先端エネルギー理工学専攻

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先端エネルギーシステム開発学

■ 講 座 先端エネルギーシステム開発学 ■ 教育分野 エネルギー化学工学 ■ 研究室 深田・片山研
■ 担当教官 教 授:深田 智( Satoshi Fukada )メール |  准教授:片山 一成( Kazunari Katayama )メール
■ 研究内容

本研究室は昭和45年4月に設置され、当初は放射性廃棄物の処理に関連した研究が中心でした。現在は核融合炉開発に関連した燃料のトリチウムをはじめとする水素同位体挙動研究と水素エネルギー研究に重点を置いています。核融合炉、核分裂炉及び水素を利用する新エネルギーシステムはそれぞれの役割に応じて特殊な構成要素が集まり、結果として一つの大きな性能が発揮できる様に組み立てられます。本研究室では、まず一つ一つの構成要素内を支配する現象の解明と、さらに性能を発揮させるための基本的な要素開発をおこなうとともに、要素集合体としてのシステムの最適化をおこない、装置の設計製作までの研究をおこない、プロセス工学の観点からの実験解析と数値解析についての教育と研究をおこなっています。また本学科に特別設備として設けられているトリチウム実験室とは密接な協力関係を保っています。

具体的な研究の進め方としては、例えばトリチウムの輸送現象研究や回収装置開発については、ある系における対象成分の挙動を幾つかの基礎的移動現象(吸収、吸着、拡散、透過、同位体交換反応等)の集約として考え、まずそれぞれの移動現象に対する速度及び平衡量を実験的に求めます。そして得られた基礎データを基にトリチウムの挙動を各条件に応じて化学工学的移動現象の総括として解析し、またそれらの現象についてサブシステム、システムへのスケールアップを評価することに特色があります

現在次のグループに別れて研究しています。
1.固体ブランケットトリチウム挙動研究グループ
2.液体ブランケットトリチウム挙動研究グループ
3.RFプラズマ中の堆積層研究グループ
4.水素燃料電池研究グループ
5.トリチウム濃縮と安全処理研究グループ
6.オフガス処理研究グループ
核融合炉ではトリチウムやヘリウム-3という地球にはほとんど無い資源を燃料として使わなければなりません。このため、燃料サイクルを構成するサブシステム、およびサブシステムを構成する装置における水素同位体の挙動を定量的にも定性的にも把握して、最適なシステムを作り上げることが原子力分野の化学工学者の使命の一つです。

        

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