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エネルギー科学 >> エネルギーシステム学

エネルギー化学工学

[ 准教授 片山一成 , 助教 大宅諒]

魅力的な次世代エネルギーシステムの開発を目 指し、プロセス工学や熱物質移動工学分野の教育 と研究に取り組んでいます。基礎実験を通じて現 象をモデル化し、これに基づく数値シミュレー ションを活用して最適なシステムを追究します。
最先端科学技術の開発領域では、これまでの知 見のみでは現象を予測することが難しいような状 況が多く現れます。本研究室では、プラズマや超 臨界二酸化炭素と固体壁との界面や、液体金属・ 溶融塩など高温融体の流動場、中性子による核変 換反応場など、特殊な環境下での物質移動現象の 解明とそのモデル化に挑んでいます。また、放射 性物質であるトリチウムの環境動態や、プラズマ を用いた水素製造等にも取り組んでいます。これ らの知見は、核融合炉や次世代原子炉システム、 水素エネルギー利用社会の実現に生かされます。


●核融合発電プラント燃料循環システムの開発
●土壌及び植物における物質移動現象のモデル化
●液体金属及び溶融塩循環システムの開発
●プラズマや触媒等を用いた水素抽出技術の開発


エネルギー科学 >> エネルギーシステム学

粒子線物理工学

[ 教授 渡辺幸信 , 准教授 金政浩 , 助教 川瀬頌一郎]

安全・安心・スマートな未来社会を支える粒 子線物理工学研究
中性子やミュオンといったミクロな粒子線のエ ネルギー・医療・宇宙開発分野への先端的応用を 目指し、物理学と医学・工学の分野融合研究を 行っています。加速器実験・理論計算に加えて数 値シミュレーションの手法を駆使し、がん等の検 査や治療に用いる新しい放射性薬剤製造法の開発、 半導体デバイスにおける宇宙線誘起ソフトエラー 発生機構の解明、高レベル放射性廃棄物の低毒化 や資源化のための核変換、宇宙線ミュオグラフィ による小中規模インフラ設備の透視による劣化診 断、機械学習を用いた放射線計測データの解析技 術開発といった研究テーマに取り組んでいます。


●ミュオグラフィ技術による構造物透視
●宇宙線誘起ソフトエラー発生機構の研究
●加速器中性子源を用いた医療用RI製造
●核変換による高レベル放射性廃棄物の低毒化
●先端放射線検出器およびデータ解析手法の開発


環境理工学 >> 流動熱工学

環境エネルギーシステム学

[ 准教授 Farzaneh Hooman]

ESS研究室の研究プロジェクトは、長期的なエネルギー問題解決 の促進につながる戦略やポリシーの特定に焦点を当てています。 これには、世界のエネルギー供給問題や社会が直面している環境 問題が含まれます。ESS研究室は分析手法の開発と計算モデル の利用を通じて、あらゆるレベルにおいてより最良なエネルギー と環境政策を形成する科学およびテクノロジーの役割解明に努 めることでこの目標に従事しています。


◼ エネルギーシステムモデリング
◼ 再生可能エネルギーの統合
◼ 低排出シナリオ分析
◼ デマンドレスポンス管理システム


エネルギー科学 >> エネルギーシステム学

エネルギー変換理工学

[ 教授 山本直嗣 , 准教授 森田太智]

手のひらサイズの小型人工衛星用ロケットから 有人惑星間航行用のレーザー核融合ロケットエン ジンまで様々な次世代宇宙推進に関する研究およ び開発を、実験、計算機シミュレーションの両面 から進めています。さらに宇宙機のシステム設計 も行っています。
また、天体観測や衛星観測だけでは理解が難し い超新星残骸における衝撃波、太陽フレアにおけ る磁力線再結合、地球のバウ衝撃波等の高エネル ギー現象に似た状態を地上で再現し、詳細に計測 することで、宇宙の高エネルギープラズマ現象の 研究も進めています。


●手のひらサイズの小型イオンエンジンの開発
●ホールスラスタにおける異常輸送の解明
●電気推進機の自動制御に関する研究
●レーザー核融合ロケットの原理実証研究
●高強度レーザーによる天体プラズマ現象の研究


エネルギー科学 >> エネルギーシステム学

プラズマ応用理工学

[ 教授 林信哉]

通常は私たちの身の回りにはない高エネルギー粒 子であるプラズマを用れば,これまで不可能であっ た技術が可能になります.「医療」「バイオ」「農 業」「環境」の各分野で役に立つプラズマの新しい 応用技術の研究開発を行っています.
プラズマは高いエネルギーを持ちますが寿命が短 いため,化学薬品とは異なり,薬剤の残留性の心配 がない安全無害な応用が可能です.この利点により 人と環境に優しい医療器材用プラズマ滅菌器や農産 物殺菌装置,食品殺菌装置を開発しています.また, 植物に酸素プラズマを照射することで植物の成長を 促進させる研究も行っています.
また,細胞に酸素プラズマを照射しがん細胞を殺 滅する研究を行っています.一方でT細胞,B細胞, マクロファージといった免疫細胞に酸素プラズマを 適度に照射することで免疫細胞を活性化し,病気の 予防につなげる研究も推進しています.


●酸素プラズマによる人と環境に優しい滅菌器
●プラズマ照射によるがん細胞の殺滅とメカニズム
●酸素プラズマによる免疫細胞の活性化


エネルギー科学 >> エネルギーシステム学

極限材料工学

[ 准教授 橋爪健一]

原子力・ 核融合 ・ 水素 ・ 放射線 ・ 太陽光等のエネルギー利用を念頭に 極限環境中 高温 ・ 高腐食 ・ 高放射線環境下など の物質 ・ 材料の研究を行っている 。 特に 、 物質 ・ 材料中の水素同位体 軽水素 、 重水素 、 三重水素 トリチウムの振舞い 溶解 、 拡散 、 透過など を明らかにすることを主要テーマとしている 。 水素は最も基本的な元素の一つであるが 、 その構造の単純さ 、 宇宙空間にも 、 地球上にも多量に存在する量的な豊富さ 、 また 、 エネルギー関連の物質 ・材料中で様々な振舞いをすることから 、 興味の尽きない元素である 。 本研究室では 、 このような水素の物質 ・ 材料中挙動とエネルギー材料開 発のための基礎学理をもとに教育を行っている 。


●原子炉材料 、 核融合炉材料 、 水素エネルギー材料の研究開発
●金属 、 セラミックス材料中の水素同位体の挙動研究
●放射線エネルギー利用研究