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論文

Synthesis and investigation of uranyl molybdate UO$$_{2}$$MoO$$_{4}$$

永井 崇之; 佐藤 修彰*; 北脇 慎一; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 山名 元*; 明珍 宗孝

Journal of Nuclear Materials, 433(1-3), p.397 - 403, 2013/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:61.35(Materials Science, Multidisciplinary)

アルカリモリブデン酸化物溶融塩を用いた使用済酸化物燃料の再処理プロセス研究に資するウラニル・モリブデン酸化物UO$$_{2}$$MoO$$_{4}$$の簡便な調製条件を検討するため、U$$_{3}$$O$$_{8}$$粉末とMoO$$_{3}$$試薬からウランモリブデン酸化物化合物を合成した。得られたウランモリブデン酸化物化合物を固体状態でX線回折分析及びラマンスペクトル測定により評価した結果、化学量論的な原料組成の混合粉末を770$$^{circ}$$Cの大気雰囲気で4h加熱することで、UO$$_{2}$$MoO$$_{4}$$が合成できることを確認した。また、溶融Li$$_{2}$$MoO$$_{4}$$-Na$$_{2}$$MoO$$_{4}$$共晶塩中にUO$$_{2}$$MoO$$_{4}$$を添加して吸収スペクトル測定を行った結果、溶存するウランのほとんどが6価のウラニルイオンであることが観察された。

論文

Hydraulic modelling of unsaturated zones around three openings at the argillaceous Tournemire site (France)

上原 真一*; 小林 晃*; 千々松 正和*; 大西 有三*; 藤田 朝雄; Rejeb, A.*

Proceedings of 3rd International Conference on Coupled T-H-M-C Processes in Geo-systems; Fundamentals, Modeling, Experiments and Applications (GeoProc 2008), p.419 - 425, 2008/06

This paper reports the results of hydraulic modelling under unsaturated condition at the domain around openings in argillaceous rock formation at the Tournemire site, France, in order to determine permeability value suitable to explain measured distribution of saturation ratio. We performed modelling with finite element method with consideration of seasonal changes of humidity in the openings. Results of modelling could simulate reasonably well the characteristics of the measured distribution. Modelling results with permeability 10$$^{-19}$$ m$$^{2}$$ to 10$$^{-20}$$ m$$^{2}$$ show good agreement with the measurement results. This study is a part of works for Task C of the DECOVALEX-THMC project.

論文

Development of stress conditions around a tunnel excavated in argillaceous rock related to change of saturation conditions

上原 真一*; 小林 晃*; 千々松 正和*; 大西 有三*; 藤田 朝雄

Proceedings of 2nd International Conference on Coupled T-H-M-C Processes in Geo-systems; Fundamentals, Modeling, Experiments and Applications (GeoProc 2006), p.738 - 743, 2006/05

本論では、フランスTournemireにおける泥岩トンネルにおける水理-応力連成問題に関する数値解析結果について論ずるものである。その結果、過去の応力状況を表現することができ、これにより、坑道の飽和-不飽和サイクルが岩盤強度を低下させEDZを引き起こしたことが考察された。

報告書

セルオートマトン法による亀裂ミクロ構造を考慮した流体物質移動解析(先行基礎工学研究に関する平成16年度共同研究報告書)

西山 哲*; 上原 真一*; 矢野 隆夫*; 斉藤 竜平*; 内田 雅大; 澤田 淳; 武部 篤治

JNC TY8400 2005-007, 70 Pages, 2005/03

JNC-TY8400-2005-007.pdf:2.24MB

本研究では,岩盤不連続面のせん断時における透水特性を把握するために,せん断透水同時試験装置の開発を行い,人工供試体を用いてせん断透水試験を行った。せん断時の垂直方向の拘束形式としては垂直応力一定試験と垂直剛性一定試験を採用しており,基本的なパラメータである垂直応力,垂直剛性Kv,不連続面表面形状および動水勾配Iなどが透水特性に与える影響について考察した。また,開発したLGA解析コードを用いて,開口幅をパラメータとした平行平板中の流体解析を実施した。そして,その流体解析結果から,開口幅,動水勾配と流量の関係について検討を行い,LGA法の適用性を確認した。

論文

High performance tokamak experiments with a ferritic steel wall on JFT-2M

都筑 和泰; 木村 晴行; 川島 寿人; 佐藤 正泰; 神谷 健作; 篠原 孝司; 小川 宏明; 星野 克道; Bakhtiari, M.; 河西 敏; et al.

Nuclear Fusion, 43(10), p.1288 - 1293, 2003/10

 被引用回数:39 パーセンタイル:74.34(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mでは、原型炉のブランケット構造材料の候補である低放射化フェライト鋼とプラズマとの適合性を調べる実験を進めてきている。昨年度にはフェライト鋼内壁を真空容器内に全面的に設置する作業を行い、今年度より実験を開始している。プラズマ生成,制御は問題なく行われ、金属不純物の放出も検出限界以下であった。改善閉じ込め(Hモード)も実現され、そのしきいパワーもこれまでと同等であった。プラズマ安定性に関してもこれまでの所悪影響は観測されておらず、規格化$$beta$$が3を超える放電との共存性も示された。高速イオンのリップル損失に関しても顕著な低減が実証された。以上のように、フェライト鋼の悪影響は小さく、有望な結果を得ている。JFT-2Mでは、その他にも先進的、基礎的な研究を行っている。先進的粒子供給手法であるコンパクトトロイド(CT)入射実験においては、再現性よくプラズマ中へ入射が行われ、CT入射に伴う密度の急上昇が初めて明確に観測された。

論文

Influence of Fault on the Anisotropy of Pore Structure and Permeability in Granite, Tono Area, Central Japan

大西 智恵美; 上原 真一*; 溝口 一生*; 嶋本 俊彦*

American Geophysical Union 2002 Fall Meeting, p.F1371 - F1372, 2002/12

None

論文

Plasma coupling test of RF heating system in JT-60

上原 和也; 池田 佳隆; 三枝 幹雄; 坂本 慶司; 藤井 常幸; 前原 直; 恒岡 まさき; 関 正美; 森山 伸一; 小林 則幸*; et al.

Fusion Engineering and Design, 19(1), p.29 - 40, 1992/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.26(Nuclear Science & Technology)

JT-60RF加熱装置のプラズマとの結合試験の様子が述べられている。RF加熱装置は2GHz帯と120MHz帯の高周波加熱装置で合計30MWがJT-60に入射される。全システムは、全系制御システムとリンクしたミニコンピューターで自動的に制御され、RFパワーと位相差があらかじめセットされたプレプログラムに従って、制御される。プラントデーターは装置の状況と把握するのに用いられ、RF入射中に集計、記録できるようになっている。両方の周波数帯の高周波が単独にあるいは中性粒子ビーム(NBI)入射中と連携で入射することが可能で、JT-60の追加熱実験に十分な性能を有することが示された。

報告書

RF heating and current drive experiments on JT-60

上原 和也; 池田 佳隆; 三枝 幹雄; 坂本 慶司; 藤井 常幸; 牛草 健吉; 前原 直; 恒岡 まさき; 関 正美; 森山 伸一; et al.

JAERI-M 87-211, 20 Pages, 1988/01

JAERI-M-87-211.pdf:1.12MB

2GHz帯24MW、120MHz帯6MWのRF加熱装置がJT-60に装着され、2GHz帯では11MWの120MHz帯では2.1MWのrfパワーがプラズマに成功裏に入射された。

口頭

北海道幌延地域における新第三紀及び第四紀堆積岩のガス浸透率及び間隙率の応力依存性に関する実験的研究

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 操上 広志; 舟木 泰智; 大西 有三*

no journal, , 

本研究では、北海道幌延地域の新第三紀堆積岩から第四期堆積岩について、その水理特性の応力依存性を調べることを目的に、室内実験にて高拘束圧下におけるガス浸透率及び間隙率を測定した。その結果、間隙率-log(拘束圧)曲線は、土質力学におけるそれと似た特徴があることがわかった。また、間隙率-log(拘束圧)曲線から得られた降伏応力と、想定されている最大埋没深度との相関性は見られるものの、その値は一致しなかった。同一の間隙率を有する試料に対する浸透率の測定値と各試料の特性との関係について検討した結果、細孔径の違いが関与している可能性が示された。

口頭

室内試験結果を用いた新第三紀及び第四紀堆積岩地盤の浸透率及び間隙率の深度分布の推定; 北海道幌延地域を例として

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 操上 広志; 新里 忠史; 舟木 泰智; 大西 有三*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分など、地下空間利用においては、広域的な水理特性の分布を評価することが重要である。土質力学の知見を引用すると、堆積岩の水理特性は現在の応力状態だけでなく、過去に受けた応力の履歴に依存すると考えられる。すなわち、水理特性の応力依存性を室内実験等によって調べ、堆積盆の形成史に関する情報を組合せることで、その堆積盆の広域的な水理特性の分布を評価できる可能性がある。本研究では、北海道幌延地域の新第三紀及び第四紀堆積岩について、室内実験によって高拘束圧下におけるガス浸透率及び間隙率を測定し、その結果を用いて透水係数及び間隙率の深さ分布を推定した。推定した透水係数分布とボーリング孔で実施した水理試験から得られた透水係数を比較すると深さに伴う値の勾配は類似しているが、絶対値には違いが見られた。これは、室内試験では対象としていない大きなスケールの亀裂などの影響が一因と考えられる。

口頭

Estimation of porosity and permeability as a function of depth in Neogene and Quaternary sedimentary basin at Horonobe, Hokkaido, Japan, based on laboratory tests

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 操上 広志; 新里 忠史; 舟木 泰智; 大西 有三*

no journal, , 

我が国に広く分布する堆積岩は、近年、二酸化炭素の地中貯留や高レベル放射性廃棄物の最終処分のような大深度の地下空間利用の対象として注目されている。地下空間利用においては、広域的な水理特性の分布を把握することが重要である。特に、堆積岩の水理特性は応力履歴に依存すると考えられる。本研究では、北海道幌延地域に分布する新第三紀から第四紀にかけての堆積岩について、室内実験で高拘束圧下におけるガス浸透率及び間隙率を測定し、その結果を用いて透水係数及び間隙率の深度分布を推定した。その結果、原位置水理試験から得られた透水係数の深度分布と比較的類似した傾向が認められたが、稚内層中の一部では大きな食い違いも認められる。この原因の一つとして試験供試体のスケールの問題が考えられる。特に大きなスケールの断層などの構造の影響をどのように考慮するかは今後の課題である。

口頭

Hydraulic property of the Neogene sedimentary rocks of Horonobe area, northern Hokkaido, Japan

岡崎 啓史*; 上原 真一*; 嶋本 利彦*; 舟木 泰智; 操上 広志; 新里 忠史; 大西 有三*

no journal, , 

本研究では、北海道幌延地域の新第三紀堆積岩について、地表で採取した試料及びボーリングコア試料を用いて、拘束下での詳細な浸透率及び間隙率室内試験を行った。主な結果は次のとおりである。(1)基岩部の浸透率,間隙率分布を推定するうえで基礎的な性質が得られた。(2)同一試料からの供試体試験結果より、拘束圧の変化に伴う間隙率と浸透率の変化には、Kozeny-Carmanの式で説明できる可能性のある明確な関係が見られた。(3)有効圧の対数と間隙率の関係において、載荷時に曲率の大きくなる部分がある様子が観察された。この部分に相当する圧力は、推定最大経験応力に比べて小さな値を示した。(4)地表で採取した試料の試験結果は、層序ごとの結果のばらつきの範囲から見て、コア試料の結果と近い値を示した。本講演では、三軸変形試験下の浸透率の変化についての測定結果も報告する予定である。

口頭

Comparison of laboratory-measured permeability with in-situ measurements of hydraulic conductivity for the Neogene sedimentary rocks of Horonobe area, northern Hokkaido, Japan

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 舟木 泰智; 操上 広志; 新里 忠史; 大西 有三*

no journal, , 

拘束圧を変化させながら室内透水試験を行うことで深さ10km以上の条件下での岩盤の透水特性を推定することが可能である。本研究では、北海道幌延地域の新第三紀堆積岩を対象に、基岩部,破砕帯部からの試料による室内浸透率測定試験と、本対象地域で掘削したボーリング孔で実施された原位置試験結果の比較を試みた。その結果、稚内層の場合、基岩部と破砕帯部の室内試験の範囲内に基岩部と破砕帯部の両者で実施した原位置試験結果は分布した。さらにデータを増やし詳細な検討を行う必要があるが、今回の結果は、非常に簡便な手法として、室内試験から原位置での透水特性を推定できる可能性を示唆している。一方で、声問層下部付近の基岩部と破砕帯部の原位置試験結果は、基岩部試料による室内試験結果と近い値を示し、破砕帯試料による結果よりも非常に小さな結果となった。これは、声問層は稚内層に比べて間隙率が高いため、稚内層よりも断層や亀裂の影響が小さいことを反映している可能性がある。

口頭

北海道北部幌延地域の新第三紀堆積岩に関する室内試験からの透水特性と原位置試験結果の比較

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 舟木 泰智; 新里 忠史; 操上 広志; 大西 有三*; 松本 拓真*

no journal, , 

地下深部の透水特性を決定することは、地下流体循環,廃棄物地中処分,二酸化炭素地中貯留等さまざまな分野において極めて重要である。地下深部の浸透率分布を推定するうえで、亀裂や断層の影響をどのように評価するかは大きな課題のひとつである。原位置透水試験からは測定地点における透水特性を評価するうえで有用な情報が得られるが、原位置試験のみからそれ以深の性質を評価することは困難である。これに対し室内試験は、拘束圧を変化させて試験することで深さ10km以上の条件下での水理特性を推定することも可能である。本研究では、北海道幌延地域の新第三紀堆積岩を対象に、室内試験と原位置試験結果の比較を試みた。

口頭

低域混成電流駆動におけるプラズマ閉じ込めの改善

上原 和也; 関 正美; 森山 伸一; 大山 直幸; 諫山 明彦; 久保 博孝

no journal, , 

トカマクを含めたトーラス装置では閉じ込めが異常輸送で支配されていて、甚だ効率がよくないので、専らHモード等の閉じ込め改善モードが見いだされて、これによる追加熱が行われている。ところが、トカマクにおいては定常運転を目指す低域混成波電流駆動実験において、異常輸送を凌ぐ閉じ込め改善モードがJT-60, TRIUM-1M等で観測されている。JT-60では2つの周波数を持つ低域混成波電流駆動実験において、Hモードに達することのできる通常の閾値よりも極めて低いパワーでHモードと同じ現象が観測されている。また、JT-60Uでは負磁気シアでの低域混成波電流駆動実験において極めて少ないパワーで中心領域での高い電子温度を伴う加熱が観測されている。これらの低域混成波電流駆動における閉じ込め改善の物理的メカニズムを考察し、実験と比較しうる簡単な計算を行った。

口頭

北海道北部,幌延地域の新第三紀堆積岩における浸透率・間隙率に対する変形の影響

岡崎 啓史*; 嶋本 利彦*; 上原 真一*; 新里 忠史

no journal, , 

地下の岩石の浸透率や間隙率などの水理特性データは、地層処分で重要となる地下深部での流体移動を推定するうえで必要不可欠な情報である。特に、褶曲や断層帯の形成に伴う変形作用は岩石の水理特性に大きな影響を与えるが、これまで変形作用と水理特性との関連性にかかわる研究例は少ない。幌延深地層研究計画では、地下水流動の長期的な変化を予測するための調査・解析技術に関する研究として、地質構造と水理特性の関連性の調査を進めている。これまでの研究から、幌延地域では衝上断層褶曲帯の地質構造が発達し、褶曲や断層帯の形成及び地層の圧密などの変形作用と岩石の水理特性とに強い関連性のあることが示唆されている。そこで、岩石の水理特性に対する変形の影響を確認するため、幌延町内に分布する新第三紀堆積岩のボーリングコア試料を用いて地下深部の圧力条件下で三軸圧縮変形試験を行った。その結果、勇知・声問層は変形に伴い圧密が進行し流体が通りにくくなり、稚内層は変形による破断面の形成で流体が通りやすくなることがわかった。これらの結果を地下水流動解析に反映することにより解析の不確実性が減少するものと考えられる。

口頭

新第三紀泥質岩中の亀裂の透水性の深度依存性; 北海道北部幌延地域の例

上原 真一*; 松本 拓真*; 嶋本 利彦*; 岡崎 啓史*; 新里 忠史

no journal, , 

流体移動に対する泥質岩のシール性能は地質構造や変形との関連性が示唆されており、健岩部とともに岩盤中の亀裂や断層破砕帯の水理特性を考慮して評価を行うことが重要である。泥質岩中の亀裂は、ある深度で透水性が健岩部と同等になると予想されるが、その深度依存性に関する定量的な評価の研究事例は少ない。幌延深地層研究計画では、堆積岩を対象とした地下水流動特性に関する調査研究を実施しており、健岩部と亀裂ともに水理特性データの深度依存性を考慮した地下水流動解析を行うことにより、堆積岩で予想される事象を考慮したより精度の高い流動特性の評価の例示ができると考えられる。本研究では健岩部と亀裂について水理特性データの深度依存性を明らかにするため、幌延地域の声問層珪藻質泥岩と稚内層珪質泥岩を用いて模擬亀裂を含む試料を作成し、等方性応力下における室内透水試験により、亀裂の透水性にかかわる深度(垂直応力)依存性を調査した。その結果、声問層では垂直応力が1.2MPa程度,稚内層では80MPa程度において、亀裂を含む試料の透水性が健岩部のそれと同等となり、その応力条件は健岩部における岩石の力学特性と関連が認められた。

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