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講義リスト

最先端の研究および最新の話題を多数用意しております。

なお、各題目とも、講義時間は質疑応答も含めて約90分程度で用意しておりますが、調整可能ですので、お気軽にご相談下さい。

No. 講義題目と概要 講師(五十音順)
1 「量子エネルギーが拓く未来」
自然界を形作る原子・分子、あるいは原子核などのミクロな世界では、粒と波の性質が混在した量子の物理が支配しており、みなさんの日常生活での常識を超えた不思議な現象がたくさん見られます。このような量子の世界がもつミクロなエネルギーの姿と、それらがみなさんの身近な生活にどのように役立っているかを分かりやすく紹介します。
教授 井口哲夫
2 「熱を取りだす:熱エネルギーシステムのしくみ」

原子力発電所をはじめとする熱エネルギープラントでは原子炉や燃焼器などで発生する熱を使って発電をします。このため、如何に熱をうまく取り出すかが大変重要です。特に原子力発電所では原子炉における核分裂反応が停止した後も熱が発生するため、炉から熱を確実に取り出し続けることが必要です。本講義ではプラントにおける熱の取り出し方法の仕組みやそもそも効率よく熱を取り出す基本である沸騰とは何かについてわかりやすく紹介します。

准教授 伊藤高啓
3 「暮らしに役立つ放射線」
放射線は目で見ることができないためか、なにやら怖いものと思われることがあります。ところがこの放射線は、我々が文化的な生活をおくるうえで、大変重要な役割を果たしているのです。毎年皆さんが健康診断で撮影する、レントゲン写真などはその最たる例です。このほかにも、医療、工業、農業、考古学、環境分野など、ありとあらゆるところで放射線は活躍しています。この講義では、「放射線とは何か?」から始めて、最先端の応用例までをわかりやすく説明します。
教授 瓜谷章
4 「二酸化炭素の科学」

地球温暖化ガスの代表として、すっかり悪玉の「二酸化炭素」ですが、「何か地球環境に優しい利用法はないのかな~」という疑問に科学技術としてお答えする講義をします。二酸化炭素でモノを綺麗にする方法や触媒用の白金ナノ粒子を作る名大発の技術を紹介します。

教授 榎田洋一
5 「原子力発電の功罪と放射性廃棄物問題を知る」

地球環境問題とエネルギー問題を同時に解決する切り札として全世界で期待ばかりが大きくなっていた原子力発電ですが、福島での原発事故や放射性廃棄物の問題も正当に考慮しなければなりません。世界的な原子力発電への期待のうねりと安全性や放射性廃棄物の問題について、「光」と「陰」の両方を説明します。

教授 榎田洋一
6 「核分裂反応とその制御」

原子力発電所では、中性子がウランに衝突することで起こる「核分裂連鎖反応」を上手に制御することで発電を行っています。また使用前/後の核燃料を安全に取り扱うためには、「核分裂連鎖反応」が長続きすることがないよう、安全な状態を保つ必要があります。実は、この核分裂連鎖反応のコントロールには、高校物理で習うビリヤードの玉突きと良く似た原理も活用されています。本講義では、まず、核分裂反応でどんなことが起きるのか?を分かりやすく説明した上で、その連鎖反応の制御方法の基礎について解説します。

助教 遠藤知弘
7 「電子ビームを使ってナノの世界を眺めてみる ~電子顕微鏡のお話~」

皆さんは「顕微鏡」と言ったら何を思い浮かべますか?理科の実験で使ったことのある光学顕微鏡でしょうか。この講義でお話する電子顕微鏡は文字通り光(可視光)でなく電子ビームを使って物を見る顕微鏡です。(透過型)電子顕微鏡を用いると何と1メートルの100億分の1程の大きさしかない原子を見ることができます。電子顕微鏡の中で示す電子の不思議な性質を簡単にご紹介すると共に電子顕微鏡が社会でどう役立つのかや最先端の研究成果などについてお話します。

助教 大塚真弘
8 「光るプラズマ ~オーロラから核融合炉まで~」

気体の温度を上げていくと、イオンと電子がばらばらに飛び交う状態、プラズマとなります。気体がプラズマに変化するとき、また、プラズマが気体に戻るときには光が発生することから、光の観測によりプラズマの性質を理解することができます。地球の周りではオーロラがプラズマによって光っていることを解説し、核融合プラズマから発生する光に着目した最先端の研究を分かり易く説明します。

准教授 岡本敦
9 「ナノ材料による水素吸蔵」

みなさんは水素エネルギー社会という言葉について聞いたことがありますか?そこでは電気の代わりに水素を使って、お湯を沸かしたり車を走らせたりすることができます。そんなに遠くない未来、みなさんが社会人として活躍するころには、水素エネルギー社会は生活の中で当たり前になっているかもしれません。そんな水素とエネルギーを結びつける材料として、私たちはナノメートルサイズ(10億分の1メートル)の粒子に注目して日々研究を行っています。その内容について簡単かつわかりやすく説明していきます。

助教 小川智史
10 「古くて新しい炭素材料」

炭素材料は私たちの身の周りにたくさんあります。たとえば、木炭、墨、グラファイト、ダイヤモンド、炭素繊維、などなどです。これらは、炭素原子のみから構成されていますが(正確には不純物も含まれていますが)、性質が全く異なります。グラファイトは電気を通しますが、ダイヤモンドは電気を通しません。最近では、ナノメートルスケール(1mの10億分の1の大きさ)でサッカーボール状、チューブ状、シート状、などこれまで知られている炭素材料とは異なる形をした 炭素材料(こられを総称して「ナノカーボン」と呼びます)が発見され、これまで知られていない予想外の性質をもち、新しいサイエンスと応用へ発展し、1996年と2010年にノー ベル賞に輝いています。本授業では、これらナノカーボンについて解説し、新しい顔をもった炭素の魅力について紹介します。(つぎは皆さんが新しい炭素材料を発見し、ノーベル賞をとるかも知れません!)

教授 尾上順
11 「放射線が拓くパラダイム-医学物理を軸にして-」

癌治療における高度先進医療に重粒子線治療があります。重粒子線治療の有効性は十分認識されていますが、実際に癌治療に用いられている重粒子線加速器は、現在の日本に、たったの8施設です。このため、国民健康保険の適用が出来ないのが現状です。そこで、将来、各県に1台の重粒子線加速器設置を目標として国民福祉に役立てようと計画されています。このように発展途上にある重粒子線治療は、インフラ整備はもとより、人材育成が必須とされています。この授業では、人材育成を念頭に、放射線が我々に及ぼす功罪や医学物理とは何かを中心軸にして、放射線と物質との相互作用を物理の言葉で解説します。

助教 加藤政彦

 

12 「放射線を使って原子核を”見る”」

β線やγ線といった放射線はどこから出てくるのかご存じでしょうか? 答えは原子核です。放射線の多くは、原子核がその姿を変えるときに生まれます。このことを利用すると、放射線を測定することで、原子核の中身を間接的に”見る”ことが可能になります。目では直接見ることができない原子核の性質を放射線を使って調べる研究について、分かり易く紹介します。

講師 小島康明
13 「ウランって、どんなもの?」

原子力発電に用いられるウラン。水素、酸素、炭素などの元素と違って、あまり身近にはないように思われますが、実際には海水中にも含まれている元素で、古くから綺麗な蛍光ガラスの食器を作るために使われていました。ウランの使用からリサイクルを含め、さまざまな角度からウランを紹介します。

准教授 澤田佳代
14 「原子核と放射線の不思議な関係」

「原子」を東京ドームにたとえると、その中心にはサッカーボール程度の大きさの「原子核」というとても小さな粒子があります。「原子核」は核エネルギーの源であり、医療にも利用されるとても身近なものでもあります。理論的に存在すると予測される6000種類とも8000種類とも言われる原子核のうち、地球を構成するのはそのうちたったの300種類程度で、それ以外は壊変してたちまち姿を変えてしまう「放射能」を持った不安定な原子核です。原子核の性質を探る研究について、密接に関連する「放射線・放射能」とともにわかりやすく解説します。小さな原子核の中に広がる私たちの想像を超えた壮大な宇宙を覗いてみませんか。

教授 柴田理尋
15 「同位体とその利用」

例えば水素原子には、普通の水素の他に、レアな「重い水素」が存在します。この様に、同じ原子でも重さが異なるものを同位体と呼びます。同位体の中にはとても有用なものがあり、エネルギーを取り出すことができたり、医療に応用できたりします。しかし世の中簡単ではなく、便利な同位体ほど得がたい場合がほとんどです。つまり、有用な同位体をそうでないものと分離する必要があります。本講では、核融合エネルギー開発や医療応用などの具体的な話題をあげ、同位体の役割とその分離方法について説明します。

准教授 杉山貴彦
16 「電子は光る」

日本には、光速で動く電子から放たれる強い光、「シンクロトロン光」を利用する加速器研究施設がたくさんあります。「シンクロトロン光」とはどんな光でしょうか?この「シンクロトロン光」を使って何が分かるのでしょうか?超伝導材料・触媒・洗剤・蛋白質などの先端材料分析から医療・科学捜査・考古学への応用まで、最新の研究成果も含めて、分かり易く説明します。

教授 曽田一雄
17 「溶体の科学」

古来、アルケミストの時代から異なる物質を混合し新しい機能を持った物質を生み出すことは人類の願望となっている。泥水のようにしばらく時間が経つと水と泥に分離するものではなく、原子・分子レベルで混ざり合ったものを溶体と言い、水に混合する場合は水溶液と呼ばれ、金属同士の場合は合金と呼ばれる。原子・分子レベルでの混合で何が変わるか?身近な水溶液などの例とともに、人間が実験的に創出した溶体の特性を原子・分子レベルでの化学結合から解き明かす研究について述べる。

准教授 巽一厳
18 「自然に学ぶ流体力学の知恵と省エネルギー」

魚の泳ぎ方やトンボの飛び方など自然界の生物たちは、エネルギーを有効に使う術を長い歴史の中で身に着けています。私たち人間もその知恵を共有することで、絶大なエネルギーの節約が可能になります。空気や水の流れを研究する学問(流体力学)による、省エネルギーの秘訣を皆さんにお教えします。

教授 辻義之
19 「超流動の不思議な世界」

電気抵抗がゼロになる超電導は、リニアモーターカーなどに利用され広く知られた現象です。流体の中にも抵抗(粘性)がゼロになる「超流動」現象が存在することをご存知ですか?絶対温度2.17Kにより出現する超流動の世界は不思議に満ちています。皆さんをこの不思議な世界にご案内します。

教授 辻義之
20 「質量分析でみる世界」

質量は、物質の最も基本的な物理量の1つです。原子・分子1個の質量を超精密に求めることができる“はかり”である質量分析装置は、未知の原子核の探求やたんぱく質の分析など広く用いられています。質量分析を行うための原理をわかり易く解説し、最先端の応用研究について紹介します。

准教授 富田英生
21 「これからのエネルギー源を考える」

将来のエネルギー供給を担うのは、太陽光発電でしょうか、あるいは風力発電でしょうか、それともバイオマスでしょうか?現在、開発・利用が進められている新しいエネルギー生産方法の中で、これらは確かに有望なものです。しかしながら、我々の消費するエネルギーは莫大です。本当にこれらでまかなえるのでしょうか?原子力発電をやめても、さらには化石燃料がなくなっても、我々はやっていけるのでしょうか?そのような議論の手がかりとして、再生可能エネルギーを中心にエネルギー生産速度の簡単な見積もりを紹介します。燃料電池車の登場と共に注目を浴びている「水素エネルギー」の意味についても考えます。

教授 長崎正雅
22 「こんなにスゴイ!夢の分子エレクトロニクス」

多くの情報機器(パソコンやスマートフォンなど)の心臓部に使用されている電子部品はシリコンなどの半導体材料や金属材料から造られています。分子エレクトロニクスとは、分子材料(究極的には一個の分子!)から組み立てられた電子部品のことで、これを利用すると、今よりもずっと小型で電気エネルギーの消費が少ないにも拘わらず高性能な情報機器が実現すると期待されています。本講義では、分子材料のもつ不思議な性質やそれを利用する分子エレクトロニクスの最先端研究について、物理や化学などの授業で学んでいる知識と関連付けて分かり易く解説します。

准教授 中谷真人
23 「放射能でみる大気輸送」

私たちの身の回りには天然の放射性物質が存在します。通常これらの物質は微量であるため、その存在を気にしていません。ところが大気中で物がどのように動いているのかといった問題に対して役に立つ物質もあるのです。放射能とは何であるかという基礎からその応用研究について紹介します。

助教 平尾茂一
24 人工の太陽 〜核融合のお話〜

私たちの母なる太陽は核融合によって約46億年も光り輝いています。ミニ太陽を地上に作ってエネルギー源にしようとする挑戦が続けられています。核融合は、二酸化炭素を放出せず、燃料が豊富で、安全性が高く、大規模・安定に稼働できるプラントとなるため、未来のエネルギーとして期待されています。日本は世界の核融合研究をリードしている国の一つです。講義では、エネルギー問題の概要、核融合の原理、核融合炉のしくみ、核融合の研究開発の現状と将来計画などについてご紹介します。核融合の研究は、人類に大きく貢献できる可能性や革新的な発見・工夫の可能性があり、研究者としてとてもやりがいのあるテーマです。エネルギーの未来を一緒に考えてみましょう。

教授 藤田隆明
25 「原子の世界から探るナノテクノロジー」

原子の大きさは一メートルのおよそ百億分の一。みなさんの暮らしを豊かにしている様々な物質の中で起こっている現象を明らかにするために、原子一つ一つの配列とその結びつきを直接見るナノワールドにみなさんを誘います。

教授 武藤俊介
26 「たんそ3兄弟」

「原子量・分子量は炭素12(12C)の質量を12としたときの原子・分子の質量」と理科や化学で習います。この「12」って何でしょう。炭素には、質量が12、13、14とちょっとずつ違う兄弟(同位体)がいます。彼らは仲良しでいつも一緒に動きますが、ときどき違った振る舞いをします。特に14は 放射性で他の2つにない特徴をもちます。炭素同位体が、地球温暖化で注目される二酸化炭素などの由来・行方の解明にいかに使われているかの紹介を中心に講義します。

准教授 森泉純
27 「A+B=すごい材料:ナノスケールの材料科学」

特定の金属の上に、ある金属原子を”ふりかけ”のごとく振りまくと、これまでにない有用な機能が発現することが多くあります。このようなナノスケールで見た材料の不思議にメスを入れ、分かりやすく解説します。

教授 八木伸也
28 「工学と医学のコラボレーション:新たなる挑戦」

世界的規模で日々研究されている「癌」については医学的なアプローチがなされていますが、物理学や化学による研究は無力でしょうか?いいえ、そうではありません。講義では、ナノ材料を用いたバイオセンシング技術を駆使することで超早期発見や発生機構の解明が可能となりつつある最新の研究結果を分かりやすく解説します。

教授 八木伸也
29 「放射線でがんを治す」

現在、放射線は手術や抗がん剤などとともにがん治療において重要な役割を果たしています。また、名古屋市においても、最先端の放射線治療装置として陽子線がん治療施設の建設が進められています。本講義では、放射線治療の原理とさまざまな種類の放射線治療装置について分かりやすく説明します。

助教 山崎淳
30 「レーザーで超小型加速器を実現する」

みなさんは加速器という機械をご存知でしょうか?加速器とは電子や陽子、イオンなどの荷電粒子を加速する装置のことです。小林先生、益川先生の理論を実証し、両先生のノーベル物理学賞受賞に貢献した実験装置もこの加速器です。近年、レーザーを使ってこの加速器を超小型化するという研究が世界中で行われています。本講義では、このレーザーを使った加速器の小型化について分かりやすく説明します。

助教 山崎淳
31 「地球温暖化・環境問題への新たなアプローチ」

地球温暖化や酸性雨などの環境問題の解明には、大気の動きと炭素の動きを知ることが不可欠です。他の物質に比べて高感度の測定ができる天然の放射性物質の環境中の動きを実際に追跡し、最新のコンピュータシミュレーションと組み合わせることで、これらの問題に取り組む研究について、ビジュアルに分かりやすく解説します。

教授 山澤弘実
32 「福島第一原子力発電所事故の環境への影響」

大震災と津波により生じた事故により福島第一原子力から放出された放射性物質は、近隣地域のみでなく広い範囲に甚大な影響を与え、多くの人を苦しめています。講義では、環境中の放射性物質の動きを予測するシステムSPEEDIの開発者が、放射性物質や放射線の特徴、環境中での動き、人体への影響などを分かりやすく解説します。広がってしまった放射性物質の危険性と安全・安心境目を一緒に考えて見ましょう。

教授 山澤弘実
33 「音や振動で発電しよう」

皆さん、身の回りにあふれている音や振動を利用して発電できる事をご存知ですか? 実は、音や振動といった機械的なエネルギーを電気エネルギーに変換できる物質が世の中には存在します。火力発電や原子力発電と比べると、その発電能力は微々たるものですが、皆さんの身の回りの危険を察知するセンサーや、電線を引く事ができないような場所の電源として利用できる可能性があります。最新の技術の紹介も含めて、分かり易く解説します。

准教授 山田智明
34 「機動戦士ガンダムの動力源を設計すると」

アニメ「機動戦士ガンダム」では、モビルスーツの動力源として核融合、核分裂、バッテリなどが使われている設定になっています。では、これらの動力源は本当に実現可能なのでしょうか?これらの動力源を原理から理解した上で、ガンダムの動力源として使えるかどうか、科学的に検証してみましょう。

教授 山本章夫
35 「福島第一原子力発電所で何が起きたか」

東日本大震災においては、地震動や大きな津波によって甚大な被害を受けました。福島第一原子力発電所においては、設計時の基準を大きく越える津波によって安全を守るための機器が故障し、重大な事故が発生しました。本講義では、福島第一原子力発電所の事故について、なぜこのような事態に至ったのか、原子力発電の原理やしくみなどの基礎知識から説明します。

教授 山本章夫
36 「量子の世界とナノテクノロジー」

ミクロな世界を理解する鍵となる量子論(皆さんの物理の教科書の後の方に載っているお話)、つまり、モノは「波」と「粒子」という2つの異なる性質を二重にもっていることについて、分かり易く解説します。また、この「量子論」に基づく物理法則を利用した独特の実験装置(走査型トンネル顕微鏡など)と、それらを用いた最先端の研究例もいくつか紹介します。

准教授 柚原淳司
37 「機能を持った物質の研究 ―酸化物材料を中心として―」

さまざまな技術を支える、機能を持った物質(材料)の研究と開発は、世界中で広く行われています。ひとくちに材料といっても非常に多くの種類に分けることができますが、その代表的なもののひとつとして、酸化物材料が挙げられます。講義では、材料の分類に始まり、酸化物が持つ多彩な機能、元素や結晶構造と機能の関係などを概論し、いくつかの機能について実験や理論計算による研究例を紹介します。みなさんが化学や物理で学習しているキーワードもいくつか登場しますよ。この話題を例として研究にも種類があることも紹介します。

助教 吉野正人
38 「レーザー光線の不思議」

20世紀最大の発明と言われているレーザーは、ミクロな(量子論が支配する)世界のエネルギーを高品質な光の形で取り出す技術です。現在もなお新しい技術開発と様々な応用が広がっていますが、本講では、その仕組みを分かり易く解説するとともに、このレーザーで特定の原子・分子を狙い撃ちして超高感度に検出する応用研究のトピックスを紹介します。

准教授 渡辺賢一
39 「ミクロな放射線測定器を目指して!」

放射線療法は、外科療法、化学療法と並ぶ三大がん療法の一つである。現在、放射線療法では、患者さん体内の腫瘍部に放射線を集中させ、がんをやっつけるわけですが、現状では体内でどれだけ放射線が当たっているか実測することは皆無です。放射線療法の信頼性を上げるために、我々はミクロな放射線測定器の実現を目指しています。放射線療法の原理や現状から、最新の放射線測定法について分かりやすく説明します。

准教授 渡辺賢一