【資料3】報告書(素案)

大強度陽子加速器施設中間評価報告書(素案)

平成24年 月 日

科学技術・学術審議会

先端研究基盤部会
学術分科会研究環境基盤部会
研究計画・評価分科会原子力科学技術委員会

大強度陽子加速器施設評価作業部会

目次(案)

○ 大強度陽子加速器施設 中間評価報告書(概要)

  1. はじめに
  2. J-PARCの意義及び現状について
  3. 震災の影響・復旧について
  4. 中間評価(平成19年6月)指摘事項への対応状況について
    (1)平成15年度中間評価指摘事項への対応状況について
    (2)多目的研究施設としての運用体制の構築について
    (3)円滑な施設の運営・利用の推進及び運営経費について(MLF)
    (4)国際公共財としての取組について
    (5)今後の課題等について
  5. 計画を取り巻く状況の変化を踏まえた課題等について
    (1)研究能力の更なる向上について
    (2)国際研究拠点化について
    (3)MLFの共用の促進について
      ア)円滑な共用の推進及び利用支援の強化について
      イ)利用料金について
      ウ)共用ビームラインの考え方について
      エ)産業利用の促進について
  6. 今後の課題及び計画の進め方について
  7. おわりに 

○ 参考資料 

1.はじめに

(計画の概要)

  • 大強度陽子加速器施設(以下「J-PARC」という。)は、独立行政法人日本原子力研究開発機構(以下「JAEA」という。)と大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(以下「KEK」という。)が共同で茨城県東海村に建設した、世界最高レベルの陽子加速器により様々な分野の最先端の研究を展開する施設である。
  • 具体的には、物質科学、生命科学、原子力工学、原子核・素粒子物理学など広範な研究分野を対象に、中性子、ミュオン、ニュートリノなどの多彩な二次粒子を用いた新しい研究手段を提供し、基礎科学から産業応用まで様々な研究開発を推進するものである。

(建設開始以降の状況)

  • 平成12年8月に事前評価を行い、平成13年度から建設を開始、平成15年12月に中間評価を実施、平成19年6月に二回目の中間評価を実施した。
  • 平成20年5月には中性子ビームの発生に成功し、平成20年12月に「物質・生命科学実験施設」(以下「MLF」という。)が、平成21年2月に「原子核・素粒子実施施設」(以下「ハドロン実験施設」という。)が、同年4月に「ニュートリノ実験施設」がそれぞれ稼働し、J-PARC全体における運用が開始された。
  • 平成21年7月には、中性子実験施設の利用方策について検討が行われ、MLFが「特定先端大型研究施設の共用の促進に関する法律」(以下「共用法」という。)において、広く研究者等の利用に供する共用施設として指定された。
  • また、平成22年10月には、日本学術会議が策定した「マスタープラン」を基に学術研究の大型プロジェクトに関する作業部会において「ロードマップ」が策定され、J-PARCの将来計画についても課題や留意点等が示された。
  • 平成23年3月11日には東日本大震災により被災し施設が停止したが、その後の復旧により平成24年1月24日に運用を再開するとともに、MLFについては共用法に基づく共用を開始(当初は平成23年10月予定)した。

(本中間評価の位置づけ及び目的)

  • 「文部科学省における研究及び開発に関する評価指針」(平成21年2月17日)等において、概ね5年を目安に評価することとされている。
  • J-PARCについては、前回の中間評価時は建設段階であったため、以下の点を中心に検討・評価が行われた。
    ・計画全体の意義及び計画の進捗
    ・平成15年の中間評価における指摘事項への対応
    ・施設の運用体制
    ・利用体制への取組
    ・運転経費の考え方
    ・国際公共財としての取組
    ・今後の課題
  • その後5年が経過し、その間、本体施設が完成し運用を開始したが、東日本大震災による影響、国内外の研究動向や諸状況の変化が生じており、今後、本格的な運用を進めていくにあたり重要な時期となっている。
  • このため、科学技術・学術審議会においては、これまで5年間の進捗状況等を評価し、今後の課題等を明らかにして、本施設における研究や利用の方向性等について検討するため、先端研究基盤部会、学術分科会研究環境基盤部会及び研究計画・評価分科会原子力科学技術委員会の三者の下に、大強度陽子加速器施設評価作業部会を合同で設置し、●回にわたり審議を行った。
  • 本部会は、J-PARCの意義について再確認するとともに、東日本大震災からの復旧、平成19年の中間評価における指摘事項への対応、その後の状況の変化を踏まえ、施設の運用や体制、国際研究拠点としての取組、共用の促進の評価を行うとともに、今後の課題について検討を行い、ここに結果を取りまとめた。
  • 今後、本中間報告書に踏まえつつ、J-PARCにおける研究や利用の更なる推進に向け取り組んで行くことを期待する。

(評価の経緯)

平成12年8月
 「大強度陽子加速器計画評価報告書」
 (原子力委員会、学術審議会加速器科学部会大強度陽子加速器施設計画評価専門部会)

平成15年12月
 「大強度陽子加速器計画中間評価報告書」
 (科学技術・学術審議会 学術分科会 基本問題特別委員会、研究計画・評価分科会 原子力分野の研究開発の評価に関する委員会 大強度陽子加速器計画評価作業部会)

平成19年6月
 「大強度陽子加速器計画中間評価報告書」
 (科学技術・学術審議会 学術分科会 学術研究推進部会、研究計画・評価分科会 原子力分野の研究海発の評価に関する委員会 大強度陽子加速器計画評価作業部会)

(参考)

平成20年7月
 「J-PARCの利用方策の在り方に関する懇談会報告書」―J-PARC中性子利用施設の幅広い活用に向けて―
 (J-PARCの利用方策の在り方に関する懇談会)

平成22年3月
 「学術の大型施設計画・大規模研究計画―企画・推進策の在り方とマスタープラン策定について―」
 (日本学術会議 科学者委員会 学術の大型研究計画検討分科会)

平成22年10月
 「学術研究の大型プロジェクトの推進について(審議のまとめ)―学術研究の大型プロジェクトの推進に関する基本構想「ロードマップ」の策定―
 (科学技術・学術審議会 学術分科会 研究環境基盤部会 学術研究の大型プロジェクトに関する作業部会)

2.J-PARCの意義及び現状について

(J-PARCの意義)

  • 「第4期科学技術基本計画」(平成23年8月、閣議決定)における、課題解決型研究開発の実現やイノベーションの推進、国際頭脳循環の拠点形成において、J-PARCの果たす役割は大きい。
  • J-PARCは、多目的の最先端複合研究施設であり、自然界の基本原理を探求する原子核・素粒子物理学や世界最大強度の中性子やミュオンを用いた物質・生命科学等について、基礎・基盤研究から産業応用まで幅広い分野の研究開発を推進することが期待されるものである。
  • 前回の中間評価時からその意義は変わるものではなく、むしろ本格的な運用が始まる中、ニュートリノ実験やハドロン実験等の学術ニーズや、中性子利用に係る産業ニーズが非常に高くなっており、本計画の重要性は更に高まっている状況にある。
  • また、諸外国でも同様の施設の建設、研究開発が進められており、中性子実験によるイノベーションの実現やニュートリノ実験等での熾烈な国際競争を踏まえれば、J-PARCを利用した研究の緊急性は極めて高くなっており、引き続き積極的に推進することが極めて重要である。
  • 海外施設の状況や施設の違いを踏まえつつ、その特長を活かした国際協力と国際競争を推進することが重要である。
  • J-PARCにおいて、イノベーションの促進や国際競争力の強化とともに、将来につながる新たな科学技術・学術の開拓、加速器などの研究者や中性子利用の支援者等の人材育成などを戦略的かつ効果的に支援していくことが必要である。

(計画の進捗状況について)

  • MLFでのビーム供用の開始については、前回中間評価時点での計画から3か月遅れ、平成20年12月となったが、続くハドロン実験施設及びニュートリノ実験施設の利用については、計画通りに開始された。
  • また、リニアックの400MeVへの性能回復については、平成20年度から整備を開始し、平成22年度中に完了予定であったが、製作方法の合理化検討や東日本大震災の影響等により、平成25年度の夏期に実施される予定となっている。
  • さらに、第2期計画として構想されていたものについては、前回中間評価の指摘を踏まえつつ、一部整備が進められている。

3.震災の影響・復旧について

(被災状況)

  • 平成23年3月11日に発生した東日本大震災により、J-PARCは震度6弱の揺れに見舞われた。
  • 人的被害、津波被害は無かったが、建家周辺で最大2mの陥没、配管等の破断、設備の破損・傾斜、加速器トンネル内での漏水・装置の破損やズレが生じた。
  • MLFでは平成23年度前期に実施予定であった約160課題が中止となり、約30課題が海外に流出した。また、震災当日40人いた外国人ユーザーについては、公用車等でつくば市へ移動させ、各々の帰国をサポートすることで全員を帰国させた。

(支援)

  • 多くの学会、産業界等から早期復旧・再稼働の要望と支援が寄せられた。
  • 国内では、SPring-8等において、J-PARCで予定されていた課題の一部が実施された。
  • また、米国オークリッジ国立研究所のSNS、ロスアラモス国立研究所のLANSCE、英国ラザフォードアップルトン研究所のISIS及び理研ミュオンビームラインからも、課題の一部受入れの表明などがあった。
  • 日本中性子科学会においては、海外の中性子施設の代替利用者に対し、JRR-3の利用者も含めて旅費の支援が行われた。平成23年5月までの間に、主に若手研究者を対象に14件の支援が決定している。

(復旧)

  • JAEA及びKEKの両機関の垣根を越えて、センター長の強力なリーダーシップの下、平成23年5月に公表されたスケジュールに基づき、研究者をはじめJ-PARCセンター全体で早期復旧に向けた懸命な努力が行われた。
  • その結果、平成23年12月にはビーム調整を開始し、スケジュールの関係上、復旧できていない部分もあったものの、平成24年1月には運用を再開した。
  • なお、第一次及び第三次補正予算(計88億円)による措置が行われた。

(今後の課題等)

  • 施設建設に携わったスタッフが復旧作業に参加することにより、早期復旧を実現した。
  • こうした経験を踏まえ、最低限のところは自前で管理・復旧できる体制(人材育成・確保)を維持していくことも重要である。

4.中間評価(平成19年6月)指摘事項への対応状況について

 施設が建設段階であった前回の中間評価においては、計画の意義及び計画の進捗に加え、以下(1)~(5)の各項目について、検討・評価が行われた。
 それぞれの指摘事項への対応状況については、一部遅延しているものがあるものの、全体的には概ね順調に進捗していると考えられる。特に、東日本大震災からの早期復旧は、J-PARCセンターが一丸となった取組によるものであり高く評価できる。一方で、未着手な課題や引き続き対応が必要なもの、内外の状況変化による新たな課題や更なる取組の強化が必要なものがある状況である。
 各項目について、指摘事項への対応状況は以下のとおりである。

(1)平成15年度中間評価指摘事項への対応状況について 

  • MLF及びハドロン実験施設については、研究者コミュニティのニーズ等に基づき整備等を進めている。
  • また、核変換実験施設については、原子力委員会の報告書「分離変換技術に関する研究開発の現状と進め方」(平成21年)を踏まえつつ、基盤技術の研究開発を進めている。
  • 強度の増強に向けたフライホイールの導入については、電磁石の飽和の影響や電力事情等、運転状況を踏まえて検討を行い、フライホイールの導入ではなく、繰り返しサイクルを上げることによる大強度化を選択している。
  • 以上のとおり、15年度の評価における継続検討事項については、引き続き取組が必要であるが、状況の変化も踏まえつつ、適切に対応しているものと言える。

(2)多目的研究施設としての運用体制の構築について 

  • 運営体制については、国際諮問委員会や利用者協議会等の委員会により、ユーザーの意見を反映するよう運営されている。
  • また、J-PARCセンター内各組織の連携等については、各階層で会議等により情報共有体制が構築されるとともに、両機関の組織上の違いも踏まえつつ、人員が共存するなど一体的な運営がなされている。また、副センター長やディビジョン長の役割分担等は明確になっている。
  • 一方、両機関の運営体制の違いから、契約等の一部業務運営について手続きに時間や手間がかかるなどの課題がある。
  • 震災対応については、センター長の強力なリーダーシップの下、J-PARCセンターが一丸となって早期復旧を実現したしたことは、特筆に値する。
  • 以上のとおり、多目的研究施設としての運営体制の構築については、引き続き改善していくべき課題があるものの、概ね適切に対応していると言える。

(3)円滑な施設の運営・利用の推進及び運営経費について(MLF) 

  • MLFの審査については、様々な分野の課題に対応するため、中性子については8つ、ミュオンについては2つの分科会により行われている。
  • 隣設する定常中性子源である研究用原子炉JRR-3との一体的な運営と使い分けについては、引き続き検討課題となっている。
  • 課題審査については、JAEA、KEK、茨城県、共用法に基づく登録施設利用促進機関CROSS(以下「登録機関」という。)の間で基本となる統一基準を共有して審査を行っており、一般利用者が利用体系の違いを意識する必要のない運用がなされている。
  • ビームライン整備については、利用者協議会やMLF施設利用委員会等において利用ニーズや研究分野、学術研究、産業利用のバランスを考慮した建設計画が進められている。なお、現在、共用ビームラインは6本(建設中含む)で、設置可能ビームラインの約1/4となっている。
  • 産業利用の拡大等については、平成24年度後期からトライアルユースが開始される予定である。
  • コーディネータや技術支援者を育成については、共通業務を行うための技術者が中心となるセクションの新設が検討されているが、今後も、適切な評価の仕組みやキャリアパスについて、検討を継続することが必要である。
  • また、試料の前処理からデータ取得・解析までの一貫した分析サービスについては、引き続き検討課題である。
  • 知的財産権の保護や機密保持については、産業利用が拡大しており、データの取扱いについては更に改善することが必要である。
  • 登録機関とMLFの間で実務者連携会議を定期的に開催するなど、人的交流を目指した取組が進められているが、今後も、J-PARCセンター、茨城県、登録機関でコーディネータの人材交流など緊密な連携を実施することが必要である。
  • 運営経費については、引き続き、運用経験等を踏まえつつ、効果的・効率的な運営に向けた努力を行うことが必要である。
  • 以上のとおり、MLFの運営・利用の推進及び運営経費については、様々な取組が進められ、平成24年1月に共用を開始したところであるが、産業界からの期待も大きいことも踏まえつつ、引き続き、利用者視点に立った運用の改善を進めていくことが必要である。

(4)国際公共財としての取組について 

  • 研究環境の国際化については、英語ホームページの整備、課題申請の英文化(産業利用除く)や審査の英語化をはじめ、英語ができるスタッフの配置等が進められている。
  • しかしながら、国際研究拠点を構築するためには、外国人職員の割合が3.4%(16人)と少なく、今後、増やしていく必要がある。
  • また、利用環境の国際化については、国際推進役が広報担当者を兼務し、国際学会施設ブースでの説明をはじめ、英文広報誌の発行など、国際的な広報活動の強化に取り組んでいる。
  • 外国人滞在者やその家族への生活支援等については、地元村長や地域住民との懇談会や英語セミナーの開催などにより、意思疎通を図る取組が行われている。
  • 一方、ユーザーの宿舎については整備が進められているが、喫緊の課題となっている居室や実験準備室については未整備である。
  • 以上のとおり、国際公共財としての取組については、一部進められてはいるものの、世界最先端研究施設として国際的な研究拠点を構築するためには、研究居室等の環境整備をはじめ、より高いレベルでの取組が必要である。

(5)今後の課題等について

  • 運用・利用体制については、J-PARCセンターに設置された各委員会で個別にレビューがなされているが、全体的なレビューはまだ行われていない。
  • J-PARCセンターの位置付けに関する運営体制については、引き続き国際諮問委員会で評価を受けるとともに、運用・利用体制に関して、今後の利用の進展を踏まえたレビューを行うことが必要である。

5.計画を取り巻く状況の変化等を踏まえた課題について

(1)研究能力の更なる向上について

○運営体制や位置付け含め、取組の現状
○戦略的な研究の推進について
○今後の課題
 ・ビームの更なる増強及び性能の向上
  等 

(2)国際研究拠点化について

○国際公共財としての取組み状況
○今後の課題
 ・研究環境の整備
 ・外国人スタッフの増加
 ・地域との連携の強化
  等

(3)MLFの共用の促進について

ア)円滑な共用の推進及び利用支援の強化について

○共用開始の状況、登録機関の役割や利用支援の状況
○今後の課題と展望
 ・利用者への支援の充実・強化
  等 

イ)利用料金について

○利用料金の考え方(運営費回収方式の原則等)
○共用ビームラインの当面の料金について
○効果的・効率的な運営、自己収入の増加努力 等 

ウ)共用ビームラインの考え方について

○共用開始後の現状
○共用BLの整備方針、専用BLの共用化の在り方 等
 ・今後、共用施設として広く内外の利用に供するとした場合、各ビームラインの特長や使用頻度、ビームライン本数のバランス、専用ビームラインの外部利用の促進などについて検討することが必要である。 

エ)産業利用の促進について

○産業界からの期待・要望
○産業利用の現状と課題
 ・J-PARC及びJRR-3での産業利用の拡大
 ・定常中性子源であるJRR-3の早期運転再開への期待
 ・JRR-3との一体的な運用
  等
○産業利用の拡充に向けた取組 等
 ・トライアルユースの有効性
 ・専用ビームラインの外部利用の促進
 ・共同出資によるビームラインの整備の可能性
  等

6.今後の課題及び計画の進め方について

  • 上記を踏まえた課題と今後の方策
  • 特に、今後5年間の重点事項(一部は学術分科会のロードマップの議論へ)
  • 早期に予算化すべき事項等について
  • 今後のスケジュールについては、研究の進捗や国内外の諸状況、社会的ニーズ、財政状況等を十分踏まえ、適宜見直していくことが必要。

7.おわりに

  • 第四期科学技術基本計画でのJ-PARCの役割や今後の期待 等

参考資料(案)

資料1 中間評価票

資料2 大強度陽子加速器施設の概要

  • J-PARC概要
  • 加速器出力の推移と今後の予定
  • 物質・生命科学実験について
  • 素粒子物理実験(ニュートリノ実験)について
  • ハドロン実験について
  • 核変換実験について
  • ユーザー推移

資料3 東日本大震災による被害と復旧状況

資料4 関係経費の推移と現在の内訳

資料5 J-PARCの運営体制

資料6 J-PARCセンターの組織

資料7 MLFの利用料金について 

資料8 JRR-3の利用状況について

資料9 国際的位置付け等について

資料10 今後5年間のスケジュール

資料11 大強度陽子加速器施設評価作業部会の設置について

資料12 大強度陽子加速器施設評価作業部会の開催経緯

資料13 大強度陽子加速器施設評価作業部会の委員一覧

資料12 大強度陽子加速器施設評価作業部会 開催経緯

第一回:平成24年3月7日

議題

(1)部会の設置趣旨・運営等について

(2)J-PARC計画の概要及び現状等について

(3)中間評価(平成19年6月)における指摘事項について

(4)評価作業部会の進め方及び検討事項等について(案)

(5)その他

第二回:平成24年4月11日

議題

(1)前回の議論等について

(2)運営体制について

(3)国際研究拠点化について

(4)物質・生命科学実験、共用の推進等について

(5)その他

第三回:平成24年4月24日

議題

(1)前回の議論等について

(2)二期計画の核変換施設について

(3)加速器整備について(1MWへのシナリオ)

(4)ニュートリノ実験について

(5)ハドロン実験について

(6)その他

※平成24年5月8日 J-PARC現地調査

第四回:平成24年5月14日

議題

(1)前回の議論等について

(2)報告書(素案)について

(3)その他

第五回:平成24年5月30日

議題

(1)報告書(案)について

(2)中間評価(案)について

(3)その他

お問合せ先

研究振興局基盤研究課量子放射線研究推進室

(研究振興局基盤研究課量子放射線研究推進室)