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論文

Calcium and magnesium-bearing sabugalite from the Tono uranium deposit, central Japan

中田 正隆*; 笹尾 英嗣; 小室 光世*

Resource Geology, 63(4), p.404 - 411, 2013/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.04(Geology)

ウラン鉱床の酸化帯ではさまざまなウラン二次鉱物が産出する。これらの二次鉱物の生成プロセスや生成環境を明らかにすることによって、地表近傍の酸化帯におけるウランの移行や遅延挙動の解明に貢献できる。我が国最大のウラン鉱床地帯である東濃地域では、燐灰ウラン石,燐バリウムウラン石,燐ウラニル石,燐銅ウラン石などの多様な二次鉱物が報告されているが、それぞれの生成プロセスや生成環境については明らかにされていない。そこで、東濃地科学センターに保管されている鉱石試料のX線回折及び化学組成分析を行った。その結果、東濃ウラン鉱床の酸化帯の礫岩中から、燐灰ウラン石の一種であるサブガライトが同定された。この鉱物は、陽イオンとしてカルシウムとマグネシウムを含んでおり、水素イオンの代わりにアルカリ土類もしくはアルカリ元素が取り込まれたことを示す。このことは、地表近傍の環境では、リン酸濃度が高い場合には、ウランの溶解度は低いため、さまざまな元素を取り込みながらリン酸塩鉱物として保持されることを示す。

論文

東濃ウラン鉱床月吉鉱体の重鉱物組成

笹尾 英嗣; 中田 正隆*; 小室 光世*

資源地質, 62(3), p.225 - 233, 2012/11

東濃ウラン鉱床月吉鉱体において、鉱体母岩の瑞浪層群の鉱石、非鉱石の砂岩及び基盤の土岐花崗岩の重鉱物組成分析を行った。鉱石に含まれる重鉱物はおもに黒雲母,角閃石及び不透明鉱物であった。鉱石のうちの1試料にはトパーズ,錫石,ザクロ石,褐簾石が含まれる。非鉱石の砂岩の重鉱物は、おもに角閃石,輝石及び不透明鉱物からなる。また、基盤の花崗岩は、おもに黒雲母からなる。重鉱物組成から、鉱体周辺の堆積物は、花崗岩,火山灰及びペグマタイトもしくは熱水性鉱床から供給されたと推定された。鉱石には花崗岩から供給された堆積物が多く、非鉱石の砂岩はおもに火山灰起源であると考えられた。トパーズと錫石は月吉鉱体北東側に分布する苗木花崗岩に伴われるペグマタイトや熱水性鉱床から供給されたと考えられた。鉱体周辺の礫岩を構成する礫の岩種からも堆積物は北東から供給されたと考えられることから、月吉鉱体周辺の堆積物には、北東側から供給された堆積物が含まれると推察された。

論文

地表近傍の酸化的な水理地質環境における放射性鉱物の安定性; 岐阜県南東部,苗木地方の砂鉱床の事例

笹尾 英嗣; 小室 光世*; 中田 正隆*

資源地質, 59(3), p.209 - 217, 2009/10

我が国のウラン鉱床は、さまざまな地質学的事象を被りつつも長期間にわたって核種が保持されてきた事例である。このため、このような天然の事例を通じて、我が国の多様な地質環境における長期間に渡る核種の保持・移行挙動についての理解を深めることは、核種移行モデルの不確実性を低減させるとともに、地層処分の安全性に対する信頼性をさらに向上させるうえで有益である。そこで、地表近傍の酸化的な環境における核種の移行挙動を解明することを目的として、岐阜県南東部、苗木地域のウラン鉱床(砂鉱床タイプ)の試料を用いて、放射性鉱物(ジルコン,モナズ石,フェルグソン石,トール石など)の表面構造の観察と化学分析を行った。その結果、各鉱物の変質・溶食に対する安定性の程度や変質層の形成速度などを見積もることができた。また、放射性鉱物が変質を受けやすい酸化的な環境におかれた場合、ウランの溶出速度は鉱物種に依存するものの、その量は微量にとどまることが示唆された。

報告書

わが国のウラン鉱床に関するナチュラル・アナログ研究-特に東濃ウラン鉱床について-

小室 光世; 笹尾 英嗣

JNC TY7400 2004-003, 707 Pages, 2004/05

本研究は,筑波大学とサイクル機構の共同研究として,わが国の地質体中に放射性核種が存在する様々なウラン鉱床,特に東濃ウラン鉱床を対象として,地質体中での物質循環を把握する手法を用いたナチュラル・アナログ研究を行い,その方法論を確立するとともに,わが国の複雑多様な地質環境における長期間にわたる放射性核種の移行挙動の解明を目的として実施した。

論文

Migration, fixation and long-term preservation of uranium in Tono uranium deposit, Japan; A Mineralogical approach

吉田 英一; 小室 光世

Proceedings of Migration '97, P. 87, 1997/00

東濃ウラン鉱床中のウランの産状における鉱物学的調査を行った。その結果今回、微小割れ目(一部ズレを伴う)内にウランの濃集を伴う部分を認めた。これは、ウラン鉱床内のウラン濃集メカニズムとして、一部微小割れ目を伴う構造運動に伴って酸化した地下水の侵入と同時にウランが濃集したことを示唆する。本報告では、これらの詳細なプロセスについて発表する。

論文

Corrosion of detrital sand grains in uranium ores from the Kanyemba-1 deposit, Zimbabwe

小山 和俊; 小室 光世*

Annual report of the Institute of Geoscience, the University of Tsukuba, 19, p.73 - 78, 1993/00

ジンバブエ国カニヤンバ-1鉱床の還元鉱の組織構造を検討した。母岩をなす砂岩は,ある程度の粒子結合を示す分級のよい中粒$$sim$$粗粒の長石質アレナイトである。鉱石は,これらの砂岩の砕屑粒子である石英,長石類が溶解され,コフィン石,ピッチブレンド,黄鉄鉱を伴う含水雲母鉱物が充填するフローティング組織を呈する。また,極く一部ではあるがウランを伴う有機物が充填するものも見出される。一般の堆積一続成環境における砕屑粒子の溶解は,有機酸や有機物に富む環境で顕著であり,また,ウラン鉱化地域においてもウランを伴う有機物に伴って認められることは,カニヤンバ-1鉱床の還元鉱の有機物を伴っていない部分の砕屑粒子の溶解も有機物の関与のもとで進行したことを示しているものと考えられる。極く一部のウランを伴う有機物は,この作用のレリックであろう。

報告書

高レベル廃棄物地層処分システムの性能評価における地下水の地球化学的特性に関するモデル化

油井 三和; 武田 精悦; 小室 光世*; 牧野 仁史; 澁谷 朝紀; 梅木 博之; 石黒 勝彦

PNC TN8410 92-166, 174 Pages, 1992/09

PNC-TN8410-92-166.pdf:4.22MB

本報告書は、高レベル廃棄物地層処分システムの性能評価上重要な、地質環境条件の一つである地下水の地球化学的特性に関して、考察を行ったものである。地下水の地球化学特性を性能評価の観点から把握するため、まず地下水の地球化学的特性に係わる因子を抽出した。次いでこれらの重要な因子に対して、一般的に適用可能と考えられる理論や実測データに基づく地球化学プロセスのモデル化を行った。その結果、地下水の起源と地下水-岩石反応の進展を考慮した地球化学平衡モデルにより、我が国の多岐にわたる地下水組成について、性能評価の観点から以下の5種類のモデル地下水を設定することができた。

報告書

ESR and cathodoluminescence studies of radiation defects in clays and quartz from some U deposits

Clozel, B.*; 小室 光世; 中嶋 悟*; 永野 哲志*; 正木 信行*; 林 久人*

PNC TN6410 92-004, 32 Pages, 1992/03

PNC-TN6410-92-004.pdf:1.45MB

主に堆積岩中に胚胎する世界のウラン鉱床6地域の岩石試料について、鉱物の放射線損傷を電子スピン共鳴分光法(ESR)及びカソードルミネッセンス(CL)法によりしらべた、カオリン鉱物を含む粘土フラクション粉体のESRスペクトルには、カオリナイトに知られている放射中心と同様のシグナルが観察された。しかし、他のスメクタイトやイライト等の粘土鉱物にはこのような放射中心は認められなかった。したがって、岩石の風化や変質の際の、ウラン等の放射性元素の挙動の指標としては、カオリン鉱物が最も適している。同じ試料薄片のCL法による観察では、ウランの含有量の高い試料中の石英粒子の周縁部に、30ミクロン程度の放射線損傷リムが存在していることが観察された。このリムは、ウランの含有量が低くても年代の古い試料には存在しており、石英の堆積時から現在までの放射線被爆歴を示している。したがって、これら2つの手法は、鉱床生成時から現在にかけてのウランの2次的移動・濃集過程の解析の手段として用いることができる。

論文

ESR AND OBSERVED IN QUARTZ GRAINS FROM URANIUM DEPOSITS:IMPLICATIONS FOR URANIUM MIGRATION IN NATURAL HYDROGEOLOGICAL ENVIRONMENT

吉田 英一; 佐藤 和彦; 小室 光世

Proceedings of Migration '97, , 

電子スピン共鳴法(ESR;Electon Spin Resonance)とカソードルミネッセレス(CL;Cathode Luminescence)によるウランウラン鉱床中の石英粒子の観察を行った.これまでの観察結果から年代の古い石英粒子ほどCLの像が明確になり,ESRの共鳴度も高くなることが認められた.これらの定量的な相関関係を抑えることによって,ウラン鉱床の形成メカニズムを解析できる可能性が示唆された.

口頭

堆積学的に見た東濃ウラン鉱床の鉱床生成機構

笹尾 英嗣; 小室 光世

no journal, , 

東濃ウラン鉱床の生成機構としては、花崗岩から溶脱されたウランが堆積岩中でおもに沸石類による吸着を経て濃集したという地下水モデルが一般に採用されてきた。しかし、産状の再検討の結果、ウランは有機物,スメクタイト,Fe-Ti酸化鉱物,黒雲母に伴われ、おもに閃ウラン鉱やコフィン石として見いだされており、新たな生成モデル構築の必要性が示唆される。そこで、鉱床母層である瑞浪層群土岐夾炭累層の礫種組成,重鉱物組成を調査し、堆積学的な見地から鉱床生成機構を考察した。その結果、鉱化帯周辺で認められる特異な組成を有する重鉱物が、多様な放射性鉱物を含むことで知られる苗木花崗岩に由来する可能性が示された。鉱化帯では苗木花崗岩に由来すると考えられる放射性鉱物は見いだされていないが、月吉鉱床では鉄-チタン酸化鉱物の溶解がウラン鉱化作用に伴って見いだされており(笹尾ほか、2005)、濃集した重鉱物がウラン鉱化作用に伴って溶解した可能性が考えられる。これらをまとめると、鉱床生成機構として苗木花崗岩に由来するウランを含む重鉱物が漂砂鉱床として一次濃集し、その重鉱物と可溶性有機物に富む溶液との反応によってウランが溶出・濃集したというモデルが考えられる。

口頭

放射性核種移行の鉛同位体組成への影響評価; 東濃ウラン鉱床におけるモデル計算

矢口 昌*; 小室 光世*; 笹尾 英嗣

no journal, , 

東濃ウラン鉱床地域では、現在の還元的地下水環境下でウラン系列の中間壊変生成物であるラジウムやラドンの地下水への溶出が報告されている。一方、多くの鉱石の鉛同位体比はアイソクロン上にプロットされ、最近の顕著な核種移行が見られないことを示す。これらを統一的に理解し、核種移行を正確に評価するために、物質移動の基本式に基づく一次元核種移行モデルを作成し、数値計算によって娘核種移行の鉛同位体比への影響を評価した。予察的な検討より、溶出挙動及び長い半減期からラジウムの溶出について放射平衡を仮定した初期条件で見積もることとした。その結果、用いた初期条件では、地下水中に娘核種が認められることと、鉛同位体比からみて顕著な核種移行が見られないこととは矛盾するものではないことが明らかになった。

口頭

鉛同位体比からみた東濃ウラン鉱床の形成と核種移行

小室 光世*; 矢口 昌*; 笹尾 英嗣

no journal, , 

東濃ウラン鉱床は新第三紀中新世瑞浪層群土岐夾炭層に胚胎する。本研究では、東濃ウラン鉱床地域のウラン鉱石,瑞浪層群の堆積岩,基盤の花崗岩類について鉛同位体比を測定し、ウラン鉱床の起源,形成時期,形成プロセス,鉱床形成時及びそれ以降の放射性核種の移行挙動について考察した。その結果、東濃ウラン鉱床は20Maの瑞浪層群土岐夾炭層堆積時における花崗岩起源のウランの一次濃集と、埋没,隆起後の瀬戸層群堆積時における酸化的地下水の流入に伴う一次鉱石の部分溶解とウランの再濃集によって形成されたと考えられた。

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