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論文

幌延地域に分布する珪質岩を対象とした間隙弾性パラメータの取得と室内試験法の提案

宮澤 大輔*; 真田 祐幸; 木山 保*; 杉田 裕; 石島 洋二*

Journal of MMIJ, 127(3), p.132 - 138, 2011/03

間隙弾性論は、岩盤中の空隙が水で飽和された状態において、水の流入・流出が生じた際の岩盤の変形や応力変化を説明する理論であり、岩盤と水の連成現象を表現できる。現在、北海道幌延町で進めている幌延深地層研究所に分布する新第三紀堆積岩は、多孔質・低透水性であり高い飽和度を示す。国内の他の地域に分布する新第三紀堆積岩においても似たような特性を持つ岩盤は少なくない。このような性質を持つ岩盤に構造物を設けると、岩盤内部に存在する多量の水が消散しにくくなるため、岩盤と水の連成現象が生じる可能性があり、間隙弾性論に基づいた評価が構造物の合理的な設計・施工に有効と考えられる。本論文では、間隙弾性パラメータを決定するための室内試験方法の構築と幌延地域に分布する珪質岩の間隙弾性パラメータの決定を行った。1回の三軸圧縮試験で複数の間隙弾性パラメータを効率的に取得できるように試験フローを工夫した。その試験に基づき取得されたパラメータは、既存研究で得られた泥岩等の間隙弾性パラメータと比較的近くおおむね妥当な値が得られたと判断した。

報告書

再処理施設における放射線監視・管理のシステム開発に関する研究(平成9年度報告)

石田 順一郎; 今熊 義一; 江尻 英夫; 水庭 春美; 秋山 聖光; 川崎 位; 田中 裕史; 米澤 理加; 栗俣 智行*; 小沢 友康*; et al.

JNC TN8410 98-002, 112 Pages, 1998/09

JNC-TN8410-98-002.pdf:6.27MB

再処理施設の工程運転状況に応じた的確な放射線管理上の対応を図るため、蓄積された熟練放射線管理員の対応経験や過去の実績情報(モニタ変動、特殊放射線作業報告書等)を反映した放射線監視・管理支援システムを研究開発する。本研究は、平成8年度からの国の原子力施設等安全研究年次計画に登録している。平成9年度は、支援システムの構築に係る検討・調査とし、1.各種データ収集、2.業務分析、3.支援システム構築案の検討、4.市場調査を実施した結果、各システムについて、以下の成果が得られた。(1)放射線監視支援システムの開発定置式モニタ及び排気モニタによる放射線監視について、システムとして迅速かつ的確に支援するために必要な知識・経験等のデータを整理・分類した。また、システム構築に必要な作業状況、過去の履歴、放射線管理員の基本行動等の項目を抽出することによって、具体的な推論方法について案を整理することができた。(2)放射線作業管理対応支援システムの開発放射線作業計画時における「線量当量の推定」の助言・指導業務の全体像を明確化し、システム構築に必要な作業場所の線量当量率・作業時間等の情報項目の抽出・システム化の概念設計を行った。また、抽出した項目について熟練者の知識・経験データを収集し、作業内容・作業場所等の項目で分類した。 データを収集し、作業内容・作業場所等の項目で分類した。

口頭

間隙弾性論に基づく岩石挙動の検討

宮澤 大輔*; 木山 保*; 石島 洋二*; 杉田 裕; 真田 祐幸

no journal, , 

日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として地下研究施設の建設を伴う調査研究(幌延深地層研究計画)を進めている。地下研究施設周辺に分布する珪質岩は高い間隙率と低い透水性を示すことから、坑道周辺岩盤の水理・力学挙動を検討するうえで、空洞周辺の応力再配分による水-応力連成挙動を表現できる間隙弾性論に基づく検討が有効であると考えられる。そこで、本研究では間隙弾性パラメータを精度よく把握するための室内試験法の確立とパラメータの同定を目的に、幌延地域に分布する珪質岩(声問層・稚内層・稚内層浅部の遷移帯)を用い間隙弾性論に基づいた室内試験を実施した。周変位を拘束させるK$$_{0}$$圧密試験と段階昇圧を併用させる室内試験により、間隙弾性パラメータを算出する方法を例示した。そして、その室内試験手法を用い、声問層・稚内層・稚内層浅部の遷移帯の特性の異なる3種の岩石の間隙弾性パラメータを同定した。今後、同岩種を用いた室内試験を継続し、データの蓄積を進めていく。

口頭

軟岩を対象とした孔底変形法による測定装置の原位置適用化試験

宮澤 大輔*; 木山 保*; 石島 洋二*; 熊倉 聡*; 杉田 裕; 真田 祐幸

no journal, , 

原子力機構は、幌延地圏環境研究所との共同研究として幌延深地層研究センターの地下施設の250m換気側調査坑道において、孔底変形法による初期地圧の計測手法の適用性の確認を行った。本手法を地下のボーリング孔を利用して行うのは初めてであったが、計測のための手順,ボーリング孔の加工,装置の脱着などは順調に行えることを確認できた。一方で、軟弱な声問層と比較して比較的強度のある、また、亀裂の多い特徴を持つ稚内層を対象とした今回の試験では、計測のためのピンを岩盤に適切に設置できないなど、初期地圧を精度よく求めるうえでの課題が明らかとなった。この課題に対しては、解決の方向性を見いだすなど課題解決に向けた検討に着手することができた。

口頭

陸域深部地下珪藻質泥岩層に生息する未培養Bacteroidetes門発酵性細菌の分離培養化と生理機能の解析

玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*

no journal, , 

嫌気的環境の一つである陸域地下珪藻質泥岩層は地球上に広く分布しており、北海道北部地域の天塩平野の地下には、新生代新第三紀中新世に形成された海成堆積物から成る珪藻質泥岩層が広がっている。これまで珪藻質泥岩層のボーリングコア試料または孔隙水の微生物群集構造解析やメタゲノム解析によって、発酵性細菌と推測される微生物群の存在は示唆されていたものの、現在まで分離培養されておらずその生理生態学的機能はほとんど明らかにされていなかった。本報告は、幌延深地層研究センターの深度250m調査坑道から採取した地下水から、新規Bacteroidetes門細菌HJ250株の純粋分離に成功したことを報告するものである。HJ250株は、15-37$$^{circ}$$C、pH6.0-9.0で生育可能な絶対嫌気性の発酵性細菌であり、メタン生成菌が利用可能な有機化合物を作り出す能力を持っていることが推測される。また、異なる深度の地下水試料から、HJ250株と100%の相同性を示すDNA配列が検出されたことから、HJ250株は原位置にただ存在するだけでなく、珪藻質泥岩層の特に比較的浅部域における嫌気的有機物分解反応に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

口頭

陸域深部地下珪藻質泥岩層から単離した鉄還元能を有する新規Bacteroidetes門発酵性細菌の機能解析

玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*

no journal, , 

これまでの研究により、北海道北部地域の地下に分布する新第三紀堆積岩中の地下水において、微生物による有機物の発酵分解とメタン生成反応が生じていることが報告され、発酵性細菌が嫌気的な有機物分解過程において重要な役割を担っていることが示唆されてきた。しかしながら、これらの発酵性細菌は分離培養されておらずその機能の大半は不明であった。本研究では、これらの発酵性細菌の分離培養化と機能解析を実施した。幌延深地層研究センターの地下250m調査坑道から採水した地下水から単離した新規発酵性細菌HJ250株は、少なくとも科レベルで新規な系統群に分類されることが分かった。生理性状解析の結果、HJ250株は15-37$$^{circ}$$C、pH6.0-9.0、NaCl 0-80g/Lで生育可能な糖資化性の絶対嫌気性発酵性細菌であることが分かった。さらに、HJ250株は、Bacteroidetes門細菌としては報告例の極めて少ない、鉄還元能を有することが明らかとなった。また、HJ250株と同様のDNAおよびRNAが、異なる深度の地下水からも検出されたことから、HJ250株が珪藻質泥岩層の比較的浅部域における炭素及び鉄循環に大きく寄与している可能性が示唆された。

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