環境 エネルギーシステム材料研究開発機構 (OASIS) 設立記念特別講演会 室蘭工業大学の 原子力総合技術プログラムと 人材育成計画 室蘭工業大学 もの創造系領域 材料工学ユニット 教授 幸野 豊 経済産業省 / 文部科学省 原子力人材育成プログラム 平成 20 年度 21 年度 : 原子力教育支援プログラム 平成 22 年度 : 原子力総合技術プログラム Human Resources Incubation Coalition between Muroran-IT and JSW for Advanced Nuclear Energy materials R&D
室蘭工業大学 : 日本製鋼所室蘭製作所との連携 室蘭工業大学 エネルギー材料研究での蓄積された共同研究実績原子力用構造材料核融合炉材料タービン / ローター材料など 日本製鋼所室蘭製作所は原子力構造材料生産の世界的拠点 原子力人材育成のための相互協力が可能 日本製鋼所室蘭製作所 上質な学生の育成 人材の供給 講師の派遣 技術実習指導 実習の設備や場所 資材の提供 原子力 エネルギー分野に係る 材料技術者 の育成 教育プログラム エネルギー材料工学コース ( 室蘭工業大学大学院工学研究科 材料工学コース ) JAEA との連携 F82H TBM, BA 素材 316LN JJ1 日本製鋼所室蘭製作所 北海道電力 原子炉ファブリケーターなど 原子力人材育成プログラム 経済産業省 / 文部科学省
室蘭工業大学 : 日本製鋼所室蘭製作所との連携 室蘭工業大学 エネルギー材料研究での蓄積された共同研究実績原子力用構造材料核融合炉材料 HuRICANE タービン / ローター材料など Project 日本製鋼所室蘭製作所は原子力構造材料生産の世界的拠点 日本製鋼所室蘭製作所 原子力人材育成のための相互協力が可能 Human Resources Incubation Coalition between Murotan-IT and JSW for Advanced Nuclear Energy Materials R&D 上質な学生の育成 人材の供給 講師の派遣 技術実習指導 実習の設備や場所 資材の提供 原子力 エネルギー分野に係る 材料技術者 の育成 教育プログラム エネルギー材料工学コース ( 室蘭工業大学大学院工学研究科 材料工学コース ) JAEA との連携 F82H TBM, BA 素材 316LN JJ1 原子力人材育成教育カリキュラム の構築 日本製鋼所室蘭製作所 北海道電力 原子炉ファブリケーターなど 原子力人材育成プログラム 経済産業省 / 文部科学省
原子力人材育成教育と OASIS 原子力 核融合システム材料部 : 原子力人材育成教育の中核
原子力人材育成教育プログラムにおける設定目標 材料 に主眼を置いたプログラム 1. 原子力発電システム全体の理解 原子力発電システム材料として求められる材料具備特性に関する知識などの 基礎的な教育 2. 原子炉圧力容器など実際の原子炉構造部材の生産経験をもとにした材料加工 製造技術上のキーポイント 3. 応力腐食割れ 照射脆化 溶接接合部に固有の現象など原子力発電システムに特有の材料課題 原子力発電システムの製造や使用に特有の材料課題に特化した知識 理解力と実践経験を身に付け 機械系技術者など他分野の技術者と共同して問題解決や保全にあたることの出来る人材 原子炉構造部材などの製造にあたることの出来る人材 の育成を目指す
人材教育カリキュラムのイメージ 講義群 コア科目 準コア科目 発展科目 材料共通科目 エクスペリエンス群 エネルギー材料特化実験群 圧力容器材料特性評価実験 応力腐食割れ実験 材料接合実験 照射材料評価実験 エネルギー材料ものづくり 圧力容器スケールモデル製作 実機材料使用 実工程のフォロー 接合組み立て JSW での実習 エネルギー材料拠点実習 RI 実習 ( 東北大学大洗施設 ) 材料照射実験 ( 東京大学重照射設備 ) 放射化試料実験
人材教育カリキュラム科目群 原子力発電システムに関する基礎知識や 原子力発電システムに特有の材料課題について集中的且つ実践的に学ばせることの出来る教育プログラムを 室蘭工業大学大学院博士前期課程 材料工学専攻 内に新たに設置 設定講義群 1 エネルギー材料必修講義群 (6 科目 ) 原子炉構造学 エネルギー材料概論 エネルギー材料製造工学 エネルギー材料強度学エネルギー材料接合工学 エネルギー材料電気化学 2 エネルギー材料実験 実習群 (2 科目 ) エネルギー材料学実験 エネルギー材料ものづくりインターンシップ 3 エネルギー材料特別研究 ゼミナール (2 科目 ) エネルギー材料工学ゼミナール エネルギー材料工学特別研究 4 エネルギー材料選択講義群 (6 科目 ) 量子科学 原子炉伝熱 流体工学 エネルギー材料品質管理論 先進エネルギーシステム概論 先進エネルギー材料概論 RI 実習
人材教育カリキュラム科目群 原子力発電システムに関する基礎知識や 原子力発電システムに特有の材料課題について集中的且つ実践的に学ばせることの出来る教育プログラムを 室蘭工業大学大学院博士前期課程 材料工学専攻 内に新たに設置 設定講義群 古典的な材料教育 冶金学科 に還る 1 エネルギー材料必修講義群 (6 科目 ) 原子炉構造学 エネルギー材料概論 エネルギー材料製造工学 エネルギー材料強度学 状態図をきちんと読める学生 エネルギー材料接合工学 エネルギー材料電気化学 2 エネルギー材料実験 実習群 (2 科目 ) 溶接 接合 機械加工 エネルギー材料学実験 エネルギー材料ものづくりインターンシップ 3 エネルギー材料特別研究 ゼミナール (2 科目 ) 濃い 教育 エネルギー材料工学ゼミナール エネルギー材料工学特別研究 4 エネルギー材料選択講義群 (6 科目 ) 量子科学 原子炉伝熱 流体工学 エネルギー材料品質管理論 先進エネルギーシステム概論 先進エネルギー材料概論 RI 実習
人材教育カリキュラムの内容 必修科目 ( コア科目 ) CS3: エネルギー材料製造工学 ( プロセス 加工 ) CS4: エネルギー材料強度学 ( 強度学基礎 構造強度 強度評価 ) CS1: 原子炉構造学 ( 種類 発電原理 構造 機器 安全性論 ) CS2: エネルギー材料概論 ( 種類 特徴 务化損傷 損傷評価 ) 基礎知識 現行軽水炉長寿命化 ( 务化要因 务化診断 ) 素材生産技術 構造化技術 実機材料実験 RPV ものづくり 溶接 探傷技術 修士論文研究 CS5: エネルギー材料接合工学 CS6: エネルギー材料電気化学 (SCC IASCC) CS7: エネルギー材料学実験 (RPV 材料特性 SCC 接合 照射材 SP) CS8: エネルギー材料ものづくりインターンシップ CS9: エネルギー材料工学ゼミナール CS10: エネルギー材料工学特別研究 選択科目 ( 準コア科目 ) 将来 ( 発展 ) 科目 現行軽水炉に関する付随課題 ( 伝熱工学 流体工学 品質管理 探傷技術 工程管 理など ) 先進核エネルギー生産システム ( 低放射化 耐損傷性 高性能化 経済性など ) ES1: 量子科学 ( 量子反応工学 照射損傷論 ) ES2: 原子炉伝熱 流体工学 ES3: エネルギー材料品質管理論 ( 探傷技術 工程管理 ) ES4: 先進エネルギーシステム概論 (FBR Fusion) ES5: 先進エネルギー材料概論論 ES6: RI 実習 AS1: 原子炉燃料工学 核燃料サイクル工学 AS2: バックエンド工学 AS3: プラズマ工学基礎論 AS4: 量子計測工学 AS5: エネルギー環境概論 AS6: 原子力法規概論 AS7: 原子炉施設実習 (UT/Yayoi) 核燃料リサイクル 法規 環境影響 社会啓蒙的課題 バックエンド課題 プラズマ工学 原子炉実習 AS8: エネルギー材料海外拠点見学 (ORNL) 講師 : 室蘭工大 JSW 武蔵工大 核融合科学研究所 JAPEIC 東北大学 JAEA 京都大学 東京大学
人材教育カリキュラムの位置付け 構成 必修科目 ( コア科目 ) 将来科目 ( 発展科目 ) 量子科学原子炉伝熱 流体工学エネルギー材料品質管理論先進エネルギーシステム概論先進エネルギー材料概論論 RI 実習 選択科目 ( 準コア科目 ) エネルギー材料必修講義群原子炉構造学エネルギー材料概論エネルギー材料製造工学エネルギー材料強度学エネルギー材料接合工学エネルギー材料電気化学 現行軽水炉に関する付随課題伝熱工学 流体工学 品質管理探傷技術 工程管理など 先進核エネルギー 生産システム低放射化 耐損傷性 高性能化 経済性など エネルギー材料特別研究 ゼミナールエネルギー材料工学ゼミナールエネルギー材料工学特別研究 エネルギー材料実験 実習群エネルギー材料学実験ものづくりインターンシップ 基礎知識 現行軽水炉長寿命化 ( 劣化要因 劣化診断 ) 素材生産技術 構造化技術 実機材料実験 RPV ものづくり 溶接 探傷技術 修士論文研究 原子炉燃料工学核燃料サイクル工学 核燃料リサイクルバックエンド工学 法規プラズマ工学基礎論 環境影響 社会啓蒙的課題量子計測工学 バックエンド課題エネルギー環境概論 プラズマ工学原子力法規概論 原子炉実習原子炉施設実習エネルギー材料海外拠点見学 原子力人材育成 北海道電力 日本製鋼所 六ヶ所村など 原子力エネルギー材料 R&D 拠点 環噴火湾核エネルギー開発ゾーン
エネルギー材料学実験 原子炉構造材料に特有の課題に焦点を絞った実験 圧力容器用鋼の強度評価実験 日本製鋼所室蘭製作所 引張試験 衝撃試験 破壊靭性試験など 電気化学実験 接合 溶接実験 発電設備技術検査協会 / 溶接 非破壊検査技術センター 材料試験機 ( 島津製作所 ) 応力腐食割れ実験 浜岡原子力発電所 1 号機で経験した溶接部での応力腐食割れ ( 中部電力 ) 応力腐食割れ試験機 ( 東伸工業 ) イオン照射試料強度 / 組織評価実験 東北大学金属材料研究所付属量子エネルギー材料科学国際研究センター ( 大洗町 ) 東京大学重照射研究設備 ( 東海村 ) ホットセル ( 東北大学 )
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 約 1/10 の圧力容器スケールモデルの一部分 ( 改良型沸騰水型炉の炉心領域胴部 ) 機械試験 溶接 探傷検査 室蘭製作所スタッフとの交流 大きな教育効果
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 インゴットの作成鍛造熱処理機械加工 Scale 1/10 モデル製作
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 ABWR 原子炉圧力容器モデル 準拠規格材料 :ASME SA-508 Gr.3 Cl.1 製作 :ASME Sect.III Subsection NB モデル製作の概要説明
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 インゴット作製 熱処理 機械加工 鍛造 熱処理後材料試験 欠陥探傷 溶接
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 インターンシップで製作した圧力容器モデル ( 胴部リング二つを溶接する前の状態 ) 平成 20 年度
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 インターンシップで製作した圧力容器モデル ( 上蓋 : 右 下鏡 : 左 ) 平成 21 年度
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 部品名と製作年度 上蓋 平成 21 年度製作 胴フランジ H22 年度製作予定 150 φ700 胴部リング 平成 20 年度製作 下鏡 平成 21 年度製作 組立完成イメージ図 モデル寸法
ものづくりインターンシップ @ JSW 日本製鋼所室蘭製作所での原子炉圧力容器モデル製作 面白いネー! こういうこと もっとどんどんいろんな大学でやって欲しいネ
講義状況 原子炉構造学 ( 平成 20 年 8 月 18-19 日 ) 吉田正教授 ( 武蔵工業大学 エネルギー量子工学専攻 ) Boiling Wate Reactor の略称 沸騰水型原子炉 米国 ANL の研究から生まれ ゼネラルエレクトリック (GE) 社が実用化した ( 東京電力他北日本に多い ) 東芝 日立 蒸気乾燥機 280,70 気圧 気水分離器 40,0.1 気圧 原子炉構造学で使用されたスライド ( 抜粋 ) 原子炉構造学の講義風景
講義状況 エネルギー材料製造工学 ( 平成 20 年 8 月 25-26 日 ) 中村毅部長 楠橋幹雄副本部長 小山庸一課長村井悦夫副所長 畠山剛課長 ( 日本製鋼所 ) エネルギー材料製造工学で使用されたスライド ( 抜粋 ) エネルギー材料製造工学の講義風景
講義状況 エネルギー材料接合工学 ( 平成 20 年 9 月 1-2 日 ) 大北茂審議役 ( 発電設備技術検査協会 / 溶接 非破壊検査技術センター ) エネルギー材料接合工学で使用されたスライド ( 抜粋 ) エネルギー材料接合工学の講義風景
講義状況 エネルギー材料学実験 c. 接合 溶接実験 1. TIG 溶接 ( 多層盛溶接 ):JSW にて実施 2.25Cr-1Mo 溶接ワイヤ :Z3316YGT62 SUS316L 溶接ワイヤ :Z3321Y316L 板厚 20mm 幅 100mm 長さ 500mm 熱影響部の温度測定 変形測定 2. 熱処理と組織観察 硬さ測定引張試験用試験片の切出し 3. 組織観察と硬さ試験 エッチング後の光学顕微鏡観察 マイクロビッカース硬さ試験による硬さプロファイル測定 4. 引張試験 圧力容器鋼材強度実験と同じ手順 接合 溶接実験の実験風景
北電 泊原子力発電所見学
HuRICANE Busters Future Energy Crusaders 窪野啓太 小西勇也 榮井雄冬 細川将之 原田栄一郎 神成純
HuRICANE Busters Future Energy Crusaders 日本原燃 JSW IHI 発電技研 榮井雄冬 原田栄一郎 窪野啓太 小西勇也 細川将之 神成純
平成 21 年度 ( プレスクール Ⅱ) CS1: 原子炉構造学 ( 吉田正教授 / 東京都市大 ) CS2: エネルギー材料概論 ( 斎藤英之教授 / 室蘭工大 ) ( 岸本弘立準教授 / 室蘭工大 ) CS3: エネルギー材料製造工学 ( 楠橋幹雄技監 /JSW 村井悦夫所長 /JSW) ( 小山庸一課長 /JSW 相澤大器係長 /JSW) CS4: エネルギー材料強度学 ( 幸野豊教授 / 室蘭工大 ) CS5: エネルギー材料接合工学 ( 大北茂審議役 / 発電技研 ) CS6: エネルギー材料電気化学 ( 佐伯功准教授 / 室蘭工大 ) ( 世利修美教授 / 室蘭工大 ) CS7: エネルギー材料学実験 ( 駒崎慎一准教授 / 室蘭工大 ) ( 岸本弘立准教授 / 室蘭工大 ) ( 大北茂審議役 / 発電技研 中村毅部長 /JSW) CS8: エネルギー材料ものづくりインターンシップ ( 村井悦夫所長 /JSW 中村毅部長 /JSW) CS9: エネルギー材料工学ゼミナール ( 幸野豊教授 他 / 室蘭工大 ) CS10: エネルギー材料工学特別研究 ( 幸野豊教授 他 / 室蘭工大 ) ES1: 量子科学 ( 室賀健夫教授 / 核融合研 ) ES2: 原子炉伝熱 流体工学 ( 坂下弘人准教授 / 北大 ) ES3: エネルギー材料品質管理論 ( 村井悦夫所長 /JSW 小山庸一課長 /JSW) ( 相澤大器係長 /JSW) ES4: 先進エネルギーシステム概論 ( 関昌弘理事長 / 高度情報科学技術研究機構 ) ES5: 先進エネルギー材料概論 ( 大貫惣明教授 / 北大 香山晃教授 / 室蘭工大 ) ES6: RI 実習 ( 四竃樹男教授 / 東北大 幸野豊教授 / 室蘭工大 ) 平成 22 年度 ( プレコース ) 原子力総合技術プログラム室蘭工業大学 / 北海道大学連携強化 { : 室蘭工大 / 北大連携強化部分 } AS1: エネルギー環境概論 ( 岡田住子准教授 / 東京都市大 ) AS2: 原子力法規概論 ( 丹沢富雄教授 / 東京都市大 ) AS3: 原子炉工学 ( 奈良林直教授 / 北大 ) AS4: 核燃料サイクル バックエンド工学 ( 小崎完准教授 / 北大 ) IS1: 試験炉設備見学 (JMTR JOYO JT60 J-PARC / 鳴井実 ) IS2: 原子炉ファブリケーター見学 ( 東芝 or 日立現場見学 / 野村俊自 or 大城戸忍 ) IS3: 原子炉耐震研究設備見学 (JNES 柏崎 / 鈴木俊一 ) IS2 と IS3 を統合 新 IS2 IS2: 原子炉ファブリケーター見学 (IHI 横浜第一工場 & 東芝 磯子 IEC 幸野 or 奈良林 ) 見学学生総数 30 名 室蘭工大院生(M2) : 5 名 北大学部生 : 25 名