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論文

北海道幌延地域に分布する堆積岩中のU, Thおよび微量元素の存在形態

小瀬村 隆*; 本多 照幸*; 水野 崇; 村上 裕晃; 野村 雅夫*

フィッション・トラックニュースレター, (26), p.16 - 20, 2013/00

北海道幌延町において掘削したボーリング孔(HDB-6孔)から得られた岩石試料を用いて、断層部における希土類元素の存在形態を推測した。その結果、UやThは主に硫酸塩態として、希土類元素は主に珪酸塩態として断層部に存在していることが確認された。

論文

北海道幌延地域における微量元素を利用したナチュラルアナログ研究

岩月 輝希; 石井 英一; 水野 崇; 本多 照幸*

東京都市大学原子力研究所研究所報, (36), p.1 - 13, 2010/07

地下深部における微量元素の挙動(移動経路や移動プロセス)を推測する技術を構築するために、北海道幌延地域において岩石中の微量元素分析を行い、その分布,移動状態について考察した。その結果、岩盤中の希土類元素濃度が一様であり大局的な移動は生じてないことが確認された。その一方で、一部の断層部において粘土鉱物への希土類元素の濃集が認められ、希土類元素の分布状態の調査が元素の移動経路を判別するうえで有効であることが示された。

論文

岐阜県東濃地域における微量元素を利用したナチュラルアナログ研究

水野 崇; 永田 寛; 岩月 輝希; 本多 照幸*

東京都市大学原子力研究所研究所報, (36), p.14 - 24, 2010/07

本研究では、岐阜県東濃地域に分布する堆積岩及び花崗岩を対象として、天然環境で観察される過去の化学環境(pHや酸化還元環境)の変化を推定し、その変化に伴う元素の挙動を把握することを目的としたナチュラルアナログ研究を実施した。その結果、堆積岩においては、希土類元素やUは、酸化還元環境やpH条件の変化に伴い、岩盤内で移動していることが明らかとなった。これらの元素は、化学的環境の変化に伴って岩盤から溶出し、スメクタイト等の粘土鉱物に取り込まれているほか、炭酸塩鉱物やリン酸塩鉱物中に保持されていることがわかった。他方、花崗岩については、分析した試料においては系統的な変化を示さず、花崗岩内部での物質移動プロセスを把握するためには、分離鉱物の分析など、より詳細な検討が必要である。

口頭

東濃ウラン鉱床周辺の瑞浪層群に産する堆積岩中のウラン,トリウム及びランタノイドの分布と挙動

永田 寛*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 水野 崇

no journal, , 

堆積岩中における微量元素の移動挙動を把握することを目的として、瑞浪層群中のウラン,トリウム及びランタノイドの定量を放射化分析によって行った。その結果、微量元素の挙動は酸化還元環境や有機物の有無に依存していることが示され、地球化学環境に応じた複数の移動プロセスがあることがわかった。また、これらの結果は原位置における物質移動試験などに反映できると考えられる。

口頭

東濃土岐花崗岩の各種岩相におけるウラン,トリウム等微量元素の分布と挙動

坪井 麻里子*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 水野 崇

no journal, , 

花崗岩中における微量元素の移動挙動を把握することを目的として、土岐花崗岩のさまざまな岩相から試料を採取し、微量元素の定量を放射化分析によって行った。その結果、花崗岩中の微量元素の移動挙動は、酸化還元環境や熱水による変質などの地球化学環境によって支配されている可能性が示された。ただし、変質の結果により生じた2次鉱物などを含めると、微量元素の総量としては変化が少なく、地下水への溶出という移動プロセスよりも2次鉱物への吸着/共沈といった移動プロセスが微量元素の分布を支配している可能性がある。

口頭

断層帯における主要及び微量元素の分布と挙動

永田 寛*; 本多 照幸*; 岩月 輝希

no journal, , 

本研究では、北海道の幌延で採取された断層部及び健岩部中の主要及び微量元素を定量し、それらの比較から、断層に伴う天然類似元素(ランタノイド(Ln)及びU, Th)の挙動の評価を行った。その結果、断層部の微量元素分布状態について、軽Ln元素の収着が顕著であることを確認できた。

口頭

地球化学的環境の相違に起因する堆積岩中の微量・主要元素の分布と挙動

永田 寛*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 水野 崇

no journal, , 

天然環境中で生じる地層処分にかかわる類似現象(天然の微量元素の岩層中での挙動等)に着目し、堆積岩中の化学的風化部や炭酸塩充填部の主要及び微量元素濃度を定量し、酸化及び高アルカリ条件下における微量元素の挙動を推測した。その結果、化学的風化を受けた岩石中では、顕著な微量元素濃度の変動は認められなかった。一方で、炭酸塩充填部近傍では、U及びThの濃集が観察された。これらの濃集には、炭酸錯体の形成がプロセスの一つとして考えられた。

口頭

北海道幌延地域における地球化学環境の長期変遷と微量元素分布

岩月 輝希; 石井 英一; 本多 照幸*

no journal, , 

本研究では、北海道幌延地域を対象として、過去-現在までの地質現象とそれらの地球化学環境との関連性を整理したうえで、地球化学環境の長期変遷にかかわるシナリオを構築し地下水の塩分濃度,pH,酸化還元状態の変動幅を見積るとともに、その環境変動を経た現在の地層におけるナチュラルアナログ元素の分布状態から、それらの元素の挙動について考察した。その結果、地層の形成プロセスで分類した領域ごとに地下水の塩分濃度,pH,酸化還元電位の長期変動幅を推測できた。また、ランタノイド元素の濃度分布から、水理地質特性や長期的な地球化学環境の変動に伴い領域スケールで元素が移動した可能性は小さいと推測できた。

口頭

堆積岩中の重要な水理地質構造にかかわる地球化学的考察; 微量元素濃度を指標としたナチュラルアナログ

岩月 輝希; 本多 照幸*; 村上 裕晃

no journal, , 

本研究では、北海道幌延地域を対象として岩石中の主要元素、ウラン,トリウム,希土類元素濃度の分布に基づいて、堆積岩中の重要な物質移行経路の推測を試み、その同定手法について考察した。その結果、幌延地域の堆積岩は、物質移行の観点で多孔質媒体よりむしろ割れ目媒体としての性質に着目する必要があると考えられた。一部の断層の角礫部・ガウジ部、割れ目を充填する炭酸塩鉱物においては、ウラン,トリウム,希土類元素濃度に不均質性が認められた。断層部では周辺の健岩部に比べ、軽希土類元素,ウラン,トリウム濃度が高めの、重希土類元素が低めの値を示した。断層部は健岩部に比べ粘土鉱物に富んでおり、軽希土類元素は粘土部に濃集している可能性がある。一方、割れ目を充填する炭酸塩鉱物では、軽希土類元素に比べ重希土類元素濃度が高くなる傾向が認められた。

口頭

土岐花崗岩を対象とした水-岩石反応による微量元素の挙動に関する研究

萩原 武司*; 本多 照幸*; 水野 崇

no journal, , 

本研究では、水-岩石反応に伴う希土類元素及び他の微量元素(U, Th)の挙動を把握することを目的として、岩石試料の鉱X線回折分析,蛍光X線分析,中性子放射化分析を行った。その結果、水-岩石反応による二次鉱物の生成がLnの挙動に影響を与えていると考えられるものの、その挙動は水-岩石反応の程度や形成された二次鉱物の鉱物組成によって異なることがわかった。

口頭

幌延地域における堆積岩中の元素の存在形態

鳥潟 一文*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 村上 裕晃

no journal, , 

地層処分では溶出した放射性核種が周囲の岩石に収着されながら地下水とともに移動することが想定されるため、核種がどのような条件でどの程度収着されるかの基礎的知見が必要となる。本研究では、収着試験に先行して試験に用いる岩石とベントナイトの基礎データを得るため、XRDとXRFを用いて鉱物同定を、逐次溶解法と中性子放射化分析を用いてアナログ元素である希土類元素などの微量元素の定量を行った。その結果、主要元素はおもに珪酸塩態として存在しており、微量元素は珪酸塩態のほか、炭酸塩態やイオン交換態,硫化物態,リン酸塩態として存在していることが示唆され、またそれらの割合を把握することができた。

口頭

逐次溶解法を併用した中性子放射化分析法による堆積岩中の微量元素の存在形態に関する研究

鳥潟 一文*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 村上 裕晃

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチノイド(MA)の移行挙動は、地層処分の安全性を評価するうえで欠かせない要素である。本研究では、岩石中での移行挙動の評価手法の開発を目的とした、アナログ元素であるランタノイド元素(Ln)を用いた室内試験にかかわる予備検討として、試験に用いる岩石試料に逐次溶解法を適用してLnの存在形態を評価した。その結果、Lnは炭酸塩態あるいはイオン交換態として存在している可能性が示唆された。また、FeとLnについては、有機物や硫化物等を抽出する段階でも顕著な抽出挙動が見られ、腐食物質や黄鉄鉱等に収着している可能性も示唆された。

口頭

幌延URL地下水を用いたコロイドに関する研究,1; 限外濾過手法を用いた地下水中のコロイド特性調査

天野 由記; 雨宮 浩樹; 村上 裕晃; 岩月 輝希; 寺島 元基; 水野 崇; 桐島 陽*; 久野 温*; 佐々木 隆之*; 窪田 卓見*; et al.

no journal, , 

幌延URLにて、ボーリング掘削による汚染の影響を極力排除し、原位置環境条件を保持した状態で、限外濾過手法を用いてコロイドを採取した。コロイド粒子と微量元素の相互作用に関する基礎情報を得るために、地下水及びコロイドの化学特性について評価した。

口頭

土岐花崗岩中の変質部及び断層部を対象とした微量元素の挙動

荒井 祐介*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 野村 雅夫*

no journal, , 

原子力発電により発生する長半減期核種と化学的性質が類似している天然類似元素(ランタノイド元素)について、土岐花崗岩中の変質部及び断層部での存在形態の調査を行った。その結果、変質部ではおもに酸化物態、断層部では、おもに炭酸塩・イオン交換態の鉱物相にランタノイド元素が認められた。また、イオン半径の小さい重ランタノイド元素が選択的に粘土鉱物,炭酸塩鉱物に、イオン半径が大きい軽ランタノイド元素ほど硫化物態やリン酸塩態鉱物に取り込まれている傾向があることが確認された。以上のことから、長半減期核種が溶出した場合、花崗岩中の変質部及び断層部に地下水と鉱物間の変質作用により普遍的に生成する二次鉱物である炭酸塩鉱物や粘土鉱物、黄鉄鉱、酸化物態の含鉄鉱物等に取り込まれることにより、その移行が遅延される可能性があると考えられた。

口頭

土岐花崗岩中の変質部及び断層部を対象としたナチュラルアナログ研究

荒井 祐介*; 本多 照幸*; 岩月 輝希; 野村 雅夫*

no journal, , 

地下深部における放射性核種の長期挙動に関わる基礎的知見を得ることを目的として、化学的性質が類似している希土類元素について、土岐花崗岩中の変質部及び断層部での存在形態の調査を行った。その結果、健岩部と比較して変質部、断層部では軽希土類元素の分布量が増えていることが明らかになった。この理由として、地下水中の軽希土類元素が、変質部,断層部において炭酸塩鉱物や硫化鉱物といった二次鉱物が生成する際に一緒に取り込まれた可能性や粘土鉱物に吸着濃集した可能性が考えられた。このことから、放射性核種が地下水中に溶出した場合も、岩盤中の変質鉱物や二次鉱物による保持、濃集の効果が期待される。

口頭

コロイドによる微量元素の移動に関わるナチュラルアナログ研究

岩月 輝希; 宗本 隆志; 大森 一秋; 石渡 健太郎*; 本多 照幸*

no journal, , 

地下深部におけるコロイドによる放射性核種の移動プロセスについて、深部花崗岩中の地下水を対象に希土類元素を利用したナチュラルアナログ研究を行った。地下水中のコロイド粒子に含まれる希土類元素と化学形態を分析した結果、当該地下水においてはコロイドによる希土類元素の移動プロセスとして、イオン交換により粘土コロイドなどへ吸着しての移動、溶存有機物との有機錯体形成に伴う有機コロイドとしての移動などの影響は小さく、炭酸塩鉱物との共沈・コロイド生成や溶存炭酸との錯体形成などの現象が重要と考えられた。

口頭

北海道北部に分布する稚内層の断層部を対象としたナチュラルアナログ研究

中林 和也*; 本多 照幸*; 水野 崇; 野村 雅夫*

no journal, , 

本研究では、地下深部、特に堆積岩の断層でのMAの挙動を把握することを目的として、MAの化学的アナログとして利用可能なランタノイドに加えてTh, Uを対象とし、各元素の存在状態に関する検討を行った。その結果、断層形成から現在まで、元素の分布や存在状態が変化せずに保持された可能性が考えられる。

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