風力発電では大きな風車が使われます。
その直径は陸上の場合は130m程度ですが，海に設置される洋上風力発電ではもっと大きくなります。
世界で開発が進む最新の洋上風力発電風車の直径は250mにおよびます。
このような大きな風車を載せた100m規模の大きな浮体を海に浮かべるのが浮体式洋上風力発電です。

日本でも開発がどんどん進み2040年にはたくさんの風車が沖合に浮いていることでしょう。
海で風力発電を行う意味やそれを実現する技術を知りたいとは思いませんか？

自動車や建築構造物など私たちの暮らしに必要な物を製造する材料として重要なものに鉄鋼があります。
鉄鋼を作る段階で出る産業廃棄物は「鉄鋼スラグ」と呼ばれその多くが, まだ有効利用されずに放置されています。鉄鋼スラグには「高炉スラグ」と「転炉スラグ」の二種類があります。高炉スラグは国内で約2300万t発生しセメント材料等として有効利用されています。
しかし, 転炉スラグは約1000万t発生しますが, 含有する遊離石灰の水和により膨張崩壊するため埋立用材に使用される以外, 有効利用の方法が確立されていません。

一方, コンクリートの材料であるセメントは石灰石を原料として作られるもので, 製造時に原料を約1450℃で焼く必要があり, その際, 多量の二酸化炭素を排出することから地球温暖化対策が必要となっています。
そのためセメントを減らしてセメントの代替となる材料の活用が求められています。転炉スラグが高炉スラグと同様にセメントの代替材料として使えるようになれば, リサイクル面で有効利用が可能となるだけでなく, セメントの生産量を減らすことに役立つことになります。

以上のことから, この授業を通じてリサイクルと環境問題は別々のものではなく, つながっているものだということを理解して下さい。

日本は世界で6番目の広さの海を管理しています。
そこでは水産業が営まれていますが，みなさんが思っているほど海という場を使っていません。
日本の貿易の99%以上が船で賄われているので，港は驚くほどたくさんあります。
しかしながら，海は船が通るだけの場所になっています。世界では海上で石油や天然ガス開発が行われ，洋上風力発電の開発も進みますし，海上基地の構想や海上都市の構想まであります。
土木・建築・機械・電気・情報・環境などの全ての科学技術が海を舞台に展開されているのです。

海がどのように活用されているか，そしてどのように活用できる可能性があるのかを知りたいとは思いませんか？

海に浮かぶ未来都市は，気候変動が進むこれからの時代に，人類が新しい暮らし方を切り開くための大きな可能性を秘めています。
浮体式海洋構造物は沈まず，津波の力を受け流し，必要に応じて移動できる柔軟さを持ち，陸上では実現できない安全性と自由度を備えています。
埋め立てに頼らず海を傷つけないまま都市や港を広げることができ，洋上風力などの再生可能エネルギーの拠点としても活躍します。
さらに，海面上昇で国土が失われつつある地域を支える“新しい大地”となり，災害時には独立した電力や水を備えた海上の避難都市として人々を守る力もあります。

海に建てるという発想は，国土の限界を超え，未来の社会を自分たちの手でつくるための挑戦そのものであり，これらの可能性についてわかりやすく解説します。

荷電粒子を電磁場を用いて人工的に加速する装置を「（粒子）加速器」と呼び，「電子」は加速される荷電粒子の代表的なものの一つである。
「電子」は最も軽い荷電粒子であり，加速を受けて容易に光速に近い速さを持つようになる。相対性理論に従い，光速を超えることはできないが，99.9%といった非常に近いところまで到達することができる。

このような光とほぼ同じ速さの電子の軌道が磁石の磁場によって曲げられる際に，「電磁波」つまり「光」が発生する。この光を「シンクロトロン放射光」または単に「放射光」という。
電子を加速する加速器の種類や，電子の軌道を曲げる磁石装置の種類に応じて，赤外線～X線にわたる様々な波長の「光」を発生させることが可能である。現代の最先端科学研究において，様々な分野で放射光を利用した実験研究が行われている。
この「放射光」を含め，電子加速器を新しい「光源」として開発する研究も盛んにおこなわれており，その例をいくつか紹介したい。

※土日可能，平日は船橋校舎近郊（片道15分程度）以外は対応できない可能性あり

次世代のエネルギー源として期待されている発電方式の一つに「核融合発電」があります．
核融合とは原子力エネルギーの一つであり，太陽などの恒星内部で起こっている核反応です．つまり核融合発電とは，『地球上に小さな人工太陽を創り，そのエネルギーを用いて電気を作ろう』と言う世界的なプロジェクト研究です．

講義ではまず，物質の構成とその特性を「結晶」，「原子・分子」，「原子核と電子」の大きさの順に説明します．次に，この原子核がもつ原子力エネルギーをわかりやすく説明します．
原子力エネルギーには「核分裂反応」と「核融合反応」があり，それらの違いや，反応から生じる放射線の種類やその基礎特性などを解説します．また講義では，全世界的な問題となっている地球温暖化現象や環境問題に関しても紹介します．
最後に恒星における核融合と比較しながら，近未来のエネルギー源である核融合発電炉ITERについて解説します．ITERは核融合の科学的・技術的な実証を目的とした国際共同プロジェクトです．（写真参照：https://www.iter.org/）

近年，地球規模での環境問題として地球温暖化や生物多様性の減少が大きな問題となっています。
これらの問題の解決に向けて持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals）が2015年に国際連合で採択され，世界中の課題に対処するための17の具体的な目標が示されました。

私の講義では，都市と交通の観点から現状の地球温暖化や生物多様性に関する現状と課題を解説するとともに，私達の生活は地球が何個必要な生活をしているのか，電気自動車は本当に環境に優しいのか，再生可能エネルギーを活用したカーボンニュートラルな交通とまちづくりの事例，自動車と動物の事故（ロードキルなど）の現状や生物多様性との共生を目指した交通などに関する講義を行います。

加速器は，最近では素粒子実験でのヒッグス粒子の発見における素晴らしい成果によって，一般にもよく知られるようになってきています。
またノーベル賞に関してもよくニュース等で注目を浴びていますが，加速器に関連した基礎科学研究に与えられたノーベル賞は20世紀の自然科学の発展に大きな役割を果たし，戦後だけでも20件弱もあります。
ノーベル賞と関わりのある加速器と考えると一見遠い世界での話しのように思われがちですが，実は私たちの身近なところで加速器の技術が色々と応用され，私たちの生活に非常に役に立っています。

この講義では，加速器に関して簡単に解説し，具体的な応用利用，派生技術として，農業，産業，セキュリティー，文化財，学術・分析，環境，医療など様々な身近な分野で加速器技術が活躍していますので，これら各分野での応用例に関して紹介いたします。

理系という学びが，私たちの暮らしを支える技術や社会の仕組みを生み出し，未来の都市や環境をどのように形づくっていくのかを，高校生のみなさんが自分の進路を考えるうえで大切な「世界を読み解く力」として捉え，科学や工学が持つ探究心と創造力がどれほど社会を前へ進めてきたのかを実例とともに示しながら，理系に進むことが自分の可能性を大きく広げる選択であることを説明します。

エネルギーと環境に関する話題が世界的にクローズアップされています．
地球温暖化，資源の枯渇再生可能エネルギーの有効利用などは，多くの人にとって関心事ではないでしょうか．

この講義では，次世代エネルギー革新技術のキーワード，「次世代エンジン・ハイブリッドカー・EVシフト・次世代高効率発電・再生可能エネルギー・シェールガス/オイル，バイオマス」などについて，エネルギーの基礎から応用までを分かりやすく説明します．