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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.
Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04
被引用回数：259 パーセンタイル：99.73(Multidisciplinary Sciences)小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。
井戸村 泰宏; 仲田 資季; 山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*; 渡邉 智彦*; 沼波 政倫*; 井上 晃*; 堤 重信*; 三吉 郁夫*; et al.
International Journal of High Performance Computing Applications, 28(1), p.73 - 86, 2014/02
被引用回数：17 パーセンタイル：76.23(Computer Science, Hardware & Architecture)A plasma turbulence research based on five dimensional (5D) gyrokinetic simulations is one of the most critical and demanding issues in fusion science. To pioneer new physics regimes both in problem sizes and in time scales, an improvement of strong scaling is essential. In this work, the strong scaling and the parallel efficiency of a gyrokinetic toroidal 5D Eularian code GT5D is dramatically improved by novel developing communication overlap techniques. On the K-computer, excellent strong scaling is achieved beyond 100 k cores with keeping the sustained performance of 
10% ( 307 TFlops using 196,608 cores), and simulations for next generation large-scale fusion experiments are significantly accelerated.
井戸村 泰宏; 仲田 資季; 山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*; 渡邉 智彦*; 沼波 政倫*; 井上 晃*; 堤 重信*; 三吉 郁夫*; et al.
Proceedings of 31st JSST Annual Conference; International Conference on Simulation Technology (JSST 2012) (USB Flash Drive), p.234 - 242, 2012/09
A plasma turbulence research based on 5D gyrokinetic simulations is one of the most critical and demanding issues in fusion science. To pioneer new physics regimes both in problem sizes and in time scales, an improvement of strong scaling is essential. Overlap of computations and communications is a promising approach to improve strong scaling, but it often fails on practical applications with conventional MPI libraries. In this work, this classical issue is clarified, and resolved by developing communication overlap techniques with mpi_test and communication threads, which work even on conventional MPI libraries and network hardwares. These techniques dramatically improve the parallel efficiency of a gyrokinetic Eularian code GT5D on K and Helios, which adopt dedicated and commodity networks.
高野 仁*; 杉本 芳博*; 山下 正*; 山田 直之*
JNC TJ6420 2003-011, 127 Pages, 2003/02
JNC-TJ6420-2003-011.pdf:4.56MB
鉱さいたい積場における鉱さいのたい積状況と周辺の地質状況を把握し、地下水解析に反映可能な地質構造モデルを作成することを目的として、ボーリング調査、比抵抗電気探査および3次元地質構造モデルの作成を行った。ボーリング調査では熱水脈を伴う割れ目の発達により、脆弱化した花崗岩の分布が確認されたが、深度40m以深では新鮮な岩盤となっていることが判明した。風化花崗岩の透水係数は1.15
10
m/sで、既往の調査結果とほぼ一致した値となっている。しかしながら、新鮮花崗岩では4.3310
m/sであり既往調査と比較すると2オーダー大きな値となっている。これは割れ目が発達しているためであると考えられる。比抵抗電気探査では、測線を縦横に配置し2次元の測定データを用いて3次元の解析を行った。3次元で解析をおこなうことにより、地形や地質構造の3次元効果を反映した精度の良い比抵抗分布が得られた。比抵抗分布から鉱さい、風化花崗岩ないし堆積岩および新鮮花崗岩が区分できた。また、3次元の比抵抗分布から既往の屈折法地震探査測線沿いの比抵抗分布を切り出して比較したところ、たい積場左岸の低速度帯が低比抵抗部に、たい積場内の基盤の高まりが高比抵抗部に一致するなどの対応が認められた。鉱さいたい積場およびその周辺の300m四方の領域で地形面、鉱さい下限面、堆積岩下限面、風化花崗岩下限面および新鮮花崗岩上限面の5つの3次元モデルを作成した。モデルは接点の座標と接合関係を示す汎用的なテキストデータとして出力される。
杉本 芳博*; 山田 直之*
JNC TJ7420 2002-002, 67 Pages, 2002/03
JNC-TJ7420-2002-002.pdf:6.12MB
None
大津 宏康*; 西山 哲*; 土山 冨宏*; 中井 亮太郎*; 澤田 淳; 山田 直之*; 坂本 和彦*
JNC TY8400 2001-004, 56 Pages, 2001/03
JNC-TY8400-2001-004.pdf:4.07MB
サイクル機構では、地層処分研究に係わる天然バリアの性能評価において、我が国の岩盤を亀裂ネットワークモデルによりモデル化するために、我が国の岩盤における亀裂特性について調査研究を進めてきた。しかし、これまでに得られた情報は、釜石鉱山をはじめとした花崗岩が主体で他地域や異岩種に関する情報が少なく、我が国の岩盤における亀裂特性を論ずる上で十分でない。そこで、本研究では、日本全国のトンネルや地下空洞で測定された亀裂データを利用して我が国の岩盤における亀裂特性を明らかにするとともに、亀裂ネットワークモデルの信頼性について検討することを目的とする。日本全国のトンネル、大規模地下空洞、ダム基礎などのサイトで観察された亀裂データについて亀裂データベースを作成し亀裂特性の評価を実施した。その結果、亀裂のトレース長に関しては、数m数100mのスケールにおいてはトレース長の累積頻度が岩種に拘わらず対数軸上でほぼ一直線上に分布することがわかった。得られた亀裂特性に基づいて亀裂ネットワークモデルを構築し、亀裂パラメータが亀裂性岩盤中の水理物質移行に及ぼす影響を感度解析的に把握することができた。また、この結果に基づいて、構築した亀裂ネットワークモデルの信頼性を評価する方法について検討した。
山田 直之*; 鎧 桂一*; 澤田 淳
JNC TN8430 2001-003, 64 Pages, 2001/03
JNC-TN8430-2001-003.pdf:10.04MB
NETBLOCK試験装置ではこれまでに、アクリル試験体および模擬岩体を用いた試験を通じて、透水試験を行う上での装置の取扱方法、試験条件等の検討を行ってきた。また、交差亀裂を有する実岩体(花崗岩:釜石鉱山より採取)をNETBLOCKで試験可能なサイズに成型を行ってきた。今回は、亀裂交差部が透水性に与える影響を調べることを目的として、実岩体を用いた透水試験を行った。対象となる亀裂の透水性が高いために、計測システムの改良を行い、数cm程度の水頭差で透水試験を行った。その結果、亀裂の透水量係数が10-410-5(m2/s)のオーダーであることが分かった。また、注水時の亀裂内の水頭分布から、下部亀裂のNW方向に透水性の低い箇所があることが推定できた。亀裂の透水性が高く、試験時の透水量が多くなることから、試験条件が乱流である可能性が考えられる。乱流が生じている場合、透水性を低く評価することになるので、流体の粘性を高くして層流条件で試験を実施し、透水性の正しい評価を行う必要があると考えられる。
大津 宏康*; 田中 誠*; 井尻 裕二; 澤田 淳; 山田 直之*; 石黒 勝彦; 内田 雅大
JNC TY8400 2000-001, 39 Pages, 1999/10
JNC-TY8400-2000-001.pdf:1.53MB
サイクル機構では、地層処分研究に係わる天然バリアの性能評価において、我が国の岩盤を亀裂ネットワークによりモデル化するために、我が国の岩盤における亀裂特性について調査研究を進めてきた。しかし、これまでに得られた情報は、釜石鉱山をはじめとした花崗岩が主体で他地域や異岩種に関する情報が少なく、我が国の岩盤における亀裂特性を論ずる上で十分でない。そこで、本研究では、日本全国のトンネルや地下空洞で測定された亀裂データを利用して我が国の岩盤における亀裂特性を明らかにするとともに、亀裂ネットワークモデルの信頼性について検討することを目的とする。本年度は、日本全国のトンネル、大規模地下空洞、ダム基礎など10サイトで観察された亀裂データを収集し、そのうち3つのサイトの亀裂データベースを構築して亀裂特性の評価を実施した。その結果、亀裂の方向性に関しては、花崗岩以外の岩種(片麻岩地域)では亀裂に方向性が認められないものの、花崗岩地域では互いに直交する方向に亀裂が卓越することが確認された。また、亀裂のトレース長に関しては、数m数100mのスケールにおいてはトレース長の累積頻度が岩種に拘らず対数軸上でほぼ一直線上に分布することがわかった。すなわち、第2次取りまとめで採用した2つの仮定、・地下深部の花崗岩においては直交する鉛直2組の亀裂群が卓越する。・亀裂の大きさは、べき乗分布に従う。の妥当性を裏付ける結果が得られた。
澤田 淳; 山田 直之*
PNC TN8510 98-002, 54 Pages, 1998/08
本資料は、平成9年度Golder委託研究で実施した内容の一部を翻訳したものである。これは、天然バリア中の性能評価研究に必要な情報がまとめられているものである。本資料では、1) 亀裂媒体中の物質の遅延プロセス(チャンネリング、吸着、拡散など)についての要約。2)海外の性能評価レポートで取り扱われている天然バリアプロセスとパラメータのコンパイル。3)最近の海外の性能評価研究、調査研究の動向レポート。が、取りまとめられている。海外のパラメータ比較(特に、マトリクス拡散に寄与するパラメータ:Kd、空隙率、拡散係数、拡散深さ等)や、核種の遅延性能を示すF-ratio等、亀裂性媒体を対象とした核種移行評価に必要な情報が集約されているため、ここに翻訳を試みた次第である。
中村 博雄; 辻 俊二; 清水 勝宏; 平山 俊雄; 細金 延幸; 吉田 英俊; 飛田 健次; 小出 芳彦; 西谷 健夫; 永島 圭介; et al.
核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.261 - 285, 1991/03
本報告は、JT-60の外側ダイバータおよび下側ダイバータ実験で行なった、粒子閉じ込め特性とヘリウム灰排気輸送に関する結果をまとめたものである。外側ダイバータ実験で、粒子閉じ込め時間やリサイクリング率の測定を行なった。また、ポンプリミタやダイバータ室粒子排気装置により、粒子排気特性を実証した。電子密度610
m
の放電を行い、20MWのNBI加熱による補給粒子(3Pam
/s)を、ダイバータ排気装置で排気可能であることを示した。下側ダイバータ実験では、ヘリウムNBによりプラズマ中心領域への粒子補給を行い、10MWのNB加熱放電で、ヘリウム灰排気特性を調べた。その結果、高密度放電によりヘリウム灰排気が軽減されることを明らかにした。ヘリウム輸送は、電子よりも異常な内側ピンチが大きいことを示した。
齋藤 直之; 山田 孝行; 堀上 邦彦
JAERI-M 4549, 23 Pages, 1971/08
このメモは、原研所内の各種実験装置より出力された紙テープ処理のための手引書である。方法は5個の紙テープ入力サブルーチンを用意し、それらをFORTRANで呼び出せるようにした。その理由はFORTRANのREADステートメントで読み込むことができる紙テープは、実験装置より出力されたものにはほとんどないこと。大部分のユーザがFORTRAN以外の言語には不慣れな事などである。これらのサブルーチンを使うことによって、エラー処理や機械の操作などを含めて、プログラミングの労力が減らされると考えられる。
山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*; 横山 須美; 山田 裕司*; 床次 眞司*; 福津 久美子*; 飯田 孝夫*; Rahman, N. M.*; 下 道國*
no journal, ,
本研究は、京都大学原子炉実験所の加速器駆動未臨界炉(ADSR)の安全管理の基礎研究の一環として、誘導放射能の発生と挙動解明を目的として実施した。実験では、高強度高エネルギー放射線場を模擬するため、Taターゲットに30MeV,平均電流90
Aの電子線を照射することにより、n,
混在場となる電子線型加速器ターゲット室内において、空気中の微粒子及び誘導放射能を測定した。走査型モビリティパーティクルサイザーにより、ターゲット室内空気中のエアロゾル濃度及び粒径分布を測定した結果、照射開始直後、数ナノメートルの微粒子が発生し、時間の経過とともに粒径が大きくなり、粒子濃度は減少することを明らかにした。また、誘導全ベータ放射能から得られた放射能分布,自然放射性核種であるラドン子孫核種の粒径分布及びレーザー式粒子カウンタで測定したエアロゾルの粒径分布を比較した結果、ほぼ同様な傾向を示しており、照射開始からの経過時間にしたがって粒径がより大きいほうへ移行していくことを明らかにした。
山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*; 飯田 孝夫*; 下 道國*; 山田 裕司*; 床次 眞司*; 福津 久美子*; 横山 須美
no journal, ,
大型加速器施設の安全管理や内部被ばく線量を評価するうえで、加速器周辺で発生する浮遊性放射性核種の性状や挙動は重要となる。京都大学原子炉実験所では加速器駆動未臨界炉(ADSR)の基礎的検討を行うプロジェクトが進められている。この一環として、加速器周辺の誘導放射能とその挙動を明らかにすることを目的とした研究を実施した。本研究では、高強度,高エネルギー放射線場でのエアロゾル生成を模擬するため、LINACのターゲット室内において、ビーム輸送中の空気中に発生した自然及び人工放射性核種の物理化学的特性を調べた。その結果、全ベータ放射能及びラドン子孫核種の放射能を基準とした粒径分布はビーム照射開始から時間とともに大きい方へ移行した。このことから、高強度,高エネルギー放射線場で生成されるベータ線放出核種についてもラドンエアロゾルの生成と同様に、エアロゾルへの付着により粒子状のものが生成されることを明らかにした。このような放射性エアロゾルの生成は、他の大型加速器周辺の高エネルギー放射線場においても、同様なメカニズムであると考えられる。
井戸村 泰宏; 仲田 資季; 山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*; 渡邉 智彦*; 沼波 政倫*; 井上 晃*; 堤 重信*; 三吉 郁夫*; et al.
no journal, ,
A plasma turbulence research based on 5D gyrokinetic simulations is one of the most critical and demanding issues in fusion science. To pioneer new physics regimes both in problem sizes and in time scales, an improvement of strong scaling is essential. Overlap of computations and communications is a promising approach to improve strong scaling, but it often fails on practical applications with conventional MPI libraries. In this work, this classical issue is clarified, and resolved by developing communication overlap techniques with mpi_test and communication threads. These techniques dramatically improve the parallel efficiency of a gyrokinetic Eularian code GT5D on the K-computer, and ITER-size simulations are significantly accelerated.
井戸村 泰宏; 仲田 資季; 山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*; 渡邉 智彦*; 沼波 政倫*; 井上 晃*; 堤 重信*; 三吉 郁夫*; et al.
no journal, ,
5次元ジャイロ運動論モデルに基づくプラズマ乱流シミュレーションは、核融合プラズマにおける乱流輸送現象を解析するための標準的な手法となっている。国際熱核融合実験炉ITERのような将来の大型装置を解析するうえで、シミュレーションの適用範囲、特に、装置サイズの規模を拡大することが重要となっており、より大きな計算機資源が必要とされている。しかしながら、現在のペタスケール計算機、あるいは、将来のエクサスケール計算機の能力を引き出すには、10万コアを超える並列度というハードウェアの厳しい要求を満たす必要がある。本研究では、差分法に基づくプラズマ乱流コードGT5D[Idomura, CPC2009]において、新たな通信マスク手法の開発を行い、京において約99.9998%という従来に比べて一桁以上高い並列化率を達成し、約20万コアまで良好なストロングスケーリングを確認した。
Takir, D.*; 北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; et al.
no journal, ,
宇宙航空研究開発機構(JAXA)の探査機・サンプルリターンミッション「はやぶさ2」は、地球近傍小惑星Ryuguに到着した。この小惑星は、原始的な炭素質天体に分類される。ここでは、「はやぶさ2」探査機に搭載された近赤外線分光器(NIRS3)の最近の観測結果を報告する。この観測は、リュウグウの表面組成の直接測定と、リターンサンプルのコンテクストを提供する。NIRS3は、観測された表面全体に2.72マイクロメートルを中心とする弱く狭い吸収特性を検出した。この吸収特性は、OHを含む鉱物の存在に起因する。また、NIRS3の観測により、リュウグウは探査機による近接観測で最も暗い天体であることが明らかになった。OHの強度と低いアルベドから、熱衝撃変成された、あるいは炭素に富む宇宙風化した始原的な水和炭素質コンドライトと一致する。
