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山本 純太; 永崎 靖志; 西村 修
JNC TN7420 2000-005, 43 Pages, 2000/11
核燃料サイクル開発機構では、岐阜県瑞浪市明世町月吉の約14haの正馬様用地に計画している超深地層研究所の設置に先立ち、環境に関する自主的な調査を実施してきている。この調査は、用地および周辺地域における環境の概要を把握し、調査結果を研究所の設計、施工計画に反映して、環境と調和した研究所とすることを目的としている。この調査には専門家並びに専門コンサルタントに参加して頂き、調査方法への指導や結果の評価を行ってもらい、加えて用地内で行う工事方法などについても指導をいただきながら実施してきている。本試料は、平成9年2月から平成12年8月の間までに実施した調査の概要をとりまとめたものである。なお、今後も研究期間を通じて必要な調査を継続して実施していく予定である。
平成11年度-小出 馨; 中野 勝志; 竹内 真司; 濱 克宏; 松井 裕哉; 池田 幸喜; 杉原 弘造
JNC TN7400 2000-014, 83 Pages, 2000/11
JNC-TN7400-2000-014.pdf:4.84MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構という)の東濃地科学センターでは、地層処分研究開発の基盤となる深部地質環境の科学的研究を地層科学研究として実施している。この研究の一環として、広域における地質環境、特に地下水の流動と地球化学的性質を把握するための体系的な調査・解析技術の開発を重要な研究課題として、「広域地下水流動研究」を平成4年度から岐阜県土岐市にある東濃鉱山およびその周辺域を研究開発の場として実施している。本研究では、開始後の5年間(平成4年度平成8年度)までは、主として調査・解析に関する要素技術の開発とその有効性・適用性の確認に主眼を置いた研究が行われ、深度1000m対応の水理試験装置・採水装置などをはじめ、深部地質環境の特性を把握するための調査機器・手法が実用化された。その後は、要素技術の開発と並行して、広域を対象とした地下水の流動および地球化学的性質に関する研究を通して、地質環境調査技術の体系化に向けた研究開発が進められている。これまでに、約10km四方の研究実施領域を対象にリモートセンシング調査、空中物理探査、地上物理探査、地表地質調査、表層水理調査、試錐調査および地下水長期観測が実施された。これにより、表層地質の分布、花崗岩体の岩相(粒度・鉱物組成)の不均質性などの地質学的情報、花崗岩の透水性や地下水の水頭分布などの水理学的情報、花崗岩中における地下水の水質形成機構などの地球化学的情報が得られている。さらに、これらの調査研究を通して、地質環境を調査するための方法論や個々の手法について、技術的知見や経験が蓄積されている。これらの調査・研究成果は、深部地質環境のデータとしてサイクル機構が平成11年度に国へ提出した地層処分研究開発成果の第2次取りまとめに反映されると共に、大学などの外部研究機関の研究活動にも活用されている。今後は、地層処分の安全規制などの科学的・技術的根拠となるよう研究を進める計画である。
研究開発評価委*
JNC TN1440 2000-010, 145 Pages, 2000/11
JNC-TN1440-2000-010.pdf:6.19MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)は、「国の研究開発全般に共通する評価の実施方法の在り方についての大綱的指針」(平成9年8月7日、内閣総理大臣決定)及びサイクル機構の「研究開発外部評価規程」(平成10年10月1日制定)等に基づき、「深地層の研究施設における研究計画」に関する中間評価を研究開発課題評価委員会(廃棄物処理処分課題評価委員会)に諮問した。これを受けて、廃棄物処理処分課題評価委員会は、本委員会によって定めた評価方法に従い、サイクル機構から提出された課題説明資料、補足説明資料及び委員会における議論に基づき、本課題の評価を行った。本報告書は、その評価結果をサイクル機構の関係資料とともに取りまとめたものである。
16年度研究計画書小出 馨; 中野 勝志; 太田 久仁雄; 杉原 弘造; 天野 格; 齊藤 宏
JNC TN7410 2000-002, 31 Pages, 2000/04
JNC-TN7410-2000-002.pdf:1.55MB
None
14年度計画書小出 馨; 中野 勝志; 太田 久仁雄; 杉原 弘造; 天野 格; 齊藤 宏; 竹内 真司
JNC TN7410 2000-001, 56 Pages, 2000/04
None
遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉
JNC TJ7440 2000-019, 17 Pages, 2000/03
JNC-TJ7440-2000-019.pdf:1.95MB
核燃料サイクル開発機構では、地表から地下深部までの地下水流動を把握するため、地下水流動を規制する地質構造、水理地質学的研究を実施している。この研究の一環として、地下水流動を規制する地質構造、水理地質学的研究を実施している。この研究の一環として、地下水、気象、河川流量および土壌水分の観測(表層水理定数観測)を継続して行っている。現在まで、ICカード等を記録媒体とするデータ収録装置を使って、半自動観測を行っているが、今後、計画されている研究坑道掘削の影響調査においては、より迅速な観測結果の把握と評価が求められる。本業務では、表層における地下水流動特性の変化を随時観測するために、正馬様用地においては計測している気象観測装置、河川流量計、土壌水分計および地下水位計に電話回線を使用してデータを回収・管理するためのテレメータ集中管理システム用の機器を設置した。今回新たに設置した機器は、以下のとおりである。
遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉
JNC TJ7440 2000-018, 55 Pages, 2000/03
JNC-TJ7440-2000-018.pdf:9.57MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)では、東濃鉱山周辺地域を対象に、地表から地下深部にかけて地下水流動に関する研究を行っている。その研究の一環として、本業務では、正馬様用地内における表層地質のうち、瑞浪層群の水理地質構造および地下水挙動を把握することを目的に、試錐調査および電気検層、多点温度検層、水理試験(岩盤湧水圧測定)を実施し、長期的な地下水位観測が行えるよう、地下水位計および地下水位データのテレメータ集中管理システム用ロガ-の設置を含む観測井戸の設置を行った。試錐調査結果(99MS-05孔;孔口標高221.31m、掘削深度42.8m)から、観測井戸の掘削位置では、G.L.-6.10mまでは砂礫層からなる崖錐堆積物が分布し、その下位に瑞浪層群の明世累層凝灰質砂岩、明世累層基底礫岩、土岐夾炭累層泥岩が分布すること、G.L.-40.9mより深部はマサ状に強風化した土岐花崗岩が分布することが明らかになった。多点温度検層結果によると、G.L.-2930m、-3031m、-33m、-35.5m、-4144m付近に明瞭な地下水の流動が確認された。また、それぞれの地下水流動部における水理試験結果によると、G.L.-33m、-35.5m、-41-44m付近は、静水圧分布を示す地下水流動系であるが、G.L.-29m30m、-3031m付近は、それとは別の地下水流動系であることが明らかになった。これらの結果より、地下水観測井戸のストレーナ設置深度は、瑞浪層群明世累層基底礫岩部であるG.L.-28.8533.4m区間とした。
大里 和己*; 山根 一修*
JNC TJ7440 2000-005, 45 Pages, 2000/03
JNC-TJ7440-2000-005.pdf:2.72MB
1.目的 本報告書は、高周波数CSMT法/MT法データを用いて、2次元インバージョン解析作業を行った結果を取りまとめたものである。調査測点は岐阜県土岐市,瑞浪市及び御嵩町に渡る。解析測線は調査地域内に7本設定されている。既存の解析結果(電磁法による地上物理探査 1999年3月:JNC TJ7420 99-007)と合わせ、調査地域の比抵抗構造を詳細に求めることを目的とする。2.方法 地表浅部からの比抵抗構造を求めるため解析周波数の上限を96KHZとした。また、最低周波数を10HZとすることで、当該地域に広く分布する花崗岩の形状把握を目的とした。解析にはMT2次元インバージョンを用い、解析モードはTMモードを採用した。解析の結果、花崗岩と、その上部層である新第三紀以降の堆積層の構造を把握することができた。その結果、地形の凹部はチャネル域と対比されると推定される。花崗岩体も一様な比抵抗構造ではなく、比抵抗分布に多様性があり、断裂構造と関連があるものと考えられる
新沼 岩保*; 相澤 隆生*; 伊東 俊一郎*
JNC TJ7420 2000-006, 54 Pages, 2000/03
JNC-TJ7420-2000-006.pdf:16.6MB
本業務は弾性波トモグラフィ調査技術開発の一環として、サイクル機構所有のスパーカー振源を用いて取得した弾性波トモグラフィデータの解析を行ったものである。本業務の目的は、花崗岩中に存在する透水性割れ目の分布や断層の広がりを調査する手法としての弾性波トモグラフィ調査の有効性を把握することである。本報告書は、これらの業務内容についてまとめたものである。岐阜県瑞浪市明世町月吉にある核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターの正馬様洞鉱業用地におけるMIU-1号孔及びMIU-2号孔を利用して、弾性波トモグラフィデータの取得作業が行われた。MIU-2号孔にハイドロホン型受振器を展開し、MIU-1号孔においてスパーカー振源を設置し、弾性波トモグラフィデータとして3つのデータセットが取得されている。解析では、データセットについて、P波速度層解析を行った。観測波形データからの初動読み取りは、解析精度に影響を及ぼすノイズ等の除去作業を行った後、AIC算出による自動読み取りを適用し、客観的判断基準に基づいて走時データを作成した。弾性波トモグラフィ解析は、初期モデルを作成しインバージョン計算を行い、最適モデルに収束させる方法を用いた。Annealing法による解析を行い、両者を比較検討した。また最終解析断面について検層データとの対比を行い、透水性割れ目および断層分布の連続性の検討を行った。また透水性割れ目に起因するチューブウェーブの抽出も行った。
渡辺 俊樹*; 高瀬 嗣郎*
JNC TJ7400 2000-001, 79 Pages, 2000/02
JNC-TJ7400-2000-001.pdf:3.07MB
試錐孔間の物性値分布を物理的に推定する有効な調査手法として弾性波トモグラフィ技術がある。現在主流な弾性波トモグラフィは初動走時データを用いてP波速度分布を推定する方法である。さらに高精度、高分解能な調査手法として、受振波形全体をデータとして用いるフルウェーブインバージョンが研究段階にある。この方法は理論および数値実験による解析例は報告されているものの、実際に現場において計測された実データへの適用例はきわめて少ない。本研究では、岐阜県瑞浪市正馬様洞の試錐孔において、スパーカ震源およびハイドロフォンを用いて取得されたクロスホールトモグラフィ計測のデータを用い、フルウェーブインバージョンの現地データへの適用性について検討した。具体的には、震源波形の推定方法、チューブ波除去や振幅補正などの効果的なデータ前処理方法について検討し、速度構造インバージョンおよび震源波形インバージョンを実施した。その結果、深度300mにわたる孔間の速度構造を明らかにすることができた。解析手法および結果の精度にはまだ検討の余地があるものの、各種物理検層データと整合性のある結果を得た。
笹本 広; 油井 三和; Randolph C Arthu*
JNC TN8400 99-074, 84 Pages, 1999/12
東濃鉱山における原位置試験は、主に第三紀堆積岩を対象として行われている。新第三紀堆積岩中の地下水の地球化学的調査により、主に以下の点が明らかになった。地下水の起源は、降水である。深部の地下水は、還元性である。第三紀堆積岩下部の地下水は、14C年代測定から、13,000年15,000年程度の年代が推定される比較的古い地下水である。比較的浅部の地下水はCa-Na-HCO3型であるが、より深部になるとNa-HCO3型になるような深度方向での水質タイプの変化が認められる。上記の様な地球化学的特性を示す東濃鉱山の第三紀堆積岩中の地下水に関して、地下水の起源と地下水-岩石反応の進展を考慮した地球化学平衡モデルをもとに、地下水水質のモデル化を試みた。その結果、土壌中での炭酸分圧の値、岩体中での以下の鉱物を平衡と仮定することで地下水のpH、Ehおよび主要イオン(Si, Na, Ca, K, Al, 炭酸および硫酸)濃度について、実測値をほぼ近似することができた。・土壌中での炭酸分圧: logPco2 = -1.0・岩体中での平衡鉱物:玉随(Si濃度)、アルバイト(Na濃度), カオリナイト(Al濃度), 方解石(Caおよび炭酸濃度), 白雲母(K濃度), 黄鉄鉱(硫酸濃度、Eh)しかしながら、東濃サイトの地質情報は、地下水水質形成モデルを構築する上で必ずしも十分であるとは言えない。特に、より詳細な鉱物データ(たとえば、斜長石、粘土鉱物や沸石に関する詳細なデータなど)は、モデルを改良する上で必要である。したがって、モデルの中で考慮する主要な反応については、再検討する必要があるかもしれない。本報告書では、代替モデルの一つとして、室内での岩石-水反応試験結果をもとにイオン交換平衡定数を求め、イオン交換反応を考慮した地下水水質のモデル化も試みた。しかしながら、イオン交換反応を考慮したモデルについては、今後さらに検討を要する。
井尻 裕二; 澤田 淳; 坂本 和彦*; 亘 真吾; K.E.Web*; 中島 研吾*; 野邊 潤*
JNC TN8400 99-092, 91 Pages, 1999/11
高レベル放射性廃棄物の地層処分における天然バリアの性能評価においては、我が国の岩盤を亀裂中の流れが支配的な亀裂性岩盤と岩石基質内の流れが支配的な多孔質岩盤に分類し、それぞれに対して亀裂ネットワークモデルを用いた核種移行評価手法と不均質連続体モデルを用いた核種移行評価手法を開発した。本書は、後者の多孔質岩盤モデルによる核種移行評価手法とその評価結果について報告するものである。多孔質岩盤モデルに関しては、東濃鉱山の新第三紀堆積岩で測定されたデータに基づいて不均質連続体モデルを構築し、核種移行解析を実施した結果、Se-79やCs-135が支配的な核種となることがわかった。多孔質岩盤モデルに対するパラメータの感度を評価するために1次元均質モデルを用いて感度解析を実施した結果、有効間隙率が解析結果に及ぼす影響は小さいのに対し、透水係数が結果に及ぼす影響は大きいことがわかった。また、岩種では泥質岩・凝灰質岩よりも砂質岩の方が、地下水では降水系地下水よりも海水系地下水の方が分配係数が小さく核種移行率が大きくなることがわかった。さらに、亀裂だけでなく岩石基質中の流れも有意な亀裂性岩盤と多孔質岩盤の特性を併せ持つ一部の新第三紀堆積岩に対して亀裂性岩盤モデルと多孔質岩盤モデルの重ね合わせにより評価を実施した結果、多孔質岩盤モデルよりも亀裂性岩盤モデルの方が保守的に評価されることがわかった。本書で得られた結果は、東濃鉱山の深度数10mから200m以浅のボーリング孔で得られたデータに基づいた結果であるため、実際の処分深度500mでは岩盤の透水性はさらに低くなり、核種移行率もさらに低減されると考えられる。
遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉
JNC TJ7440 99-031, 22 Pages, 1999/09
対象地域の表層部の水理学的環境を把握するため、柄石川上流域の花崗岩および瀬戸層群の分布するエリアを対象として、表層水理観測システムを設置した。観測システムは河川流量計および気象観測装置からなる。河川流量計は1.5フィートと2インチの2つのパーシャルフリュームより構成され、柄石川本流に設置された。気象観測装置は流域北西部の尾根上に設置され、降水量および蒸発散量を把握するための観測装置からなる。
石川 清*; 目崎 吉彦*; 鈴木 英雄*; 甲斐 昌宣*; 渡部 俶*; 藤盛 誠二*; 石川 潤一*
JNC TJ7420 99-016, 878 Pages, 1999/06
岐阜県瑞浪市明世町正馬様用地内において、超深地層研究所計画地点の地質環境を把握することを目的として孔長1,012mのMIU-2号孔が掘削された。本報告書は、地表から地下深部までの地質構造、地球物理学的・水理学的特性を把握するためMIU-2号孔で実施された調査の結果をまとめたものである。実施した主な調査項目は次の通りである。1.岩芯の採取・記載、2.岩芯室内試験、3.物理検層(一般検層項目、フローメータ検層、レーダー法シングルホール測定)4.ボアホールテレビ計測、5.水理試験(非定常透水試験(透水試験)、定常透水試験(揚水試験))これらの調査の結果、以下のことが明らかとなった。・MIU-2号の地質は、孔口から深度88.60mまでが砂岩、凝灰岩、シルト岩などからなる瑞浪層群、深度88.60m孔底までが土岐花崗岩類に属する中粒粗粒の黒雲母花崗岩からなる。土岐花崗岩は深度845.7m付近で岩質的に中粗粒の黒雲母花崗岩と優白質の黒雲花崗岩に大きく2つに分けられ、両者は化学組成上も相違が認められる。・深度223.8m付近に開口亀裂を伴う逸水箇所があり、掘削水はこの区間で全量逸水した。深度889.95915.25m間には月吉断層に相当すると考えられる断層破砕帯が存在する。この断層は、遮水帯を形成し、この断層を貫いた深度950m付近から被圧された湧水が発生した。フローメータ検層結果によると、地層水の流入は深度889m付近より認められるが、特に深度945m以深で多く、深度945984m間で全体流入量の80%近くを占めている。揚水試験時に測定した湧水箇所からの湧水量は16 1/min、圧力は1 .38kg/cm sup2であり、フローメータ検層で求められた22.21/ minの流入量とほぼ一致する。・深度119以深の20ヶ所で実施された透水試験結果によると、花崗岩における透水係数の最大値は深度220.90227.40m間の6.66E-06m/secであり、この区間は掘削中 の 透水帯と対応している。また、深度950m以深の湧水箇所に対応する深度932.50959.00m、960.30966.80m、976.70983.20m間の透水係数も、7.86E-073.66E-06m/secと大きな値を示した。その他の区間は、逸水箇所、湧水箇所の近傍を除けば6.60
板本 昌治*; 田仲 正弘*; 丹野 剛男*
PNC TJ7592 98-001, 166 Pages, 1998/03
地下に空洞を施工した場合、空洞周辺の岩盤に種々の影響が生じることは良く知られており、中でも岩盤のひずみや応力場に与える影響は、空洞の設計・施工を行う上で重要かつ不可欠な問題である。動力炉・核燃料開発事業団では東濃鉱山北延NATM坑道において、坑道の機械掘削による影響評価試験の事前・事後調査の一環として、1994年に初期応力状態を、翌1995年1996年に掘削前・中・後の連続したひずみ挙動や応力変化および二次応力の測定・解析を応力解放法(電中研式8成分ひずみ計埋設法)により実施した。しかしながら、1996年の掘削直後のオーバーコアリング供試体において実施したひずみ感度試験で特異なひずみ挙動が確認され、その原因として掘削の衝撃によるマイクロクラックの発生等が考えられた。そこで今年度は掘削衝撃のない状態で坑道近傍における二次応力状態を応力解放法により測定・解析を行った。この報告書はその測定結果をまとめると共に、既往結果との比較により二次応力の値、解析方法の妥当性を検証し、軟岩地山における応力解析法の測定手法の適用性について評価したものである。測定の結果、二次応力は掘削坑道壁からの距離ごとに示すと、0.5m地点: 
X=-2.47, Y=-2.33, Z=-3.70, 
YZ=-0.18, ZX=0.26。1.0m地点: X=-2.32, Y=-2.15, Z=-3.28, YZ=-0.12, ZX=0.14。1.5m地点: X=-2.95, Y=-2.58, Z=-3.37, YZ=-0.06, ZX=0.33となった。また、測定条件により精度に差が生じるものの、軟岩地山における応力解放法による計測手法は充分適用できるものと判断された。
久田 司*; 三輪 章*; 今井 弘*; 平川 清純*
PNC TJ7409 98-002, 91 Pages, 1998/03
本報告書は、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターが実施している広域地下水流動調査の一環として、東濃地域における表層地質の分布や構造および表層部における地下水の水理特性を把握することを目的とし、岐阜県御嵩町押山地区において、地表踏査、試錐掘削、電気検層、および揚水試験・水位回復試験を実施し、表層の水理地質構造を調査した成果報告書である。地表踏査、試錐掘削および電気検層の結果より、本調査地域における表層地質の分布が明らかとなった。揚水試験・水位回復試験では各孔の帯水層について透水係数が算出され、瀬戸層群では2
10-5cm/sec、試験区間が瀬戸層群と基盤にまたがる試錐孔では110-6110-5cm/secの透水係数が求められた。また、水質分析の結果、本調査の対象となった地下水の水質は、花崗岩を基盤とする試錐孔の地下水はNa-HCO3型に区分され、中・古生層を基盤とする地下水はCa-HCO3型に区分されることが明らかとなった。
久田 司*; 三輪 章*; 今井 弘*; 平川 清純*
PNC TJ7409 98-001, 254 Pages, 1998/03
本報告書は、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターが実施している広域地下水流動調査の一環として、東濃地域における表層地質の分布や構造および表層部における地下水の水理特性を把握することを目的とし、瑞浪市日吉町平岩地区、松野地区、白倉地区、社別当地区、および瑞浪市土岐町仲ヶ平地区において、地表踏査、試錐掘削、電気検層、および揚水試験・水位回復試験を実施し、表層の水理地質構造を調査した成果報告書である。地表踏査、試錐掘削および電気検層の結果より、本調査地域における表層地質の分布が明らかとなった。揚水試験・水位回復試験では各孔の帯水層について透水係数が算出され、瀬戸層群では310-4310-3cm/sec、瑞浪層群は310-5210-3cm/sec、花崗岩風化部は510-6110-5cm/secの透水係数が求められた。また、水質分析の結果、本調査の対象となった地下水の水質は、花崗岩中あるいは花崗岩直上付近の地下水はNa-HCO3型に区分され、瑞浪層群土岐夾炭累層中の地下水は概して溶存成分量が多く、Ca-HCO3型に区分されることが明らかとなった。
河辺 文雄*
PNC TJ7308 98-004, 53 Pages, 1998/03
本業務は、月吉断層とその周辺の水理学特性を把握するために、東濃鉱山NATM連絡坑道の水平試錐孔(TFA-1号孔)で低圧ルジオン水理試験を行い、月吉断層とその周辺岩盤の透水性の不均質性を定量的に把握することを目的としている。本業務では、低透水域を自然水頭に近い範囲での測定が可能な低圧ルジオン水理試験装置を用い、試錐孔内の5区間で間隙水圧測定、低圧ルジオン水理試験装置による透水試験を実施した。その結果、試験区間内での間隙水圧は0kgf/c㎡で、透水係数は110-5510-7cm/secの結果を得た。断層周辺では、断層破砕により比較的大きい値を示し、その影響範囲から離れるに従い、透水係数は小さくなる傾向を示した。
豊島 賢治*; 和久田 孝雄*; 中野 勝志
PNC TN7410 98-001, 37 Pages, 1998/02
動力炉・核燃料開発事業団(以下、動燃事業団と略す)では、深部岩盤中の地下水の流れや地球化学的性質を把握するために、試錐孔において深度1,000mまで調査できる機器と、その調査機器を用いた現場調査を効率的に進めるための支援調査機器の開発が進められている。これらの調査機器開発の一環として平成8年度に、調査機器本体の試錐孔内への挿入や回収、および落雷や降雨などからの保護などの役割を備えた支援調査機器(移動調査システム)を設計・製作した。本システムは、1)計測・管理ユニット、2)メンテナンスユニット、3)昇降ユニット、4)ケーブルドラム搭載ユニットタイプ1(採水試験用)、5)ケーブルドラム搭載ユニットタイプ2(水理試験用)の5つのユニットから構成されており、以下に示す特長を有する。・試験装置を試錐孔内で昇降するための櫓や試錐機が不要である。・車内に計測室、居住設備などが備わっているため、計測小屋などの付帯設備が不要である。・フィールドで試験装置の調整・修理などの保守作業が可能である。・コンピュータ、電源・制御ユニット、ケーブルドラム等が車内に格納されているため、高温多湿、凍結などの気象条件や落雷などから装置を保護することができる。・異常時昇降装置を備えており、試験装置の孔内抑留などのトラブルに対処できる。
松岡 清幸*; 桜井 豊*
PNC TJ7586 98-002, 63 Pages, 1998/02
1.本資料は、岐阜県土岐市東濃鉱山で実施した孔内物理検層のデータをとりまとめたものである。2.物理検層は、電気・音波・密度・中性子検層の他、温度・孔径・ガンマー線検層の7種類を実施した。3.物理検層より、測定区間を大きく4つに分類し、それぞれの物性値について比較・検討した。