━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2012.7.20／No.233 ━━━
〔現場から〕熱力学データベース解析の醍醐味（原子力基礎工学研究部門）
〔東日本大震災発生に伴う対応状況〕
〔お知らせ、採用情報、調達情報〕
熱力学データベース解析の醍醐味
今回は、ややマニアックな話題です。
材料化学の分野に、元素や化合物の熱力学量を、先人研究者達の膨大な実験データのレビューを経て関数化しまとめた熱力学データベースというものがあります。眺めるだけで、どの元素とどの元素が化合しやすいか等の想像が膨らんで楽しいのですが、熱力学解析ソフトウェアを用いると、ある条件である元素群を混合させるとどんな化合物がどのくらい出来上がるか予想できるという優れものです。新たな化合物でも、その熱力学量を評価できさえすれば、既知の化合物と化学的な安定性を比較できるようになります。このことは系統的にデータを蓄積することの価値を示しています。他方、熱力学からの予測に対し、予測精度が低い、複雑な現象は平衡論では説明がつかない、等と言われることがあります。もちろん全てのデータを実測できるに越したことはありませんが、複雑な系では膨大な実験が必要で、少しの条件変化で異なる化学状態に到達する可能性があり、それらを全て把握して現象理解することは、熟練の研究者でも困難です。そういう時が熱力学データベースの出番です。こんなことが起きそう、条件を変えるとこんな方向に変化しそう、ということを予測してくれるのです。
例を幾つか紹介します。軽水炉過酷事故では、破損燃料がコリウムと言われる混合物を形成します。かつてコリウム物性を調べる国際プロジェクトがありました。解析から、事故初期の条件では、被覆管のZrと制御棒のBが化合しZrBが形成されると予測されました。Zrは酸化物が極めて安定というのが材料研究者の共通認識で、この予測は余り信頼されませんでした。ところが、模擬実験でZrBが観測されたのです。もう一つ、あるプロジェクトで化合物太陽電池(CdTe)の燃焼実験をやったところ、Cd蒸発がある温度以上で抑制される現象が見られました。その温度以上でCd酸化物が形成され固相が安定化するので、蒸発しにくくなることが解析でわかりました。このように、直観と異なる現象を予測し観測で裏付けられる、逆に、直観で理解しづらい観測データの原因を究明する、というのが、熱力学データベース解析の醍醐味です。
熱力学データベース解析では、どの元素とどの元素がどの条件で化合するということを、1:1でなく多元素の関係の中で考えるので、人間関係と似ていると感じることがあります。最初の直観的な予測とまるで異なる方向に現象が複雑化することも、人間関係のようで、なんだかわくわくします。これからも、先人達の築き上げてきた熱力学データベースの世界の拡充と、それに基づく材料開発・挙動評価に貢献したいと考えています。
（原子力基礎工学研究部門 燃料・材料工学ユニット 燃料高温科学研究グループ グループリーダー 倉田 正輝）
福島原発事故参考文献情報の「関連リンク集」を更新しました。
http://jolisfukyu.tokai-sc.jaea.go.jp/ird/sanko/fukushima_sanko-top.html
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東京電力福島第一原子力発電所事故への対応を行っています。
原子力機構は東京電力福島第一原子力発電所事故に関して、さまざまな活動を行っています。その全般的な内容については下記をご覧ください。
http://www.jaea.go.jp/fukushima/index.html
高強度レーザーを用いて世界最高エネルギー陽子線を発生−レーザーを使った小型粒子線がん治療へさらに一歩前進−
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12072001/index.html
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海外若手研究者・技術者のためのJMTRオンサイト研修を本格的に開始
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12072002/index.html
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東濃地科学センターでは環境測定を行っています。
http://www.jaea.go.jp/04/tono/an_tgc/an_tgc.html
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「JAEA Abstracts」最新情報を掲載
http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/abstracts/seika/jp/toppage.html
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東海研究開発センターは7月21日に「第18回サイエンスカフェinリコッティ」を開催いたします。
http://www.jaea.go.jp/04/tokai/science_cafe.html
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東濃地科学センターは7月21日に施設見学会を開催します。
http://www.jaea.go.jp/04/tono/kengaku/kengaku_miu2.html
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幌延深地層研究センターでは7月22日に施設見学会を開催します。
http://www.jaea.go.jp/04/horonobe/kengaku_sunday.html
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J-PARCでは7月29日に施設公開を行います。
http://j-parc.jp/ja/topics/2012/jparc_ja.html#June_info0712
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大洗研究開発センターでは8月に、放射線取扱講座を開催します。
http://www.jaea.go.jp/04/o-arai/news/2012/120705-2.pdf
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大洗研究開発センターでは8月と9月に、小中学生向け放射線教室「見たい！知りたい！君もほうしゃせん博士になろう！」を開催します。
http://www.jaea.go.jp/04/o-arai/news/2012/120718.pdf
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「サマー・サイエンスキャンプ 2012」を開催します。
http://www.jaea.go.jp/02/info/120717/index.html
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各種研修の募集について
http://nutec.jaea.go.jp/index.php
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週報（7月14日〜20日）
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12072003/index.html
http://www.jaea.go.jp/04/turuga/jturuga/press/2012/07/w120720.html
http://www.jaea.go.jp/04/ztokai/repro/week/s120720/weekly.htm
http://www.jaea.go.jp/04/tono/syuho/240714_240720.pdf
詳細は http://www.jaea.go.jp/saiyou/index.html をご覧下さい。
詳細は http://www.jaea.go.jp/02/2_6.shtml をご覧下さい。
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【発行】 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 広報部 佐田務、岡田学
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