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論文

Stream discharge of metals and rare earth elements in rainfall events in a forested catchment

松永 武; 都築 克紀; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 長縄 弘親; 井上 隆信*; 山田 俊郎*; 宮田 章史*

Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology, p.243 - 246, 2007/03

森林集水域の小河川において、土壌から河川への元素流出を研究した。2003年から2005年にかけて福島県の小田川並びに岐阜県の伊自良川において降雨時観測を行った。この結果、試験集水域において降雨により溶存形態の河川流出が常に促進される元素としてCu, Sb, Al, Tiそして希土類元素を特定した。他の元素の溶存濃度は、河川流量増加に対応して減少するか(Na, Mg等)、あるいは複雑な増減(Pb, Cs等)を示した。これら2つの元素の降雨時河川流出は、(1)流量と同期した、可動性の高い成分による早い流出と、(2)必ずしも流量と同期しない、より緩やかな増加と減少を示す流出の2つの流出形式から構成されることがわかった。Si・溶存有機物・水素同位体比を指標とした河川水の供給経路解析の結果、後者の流出形式は土壌の表層からの有機物に随伴した流出であることが示唆された。また、大気降下物についての文献検討から、そのCuとSbは相当程度、人為利用に由来することが推定された。以上の知見は、大気から森林集水域に沈着する人為由来金属元素の流出モデルの構築に有用と考えられる。

論文

超深地層研究所計画(第1段階)における岩盤力学調査研究

中間 茂雄; 山田 淳夫; 青木 俊朗; 佐藤 稔紀

サイクル機構技報, (26), p.77 - 86, 2005/03

本調査研究では、超深地層研究所計画第1段階(地表からの調査予測研究段階)において、研究坑道掘削前の岩盤の物理・力学的な特性、初期応力状態を調査した。また、研究坑道掘削に伴う坑道周辺岩盤の挙動予測に関する解析・検討を行った。調査の結果、研究所用地における岩盤は、一部風化変質などによる強度低下部がみとめられるものの、見かけ比重が2.30$$sim$$2.65、一軸圧縮強度が64$$sim$$212MPa、ヤング率が20$$sim$$68GPaであり、我が国における一般的な花崗岩とほぼ同様の物性であることが確認された。また初期応力状態は概ね最大主応力方向が北$$sim$$北西方向であり、研究所用地周辺の測地学的な広域ひずみ場と同様の傾向が認められた。これらの結果に基づいて土岐花崗岩の力学物性および初期応力状態を設定し、第2段階以降の研究坑道の掘削による坑道周辺岩盤の挙動予測解析を実施した。予測解析では、掘削損傷領域を考慮する方法を検討し、その結果、既存き裂の伸長や新規き裂の発生により、変形や局所安全率、透水係数、き裂の開口量などの変化が坑道周辺に生じることが想定された。

論文

Development of Nb$$_{3}$$Al superconductors for International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)

山田 雄一*; 綾井 直樹*; 三雲 明浩*; 伊藤 睦*; 林 一彦*; 高橋 謙一*; 佐藤 謙一*; 小泉 徳潔; 安東 俊郎; 松井 邦浩; et al.

Cryogenics, 39(2), p.115 - 122, 1999/00

 被引用回数:38 パーセンタイル:83.09(Thermodynamics)

ITER-EDAの一環で、Nb$$_{3}$$Al素線の大量生産用技術を開発した。製作した素線の臨界電流値は12Tの磁場にて600A/mm$$^{2}$$以上、$$pm$$3Tの磁場変動に対するヒステリシス損失は、600mJ/cc以下となった。また、Nb$$_{3}$$Alフィラメントの配置を最適化することによって安定化銅の比抵抗を1.5$$times$$10$$^{-10}$$$$Omega$$m以下とすることができた。1500m以上の単長歩留は70%を達成することに成功しており、これは世界的にもNb$$_{3}$$Al素線の大量生産のはじめての成功である。

報告書

アスファルト固化処理施設躯体の耐力評価

山田 登志郎*; 森川 博司*; 石田 雅利*; 瀬戸 裕*; 山本 佳史*; 澤本 佳和*

JNC TJ8410 98-002, 124 Pages, 1998/11

JNC-TJ8410-98-002.pdf:3.82MB

本報告書は、平成9年3月11日に発生したアスファルト固化施設の火災・爆発事故に対して、当該施設で生じた爆発威力の推定に関して必要となる当該施設の主要な構造壁(床)の静的降伏及び終局耐力の評価を目的としたものである。鉄筋コンクリート床板の降伏及び終局耐力を評価する際には、簡易手法による評価と有限要素法(FEM)による評価が考えられる。簡易手法により降伏耐力を評価する場合には、基礎微分方程式による解法が比較的有効とされている。また、終局耐力については床板内に生じる扁平アーチ状の圧縮膜作用(アーチアクション)をなんらかの形で取り入れる降伏線理論で評価することを試みる。ただし、複雑な境界条件を持つ床板に対しては簡易手法の適用が困難であることや、異なった解析法での同一床板のクロスチェックを行うことは、解析法の妥当性の検証に有効であることから、一部の床板については、FEMによる評価も実施した。その結果、既従の実験及びアスファルト固化施設の一部構築壁(床)の耐力評価について、簡易手法とFEMによるクロスチェックを行うことによ、両手法の妥当性及び簡易手法の適用範囲を検証した。特に既従の実験の耐力評価では、簡易手法による終局耐力の評価では実験結果を30%の誤差範囲内で、またFEMでは15%程度高い値で評価できることが分かった。以上よりFEM以外にも、壁の形状が簡単なものについては、アーチアクション等の効果を取り入れることにより簡易手法により壁の耐力評価がある程度行えることが分かった。

報告書

鉄筋コンクリート壁の耐力評価

山田 登志郎*; 石田 雅俊*; 澤本 佳和*

PNC TJ8100 97-001, 83 Pages, 1997/11

PNC-TJ8100-97-001.pdf:1.98MB

本報告書は、3月11日に発生したアスファルト固化処理施設の火災・爆発事故に対して、当該施設で生じた爆発威力の推定に関し必要となる当該施設の主要な構造壁(床)の静的降伏及び終局耐力の評価を目的としたものである。鉄筋コンクリート床板の降伏及び終局耐力のうち、前者については基礎微分方程式による解法が比較的有効とされているが、後者についての代表的な評価法には、K.W.Johansonによって体系化された降伏線理論があるが、床板内に生じる扁平アーチ状の圧縮膜作用(アーチアクション)が考慮されていないため、その正確な評価が困難とされている。ここではこのアーチアクションの効果を何らかの形で降伏線理論に取り入れ鉄筋コンクリート床板の終局耐力を評価することを試みる。ただし、複雑な境界条件を持つ床板に対しては本方法の適用が困難であることや、異なった解析法での同一床板のクロチェックを行うことは、解析法の妥当性の検証に有効であることから、一部の床板については、降伏耐力の評価も含め有限要素法による評価も実施した。その結果、上記クロスチェックを行うことにより、両手法の妥当性を示した。またアーチアクション等の効果を取り入れることにより、簡易手法を用いて、壁の降伏・終局耐力の評価をある程度行えることがわかった。本報告書は、鹿島建設が動力炉・核燃料開発事業団の委託により実施した研究の成果である。

口頭

分布型水流出モデルによる硝酸態窒素の河川流出機構の検討

都築 克紀; 松永 武; 井上 隆信*; 宮田 章史*; 山田 俊郎*

no journal, , 

本研究は硝酸態窒素の河川流出機構を明らかにし、酸性化問題においてキーとなる集水域における窒素収支の理解に寄与することを目的としている。観測は、伊自良湖(岐阜県)への流入河川である伊自良川の上流(流域面積0.92km$$^{2}$$)で行った。観測により得られた流量を用い、分布型水文モデルのパラメータの同定を行った。河川水及び降水の水素同位体比の分析結果を用いた流量の流出成分分離結果により分布型水文モデルのパラメータの検証を行い、パラメータの妥当性を示した。また、分布型水文モデルにより計算された降雨の土壌との接触時間と観測された硝酸態窒素濃度から降雨時の硝酸態窒素の河川流出機構を考察した。

口頭

水素同位体比を利用した分布型水流出モデルの検証と硝酸態窒素の河川流出機構の解析

都築 克紀; 松永 武; 井上 隆信*; 山田 俊郎*

no journal, , 

本研究では、渓流河川における硝酸イオン濃度の変化機構を考察した。研究を行った地域は、岐阜県伊自良湖に流入する河川、伊自良川の上部である。自動採水装置を設置し、2006年11月の降雨時に河川水を連続採取して、その硝酸イオン濃度変化を詳細に追跡した。また、独自に開発した分布型の水流出モデルによる表面流出成分,地下水成分を分離した流出シミュレーションを実施した。このシミュレーションの合理性を観測された水素同位体比で分離したハイドログラフにより検証し、良好な結果を得た。また、この水流出モデルを用い観測6か月前からのすべての降水を対象として、研究集水域の水流動をシミュレーションした。この結果に基づいて、観測時の河川流出水の集水域内滞留時間を推定した。この結果、土壌最上層(0$$sim$$6cm)における水の滞留時間が長い水の流出と硝酸イオン濃度の流出には正の相関が見いだされた。この結果は、滞留時間が硝酸態窒素の流出を決定する因子の一つであることを示唆している。また、集水域スケールでの水移動解析の有効性を示している。

口頭

西南日本弧富山堆積盆で日本海拡大期に起きた漸新世$$sim$$中新世火成活動の時間変遷

山田 来樹*; 高橋 俊郎*; 長田 充弘; 植田 勇人*

no journal, , 

背弧拡大中の沈み込み帯火山活動の時間変遷とその役割を明らかにするため、西南日本弧富山堆積盆に分布する日本海拡大期火山岩類の地質学的および岩石学的研究を行った。本発表では、地質調査、ジルコンU-Pb年代、ジルコン化学組成(微量元素・Hf同位体組成)、および全岩化学組成(主要・微量元素、Sr-Nd同位体組成)を報告し、富山堆積盆で日本海拡大期に起きた火成活動の時間変遷を議論する。各分析の結果、約23Maのアルカリ系列の流紋岩は非常に肥沃的な全岩Sr-Nd同位体組成やジルコンHf同位体組成を示すため、大陸地殻を多く溶かし込んだマグマだと解釈される。続く18-17Maには非常に多様な安山岩~流紋岩質の火成活動があった。このマグマの多様性にはスラブ流体で飽和したマントルの溶融やスラブメルトに汚染されたマントルの部分溶融が関与していると考えられる。

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