ＪＲＲ－３停止の影響による海外の研究炉利用状況調査

平成27年12月
日本原子力研究開発機構
原子力科学研究部門

JRR-3停止期間に利用された主要な研究用原子炉（平成23年4月～平成26年7月）

把握できた課題の総数：
KURでの実施分を含めて全部で139課題

施設（国名）：本来のJRR-3利用者の利用回数= 原子力機構に所属する研究者による課題数+ 物性研から旅費支援を受けた課題数

JRR-3利用申請に関する東京大学物性研が行った公募に対する課題採択数とJAEAが行った公募に対する応募課題数*の推移（海外派遣数には上記を含む）*JAEAは課題審査を行わなかったので応募数

停止中

年度

東大採択数

JAEA
応募数

H22300141

H2326863

H24265-

H2522850

H26206-

停止中の累計967113１【調査の目的】
国内の科学技術及び産業分野におけるJRR-3の重要性を示すものとして、長期停止による具体的な影響を把握することを目的とし、JRR-3停止期間中に海外の研究炉においてビーム実験あるいは照射実験を実施された研究者・技術者の方々を対象に、その利用状況調査を実施した。調査は、利用された海外の炉、利用分野、そこで実施された実験の評価、再稼働後のJRR-3での実験等に関する質問等で構成した。
調査の結果は、上記の目的に加え、再稼働後のJRR-3の運用の参考とする。
【実施方法】 以下の学会等へメール配信によりアンケート調査を実施した。
●アンケート調査期間：

平成27年11月2日（月）～ 11月27日(金）●アンケート配信先

・日本原子力学会（約2,300名）
・日本中性子科学会（約600名）・J-PARC/MLF利用者懇談会 （約280名）
・中性子産業利用推進協議会（企業会員 46社 研究機関2 ）・研究炉利用課（照射利用者） （所内35件、所外35件）
・東京大学原子力専攻（約240件）

合計 3,630件：●アンケート回答数 ： ５７件
57名の方から回答があったが、中性子科学会とMLF利用者懇談会の会員の内、震災後のH23～H27年にかけて海外炉を利用した研究者が主な回答者であると推定される。
☆前ページに示した停止期間で海外炉（KUR含む）を利用して実施した139課題は一人の実験者による複数回の利用も含むが，平均1人2課題と仮定すると，回答率は90%に近いと考えられる。
（なお、前ページに含まれない実験数を把握できないため回答率は参考値）

２

１．JRR-3停止中に利用者が利用した海外炉施設及び利用分野

その他12件の内訳【利用した海外炉施設】①ＯＰＡＬ（豪）②ＨＦＲ（ＥＵ）③ＨＦＩＲ（米）④FRM-II（独）⑤ＨＡＮＡＲＯ（韓）⑥ＮＣＮＲ（米）⑦ＯＲＰＨＥＥ（仏）など【利用分野】

中性子ビーム実験

中性子ラジオグラフィ

即発ガンマ線分析 照射
実験
放射化分析

●中性子ビーム実験①磁性 ⑤高分子②構造 ⑥残留応力③超伝導 ⑦基礎物理④生物 ⑧装置●即発ガンマ線分析及び放射化分析①環境②地球科学・宇宙など

３２．海外の炉で行われた実験について(1)JRR-3における実験と同じですか？
【ＪＲＲ－３と異なる内容】〇ＪＲＲ－３でしかできない実験であった。
〇ビームタイムが短かった。
〇強度が強く高精度の測定が可能であった。
〇ＪＲＲ－３ではできない特殊な実験が可能であった。
〇パルス中性子を利用した。
〇測定条件が異なる。
・・・・など同じ異なる

異なる 16(26%)

同じ 45(74%)(2)予定どおりの成果が得られましたか？
得られなかった 12(21%)

〇予定した以上のデータが得られた。
・予想以上に中性子束が強かったため。
・十分な実験時間の提供で、計画以上に実験できた。
〇予定通りの結果は得られなかった。
・限られた温度範囲、雰囲気で、不十分な成果となった。

得られた 46(79%)

得られた
得られなかった

４

３．ＪＲＲ－３が再稼働したら、ＪＲＲ－３での実験を希望するか？
(1)JRR-3での実験を希望しますか？

【ＪＲＲ－３での実験を選ぶ理由】〇アクセスの良さ、旅費がかからない。
〇実験準備や諸手続きが容易である。
希望しない 2(4%)
〇学生の人材育成に適している。
〇定常炉としての安定性と冷中性子の利用〇ノウハウ、研究情報の流出、機器等の輸出規制〇熟知した装置が利用できる。
希望する〇J-PARCよりマシンタイムを確保でき、料金も安い。
希望しない 〇海外施設と比較して遜色がない。 ・・・など【ＪＲＲ－３での実験を望まない理由】
希望する 55(96%)

〇退職予定のため希望しない。
〇現在の研究テーマではほとんど中性子回折を必要としない。

その他のコメント〇早期再稼働の要望
・我が国における物質科学の発展、人材育成のために、一日も早い再稼働を希望する。
・海外までいかずとも実験できる我が国の研究環境はすばらしさの一つである。
・世界の原子炉の中でユニークな存在としてリニューアルされることを望む。 ・・・など〇相補利用（J-PARCとの連携）
・異なる中性子源がそれぞれの特色を活かすことで、中性子科学全体がさらに進展する。
・J-PARCとの連携と差別化し、国内の中性子源として安定稼働を望む。 ・・・など
５

４．使用した海外炉施設について(1)JRR-3における同等の装置はどれですか？
中性子ビーム実験装置

その他 3(5%)
学会等の薦め
1(2%)

照射設備【中性子ビーム実験装置】①粉末回折装置②３軸型分光器（熱）③小角散乱装置④３軸型分光器（冷）⑤単結晶回折計⑥非弾性散乱装置
⑦反射率計
⑧残留応力
⑨即発ガンマ線分析装置【照射設備】①水力照射設備②垂直照射設備(2)使用した海外炉施設（装置）をどのように見つけましたか？
使用経験あり17(27%)

使用経験あり自分で見つけた
研究者仲間からの薦め

研究者仲間
からの薦め
30(48%)

自分で見つけた
11(18%)

学会等の薦めその他（海外の共同研究者の薦め、本社部門で調査）

６

４．使用した海外炉施設について(３)課題申請はＪＲＲ－３と比較してどうか？

難しかった 17(33%)

優しかった 5(9%)

同程度 30(58%)

優しかった
同程度
難しかった

【コメント】〇英語なので準備に時間を要するが、ほぼ確実に採択される。（OPAL, HANARO）(４)マシンタイムの配分はどうか？

(５)マシンタイムの実施時期はどうか？

減らされた 10(21%)

先方の都合に合わせた 18(37%)

希望どおり
希望どおり
減らされた
希望どおり 38(79%)

先方の都合に合わせた
希望どおり 31(63%)

７５．ユーザーサポートについて苦労した 7(13%)(１)ユーザーズオフィス等の事務手続きはJRR-3と比較してどうか？
手厚かった 16(31%)

手厚かった
同程度
苦労した

同程度 29(56%)

【苦労した理由】〇担当者は親切だが、手続きが煩雑であった。
〇放射線手続きが異なるので書類作成に苦労した。
〇セキュリティと管理が厳しく、書類準備も大変で、提出が遅れると実験できない。 ・・・など

苦労した 2(4%)

同程度
23(48%)(２)実験サポート（解析を含む）はJRR-3と比較してどうか？
手厚かった 23(48%)
【同程度】
手厚かった 〇装置担当者の視点では同程度だが、利用者感覚によっては、海外施設の方が手厚く感じる。
同程度【苦労した理由】
苦労した〇帰国後、取得したデータ解析に係わる先方とのやりとりに苦労した。
(３)利用料金（旅費は除く）について料金はJRR-3に比べてどうか？
安い 1(2.5%)

利用形態は？

高い 1(2.5%)
無料 40(95%)

安い
高い無料

成果公開
23(100%)

成果占有
成果公開

【コメント】
過去に海外施設の有償利用の料金を調査したが、JRR-3ほど安い施設はなかった。
８６．ＪＲＲ－３利用との比較【海外施設の方がＪＲＲ－３よりも良かった点】〇装置性能（３件）
・ＮＣＮＲを除いて強度が強い。ＯＰＡＬ、ＮＣＮＲは非常に洗練されて使いやすい。
〇実験支援（２０件）
・研究者を支援する技術スタッフが非常に充実しており、ハードウェア、ソフトウェアの専門スタッフ陣が組織的に動いている。居室、試料調整室、休憩室などの実験環境が整備されており、非常に使いやすい。（ＯＰＡＬ）
・申請サイトの充実、多数の実験スタッフ体制により、実験準備から実施、解析まで利用プログラム及び実験サポートが大変良かった。（ＯＰＡＬ、ＨＡＮＡＲＯ、ＨＦＩＲ）
・・・など〇得られるデータの信頼性など（１件）・ＯＰＡＬの装置は整備状況が良く、信頼性が高いという印象を受けた。
〇国際交流（１件）
・海外の研究者との交流ができた。
〇手続きなど（２件）
・事務手続き、入構手続きが極めて容易であった。（ＳＩＮＱ）〇生活環境（２件）
・宿泊施設や食堂などの福利厚生施設も充実していた。（ＨＦＲ）〇その他（１件）
・・・など
９６．ＪＲＲ－３利用との比較【海外施設の方がＪＲＲ－３よりも悪かった点】〇費用や利便性（７件）
・出張旅費がかかるため、多くの研究者、学生を派遣しにくい。
・海外施設におけるネットワーク環境の構築が難しかった。
・施設の工程を常に意識して実験計画を立てる必要があり、実験の柔軟性に欠ける。
・大型装置の輸送が困難である。 ・・・など〇実験実施・運用（９件）
・臨機応変な実験や追加実験を行うことが難しい。
・現地職員のエスコートがなければ実験できないため、実験の自由度が低かった。
・初心者が気軽に実験に行くには、海外施設は敷居が非常に高い。 ・・・など〇装置性能（１件）
・海外の装置の基本的な仕様はほぼ同程度の印象である。ＪＲＲ－３における事前の利用経験は、測定の詳細な段取りの検討や他施設での実験を行う際の基礎となるため、研究・教育の双方において極めて重要である。
〇実験支援（７件）
・ごく簡単なことでもユーザーに装置を触らせないため、実験の柔軟性にやや欠ける。
・ＪＲＲ－３のユーザー支援は海外施設と遜色なく手厚いと思う。 ・・・など〇得られるデータの信頼性など
・自分達で開発した実験装置の方が優れており、データの質も良く、データ解析も容易である。また、J-PARCよりも優れた結果を得ている。 ・・・など〇手続き（１件）
・課題申請以外の利用手続き（VISA、各種安全教育等）が煩雑かつ分かりにくい。
〇その他（３件）
１０アンケートの結果から見えてきたもの●海外炉では試料が大きくても指先程度の散乱実験に制限される試料が比較的大きい工学材料の研究や放射化が問題になる測定はやりにくい●中性子強度は海外炉の方が優れるが、持込機器や試料を含む移動の容易さやその費用から、JRR-3の早期再稼働を望む声が多い●海外炉利用では、費用の観点から、学生の経験を十分に積ますことができない、挑戦的な課題に取り組むことが困難であるなどの問題がある●一方で，海外炉では，JRR-3に比べて利用者支援が手厚いというたくさんの指摘がある
海外では技術支援要員が十分に配属されている一方、JRR-3は少数の研究者が利用者支援を行ってるので、どうしても手薄になっていたのが現状●海外炉の学術利用（成果公開）では全ての施設で無償●知財（研究成果、ノウハウなど）の流出を心配する利用者の存在
１１

ＪＲＲ－３が対応すべき課題●新規制基準への適合性確認を受け、速やかなる再稼働➡ 次年度内の再稼働に向けてヒアリング、審査会合の対応中●利用者支援体制の充実（支援内容・体制、実験環境、安全管理など）➡ 装置管理者等及び大学と協力して、実験環境の整備、安全管理等の見直しを実施中。利用者支援の範囲については要検討。
➡ 技術系職員の増員について要求継続●中性子施設・装置等の高度化➡ ・中性子導管のスーパーミラー化を実施
・装置の高度化、スクラップ＆ビルドについて検討●Ｊ－ＰＡＲＣとの連携による相補利用➡ 研究者の協力を得て、ユーザーズオフィス間の連携強化を検討●国際競争力を維持するために高強度の次期研究炉の検討➡ 研究炉加速器管理部内にＷＧを設け、炉心設計を検討中●利用料金➡ ・海外施設に見合った利用料金となるよう検討
・なお、産業利用者数の拡大など利用収入増大策の検討

１２

参考資料

世界の主な中性子ビーム研究用原子炉【CEA-CNRS】
ORPHEE (仏)14 MW
3×101425 台【ILL】
HFR (仏)
58 MW
1.5×1015
43 台

【TUM】
FRM-Ⅱ(独)20 MW
8×101425 台【KAERI】
HANARO (韓)30 MW
4.5×1014
15 台

炉名（国名）
熱出力
最大熱中性子束(n/cm2・s)
実験装置数【NIST】【JAEA】
JRR-3 (日)20 MW
3×101433 台【ANSTO】
OPAL (豪)20 MW
2.5×1014
10 台【ORNL】NCNR (米)20 MW
3.5×1014
24 台

HFIR (米)85 MW
2.5×1015
12 台

出力（MW)×実験装置数(台）
1. HFR
2,494
2. HFIR
1,020660
3. JRR-3
4. FRM-II
500
5. NCNR
480【TUM】 Technische Universität München （ミュンヘン工科大学）【ILL】 Institut Laue-Langevin （ラウエ・ランジェバン研究所）【KAERI】 Korea Atomic Energy Research Institute （韓国原子力研究所）【ANSTO】 Australian Nuclear Science and Technology Organization【ORNL】 Oak Ridge National Laboratory （オークリッジ国立研究所）【NIST】 National Institute of Standards and Technology （アメリカ国立標準技術研究所）【CEA-CNRS】 Centre National de la Recherche Scientifique (フランス原子力庁、フランス国立科学研究センター)