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最終更新日:2026年10月16日

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原子力燃料材料学

原子力燃料材料学
い(環境劣化)について学習する。
まず、原子炉の構成材料について概説し、これらの理解の基礎となる(材料科学分野)のうち関連
する項目(結晶学、格子欠陥、材料強度の微視論、相変態論、熱処理と回復等)について学ぶ。これ
ら基礎知識を元に、原子炉で生じる事象(照射損傷や腐食、応力腐食割れ、照射脆化等)を材料の視
点と水化学の視点で学ぶ。炉型ごとに整理するとともに、新規開発の考え方を理解する。核燃料物質
の基礎的性質と安全取り扱い、核燃料のしくみと構成、設計、原子炉内でのふるまい、核燃料の照射
試験、新型炉と新型燃料、核燃料に関する法令について学習する。
これらの知識を実務に適用する際の考え方や課題などについても整理する。例えば燃料ペレットの
サイズ変化は、セラミックスの焼きしまりによる体積減、照射欠陥の蓄積による体積増加、核分裂生
成物の蓄積による体積増加等のバランスの時間発展によって決まる。このように、材料や燃料に生じ
る複雑事象を基礎学理に基づいて分析、理解する考え方を習得する。
これらの項目を基礎として学習した後、演習科目「原子力燃料材料学演習」にて理解を深化する。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
3794-007
GEN-NP5m61L1
原子力燃料材料学
阿部 弘亨
S1 S2
水曜
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
工学系研究科
授業計画
1. 原子炉燃材料の構成とその役割(1 コマ) 2. 燃材料学基礎(結晶学、格子欠陥、材料強度の微視論、相変態論、熱処理と回復等)(2 コマ) 3. 炉材料の仕組みと構成、特性(2 コマ) 4. 放射線環境と照射損傷(2 コマ) 5. 腐食環境と水化学(2 コマ) 6. 再処理技術における材料学と核種の閉じ込め(1 コマ) 7. 炉材料の安全性、規制、限界、検査、新材料開発(1 コマ) 8. 核燃料物質の基礎的性質(化学的性質及び物理的性質)(1 コマ) 9. 核燃料物質の安全取り扱いと関係法令(1 コマ) 10. 燃料製造および燃料体の構成、設計、安全性(2 コマ) 11. 燃料体の原子炉内でのふるまいと被覆管の役割(構造、強度、燃焼、照射影響等)(2 コマ) 12. 燃料および燃料体の規制と限界、検査、新型燃料開発、定期検査(1 コマ) 13. まとめ(本講義の資料全てを対象とした総合学習)(2 コマ) 講義日程については専攻カレンダーを参照すること。
授業の方法
講義は材料科学、原子炉材料工学、核燃料工学、水化学をテーマに分けて行い、基礎から実用まで を一貫して講義する。最後に全体のまとめの講義を行う。スクーリング形式としPowerPoint 資料は 事前に配布する。 担当教員は、我が国の核燃料と構造材料の分野において最先端で活躍する第一級の研究者、技術者 から構成され、人材養成に最適なものとなっている。
成績評価方法
講義内容に基づき、基礎(材料科学)、実用(原子炉材料工学及び核燃料工学)、および複合的問題 に関する知識を期末試験で問う。 試験には原子炉主任技術者試験及び核燃料取扱主任者試験のうち燃料および材料に係る問題を含 み、国家試験合格に相当するレベルを問う。 追加でレポートを課すこともある。
履修上の注意
講義資料は事前配布する