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Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
原子炉や核融合炉等の核エネルギーシステムと、核エネルギーシステムに用いられる様々な材料の関係について修得し、核エネルギーシステムの成立性における材料の役割について理解することを目的とする。
このために前提となるより広義のエネルギーシステムの安定性についての考え方を身につける（第２回）。エネルギーシステムの安定性の調査や分析に適用可能なシステムダイナミクスの手法を学ぶ（第３，４回）。
核エネルギーシステムにおいて特徴づけられる原子核・放射線・核エネルギーの基礎について、特に物質との相互作用を中心に学ぶ（第５、６回）。
。核エネルギーシステムに用いられる材料に特有の現象である照射損傷と、それによって生じる照射効果について学ぶ（第７、８回）。核エネルギーシステムに用いられる材料の耐環境性や事故時の挙動などについて基礎を学ぶとともに、近年開発が進められている事故耐性燃料等の状況について知る（第９、１０回）。照射効果が生じる材料を用いる核エネルギーシステムの構造健全性の考え方について、原子炉圧力容器鋼における具体例を中心に全体像を把握できるようにする（第１１、１２回）。
核エネルギーシステム・材料の寿命の考え方について工学的な観点に加えて社会的な観点を学ぶ（第１３回）。また、核エネルギーシステム・材料と社会の関係について、自分なりの視点を認識し、演習を通して他者と議論できるようにする（第１４回）。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
The purpose of this study is to learn the relationship between nuclear energy systems, such as fission reactors and fusion reactors, and various materials used in the nuclear energy systems, and to understand the role of materials in the feasibility of nuclear energy systems.
For this purpose, students will learn the concept of energy system stability in a broader sense in the chapter 2. Learn system dynamics methods applicable to energy system stability research and analysis in the chapters 3 and 4.
Fundamentals of nuclei, radiation, and nuclear energy characterized in nuclear energy systems especially for their interaction with matter is introduced in chapter 5 and 6.
Learn about irradiation damage, which is a phenomenon specific to materials used in nuclear energy systems, and the irradiation effects in chapters 7 and 8. In addition to learning the basics of environmental resistance and accident behavior of materials used in nuclear energy systems, learn about the status of accident-toalelant fuels (ATFs), etc., which have been developed in recent years in chapters 9 and 10. An overview of the concept of structural integrity of nuclear energy systems using materials that suffer from irradiation effects, with a focus on specific examples of reactor pressure vessel steel, will be provided in the chapters 11 and 12.
Based on the engineering knowledge obtained so far, learn the concept of life of nuclear energy systems and materials from an engineering perspective as well as a social perspective in the chpter 13. In addition, students will be able to recognize their own perspectives on the relationship between nuclear energy systems / materials and society, and discuss it with other students in the chapter 14.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
原子力エネルギーシステムを学ぶ上で必要な放射線と放射能、原子力エネルギー発生の基本を学ぶと共に、エネルギーシステムにおける放射線と物質の相互作用を理解することで、安全性や廃棄物について理解する上で必要な基礎を理解することを目的とする。
核燃料は原子炉のエネルギーと中性子の発生源である。核燃料の種類やその基本特性を学ぶとともに、原子炉特有の運転環境で使われる燃料被覆管や構造材料について、その基本特性と製造及び加工法、原子炉での使用中における中性子と材料の相互作用による性質変化の基礎過程とそれによる特性の劣化について学ぶ。また核燃料サイクルや構造材料を含む廃棄物管理などの基本概念についても説明する。
同様に核融合反応によるエネルギーを利用する核融合炉についても、放射線と材料との相互作用と物理・化学的特性変化、安全性と廃棄物取り扱いなどについても学ぶ。
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The goal of this course is understanding of basic properties of various materials which consist of nuclear power systems including fission and fusion power reactors. This course will provide concise introduction of radiation and radioactivity, nuclear reactions for energy systems, interaction between radiation and materials, safety of nuclear systems and radioactive wastes.
Following topics will be introduced.
Types of nuclear fuels and their basic properties, fabrication and manufacturing process.
Fuel clad and structural materials of fission reactors, fabrication and manufacturing process.
Degradation process during reactor operation period caused by neutron irradiation.
Base of interaction between energetic particles and materials through energy transfer by collisions.
Waste management of the nuclear materials.
Materials of fusion reactor : fabrication and manufacturing processes, material properties, degradation process, safety and waste management.
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class code: yr3ga2c
原子炉、核融合炉等のエネルギーシステムの基盤を支える構造材料の開発、保全に関して材料科学の観点から講義する。
本講義は、Google Classroomを利用する場合がある。
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class code: yr3ga2c
Lectures on the development and maintenance of structural materials that support the foundations of energy systems such as nuclear reactors and fusion reactors from the viewpoint of materials science.
There are cases in which Google Classroom is used for this lecture.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
機器･構造物の健全性を保証するための基礎となる材料の強度と破壊現象に関する学理を講じる。設計概念発展の歴史、破壊の現象論と事故事例を学んだ後に、固体の強度と破壊の基礎である塑性変形、強化機構、き裂進展のエネルギー論、き裂近傍の弾性応力場と応力拡大係数、き裂先端の塑性変形、破壊靱性、脆性破壊と延性破壊を理解する。最後に、構造物に生じ得る主要な経年劣化現象のうち、材質劣化としての熱時効脆化と中性子照射脆化、亜臨界き裂成長としての疲労、環境助長割れ、高温クリープを講ずる。
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The course will cover the scientific theories of strength of materials and fracture phenomena that are fundamental to assure the integrity of components and structures. After studying the history of design concept development, fracture phenomenology, and accident cases, the course will provide an understanding of the fundamentals of strength and fracture of solids: plastic deformation, strengthening mechanisms, crack growth energetics, elastic stress field and stress intensity factor near cracks, plastic deformation at crack tip, fracture toughness, brittle fracture, and ductile fracture. Finally, the major aging phenomena that can occur in structures will be discussed, including thermal aging and neutron irradiation embrittlement as material degradation, fatigue, environmentally assisted cracking, and high temperature creep as subcritical crack growth.
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本講では、核融合エネルギーの全体像とその基礎となるプラズマ物理及び核融合炉工学の理解を目指す。
授業の前半には、プラズマの基本的振る舞い、磁場中での荷電粒子の軌道、粒子的側面（衝突や拡散）、流体的側面などプラズマ物理学の基礎を概説したのち、プラズマ閉じ込めのための磁場構造、プラズマの平衡と安定性、プラズマ輸送など、核融合プラズマの閉じ込めに関する物理を解説する。
授業の後半では、核融合を実現するための応用技術として、プラズマ加熱、プラズマ計測、材料科学、核融合炉システムの概要を解説する。
・講義に関連する情報、講義資料、レポート課題及び小テスト問題は、すべてGoogle Classroomに掲示する。受講を希望する学生は必ずGoogle classroomに登録すること。
・講義は、対面で行う。
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The aim of this course is to develop a comprehensive understanding of fusion energy. In the initial part of the course, fundamental concepts of plasma physics will be introduced, emphasizing plasma behaviors such as charged particle motions, collisional effects, and fluid dynamics. Moreover, the basics of fusion plasma will be elucidated, building upon principles of plasma physics. This section will encompass topics like magnetohydrodynamic equilibrium, stability of fusion plasma, and plasma transport. In the latter half of the course, various applications toward fusion energy will be explored, including plasma heating, diagnostics, materials science, and fusion reactor systems.
• All essential information, lecture notes, report assignments and small tests will be posted on Google Classroom.
• Lectures will be conducted in person.
放射線、原子核の発見とそれに伴う量子力学の構築・発展により、化学の基礎となる原子の構造が明らかになり、化学結合、化学反応の微視的な理解ができるようになった。原子核と原子・分子にはエネルギーや粒子サイズのスケールは違うが、同じ量子力学的有限多体系として記述され、共通の概念で理解できる事が多い。
講義では、原子核の構造、壊変現象、壊変現象や放射線が原子分子へ及ぼす影響、元素の起源を、歴史的背景や最近の話題を織り交ぜ、分かり易く解説する。また、12月に行われる非密封放射性物質を用いた放射化学実験の解説も行う。
Due to the discovery of radiation and nuclei and the development of quantum mechanics accompanying it, the structure of the atom which becomes the basis of chemistry became clear, and microscopic understanding of chemical bonding and chemical reaction became possible. Although the scale of energy and particle size is different for nucleus and atom/molecule, both of them are written in the same quantum mechanical finite multi-body system, and can often be understood with common concepts. In the lecture, the structure of nuclei, disintegration phenomenon, disintegration phenomenon, the influence of radiation on atomic molecules, the origins of elements intertwined with the historical background and recent topics will be explained clearly. The radiochemical experiments using non-sealed radioactive materials to be held in December will be explained
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軽水炉の経年劣化対応技術について，技術的背景と学術的な基盤の最新の状況を講義するとともに，安全論理の再構築，設計の旧式化管理，ヒューマンファクタ，活断層，福島第一発電所復旧のための中長期対策，放射性廃棄物の処理・処分など，広い視点から原子核システムの安全に関する重要なテーマを採り上げて論ずる。
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The latest status of the technical background and academic basis of the aging issues of LWRs will be lectured, and important topics related to the safety of nuclear systems will be discussed from a broad perspective, such as reconstruction of safety logic, management of design obsolescence, human factors, active faults, medium- and long-term measures for the safe decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, and treatment and disposal of radioactive waste.
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福島第一原子力発電所を主たる対象として，過酷事故を起こした原子炉の廃止措置を安全に遂行するために必要な学理を講じる。福島第一原子力発電所の現状，過去の炉心損傷事故の教訓，廃炉研究の現状と課題，技術開発課題に対する各種の取り組みに加えて，廃止措置時の鋼構造物・RC 構造物の長期健全性確保の考え方や燃料デブリの基礎と処理･処分，リスク･コミュニケーションなどの学術的な基盤の現状について講義する。
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This lecture mainly focuses on the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station, and provides the necessary theories for the safe decommissioning of nuclear reactors after severe accidents. This lecture focuses on the current status of Fukushima Dai-ichi NPS, lessons learned from past core disruptive accidents, current status and issues of decommissioning researches, various efforts for technological development issues, and current status of academic basis such as the concept of ensuring long-term integrity of steel and RC structures during decommissioning, basics of fuel debris, treatment and disposal, and risk communication.
エネルギー資源の持続可能性を維持する上で科学技術が欠かせない。また、多様なエネルギーの中で、原子力を学ぶ機会は少ない。そこで、本講義では、エネルギーの中で発電から放射線治療まで活用の広がる原子力に着目し、その科学技術との関係について整理するとともに、現代社会におけるエネルギーと資源の位置づけ、そして現代社会の持続可能性についての理解を含めることを目的とする。
Science and technology are essential in maintaining the sustainability of energy resources. Among the various types of energy, there are few opportunities to learn about nuclear energy. In this lecture, we will focus on nuclear energy, whose application ranges from power generation to radiotherapy, and we will discuss its relationship with science and technology to deepen understanding of the energy, resource, and sustainability of the present society.
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目的：原子力安全を確保するための論理や、規制の役割等について学ぶ。
概要：原子力安全を確保するにあたっての論理、規制当局の役割、福島事故に係る問題等について学ぶ。特に、背景にある考え方や事故時の実経験などを中心に学ぶ。多方面から講師を招く予定であり、安全規制に関する諸課題や福島第一事故について様々な角度から取り上げるとともに、安全規制と社会との関わりについて考える機会を作る予定である。
達成目標等：原子力安全を確保するにあたって、背景にある論理が理解できる。安全規制に関する諸課題、安全規制と社会との関わり等について考察する事が出来る。
クラスコード ： 7vdemac
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The basic concepts to achieve nuclear safety, the role of nuclear regulation, safety issues identified by the Fukushima-Daiichi accident, etc. are lectured. Especially, what is the basis of important regulatory decision-makings and real experiences during the Fukushima-Daiichi accident are introduced. Outside experts in various fields may be invited as lecturers to discuss regulatory issues anQ275d Fukushima-Daiichi accident issues to consider the relationship between the nuclear regulation and the society.
Class code : 7vdemac