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論文

地層処分における電磁法解析技術の開発,6; 北海道幌延町におけるAMT法3次元調査

吉村 公孝*; 坂下 晋*; 大久保 秀一*; 山根 一修*; 瀬谷 正巳

社団法人物理探査学会第115回(平成18年度秋季)学術講演会論文集, p.209 - 212, 2006/10

高レベル放射性廃棄物地層処分地域における電磁法探査をより高度化するために3次元MTインバージョン解析の開発が行われている。原環センター(RWMC)では、その適用性を確認するために2005年に北海道幌延の低比抵抗地域で適用試験を行った。その結果、1$$Omega$$mより低い比抵抗領域での3次元MTインバージョン解析では、地下水中の塩分濃度の影響の大きいことがわかった。

論文

Experimental study of nonlinear processes in edge turbulence of toroidal plasmas

永島 芳彦*; 星野 克道; 永岡 賢一*; 篠原 孝司; 藤澤 彰英*; 上原 和也; 草間 義紀; 居田 克巳*; 吉村 泰夫*; 岡村 昇一*; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 1(9), p.041_1 - 041_15, 2006/09

トロイダルプラズマ周辺での乱流揺動とメソスケール構造との間の非線形過程をバイスペクトル解析により調べた。JFT-2Mでは、リミター配位のみならず、ダイバータ配位についても解析し、ポテンシャル揺動のバイスペクトル関数の強度と位相は、ドリフト波-帯状流系の解析と整合することがわかった。CHS装置においては、Hモードの周辺プラズマについて調べ、重水素線強度の減少の以前(約30ms)から周辺ポテンシャルが減少すること,周辺部揺動は、低周波のMHD揺動,ドリフト波様の広帯域静電揺動、及び高周波の電磁揺動より構成されていることを見いだした。これらの間の非線形結合について解析を行い、コヒーレントMHD揺動と広帯域静電揺動及び高周波電磁揺動の非線形結合を初めて見いだした。

論文

Observation of nonlinear processes between coherent fluctuations and turbulent fluctuations in the edge regions of JFT-2M and CHS

永島 芳彦*; 伊藤 公孝*; 伊藤 早苗*; 藤澤 彰英*; 星野 克道; 永岡 賢一*; 江尻 晶*; 高瀬 雄一*; 矢木 雅敏*; 篠原 孝司; et al.

Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 30I, 4 Pages, 2006/00

JFT-2MトカマクとCHS装置でのプラズマ乱流の非線形過程についての解析結果を報告する。いずれの装置でも、揺動測定は、静電プローブで行い、測定データをバイスペクトル解析で調べた。JFT-2Mのジュールプラズマのポテンシャルのデータ解析から得られた、測地的音波モードと乱流揺動の三波相互作用によるバイコヒーレンスとバイフェイズは、帯状流とドリフト波の相互作用の理論モデルから得られる値と一致することがわかり、観測された揺動の解析から明らかになった非線形相互作用は、この帯状流とドリフト波の相互作用によるものと推定される。また、CHSプラズマのHモード中の揺動解析から、特徴的に見られるMHD磁場揺動と密度乱流揺動に顕著な非線形相互作用を観測した。この密度揺動とポテンシャル揺動の相互バイスペクトラムから、揺動粒子束とMHD揺動は関連を持つことを明らかにした。以上のように両装置の揺動データ解析により、周辺プラズマの非線形過程の解明を進めた。

口頭

トロイダルプラズマにおける周辺乱流の非線形過程の実験的研究

永島 芳彦*; 星野 克道; 篠原 孝司; 上原 和也; 草間 義紀; 永岡 賢一*; 藤澤 彰英*; 居田 克巳*; 吉村 泰夫*; 岡村 昇一*; et al.

no journal, , 

当機構のJFT-2Mトカマク装置及び核融合科学研究所のCHSヘリカル装置で行われた周辺乱流の非線形過程の実験的研究に関する招待講演である。静電プローブによるポテンシャル揺動や密度揺動の測定により、ドリフト波乱流と帯状流の非線形相互作用について明らかにした。測定されたバイコヒーレンスやバイフェイズなどの指標の値とドリフト波乱流-帯状流系の理論的検討は整合していることを初めて示した。また、これらの統計量のサンプル数に対する収束の様子について初めて明らかにした。これらの研究は、プラズマの乱流と構造形成について解明したものであり、プラズマ中の輸送の解明に貢献する成果である。

口頭

Knowledge management in the Japanese high-level waste disposal programme (synopsis)

河田 東海夫; 坪谷 隆夫*; 田辺 博三*; 吉村 公孝*; 浅野 英一*; 大内 仁*

no journal, , 

IAEA主催原子力施設における知識マネジメントに関する国際会議で、日本の地層処分計画における知識マジメント計画の現状を報告する。

口頭

沿岸域の地質構造調査に向けた海底電磁法技術の高度化開発,4; 幌延沿岸域における適用試験

吉村 公孝*; 岡崎 幸司*; 大里 和己*; 中嶋 智*; 大澤 健二*; 藪内 聡; 山中 義彰; 茂田 直孝

no journal, , 

陸域から海域にかけて連続的に地下深部までの地質環境に関する情報を得る物理探査手法については、適用可能な既存技術のみでは得られる情報が十分ではないため、陸域あるいは海域で適用可能な手法の組合せなどにより、必要な質・量の情報を取得できるよう技術の高度化を図る必要がある。このため、このような沿岸域を対象とした物理探査手法の高度化を目的として、北海道幌延町で陸域から海域にかけて連続した電磁法探査の適用試験を実施した。適用試験の結果、得られた比抵抗構造から陸域から海域に渡る褶曲構造を推定することができた。また、海岸線付近から陸域にかけての深度1km以浅に認められる高比抵抗部分は、塩分濃度が異なる地下水の分布を示唆するものと考えられる。このように沿岸域における地質構造や地下水性状に関する情報を得ることができ、沿岸域における地質環境調査技術としての本電磁法探査技術の有効性を示すことができた。

口頭

幌延地域の沿岸域電磁法調査,1; 調査の概要

吉村 公孝*; 岡崎 幸司*; 大里 和己*; 大澤 健二*; 山岡 昌信*; 中嶋 智*; 茂田 直孝; 藪内 聡; 山中 義彰*

no journal, , 

北海道幌延町において、陸域から海域にわたる沿岸域に存在する断層などを調査対象とした調査技術の体系化のため、電磁法探査の高度化試験を実施した。試験の結果、沿岸域深部の2次元比抵抗分布を得ることができ、沿岸域において電磁探査が実施できることを示した。得られた比抵抗分布から、陸域から海域にかけての褶曲構造や断層構造さらには地下浅部の地下水の塩分濃度分布に関係すると考えられる情報が得られた。一方、既往の調査で存在が示唆されている沿岸域に分布する断層のうち、比抵抗分布から把握することが困難なものもあった。これについては、3次元探査・解析を適切に実施することにより得られる比抵抗分布の精度向上が期待でき、断層構造を推定できる可能性があると考えられる。

口頭

幌延地域の沿岸域電磁法調査,2; 調査結果とその解釈

大里 和己*; 山岡 昌信*; 中嶋 智*; 吉村 公孝*; 岡崎 幸司*; 茂田 直孝; 藪内 聡; 山中 義彰*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発において、沿岸域に適用可能な地質環境調査技術の整備は重要である。広域かつ地下深部までを対象とした地質環境調査技術の一つである電磁法探査については、国内の沿岸域を対象として本格的な調査が実施された例がない。このため、電磁法探査技術の高度化開発を進めており、今回、これまでに開発してきた電磁法探査技術の適用試験を北海道幌延町の沿岸域において実施した。本試験の結果、海域から陸域にかけて連続する範囲の2次元及び3次元比抵抗分布を得ることができ、我が国の沿岸域において電磁探査が実施できることを示した。また、2次元比抵抗分布から、反射法地震探査断面図や海底地質構造図などの既存データと対比して地質構造の解釈を行った。その結果、海域から陸域にかけての背斜構造が確認できた一方、地層境界や推定される断層の位置を比抵抗の違いとして把握することはできなかった。電磁法探査の高度化開発における今後の課題として、海域用受信器の構造強化や海域測定データの品質向上、3次元解析の精度向上などが挙げられる。

口頭

幌延地域の沿岸域電磁法調査,3; 岩石物理学的解釈手法の検討

坂下 晋*; 小西 千里*; 吉村 公孝*; 岡崎 幸司*; 茂田 直孝; 藪内 聡; 山中 義彰*

no journal, , 

広域にわたる地下水の塩分濃度の分布を把握できる手法として、北海道幌延町の沿岸域で実施した電磁法探査で得られた2次元比抵抗分布から、間隙水の等価NaCl濃度を求める手法の適用性を検討した。等価NaCl濃度の算出においては、地下の電気伝導度は相対的に伝導度の高い間隙水の電気伝導度に大きく支配されると考えられることから、これを表現したアーチーの式に従うものと仮定し、各地層における間隙率の深度変化を考慮した。広域かつ地下深部までの比抵抗データ及び海岸線周辺の浅い深度までの比抵抗データを用いて、等価NaCl濃度分布をそれぞれ求めた。後者では、深度40mから80m付近に等価NaCl濃度の高い部分が認められ、近傍の海岸付近で実施したボーリング調査で得たコア間隙水の電気伝導度及び水質分析結果とよい整合が認められた。一方で、前者の等価NaCl濃度においては、海水より大きな濃度を示す部分や、深部において濃度の小さい部分が見られた。これらの領域においては、等価NaCl濃度の算出に用いた考え方(アーチーの式の適用)やパラメータの設定が適切ではない可能性が考えられる。

口頭

沿岸域の水理地質構造に着目した塩淡境界に関する地下水流動解析

吉村 公孝*; 若松 尚則*; 安藤 賢一*; 橋本 秀爾*; 藪内 聡; 茂田 直孝

no journal, , 

沿岸域、特に海岸線に近い領域では、塩分濃度が異なる地下水が過去の海水準変動や地層の透水特性の影響を受けて、複雑な分布形状を示すことが多い。本研究では、北海道幌延町の沿岸域をモデルケースとして、当該地域で存在する可能性があるもののこれまでの地質環境調査において十分に把握されていない地質構造等に着目して、これらによる地下水流動・塩淡境界への影響を把握することを目的として二次元及び三次元の地下水流動解析を行った。その結果、海岸線沖合の断層,背斜構造,浅部地層(更別層)の透水異方性が地下水流動や塩分濃度分布に対する影響が大きく、相乗的に影響を及ぼすことがわかった。このことから、幌延沿岸域を対象とした今後の地質環境調査においては、沿岸海域の断層分布とその透水性,背斜構造の形状,浅部地層の透水異方性について明らかにすることが重要である。

口頭

二粒子モデルを用いた弾性波速度と電気伝導度との組合せ解釈; 横須賀及び幌延堆積軟岩地点での検層データへの適用例

鈴木 浩一*; 吉村 公孝*; 杉田 裕; 安藤 誠*; 東 宏幸*

no journal, , 

地上物理探査法の利点は広範囲を連続的に低コストで探査できることであるが、求められる物性値は主として電気伝導度及び弾性波速度に限定されるため、これらの限定された物性値から工学的に必要とされる地質環境特性(間隙率,間隙水の塩分濃度など)を定量的に解釈する技術が重要となる。本研究では、拡張した二粒子モデルによる弾性波速度と電気伝導度を組合せた解釈により、間隙率,粘土含有率及び間隙水の等価NaCl濃度の関係を評価するアプローチを二つの堆積岩のサイト(横須賀地域の砂岩(三浦グループ)と泥岩(葉山グループ),幌延地域の泥岩)における物理検層データに適用した。その結果、粘土含有率,間隙率及び間隙水の等価NaCl濃度を求めることができた。

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