施設と研究のご案内概要
京都大学複合原子力科学研究所は、原子力エネルギー関連および放射線・粒子線や放射性同位元素などの利用に関する研究・教育を行う研究所です。
複合原子力科学研究所のあらまし

本研究所は、昭和 38 年に「原子炉実験所」
として研究用原子炉（KUR）や臨界集合体実験装置（KUCA）などを用いた実験および関連研究を行うことを目的として設置されました。また、大型施設を全国の研究者に利用して頂く共同利用・共同研究拠点としても認定されています。平成 30 年には「複合原子力科学研究所」と改名し、研究用原子炉や加速器利用を中心にして、原子力エネルギー関連研究および放射線・粒子線や放射性同位元素（RI）などの複合的応用研究の展開を進めています。また、本研究所では粒子線治療の一種であるホウ素中性子捕捉療法（BNCT）によるがん治療研究を行っており、KURを用いた臨床・基礎研究とともに、BNCT 専用加速器中性子源を用いてこの治療法が承認医療として確立するための研究を推進しています。

研究用原子炉

原子炉は核燃料に中性子を当てて核分裂させ、その連鎖反応を定常な状態に保てるようにしたものです。発電用原子炉（発電炉）
は、核分裂で生じる熱エネルギーを利用して蒸気を発生させ、タービンを回して発電するもので、日本では電気出力百万キロワット（kW）級のものが主流になっています。一方、研究用原子炉（研究炉）
は、ウラン235 の核分裂で生じる中性子を様々な実験研究に利用しようとするものです。
KUR の熱出力は最大 5 千 kW（電気出力百万 kW 発電炉の千分の 1 程度＊）で、一次冷却水の温度は最高でも約 50℃に止まり、熱エネルギーは利用されません。
＊発電炉の熱出力は電気出力の 3 倍程度です。

放射線ウラン235中性子

中性子

科学研究
研究炉

熱エネルギー

発電発電炉

核燃料に中性子を当てる

マスタープラン（日本学術会議）

核分裂が起こる

日本学術会議は、学術研究の飛躍のために、全学術分野から我が国として推進すべきと考えられる大型計画を選んでマスタープランを作成しています。平成 22 年に全体として43 課題が選定され、その後、3 年おきに大幅な見直しが行われています。
本研究所が提案した「複合原子力科学の有効利用に向けた先導的研究の推進」
は、当初から現在に至るまで継続的に選 定されており、国レベルとして我々の研究活動の重要性が認められています。

微量元素分析
物質科学

生命科学

複合原子力科学の推進

原子炉

加速器

安全原子力システム

原子核物理学
量子リサイクル工学

医療照射

中性子ラジオグラフィ

材料科学

RIの製造・利用

放射能環境動態安全のための対策
地元自治体などとの連携本研究所では、大阪府、熊取町、泉佐野市、貝塚市の問題対策協議会、泉佐野市原子力問題対策協議会が地元自治体などと密接な関係を保ちつつ、安全管理のため設置されています。本研究所は、これらの諸機関に、KURの運営に当たっています。研究所の設置にともない、大阪および KUCAの運転状況や周辺環境の放射能測定結果

府、地元自治体では条例などにより大阪府原子炉問題の定期的な報告などを行っています。

審議会、熊取町原子力問題調査特別委員会、同原子力

原子力災害対策
原子力災害に対する抜本的な強化を図るため平成 12 年

緊急対策本部は、情報の収集、関係機関との連絡など

6月から原子力災害対策特別措置法が施行されています。に当たるとともに緊急作業団に対して災害応急対策および本研究所でも原子力災害予防対策、緊急事態対応対策災害事後対策の実施などに必要な指示を行います。また、および原子力災害事後対策などの原子力災害対策を円滑

緊 急 作 業 団は9 つの班から構 成され緊 急 時 活 動としてかつ適切に行うため、原子力事業者防災業務計画を作成

情報連絡、応急措置、被害拡大の防止、放射線量またはし、原子力災害対策に必要な業務を定めています。なお、

放射性物質濃度の測定、環境影響評価、警備、避難の防災業務計画は地元自治体（大阪府、熊取町、泉佐野市、指 示または警 告、汚 染の除 去と拡 大 防 止、救 護、消 火

貝塚市）との協議の上で作成されています。

活動などを行います。

原子力災害対策活動を行う防災組織として、防災管理

原子力災害に至らない火災、地震、原子炉施設の故障、者、副防災管理者および防災要員があらかじめ指名されて異常などに対しても、原子炉施設保安規定、核燃料物質おり、緊急事態発生時には緊急対策本部の設置や緊急使用施設保安規定、放射線障害予防規定、核物質防護作業団の招集および諸活動が迅速に行われます。同時規定などに基づき、関係機関との情報連絡や諸対応がに、緊急事態応急対策 拠 点 施 設（オフサイトセンター）、迅速かつ適切に行われます。

国、地元自治体および防災機関などとの有機的な連携が図られます（下図参照）。

原 子力事 業 者 防 災 業 務 計 画の要旨は以 下のホーム
ぺージに掲載公開されています。
https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/safety/anti̲disaster

平常時

防災訓練

防災管理者

防災教育

副防災管理者

原子力規制委員会

防災要員
緊急時

緊急作業団

国（原子力災害対策本部）
本部長：内閣総理大臣

緊急対策本部

情報連絡班

工作資材班

本部長

調査班

救護班

副本部長

第1工作班

警備機動班

本部員

第2工作班

消火水防班

第3工作班

関係省庁

国（原子力災害現地対策本部）
本部長：環境副大臣
合同対策協議会
防災専門官

専門家

NIRS、JAEA

府・市・町事業者

自衛隊

消防

警察
オフサイトセンター

放射性廃棄物の処理実験に伴って発生する放射性の廃棄物（液体と固体）は、各研究施設からすべて廃棄物処理場に集められ、液体廃 棄 物は除 染 処 理（浄 水 処 理）をして排 水します。固 体
廃棄物は減容、密閉などの処理を行い、外部機関に引渡すまで安全に保管しています。

液体廃棄物処理装置

複合原子力科学研究所で行われている研究
本研究所では23 の研究分野で物理学、化学、生物学、工学、農学、医学などに関わる様々な研究＊が進められています。
原子力基礎工学研究部門
研究炉安全管理工学

研究炉などを用いた実験を主とする核データ・原子炉物理に関する研究を行っています。

核物質管理学

核燃料物質の最適活用と安全利用を目指し、核セキュリティ・核物質管理・革新型原子炉・エネルギー政策などの多様なテーマに取り組んでいます。

放射線管理学

原子炉施設およびその周辺環境中における放射線（能）安全の研究を行っています。

放射性廃棄物制御工学

原子力施設などから発生する放射性廃棄物の処理に関する研究を行っています。

核変換システム工学

核変換反応と中性子輸送に基づくシステムの核特性に関する研究を行っています。

放射能環境動態工学

水・地下環境中の放射能や汚染物質の動態、除染と処分の技術を研究しています。

アクチノイド物性化学

アクチノイド元素の複雑な電子的性質を放射性廃棄物管理やがん治療などに役立てる研究を行っています。

粒子線基礎物性研究部門
中性子材料科学

中性子散乱実験を行いエネルギー材料などの構造を明らかにする研究を行っています。

中性子応用光学

新型中性子散乱装置や中性子反射光学素子、放射線検出器などの開発研究を進めています。

核ビーム物性学

オンライン同位体分離装置を用いた核構造研究や物性応用研究を行っています。

核放射物理学

原子核の共鳴励起現象に関する基礎研究およびこれを用いた凝縮系科学研究を行っています。

粒子線物性学

多様な量子線を用いたナノスケールの構造解明による物性・機能の研究を行っています。

照射材料工学高エネルギー粒子の金属・半導体材料などへの照射効果と関連する照射・評価手法を研究しています。

同位体利用化学

放射性同位体の製造とその利用に関する研究を行っています。

放射線生命科学研究部門
放射線生化学

放射線の生物影響について、分子・細胞・個体の各スケールを横断的に研究しています。

粒子線生物学

がん治療、特に中性子捕捉療法に貢献できる治療生物学の研究を行っています。

生体分子構造生命現象の基本である蛋白質分子・超分子複合体の立体構造と機能発現の相関を探る研究を行っています。

基礎老化研究部門（寄附） 老化、紫外線、放射線によるタンパク質の構造・機能変化についての研究を行っています。

安全原子力システム研究センター
原子力防災システム

核燃料・原子炉材料の特性評価や高性能熱電材料の開発に関する研究をしています。
地盤および原子炉建屋などの地震や微動記録に基づくモデリングと数値実験による揺れの予測を行っています。

加速器応用工学

ビーム物理の基礎研究および加速器駆動システム・テラヘルツ放射光源などの開発と応用研究を行っています。

熱エネルギーシステム

革新的な熱エネルギーシステムの構築に必要な基礎研究および開発研究を行っています。

粒子線腫瘍学研究センター
粒子線腫瘍学

悪性腫瘍に対する中性子捕捉療法に関する研究に取り組んでいます。

粒子線医学物理学

粒子線治療に関連する照射技術・線量評価等の医学物理・物理工学研究を行っています。
＊2020 年 1月現在

複合原子力科学研究所の施設と設備
ホットラボラトリ（HL）／トレーサラボラトリ（TL）

コバルト60ガンマ線照射装置

ホットラボラトリは、原子炉で照射して放射線の一種でエックス線と同じ性質N

放射能を帯びた物質の各種試験、化学を持つガンマ線を利用した研究を行うため処理、放射能測定などを安全に行うための装置です。ガンマ線の発生源（線源）
はの施設です。強い放射線を発する物質

コバルト60という放射性同位元素で、このを遠隔操作で取り扱うための装置などを強い線源を遠隔操作で地下に設置された備えています。

格納容器から自動的に出し入れすることにより、種々の実験試料に安全にガンマ

トレーサラボラトリは、微 弱な放 射 性線を照射することができます。ガンマ線を廃棄物処理棟

同位元素（RI）を使用して研究を行うため用いた新物質の合成や材料改質の研究、の施設です。物理学、化学、生物学などの分野におけるRI 利用実験を安全に行う

放射線の生物に対する影響を調べる研究、材料に対するガンマ線の照射効果を調べることができるように設置されています。

研究など、様々な分野の研究がこの装置を用いて行われています。
TL

研究棟

研究用原子炉（KUR）
臨界集合体実験装置（KUCA）

KURは、ウラン235の核 分 裂によって発 生する中性 子を物 理 学、化 学、生 物学、工学、農学、医学などにおける様々HL小 型 の 原 子 炉 であるKUCAに は、
図書棟

1974 年に初臨界を達成した3 種類の炉心

事務棟

な実 験 研 究に利 用するための研 究 用があり、その 最 大 出 力 は 0.1 kW です。

原子炉です。

炉心を構成するウランなどの燃料と水や1964 年 に 初 臨 界を達 成した KUR

黒鉛、ポリエチレンといった中性子減速材の最大熱出力は5000 kWですが、現在を自由に組み替えて、いろいろな原子炉のは通常の熱出力を1000 kWとすることに物理的な特性を調べる装置です。これをしています。運転に際しては、中性 子を用いて、次世代型の原子炉や臨界安全性吸収する性質を持った制御棒を電磁石で吊り下げて、炉心の中で上下させることにに関する研 究 が 行われています。また、より中性子の数を調整して出力を変更し、緊急時には電磁石の電源を切って制御棒加速器と組み合わせて加速器駆動システムに関する研究も行われています。

を落下させて急速に原子炉を停止させるようになっています。なお、炉心で発生したさらに、海外を含む各地の原子力関係の学生がこの装置を利用して、燃料の取り中性子は、周辺に設置された種々の研究設備に供給されて実験研究に用いられ扱いや原子炉運転操作などに関する実験教育を受けています。

ます。

電子線型加速器（ライナック）

30 MeVサイクロトロン加速器
マイクロ波に波乗りさせる仕組みで電子を直線的に加速する装置です。

30 MeV サイクロトロン加速器はホウ素中性子捕捉療法（BNCT）で必要最高加速エネルギー46メガエレクトロンボルト（MeV）、最大ビーム出力 10 kWとなる熱外中性子を発生させるための陽子加速器であり、供給可能な陽子で加速できる電流 330マイクロアンペア（µA）
は国内最高レベルです。高エネル

エネルギー、電流はそれぞれ 30 MeV、1 mA です。中性子発生ターゲット

ギー電子線のほか、パルス状中性子、制動放射 X 線、テラヘルツ放射光などと減 速 体 系を組み合わせることにより、毎 秒 毎 平 方センチメートルあたりの二次量子ビームを発生させることができます。材料照射、中性子飛行時間12 億個の熱外中性子を生成することができます。平成 20 年にイノベーション

分析法を用いた核データの取得、RIの製造やその応用、テラヘルツ帯コヒーリサーチラボラトリ医療棟に設置され、物理実験、動物・細胞の照射試験をレント放射光による物理実験などに広く利用されており、核物理、材料科学、経て、平成 24 年に世界で初めて加速器中性子源によるBNCT の治験を環境科学、光物性など多彩な分野にわたり研究が行われているほか、大学開 始しました。治 験は順 調に進んでおり、もうすぐ患 者さんへの実 治 療が院教育にも利用されています。

実現しようとしています。治験終了後は、KURの補完・代替の役割を果たす多様な粒子線源（陽子・中性子・陽電子）として物質研究や分析研究に活用する予定となっています。複合原子力科学研究所の研究ユニット 〜分野融合と新しい研究領域の創生のために〜
これまでも、本研究所は放射線（粒子線）や放射性同位元素（RI）などを利用した多様な研究を進めてきましたが、これらの研究領域を融合した「複合原子力科学」をより効果的に発展させるために新たに研究ユニットを設置しました。研究活動の基礎となる各研究分野の独自性を維持しながら、選択と集中による分野融合および新しい研究領域創生を行い、先端的な学術の発展に貢献しようというものです。
＊
現在以下の 3つの研究ユニットが設置されています。
量子ビーム生体システム解析・応用ユニット
本研究ユニットの目的は、本研究所で利用できる様々な研究課題として、以下の課題を考えています。

量子ビーム（中性子線、陽子線、電子線、X 線、RIからの中性子捕捉療法（照射）研究

アルファ線、ベータ線、ガンマ線など）を用いて、以下の2つ・ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）の臨床研究の創造的な研究を実施するため、研究所内外の、関係する・BNCT 基礎研究
（新規薬剤研究、放射線生物学研究、医学物理研究）

複数の研究分野からの研究者が参画可能な研究プラットフォームとして機能することです。
主として中性子捕捉反応をベースにした生体（ヒト、動物、植物を含む）システムの解析研究
主として医療応用研究

・ガドリニウム- 中性子捕捉療法の基礎研究
・伴侶動物へのBNCT 展開にむけた基礎研究※
・ホウ素中性子捕捉反応による育種に向けた基礎研究
RI 医療応用研究※※ 本研究所で将来、新規研究課題として成立するか否かを明らかにしていくところからのスタートになります。

中性子イメージング研究ユニット
本研究ユニットでは、中性子を用いたイメージングの応用・基礎研究を研究所内外の研究者と連携して推進しています。
中性子源には、定常中性子源（KURなど）やパルス中性子源（J-PARC）などがあり、その規模も様々です。中性子は、X 線にはない透過性をもち、金属内部の水素化合物などの検出プローブとして有用です。本研究ユニットでは、国内の中性子源設備とも連携し、中性子イメージングの革新的開発・応用を目指しています。

中性子で視た葉の水分布

気液二相流の高速度撮像例

生命分子動態解析ユニット
本研究ユニットは、生化学・生物物理学・計算機科学測定手法連携の協奏により、1. 世界初の試料を調製し、2. 世界初の観測手法を駆使し、3. 世界初の解析技術を開発し、「 誰もみることのできなかった生命現象を解明する」
ことを目的として専門家と研究所外の生化学・生物物理学・中性子科学・いきます。特に、中性子の利点を生かした測定手法に加えて量子ビームと核科学の革新的複合利用による先端的物質科学・分析研究拠点の構築

Inner Complexity
生体高分子ダイナミクス

います。そのために研究所内の生化学・中性子生物学の計算機科学・医学の専門家が手を取り合って研究を進めて量子ビーム散乱測定法
生物物理学
構造生物学

生化学
細胞生物学

System Complexity
生体システム
動的機能発現機構
計算科学

国際連携

他の手法と協奏的な測定・解析法の開発を意識しています。
また研究対象は時計蛋白質の振動機構の解明といった非常に基礎的な事柄から、医学的応用につながる液 - 液

高度蛋白質重水素化技術
ドメインライゲーション技術

相分離現象も視野に入れています。

KIDS project

新規連携解析法開発＊2020 年 1月現在

組織図京都大学
総長
京都大学複合原子力科学研究所

安全管理のための組織（兼務）

研究・運営のための組織

所長

安全管理本部（本部長・品質保証責任者）
●

中央管理室

●

核燃料管理室

●

品質管理室

●

RI 管理室247

62

熊取貝塚IC●

日根野日根野京都大学
複合原子力科学研究所

コンビニ
大阪体育大学泉佐野

原子力 研究所前

熊取駅前

阪和線

南海本線

JR

泉佐野
北IC
関西空港

発行：2020 年 1月

JR

阪和線

熊取上之郷
IC

編集：京都大学複合原子力科学研究所学術情報本部出版チーム

原子力基礎工学研究部門
170

泉佐野駅前

天王寺

粒子線基礎物性研究部門

26

泉佐野

なんば

〒590-0494 大阪府泉南郡熊取町朝代西 2 丁目
TEL 072-451-2300
FAX 072-451-2600
ホームページ https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/
紹介ビデオ https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/video

放射線生命科学研究部門

大阪

南海
本線

新大阪

安全原子力システム研究センター

粒子線腫瘍学研究センター

事務部

技術室

学術情報本部

事務管理部

実験用核燃料部

実験設備管理部

放射性廃棄物処理部

放射線管理部

臨界装置部

研究炉部

N

南海ウイングバス「原子力研究所前」下車すぐ※JR 熊取駅前発「大阪体育大学前」行き、または「つばさが丘北口」行き（所要時間約 10 分）※南海本線 泉佐野駅前発「大阪体育大学前」行き（所要時間約 30 分）