第47回原子力委員会
資料第2-1号

北海道⼤学における原⼦⼒教育の現状と課題
2019 年 12 ⽉ 24 ⽇
北海道⼤学⼯学研究院

⼩崎完

１．組織
昭和 36 年に開設された原⼦⼯学科は、平成 17 年の改組により機械⼯学科と統合し機械知能⼯学科となった。同時に、⼤学院組織である原⼦⼯学専攻は、平成 8 年に量⼦エネルギー⼯学専攻に改称、さらに平成 17 年に機械科学専攻と統合し、4 つの部⾨（機械宇宙⼯学部⾨、⼈間機械システムデザイン部⾨、エネルギー環境システム部⾨、量⼦理⼯学部⾨）に再編された。これら４つの部⾨の組織図を以下に⽰す。旧原⼦⼯学科に対応する組織はエネ
ルギー環境システム部⾨のエネルギー⽣産・環境システム分野および量⼦理⼯学部⾨である。

⼀⽅、電気事業者および原⼦⼒関連企業の⽀援を得て、平成 29 年 3 ⽉に寄附分野「原⼦⼒⽀援社会基盤技術分野」が設置された。この研究室では、原⼦⼒社会基盤関連の研究機関や企業のニーズに基づいて、原⼦⼒系 3 研究室の⾼いシーズ技術とのマッチングを⾏うとともに、現在から将来にわたる安全・安⼼な原⼦⼒エネルギーの確保のための再稼働
1

⽀援、将来炉導⼊と海外輸出、将来炉技術開発に関わる研究を⾏っている。
なお、現在、新たな組織再編を準備中である。はじめに教員組織（⼯学研究院内の部⾨）が再編される予定であり、現状案では 2020 年 4 ⽉より旧原⼦⼯学科に属する研究グループが「応⽤量⼦科学部⾨」となる。その後、⼤学院組織（⼯学院内の専攻）および学部組織（⼯学部内の学科およびコース）が改組の予定である。
旧原⼦⼯学科に属する研究グループの現在の教員⼀覧を以下に⽰す。寄附講座を除き、原⼦⼒発電技術に直接関係する研究室は、エネルギー環境システム部⾨の 3 研究室（以降、「原⼦⼒系 3 研究室」と呼称）である。
（エネルギー環境システム部⾨）
研究室
原子炉工学
原子力システム安全工学

原子力環境材料学
原子力支援社会基盤技術

職名
氏名
准教授
千葉 豪
助教
山本 泰功
教授
澤 和弘
准教授
坂下 弘人
助教
三輪 修一郎
教授
小崎 完
准教授
渡邊 直子
特任教授 森 治嗣
教授
稲津 将(兼担)
准教授
渡邊 直子(兼担)
助教
三輪 修一郎(兼担)
助教
山本 奏功(兼担)

専門分野
原子炉物理、核データ工学
原子力熱流動、原子力材料
原子力材料、高温ガス炉
原子力熱流動、沸騰伝熱
原子力熱流動、気液二相流
放射性廃棄物処分
放射性廃棄物処分、廃炉工学

職名
教授
准教授
助教
准教授
准教授
助教
教授
助教
教授
准教授
助教
教授
准教授
助教
准教授
助教
教授
准教授
助教
教授
助教

専門分野
中性子工学、材料科学
放射線計測
中性子工学
陽子線治療
陽子線治療
陽子線治療
量子ビーム工学
量子ビーム工学
計算科学、画像解析、電磁気学
核融合炉材料
プラズマ数値解析
プラズマ応用科学
プラズマ応用科学
プラズマ応用科学
プラズマ数値解析
核融合炉材料
触媒化学、表面化学
触媒化学、表面化学
触媒化学、表面化学
原子力材料
原子力材料

原子力熱流動、原子力安全工学、原子力防災、気象学、原子炉廃止措置（量⼦理⼯学部⾨）研究室
量子ビーム材料工学

量子ビーム応用医工学

中性子ビーム応用理工学
プラズマ生体応用工学

プラズマ環境プロセス

プラズマ材料工学
触媒表面

量子エネルギー変換材料

氏名
大沼 正人
金子 純一
平賀 富士夫
松浦 妙子
宮本 直樹
田中 創大
加美山 隆
佐藤 博隆
富岡 智
山内 有二
松本 裕
佐々木 浩一
白井 直機
西山 修輔
及川 俊一
信太 祐二
朝倉 清高
高草木 達
三輪 寛子
柴山 環樹
中川 祐貴

2. 学部・⼤学院教育における原⼦⼒系科⽬
現状の学部教育、すなわち機械知能⼯学科の科⽬においては、理系共通の基礎的科⽬に2

機械⼯学系の所謂４⼒学と以下に⽰す原⼦⼯学系の基礎科⽬が加えられた構成となっている。
・量⼦⼒学（必修、2 年冬期）
・原⼦物理学（必修、3 年夏期）
・プラズマ物理学（必修、3 年秋期）
・原⼦炉⼯学（必修、3 年秋期）
・核融合⼯学（選択、4 年春期）
・原⼦炉物理学（選択、4 年春期）
機械⼯学科と統合したことにより、旧原⼦⼯学科と⽐べて原⼦⼒系の科⽬は⼤幅に減少した。
⼤学院教育においては、学⽣に対して⾃らが所属する専攻の科⽬（主専修科⽬）に加えて、他の専攻の科⽬（副専修科⽬）の履修を求める「双峰型教育」が⾏われている。このため原⼦⼒系の多くの学⽣は、以下に⽰すエネルギー環境システム専攻と量⼦理⼯学専攻の科⽬を履修している。
（専攻共通科⽬）
・原⼦⼒・エネルギーシステム特論（2 単位）
・放射線物理学特論（2 単位）（エネルギー環境システム専攻）
・原⼦炉物理特論（1 単位）・原⼦⼒システム安全⼯学特論（1 単位）・原⼦⼒・エネルギー材料特論（1 単位）・放射性廃棄物処分⼯学特論（1 単位）
・沸騰・⼆相流特論（1 単位）・原⼦炉特別実験（2 単位）（量⼦理⼯学専攻）
・プラズマ数理⼯学特論（2 単位）・加速器科学特論（2 単位）・放射線医療物理⼯学特論（2 単位）・応⽤放射線科学特論（2 単位）
・量⼦ビーム計測⼯学特論（2 単位）
・量⼦ビーム材料物性特論（2 単位）
33. 学⽣在籍状況
研究室配属は学部 3 年終了時に⾏なわれる。機械知能⼯学科全体で各研究室に学⽣が均等になるように配属が決まる（通常、4〜5 名／１研究室）。
学部卒業後の進路について、エネルギー環境システム専攻の原⼦⼒系 3 研究室の状況を以下に⽰す。ここ 8 年間では 7〜8 割の学⽣が⼤学院に進学し、学部時と同じ研究室に在籍している。

原⼦⼒系 3 研究室の学⽣の原⼦⼒分野への就職状況を以下に⽰す。福島第⼀原⼦⼒発電所の事故後も平均で全体の 7 割程度が原⼦⼒系に就職してきたものの、ここ数年は減少傾向にある。

4. 原⼦⼒⼈材育成事業および学会活動等
原⼦⼒教育の充実を図るため、⽂部科学省の原⼦⼒⼈材育成等推進事業費補助⾦（国際原⼦⼒⼈材育成イニシアティブ事業）を活⽤した教育を実施している。このうち、バック4

エンド関連の原⼦⼒⼈材育成事業（平成 23〜25 年度「多様な環境放射能問題に対応可能な国際的⼈材の機関連携による育成」、平成 26〜28 年度「オープン教材の作成・活⽤による実践的原⼦⼒バックエンド教育」、平成 29〜令和元年度「オープン教材の活⽤による原⼦⼒教育の受講機会拡⼤と質的向上」、いずれも事業代表：⼩崎教授）では、平成 23 年度
より継続して環境放射能や放射性廃棄物処分、廃⽌措置に関する講義、実験、⾒学会、国際セミナーなどを開催し、他⼤学の学⽣も対象とした教育の充実を図っている。また、その中で、放射線と放射能の基礎に関する英語版の MOOC（⼤規模公開オンライン講座）を開講した他、誰でもどこでも何時でも無料で講義を聴講できる OCW（オープンコースウエア）を他⼤学や⺠間企業からも講師を招いて制作・公開し、制作した OCW を反転授業に活⽤するなど、原⼦⼒教育の質の向上を図っている。なお、公開した OCW は、これまでに累計で 5 万件以上の再⽣数を記録している。また、MOOC は全世界 133 ヶ国から4 千⼈超の履修登録があった。
⼀⽅、平成 24 年度から 26 年度まで実施した「国際舞台で活躍できる原⼦⼒ヤング・エリート⼈材育成」、及び同 27 年度から 29 年度まで実施した「世界最⾼⽔準の安全性を実現するスーパーエンジニアの育成」（いずれも事業代表：奈良林前・北⼤特任教授[現・東⼯⼤特任教授]）では、国内電⼒事業者や原⼦⼒メーカーでのインターンシップ、⽶国への学⽣派遣などを⾏い、原⼦⼒分野の若い世代の育成に努めた。
⽇本原⼦⼒学会北海道⽀部では、主に学⽣を対象とした⽇帰りの⾒学会を毎年実施してきたが、数年前からは学科 OB らによる原⼦⼒産業の紹介も加えた 2 ⽇間のプログラムとして内容の充実を図っている。また、⽀部研究発表会では優秀な若⼿（学⽣）を表彰するなどの⼈材育成活動を⾏っている。
5. 国際交流実績
国際交流は、⼤学および部局（⼯学研究院）全体の課題となっており、このうち⼯学研究院では留学⽣に対する奨学⾦の確保が進められるなど、年々拡⼤の傾向にある。原⼦⼒系３研究室の近年の留学⽣および外国⼈研究員等の受⼊状況ならびにその国籍情報を以下の表に⽰す。原⼦⼒系研究室においても留学⽣、外国⼈研究員の受⼊数は増加傾向にあり、インターンシップ⽣も含めて１研究室あたり 3〜4 名となっている。国籍では、中国 8名、タイ３名、インドネシア３名、バングラデシュ２名、マレーシア２名、カザフスタン２名、フィリピン２名、ベトナム１名、韓国１名などのアジア諸国の他、フランス、⽶国、イタリアの学⽣、研究者の受⼊もある。

5平成23
学士
修士
博士
研究生
インターンシップ
研究員
計2425000002210001132627000012328

29010002302000240121026022011627
修士
研究員

28
修士
研究生

2930

修士２名

修士４名

博士

博士
研究員

平成23中国インドネシア242526

学士
修士
研究員

研究員

修士

タイ
韓国
マレーシア
バングラデシュベトナム
フィリピン
カザフスタン
フランス
イタリア
米国
ホンジュラス

博士

令和
元

30
14301110令和
元
修士２名
研究生
博士
研究員
インターン

研究員
学士
インターン
研究員

インターン
研究員
研究員
インターン インターン
インターン
博士
博士
研究生

インターン

研究員

研究員

研究員

研究員

研究員
博士

博士

博士

博士

02323111計
833122122111128

⼀⽅、⽇本⼈学⽣の海外インターンシップについては、⼯学研究院による旅費の補助などのも含めた⽀援体制が強化されてきたことから、原⼦⼒系研究室から例年数名の派遣があり、こちらも拡⼤傾向にある。
以上の交流活動とは別に、原⼦⼒⼈材育成事業による国際セミナーでは例年 5 名程度の講師を海外から招いている他、北海道⼤学サマーインスティチュート制度（本学と外国⼈講師との協働による英語での講義を海外の学⽣にも公開する制度）を活⽤して、フランス・ナント⼤学の教員を招聘して放射性廃棄物処分特論を 2018 年度から実施している。

6. 課題点
以下、課題点として挙げられるものを箇条書きで⽰す。
・研究室に配属される学⽣のうち、原⼦⼒分野に将来携わることを希望する学⽣の割合
は、福島第⼀原発事故以降減少を続けており、若い世代の原⼦⼒分野への関⼼は低下し続けている。
・機械知能⼯学科は機械⼯学科と統合して出来た学科であり学部教育のカリキュラムに機械⼯学系の科⽬が多く取り⼊れられている。従って、学部教育の課程で機械⼯学のマインドが強く植えつけられ、原⼦⼒⼯学への関⼼・⼈気が相対的に低い。このことは、将来の6

組織再編によりある程度の改善が期待できるものの、当⾯は続くと考えられる。
・教員数の削減が進み、原⼦⼒⼯学全体をカバー出来る教員の確保が難しい。
・機械⼯学においては製図に重点がおかれているため、そのしわ寄せが実験科⽬に及んでいる。放射線計測など、原⼦⼒⼯学で基本と考えられてきた実験・実習も⼗分教育ができていない。
以上

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参考資料

⽂部科学省・原⼦⼒⼈材育成等推進事業費補助⾦（国際原⼦⼒⼈材育成イニシアティブ事業）

オープン教材の活⽤による
原⼦⼒教育の受講機会拡⼤と質的向上

北海道⼤学（事業代表者︓⼩崎完）
事業参加機関︓福井⼤学、筑波⼤学、福島⼯業⾼等専⾨学校、東海⼤学、近畿⼤学、放射線医学総合研究所、⽇本原⼦⼒研究開発機構

本事業の⽬的︓オープン教材を活⽤した原⼦⼒教育

原⼦⼒の持続的利⽤• 国⺠の理解の向上• 優れた⼈材の確保

1• 少⼦⾼齢化• ⼤学教員数削減• 理科（原⼦⼒）離れ

原⼦⼒教育の充実
オープン教材の活⽤

2

本事業の⽬標• オープン教材の拡充
改善

⽣涯教育

教材蓄積
教育改善

• オープン教材の公開• 講座(コース)の設計(MOOCの開講を⽬標)• エキスパート教育プログラ
ムの実施• 教養科⽬の開講• 学習管理システム(LMS)の運⽤と知⾒の収集・分析• 教育プログラムの改善（１）オープン教材の改善・拡充3

●⽣涯教育︓オープン教材のネット公開

4

千葉豪「原子炉工学Ⅰ」.北海道大学オープンエデュケーションセンター. CC BY-NC
http://ocw.hokudai.ac.jp/field/field10/atomic-energy-basic-2014/

オープン教材のコンテンツ例

5＃01「原⼦炉⼯学」▶ 原⼦炉⼯学概論Ⅰ －原⼦炉のしくみ－（北⼤・千葉豪）▶ 原⼦炉⼯学概論Ⅱ －いろいろな原⼦炉－（北⼤・千葉豪）▶ 核データの利⽤（北⼤・合川正幸）▶ 原⼦炉⼯学Ⅰ －核分裂連鎖反応と臨界－（北⼤・千葉豪）▶ 原⼦炉の動特性（北⼤・千葉豪）▶ 加圧⽔型軽⽔炉（PWR）（福井⼤・島津洋⼀郎）▶ 原⼦⼒発電所の安全性確保の考え⽅・評価法の枠組みと東電福島第⼀原発事故後の安全性向上の現状（北⼤・杉⼭憲⼀郎）＃02「廃炉⼯学」▶ 廃炉⼯学概論Ⅰ －廃⽌措置とは－（福井⼤・柳原敏）▶ 廃炉⼯学概論Ⅱ（北⼤・⼩崎完）▶ 廃炉⼯学概論III －「ふげん」の廃⽌措置の事例－（JAEA・井⼝幸弘）▶ 廃炉⼯学Ⅱ 廃⽌措置における知識マネジメント（ JAEA・井⼝幸弘）＃03「放射性廃棄物処分⼯学」▶ 放射性廃棄物処分⼯学Ⅰ －低レベル放射性廃棄物処分の安全確保概念－（東海⼤・⼤江俊昭）▶ 放射性廃棄物処分⼯学Ⅱ －⾼レベル放射性廃棄物処分の安全確保概念－（東海⼤・⼤江俊昭）▶ 低レベル放射性廃棄物埋設処分（⽇本原燃・京⾕修）▶ 放射性廃棄物処分⼯学Ⅲ（NUMO・鈴⽊覚）▶ ⾼レベル放射性廃棄物地層処分における炭素鋼オーバーパックの腐⾷挙動（ JAEA・⾕⼝直樹）▶ 放射性廃棄物処分⼯学 深地層の研究施設での研究開発（ JAEA・藤⽥朝雄）▶ ⾼レベル放射性廃棄物の地層処分に関する科学的特性マップについて（NUMO・兵藤英明）▶ ⾼レベル放射性廃棄物の地層処分に関する事業概要と安全確保について（NUMO・窪⽥茂）オープン教材のコンテンツ例

6＃04「環境放射能学」▶ 環境放射能学Ⅰ 環境放射能の全体概要（放医研・⽥上恵⼦）▶ 陸上動植物と放射性核種（放医研・⽥上恵⼦）▶ 海洋と環境放射能（海洋⽣物環境研・⾼⽥兵衛）▶ 環境放射能学Ⅱ フィールド調査（放医研・⽥上恵⼦）▶ 各種原発事故と環境放射能研究（上智⼤学・廣瀬勝⼰）▶ 農業環境におけるCsの挙動（放医研・内⽥滋夫）▶ 福島県における環境中での放射性セシウム動態 -地形・⽔⽂学的視点から-（JAEA・新⾥忠史）＃05「放射線科学」▶ 放射線科学概論Ⅰ（北⼤・藤吉亮⼦）▶ 放射線科学概論Ⅱ（北⼤・加美⼭隆）＃06「放射線⽣物学」▶ 放射線⽣物学概論Ⅰ 放射線の⽣体に及ぼす影響（北⼤・⼭盛徹）▶ 放射線⽣物学概論Ⅱ 放射線の⽣体に及ぼす影響（北⼤・⼭盛徹）＃07「核燃料サイクル⼯学」▶ 核燃料サイクル概論Ⅰ 総論（北⼤・⼩崎完）▶ 核燃料サイクル概論Ⅱ ウラン濃縮（⽇本原燃・星野剛）▶ 核燃料サイクル概論Ⅲ 使⽤済燃料の再処理等（⽇本原燃・⼭⽥⽴哉）

２．その他特記事項︓オープン教材の利⽤状況

・累計再⽣数 約５万２千件(H30.6末現在)
分割公開のため、１講義の視聴には３～6回の再生が必要

7

8

⽣涯教育︓オープン教材の利⽤者例「廃炉工学概論」
講師・福井大・柳原敏特命教授
累計：1,393アクセス（2015年7月～ 2016年8月）の内訳＜教育機関＞
・北海道大学
・東北大学
・筑波大学
・苫小牧高専・職業能力開発総合大学校
他

＜企業＞
・東京電力
・東電グループ情報ネットワーク
・鹿島建設
・凸版印刷
・東芝
他

＜自治体そのほか＞
・気象庁
・一宮市
・青森市
・電力中央研究所
他●⽣涯教育:⼤規模公開オンライン講座(MOOC)開講

・2015年7〜8⽉に開講
・登録者数︓4,342名（全世界133ヶ国）
・修了者数︓ 380名
・講座にアクセスした受講者数︓1,385名
・（修了者数）/（受講者数）= 27.4 %910

⼤学における放射線教育の展開例
実験・実習放射線計測: 検出器の特性の理解。
放射線防護の基礎: 放射線防護の基礎実験及び、放射線防護資材を⽤いた実習。
現状の課題の関連付け: 福島の環境試料データ等の実データの解析演習。

•••

オープン教材による講義
カリキュラム設計: オー
プン教材ライブラリから、明確な学習⽬標を設定し、専⾨性及び幅広さを考慮。

ニーズに応じた専⾨分野:原⼦炉⼯学、廃炉⼯学、放射性廃棄物処分⼯学、環境放射能学等。
知識の定着: 課題/レポートの提出。

⾒学会
JAEA・幌延深地層研究センター（北海道幌延町）等の⾒学
予習による主体性の促進:
予め関連オープン教材を視聴し、質問、着眼点等を整理。⾒学会前後に、発表・ディスカッション。

ディスカッション

⼩グループに分かれて学⽣同⼠、あるいは学⽣と教員が議論。
外国⼈研究者との英語での討論。
プログラムを通して学んだ知識をもとに、原⼦⼒の諸課題に対する主体的な思考⼒を育成。

教養科⽬の開講

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⼀般教育演習（フレッシュマンセミナー）「北⼤対ゴジラ︓映画『シン・ゴジラ』 をもとに学ぶ放射線・放射能の科学」の開講
・担当教員１０名（⼯学、RIセンター、情報基盤センター）
・２単位（週１コマ×１６週）、⽂系、理系︓約２０名
・国⽴⼤学教養教育コンソーシアム北海道における実施(北海道内国⽴⼤学７校間の教養教育に関する授業科⽬の単位互換化)→
・ 反転授業︓オープン教材[約30分×12コマ]による予習・アクティブラーニング︓実験、演習、討論、発表資料作成を中⼼とした構成
・学習管理システム（LMS）の活⽤︓情報収集、分析12まとめ-学⽣の興味をより喚起する教材の追加制作-履修データをエビデンスとした教材の理解度を深めるた
めの教材の改版

オープン教材の制作

MOOC
エキスパート教育コースのプログラム
実施 ⼀般教育演習

教材の改善-学習管理システムに蓄積された履修データの分析-オープン教材改善点の把握-制作物の出来映えや学⽣
アンケートによる効果測定-教授設計理論(インストラ
クショナル・デザイン)による学習効果の⾼い教材
設計-映像を効果的に使った学
習意欲を⾼める教材制作

学習効果の把握-オープン教材による予習を前提とした反転授業の導⼊-学習管理システムを使った学⽣の予習状況の把握-知識理解を深める実習型の授業