東京工業大学 科学技術創成研究院 ゼロカーボンエネルギー研究所、福島復興・再生研究ユニット(兼務)

代表挨拶

東京工業大学 中瀬正彦

こんにちは、東京工業大学科学技術創成研究院ゼロカーボンエネルギー研究所、福島復興・再生研究ユニット兼務の中瀬正彦と申します。このたび2023年4月1日より、お世話になった竹下健二先生(名誉教授、前ゼロカーボンエネルギー研究所所長)の元から独立し、ラボを運営することとなりました。これから中瀬研究室をよろしくお願いいたします。

中瀬研究室では、原子力化学工学をベースに、研究テーマを展開しています。数ある研究テーマは、大きく分けて以下の4点に集約されます。

①新しい原子力エネルギーシステムの構築(革新的原子炉、再エネと協奏したシステム)
②核燃料サイクル(サイクル統合化、再処理・バックエンド)
③福島復興・再生研究(廃棄物、デブリ)
④アクチノイド化学

実験をベースに、化学計算、機械工学計算、化学工学計算を駆使し、多様なアプローチで取り組んでいます。実験としては、抽出剤、吸着剤を研究室内で合成し、その物性評価(マテリアルサイエンス)、性能評価、アプリケーション化研究(工学適用)を展開しています。また、多数の共同研究者と連携しているほか、主に学外の実験施設で放射性同位元素等を用いた実験を展開しています。学外実験施設も積極的に活用している点が大きな特徴です。

原子力はたくさんの分野からなる巨大な工学体系であり、特にそのシステム研究には、多様な視点が必要です。一つのことを突き詰めることは極めて重要ですが、特に核燃料サイクル研究では、サイクルの一部だけを突き詰めても全体最適化がなされません。したがって、社会人として必要な対人コミュニケーション能力のみならず、研究者としての異分野間コミュニケーション能力を磨いて研究に生かしていきたいと考えています。研究所、大学、企業との連携を重要視しており、所属いただいた学生さんもプロの研究者との交流を提供したいと考えています。

原子力研究以外にも様々な研究に取り組んでいます。原子力にしかない分野というのは実は極めて少なく、例えば再処理研究は”分離”に関する研究であり、都市鉱山からのレアメタル回収、環境からの汚染物質除去、そのメカニズム研究は、むしろ原子力以外の分野でも極めて重要です。

研究以外にもいかに人生を充実させるか、QOLの向上、ワークライフバランスも最近極めて重要と考えるようになりました。少しでも無理なくクリエイティブに活動できるように、研究室のDX化にも取り組んでいます。

社会的責任、教員・東工大に課せられた使命を果たせるよう、研究、教育活動に取り組んでいきます。

2023年4月1日 中瀬正彦

研究環境・装置

中瀬研究室は、有機、無機合成環境と、一連の性能・物性評価、化学実験環境を整えています。また、学内外の共用分析機器や施設利用制度を頻繁に利用しています。学外施設利用は特に力を入れており、各拠点の研究者との交流ができたり、いろんな気づきがあります。

計算機科学にも近年力を入れています。化学計算、流体計算、伝熱計算、プロセス解析、機械学習用のワークステーションを複数台を稼働させており、必要に応じてスパコン(東工大のTSUBAME、東北大の政宗)も利用しています。

主な分析、実験装置

東京工業大学は施設供与制度があり、足りない装置、普段使わないがピンポイントで使いたい装置は、供与制度を頻用しています。自分で持っている装置、Open Facility Centerで所有している装置でも、装置のアプリケーションやより高度な分析のために学外施設を借りることがよくあります。学生の研究テーマと一致する場合には一緒に実験出張を行います。

主な研究室所有装置

装置名 メーカー
ICP質量分析装置 島津製作所
マルチタイプICP発光分光分析装置 一式 島津製作所
放電プラズマ焼結装置
* 東北大学金属材料研究所アルファ放射体実験室に設置
株式会社菅製作所
ワークステーション:8台 アプライド, HP, サンウェイテクノロジー, DELL, リアルコンピューティング
カラー3Dレーザ顕微鏡 キーエンス
熱分析および熱物性同時測定装置 NETZSCH-Geratebau Gmbh
蛍光分光光度計りん光寿命測定システム 堀場製作所
空中超音波装置 ジャパンプローブ
ラマン分光高温高圧セルシステム 高温高圧セル エス・ティ・ジャパン
熱分析装置 島津製作所
ミキサセトラ型抽出試験装置:16段を2基 アート科学
ドラフトチャンバー 一式:ドラフトは3台 ダルトン
電気炉温度制御計測装置 石川製作所
CW-YAGレーザー(600mW)ヘッド&シート光学系 カノマックス
紫外可視分光光度計 日本分光
原子吸光分光光度計 島津製作所
オートサンプラ 島津製作所
米国ハーバードアパレイタス社製 ダブルシリンジポンプ Model-33 米国ハーバードアパレイタス
密度・比重・濃度計 アントンパール
CW-YAGレーザー(600mW)電源 カノマックス
高温測定用自動昇降システム ジャパンプローブ
自動屈折計 アントンパール
積分球ユニット 日本分光
高感度3CCDカラーカメラ ニコン
赤外分光用液体セル 日本分光
超音波洗浄機 25kHz発振器及び投込み式振動子 BRANSON
マルチユニット対応PCデータ収集システム キーエンス
CT-10T用スターラ付恒温セルホルダ 日本分光
ステージコントローラ シグマ光機
絶対圧力計 長野計器

主な学外施設

  • 放射光施設;SPring-8, Photon Factory, あいちシンクロトロン光センター
  • 東北大学金属材料研究所(アルファ放射体実験室、附属量子エネルギー材料科学国際研究センター)
  • 東北大学電子光理学研究センター
  • 東北大学シンクロトロン・ラジオアイソトープセンター
  • 東北大学多元研(R5より)
  • 京都大学宇治キャンパス(TEM関係)
  • 京都大学複合原子力化学研究所