第2章　基礎5問と専門の選び方

基礎は8月18日13時30分から16時30分までの180分、専門は8月19日9時から11時30分までの150分です。エネルギー理工学系の筆記では、基礎と専門を別日に実施します。

基礎部門は数学2問、物理2問、化学1問の計5問で、全問に解答します。数学だけ、または自分の専門に近い科目だけを選ぶ制度ではありません。

専門部門は、エネルギー理工学に関する総合問題に必ず解答し、さらに材料科学、原子核工学、機械工学、電気工学の4分野から1問を選んで解答します。

募集要項の日程表は、筆記試験を日本語で出題し、英語の問題は出題しないと記します。これは外部英語スコアによる評価が別にあることと両立します。

確認した2027年度募集要項と専攻注意事項には、基礎・専門・英語・口頭試問の具体的配点、合格最低点、口頭試問の個別時刻、質問数は掲載されていません。

数学の出題範囲は、微分積分学、線形代数学、ベクトル解析、微分方程式です。2問の内訳や各領域の出題回数は2027年度資料には示されていません。

微分は温度や濃度が位置・時間とともにどう変わるかを表し、積分は局所量を全体量へ足し上げます。例えば熱流束を面積で積分すれば熱移動率、確率密度を全域で積分すれば全確率になります。これは公式範囲をエネルギー問題の言葉へ移した説明です。

行列は複数の未知量をまとめ、固有値・固有ベクトルは変換しても向きが変わらない特別な状態を表します。結晶の振動、量子状態、線形化した流体安定性などで同じ言語が現れますが、これらの具体例が入試に出るとの意味ではありません。

未知量と座標を定義し、支配式を書き、初期条件・境界条件を代入し、最後に次元と極限を確かめます。計算途中で行列式や積分定数だけを残さず、その値が物理量として何を意味するか一文で添えます。

物理の範囲は、質点の力学、剛体の運動、静電界・静磁界、電流と磁界、電磁誘導です。熱力学や波動を物理2問の公式範囲として追加する記載は、確認した2027年度表にはありません。

質点では物体の大きさを無視して並進運動を扱い、剛体では回転軸まわりの慣性モーメントとトルクが加わります。運動方程式は力の釣合いだけでなく、座標の向き、符号、保存則が一致しているかまで確かめます。

電荷や電流が電界・磁界をつくり、その場が別の電荷や電流へ力を及ぼす、という順で整理します。電磁誘導では磁束の時間変化と起電力の向きを結び、Lenzの法則で符号が物理的に妥当かを確かめます。

化学の範囲は、原子・分子・固体の構造を扱う基礎無機化学、分子と固体の結合を扱う基礎量子化学、化学平衡、反応速度論です。化学は1問ですが、構造と反応をまたぐ範囲です。

平衡定数を式だけで覚えず、化学ポテンシャルが釣り合う状態として説明します。速度式では反応次数と量論係数を自動的に同一視せず、与えられた実験則か反応機構から判断します。結晶構造では単位格子、配位数、充填、回折条件を図と式で対応させます。

募集要項は、エネルギー理工学に関する総合問題を必答とし、その中に論述問題を含むと記します。テーマ、設問数、字数、図表の有無は2027年度資料には示されていません。

材料科学では、結晶・格子・回折・欠陥、格子振動・比熱・自由電子・バンド・輸送・半導体、温度・エントロピーと三つの統計集団、Fermi–Dirac・Bose–Einstein統計、不確定性原理、Schrödinger方程式、井戸型ポテンシャル、周期境界条件、一次元散乱などが例示されています。

原子核工学は保健物理、放射線計測学、原子核物理学、原子炉物理学、原子力工学を掲げます。機械工学は材料力学、流体力学、熱工学、熱力学を掲げます。

電気工学は電気回路、電磁気学、プラズマ物理学を掲げます。募集要項は4分野から1問選択とし、専攻注意事項は列挙キーワードが主な範囲の例で、そこにない内容も出題され得ると明記します。

公式範囲の小項目ごとに、定義を言える、基本式を導ける、典型境界条件を扱える、結果を言葉で説明できる、の四段階で色分けします。科目名の親しみやすさではなく、最も穴が少ない一分野を軸にし、総合問題に備えて他分野の基本語も残します。