ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(V)

斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 南野 正彦*; 片野 孝*

PNC TJ1211 98-003, 579 Pages, 1998/02

PNC-TJ1211-98-003.pdf:26.22MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、新第三紀の堆積岩、古第三紀以前の堆積岩及び新第三紀の安山岩を対象として調査箇所を選定し、露頭観察を主体とした移行経路調査と、一部の調査箇所において採取した岩石試料を用いた室内観察(ミクロな空隙構造調査及びX線分析)を実施した。また、断層の深度方向の広がりについての文献調査(鉱山所有資料を借用したもの)を実施した。移行経路調査では、上記各岩石を対象にして露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び、特定の移行経路(亀裂及びマトリクス部分)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行い、さらに、新第三紀堆積岩及び新第三紀安山岩については数100m数kmスケールでの破砕帯等の分布調査(破砕帯調査)を実施した。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、新第三紀堆積岩(泥岩)及び古第三紀以前の堆積岩(砂岩)を対象にして、割れ目面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。また、新第三紀堆積岩(泥岩)については、割れ目面から酸素が及んでいる領域を調べる目的で、EPMA分析及び化学分析を行い、割れ目面からの深度による化学成分の変化を調査した。X線分析では、今年度及び昨年度までに採取した割れ目充填鉱物及びマトリクス部分の試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を半定量的に調べた。文献調査では、細倉鉱山のレベル断面図、坑道内の鉱脈スケッチ図等の資料を調べることにより、断層(鉱脈)の水平方向、深度方向の3次元的な規模や断層の形態について調査した。

Feasibility study on a gamma-ray imaging using three-dimensional shadows of gamma rays

北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*

no journal, , 

By observing the shadow, the direction of the light source can be inferred. The coded-mask gamma-ray imager is a well-known example of applying this method to a gamma-ray imager. We have extended the concept of the coded mask to three dimensions to develop a gamma-ray imager that is compact, lightweight, and has a wide field of view. That is, the direction of the gamma-ray source is estimated by measuring the three-dimensional shadow of the gamma-ray. The feasibility of this new idea was verified by simulation. We designed a Coded Cube Camera - POrtable (C3PO) with lead and scintillator cubes of 10 mm 10 mm 10 mm arranged irregularly in a 3 3 3 Rubik's cube shape and evaluated its characteristics by simulation. Result of the simulation of 10 MBq, Cs point source placed 3 m away from the C3PO, it was found that Omni-directional imaging can be done in 10 minutes. We also confirmed that the difference in imaging intensity between the two gamma-ray sources of the same intensity was less than 2%. These results indicate the possibility of quantitative evaluation of gamma-ray sources' radioactivity and Omni-directional gamma-ray imaging. In the future, we will fabricate a prototype and experimentally evaluate its characteristics.

ガンマ線三次元影を用いた全方向イメージング技術の検討

北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*

no journal, , 

本研究ではガンマ線の三次元影を機械学習を用いてデコードすることで、8chの検出器と簡単な計数回路だけでガンマ線の全方向イメージングが可能となる新手法を提案した。本手法の角度分解能は既存のイメージャーと同等以上であり、定量性も高いことが本研究により示された。本手法は遮蔽体と検出器の材質やサイズを適切に選択することで、広いエネルギー範囲において環境レベルから炉内等の超高線量場まで幅広く適用が可能である。本手法の検出器形状を問わないという特異な性質はイメージャーの設置場所が限られるような状況で有利に働く。本手法は廃炉,医療,宇宙観測等の極めて多くの分野への応用が期待できると考えられる。