環境報告書 | KEK

環境報告

₂₀₀₈

KEK Environmental Report 2008

ダイジェスト版

大学共同利用機関法人

高エネルギー加速器研究機構

Inter-University Research Institute Corporation

High฀Energy฀Accelerator฀Research฀Organization

環境報告

2008

全文はホームページで公表しています。

トップメッセージ

 高エネルギー加速器研究機構は、粒子加速器を研究手段に用いて、宇宙・素 粒子・原子核・物質・生命の謎を解き明かす加速器科学を推進し、国内外の研 究者や学生に対して研究の場を提供しています。

機構は推進する全ての研究・教育活動とそれに伴う事業活動において、地球環 境保全の大切さを認識し、持続可能な社会の創造に全力を尽くします。特に環 境との調和と環境負荷の低減に努めるとともに、環境関連の法令や協定を遵守 します。また、省エネルギー、省資源、資源循環を推進し、放射線や化学物質 の安全管理などを徹底します。さらに、これらの情報を積極的に開示し、地域 社会と連携した環境保全活動に取り組みます。

 機構は大型加速器を中心施設とする研究機構であり、装置を稼働させるため に大きな電力を使用します。省エネ、地球温暖化対策の計画策定にあたっては、 このことを正面に据えて取り組む必要があります。このため、機構独自の環境 マネジメントシステムの構築に努め、「加速器及び実験装置に関する電力などエ

ネルギー資源の使用による

CO

2の排出の削減」に対して、〔投入エネルギー〕

対〔研究・教育等の成果〕の効率の向上、「その他の一般電力などエネルギー資源の使用による

CO

2の排出の削減」に対して、

数値目標を掲げています。

 地球環境保全や省エネを考える時に、大きな目標の設定や施策の遂行も重要ですが、もっとも身近な、地道な努力の必要性 を痛感します。ある国の大統領が、「日本は森林と澄み切った湧水に恵まれた実に美しい国である」との感想の後に、「温泉で フランス産のミネラルウォータが出てきたのには驚いた」と述べられたそうです。こんなに水資源に恵まれている日本人が、 輸送費、エネルギーを消費してはるばるフランスから水を運んで飲んでいることに対して疑問を投げかけたのです。ここに環 境保全対策、省エネ対策の原点があるように思われます。

 

2007

年度の「環境報告書」をここにまとめ、エネルギー、水資源、環境保全等の取り組みを報告します。多くのご意見、ご

批判を頂きつつ、職員、共同利用研究者、大学院生、関連企業と協力し、目標の達成に努めて参ります。

大学共同利用機関法人

高エネルギー加速器研究機構長

高エネルギー加速器研究機構 環境方針

◆基本理念

 高エネルギー加速器研究機構は、研究・教育活動及びそれに伴うすべての事業活動において、地球環境の保全を認識し、環 境との調和と環境負荷の低減に努めます。

 以上を念頭に置きつつ、研究・教育活動を積極的に推進するとともに、地球環境を維持・承継しつつ持続的発展が可能な社 会の構築を目指します。

◆基本方針

1

．省エネルギー、省資源、廃棄物の削減、放射線及び化学物質管理の徹底等を通じて、環境保全と環境負荷の低減に努めます。

2

．環境関連法規、条例、協定及び自主基準を遵守します。

3

．環境配慮に関する情報公開を適切に行うとともに、地域社会の一員として地域の環境保全に貢献します。

4

．環境マネジメントシステムを確立し、継続的な改善を進めます。

5

．

環境保全の目的及び目標を設定し、教職員の環境意識を向上させ、共同利用研究者、大学院生、外部関連組織の関係者と

d

d

マテリアルバランス

 機構の研究・教育活動から生じる環境負荷には、大規模な実験装置や大型コンピュータ等を稼動させるための電力などのエ ネルギー利用や、用紙、化学薬品などの資源の消費、それから排出される二酸化炭素や廃棄物などがあります。物質収支を以 下にまとめます。

主要な指標等の一覧

【

฀

機構運営の概況

฀

】

【

฀

環境パフォーマンス

฀

】

2005年度 2006年度 2007年度 2005年度 2006年度 2007年度

0 200 400 600 800 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000

2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007

（人） （百万円）

（TJ） （t-CO2） （千m3_{） （kg）}

職員数の推移 予算額の推移

総エネルギー投入量の推移 CO2排出量の推移 水使用量の推移 紙使用量の推移

電気 都市ガス 燃料

電気 都市ガス 燃料

水道水（つくば） 井戸水（つくば） 水道水（東海） 工業用水（東海）

INPUT

（投入量）

電気使用量

383 GWh

都市ガス使用量

263

万

Nm

3

石油燃料使用量

24 kL

水使用量

356

千

m

3

紙購入量

30,807 kg

化学薬品購入量

10,033 kg

総エネルギー投入量：

3,803,644฀GJ

OUTPUT

（排出量）

下水使用量

129

千

m

3

一般廃棄物

108,800 kg

産業廃棄物

262,361 kg

実験系廃棄物

12,856 kg

PRTR

対象物質排出量

36 kg

リサイクル（紙、金属等）

350,760 kg

CO2排出量

218,787 t-CO2

2005年度 2006年度 2007年度 2005年度 2006年度 2007年度

0 200 400 600 800 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000

2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007

（人） （百万円）

（TJ） （t-CO2） （千m3） （kg）

職員数の推移 予算額の推移

総エネルギー投入量の推移 CO2排出量の推移 水使用量の推移 紙使用量の推移

電気 都市ガス 燃料

電気 都市ガス 燃料

水道水（つくば） 井戸水（つくば） 水道水（東海） 工業用水（東海）

KEK

の活動

電気 3,684,401 GJ

石油 840 GJ 都市ガス

環境への取組み

◆総エネルギー投入量の低減対策

【

฀

加速器、実験装置に関連

฀

】

 本機構においては、大規模の実験装置や大型コンピュータ等を稼動して研究を遂行するために、膨大な電力を消費します。 機構の環境配慮の取り組みの中で、特に加速器および大型実験装置に使用する電力を有効利用することが重要であり、消費電 力を低減するだけでなく、同じ消費電力でより多くの実験成果を引き出し、投入エネルギーに対する研究、教育成果の効率の 向上を目標に努力しています。

1.฀

省エネルギー

①電磁石、高周波加速装置の超伝導化

 機構では、消費電力を大幅に低減する方法である電気抵抗をゼロにする超伝導技術を利用した大規模な超伝導機器が稼 動しています。またエネルギーフロンティアの加速器として、加速装置や収束電磁石をすべて超伝導化したシステムの基 礎研究を行っています。

②安定な運転（故障率の低減）

 大型施設では一箇所でも故障すると実験が停止しますが、 回復までの間、故障機器以外の多くの機器はアイドリング運 転となるため、電力の利用効率が低下します。加速器・実験 施設の稼働率を上げることは、実験成果の効率が向上するだ けではなく、省エネにも寄与します（加速器研究施設）。 ③効率的な電力利用計画

 エネルギー利用計画委員会、及び省エネルギー連絡会が連 携・協力して、研究成果を犠牲にすることなく電力使用量が 最小になるように年間の効率的な電力使用計画を策定し、さ らに電力ピーク調整連絡会の下で電力需要のピーク時の需要 が調整されます。

 電力使用計画の策定にあったては、加速器の運転等で電源

及び電磁石などの機器から放出される熱を冷却する冷却塔（クーリングタワー）の効率が低下する夏季の

7

、

8

月はビー

ム運転を長期停止すること、

9

月もできるだけ控えること、それ以外の期間はできるだけ長期安定運転を図ることを方針

としています。

 

2

台の放射光リングと

KEKB

加速器は入射器（リニアック）を共有しています。物質構造科学研究所の放射光利用計画

と素粒子原子核研究所の

Belle

実験のスケジュールは常に効率が最大になるよう両者の保守期間等を調整しています。

④その他

シリーズレギュレータ電源からスイッチングレギュレータ電源への置換え 省スペースと省消費電力を考慮した計算機システムの導入

大型制御計算機の小型計算機への置換え

大型計算機の利用率に対応して電源を投入する計算サーバの調整

加速器停止期間中のトンネル内温度の高めの設定（

24

℃から

27

℃に）

2.฀

エネルギーの有効利用

①

KEKB

加速器の性能（ルミノシティ）の向上

 すでに設計値の

1.7

倍以上の性能を実現していますが、

連続入射方式の実用化による高電流値の保持、ビーム不安 定現象の解明と原因の克服、超精密なビームモニターと制 御、運転パラメータの多次元最適化手法など加速器物理お よび加速器工学の実践によって性能増強を図りました。ま た新たにクラブ空洞を導入してさらなる増強を図っており ます（加速器研究施設）。

7,500 7,000 6,500 6,000 5,500 100 95 90 85 稼働率［％］

運転時間［時間］

■ 稼働率［％］

■ 運転時間［時間］

1999 年度

2000 年度

2001 年度

2002 年度

2003 年度

2004 年度

2005 年度

2006 年度

2007 年度

30 25 20 15 10 5 0 M on th ly In te gr at ed L um in os ity ( /fb )

1999.06 1999.09 1999.12 2000.03 2000.06 2000.09 2000.12 2001.03 2001.06 2001.09 2001.12 2002.03 2002.06 2002.09 2002.12 2003.03 2003.06 2003.09 2003.12 2004.03 2004.06 2004.09 2004.12 2005.03 2005.06 2005.09 2005.12 2006.03 2006.06 2006.09 2006.12 2007.03 2007.06 2007.09 2007.12 2008.03 2008.06

KEK

電子・陽電子リニアック運転状況

②

Belle

測定器の性能向上

 データ取得に伴う測定器不感時間を低減し、データ取得を継続しながら同時に加速器にビームを注入する手法を確立し ました（素粒子原子核研究所、加速器研究施設）。

③共同利用の推進

 機構の施設を利用した共同利用として

B

ファクトリーでの共同利用実験

放射光、中性子、ミュオン、陽電子を用いた、原子レベルから高分子、生体分子レベルにいたる幅広いスケールの物質 構造と機能、ダイナミクスに関する共同利用実験

スーパーコンピュータを用いた加速器科学に関連した大型シミュレーション研究 等を実施して、国内外から多数の共同利用研究者を受け入れました。

【

฀

加速器、実験装置以外で

฀

】

1.฀

ユーティリティ

 加速器を運転し実験を行うためには、実験トンネルの温度を一定に保つための空調や加速器を冷却する冷却水設備が必要

です。これらの実験支援設備をユーティリティと呼び、ここで消費されるエネルギーは、全消費量の約

25

パーセントにも

達します。冷凍機、冷却塔、ポンプ、空調機など主な機器の運転について「管理標準」を定め、エネルギーの使用の合理化 に努めています。

 ユーティリティは実験休止中も精度の維持や保守点検のため運転を停止できませんが、温度湿度条件の緩和や循環ポンプ の部分停止などを研究者と設備運転者が協議しながら節電の方法を試行しています。

2.฀

建設工事

 機構では、建物の新築・改修工事に際してできるかぎり、環境に負担をかけない建物を目指して設計や工事を行っています。

2007

年度行った

2

号館改修工事では、高効率のエアコン・照明器具への取替、ペアガラスの採用などを積極的に行いました。

◆リサイクルの推進

1.฀

古紙、金属材料のリサイクル

 コピー用紙やダンボール類の一部は、古紙として分別回収し 専門業者に売却しています。古紙の回収率を高めるよう、意識 の向上に努めています。

 本機構では、使用を終了した実験装置や部品、工作加工に伴 う金属材料の端材など多量の金属製廃棄物が発生します。これ

らの廃棄物のうち、鉄、ステンレス、銅、真ちゅう、アルミニウム、鉛として分別回収された金属類は、専門の処理業者に

売却され、リサイクル利用されています。

2007

年度は、発生した

308

トンの金属類のうち、ほとんどの

304

トンがリサイ

クルされました。

2.฀

測定器、実験機器の有効利用

45MeV

可搬式小型電子線形加速器（

TA

−

LINAC

）の開発にあたり、既設加速器の改造などで不要になった機器、性能

的に満足しなくなった老朽化機器などが最大限に活用されました（加速器研究施設）。 計測器・回路モジュールの貸出

3.฀

実験材料等の再利用

ヘリウムガスの回収・精製 電磁石、電磁石電源の再利用 放射線遮蔽体の再利用

2005

年度

2006

年度

2007

年度

古紙 41,420 50,050 46,560

金属くず 326,469 213,302 304,200 合計 367,889฀ 263,352฀ 350,760฀

（単位：kg）

リサイクル古紙、金属くず量の推移

再利用施設

2006

年度

2007

年度 電磁石 電磁石電源 電磁石 電磁石電源

FTBL 9 10

J-PARC

・スイッチヤード 20 36 17 6

・ハドロンホール 1

・ニュートリノ 2

計 20 36 28 16

トピックス

◆環境に関する研究の推進 

燃料電池自動車の実現へ向けて−燃料電池触媒のリアルタイム解析−

 現代社会に不可欠な自動車は、地球温暖化の原因である二酸化炭素や大気汚染の原因である窒素酸化物など、環境に大きな 負荷を与えるガスを排出します。この問題を解決するために、環境にやさしく、エネルギー効率の高い燃料電池自動車に関す る技術開発が求められています。燃料電池の電極には反応を効率よく進めるために白金微粒子触媒が用いられていますが、電 池のオン・オフを繰り返すことによって白金が電解質層に溶出することで電池の起電力低下を引き起こします。この問題を解 決することは、燃料電池自動車を実現するために重要です。

 物質構造科学研究所では、物質の局所構造や電子状態をミリ秒までの時間スケールで選択的に観測できる方法として、時間

分解

XAFS

法の開発を行っています。この手法を燃料電池の白金触媒に適用し、電池がオンまたはオフした直後から白金の状

態が変化する様子を直接観測しました。その結果、通常の駆動電圧では、電池をオフにしたときには白金と酸素の結合が形成 されるのと白金が正に帯電していくのがほぼ同じ速度で進行

し、オンにしたときには白金上の電荷が放出されるよりも前 に白金と酸素の結合が開裂されることが分かりました。通常 より高い電位での駆動を行った後オフにしたときには、白金 原子同士の結合が減少し、白金と酸素の結合が増加する現象 が観測され、酸素原子が白金微粒子の内部層にまで潜り込む ことが分かりました。

 実際の燃料電池では、局所的に高い電位状態が加わること により、その部位で酸素原子の潜り込みが起こる可能性があ ります。このような反応は、白金の溶出、すなわち触媒の劣 化につながると考えられます。

◆

J-PARC

建設における環境配慮

 

J-PARC

は本機構と日本原子力研究開発機構が共同で進めているプロジェクトとして、

2001

年度から建設を開始しました。

建設にあたっては、環境にあたえる影響が最小限になるよう配慮しました。

【

฀

緑地

฀

】

 

J-PARC

が建設されるサイト、特に

50GeV

シンクロトロン（

MR

）、物質・

生命科学実験施設（

MLF

）、ハドロンおよびニュートリノ施設が含まれる

エリアは、地域住民の方が昔から大切に育成してきた松を主体とする保安 林区域でした。建設開始に当たっては住民の方々との話し合いを十分に行 い、建設中の樹木伐採を最小限にとどめること、建設後の緑地復元を可能

な限り行い最終的な緑地率を

75%

以上にすることとしました。現在では、

工事も終わり、

MR

全周にわたる盛土や、

MLF

ビームラインの盛土には

全て元々あったものと同じ種類の松が植林され、また地域に特有の秋グミ を主体とする種子の吹き付けがなされ、その施工の順番によく育っていま す。数年後には立派な松林と地元固有の植物が繁茂すると思われます。

【

฀

地下水

฀

】

 建設地の地盤は表層土が砂層、その下が地下水を豊富に含む砂礫層、そして泥岩を主体とする複雑な地形の基盤部からなり ます。地下トンネル建設は、工事区域をシートパイルで山留めし、ディープウェルによって地下水位を下げて掘削するという

方法で行いました。地下水の汲み上げ量は最大で

1

日

2

万トンに達することがありました。隣接する地域の住民の方々には工

事状況を絶えず報告し、また境界線上においては日量

250

トンの地下水の復水を長期間行いました。その結果、工事の最盛期

に地域の一部で井戸の水位低下が見られたものの、深刻なものには至りませんでした。その後

2007

年度末には地下工事の終

了とともに地下水位は回復しつつあり、井戸への影響の懸念は全く無くなりました。

社会との関わり

◆地域との交流

【

฀

見学受入

฀

】

 つくばキャンパスでは、

2005

年

9

月より常設展示ホール「コミュニ

ケーションプラザ」を開設し、科学おもちゃ、放射線の測定の体験、ビ デオ等により、加速器の仕組みなどを分かり易く紹介しています。平日 の公開に加え、土日・祝日も公開予約なしで公開しています。

 それ以外の研究施設の見学については、平日、

10

名以上の団体で予

約を受付けています。また、年

1

回日曜日に一般公開を行い、施設の見学、

多くの特別企画を実施しています。

 

2007

年度、コミュニケーションプラザには、

3,816

名の一般見学者

（個人）、及び、

3,435

名の団体見学者がありました。また、

2007

年

9

月

2

日（日）に実施した一般公開には、県内、県外から約

3,800

名が

来場されました。

 

J-PARC

においても随時見学を受付けており、

2007

年度の見学・

視察による述べ人数は

7,167

名でした。また、

2007

年

4

月

22

日に は、日本原子力研究開発機構東海研究開発センターの一般公開があり、

J-PARC

センターでは

3GeV

シンクロトロンと

50GeV

シンクロトロ

ンの

2

つの加速器トンネルの見学ツアーを開催し、

650

名の参加者が

ありました。

【

฀KEK

コンサート

฀

】

 年に数回、内外で活躍されているプロの演奏 家をお招きして音楽コンサートを開催していま す。これは従来、職員や来訪研究者の文化福祉 活動の一つとして行われてきたものをシリーズ

化したもので、

2003

年度からは地域の方々と

の交流促進のため、

KEK

コンサートとして入場

無料で公開しています。

2007

年度は

5

回開催

し、のべ

1,369

名（うち外部から

754

名）の

来場者がありました。

◆労働安全衛生

 安全衛生を確保するために、安全衛生推進室が中心になり、巡視点検、健康診断、講習会を開催しています。巡視点検につ

いては、産業医、衛生管理者による巡視点検に加え、安全衛生点検者による自主点検が実施され、

1

ヶ月単位でとりまとめられ、

安全衛生推進室に提出されます。特記事項や問題点については、自主点検データベースに登録され、改善策、対応策が検討さ

れ、対応先に戻されます。

2007

年度は、産業医、衛生管理者による巡視点検は

59

回実施されました。自主点検報告書は毎月

100%

提出され、

173

の指摘事項がありました。そのうち、約

75%

はすでに改善が行われました。

 健康管理については、一般定期健康診断の他に、特別定期健康診断（電離放射線）が

2

回、有機溶剤等健康診断、特定化学

物質健康診断、子宮がん検診、肺がん検診、大腸がん検診、胃がん検診が各

1

回実施されました。

 講習、訓練については、防災・防火訓練が機構全体で

1

回、研究所ごとの訓練が

3

回実施されました。その他、放射線業務

従事者教育訓練、普通救命講習、学生向けの安全ガイダンス、業者向けの安全業務連絡会が開催されました。

つくばキャンパス一般公開

J-PARC

センター一般公開

回数 演奏会タイトル 会場

第

21

回 ウーゴ・ゴールデンツヴァイグ_{ピアノリサイタル レクチャーホール}KEK研究本館

第

22

回 _{ストロー＆リコーダーリサイタル}神谷 徹 _{レクチャーホール}KEK研究本館

第

23

回 特別講演・演奏会_{科学と音楽の響宴} つくばノバホール

第

24

回 _{長岡千枝・橋本のり}デュオ _{レクチャーホール}KEK研究本館

キツツキ大作戦

 キツツキがクチバシで木の幹をたたいているのを見たことがありせんか。「タララ

ララーッ」。幹をたたく音を聞いたことがありませんか。松くい虫被害は、マツノマ

ダラカミキリの成虫が運ぶマツノザイセンチュウが松類に寄生して発生します。アカ ゲラなどのキツツキは、マツノマダラカミキリの天敵です。鳥を保護しながら、その 生態を利用することによって害虫駆除剤などの薬剤使用をできるだけ避けようという のが、このキツツキ大作戦です。

 

1970

年代から、松くい虫による松枯れ被害が全国的に拡がりました。つくばキャ

ンパスにおいても年間

200

∼

300

本の被害が発生し、伐採されてきました。予防策

としては、空中からの薬剤散布や樹幹注入による駆除などがありますが、健康への 影響やコスト等の面から現 在は実施していません。そ こで、天敵を利用した松く

い虫対策に期待が寄せられています。現在、キツツキ 類の林内誘致と保護を目的として、つくばキャンパス

内に

50

個ほどの巣箱が設置されています。この巣箱

は、キツツキ専用の寝床という意味で「ベッドボック ス」と呼ばれています。一般の巣箱と違って、底板が なく、他の野鳥が利用して汚すことはありません。また、 万一、ヘビやネズミなどの外的から襲われても、すぐ に逃げることができます。

高エネルギー加速器研究機構環境報告

2008

฀

ダイジェスト版

環境報告

2008

全文はホームページで公表しています。

http://www.kek.jp/kankyou/pdf/kankyohoukokusho2008.pdf

問合せ先：環境安全管理室 〒305-0801 茨城県つくば市大穂1-1 TEL：029-864-5498 E-mail：[email protected]

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