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舟越 賢一*; 内海 渉
鉱物学雑誌, 27(1), p.5 - 10, 1998/02
SPring-8における共用ビームラインBL04B1で行われている地球科学関連の高温高圧X線回折実験について概説する。1500トンの最大荷重をかけられる大型プレスが設置され、2段式加圧法によって30GPa,2000
領域までの高温高圧を発生することができ、その条件におかれた試料のX線回折データの収集ができる。本装置を利用して地球深部構造の研究が大きく進展することが期待されている。
佐藤 努
鉱物学雑誌, 25(3), p.99 - 110, 1996/07
地球表層での水による物質の分野、移動、貯留現象の把握と変化の予測のためには、地殻構成物質である鉱物と水の相互作用を明らかにする必要がある。特に、表面積の大きい粘土鉱物は、水の主要経路となりうる鉱物界面や亀裂面を覆うように存在するので、上記の現象に大きな影響を与える。したがって、粘土鉱物中の水の物質や粘土鉱物-水相互作用を明らかにすることは、地球化学や廃棄物工学にとって第一級のテーマである。本解説では、粘土鉱物の水和や粘土鉱物中の吸着水の静的・動的構造について、溶液化学で取り扱うような自由水との相違点が明確になるように、現在まで得られた知見をまとめた。また、上記現象を理論的に取り扱う上での問題点と今後期待される研究の発展方向について示唆し、この分野のさらなる研究の必要性を説いた。
磯部 博志
鉱物学雑誌, 24(3), p.179 - 186, 1995/07
ウランは、地球表層での地球化学的条件に応じて非常に多種類の二次鉱物を形成する。ウラン二次鉱物の形成過程を解明することにより、地質環境下での物質移動を司る基礎過程について、より正確な理解が得られるであろう。本稿では、ウラニルイオンの地球化学及びウラン鉱物の結晶化学について概観する。次いで、還元的な環境下でウラン鉱物の変質が起こっている、オクロ鉱床とシガーレイク鉱床、さらに、酸化的な環境下で種々の二次鉱物が形成され、ウラン移行挙動の研究が行われているシンコロブウェ、クンガラ鉱床において見られるウラン二次鉱物について紹介する。
大貫 敏彦
鉱物学雑誌, 24(1), p.23 - 27, 1995/01
地層処分の安全評価上重要な、放射性核種の移行における鉱物の役割に関する最近の研究を紹介した。スメクタイトへのネプツニウムの吸着では、pH2付近で特異吸着が生じた。スメクタイトのイライト化過程において、セシウム及びコバルトが固定された。クロライトの風化過程において、ウランが鉄鉱物に固定された。また、非晶質鉄の結晶化過程においてネプツニウムが固定された。これらのことから地層は、イオン交換吸着の他にも核種移行阻止機能を有することがわかった。
村上 隆
鉱物学雑誌, 22(1), p.3 - 20, 1993/01
ここ10年余の間に我々のメタミクト鉱物の知識は飛躍的に蓄積された。特に電子顕微鏡法やX線吸収分光法等の近代的手法を使い、単に現象の把握のみならず、メタミクト化の機構までわかるようになった。本論文はメタミクト化の最近の研究に関する総説である。メタミクト化の機構は次のような3段階説で説明されている。StageI:欠陥による格子の歪みで体膨張がおこる。アルファ粒子がその主因である。StageII:反跳核により構造の破壊が進行し、結晶質領域(結晶子)が孤立化し、小さくなる。StageIII:結晶質領域が消失する。
中嶋 悟
鉱物学雑誌, 19(5), p.289 - 293, 1990/07
地球を取り巻く環境問題が議論される今日、鉱物学は地球社会にどのような貢献ができるのかを真剣に考える時期に来ている。筆者の関わっている放射性廃棄物の地層処分問題を例にとって、鉱物学に期待される発展とデータの蓄積について論ずる。岩石・鉱物中の物質の移動速度と移動経路の研究、岩石-水相互作用の際の物質移動・濃集に関わる反応経路・速度の研究、そして非破壊顕微状態分析法の開発等が必要であると考えられる。拡散係数、溶解・沈澱・結晶化反応速度定数などの信頼性の高い予言力のあるデータを、より多くの鉱物科学者が研究し蓄積していくことが切に望まれる。そうすることが地球社会におけるそして地球科学における鉱物学の意義付けをしていくとともに、鉱物学自身の新たな発展をもたらすことになると信じている。
古川 和男
鉱物学雑誌, 14(2), p.34 - 50, 1980/00
岩石特にマントルなどの溶融相の研究には、まず溶融珪酸塩MgO-CaO-SiO
系の高温高圧実験により、定容条件下でその液体構造の本質を理解しておくことが必要であろう。これらはイオン性液体としてとらえられるが、その構造はアルカリハライド,酵素酸塩等の研究により次第に複雑なものへの解明が進められている。近年核エネルギー工学上の要請から研究の進んでいるフッ化ベリリウム酸塩,特にLiF-NaF-BeF系溶融塩は、MgO-CaO-SiO系融体との間に相応状態原理が有効に成立している。この物質の中間組成の強度は300~400
C附近であって、300~8000C,約4000atmまでの実験により、MgO-CaO-SiO系の1500~2700Cにおける定容実験を代置できる万能性がある。Ni-Mo-Cr合金を容器に使用できる便宜もある。地球化学的研究への貢献が期待されよう。
