ISSN 0914-9805

2003,Feb.

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No.

CONTENTS
スーパーキャビティγ線による新方式核変換に関する技術開発
東大阪市製造業対象レーザーセミナー
地場産業の 現地 へ出向いて技術シーズや事例を紹介『光と蔭』WHAT'S WRONG? WHAT'S NEXT?

【図1（上）】
水素生成を考慮したターゲット部の構造【図2（下）】
レーザーコンプトン散乱による実験配位

スーパーキャビティγ線による新方式核変換に関する技術開発−水素生成によるコスト回収−
レーザープロセス研究チーム チームリーダー■核変換処理方法の検討

今崎一夫■自由電子とレーザー光との相互作用

人類は使用エネルギーの多くの部分を今後もかなり長期的に最近のレーザー技術や高輝度電子ビーム技術の発展により、核エネルギーに頼らざるをえない。しかし核分裂を利用する場新しい単色γ線を高効率で大量に発生することができる技術が合、放射性廃棄物が派生する。これらは地層処分により安全に開発されてきた。レーザーのエネルギーを時空間で圧縮できる処分することができるが、超長寿命核があり、この処分は核変技術や光の蓄積技術が向上した結果、自由電子とレーザー光と換処理の方が経済的であるものもある。ヨウ素やテクネチュムの相互作用が強力に誘起できる。このような光子−電子相互作がこれに当たる。現在までいろいろな方式が提案されてきた。

用（コンプトン散乱）による高輝度放射光は、電子のエネルギーを変化させることによりX線からγ線までの広い範囲で波長可変の光源となる。
次ページへつづく5スーパーキャビティγ線による新方式核変換に関する技術開発■γ線なら高速変換が可能
この方式ではγ線への変換効率は極めて高く、かつ発生するγ線のスペクトルは狭く可変であるため共鳴の最大断面積に同調できる。このため極めて効率良く核変換を行うことができ【図3】
金197が金196に変換され、白金と水銀にβ及びEC崩壊る。電子加速器であるため装置規模は小さく低コストでコンパ■姫路工業大学の核変換実験配位クトに製作が可能である。またγ線は狭い角度に集中して発生

現在姫路工業大学のニュースバルで核変換実験が進行中であできるため高速変換が可能であり、多様な核に対して適応できる。レーザーコンプトン散乱により20〜15MeVγ線を発生しる等の利点がある。

これを用いた核変換実験が行われている。この実験配位を図２■高輝度γ線を用いた巨大核共鳴による核変換に示す。

この方式は動作原理は確立しており、実用化における装置技レーザーはCWのYAGレーザーを用いている。これを電子蓄術は、現状技術からそれほど遠い技術ではない。本方式の基本

積リングニュースバルのBL1（ビームライン１）に打ち込みγ線となるコンプトン散乱は電子と光子の衝突としてよく知られたを発生する。ターゲットはγ線検出器の前に置かれており、金物理現象であるが、その相互作用断面積は極めて小さい。このロッドである。この金はガンマ線照射により、次のような巨大ため、エネルギ−応用に利用することは困難であった。しか核共鳴による核反応が誘起される。すなわち金197が金196にし、光をキャビティに蓄積する技術が発達し、このようなキャ変換され、これが6.2日の半減期で白金と水銀にβおよびEC崩

ビティに蓄積された光と蓄積リング加速器内の電子の相互作用壊する。
［図３］により高輝度γ線が高効率で発生することができることが分■γ線量と反応率の絶対量の計測を行う計画

かってきた。この高効率−高輝度γ線を用いることにより巨大タ−ゲット照射を行い、この放射線計測の結果を図４に示

核共鳴を用いた核変換を効率的に起こすことができ、これを用す。白金への崩壊によるγ線エネルギーと一致したチャンネル

いた高レベル放射性廃棄物の核変換が提案され基礎研究が行わにおいて、この核変換に伴う半減期と全く一致する結果が得られてきた。本方式の特許は日米で申請、それぞれにおいて成立れた。

（H８）
している。
■核変換の排熱を水素生成に利用可能

これにより核変換が予想された通り起こっていることが確認できた。このγ線量と反応率の絶対量の計測を現在行う計画で本方式は、高効率でγ線が発生できるため、対創成等のエネある。しかしこの装置は共用であるためいろいろと制約があルギ−損失機構はあるものの、核変換による発生中性子誘起にる。今後、本方式の実現に向けて本格的な実証実験のための専よるエネルギー生成を考慮に入れるといわゆるエネルギーバラ用加速器が必要なところである。現在基礎研究が終了しておンスが取れる可能性がある。また核変換の排熱（ほとんどのγり、今後工学的基盤の確立が必要となる。

線エネルギーは熱に替わる）を水素生成に利用すれば核変換コストを回収できるだけでなく、利益をあげることができる可能最後にこの研究は姫路工業大学のニュースバルグループの協力により行われており彼等に感謝の意を示したい。

性もある。現在までに本方式の基礎的な原理であるレーザー光蓄積、そのレーザー光蓄積空胴中でのコンプトン散乱、コンプトン散乱γ線のエネルギースケ−ル則、15MeVγ線を用いた核巨大共鳴による核変換の実験的な検証がなされてきた。図１にこの水素生成も考慮したターゲット部の構造を示す。
■核変換のターゲット部はcm級の径核変換のターゲットはその径がcm級であり、ここにγ線が集中するため極めて高温になる。これを用いると容易に水素生成が可能である。またこの部分では（γ、n）
反応による中性子は透過し、この外部に設けた２次反応ターゲットもしくは核分裂ブランケットでエネルギー生産を行う。この熱は中心部ほど集中していない。独立した２系列の超高温部と高温部ができる構造になっている。
2【図4】
放射線計測の結果

TOPICS

東大阪市製造業対象レーザーセミナー■東大阪でレーザーセミナーを開催

立されている。

（財）
レーザー技術総合研究所では事業活動の一つとして、産このようなモノづくりにおいて高いポテンシャルを有する企業界を対象にしたレーザーセミナーを開催している。今回は、業集積地は、レーザー加工に関する潜在的なニーズも高いと予

日本自転車振興会の補助事業として実施しているレーザー加工想され、ニーズ調査を行う上でも、またセミナーを開催する上に関するニーズ調査の一環として、東大阪市内の製造業者を対でも魅力的な対象群であることから、特に東大阪市内の製造業象にしたレーザーセミナーを開催した。
（開催日：平成14年10者に焦点を絞ってセミナーを開催した。

月25日。場所：東大阪商工会議所）■商品の高付加価値化のためにレーザーに期待■歯ブラシからロケットまで、モノづくりのまち

当日は、まず初めに当研究所の共同研究員である近畿大学理

東大阪市には約8,000社の製造業が集積しており、モノづく工学部 河島信樹教授（同教授は、上記のレーザー加工に関すりのまちとして 歯ブラシからロケットまで、つくれないものるニーズ調査の委員長でもある）から「長引く不況や生産拠点のはない と言われるわが国有数の高度な技術基盤を持つ地域で海外シフト化により、製造業を取り巻く環境は厳しいが、それある。最近では、独自の人工衛星開発を目指した協同組合も設を乗り越えるためには商品の高付加価値化を図っていくことが

『光と蔭』

……79

IEEEのスペクトラム誌新年号のテーマである。IEEEフェローというエキスパート技術者のエリート集団に将来のテクノロジーを展望するためアンケートを求めた結果が述べられている。
Wrongのリストは長い。ふらふらの航空会社、不振をきわめる通信業界、不満たらたらの大学院生、代替エネルギーオプションの払底、倫理的に問われる企業文化、ビジョンのない国。さてお次はという訳である。
彼等の見通しは幅広く、厳しいが理想主義的であり、慎重ではあるが楽観的であるという。社会悪に向けてここ５年間に技術を指向すべき方向は第一がエネルギー開発である。ついでテロ防止、環境保全、廃棄物処理、輸送、技術的リテラシー、デジタル配分、知的財産保全となる。
エンロンやワールドコムなど企業倫理の退廃をうけ、資本主義の根源が問われている。ブロードバンドへの要求はビデオに集中しており、韓国の普及率の高さが注目されている。Mooreの法則すなわち半導体の集積度が18ヵ月で倍になるというルールもなお10年は成立すると支持されている。
エネルギー工業では代替エネルギー源、より効率的な送電、配電システム、エネルギー貯蔵システム、より効率的な販売能力、規制緩和が挙げられている。レーザー核融合も大切だ。
あすの技術者というテーマでは大学がその任を果たしていないというのは少数意見で、工学教育は成功しているという人が多い。ただ工学教育と経済学的知識のバランスが必要という見方が見られた。技術者は広い教育基礎さえあれば、新領域で特化することは容易だとされている。技術のための技術は無益であり、技術を社会へ奉仕させ、全地球的な生活レベルの向上と地球環境の長期的な保全に役立たせるべきである。かくあれば工学の効果絶大でこれこそわれわれの望む処であると結ばれている。Forecast: Gray Skies Now, Blue Later.
技術者も頑張れ。

アメリカはなお健在のようだ。日本の【（財）
レーザー技術総合研究所 研究所長】
3

【写真】
東大阪市で開かれたレーザーセミナーのようす必要。そのための生産手段の一つとして、レーザーに期待した

用していないが関心があるという企業では、沓名助教授によるい」と、開会の挨拶があった。

さまざまなレーザー加工の利用事例について関心が高かった。

■誘雷やγ線核変換などユニークな研究も紹介

また、 私たちの技術 については、「フェムト秒レーザー」、

その後、講演に移り、一番目は当研究所の藤田雅之主任研究「レーザーガイド精密放電加工」、「レーザークリーニング」、員から「レーザーによるものづくり〜その原理と新たな微細加「レーザー表面処理」など、精密加工や表面処理に関する技術に工への可能性〜」と題して、レーザー加工の初歩的な原理か対して関心が高かった。

ら、最先端のレーザー技術、特にフェムト秒レーザーによる新たな微細加工の可能性について話があった。

このことは「今後、どのような講演を希望しますか」という設問に対して、「フェムト秒レーザー」、「レーザーアブレーショ二番目は福岡工業大学工学部 河村良行教授から「レーザーン」、「表面加工（クリーニング、マーキング、エッチング）」
を加工で小さなメカを造る〜レーザー旋盤、フライス盤、ノコ、希望する回答が多いことからも言え、レーザー加工における産ドリル〜」と題して、同教授のもとで研究されているレーザー業界のニーズは精密加工や表面処理分野に高いことが伺える。

によるマイクロ加工装置についてのシーズ紹介があった。

■対象地域を絞った初のセミナー

三番目は名古屋大学大学院工学研究科 沓名宗春助教授から今回、初めての試みとして対象地域を絞った形でのセミナー「レーザー（人工の光）で何ができるか？」と題して、自動車産を開催したが、当研究所としては本セミナーを通じて、東大阪業、鉄工業、機械産業、造船、電機産業などで用いられている市内の企業と共同研究が生まれ、さらにそれが国の競争的研究さまざまなレーザー加工の事例について解説があった。

資金による研究（公募研究）へ発展することを期待している。

講演の後、藤田主任研究員から「当財団の研究紹介」
として、特に最近の国の公募研究は、産業界との連携や成果の産業界

レーザー加工だけではなく、誘雷やγ線核変換など、おそらくへ還元が強く求められている。そうした意味からも、今後、一参加者にとって初めて耳にするような、当研究所のユニークな層、産業界に目を向け、当研究所のシーズと産業界のニーズが研究についても紹介があった。

マッチングする研究を見いだし、推進していく必要がある。

また、当日は会場内に当研究所のホームページで紹介していそのためには、まず当研究所の研究を広く産業界に知ってもる 私たちの技術 をポスターで掲示しており、休憩時間の間、らう活動が必要であるが、これは一種の広報・営業活動とも言

参加者は熱心にそれを見入り、研究員へ質問していた。

えるので、相手から来てもらうのではなく、こちらから現地へ■レーザー加工のニーズは精密加工や表面処理分野に広がる出向いていくことが大切であると考え、今回、あえて現地（東なお、当日の参加人数は70名。本セミナーの感想について参大阪商工会議所）で開催するセミナーとした。

加者からアンケートを取っている。講演に関して、実際にレー

これを機に、今後、例えば八尾市や堺市など、府下の主だっザーを利用している企業では藤田主任研究員や河村教授によるた地場産業の 現地 へ積極的に出向いてセミナーを開催し、具体的な技術シーズの提示に関心が高く、一方、レーザーを利（財）レーザー技術総合研究所の活動を広めていきたい。

Laser Cross No.179 2003,Feb.

http://www.ilt.or.jp

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 4F TEL(06)6443-6311 FAX(06)6443-6313

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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。