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論文

Structural and compositional characteristics of Fukushima release particulate material from Units 1 and 3 elucidates release mechanisms, accident chronology and future decommissioning strategy

Martin, P. G.*; Jones, C. P.*; Bartlett, S.*; Ignatyev, K.*; Megson-Smith, D.*; 佐藤 志彦; Cipiccia, S.*; Batey, D. J.*; Rau, C.*; 末木 啓介*; et al.

Scientific Reports (Internet), 10, p.22056_1 - 22056_17, 2020/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Multidisciplinary Sciences)

The structural form and elemental distribution of material originating from different Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant reactors (Units 1 and 3) is hereby examined to elucidate their contrasting release dynamics and the current in-reactor conditions to influence future decommissioning challenges. Complimentary computed X-ray absorption tomography and X-ray fluorescence data show that the two suites of Si-based material sourced from the different reactor Units have contrasting internal structure and compositional distribution. The known event and condition chronology correlate with the observed internal and external structures of the particulates examined, which suggest that Unit 1 ejecta material sustained a greater degree of melting than that likely derived from reactor Unit 3. In particular, we attribute the near-spherical shape of Unit 1 ejecta and their internal voids to there being sufficient time for surface tension to round these objects before the hot (and so relatively low viscosity) silicate melt cooled to form glass. In contrast, a more complex internal form associated with the sub-mm particulates invoked to originate from Unit 3 suggest a lower peak temperature, over a longer duration. Using volcanic analogues, we consider the structural form of this material and how it relates to its environmental particulate stability and the bulk removal of residual materials from the damaged reactors. We conclude that the brittle and angular Unit 3 particulate are more susceptible to further fragmentation and particulate generation hazard than the round, higher-strength, more homogenous Unit 1 material.

論文

福島県大熊町及び双葉町にて採取した放射性セシウムを含む不溶性粒子の分類

五十嵐 淳哉*; Zhang, Z. J.*; 二宮 和彦*; 篠原 厚*; 佐藤 志彦; 箕輪 はるか*; 吉川 英樹

KEK Proceedings 2019-2, p.54 - 59, 2019/11

福島第一原子力発電所の事故により環境中に大量の放射性物質が放出された。これらの中で一部の放射性核種は、SiO$$_{2}$$の母材に放射性Csが濃集した水や酸に不溶な粒子(以下、不溶性粒子)として放出されたことがわかっている。不溶性粒子は水に不溶であることから環境中に存在し続けると考えられ、高濃度でCsを濃集していることから、体内へ取り込まれた際の健康被害が懸念される。しかしながら、これらの粒子がいつどこへどれくらい放出されたかについての知見は限られている。本研究では福島県大熊町と双葉町の土壌から不溶性粒子を採取し、採取場所ごとの粒子の形状やその性質の違いについて調べた。

論文

First determination of Pu isotopes ($$^{239}$$Pu, $$^{240}$$Pu and $$^{241}$$Pu) in radioactive particles derived from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

五十嵐 淳哉*; Zheng, J.*; Zhang, Z.*; 二宮 和彦*; 佐藤 志彦; 福田 美保*; Ni, Y.*; 青野 辰雄*; 篠原 厚*

Scientific Reports (Internet), 9(1), p.11807_1 - 11807_10, 2019/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:66.73(Multidisciplinary Sciences)

TEPCO福島第一原子力発電所(福島原発)事故によって放射性微粒子が放出された。この粒子の生成過程を解明するために、この粒子中の化学組成に関してこれまで多くの研究が行われてきた。しかし、この粒子中に核燃料由来の放射性物質が含まれているかまで、明らかにされていなかった。そこで、放射化学法とICP-MSを用いて、粒子中のプルトニウム(Pu)の測定を行った。結果、放射性粒子中の$$^{239+240}$$Puと$$^{241}$$Pu濃度範囲は、それぞれ(1.70-7.06)$$times$$10$$^{-5}$$Bqと(4.10-8.10)$$times$$10$$^{-3}$$Bqであった。$$^{240}$$Pu/$$^{239}$$Puと$$^{241}$$Pu/$$^{239}$$Puの同位体原子比は、ORIGENコードを用いたシミュレーションの結果やこれまでに福島原発事故後に様々な環境試料の測定結果の範囲にあった。また土壌中の放射性微粒子(SP)は、$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs放射能比等から2と3号機由来の粒子と特定できたが、Puは検出されなかった。ダスト中の放射性微粒子(DP)は、$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs放射能比から福島原発1号機由来と特定でき、さらにDP3粒子中2粒子からPuが検出され、これは福島原発事故由来のPuであった。

論文

Activity of $$^{90}$$Sr in fallout particles collected in the difficult-to-return zone around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

Zhang, Z.*; 五十嵐 淳哉*; 佐藤 志彦; 二宮 和彦*; 末木 啓介*; 篠原 厚*

Environmental Science & Technology, 53(10), p.5868 - 5876, 2019/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:73.59(Engineering, Environmental)

福島第一原子力発電所周辺で採取したフォールアウト粒子に含まれるストロンチウム90($$^{90}$$Sr)の分析を行なった。採取した放射性粒子にはセシウム137($$^{137}$$Cs)も含まれており、最大4100Bq含まれていた。一方、ストロンチウム90は1.4Bqで$$^{137}$$Cs/$$^{90}$$Srは1000倍以上であった。これらの比は環境中で観測された結果と良くあっており、そして1号機内でのちに観測されたストロンチウム比よりも低くかった。

論文

Nondestructive elemental depth-profiling analysis by muonic X-ray measurement

二宮 和彦*; 久保 謙哉*; 長友 傑*; 髭本 亘; 伊藤 孝; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; 三宅 康博*; 鈴木 栄男*; et al.

Analytical Chemistry, 87(9), p.4597 - 4600, 2015/05

 被引用回数:13 パーセンタイル:53.62(Chemistry, Analytical)

Elemental analysis of materials is fundamentally important to science and technology. Many elemental analysis methods have been developed, but three-dimensional nondestructive elemental analysis of bulk materials has remained elusive. Recently, we developed a nondestructive depth-profiling elemental analysis method after a decade of research. This new method utilizes a new type of probe; a negative muon particle and high-energy muonic X-rays emitted after the muon stops in a material. We performed elemental depth profiling on an old Japanese gold coin (Tempo-Koban) using a low-momentum negative muon beam and successfully determined that the Au concentration in the coin gradually decreased with depth over a micrometer length scale.

論文

内陸部における侵食速度の指標に関する検討; 環流丘陵を伴う旧河谷を用いた研究

安江 健一; 高取 亮一*; 谷川 晋一*; 二ノ宮 淳*; 棚瀬 充史*; 古澤 明*; 田力 正好*

地質学雑誌, 120(12), p.435 - 445, 2014/12

侵食は、日本における高レベル放射性廃棄物の地層処分の実現可能性を考える上で、重要な自然現象の一つである。本研究では、侵食速度の指標として、環流丘陵を伴う旧河谷に着目した。この旧河谷は、分布が乏しい流域があるものの、日本列島の各地に分布し、様々な比高を持つことから、侵食速度を算出する際の有効な指標になると考えられる。この旧河谷を用いた事例研究を、熊野川(十津川)の中流域において行った結果、旧河床堆積物を覆う角礫層は最終間氷期以前の堆積物と考えられ、離水年代は12.5万年前かそれより古いと考えられる。この離水年代と旧河床堆積物の現河床からの比高から算出した下刻速度は、約0.9m/kyかそれより遅い可能性がある。より確度の高い侵食速度の算出には、環流旧河谷に分布する旧河床堆積物や斜面堆積物などを対象とした年代測定が今後の課題である。

論文

Measurements of the neutron activation cross sections for Bi and Co at 386 MeV

八島 浩*; 関本 俊*; 二宮 和彦*; 笠松 良崇*; 嶋 達志*; 高橋 成人*; 篠原 厚*; 松村 宏*; 佐藤 大樹; 岩元 洋介; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 161(1-4), p.139 - 143, 2014/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:19.81(Environmental Sciences)

GeV領域までの中性子に対する放射化断面積は、加速器施設で生成される高エネルギー中性子の線量評価のために必要なデータである。しかし実験値の不足から、約20MeV以上のエネルギー領域において十分な精度を持つ放射化断面積データが整備されていない。本研究では、大阪大学核物理研究センター(RCNP)において開発した準単色中性子場を用いて、BiとCoの放射化断面積を測定した。使用した準単色中性子場は、386MeVのピーク成分と、より低エネルギーの成分を持つ。実験では、ビーム軸に対して0度と25度の2角度で照射を行い、25度のデータを差し引くことにより、低エネルギー成分を除去した。照射試料の放射能は、高純度ゲルマニウム検出器にて測定した。発表では、取得した実験値と同エネルギー領域における中性子及び陽子に対する他の実験値と比較する。また、汎用モンテカルロコードPHITSの計算値との比較結果も報告する。

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:4 パーセンタイル:15.24(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

新潟-神戸ひずみ集中帯におけるヘリウム同位体比分布

二ノ宮 淳; 梅田 浩司; 浅森 浩一

月刊地球, 35(6), p.297 - 304, 2013/06

活断層・活褶曲・活傾動等の隆起・沈降・水平変動を含む第四紀の地殻変動(活構造)に関する研究は、従来、地形学,地質学及び地球物理学の領域で進められてきた。本研究では、活構造とヘリウム同位体比との関連性を明らかにするため、新潟-神戸ひずみ集中帯及びその周辺において、既存のヘリウム同位体比データのコンパイルを行うとともに、新たにデータを加え、その空間分布の特徴を明らかにした。その結果、火山活動や地殻変動の活発な地域と高いヘリウム同位体比($$^{3}$$He/$$^{4}$$He比)が認められる地域には、よい整合性が認められた。このことから地中ガスのヘリウム同位体比は、地殻変動の活動性を評価するための有効な指標であると示唆される。また、この指標を用いることにより、従来行われてきた地形・地質学的アプローチに基づく地殻変動の活動性評価の信頼性の向上を図ることが可能となる。

報告書

日本列島における環流旧河谷分布データベースの作成

高取 亮一; 安江 健一; 谷川 晋一*; 二ノ宮 淳*; 棚瀬 充史*

JAEA-Data/Code 2012-028, 15 Pages, 2013/03

JAEA-Data-Code-2012-028.pdf:34.12MB
JAEA-Data-Code-2012-028-appendix(CD-ROM).zip:0.52MB

日本原子力研究開発機構では、河成段丘の発達に乏しい内陸山地部における第四紀後期の隆起量を推定するために、山地部を流下する穿入蛇行河川において蛇行切断により取り残された旧河谷地形(環流旧河谷)を用いた隆起速度の推定手法の研究開発を進めている。本報告は、その基礎資料とする目的で、日本列島全域を対象とした2万5千分の1地形図の判読によって約1,000箇所に及ぶ環流旧河谷地形を抽出し、GISで利用可能なデータベースを作成したものである。データベース作成に際しては、環流旧河谷の位置,開析程度,比高,基盤地質などについて整理を行った。抽出の結果、日本列島全域に渡って環流旧河谷の分布が認められ、従来隆起速度が未知の山地部において、同一の地域・水系においてさまざまな比高を持つ環流旧河谷が分布することを確認した。また、現河床からの比高が高い環流旧河谷ほど離水時河床面の開析が進んでいる傾向が認められ、開析が進んでいる環流旧河谷ほど離水時期が古い可能性が示唆される。

論文

Development of nondestructive and quantitative elemental analysis method using calibration curve between muonic X-ray intensity and elemental composition in bronze

二宮 和彦; 長友 傑*; 久保 謙哉*; 伊藤 孝; 髭本 亘; 喜多 真琴*; 篠原 厚*; Strasser, P.*; 河村 成肇*; 下村 浩一郎*; et al.

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 85(2), p.228 - 230, 2012/02

 被引用回数:18 パーセンタイル:53.78(Chemistry, Multidisciplinary)

負ミュオンが物質中に停止しミュオン原子が形成すると、高エネルギーで透過力の強いミュオン特性エックス線が放出される。本研究ではミュオン特性エックス線測定による非破壊元素分析技術の開発を行った。元素の構成比が既知の青銅の標準試料に対して負ミュオンの照射を行い、ミュオン原子が形成した後に放出されるミュオン特性エックス線の強度から、青銅に含まれる元素構成を決定するための検量線を作成した。この関係を用いて成分が未知の中国の古銭について負ミュオンの照射を行い、得られたミュオン特性エックス線スペクトルから古銭の元素の構成比を非破壊で決定した。

論文

Manifestations of upwelling mantle flow on the Earth's surface

浅森 浩一; 梅田 浩司; 二ノ宮 淳*; 根木 健之

The Earth's Core; Structure, Properties and Dynamics, p.79 - 94, 2011/07

東北日本の背弧側に位置する朝日山地は左沢-長井断層の活動に伴う逆断層地塊であり、第四紀に1400m以上の著しい隆起が生じたと推定されている。しかしながら、これらの活断層の近傍よりも10km以上西方に山地の稜線が続いており、この隆起を単純な逆断層運動及び地塊傾動によって説明することはできない。本研究では朝日山地の隆起のメカニズムを解明するため、地磁気・地電流法による地殻からマントル最上部までの比抵抗構造及び山地周辺における温泉ガスの希ガス同位体の特徴を明らかにした。その結果、山地の稜線の直下における下部地殻からマントル最上部にかけて顕著な低比抵抗体が存在すること、温泉ガスのヘリウム同位体比が東北日本における活火山の火山ガスと同程度であることから、朝日山地の直下には溶融体が存在し、その熱による局所的な非弾性変形によって山地が隆起していることが示唆された。従来より、山地の隆起のタイプは、(1)褶曲断層山脈型、(2)逆断層地塊型、(3)横ずれ断層地塊型、(4)曲隆山地型に区分されているが、日本列島のような島弧では、火成活動に伴う非弾性型の山地が存在することが新たに明らかになった。

論文

Measurement of neutron cross sections for yttrium and terbium at 287 MeV

関本 俊*; 宇都宮 敬*; 八島 浩*; 二宮 和彦*; 尾本 隆志*; 中垣 麗子*; 嶋 達志*; 高橋 成人*; 篠原 厚*; 木下 哲一*; et al.

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 1, p.89 - 93, 2011/02

中性子入射反応断面積は、加速器施設の遮蔽設計や宇宙化学における元素合成過程の解明のために必要なデータである。しかし、約100MeV以上のエネルギー領域における実験データは乏しい。本研究では放射化法を用いて、イットリウムとテルビウムに対する287MeV中性子の反応断面積を測定した。実験は大阪大学核物理研究センター(RCNP)において、$$^{7}$$Li(p, n)反応により生成した準単色中性子ビームを用い行った。ビーム軸上に設置したイットリウムとテルビウムのサンプルに準単色中性子ビームを照射し、各サンプルの放射能を測定することにより反応断面積を導出した。また、陽子入射反応断面積を得るために、300MeV陽子ビームをサンプルに照射した実験も行った。発表では、得られた中性子入射反応断面積を示すとともに、陽子入射反応との相違点について考察する。

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

水素ガス原位置測定による断層破砕帯調査手法の検討

黒澤 英樹; 石丸 恒存; 島田 耕史; 丹羽 正和; 小坂 英輝*; 斉藤 聡*; 二ノ宮 淳

JAEA-Research 2009-043, 144 Pages, 2010/01

JAEA-Research-2009-043-01.pdf:8.09MB
JAEA-Research-2009-043-02.pdf:46.22MB

地震・断層活動は、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を考慮するうえで重要な自然現象の一つである。最近、断層の活動性評価や、断層活動に伴う破断,変形などの影響範囲の把握を目的とした地球化学的調査手法の一つとして、市販の携帯型水素ガス濃度検知器を使って測定する手法が考案された。本研究では、この手法の実用化を図るため、検知器の設置方法や、大気中の水蒸気や測定孔の掘削に伴う擾乱などが測定値に与える影響について検討した。さらに、断層破砕帯における事例研究として、山崎断層帯を対象に広域的な水素ガスの原位置測定を行った。その結果、山崎断層帯沿い及びその延長上にある微小地震密集域に位置する破砕帯や割れ目から高濃度の水素ガスの放出が検知され、一方で、それらから大きく離れた位置にある破砕帯や割れ目からは高濃度の水素ガスの継続的な放出は認められなかった。以上から、本研究で用いた水素ガスの濃度測定法は、地中から放出される水素ガス濃度の原位置測定を広範囲かつ短期間で実施するのに有効な手法であることが確認された。

論文

Release of mantle helium and its tectonic implications

梅田 浩司; 二ノ宮 淳; 浅森 浩一

Helium; Characteristics, Compounds, and Applications, 28 Pages, 2010/00

不活性の単原子ガスであるヘリウムは、その大きさや質量が小さいため、地殻内の拡散性(diffusibility)や浸透性(permeability)に優れている。そのため、マントル起源のヘリウムは、地殻中のマントル起源物質の存在を知るうえで重要な化学的指標の一つと考えられる。本報では、飯豊山地や鳥取県西部地震震源域の地下水の溶存ガスに含まれるヘリウム同位体比の特徴やその原因に関するこれまでの研究事例をレビューするとともに、北米プレートとユーラシアプレートの境界にあたる糸魚川-静岡構造線での観測結果を報告する。また、地下水中の溶存ガスを用いた地球化学的アプローチが地下深部のマグマや震源断層の検出に有効な手法であることを紹介する。

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。

論文

Helium isotopes as a tool for detecting concealed active faults

梅田 浩司; 二ノ宮 淳

Geochemistry, Geophysics, Geosystems (Internet), 10(8), p.Q08010_1 - Q08010_10, 2009/08

伏在活断層や低活動性で変動地形の明瞭でない活断層,未成熟な活断層等、いわゆる未知の活断層と呼ばれる断層を概要調査等によって確認することは、地層処分の安全性を確保する点から重要な課題である。これらの調査技術は、近年の変動地形学や地球物理学の進歩によって高い確度で識別されることが予想されるが、さらなる信頼性の向上を図るため、これまで研究事例が少なかった地球化学的アプローチによる活断層の検出手法について検討を行い、有効である可能性が示された。

論文

Heat source for an amagmatic hydrothermal system, Noto Peninsula, Central Japan

梅田 浩司; 二ノ宮 淳; 根木 健之

Journal of Geophysical Research, 114(B1), p.B01202_1 - B01202_10, 2009/01

地層処分システムの長期的な安全性を検討するうえで考慮すべき天然現象として、最近注目されている非火山性温泉の熱源を解明するため、能登半島(和倉温泉: 95度)を事例に、温泉ガスの希ガス同位体分析及び三次元比抵抗構造解析を行った。その結果、三次元比抵抗構造によると、地下2$$sim$$3kmまでは、中新世の堆積岩と考えられる低比抵抗帯がそれ以深は、基盤岩(花崗岩)と考えられる高比抵抗帯が存在する。また、温泉ガスのヘリウム同位体比は、大気の値と同程度あるいはそれより低い値を示す。一方、最近発生したM6.5以上の内陸地震の震源域では、大気の2倍以上の値を示した。以上のことから能登半島の非火山性温泉は、高いU, Th, Kを含む花崗岩の崩壊熱によって温められた天水起源の地下水が、活構造帯等に規制され地表まで上昇した可能性があると考えられる。

論文

High $$^{3}$$He emanations from the source regions of recent large earthquakes, Central Japan

梅田 浩司; 二ノ宮 淳; McCrank, G. F.*

Geochemistry, Geophysics, Geosystems (Internet), 9(12), p.Q12003_1 - Q12003_7, 2008/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:41.12(Geochemistry & Geophysics)

活断層からCO$$_{2}$$, H$$_{2}$$O, H$$_{2}$$, Rn, He等の揮発性物質が放出されているという観測事例が多く報告されている。このうち、不活性ガスであるHeは、地殻中での化学反応を生じにくいことから、地下深部の化学的な情報を得るための重要な指標の一つである。これまでにも1984年長野県西部地震の前後に遊離ガス中のヘリウム同位体比($$^{3}$$He/$$^{4}$$He比)が増加したことやSan Andreas断層ではマントル・ヘリウムが断層に沿って上昇していることが指摘されている。本研究では、新潟平野の活断層や最近の巨大内陸地震震源域において、温泉ガスのヘリウム同位体比の測定を行った。その結果、これらの地域では高いヘリウム同位体比が認められることから、遊離ガスや地下水に含まれるヘリウム同位体比は、変動地形学的根拠に乏しい活断層を検出するための有効な地球化学的指標であることが示唆される。

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