等高線を用いた地形解析による第四紀火山の山体下の岩脈分布および火道安定性評価

西山 成哲; 川村 淳; 梅田 浩司*; 丹羽 正和

応用地質, 64(3), p.98 - 111, 2023/08

https://doi.org/10.5110/jjseg.64.98

火山防災におけるリスク評価や高レベル放射性廃棄物の地層処分に係るサイト選定および安全評価を行う上で、マグマの移動経路であった山体下の岩脈の分布に関する研究事例を蓄積していくことは重要である。火山地形は、火山活動に伴うマグマの貫入位置やその履歴を表していると考えられている。本研究では、GISを用いた地形解析により火山を構成する等高線の分布、重心、面積から、放射状岩脈の卓越方位の把握および火道の安定性評価を試みた。地形解析の結果、火道安定型の火山に対して岩脈の卓越方位を示すことができた。一方で、火道不安定型の火山は、本解析による岩脈の卓越方位の把握には適さず、その適用範囲が火道の安定性に依存すると考えられた。火道の安定性は、等高線ポリゴンの面積データを用いた解析を行うことで評価が可能であり、岩脈の卓越方位の把握手法への適用範囲を示すことができる。このことから、火山の活動履歴が詳らかになっていない火山についても、火道の安定性について評価が可能であり、地形解析はそのツールとして有用である。今後、本研究による地形解析が、火山の活動履歴を明らかにするための新たな手法となることが期待される。

地層処分における隆起・侵食影響評価のための地形・処分場深度変遷解析ツールの開発

山口 正秋; 加藤 智子; 鈴木 祐二*; 牧野 仁史

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 27(2), p.72 - 82, 2020/12

https://doi.org/10.3327/jnuce.27.2_72

地層処分の性能評価における隆起・侵食の影響の検討では、地下水流動や処分場から地表への核種移行経路などへの影響の観点から、地形と処分場深度の変化が重要となる。本研究では、初期の地形や隆起速度等の条件や評価期間の想定に対して地形と処分場深度の変化を効率的に評価するためのツール(地形・処分場深度変遷解析ツール)を、簡易的な地形発達シミュレーションモデルを組み込んだArcGISのモデルとして構築した。このような評価は、性能評価における隆起・侵食に起因する地下水流動や地表への核種移行経路への影響の評価に向けて、条件や評価期間に応じた地形や深度の変化についての定量的情報を提示するとともに、性能評価の実施においてどの影響に重点をおくことが効果的・効率的かなどを判断するためにも重要となる。

土壌流亡予測式USLEを用いた土砂及びCs移動解析プログラムSACT(Soil and Cesium Transport)利用マニュアル

齊藤 宏; 山口 正秋; 北村 哲浩

JAEA-Testing 2016-003, 68 Pages, 2016/12

JAEA-Testing-2016-003.pdf:6.4MB

SACT(Soil and Cesium Transport)は、福島第一原子力発電所事故後に地表に降下したCsを長期移行評価することを目的に、原子力機構が開発した土砂及びCs移行解析プログラムである。本プログラムは、既往のソフトウェア"ArcGIS"上で動作し、米国農務省を中心に開発された土壌流亡予測式"USLE"を用いて土砂の流亡土量を計算したのち、既往の計算式を用いて、砂に対して掃流砂の計算を、シルト及び粘土に対して浮流砂の計算を行う。さらに、各粒度の土粒子に吸着したCsの濃度比を考慮することでCsの移動量を計算する。SACTは、迅速に広範囲かつ長期の計算を行うことができるという特徴を有するとともに、着目する領域の土地利用や土壌、降雨特性等の地域性を考慮してパラメータの値を設定することにより、別途現場で取得されたデータを反映した計算を行うことも可能である。当マニュアルは、SACTが広く利用されるよう促進するとともに、利用方法、手順、注意点や最低限必要となる情報を提供するものである。

幌延地域を対象とした地表踏査および地形データにもとづく地質分布の推定

酒井 利啓; 松岡 稔幸

JAEA-Research 2015-004, 109 Pages, 2015/06

JAEA-Research-2015-004.pdf:141.42MB
JAEA-Research-2015-004-appendix(CD-ROM).zip:128.66MB

幌延深地層研究計画において、地質図に関しては舟木ほか(2005a)がそれまでの文献データの詳細検討を行い、20万分の1地質図幅をベースに幌延町域の地質図を作成するとともに検討に使用した地表踏査結果をデータベース化した。2007年には幌延深地層研究計画のうち第1段階の成果として深地層研究所設置地区周辺におけるデータのうち特に大曲断層に関する知見を取り込んで地質図を更新した。一方、幌延町周辺は資源探査(石油、天然ガス、石炭等)を目的とした既存の地質調査データが豊富にあり、文献として公表されている。このため今回、舟木ほか(2005a)が作成した地表踏査データベースに幌延町周辺で公表されている文献のデータを加えて地表踏査データベースの更新を行うとともに、この情報と酒井ほか(2014)による地形データをもとに幌延町周辺の数値地質図を作成し、GISデータとしてまとめた。本報告書の成果は、幌延深地層研究計画における地質環境のモデル化・解析やその長期変遷の解析・評価に反映させることで、それらの精度の向上に役立つと期待できる。

岩盤不連続面の力学・透水メカニズムの実験的・解析的研究; 先行基礎工学分野に関する平成11年度報告書

江崎 哲郎*; 神野 健二*; 三谷 泰浩*; 蒋 宇静*; 内田 雅大; 赤堀 邦晃*

JNC TY8400 2000-004, 94 Pages, 2000/03

JNC-TY8400-2000-004.pdf:7.73MB

放射性廃棄物の地層処分は、地下の構成材料である岩盤の隔離性、密閉性などを積極的に利用するものであり、その設計にあたっては安全性、経済的合理性、環境上の配慮など、従来の地下構造物と比べて格段に厳しい設計条件が要求される。そのため、岩盤においてその特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびカップリング特性などを適切に把握する必要がある。本研究では、理想的な条件下で実験を行なうための新しいせん断透水同時試験装置の開発を行った。そして、装置の検証を兼ねて行ったせん断透水同時実験の結果、新装置は、上箱の回転による影響を定量的に評価でき、一方向流による透水試験を実施することができた。さらに、不連続面のせん断透水同時特性は、垂直応力が大きくなると上箱の回転による透水係数が著しいことを明らかにした。また不連続面の間隙幅分布を不連続面凹凸の幾何学特性とGIS(地理情報システム)によるシミュレーションによって特定する方法を提案するとともに、せん断透水同時試験のモデルを構築し、せん断透水同時特性のメカニズムを明らかにすることを目的としてシミュレーションを行った。その結果、GISによるシミュレーションの有効性を示すことができた。

Estimation of different species of Eu(III), Th(IV), U(VI) and Am(III) extracted into nitrobenzene by N,N'-dimethyl-N,N'-dihexyl-3-thiopentanediamide and thenoyltrifluoroacetone

佐々木 祐二; 渡部 和男

JAERI-Research 99-005, 21 Pages, 1999/01

JAERI-Research-99-005.pdf:0.67MB

N,N'-ジメチル-N,N'-ジヘキシル-3-チオペンタンジアミド(DMDHTPDA)とテノイルトリフルオロアセトン(TTA)協同抽出によるニトロベンゼン中へのEu(III),Th(IV),U(VI)とAm(III)の抽出錯体種をlogDと抽出剤濃度との関係より求めた。それぞれアクチノイド陽イオンの3つの協同抽出錯体を見い出した。抽出錯体の存在割合は2つの抽出剤濃度の比に依存しそのフラクション図を作成した。EuとAmの最も高い分離比、7.2、がDMDHTPDA単独の抽出剤を用いたときに得られ、その値は抽出種にTTAが関与する数とともに減少した。

Synergistic extraction of Am(III), Th(IV) and U(VI) by PMBP and crown ethers

米澤 仲四郎; Choppin, G. R.*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 134(1), p.233 - 239, 1989/00

https://doi.org/10.1007/BF02047286

PMBP(1-Phenyl-3-methyl-4-benzylpyrazolone)とクラウンエーテルによる、UO、Am、Thの0.1M過塩素酸溶液からトルエン中への共同効果実験を行った。クラウンエーテルとしては空孔サイズ、塩基性度等の異なる、12C4、15C5、18C6,DB18C6及びDCH18C6を使用した。溶媒抽出のデータから各陽イオンのPMBPによる抽出定数Kex(1)、及びPMBPとクラウンエーテルによる抽出定数Kex(2)を求め、各イオンのPMBP錯体とクラウンエーテルとの付加反応平衡定数mを求めた。各イオンのmと、陽イオン半径とクラウンエーテルの空孔サイズ、及びクラウンエーテルの塩基性度との相関関係は認められなかった。共同効果抽出におけるM(PMBP)-CE間の相互作用は、みかけ上クラウンエーテルの塩基性度、立体効果、結合に関与する酸素数が複合したものと推察された。

福島県内山域における歩行サーベイによる線量率測定結果のデータ解析

武藤 琴美; 土肥 輝美; 吉村 和也; 金井塚 清一*; 飯島 和毅

no journal, , 

山地森林における詳細な空間線量率分布を把握するために、福島第一原子力発電所付近の17山域で歩行サーベイによる空間線量率測定を行った。調査は2015年から2018年にかけて、登山道および特定の標高を一周する周回するルートの2種類で行われた。測定にはSWR社製のGPS連動型空間線量率自動記録システム(ホットスポットファインダー: HSF)を使用し、20cm高空間線量率および100cm高空間線量率を測定した。調査の結果、HSFによる測定では山地森林における空間線量率の局所的な不均一性を捉えることができた。また、地理情報システムを用いたデータ解析を行った結果、標高や斜面の向きといった地理的要因と空間線量率には関連性があり、山域ごとにその特徴が異なることが示唆された。

火山岩岩脈分布に関するデータ収集及び予察的な解析

川村 淳; Jia, H.*; 小泉 由起子*; 丹羽 正和; 梅田 浩司*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分事業や安全規制における火山・火成活動に関する調査・評価技術における課題の一つとして、マグマの影響範囲を把握するための技術の高度化が挙げられる。この課題に対しては、特に岩脈の発達が第四紀火山の中心から半径15km以上に及ぶ場合のデータの蓄積が求められるが、現存の火山体下に伏在している火道やそこから派生している岩脈の分布を把握することは現実的に困難である。野外で地質踏査をすると、第四紀火山から離れた場所でも小規模ながら岩脈が貫入している露頭が見つかることがある。このような岩脈が近傍の第四紀火山に関連するかどうかは、岩脈の広がりを評価するうえで重要となる。そこで、産業技術総合研究所発行の地質図幅から「岩脈」を抽出し、周辺の第四紀火山との関連性について評価を試みた。予察的な検討として中国地方の第四紀火山の大山を事例対象とし、それをカバーする20万分の1の地質図幅を使用した。抽出対象とした「岩脈」は図幅の凡例にある「寄生火山」,「貫入岩」,「岩頸」,「岩脈」及び「岩床」を対象とした。また、データ抽出作業としては、岩脈の分布についてはデジタルでトレースを行い、GISデータを作成して白地図上に整理したうえで、「位置(緯度・経度)」,「サイズ(長径・短径など)」,「時代」,「岩型」,「岩脈が貫入している地層名,時代」及び「最寄り火山の火山名、火口からの距離」のデータを抽出し、その結果抽出された火山岩岩脈等の合計数は151であった。第四紀火山に関連する岩脈類は新規大山火山噴出物(寄生火山)に限られ、それらの分布も大山の火山体内に限られる。一方、火山より離れた地点に位置する岩脈類は全て新第三紀以前に形成されたものと判定されており、溶岩もあるがドレライトや閃緑岩など深部で形成されたことが示唆される岩石の岩脈もある。また、先新第三紀の岩脈類は、浜田と岡山及丸亀図幅の一部に認められ、レンズ状の分布形態を示すものが比較的多く認められる。産状は酸性岩の岩脈を主体としている。このことは第四紀よりも以前に深部で形成された岩脈が削剥により地表に見られるようになったことを示唆していると考えられる。

火山・火成活動の発生に係る評価技術の高度化; マグマの影響範囲を把握するための技術の高度化への取組みについて

川村 淳; 西山 成哲; 丹羽 正和; 梅田 浩司*

no journal, , 

標記の取組みとして、「数値標高モデルの地形データなどに基づいて第四紀火山体下に分布する岩脈の分布範囲を推定する手法の検討」及び「国内の岩脈に関する既往の地質図幅からの収集・整理(データベース化)」を実施し、火山体周辺の地殻応力,活動年代,マグマ噴出率などと、岩脈の分布範囲や発達過程との関連性についての検討を実施した。これらの検討のうち前者は将来の火山・火成活動に伴うマグマの水平移動(岩脈の水平方向への発達)の影響が及ぶ蓋然性の高い方向や範囲を評価する上での基礎情報としての活用が期待される。後者は岩脈の発達が火山の中心から半径15km(科学的特性マップ(経済産業省資源エネルギー庁, 2017)における第四紀火山に対する好ましくない範囲の基準とされている距離)を超える場合の国内外の過去の事例を把握する上で重要な知見となる。本発表では、それらの内容について報告する。