森義治 原子炉実験所特任教授、石禎浩 同准教授らの研究グループは、半減期の長い核種を変換処理するために用いる負の電荷をもつミュー粒子（ミュオン）の生成方式を新たに考案し、その根幹を担うビーム加速の原理実証に成功しました。
研究者からのコメント
私たちは、高レベル放射性廃弃物に含まれる长寿命核分裂生成物（尝尝贵笔）を低减?资源化する方法として、加速器による新しい核変换の経路を提案することを目指しています。なかでも负ミュオンを用いた核変换処理は、その変换効率の良さと処理后の各种の非放射性という特长から注目されています。しかしながら従来の加速器を用いた手法では、负ミュオン生成効率の低さが大きな问题でした。これを克服するために、连続ビーム加速と贮蔵が両立可能な「エネルギー回収型内部标的法」を用いた新しい负ミュオン生成法（惭贰搁滨罢法）を考案し、今回、その根干部分である蛇行加速法の基础研究において连続ビーム加速の原理実証に初めて成功しました。今后さらに基础研究を积み重ねてゆき、高レベル放射性廃弃物の低减?资源化の梦の実现に向けて努力したいと思っています。
概要
原子力発电所などで生じる高レベル放射性廃弃物の処理?処分问题は、日本のみならず世界的な问题です。后の世代への负担を軽减するため、本研究グループは廃弃物から有用元素を回収し资源として利用する方法や、尝尝贵笔を取り出し短寿命核种や安定核种に核変换することで放射能を减らす方法を开発しています。
核変换においては、重阳子のようなハドロン（强い相互作用で结びついている阳子、中性子、各种の中间子を含む素粒子群）ビームを用いた核破砕反応による変换が有効ですが、レプトン（相互作用の弱い素粒子）の一つである负ミュオンによる核変换処理も、効率の良さと処理后に生成される核种が最终的に非放射性であるという点から注目されています。
しかしこれまでの方式では负ミュオンの生成効率が低く、核変换に必要な量の1000分の1程度の负ミュオンしか作ることができませんでした。この问题を解决する方法として、ビーム加速とエネルギー回復によるビーム贮蔵を両立させる、リング加速器での内部标的による负ミュオン生成法惭贰搁滨罢が考案されましたが、一定磁场での强いビーム集束力と一定周波数の高周波による连続ビーム加速を両立させる必要があり、従来のリング加速器では実现困难でした。
本研究グループは、強いビーム集束力を持つ固定磁場強集束（FFAG）加速器に、一定周波数の高周波磁場により加速する蛇行加速（Serpentine Acceleration）方式を適用した、従来にないハドロン加速器の研究開発を行い、ビーム加速の原理実証に世界で始めて成功しました。これはMERIT方式実現への展望が開ける成果です。
図：高强度负ミュオン生成のための惭贰搁滨罢リングの概念図
