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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) エネルギー科学研究科 エネルギー変換科学専攻 核融合エネルギー基礎

核融合エネルギー基礎

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科目ナンバリング
  • G-ENE03 63332 LJ28
  • G-ENE03 63332 LJ77
  • G-ENE03 63332 LJ17
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 月4
教員
  • 小西 哲之(エネルギー理工学研究所 教授)
  • 八木 重郎(エネルギー理工学研究所 講師)
授業の概要・目的 エネルギー技術を、人類の持続可能性問題を軸に考察し、論ずる。環境調和型先進エネルギーの発生、変換、利用について、エネルギーシステムのサプライチェーンの観点で分析する。資源制約、環境影響、安全性、社会経済的影響, 持続可能性、リスクなど、多面的観点からの総合的な評価について論ずる。特に核融合を代表的なエネルギー技術として概要を紹介するが、先進原子力、再生可能エネルギー、水素や未来型電力システムなどを幅広く考察する。工学のみでなく、経済、社会も含む多面的な評価を行うので、特定の基礎知識は要求しないが、分野を超えた柔軟な学習意欲を要求する。
到達目標 既存および先進的エネルギーシステムについて、その資源から廃棄物まで、環境社会影響、経済的社会的側面に至る一貫したサプライチェーンが存在すること、その要素それぞれが制約となりうることを理解する。さらにその上で各種のエネルギー技術について客観的に評価分析できる能力を涵養し、さまざまなエネルギー技術について既存の情報源に基づいて持続可能性の観点から多面的総合的な評価ができるようにする。具体的で観測可能な能力として、特に学生各自の修士論文において、冒頭に記述する自らの研究の意義と成果について、さらにはその適用限界と起こりうべき社会的環境的困難を分析し、研究自体を正当化するロジックを構成できることが具体的な到達目標である。端的には、修士論文における研究の意義づけ、目的設定にエネルギー専門家にふさわしい見識を示せることである。
授業計画と内容 先進エネルギー技術の技術的要件、環境、社会との関係を、核融合を例に分析し、フィードバックを含む15回の講義で論ずる。
1.未来のエネルギーと環境:地球環境問題、資源とエネルギーの未来像に関する最近の議論と世界的な動向。「地球温暖化問題」の考え方。資源の有限性とリサイクル。
2.ゼロエミッションエネルギー:エネルギーシステムのサプライチェーンの分析。技術とその特徴。核融合、先進原子力、再生可能エネルギーの原理。
3.先進エネルギー変換(1):核融合、原子力によるエネルギーの発生原理と研究の現状。
4.先進エネルギー変換(2):核融合と高密度エネルギーの変換と利用の工学。
5.エネルギー技術開発投資と知財権:イノベーション、起業と職業発明の権利
6.エネルギー 安全性(1):安全とリスクの一般論、原子力プラントと核融合の工学安全性。
7.エネルギー安全性(2):ベイズ理論と人の安全観、社会のリスク認知とリスクの受容、リテラシー。
8.影響経路分析と放射線安全評価。原子力利用と放射線リスクの考え方。
9. 電力システムと社会適合性:電力システム、グリッドの構成とその特徴。再生可能電源の原理と特徴、電力網(グリッド)適合性。ローカルグリッド。電力自由化、容量市場。
10.未来エネルギーと水素:水素製造、太陽光とバイオマス、合成燃料など、未来エネルギーシステム。バイオマス利用システム。
11.エネルギーシステムの経済性。資源、サプライチェーンとロジスティックス。総合的経済性。
12.エネルギー研究の社会的影響:エネルギーと環境の経済、外部性経済、研究開発の構造と社会影響。
13.未来エネルギー戦略:核エネルギーと核拡散、経済成長と途上国と世界の戦略。
 核拡散とエネルギーセキュリティ。
14.エネルギーと文明:文明の発展におけるエネルギーの役割と価値創出、限界費用ゼロ社会。座礁資産と地球環境資源。ゼロエミッション社会。
15.エネルギーと生物システムの持続可能性:持続可能性、低炭素社会とエネルギー技術の役割。
成績評価の方法・観点 毎回授業中の簡単な小テストと出席による。欠席は事前に申請し、ウェブ教材により自習したうえ、次回までにその結果を提出する。場合により、補講等により対応することがある。成績は、それらの合計によるため、試験、レポートは行わないが、すべての講義に出席ないし欠席の場合は相応の自習を行い、授業内容を修得することが要求される。独創的回答、積極的な考察は加点する一方、平常点、提出物の欠落は大きく減点される。
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 N予習は参考図書及び関連文書として適宜指示するものを自習すること、エネルギー環境問題についての一般的情報について注意を払っておくことである。
復習は、上記授業資料を閲覧し再学習するとともに、なお理解できなかった部分を摘出しておくこと。
教科書
  • エネルギー問題の誤解 いまそれをとく, 小西哲之, (化学同人), ISBN:978-4759813548
参考書等
  • エネルギー問題の誤解 いまそれをとく, 小西哲之, (化学同人), ISBN: ISBN:978-4759813548