核種分離・変換用高エネルギー・大出力小型サイクロトロン自動共鳴加速器の概念設計

• 研究課題/領域番号: 24K21612
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 野口 聡 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (30314735)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2024年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 加速器 / 高磁場マグネット

研究開始時の研究の概要

使用済み核燃料の処理方法の一つとして、高エネルギー・大出力の小型加速器による核種分離・変換が検討されている。小型加速器として、サイクロトロンが有力であるが、等磁性磁場とAVFを発生させるために複雑なマグネット構造が必要であり、装置価格を高騰させ、運転コストも増加させている。これら問題の解決策として、サイクロトロン自動共鳴法の適用を検討する。サイクロトロン自動共鳴法は、電子加速しか成功事例がなかったが、陽子加速について挑戦的な検討を行う。そのために、9T強の磁場を半径1mの大口径で発生させる必要があり、挑戦的な研究である。そして、エネルギー収支、経済性までを考慮した使用済み核燃料処理に取り組む。