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報告書

幌延深地層研究計画(第1段階)における深層ボーリング調査の割れ目データ集

草野 友宏; 石井 英一

JAEA-Data/Code 2015-024, 6 Pages, 2016/02

JAEA-Data-Code-2015-024.zip:2.23MB
JAEA-Data-Code-2015-024.pdf:7.54MB

日本原子力研究開発機構では、堆積岩を対象とした深地層の研究施設計画を北海道幌延町において進めている。本データ集は、幌延深地層研究計画(第1段階)において実施した深層ボーリング調査の割れ目データに関する情報を取りまとめたものである。

論文

Release of mantle and crustal helium from a fault following an inland earthquake

梅田 浩司; 浅森 浩一; 草野 友宏

Applied Geochemistry, 37, p.134 - 141, 2013/10

 被引用回数:8 パーセンタイル:63.57(Geochemistry & Geophysics)

断層から放出されるガスの同位体組成を指標に、地形判読では不明瞭な活断層の位置を特定するための調査技術の開発を進めている。今回はこれらの技術開発の一環として、2011年6月30日に発生した長野県中部の地震(M5.4)の震源域周辺において、地下水の溶存ガスや温泉の遊離ガスの採取を行い、希ガス同位体の測定を行った。その結果、地震を引き起こした牛伏寺断層に沿って高い$$^{3}$$He/$$^{4}$$He比が観測された。また、地震発生前に比べて断層近傍ではマントル起源ヘリウムが、断層から離れた地域では地殻起源ヘリウムの含有量が増加する傾向が認められる。

論文

Spatial variations in $$^{3}$$He/$$^{4}$$He ratios along a high strain rate zone, central Japan

梅田 浩司; 草野 友宏; 二ノ宮 淳*; 浅森 浩一; 中島 淳一*

Journal of Asian Earth Sciences, 73, p.95 - 102, 2013/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:86.47(Geosciences, Multidisciplinary)

新潟平野から神戸に至る幅約100km長さ約500kmの領域は、その周辺の地域に比べて1桁以上、地殻歪速度が大きい顕著な変動帯(新潟・神戸歪集中帯)であることが知られている。歪集中帯での地震波速度構造や比抵抗構造解析の結果、この地域の下部地殻又は上部地殻には不均質構造が認められる。この地域の地下水中に含まれるヘリウム同位体比を測定した結果、北部では太平洋プレートから南部ではフィリピン海プレートから脱水した流体がこれらの不均質構造に関与することが明らかになった。また、1995年兵庫県南部地震、2004年新潟県中越地震、2007年新潟県中越沖地震等の震源域では顕著に高いヘリウム同位体比が観測された。

論文

Tectonic shortening and coeval volcanism during the Quaternary, northeast Japan arc

梅田 浩司; 伴 雅雄*; 林 信太郎*; 草野 友宏

Journal of Earth System Science, 122(1), p.137 - 147, 2013/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:82.34(Geosciences, Multidisciplinary)

自然現象の将来予測(外挿予測)に伴う不確実性を検討するためには、現在の変動傾向がどの程度の過去まで遡れるかを明らかにすることが重要となる。本研究では、東北日本弧の火山活動を事例に、過去200万年間の火山の分布,マグマ噴出量,噴火様式,岩石の化学組成等の時間変化を解析した。その結果、約1Ma(現在から100万年前頃)を境に、(1)噴火様式の変化、(2)マグマ噴出量の増大、(3)マグマ化学組成の変化が認められる。これらのことから、現在の東北日本弧の火山活動のパターンは中期更新世まで遡ることができると考えられる。

論文

Relationship between $$^{3}$$He/$$^{4}$$He ratios and subduction of the Philippine Sea plate beneath southwest Japan

梅田 浩司; 草野 友宏; 浅森 浩一; McCrank, G. F.*

Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 117(B10), p.B10204_1 - B10204_13, 2012/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:84.73(Geochemistry & Geophysics)

ヘリウムは不活性ガスであることから地殻内の物質との化学反応を生じないほか、大気や地殻に比べてマントルのヘリウム同位体比($$^{3}$$He/$$^{4}$$He比)は著しく大きいことから、マントル物質が地表に放出している地域を検出するためのトレーサーと考えられる。西南日本の地下水や温泉ガス中のヘリウム同位体の924データをコンパイルし、同位体比の分布とフィリピン海プレートの構造やテクトニクスとの関連性を検討した。その結果、ヘリウム同位体比は、プレート運動に伴って地殻変動が活発な地域を定量的に評価するための化学性指標として有効であることが示唆される。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成23年度)

浅森 浩一; 丹羽 正和; 花室 孝広; 山田 国見; 草野 友宏; 幕内 歩; 高取 亮一; 國分 陽子; 松原 章浩; 石丸 恒存; et al.

JAEA-Research 2012-024, 132 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-024.pdf:15.68MB

本報は、深地層の科学的研究のうち、「地質環境の長期安定性に関する研究」について、第2期中期計画期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)の2年目である平成23年度に実施した研究開発にかかわる成果を取りまとめたものである。第2期中期計画期間においても第1期中期計画に引き続き、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を反映できるよう、(1)概要調査などに必要となる、自然現象に関する過去の記録や現在の状況を調査するための体系的な技術の整備(調査技術の開発・体系化)、(2)変動シナリオを考慮した安全評価の基盤となる、将来の自然現象に伴う地質環境の変化を予測・評価するための手法の整備(長期予測・影響評価モデルの開発)のほか、(3)最先端の分析装置などを用いた放射年代測定や鍵層の高分解能同定法などによる編年技術の高度化(年代測定技術の開発)を進めている。本報では、それぞれの研究分野にかかわる科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果及び今後の課題などについて述べる。

報告書

日本列島における地下水・温泉ガスのヘリウム同位体比データベースの作成

草野 友宏; 浅森 浩一; 梅田 浩司

JAEA-Data/Code 2012-017, 19 Pages, 2012/09

JAEA-Data-Code-2012-017.pdf:1.73MB
JAEA-Data-Code-2012-017-appendix(CD-ROM).zip:0.29MB

断層運動や隆起・侵食作用の原因となる地殻変動は、地質環境の長期的な安定性を評価するうえで考慮すべき重要な外的要因である。これまでの研究によって地殻変動や火成活動が活発な地域ではマントル起源物質が地表から放出されている事例が数多く報告されている。本稿では代表的なマントル起源物質の一つであるヘリウム同位体に着目して、これらと地殻変動や火成活動の関連性を定量的に検討するための基盤情報として、国内においてこれまでに測定された地下水・温泉ガスのヘリウム同位体比を取りまとめたデータベースを作成した。このデータベースは、地下水井や温泉井から採取された遊離ガス及び溶存ガスの希ガス同位体及び主成分化学組成などについて、108件の学術論文などにより公表されている1728件のデータを取りまとめたものである。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(平成24年度)

浅森 浩一; 丹羽 正和; 花室 孝広; 山田 国見; 草野 友宏; 幕内 歩; 高取 亮一; 國分 陽子; 石丸 恒存; 梅田 浩司

JAEA-Review 2012-024, 44 Pages, 2012/07

JAEA-Review-2012-024.pdf:1.29MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に関する研究についての第2期中期計画期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)における平成24年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第2期中期計画に基づき、第1期中期計画期間(平成17年度$$sim$$平成21年度)における研究成果、平成22年度及び平成23年度の研究成果、関係研究機関の動向や大学などで行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関からのニーズなどを考慮しつつ策定した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進していく。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成22年度)

安江 健一; 浅森 浩一; 谷川 晋一; 山田 国見; 山崎 誠子; 國分 陽子; 丹羽 正和; 道家 涼介; 草野 友宏; 花室 孝広; et al.

JAEA-Research 2011-023, 113 Pages, 2011/10

JAEA-Research-2011-023.pdf:10.9MB

本報は、深地層の科学的研究のうち、「地質環境の長期安定性に関する研究」について、第2期中期計画期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)の初年度である平成22年度に実施した研究開発にかかわる成果を取りまとめたものである。第2期中期計画期間においても第1期中期計画に引き続き、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を反映できるよう、(1)概要調査などに必要となる、自然現象に関する過去の記録や現在の状況を調査するための体系的な技術の整備(調査技術の開発・体系化)、(2)変動シナリオを考慮した安全評価の基盤となる、将来の自然現象に伴う地質環境の変化を予測・評価するための手法の整備(長期予測・影響評価モデルの開発)のほか、(3)最先端の分析装置などを用いた放射年代測定や鍵層の高分解能同定法などによる編年技術の高度化(年代測定技術の開発)を進めている。本報では、それぞれの研究分野にかかわる科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果及び今後の課題などについて述べる。

論文

Development of methodology for the characterisation of the long-term geosphere evolution, 2; Estimation of the long-term evolution of groundwater flow conditions in a Tono area case study

小坂 寛; 三枝 博光; 安江 健一; 草野 友宏; 尾上 博則

Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 9 Pages, 2011/10

原子力機構では、東濃地域を事例として、演繹法・帰納法に基づくアプローチを適用した地下水流動特性の長期変遷の推定に関する方法論の開発を進めている。演繹法に基づくアプローチを用いた研究では、地形変化に関する物理モデルと地下水流動解析を組合せた手法は、地形・気候変化に伴う将来の地下水流動特性の変化の推定に適用できることを確認した。また、演繹法に基づくアプローチを用いた研究では、幾つかの空間・時間スケールを対象とした古水理地質学的研究を実施した。このうち、広範囲を対象領域とした研究では、長期的な地形変化に伴う地下水流動特性の変化を推定するための方法として、まず広範囲を対象とした粗い精度の古地形の推定と地下水流動解析により、現地調査を含むサイト特性評価を効率的に実施する領域を選定することを提案した。これらの研究を通して、演繹法・帰納法に基づくアプローチは、地下水流動特性の長期変遷の推定に有効であることを確認した。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(平成23年度)

安江 健一; 浅森 浩一; 草野 友宏; 國分 陽子; 谷川 晋一; 丹羽 正和; 花室 孝広; 山崎 誠子; 山田 国見; 石丸 恒存; et al.

JAEA-Review 2011-023, 43 Pages, 2011/07

JAEA-Review-2011-023.pdf:1.84MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に関する研究についての第2期中期計画期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)における平成23年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第2期中期計画に基づき、第1期中期計画期間(平成17年度$$sim$$平成21年度)における研究成果、平成22年度の研究成果、関係研究機関の動向や大学などで行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関からのニーズなどを考慮しつつ策定した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の3つの枠組みで研究開発を推進していく。

報告書

「地質環境の長期安定性に関する研究」第1期中期計画期間(平成17年度$$sim$$平成21年度)報告書(H22レポート)

草野 友宏; 浅森 浩一; 黒澤 英樹; 國分 陽子; 谷川 晋一; 根木 健之; 花室 孝広; 安江 健一; 山崎 誠子; 山田 国見; et al.

JAEA-Research 2010-044, 153 Pages, 2011/01

JAEA-Research-2010-044.pdf:12.53MB

本報は、深地層の科学的研究のうち、「地質環境の長期安定性に関する研究」について、第1期中期計画期間の5か年(2005年度$$sim$$2009年度)に実施した研究開発にかかわる成果を取りまとめたものである。第1期中期計画では、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を反映できるよう、(1)概要調査などに必要となる、自然現象に関する過去の記録や現在の状況を調査するための体系的な技術の整備(調査技術の開発・体系化)、(2)変動シナリオを考慮した安全評価の基盤となる、将来の自然現象に伴う地質環境の変化を予測・評価するための手法の整備(長期予測・影響評価モデルの開発)のほか、(3)最先端の分析装置などを用いた放射年代測定や鍵層の高分解能同定法などによる編年技術の高度化(年代測定技術の開発)を進めてきた。本報では、それぞれの研究分野にかかわる科学的・技術的背景を解説するとともに、設定した研究課題に対してこれまでに実施してきた内容,主な研究成果及び今後の課題などについて述べる。

論文

A Large intraplate earthquake triggered by latent magmatism

梅田 浩司; 浅森 浩一; 根木 健之; 草野 友宏

Journal of Geophysical Research, 116(B1), p.B01207_1 - B01207_12, 2011/01

 被引用回数:12 パーセンタイル:56.57(Geochemistry & Geophysics)

2000年10月に発生した鳥取県西部地震は$$M$$$$_{j}$$=7.3の巨大な内陸地震であったにもかかわらず地表には明瞭な地震断層を生じなかった。しかしながら、その後の解析によって、地震を引き起こしたのは未成熟な断層であり、震源断層からの主破壊は地下1-2kmまで達したものの、地表では幾つかに分散するわずかな横ずれ変位しか生じなかったことが明らかにされた。本研究では、未成熟な震源断層を検出する手法として、地磁気・地電流観測に基づく比抵抗構造解析と地下水中のヘリウム同位体の観測をそれぞれ適用した。その結果、鳥取県西部地震を引き起こした震源断層の南西側の中部-下部地殻には溶融体が存在することが明らかになった。また、溶融体の周辺には低周波地震も発生していることから、溶融体から放出された流体が震源断層の活動と密接に関連することが示唆される。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(平成22年度)

安江 健一; 浅森 浩一; 山田 国見; 國分 陽子; 山崎 誠子; 黒澤 英樹; 谷川 晋一; 根木 健之; 草野 友宏; 花室 孝広; et al.

JAEA-Review 2010-034, 42 Pages, 2010/09

JAEA-Review-2010-034.pdf:1.15MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に関する研究についての第2期中期計画期間(平成22年4月$$sim$$平成27年3月)の初年度である平成22年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第2期中期計画をベースに、第1期中期計画期間(平成17年4月$$sim$$平成22年3月)における研究成果,関係研究機関の動向や大学などで行われている最新の研究,実施主体や規制機関からのニーズなどを考慮したうえで策定した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果をタイムリーに反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化,(2)長期予測・影響評価モデルの開発,(3)年代測定技術の開発の3つの枠組みで研究開発を推進していく。

報告書

「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画; 第2期中期計画(平成22年度$$sim$$平成26年度)

梅田 浩司; 石丸 恒存; 安江 健一; 浅森 浩一; 山田 国見; 國分 陽子; 花室 孝広; 谷川 晋一; 草野 友宏

JAEA-Review 2010-030, 48 Pages, 2010/09

JAEA-Review-2010-030.pdf:1.42MB

本計画書は、深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究における今後5か年(第2期中期計画期間、2010年$$sim$$2014年)の基本計画である。本計画の策定にあたっては、関係研究機関の動向や大学などで行われている基礎研究を精査したうえで、関係法令や報告に留意しつつ、研究の基本的な考え方,研究開発の方向性,研究課題,達成目標,推進方策などを取りまとめた。さらに、実施主体や規制機関のさまざまなニーズのうち重要性と緊急性を考慮して研究計画の重点化を図った。なお、第2期中期計画では、調査技術の開発・体系化,長期予測・影響評価モデルの開発,年代測定技術の開発の3つの枠組みで研究開発を推進していく。

報告書

地下水流動特性の長期的変化の推定に用いる表層水理に関する情報の整理

草野 友宏; 安江 健一; 竹内 竜史; 三枝 博光; 宮原 智哉*

JAEA-Review 2009-079, 56 Pages, 2010/03

JAEA-Review-2009-079.pdf:4.64MB

気候・海水準変動に伴う地質環境条件の長期的な変化の幅を概括的に把握するため、地下水流動特性の変化に影響がある表層水理に着目し、表層水理のデータの中でも推定が難しい蒸発散量について、国内外の約50編の文献に示された84地区の蒸発散量のデータを収集し、年間の蒸発散量に関する情報を整理した。気候変動に伴う表層水理の変化の幅を考慮するためには、日本における温暖期(現在)と寒冷期のデータが必要であることから、現在の日本と世界の高緯度地域(氷期の日本と類似する気候と考えられる地域)のデータを収集した。これらの情報を、算定手法や位置・流域特性・蒸発散量・降水量などを地区ごとに示した一覧表にまとめた。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成20年度)

草野 友宏; 浅森 浩一; 黒澤 英樹; 谷川 晋一; 二ノ宮 淳; 根木 健之; 花室 孝広; 安江 健一; 山田 国見; 石丸 恒存; et al.

JAEA-Research 2009-072, 72 Pages, 2010/03

JAEA-Research-2009-072.pdf:11.27MB

我が国は変動帯に位置しており、安定大陸に位置する欧米諸国に比べて、地震や火山活動などが活発である。地層処分においては、まず安定な地質環境を選んだうえで、そこに適切な多重バリアシステムを構築することが、安全確保の基本的な考え方である。このため、地質環境の長期安定性に関する研究においては、地層処分の場としての地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある地震・断層活動,火山活動,隆起・侵食,気候・海水準変動などの天然現象に着目して、それらの有無や程度が文献から明らかでない場合に適用する調査技術や、それらが地質環境に及ぼす影響を評価するための調査技術・解析手法にかかわる研究開発を進めている。平成20年度は、以下の項目について調査・研究を行った。地震・断層活動については、断層の発達履歴や活動性に関する調査技術の整備,断層帯における影響評価モデルの開発に関する事例調査を実施した。火山・地熱活動については、第四紀の火山・地熱活動(特に低温領域の熱履歴)や地下深部のマグマ・高温流体などの基礎的な探査技術の適用性を検討した。隆起・侵食/気候・海水準変動については、古地形・古気候を復元する調査技術の整備や地形変化をシミュレートする技術の開発を行った。地質環境の長期安定性にかかわる総合評価研究については、地殻変動及び気候変動などを考慮した地下水流動解析手法の開発を進めた。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成19年度)

草野 友宏; 野原 壯; 梅田 浩司; 石丸 恒存; 花室 孝広; 齋藤 龍郎; 安江 健一; 丹羽 正和; 島田 耕史; 山田 国見; et al.

JAEA-Research 2009-022, 47 Pages, 2009/09

JAEA-Research-2009-022.pdf:48.94MB

我が国は変動帯に位置しており、安定大陸に位置する欧米諸国に比べて、地震や火山活動等が活発である。地層処分においては、まず安定な地質環境を選んだうえで、そこに適切な多重バリアシステムを構築することが、安全確保の基本的な考え方である。このため、地質環境の長期安定性に関する研究においては、地層処分の場としての地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある地震・断層活動,火山活動,隆起・侵食,気候・海水準変動等の天然現象に着目して、それらの有無や程度が文献から明らかでない場合に適用する調査技術や、それらが地質環境に及ぼす影響を評価するための調査技術・解析手法にかかわる研究開発を進めている。平成19年度においては、我が国の地質環境において地層処分システムの成立性に重大な影響を及ぼす現象の存在や、過去の変動の履歴を確認するための調査技術として、以下の項目について調査・研究を行った。地震・断層活動については、破砕帯の分布,活動履歴,活動性の調査技術の整備を行った。火山活動については、熱履歴や地下深部のマグマ・高温流体などを調査する技術の開発を行った。隆起・侵食/気候・海水準変動については、河成段丘を用いた隆起速度を調査する技術,地形変化をモデル化する技術,地殻変動や気候変動を考慮した地下水流動解析手法などの開発を行った。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成18年度)

野原 壯; 梅田 浩司; 笹尾 英嗣; 花室 孝広; 齋藤 龍郎; 安江 健一; 丹羽 正和; 眞島 英壽*; 島田 耕史; 山田 国見; et al.

JAEA-Research 2008-062, 61 Pages, 2008/07

JAEA-Research-2008-062.pdf:39.02MB

我が国は変動帯に位置しており、安定大陸にある欧米諸国に比べて、地震や火山活動等が活発である。地質環境の長期安定性に関する研究においては、地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある天然現象に着目して、それらの特徴を明らかにするとともに、それらが地質環境に及ぼす影響を評価するための調査技術・手法にかかわる研究開発を進めている。平成18年度においては、地層処分システムの成立性に重大な影響を及ぼす現象の存在や、過去の変動の履歴をあらかじめ確認するための調査技術として、以下の項目について調査・研究を行った。活断層・地震活動については、活断層の分布と活動履歴(移動,伸張,変形帯の発達過程)の調査技術に関する既存情報の整備を行い、火山活動については、第四紀の火山・地熱活動(特に低温領域の熱履歴)や地下深部のマグマ・高温流体等の基礎的な探査技術の抽出を行った。隆起・侵食/気候・海水準変動については、地形変化モデルの概念モデルの作成等を行った。

口頭

地質環境の長期安定性にかかわる地形変化と気候変動の研究; 内陸部における事例研究

安江 健一; 田力 正好; 三枝 博光; 丹羽 正和; 黒澤 英樹; 草野 友宏

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分の安全性を確保するためには、隆起・侵食や気候変動などの天然現象の規模やそれらが引き起こす地質環境の変化を適切に考慮する必要がある。原子力機構では過去から現在までの地形や気候の変化を明らかにして将来の地形や気候の変化を予測する技術を整備するとともに、地殻変動及び気候・海水準変動が複合して引き起こす地下水流動の長期変化に関する解析手法の開発を進めている。特に内陸部を対象として、(1)古地形・古環境の復元調査技術の整備,(2)地形変化モデルの開発,(3)地質環境の変化を考慮した地下水流動解析手法の開発、に取り組んでいる。本発表では、これまで実施してきた技術開発のうち主要な成果について概略を報告する。

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