Hydrogenation of silicon-bearing hexagonal close-packed iron and its implications for density deficits in the inner core

森 悠一郎*; 鍵 裕之*; 青木 勝敏*; 高野 将大*; 柿澤 翔*; 佐野 亜沙美; 舟越 賢一*

Earth and Planetary Science Letters, 634, p.118673_1 - 118673_8, 2024/05

https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118673

水素による鉄の体積膨張に対するケイ素の効果を調べるため、高圧高温下でのhcp-FeSiの中性子回折実験とX線回折実験を行った。中性子回折実験は重水素化hcp-FeSiに対して13.5GPa, 900K及び12.1GPa, 300Kで行い、得られたプロファイルからリートベルト解析を用いて水素占有率を決定した。hcp-Fe-SiのP-V-T状態方程式を組み合わせることにより、hcp-FeSiの水素による体積膨張が純粋なhcp鉄の体積膨張よりも10%大きいことを示した。得られた値を用いて、内核の密度欠損を再現できる水素量を見積もったところ、シリコンの影響がない場合に比べて50%減少した。hcp-FeSiで内核の密度欠損を再現した場合、内核と外核で可能な水素量xはそれぞれ0.07と0.12-0.15と計算された。

日本列島の第四紀地質特性

萩原 茂*; 坂本 義昭; 小川 弘道; 中山 真一

JAERI-Review 2002-024, 203 Pages, 2002/11

JAERI-Review-2002-024.pdf:15.79MB

RI・研究所等廃棄物は、放射性レベルに応じて地表から浅地中及び余裕深度さらに地下深部へ処分され、数100年程度の間管理されることになる。このようなサイトの選定に際しては、日本列島で現在見られる地球科学的現象がいつ頃から開始したかを検討し、将来どのようになっていくかを想定する必要がある。そのために、地質学的にはもっとも新しい第四紀に関して、日本列島に見られる堆積物の成因と分類・地球科学的現象・各地方(10地区)に分布する第四紀層の特徴等についてとりまとめた。

ベントナイト-セメント界面で生成する二次鉱物の設定に係る検討,2; ベントナイト透水性に対する二次鉱物設定の感度解析

木嶋 達也*; 笹川 剛; 澤口 拓磨; 飯田 芳久

no journal, , 

シリーズ発表の(1)では、ベントナイトのセメント系材料との相互作用において考慮すべき二次鉱物の設定を検討した。選定した二次鉱物のうち、Mgケイ酸塩,C-(A-)S-H型鉱物,ゼオライトに分類した鉱物については、一意に生成種を決定できないため、化学組成及び熱力学的な安定性の違いを考慮した鉱物設定のケース分けを行った。本研究では、それぞれのケースにおいて、ベントナイトの透水性に対する二次鉱物設定の影響の程度について把握するとともに、鉱物設定に係る留意点の整理を行うため、PHREEQCを用いた一次元物質移行解析によって感度解析を行った。その結果、熱力学的な安定性が高いTobermorite等を設定した場合よりも、熱力学的な安定性が低いC-A-S-Hゲルを設定した場合においてMontmorilloniteの溶解量が多くなり、ベントナイト-セメント界面部の透水性が大きくなる結果が得られた。このため、熱力学的に安定な鉱物を設定することが必ずしも保守的な設定にはならないことに留意が必要であることを示した。