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방사성 폐기물의 무해화에 길? 미츠비시겹, 실용 연구에 

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JA 150 李承晩 1,486,660 / 2,811,753
방사성 폐기물의 무해화에 길? 미츠비시겹, 실용 연구에 2014/4/8 7:00  미츠비시중공업은 중수소를 사용해, 적은 에너지로 원소의 종류를 바꾸는 원소 변환의 기반기술을 확립했다.원자로나 대규모인 가속기를 사용하지 않고 , 예를 들면 세슘은 원소 번호가 4개 많은 프라세오지움으로 바뀌는 것 등을 실험으로 확인했다.장래의 실증 장치 설치를 향해서 실용화 연구에 들어간다.방사성 세슘이나 동strontium를, 무해인 비방사성 원소로 변환하는 방사성 폐기물의 무해화 처리에 길을 여는 것으로, 원자력 발전 메이커로서 실용화를 서두른다. ■백수십 시간에 원소 변환 클린 룸으로 원소 변환의 실험에 임하고 있다(미츠비시중공의 선진 기술 연구 센터) 화상의 확대 클린 룸으로 원소 변환의 실험에 임하고 있다(미츠비시중공의 선진 기술 연구 센터)  3월 하순, 미 보스턴의 매사추세츠 공과대학의 강의실.세계로부터 모인 100명 이상의 연구자를 앞에 두고, 미츠비시중공·선진 기술 연구 센터의 이와무라 야스히로 인텔리젼스 그룹장은 「원소 변환은 마이크로(100만 분의 1) 그램 단위로 확인할 수 있었다」라고 보고했다.다수의 질문을 받아 동사의 실험을 설명하는 이론의 제안도 많이 발표되었다고 한다.  미츠비시중공의 요코하마시의 선진 기술 연구 센터.700을 넘는 폭넓은 제품군을 껴안는 동사의 차세대 연구를 혼자서 맡는 비밀 기지다.연구동의 1층의 약 3분의 1을 차지하는 클린 룸으로 연구자가 백의에 몸을 싸, 약 25밀리 사방의 박막의 금속판을 장치에 세트 한다.초고온이나 초고압을 걸치는 일 없이, 몇일에 내부에서 원소가 바뀌어, 새로운 원소가 태어난다. 화상의 확대  구체적으로는 두께가 수십 나노(나노는 10억분의 1)와 지극히 얇은 금속의 페러디엄과 산화칼슘의 박막을 교대로 적층한 다층막으로 변환하고 싶은 금속을 붙인다.이 막에 중수소를 투과 시키면 백 수십 시간에 원소 번호가 각각 2에서 4, 6많은 원소로 바뀌었다.  세슘은 프라세오지움에, strontium는 몰리브덴, 칼슘은 티탄, 텅스텐은 백금으로 바뀌는 것을 확인했다.특수한 박막에 중수소를 투과 시키는 독자 기술은 일본에서의 특허에 이어 2013년, 유럽에서도 특허를 취득했다.  선진연의 이시데 타카시 센터장은 「최근 몇년에 연구가 크게 가속했다」라고 한다.여러가지 수법으로 중수소의 농도를 높이는 것으로, 새로운 원소의 수량이 나노 그램으로부터 마이크로그램에 3자리수 증가했다.측정 정도도 올라, 1평방 센티미터 당 최대수마이크로그램의 원소 변환을 확인했다고 하고 있다.  세슘의 원소 변환율은, 격차는 있는 것의 100%가까운 것도 있다고 한다.원소 변환을 시사하는 감마선도 미량이면서 검출하고 있다.동사는 세슘의 경우, 페러디엄 다층막의 내부에서 4개의 중수소가 1개의 세슘의 원자핵에 충분히 가까워져, 요코4개와 중성자 4개가 더해져 프라세오지움이 되었다는 가설을 세우고 있다.단지, 자세한 메카니즘이나 이론은 모르는다.  원소 변환은 「에너지 수지가 맞지 않고, 종래의 물리학의 상식에서는 설명할 수 없다」등의 지적이 있다.새로운 원소의 양이 적고 「밖으로부터 혼입한 가능성도 완전하게는 배제할 수 없다」라는 소리도 있다. ■미지의 현상을 해명하는 실험 미츠비시중공이 개발한 금속의 박막 화상의 확대 미츠비시중공이 개발한 금속의 박막  원래 낮은 에너지로 원소가 바뀌는 것은, 1989년에 제창된 상온 핵융합으로 같은 생각.1억도등이라고 하는 초고온이 아니어도 핵융합이 일어나, 과잉열이 발생한다고 하는 꿈의 현상을 재현하려고 온 세상에서 재현 실험이 연구되었지만, 거의 부정되었다.  미츠비시중공도 당시부터 연구를 시작했다.도중부터 에너지의 발생을 증명하는 것보다, 원소의 변환을 나타내는 분이 실증하기 쉬운 것이 아닐까 생각해 원소 변환에 목표를 좁혔다.미량의 원소가 태어난 것은, 효고현에 있는 세계 최고 수준의 물질 분석 기술을 가지는 대형의 방사광 시설 「SPring-8」을 사용해도 확인하고 있다.  동사의 연구에 협력한 독립 행정법 인물질·재료 연구 기구의 니시무라 무츠미 수소 이용 재료 유니트장은 「현재 아직 해명되어 있지 않은 신종의 원소 변환 반응의 가능성을 시사하고 있다」라고 하고 있다.토요타 그룹의 연구 개발 회사, 토요타 중앙연구소(아이치현 나가쿠테시)도 원소 변환의 연구를 계속하고 있어 성과가 나와 있는 것 같다.  작년 12월의 토쿄 공업대학.원소 변환이나 저온 핵융합등을 테마로 연구하는 연구자나 기술자가 전국으로부터 모였다.미츠비시중공외, 대학의 발표도 행해졌다.이와테 대학 공학부의 나리타 신야 교수도 그 한 명.「미지의 현상의 해명을 진행시킨다」유익의 실험을 계속하고 있다. 2009년, 미츠비시중공의 원소 변환 연구를 시찰한 아리마 아키토 모토후미과상(안) 2009년, 미츠비시중공의 원소 변환 연구를 시찰한 아리마 아키토 모토후미과상(안)  이와무라씨는 「원소 변환을 확신할 수 있는 양을 잡혔다.이론적인 메카니즘은 모르지만, 우리는 메이커.다음의 스텝에 진행되고 싶다」라고 한다.대학의 연구자의 사이에서도 「 더 변환의 양이 증가하면, 불평이 붙이지 않을 수 없게 된다」라고의 소리가 있다.  미츠비시중공은 실험의 규모를 확대해, 수량을 늘려 실용화의 목표를 붙일 방침.지금까지 소규모의 체제로 선진 기술 연구 센터에서 연구하고 있었지만, 다른 사업 본부나 외부의 대학이나 연구기관과의 공동 실험을 늘린다.  금속 박막을 크게 하거나 벌집 구조로 해 표면적을 크게 하거나 하는 방책등을 검토하고 있다.방사성 원소의 변환의 실험은 아직 시작하지 않지만, 예를 들면 방사성의 세슘 137은 유로피움으로 변환할 가능성이 있다고 한다.  방사성 폐기물의 처리 이외에도 레어 메탈등의 희소 원소의 생성이나, 신 에너지원으로서의 응용을 상정하고 있다.단지, 레어 메탈이나 신 에너지는 기존 기술이 있어 경제성이라는 비교가 된다.  이와무라씨는 「현재, 결정적인 해결책이 없는 방사성 폐기물의 무해화는 가치가 가장 높다.당사는 원자력 발전 메이커이기도 하다.10년 후에는 실용화하고 싶다」라고 한다. 《기자의 목》세들과 계속해 왔던 것이 실정  3년전의 동일본 대지진.방사성 물질을 확산하는 도쿄 전력 후쿠시마 제 1 원자력 발전소의 광경을 앞에 두고, 어느 미츠비시중공업 관계자는 「원소 변환을 더 대규모로 연구하고 있으면」이라고 외쳤다.미츠비시중공은 약 20년, 원소 변환을 연구해 왔다고는 해도, 예산도 인원도 「세들과 어떻게든 계속해 왔다」라고 하는 것이 실정이다.  미츠비시중공은 1990년대 전반에 원소 변환의 연구를 시작했다.일반적으로 내용이 알려진 것은, 관련 학회의 논문잡지에 이와무라씨가 논문을 발표한 후의 2002년무렵이다.단지, 상온 핵융합의 부의 이미지도 있어 「현대의 연금술」이라는 견해도 되어 동사는 대외적인 어필에 신중했다.  이와무라씨는 기술 통괄 본부의 인텔리젼스 그룹장이라고 하는 직함을 가진다.「기술도 마케팅이 필요」라는 생각으로부터 10명의 팀을 묶어 에너지·환경 분야를 중심으로 타사의 기술개발 동향을 찾는다.  「그룹장의 일에 전념해 주었으면 한다」라고 완곡에 원소 변환의 연구에서는 어긋나도록 들은 적도 있다.사내의 연구 예산은 붙어 있었지만 「07, 08, 09년즈음은 꽤 위험했다」라고 한다.  이와무라씨는 「이 10년에 연구의 정도가 비약적으로 올라, 세계에서 연구 동료도 많아졌다.중국의 대학은 우리를 빼닮은 장치로 연구하고 있다」라고 원소 변환의 인지도 향상과 함께, 경쟁의 격렬함을 실감하고 있다.  10년 전부터 대규모인 연구 체제를 취하면, 현시점에서 방사성 폐기물 처리의 구체적인 실증 실험이 되어 있던 가능성이 있다.그러나, 실태는 「기초로부터 실용 연구에 이행 할 수 있을 것 같은 단계」에 머무른다.  원소 변환은 중공 간부도 때때로, 「재미있는 연구를 하고 있다」라고 입에 댄다.「저런 연구를 계속되는 것도 중공 정도지요 」(이)라고 하는 외부의 소리도 있다.연구를 중단되게 한 없었던 것은 미츠비시중공의 품의 깊이이지만, 현상의 체제로, 10년 후에 큰 성과를 기대할 수 있는 것인가.이제 기업으로서 배를 묶을 때다. http://www.nikkei.com/article/DGXNASDZ040JJ_X00C14A4000000/?df=3
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放射性廃棄物の無害化に道? 三菱重、実用研究へ 

放射性廃棄物の無害化に道? 三菱重、実用研究へ 2014/4/8 7:00  三菱重工業は重水素を使い、少ないエネルギーで元素の種類を変える元素変換の基盤技術を確立した。原子炉や大がかりな加速器を使わずに、例えばセシウムは元素番号が4つ多いプラセオジウムに変わることなどを実験で確認した。将来の実証装置設置に向け、実用化研究に入る。放射性セシウムや同ストロンチウムを、無害な非放射性元素に変換する放射性廃棄物の無害化処理に道を開くもので、原発メーカーとして実用化を急ぐ。 ■百数十時間で元素変換 クリーンルームで元素変換の実験に取り組んでいる(三菱重工の先進技術研究センター) 画像の拡大 クリーンルームで元素変換の実験に取り組んでいる(三菱重工の先進技術研究センター)  3月下旬、米ボストンのマサチューセッツ工科大学の講義室。世界から集まった100人以上の研究者を前に、三菱重工・先進技術研究センターの岩村康弘インテリジェンスグループ長は「元素変換はマイクロ(100万分の1)グラム単位で確認できた」と報告した。多数の質問を受け、同社の実験を説明する理論の提案も数多く発表されたという。  三菱重工の横浜市の先進技術研究センター。700を超える幅広い製品群を擁する同社の次世代研究を一手に引き受ける秘密基地だ。研究棟の1階の約3分の1を占めるクリーンルームで研究者が白衣に身を包み、約25ミリ四方の薄膜の金属板を装置にセットする。超高温や超高圧をかけることなく、数日で内部で元素が変わり、新たな元素が生まれてくる。 画像の拡大  具体的には厚さが数十ナノ(ナノは10億分の1)と極めて薄い金属のパラジウムと酸化カルシウムの薄膜を交互に積層した多層膜に変換したい金属を付ける。この膜に重水素を透過させると百数十時間で元素番号がそれぞれ2から4、6多い元素に変わった。  セシウムはプラセオジウムに、ストロンチウムはモリブデン、カルシウムはチタン、タングステンは白金に変わることを確認した。特殊な薄膜に重水素を透過させる独自技術は日本での特許に続き2013年、欧州でも特許を取得した。  先進研の石出孝センター長は「ここ数年で研究が大きく加速した」という。様々な手法で重水素の濃度を高めることで、新しい元素の収量がナノグラムからマイクログラムへ3桁増えた。測定精度も上がり、1平方センチメートル当たり最大数マイクログラムの元素変換を確認したとしている。  セシウムの元素変換率は、ばらつきはあるものの100%近いものもあるという。元素変換を示唆するガンマ線も微量ながら検出している。同社はセシウムの場合、パラジウム多層膜の内部で4個の重水素が1個のセシウムの原子核に十分近づき、陽子4個と中性子4個が加わりプラセオジウムになったとの仮説を立てている。ただ、詳しいメカニズムや理論は分かっていない。  元素変換は「エネルギー収支が合わず、従来の物理学の常識では説明できない」などの指摘がある。新しい元素の量が少なく「外から混入した可能性も完全には排除できない」との声もある。 ■未知の現象を解明する実験 三菱重工が開発した金属の薄膜 画像の拡大 三菱重工が開発した金属の薄膜  もともと低いエネルギーで元素が変わるのは、1989年に提唱された常温核融合と同じ考え方。1億度などという超高温でなくても核融合が起こり、過剰熱が発生するという夢の現象を再現しようと世界中で再現実験が研究されたが、ほぼ否定された。  三菱重工も当時から研究を始めた。途中からエネルギーの発生を証明するより、元素の変換を示す方が実証しやすいのではないかと考え、元素変換に的を絞った。微量の元素が生まれたことは、兵庫県にある世界最高水準の物質分析技術を持つ大型の放射光施設「SPringー8」を使っても確認している。  同社の研究に協力した独立行政法人物質・材料研究機構の西村睦水素利用材料ユニット長は「現在まだ解明されていない新種の元素変換反応の可能性を示唆している」としている。トヨタグループの研究開発会社、豊田中央研究所(愛知県長久手市)も元素変換の研究を続けており、成果が出ているようだ。  昨年12月の東京工業大学。元素変換や低温核融合などをテーマに研究する研究者や技術者が全国から集まった。三菱重工のほか、大学の発表も行われた。岩手大学工学部の成田晋也教授もその一人。「未知の現象の解明を進める」ための実験を続けている。 2009年、三菱重工の元素変換研究を視察した有馬朗人元文科相(中) 2009年、三菱重工の元素変換研究を視察した有馬朗人元文科相(中)  岩村氏は「元素変換を確信できる量が取れた。理論的なメカニズムはわかっていないが、我々はメーカー。次のステップに進みたい」という。大学の研究者の間でも「もっと変換の量が増えれば、文句がつけられなくなる」との声がある。  三菱重工は実験の規模を拡大し、収量を増やし実用化のメドを付ける方針。これまで小規模な体制で先進技術研究センターで研究していたが、他の事業本部や外部の大学や研究機関との共同実験を増やす。  金属薄膜を大きくしたり、ハニカム構造にして表面積を大きくしたりする方策などを検討している。放射性元素の変換の実験はまだ始めていないが、例えば放射性のセシウム137はユーロピウムに変換する可能性があるという。  放射性廃棄物の処理以外にもレアメタルなどの希少元素の生成や、新エネルギー源としての応用を想定している。ただ、レアメタルや新エネルギーは既存技術があり経済性との比較になる。  岩村氏は「現在、決定的な解決策がない放射性廃棄物の無害化は価値が最も高い。当社は原発メーカーでもある。10年後には実用化したい」という。 《記者の目》細々と続けてきたのが実情  3年前の東日本大震災。放射性物質を拡散する東京電力福島第1原子力発電所の光景を前に、ある三菱重工業関係者は「元素変換をもっと大規模に研究していれば」と叫んだ。三菱重工は約20年、元素変換を研究してきたとはいえ、予算も人員も「細々と何とか続けてきた」というのが実情だ。  三菱重工は1990年代前半に元素変換の研究を始めた。一般に内容が知られたのは、関連学会の論文誌に岩村氏が論文を発表した後の2002年ころだ。ただ、常温核融合の負のイメージもあり「現代の錬金術」との見方もされ、同社は対外的なアピールに慎重だった。  岩村氏は技術統括本部のインテリジェンスグループ長という肩書を持つ。「技術もマーケティングが必要」との考えから10人のチームを束ね、エネルギー・環境分野を中心に他社の技術開発動向を探る。  「グループ長の仕事に専念してほしい」と遠回しに元素変換の研究からはずれるように言われたこともある。社内の研究予算はついていたが「07、08、09年ごろはけっこう危なかった」という。  岩村氏は「この10年で研究の精度が飛躍的に上がり、世界で研究仲間も増えてきた。中国の大学は我々そっくりの装置で研究している」と元素変換の認知度向上とともに、競争の激しさを実感している。  10年前から大がかりな研究体制をとれば、現時点で放射性廃棄物処理の具体的な実証実験ができていた可能性がある。しかし、実態は「基礎から実用研究へ移行できそうな段階」にとどまる。  元素変換は重工幹部も時折、「おもしろい研究をしているんだ」と口にする。「あんな研究を続けられるのも重工くらいだよねぇ」という外部の声もある。研究を途切れさせなかったのは三菱重工の懐の深さだが、現状の体制で、10年後に大きな成果が期待できるのか。そろそろ企業として腹をくくる時だ。 http://www.nikkei.com/article/DGXNASDZ040JJ_X00C14A4000000/?df=3

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