わが国における原子力技術の研究開発は,29年度予算にはじめてあらわれた原子力研究のための補助金によつてはじめられた。したがつてすでに4年の年月が経過しているのであるが,当初は研究態勢もととのわず,また研究の対象もはつきりせず原子力の将来についても大方の人々が身近なものとして感じていなかつたので,その研究開発も活発でなかつた。しかしながら,発電用動力炉導入の気運がたかまるとともに,目標や見通しも次第に具体的な姿をしめしだし,原子力の研究も次第に熱がいれられてきた。わが国の原子力開発の目標が,小型研究炉の国産というところから大型動力炉国産をねらうべくうつりかわるにつれて,多くの研究はまた動力炉国産の基礎をきずく方向に前進した。32年度においても,主としてこの線にそつて研究がすすめられたが,その概要は次のとおりである。
１）原子炉
大型動力炉で有望とかんがえられるガス冷却型,加圧水型,沸騰水型および液体金属冷却型について,炉心部分の基礎的な研究および冷却回路の基礎的な研究をすすめている。
また原子炉付属の機器類として特殊なポンプ類,計器類,送風機などの加工製作技術についても耐放射線,耐腐食,無漏洩などを主眼として研究されている。原子炉の制御については,発電用動力炉および舶用動力炉のそれを主眼として研究がすすめられている。
２）燃料および燃料要素
核燃料資源としては,燐鉱石処理にともなう未利用資源の利用,ペグマタイト鉱石にともなうウラン,トリウムおよび数百万トンにおよぶ推定鉱量をもつといわれる人形峠鉱床からウランを抽出精製する研究をおこなつている。第一のものについては,有機剤抽出法をのぞいて検討を終り,第二のものについてはちかい将来には企業化されないので国立機関で研究をおこなつているが,低品位で組成が複雑なため処理は困難である。第三のものについては,現在,二つの方法をもちいて研究をおこなつている。
かくして抽出精製されたウラン酸化物を還元してウラン金属をつくるためにいくつかの方法が研究されたが,このうち,カルシウムによる還元はこの問題に対する基礎をあたえ,また溶融塩電解による還元は実験室では成功をみているものの工業化までにまだ多くの問題があるので,現在はもう一つの方法で世界的に経済的な方法としてとりあげられているマグネシウムによる還元が原子燃料公社および民間の数社で採用され,さらに研究がすすめられることとなつている。
溶解造塊については,日本原子力研究所で基礎的な部分を,民間ではその応用研究をおこなうこととして,いくつかの方法で継続研究中である。
燃料に被覆をおこなう研究については,アルミニウムおよびジルコニウムによつて研究中であり,ジルコニウム合金,マグネシウム合金,ステンレス鋼などによる被覆の研究はそれらの冶金学的研究が終了してからおこなわれることとなろう。
粉末冶金については,今後大型高性能の動力炉の開発とともに必要不可欠となろうが,現在,UO2-Al系について研究が終了し,さらに酸化ウランの燃料についての研究が実施中で,そのほかサーメツト,セラミツク系の燃料が開発されるものと予想されている。
トリウムについては,その使用はかなり将来のこととなるものと予想されるが,金属トリウム製造の技術は一応確立され,今後は酸化トリウムの精製および金属トリウム,トリウム化合物の粉末冶金の研究がおこなわれることとなろう。
３）廃棄物処理についての研究
主として日本原子力研究所でおこなわれているが,多膜式イオン交換膜による廃棄物処理の研究のみが国立試験研究機関でおこなわれている。
４）減速材,反射材,冷却材
水素製造用水電解槽を利用する重水の製造法については,ほぼその研究を終了し,水素の液化精溜による重水素の分離法についてはなかなか困難な問題が多く研究継続中で,水と硫化水素系の二重温度交換法や,中濃度の濃縮をねらつた水の蒸溜法についても研究がすすめられている。
黒鉛については原子炉材料の不純物としてもつとも具合のわるいほう素の含有量0.1ppm前後,密度1.65以上で異方性の少ないものの試作に成功し,現在試料を海外におくつて,放射線損傷の研究をおこなつたり,耐震性の面から加工法や強度,熱応力に関する研究をおこないつつある。また,国立試験研究機関でほう素の少ない炭素資源の調査をおこなつている。
その他,減速材としてのベリリウムおよび酸化べリリウムの製造についての研究がおこなわれている。
５）原子炉および付属装置に必要な材料
ステンレス鋼は原子炉関係金属材料としてよくもちいられるが,その主要な種類の製造方法や,溶接条件の検討をおえ,現在,民間では溶接施工,検査法について研究をおこないつつあり,金属材料研究所では数鋼種の開発を目標として研究をおこなつている。
アルミニウムおよびその合金については市販のものについて原子炉用としての適応性を研究した結果,けい素,マグネシウムなどをある程度ふくむ方がのぞましいことがわかり,さらにその合金について,研究がすすめられている。また溶接の施工およびその検査法についても研究中である。
ジルコニウムおよびその合金については,原子炉用として,中性子を多く吸収するので具合のわるいハフニウムを分離して50ppm以下とすることに成功し,その分析法についても一応成功したが,なお研究をすすめている。ジルコニウム合金の溶製および加工も現在研究中であるが,今後は新金属合金の開発研究がおこなわれることとなろう。
生物に対する放射線の遮蔽としてもちいられる特殊コンクリートについては,熱サイクルによる亀裂生成の研究,その施工法についての研究がおこなわれたが,これもほぼ完了した。
原子炉制御用の中性子吸収材としてのほう素鋼の研究および,中性子計測器に用いられる中性子吸収材B10 の濃縮の研究もおこなわれた。
以上のような材料については今後,高温高圧下における動的腐食の研究,,放射線による損傷の研究がそれぞれ金属材料研究所および日本原子力研究所でおこなわれることになつている。
６）放射線測定器について
従来の測定技術,電子技術などにより比較的研究の見通しが容易なものも多く,また,アイソトープ利用をふくめて,たいていの原子力関係に不可欠のものでもあるので,他のものに比し,はやくから需要が期待され多くの種類について研究がおこなわれ一部実用化して市販されているものもある。ガイガーカウンター,シンチレーションカウンター,比例計数管,電離箱型計数管などの種類について,また目的別にいえば,個人携帯用のポケット線量計およびフイルムバツジ,サーベイメーターや研究用の各種測定器,さらには原子炉着装用の一連の中性子測定器にいたるまで一応の試作研究がすでに終了している。
したがつて32年度は,これらの成果にもとづき,これらを応用して放射線の監視装置として,放射性物質をサンプリングし,これを定期的あるいは連続的に測定し,記録するような一つの系統を試作研究している。この中には放射性廃液や原子炉の冷却水あるいは放射性の空気,ガスなどの連続監視装置や表面汚染計などがふくまれている。これらの研究は原子炉運転などにともなう放射線による人体への危害を防止する上に大切である。
これらのほかに放射線測定器が高放射線にさらされた場合におこる絶縁物や真空管その他の材料の劣化防止の研究や,100万〜1億レントゲン以上にもおよぶ大量放射線量の測定のためにある種のガラスや有機物の線量による性質の変化を利用せんとする研究をおこなつている。
７）その他
放射線により着色しないガラスの研究,放射線の散乱の量をへらすための樹脂や塗料の研究などがおこなわれている。
以下の各節において,さらに詳細にこれらの研究の現状についてのべることとする。
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