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Zahra, N.*; Wang, R.*; 鈴木 優里*; 平舘 俊太郎*; 安藤 麻里子; 小嵐 淳; 永野 博彦*
no journal, ,
Climate change is increasing drying-rewetting cycles (DWCs), significantly impacting soil greenhouse gas (GHG) emissions via microbial activity. This study investigates the effects of DWCs on GHG (CO
, CH
, NO) emissions and microbial biomass in Japanese agricultural (paddy and upland) and forest (deciduous broadleaf and evergreen broadleaf) soils. Laboratory incubation experiments are conducted to determine soil GHG emissions alongside microbial biomass. We hypothesize that agricultural soils exhibit lower sensitivity to DWCs compared to forests due to differences in land-use history and microbial adaptation. The results and discussion will be shared in this presentation.
笹尾 英嗣; 塚原 柚子; 樺沢 さつき; 鈴木 祐二*; 三原 守弘; 加藤 智子
no journal, ,
放射性廃棄物処分における生活圏評価は、地表環境にもたらされた放射性物質による人への影響を評価することにある。放射性物質の移行は地圏と生活圏のそれぞれで評価される(両者の境界はGeosphere-Biosphere Interface (GBI)と呼ばれる)。地圏での放射性物質の移行は地下水流動解析によって評価される。しかし、地層処分において深層地下水が地表環境にどのように流出するのか、あるいは深層地下水がどのように浅層地下水に流入するのかについての地球惑星科学的知見は不十分である。また、将来的に海水準の低下によって現在の海底が陸化し、そこがGBIになる可能性もある。生活圏評価にあたって、実際の現象をモデル化するために上記の諸現象を反映する必要があるとは限らない。しかし、生活圏評価は最新の科学的知見に基づいて行うことが望ましい。このため、上記の諸現象に係る知見の収集を進めつつ、モデル化に向けて重点的に取り組むべき課題を抽出・整理する必要があると思われる。
田村 友識; 佐久間 圭佑; 村上 裕晃; 青柳 和平; 石井 英一
no journal, ,
Global flow-path connectivity in fault zones is strongly influenced by local connectivity within individual faults and fractures. Even where geological structures appear well connected, low local connectivity can significantly reduce the effective hydraulic conductivity of the rock mass. Previous studies at the Horonobe Underground Research Laboratory (URL), northern Japan, showed that hydraulic properties of faults in Neogene siliceous mudstone depend on the Ductility Index (DI), defined as the ratio of mean effective stress to tensile strength. When DI exceeds 2, flow-path connectivity decreases markedly and permeability approaches that of intact rock. To clarify the factors controlling connectivity under high-DI conditions, this study examined the distribution and morphology of tensile secondary fractures along faults exposed on the tunnel floor at ~500 m depth, where DI 
2. A total of 784 fractures were measured, and three representative faults were analyzed in detail. Around these faults, tensile secondary fractures were identified based on their orientation, morphology, and distinction from excavation damage zone fractures. However, their development was spatially limited, forming damage zones only several tens of centimeters wide. No significant groundwater inflow was observed along these faults. These results indicate that, under high-DI conditions, tensile secondary fractures do not substantially enhance flow-path connectivity. Instead, hydraulic behavior in fault zones is primarily controlled by DI-dependent fracture closure rather than by the extent of secondary fracturing.
新里 忠史; 岡村 知拓*; 小曽根 健嗣; 中瀬 正彦*; 齋藤 龍郎; 大井 貴夫; 亀井 玄人
no journal, ,
研究施設等廃棄物の埋設処分は喫緊の課題である。埋設対象の廃棄物は多様な発生源に由来し、300年以上にわたる超長期の事業であり、技術的課題に加え地域住民との合意形成や世代間の知識継承も不可欠である。技術情報マネジメントの主要課題として、膨大な技術文書の体系的管理、迅速な情報抽出の困難さ、専門技術者異動による知識散逸リスク、長期的な知識継承、理解促進活動の必要性が挙げられる。これらに対し、生成AIを活用した検索拡張生成(RAG)システムの導入が有効と考えられる。システムは、RAGチャットシステムとインベントリ評価等支援システムの2つで構成される。RAGチャットシステムは技術的問答や技術文書の作成を支援し、理解促進用AIエージェントにより一般にも分かりやすい情報提示が可能となる。インベントリ評価等支援システムは被ばく線量評価や感度解析の自動化、サロゲートモデルの構築を担う。ハルシネーション対策として、出典情報の付与等により根拠情報の追跡性を確保し、専門家による確認プロセスを組み込む。今後、他機関の技術文書を取り込みデータベースの拡充を進め、先進的なRAG手法やマルチモーダル対応も検討していく。
新原 隆史*; 小西 里空*; 寶城 百萌花*; 長岡 央*; 仲内 悠祐*; 白井 直樹*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶
no journal, ,
月の資源と科学的データの取得を目指す次世代深宇宙探査において、原位置試験装置の開発は極めて重要である。有人・無人を問わず、探査ミッションにより正確なデータを取得するには、地球上の試料や実際の月の試料を用いて装置を校正しておく必要がある。機器校正のターゲット材料の一つが月隕石である。しかし、実験室での岩石学的測定と月面での原位置測定では、特に試料の形状に大きな差異が生じる。ラボでの岩石学研究では、光学顕微鏡やエネルギー分散型分光装置(EDS)を備えた走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察・分析及び電子マイクロプローブ(EPMA)を用いた分析に研磨切片が用いられることが多い。これらの研磨切片は、SEMやEMPA測定時の帯電現象(チャージアップ)を防ぐためカーボンコーティングが施される。こうした観察により、岩石構造と鉱物組成の関連性が明らかになる。しかし、原位置測定では粗い表面を分析することため、探査機器を校正するには、研磨切片から得られた定量データと粗面岩石スラブから得られた定量データを直接比較する必要がある。本研究では、機器校正用の基準物質の確立に取り組んでいる。これまでに研磨切片から得られた高品質な元素定量分析のデータだけでなく、粗面における鉱物分布マップを取得してきた。また、これまでに様々な地球岩石と月隕石を収集した。月面探査機器開発へ貢献するため、鉱物組成や鉱物マッピング及び岩石学的情報について、アーカイブを作成していく予定である。
宮川 和也; 井戸村 泰宏; 伊奈 拓也; 木村 英雄; 高久 雄飛; 坂爪 駿
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分研究では、多分野にわたる知識の集約と継承が重要である。本研究では、生成AIを用いた対話型知識マネジメントシステムのプロトタイプを構築し、原子力機構内で試験運用を行った。システムはDify、Docker、Ollamaを基盤とし、テキストLLM、埋め込みモデル、Vision LLMを組み合わせたRAG方式で構成した。DBには地層処分研究の公開資料を用い、スキャンPDFの精度向上のためVision LLMによる高精度OCRを導入した。RAG性能向上のため、(1)DBのテーマ分け、(2)PDF由来ノイズの除去を検討した。ノイズ除去により、未加工テキストでは回答不能だった質問の多くが正しく回答可能となり、ragas指標でも改善が確認された。今後はチャンクサイズ最適化や類似度閾値設定、リランクモデル導入などにより、検索精度のさらなる向上を図る。
塚原 柚子; 笹尾 英嗣; 樺沢 さつき; 鈴木 祐二*; 三原 守弘; 加藤 智子
no journal, ,
地層処分の生活圏評価が対象とする長期スケールでは、地表環境の状態は気候変動や地殻変動といった地球惑星科学的な現象によって変化し、それに伴い人間の生活様式も影響を受けることが想定される。しかし、生活圏評価における時間変遷の取り扱いについて、地球惑星科学的な視点からの検討はほとんど行われていない。時間変遷を反映したモデルを構築する必要性は現時点では未確定だが、地表環境の状態や人間の生活様式への影響を正しく理解して、科学的な根拠に基づいて、モデル化の要否や方法を判断する必要はあると考えられる。本発表では、時間変遷に着目して、生活圏に影響を及ぼす地球惑星科学的現象に関する情報を体系的に収集し、取り組むべき課題を整理する。
Cs behavior in brackish lake, Matsukawa-ura Lagoon佐久間 一幸; 御園生 敏治; 舟木 泰智; 渡辺 勇輔; 操上 広志; 山田 進; 町田 昌彦; 吉村 和也; 中西 貴宏; 津旨 大輔*; et al.
no journal, ,
汽水湖松川浦内の湖水中の溶存態Cs濃度は、河川水や海水に比べ高い傾向にあり、堆積物からの溶出が考えられている。松川浦は4河川の流入と一つの海水との交換口が存在し、また干潮の影響を受けるため、湖水中の溶存態Csのソースは多々考えられる。本研究では、原子力機構で開発を進めている港湾や沿岸域を対象とした3次元流動モデル3D-Sea-SPECを用いて、河川と海洋の影響を考慮した、水、土砂、懸濁態・溶存態Cs動態解析を実施した。流速、水温、塩分、SS濃度は実測値を再現した。これらを再現したモデルを用いて、Cs動態解析を実施した結果、平水時における湖水中の溶存態Cs濃度は、堆積物からの影響が支配的であり、出水後は河川由来の懸濁物質からの脱離の影響が確認された。
田村 達也; 山田 来樹*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 丹羽 正和; 梅田 浩司*
no journal, ,
連続的に発生する沈み込んだ海洋プレート(スラブ)由来の流体は、弧横断的な島弧火山の組成多様性を生み出す一因であることが示唆されているが、肥薩火山岩類は弧横断的な主要元素・微量元素組成の変動が認められない(例えば、永尾ほか, 1999)。そこで本研究では肥薩火山岩類の活動の成因を推定するため、前弧域の財部と長尾山、火山フロントの橘八重から採集した岩石試料に対して主要元素、微量元素、同位体組成分析を行い、比較を行った。各火山岩のN-MORB規格化パターンはNb, Taの負異常を示し、スラブ由来流体の寄与によりマグマが形成されたことを示唆する。一方で肥薩火山岩類のBa/Th比及びTh/La比が弧横断的な変動を示さなかったことは、火山活動が直下のスラブの沈み込み深度に依存せず、広範囲において同起源のマグマによって活動したという先行研究(永尾ほか, 1999)の主張と調和的である。一方でSr同位体組成は、現在の火山フロントに位置する霧島や桜島と同等かそれよりも低い値を示した。これは南部九州における時空間的なマントル組成の不均質の存在を示唆するが、今後複数の同位体を用いて検討を進めていく必要がある。
福田 将眞; 仁木 創太*; 小北 康弘; 近藤 英江*; 手嶋 勝弥*
no journal, ,
Monazite, a phosphate mineral containing light REEs, occurs in granitic (i.e., felsic) rocks and in metamorphic and sedimentary rocks. It is regarded as a target mineral for radiometric dating methods, such as CHIME and U-Th-Pb dating, due to its high U and Th content. Few reference materials have been established because natural monazite crystals may undergo metamorphism, weathering, or hydrothermal alteration, resulting in heterogeneous chemistry. This study synthesized monazite crystals by flux-growth techniques to establish ideal reference materials for monazite dating and chemical analysis. The major and trace elements were mapped to assess homogeneity. Flux growth was performed at Shinshu University under various conditions, including starting materials, flux type, atmosphere, heating rate, holding time, and cooling rate. The synthesized monazite crystals appear suitable in terms of their euhedral crystal shapes, grain sizes, and impurity contents as observed under optical microscopy. JAEA. The mapping results showed that the major element compositions (P, Ce, La, Nd) from EPMA are generally homogeneous. Meanwhile, the elemental maps of trace element compositions (especially Mo, W, Si, Th, and U) from LA-ICP-MS exhibit several patterns: zonation with a correlation between Si and flux components (Mo or W), an irregular distribution of U and Th, which indicates incomplete homogeneity. Future studies will test a new recipe to synthesize monazite crystals with more homogeneous trace elements.
小形 学; 西山 成哲; 小松 哲也; 内田 真緒; 塚原 柚子; 川村 淳*; 中西 利典*
no journal, ,
日本列島の山地における10万年スケールの隆起速度は、主としてTerrace to Terrace法(TT法)に基づき推定されているが、気候段丘の分布の乏しい地域ではTT法を適用することができない。TT法の代替手法としては、環流旧河谷などの旧流路地形・堆積物の分布高度と離水年代に基づいた方法が提案されている。この手法は、旧流路堆積物と現河床の比高を旧流路堆積物の離水時期で除することで河川の下刻速度を算出する方法である。対象とする河川が下刻速度と隆起速度が釣り合っている平衡河川であれば、下刻速度を隆起速度に読み替えることができる。本発表では、赤石山脈を流れる大井川流域の6地点での長石OSL年代測定による離水年代の推定結果、及び下刻速度の推定結果について報告する。
福田 将眞; 中嶋 徹*; 小北 康弘; 末岡 茂; Oehler, S.*; Schmidt, C.*; King, G.*; 田上 高広*
no journal, ,
The monazite fission-track (MFT) method is expected to be a novel thermochronometer with a temperature window below 50 degrees on 1-100 Myrs timescales. Recently, the authors attempted to extract the MFT length profile of spontaneous tracks versus depth (i.e., temperature) from a series of Kontinentale Tiefbohrung (KTB) borehole samples. They were obtained through a deep-drilling project in Germany, and geologic and thermochronologic data have been reported: the geothermal gradient was assumed to be maintained over the past 25-100 Ma, a sufficient age dataset based on apatite FT, apatite and zircon U-Th/He, and quartz ESR ages. The PAZ was estimated to be 30-80 degrees on geological timescales based on the length-temperature profile of KTB samples, constraining the possible PAZ range rather than laboratory experiments. To further understand annealing kinetics, MFT dating is desirable for comparing the FT length-temperature profile and age-temperature (t-T) profiles of other dating methods. Dating results on seven KTB samples yield the MFT age of 1.2
0.1 Ma (hereinafter, 1 sigma error range) at the surface (10 degrees), subsequent partial age resetting from 0.510.03 to 0.0030.001 Ma at a depth of 910-2725 m (31.6-81.7 degrees), and total reset at 3090 m (91.7 degrees). Notably, all samples yield significantly younger ages than previous data, despite a gentle geological history since the Cenozoic period (25 Ma). This observation may be reflected in ambient MFT annealing, suggesting that the surface sample (10 degrees) is consistent with the PAZ of laboratory annealing experiments (-44 to 101 degrees) rather than with the MFT length-temperature profile of the KTB (30-80 degrees). Alternatively, non-thermal annealing (i.e., ionization) may occur through self-alpha-irradiation and alpha-recoil driven by abundant U and Th over geological timescales, inferred from the case study of apatite and zircon.
中村 謙佑*; 相澤 広記*; 浅森 浩一; 大志万 直人*; 塩崎 一郎*; 井上 智裕*; 臼井 嘉哉*; 市原 寛*; 山口 雅弘*; 宇都 智史*; et al.
no journal, ,
We estimate a three-dimensional resistivity structure based on high-density magnetotelluric (MT) observations in the focal region of the Western Tottori earthquake to clarify the relationship between subsurface fluid distribution, seismic activity, and rupture processes. We compiled a dataset consisting of 100 MT stations, integrating 52 sites used in the previous study, 13 additional existing stations, and 35 newly acquired MT observations conducted between October and December 2024. As a result of three-dimensional resistivity analysis, a low-resistivity body was imaged extending from directly beneath the mainshock hypocenter (depth 10 km) to the lower crust. The low-resistivity body beneath the mainshock is interpreted as a fluid-rich region, suggesting that fluids may have facilitated rupture initiation by reducing fault strength.
高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 久保 大樹*; 柏谷 公希*; 小池 克明*
no journal, ,
To develop remediation plans for sites with groundwater contamination, it is crucial to elucidate the contaminant plume distribution, given that the release history of contaminants is generally unknown in real-world events. Over the past few decades, various stochastic approaches have been developed to estimate the release history and contaminant plume distribution. However, previous approaches have not considered the effect of density-driven flow caused by contaminants, which is critical when high-density contaminants such as heavy metals are released at high concentrations. In this study, we developed a geostatistical approach (GA) that incorporates density-driven flow into the estimation of the release history and contaminant plume distribution. Previous GA methods estimated the unknown release history inversely from measured concentrations, assuming a linear relationship between them. However, this relationship is nonlinear in density-driven flow conditions. In this study, we extended the previous GA to a quasi-linear GA (QLGA), which solves the nonlinear relationship by iterative linear approximation. We tested the QLGA using numerical models that assumed contaminant plume evolution in a homogeneous aquifer. The effectiveness of the QLGA was demonstrated when the velocity ratio of density-driven flow to ambient groundwater flow was 
1.0. Furthermore, the QLGA was applied to a site contaminated by organic arsenic in Kamisu City, Japan. The results showed good agreement between the estimated release history and the measured leaching rate, and the concentrations measured at multiple sampling points were reproduced with a high correlation. This study includes the results of contract work funded by the Secretariat of the Nuclear Regulation Authority, Japan.
末岡 茂; 日浦 祐樹*; 小松 哲也
no journal, ,
一般に山地地域の削剥速度は、傾斜量や高度分散量などの地形量と良い相関を示すことが経験的に知られている。この性質を利用して、日本全国のダム堆砂に基づいた削剥速度と地形量の関係を適当な関数で近似し、この関係を用いて日本列島全域における削剥速度分布を地形量から推定する試みが行われてきた。しかし近年、このような単一の地形量に基づいた削剥速度の予測は困難であることが指摘されている。急峻な山地では、削剥速度は非線形に振舞い、ある閾値(臨界角)付近で無限大に発散する傾向があるが、臨界角の近くでは削剥速度は極めて大きなばらつきを示すためである。この理由の一つとして、土に被覆された斜面ではソイルクリープが卓越するのに対し、岩盤露出地域では落石や地すべりなどが卓越することが挙げられている。この問題を解決するため、発表者らはDiBiase et al. (2023)が提案した土壌被覆斜面と岩盤斜面の両方に適用可能なモデルを用いて、日本列島におけるダム堆砂量に基づいた削剥速度と、集水域の平均勾配との関係の回帰分析を試みている。本講演では、昨年度以降に実施した検討結果を紹介するとともに、現段階での近似結果に基づいて作成した全国削剥速度マップを提示する。
西山 成哲; 加藤 由梨; 川村 淳*; 梅田 浩司*
no journal, ,
地層処分システムに著しい影響を与える現象の一つとしてマグマの処分場への貫入や地表への噴出による物理的隔離機能の喪失が挙げられる。このことから第四紀火山の活動中心から半径15kmの範囲はサイト選定において「好ましくない範囲」とされている(資源エネルギー庁, 2017)。こうした影響範囲を適切に見積もるには、対象火山の過去の活動の中心地点及び火山活動の規模を推定することが不可欠である(資源エネルギー庁, 2023)。しかし、第四紀火山の中には、活動時期や変遷が未詳なもの、火山の活動中心が不確かなものが含まれており、客観的な指標による個別の火山に対する精査が求められている。火山活動の中心地点は、山体を形成する地形の重心とした考え方がある(向山ほか, 1996;西山ほか, 2023)。これらは、活動中心が山体の重心であることを証明した事例ではないが、山体を構成する等高線の重心がその標高における火山活動の中心点であることを前提に解析がなされている。そこで本研究では、等高線の重心を用いた活動中心の推定手法の妥当性を検証する。なお、活動中心は、複成火山の中心火道であると仮定し、火道の位置が明らかな火山を対象に等高線の重心を用いた推定手法を適用し、火道と重心との位置関係について比較検討することで、手法の有用性を議論する。
木島 佑一; 古野 朗子; 冨田 豊
no journal, ,
核実験監視を目的として世界各地に設置されているCTBT(包括的核実験禁止条約)放射性核種観測所では、日常的に大気試料の捕集および放射性核種分析が行われている。CTBT機関(CTBTO)は、観測所の品質保証及び複数の人工放射性核種が検出された際の再分析を目的として、公認実験施設を運営している。観測所で採取した試料は公認実験施設で詳細分析されている。CTBT公認実験施設は世界に16か所あり、原子力機構は日本のCTBT公認実験施設(東海公認実験施設:JPL11)の運用を担当している。本発表では、JPL11の概要および活動状況について報告するほか、詳細分析に用いているガンマ線スペクトル解析ソフトウエアの検証結果についても報告する。
小泉 由起子*; Jia, H.*; 川村 淳*; 西山 成哲; 石川 泰己*
no journal, ,
地層処分のサイト選定や安全評価において、野外で認められる岩脈は、火山・火成活動の影響範囲を評価する上で重要な情報となる。岩脈は、先行研究により地質図上に示されていることも多く、事前の調査においてその分布をある程度把握できる可能性がある。しかしながら、火成岩脈の位置や性状などの系統的な情報の収集・整理は行われてこなかった。そこで我々は、まずは全国的に整備されている20万分の1地質図幅から「岩脈類」をGIS上に抽出し、地質時代ごとの整理を試みた。ここでは収集対象範囲である「北陸・中部及び近畿」、「中国・四国」及び「九州」の中部地方~九州地方の西南日本における火成岩脈と古カルデラ・コールドロン情報の収集結果について報告する。
川村 淳*; 西山 成哲; Jia, H.*; 小泉 由起子*; 石川 泰己*
no journal, ,
地層処分のサイト選定や安全評価において、野外で認められる岩脈は、火山・火成活動の影響範囲を評価する上で重要な情報となる。岩脈は、先行研究により地質図上に示されていることも多く、事前の調査においてその分布をある程度把握できる可能性がある。しかしながら、火成岩脈の位置や性状などの系統的な情報の収集・整理は行われてこなかった。我々は全国的に整備されている20万分の1地質図幅から「岩脈類」をGIS上に抽出し、中部地方
九州地方の西南日本における1,665個の火成岩岩脈及び36個の古カルデラ・コールドロンの情報を収集・整理した。ここでは、整理されたデータを用い、岩脈や古カルデラ・コールドロンのサイズ、第四紀火山または古カルデラ・コールドロンとそれらの近傍に位置する火成岩脈との関連性、及び同時代かつ同種の火成岩岩脈の分布範囲などについて試行的に解析した結果について報告する。
白柳 沙南*; 小松 哲也; 末岡 茂; 堤 浩之*
no journal, ,
流域の平均傾斜から削剥速度を推定するにあたって、流域に占める地すべりの面積を考慮する重要性が先行研究により指摘されている。そこで、本研究では、西南日本の地すべり発生地域を事例対象として、ダム堆積土砂量に基づいて流域の削剥速度を算出するとともに、地形判読により地すべりをマッピングすることで、削剥速度、流域の平均傾斜および流域に占める地すべり面積との関係について議論した。