ISSN 0914-9805

レーザー・クロス

2001,Dec.

165

No.

CONTENTS

巨大核共鳴

100m

加速器による核変換とアメリカ原子力学会年会報告『光と蔭』
レーザー総研のこれから再加速

第29回先端技術講演会「有機半導体は21世紀を拓く」
電子加速器

エネルギ−回収
電力変換

コンプトン散乱

100m

電子加速器

【図１】
レーザーコンプトン
γ線核変換装置の概要

大強度単色γ線

核変換ターゲット（γ、n）反応

低損失超高反射ミラー
キャビティー

1万倍の強度まで蓄積されたレーザー光

電子供給（電子蓄積）
光子供給（光蓄積）
エネルギーバランス

加速器による核変換とアメリカ原子力学会年会報告
レーザープロセス研究チーム チームリーダー■コンプトン散乱によるγ線を用いた核変換

今崎一夫

巨大核共鳴による核変換の有効性を実験的に示すことを目標に原子炉より派生する高レベル放射性廃棄物は地層処分によりしている。将来的には専用加速器を用いて、本方式の核変換へ処分されるが、この経済性や負担の軽減に核変換が有効であの有効性、高率、核変換速度等を実験的に研究し、この方式のる。従来、いろいろな方式が提案されているが、当財団では実証を進める。

レーザー光を空胴に蓄積し、これと高エネルギー電子とのコン■11月中旬にアメリカ原子力学会に参加

プトン散乱によるγ線を用い核の巨大共鳴を引き起こして核を今年のアメリカ原子力学会（ANS）の年会は、NEVADA 州変換する方式を提案し、この基礎研究を進めてきた。この方式

RENOで行われた。期間は11月11〜15日の間であった。この定は効率良くγ線を発生できるだけでなく、そのエネルギーの大例の会議に含まれて、加速器応用／核変換（A c c e l e r a t o r

部分を共鳴エネルギー部へ集中できることにより核変換効率自Applications /Accelerator Driven Transmutation Technology and体も高いことが期待されている。また電子ビーム加速器とレーApplications 01 (AccpApp /ADTTA 01)) のトピカル会議が開催

ザーにより構成できるので、システムも比較的小型で安価であされた。このトピカル会議の参加人員はおよそ200人程度でることが特徴である。この概要を図１【表紙】に示す。

あった。原子力学会とこのトピカル会議はインディペンデント■巨大核共鳴の有効性を実験的に示すなところがあったが、非常にエキサイティングであった。

今まで、レーザー光の蓄積、電子ビームとの相互作用、γ線■会議ではスポレーション中性子方式が中心発生とそのスペクトル、指向性計測についての研究を行ってき当然ながら、AccpApp/ADTTA 01 の中心はスポレーション中た。これらはほぼ理論どおりの結果を示しており、この方式の性子方式であったが、これとは全く異なった方式として我々の正当性を示している。今年度は、γ線のスペクトル強度をあげγ線による核変換は認識されたと思っている。まだ興味を持つることを主眼におき、パルスレーザー蓄積とこれと高エネル

人数は少ないが、極めて熱心にディスカッションをすることがギー加速器を組み合わせる。来年度中、核変換実験を実施し、できた。

次ページへつづく
財団法人レーザー技術総合研究所ニュース5

加速器による核変換とアメリカ原子力学会年会報告
を決めようとしているが、まだ決定はできないようで、軽水炉（前ページよりつづく）
私自身はγ線核変換方式は電子を用いることより、陽子−中と加速器、高速炉と加速器、高速炉のみ、加速器のみ等の９の性子方式に比べ加速器自体は効率が良く装置もコンパクトで、組み合わせがあり、この内から選んでいくことになるようであ

そのためコストもかなり低いと考えているが、スポレーションる。３階層にその選択を分け徐々に絞り込んでいこうとしてい方式はいろいろの点で参考になった。特に、このγ線核変換方る。また、より先進的な加速器方式のオプションをこれ以外に式は我々の全くのオリジナルであり、今後どのように研究を展設けており、方式がまだ流動的であることをうかがわせる。

開していくことが必要か手探り状態であるが、スポレーション■スポレーション中性子発生のための陽子加速器建設予定

中性子方式は、我々の方式に対する指針を与えてくれている。

アメリカのロスアラモス研究所ではスポレーション中性子発生のための陽子加速器を建設しようとしている。この会議の議■質問に対する３方式の可能性
また我々の方式に対する、いろいろな質問が出てきた。
特にエ長はロスアラモスのG.V.Tuyle が務めており、この会議自体がネルギーバランスに対する質問が主であった。これに対して、このプロジェクトを中心に置いて進められている感がある。ま

①γ−nによりでてくる中性子の増倍と、それによる核分裂た日本からも原研とKEKが計画しているスポレーション中性の利用でバランスがとれる可能性があること。

子源プロジェクトについての報告があった。これらは国際的に②237Npをターゲットに用いて核変換を通じて235Uをも高い評価を得ている。ヨーロッパではスイス及びフランスか作る方式もオプションとして考えており、この時のエネら、それぞれヨーロッパスポレーションソース（ESS)計画の報

ルギーバランスはまた違ったことになること。

告があった。またIAEA から分離・核変換（Partitioning and③エネルギーバランスをとるより、夜間の余剰電力を用いTransmutation ) についての展望が報告された。会場ではあまりて最小限の安価な施設で、中性子増倍を行わず加速器の加速器自体に対する議論がなかったように思われる。むしろみを動かし、核変換のコストをミニマムにもっていく方ターゲットとしての変換対象核種に対する化学的特性等につい式も考えられる。ての報告が主であった。原子力の従来の見方からすればこれがこの３方式の可能性を述べた。加速器のコストは電子を使う当然とは思うが、結局加速器の性能や効率が変換の最終的なパために、中性子スポレーション方式の10分の１程度と期待しラメーターを決定するものと考えられ、このあたりの議論がており、エネルギーバランスを考えるより最後の③の方式はかもっと必要であると考えられる。

えって魅力的であると考えている。またレーザーγ線核変換方

スポレーションターゲットの予備実験やシミュレーション式において、それ程、現在の加速器パラメーターと実用時のそは、いろいろ国やグループで行われている。米国、日本はもとれとの差異があまり大きくない点が魅力であるが、これらは今よりヨーロッパでフランス、ドイツ、イタリア以外にスエーデ後詳細な検討が必要である。

ンやチェコ、ロシアもこの研究を行っている。図２にスエーデ

原子炉やスポレーション中性子を使う方式は中性子を核に付ンにおける計算モデルとその結果の一例を示す。典型的な方式

着させ核変換を行うが、γ線核変換方式では核から中性子を取であると考えられる。ほとんどのグループが同じ方式をとってり去る。中性子は拡散するが、γ線は拡散しないためターゲッいる。スポレーション方式は1952年にLewisにより提案されてトの形状がスポレーション中性子方式のそれと大きく異なる。

おり、長年の研究によって、ほとんどこの方式は収束してきて電子の加速器は陽子のそれとくらべて大きく異なる。これらのことより両者は相補的であると考えている。
■アメリカの核処理はこの２〜３年で大きく変わった
米国 Yucca Mountain の処分施設はよく知られており、およそ1000年間は安全性が保たれると考えられている。それよりも長い寿命を持った核種については言及していない。
アメリカの核処理- バックエンドの処分方式はこの２〜３年で大きく変わってきているようである。1999年に加速器や原子炉を用いた核変換-分離処理の方向性（road map) がまとまり、2000年から予算がつきだして研究が開始されている。この方式は加速器を用いた変換方式や、いろいろなタイプの原子炉との組み合わせで核変換・分離を行いバックエンドの問題を解決していこうとしている。研究の目的はmeaninguful

reduction for quantity and radiotoxity である。DOE ではこの方針
2【図２】計算モデルとその結果いるものと考えらる。

■原子力研究が復活しつつある印象
また米国では、NERI(Nuclear Energy Research Initiative) が■もっとも注目されたのは水素生成
原子力学会の年会でもっとも注目されているのは水素生成で

DOE のもとで進められており、いろいろな新しい研究が行わあった。グローバルエネルギー展望の全体セッションでも、副れている。アメリカではNERIを基にして原子力研究が復活し会長(D.Scott：The Energy System:Its Architecture,Trajectory,andつつある印象を受けた。予算は小額ではあるが、いろいろな原

Future Role of Nuclear -Derived Hydrogen) の基調講演で取り上子力分野の萌芽的研究がこのNERIのもとで行われている。新げられているし、特別セッションが設けられて、盛んな議論がしい原子力の芽が出てくる可能性がある。

あった。重油（HEAVY--OIL) を改質して（CH2）nにすることが■テロの影響で警備は極めて厳重メインの方式であり、原子炉で非常に高い温度（1000℃）を得最後にアメリカはテロの影響で、空港の警備は極めて厳重でて効率良く水素を生成する。利用する原子炉はA H T Rあった。やっと日本並みかそれ以上になってきたようである。

(Advanced High Temperature Reactor), HTGR(High Temperatur

少し過剰なところがあり、まず空港に入るところですべての人Gas-cooled Reactor) 、LFR(Lead-cooled Fast Reactor) の３種類がにID＝免許証またはパスポートの提示と顔写真のチェックが考えられている。およそ40％効率で水素が生成される。電力ある。昔の共産圏なみである。何回も名前と写真のチェックがに変換するよりも効率が高い。水素のエネルギー利用技術が今あり、航空券を買う時もゲートに入る時にも、飛行機に乗る直後上がっていくと考えられるので、重要な技術になってくると前にもある。またX線の検査ではノートパソコンは全てバック予想される。

から取り出して別個にチェックすることが義務付けられてい価格を考えると電気分解で水素を得るよりも安価になる可能る。ノートパソコンを持っていく人には要注意の事項だ。ま性があり、この点が魅力と考えられる。将来、水素は自動車燃た、その付近をライフル銃を持った兵隊が警備しており、以前料等、移動のためのエネルギーに用いられるとともに、ますまのチェックがない素通り状態とはかなり違ってきており、かす産業の要求が上がっている。このとき、原子力は発電と同じえって安全性は上がっているように感じられた。そのため飛行程度を水素生成に向けるべきだというのが主張であった。CO 2機は空いているが空港はかなり混雑している。乗り換えの時間による環境問題が無視できなくなるとの考えが基本となっていは以前より大分時間がかかるので要注意である。

る。

『光と蔭』

研究所の寿命は平均25才といわれる。その理由はどこの研究所を見ても分……66

かるこ とだが、設立当初きわめてvividであったテーマが陳腐になり、段々初心が失われる ことにある。勿論構成員が年をとることも大きな要因だ。特に研究所のサイズが年と共に増加しないとその影響は大きい。さらに社会の求める処も変化してくるから、従来の成功体験があるとこれがくびきになり、なかなか改革への展望が開けてこないものである。
わがレーザー技術総合研究所も設立後13年を経て、リフレッシュの時機を迎えている。活性化の処方箋は上記の理由を吟味すれば自ら明らかだ。社会の要求する方向 を大胆にとり入れ、初心に立ち返ると共に新しい人材を導入し、斬新なテーマをかかげることに尽きる。
７年間財団常務理事の任にあった樽本康正氏が退任し、新しく川崎邦裕氏が事務局長として就任した。理事長もこの６月、宮本一氏から森詳介氏に交代された。 去る平成９年には宮本理事長のもと財団創立10周年記念祝賀行事を実施し、財団10年の成果を内外に公開し、高く評価された。21世紀を迎え今や、新しい出発が望まれているのである。
「聖域なき改革」が時代のキャッチフレーズだ。
【（財）
レーザー技術総合研究所研究所長】
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NEWS

第29回先端技術講演会
第29回先端技術講演会「有機半導体は21世紀を拓く」
有機材料を使ったデバイスは製造工程が簡単なため低価格化を実現でき、高輝度で広い波長範囲にわたって発光するため大容量通信化を可能とする等の特徴をもっており、情報化社会の高性能化、高機能化の担い手として期待されています。ここ数年、研究の進展はめざましいものがあり、*有機ＥＬの実用化をはじめとして、有機トランジスター、有機半導体レーザーなど、欧米を中心として「有機エレクトロニクス」を旗印に、有機半導体の研究報告がなされています。本講演会では、有機半導体研究の第一人者である横山正明教授（大阪大学）を講師としてお招きし、最近の有機半導体研究の動向と今後の展開について概括していただきます。さらに、横山教授が有機光導電材料の物性研究の過程で見い出された有機半導体の新しい現象「**光電流増倍」と、そのオプトエレクトロニクスデバイスへの展開についてご講演いただきます。
ご講演終了後にレーザーを用いた加工技術等、当財団が持つ技術の一部を紹介させていただき、あわせて当財団への技術相談の受付も行います。皆様の多数のご参加をお待ちしております。
*有機ＥＬ：有機エレクトロ・ルミネッセンスの略。有機薄膜にホール・エレクトロンを注入することによって、低電圧駆動で高輝度の発光が得られることから自発光型ディスプレイへの応用が期待されている。
**光電流増倍：一個のフォトンで10万個の電子が流れ、光電子増倍管に匹敵する新たな増幅素子として大きく期待されている。

◇日時

◇場

所

平成14年１月29日（火） 14:30〜17:00
千里ライフサイエンスセンター ５Ｆサイエンスホール（豊中市新千里東町1-4-2

◇主催

財団法人

「有機半導体は21世紀を拓く」◇講

大阪大学大学院工学研究科
物質・生命工学専攻◇参加費無料◇定100名（先着順）

員

教授

横山

信用保証ビル

大阪ガス
千里エネルギーセンター

正明
住友信託銀行
事務センター

千里文化センター

千里中
央駅

よみうり文化センター〒550-0004 大阪市西区靱本町1-8-4

千里阪急百貨店

セルシー

千里阪急ホテル
千里朝日阪急ビル

千里中央駅

FAX.06-6443-6313(阪急千里中央ビル

大阪モノレール
千里中央ビル（財）レーザー技術総合研究所 総務部（澤坂）

E-mail ：sawasaka@ilt.or.jp
会社名、住所、TEL／FAX、参加者氏名・所属役職、連絡者氏名・Ｅメールをご記入のうえ、ＥメールまたはFAXにてお申し込みください。

千里中央センタービル

大丸ピーコック◇問い合わせ・申し込み先

TEL.06-6443-6311

千里ライフサイエンスセンター

第一生命

レーザー技術総合研究所◇テーマ師住友商事ビル

TEL06-6783-2010）

千里I.C.

北大
阪急行大阪モノレール)※参加証は発行いたしません。
定員に達しご参加いただけない場合のみ、連絡いたします。

掲載記事の内容に関するお問い合わせは、編集者代表 藤田雅之
（TEL&FAX:(06)6879-8732,E-mail:mfujita＠ile.osaka-u.ac.jp）
までお願いいたします。

当研究所のWebページ http://www.ilt.or.jp もぜひご覧下さい。

Laser Cross No.165 2001,Dec.
発行／財団法人レーザー技術総合研究所 編集者代表／藤田雅之 〒 550-0004 大阪市西区靱本町1-8-4 大阪科学技術センタービル 3F TEL(06)6443-6311 FAX(06)6443-6313
この機関誌は、競輪の補助金を受けて製作しました。

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