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論文

Role of advection in atmospheric ammonia; A Case study at a Japanese lake basin influenced by agricultural ammonia sources

久保田 智大; 黒田 久雄*; 渡邊 未来*; 高橋 晃子*; 中里 亮治*; 樽井 美香*; 松本 俊一*; 中川 圭太*; 沼田 康子*; 大内 孝雄*; et al.

Atmospheric Environment, 243, p.117856_1 - 117856_9, 2020/12

大気アンモニア(NH$$_{3}$$)の乾性沈着は水圏生態系への窒素負荷経路の1つである。アジア諸国におけるNH$$_{3}$$の最大の排出源の一つである農業・畜産は、NH$$_{3}$$濃度の空間的及び季節的変動を引き起こし、乾性及び湿性沈着により湖沼流域へ影響を与えることが知られている。しかし、観測ネットワークの不足から、流域スケールでのNH$$_{3}$$濃度の空間分布はよく知られていない。本稿では、農業・畜産が盛んな流域(霞ヶ浦流域)でのNH$$_{3}$$濃度の空間的及び季節的変動の支配的要因を明らかにすることを目的とした。観測は2018年10月10日から2020年1月14日まで、合計36地点で行った。観測期間中の平均NH$$_{3}$$濃度は、農用地,湖,住宅地,森林の順に高かった。畜舎近傍で観測されたNH$$_{3}$$濃度は夏季より冬季の方が高く、気温に依存する揮発プロセスに基づくNH$$_{3}$$排出量の季節変化と異なった。農用地や湖のNH$$_{3}$$濃度と気象要素との比較から、排出源からのNH$$_{3}$$の移流の季節変化の重要性が示唆された。湖上のNH$$_{3}$$の乾性沈着量を推定したところ、全窒素の湿性沈着量を上回る可能性がある。湖への乾性沈着は植物プランクトンの増殖プロセスに関連することが知られており、水圏生態系の管理を行う上でNH$$_{3}$$の移流を考慮するべきである。

報告書

地下水流動解析コードMIG2DF第2版の開発

高井 静霞; 木村 英雄*; 打越 絵美子*; 宗像 雅広; 武田 聖司

JAEA-Data/Code 2020-007, 174 Pages, 2020/09

JAEA-Data-Code-2020-007.pdf:4.23MB

計算コードMIG2DFは、放射性廃棄物地中処分の安全評価を目的とした多孔質媒体中における地下水流・核種移行解析コードとして、平成4年に第1版が開発された。MIG2DF第1版では、2次元(鉛直断面・水平面および軸対称3次元)の有限要素法によるモデルに対し、密度を考慮した飽和-不飽和地下水流解析及び核種移行解析を行うことが可能である。一方放射性廃棄物地中処分では、長期的な地質・気候関連事象として、サイトに応じた隆起・侵食による地形変化や、沿岸域においては海水準変動に伴う塩淡境界の変化による地下水流動への影響を合わせて考慮する必要がある。こうした事象に対する評価手法を整備するために、本グループではMIG2DF第1版に対する改良、および、非定常な地形変化に対応したMIG2DFによる解析を可能とするための外部プログラムの整備を行っている。これらの開発のうち、本報告書ではMIG2DF第1版を改良した第2版について、その構成・解法・使用方法・検証計算を示す。また本報告書では、整備したMIG2DFの複数の外部プログラムのうち、地下水流路解析コード(PASS-TRAC)、解析用データセット作成コード(PASS-PRE)、および、ポスト表示コード(PASS-POST)についても構成・解法・使用方法を示す。

論文

ルンゲクッタ時間積分を用いた局所補間微分オペレータ(IDO)法による双曲型方程式解法の計算精度と数値安定性の向上

吉田 浩*; 青木 尊之*; 内海 隆行*

電子情報通信学会論文誌, A, 86(3), p.223 - 231, 2003/03

固体ターゲットへのレーザー照射に伴うプラズマ流体運動を数値的に解析するためには、高精度かつ安定的な数値解析手法の開発が必要である。プラズマ流体運動の連続体モデルは双曲型偏微分方程式で表され、この数値解法として局所補間微分オペレーター法(IDO)が提案されてきた。従来のIDO法では従属変数の時間積分をテーラー展開で行い時間微分を空間微分で置き換える方法をとってきた。しかし、この方法では補間関数の次数に時間精度が制限されるだけでなく多次元問題では計算の煩雑さから補間関数の持つ空間精度が十分に出ないということがおこる。また、数値安定性の面でもCFL数による安定領域は狭い。そこで、本論文では、空間・時間精度の確保を図るためにルンゲクッタ法による時間積分を適用することを提案する。結果として、多次元の場合についてルンゲクッタ法はテーラー展開より高い精度,安定性を得ることができ、有効性を確認した。

論文

砂質帯水層におけるトリチウム及び塩素の3次元移行解析

武田 聖司; 木村 英雄

KURRI-KR-53, p.14 - 17, 2000/09

専門研究会「水素同位体の環境移行機構」において、地下水中の環境同位体であるトリチウムとヘリウムの濃度データ、降雨中の実測トリチウム濃度等から、地下水に供給される非定常なトリチウム量を推定し、帯水層中のトリチウム移行を3次元移流分散モデルにより評価した事例について概説する。観測されたトリチウム濃度分布との比較から、その濃度分布を25%以内の精度で評価でき、放射性廃棄物の安全評価に用いられる移流分散モデルの妥当性を検証した。

報告書

多次元ナトリウム燃焼解析コードAQUA-SFの開発と検証

高田 孝; 山口 彰

JNC-TN9400 2000-065, 152 Pages, 2000/06

JNC-TN9400-2000-065.pdf:6.26MB
JNC-TN9400-2000-065(errata).pdf:0.12MB

液体ナトリウムを冷却材としている高速増殖炉において、ナトリウム漏えい時のナトリウム燃焼が構造物等へ及ぼす影響を評価することは重要である。しかしながら従来の数値解析では、大きな空間を平均化した一点近似モデル(zoneモデル)が主流であり、燃焼現象に於けるガス温度、ガス成分各種の空間的な分布が及ぼす影響についての評価はなされていない。このため、ナトリウム燃焼現象について多次元効果を考慮して機構論的に解析することを目的とし、多次元ナトリウム燃焼解析コードAQUA-SF(Advanced simulation using Quadratic Upstream differencing Algorithm-Sodium Fire version)を開発した。本コードは完全陰解法であるSIMPLEST-ANL法を用いた単相伝熱流動解析コードAQUAをベースとし、スプレイ燃焼、フレームシート燃焼、ガス輻射、多成分ガス移流・拡散、圧縮性等の燃焼に必要な各モデルを組み込んでいる。なお計算スキームとして、空間項についてはBounded QUICK法を、時間項についてはBounded3点陰解法を組み込んでいる。また開発されたAQUA-SFコードを用い、以下に示すナトリウム燃焼実験の検証解析を実施した。・プール燃焼実験(RUN-D1)・スプレイ燃焼実験(RUN-E1)・漏えい燃焼実験(ナトリウム漏えい燃焼実験-II)・小規模漏えい燃焼実験(RUN-F7-1)いずれの検証解析に於いても、実験をほぼ再現しており、AQUA-SFコードの妥当性が確認された。

論文

Estimation of $$^{222}$$Rn flux from ground surface based on the variation analysis of $$^{222}$$Rn concentration in a closed chamber

小嵐 淳*; 天野 光; 安藤 麻里子; 飯田 孝夫*

Radiation Protection Dosimetry, 87(2), p.121 - 131, 2000/01

 被引用回数:20 パーセンタイル:22.58(Environmental Sciences)

放射性ガスであるラドンの地表からの湧出を評価するため、アクリル製のチェンバーを土壌に埋設し、チェンバー内のラドン濃度をはじめ主な環境因子を連続的に測定した。チェンバー内のラドンの濃度変動を、ラドン濃度勾配に起因する拡散フラックスと、チェンバー内の気圧の時間変化に起因する移流フラックスとを仮定することで解決できた。この解析により、チェンバー内のラドン濃度変動を表すことができ、土壌から大気へのラドンフラックスが推定できた。同時に、拡散フラックスパラメーター、移流フラックスパラメーターがそれぞれ1.71$$times$$10$$^{-5}$$ms$$^{-1}$$,1.62$$times$$10$$^{-2}$$mhPa$$^{-1}$$という値で得られた。これらのパラメーターは、拡散及び気圧変化による土壌からのラドンフラックスに及ぼす影響の大きさを表す指標になるのみならず、土壌-大気間のガス交換に関する基礎的な知見を与える。

報告書

探索型性能評価ツールの統合・最適化

小山田 潔*

JNC-TJ1440 99-001, 82 Pages, 1999/03

JNC-TJ1440-99-001.pdf:2.52MB

シャドウモデルの手法を用いた探索型システム性能評価の方法論は、環境シミュレーションによるシナリオ作成法の一つであるということができる。そして、探素型システム性能評価では、こうしたシミユレーション法の特徴を最大眼に活かすために、シヤドウモデルという概念を用いる。シヤドウモデルは、通常の物理的なモデルとは異なり、ある現象についての特定の概念化や数式化のための特殊な仮定に対応するものではない。代わりに、シャドウモデルでは、幅広い可能性のうち未だ否定されていないすべての選択肢を網羅することを目標とする。また、シャドウモデルはこの様名幅広い選択肢の集合に基軸を導入することにより、膨大な数になりがちな選択肢群をパラメータ化して体系的に管理、活用することを可能とする。これらの措置により、性能評価に通常含まれる種々のタイプの不確実性(シナリオ不確実性、概念モデル不確実性、数学モデル不確実性及びパラメータ不確実性)を一つの共通的な不確実性解析及び感度解析のフレームワークのもとで取り扱うことが可能となる。本研究は、これまで個別に開発されてきたために手法及びソフトウエアが必ずしも整含的ではない人工バリア内並びにニアフィールド母岩領域の探索型性能評価ツールを見直し、統一的な方法論とソフトウエアに統合することを日標として実施したものである。具体的な実施内容は以下の通りである。1.人工バリア内並びにニアフィールド母岩領域における個別の探索型牲能評価ツールの統合、量適化2.統合、最適化された探索型「性能評価ツールの検証3.統合、最適化された探索型性能評価ツールのインストール及び動作確認

報告書

再処理施設の爆発安全性解析のための3次元熱流動コード; CELVA-3D (受託研究)

西尾 軍治*; 山崎 昇*; 河野 浩二*; 渡邊 浩二*; 村崎 穣*

JAERI-Data/Code 98-033, 235 Pages, 1998/11

JAERI-Data-Code-98-033.pdf:9.87MB

CELVA-3Dは、再処理施設のセル内で想定される爆発時の熱流動現象と放射性物質の移行挙動を評価するため開発された計算コードである。この計算コードでは、3次元熱流動解析によりセル内の温度、圧力、流速を、熱流動を考慮した物質移流解析によりセル内の放射性物質の閉じ込め効果を計算する。また、CELVA-3Dは爆燃用解析のCELVA-3D(M)と爆轟用解析のCELVA-3D(R)に分かれている。ここで、CELVA-3D(M)の数値解法はSIMPLE法及びSIMPLEST法(半陰解法)が、CELVA-3D(R)はICE法(陽解法)が採用されている。CELVA-3Dの解析モデルは、再処理施設の想定爆発を模擬した安全性実証試験の結果と比較することにより検証された。

報告書

不均質媒体中の物質移動解析手法及びFP元素の移行挙動に関する研究(研究概要)

高瀬 博康*; IMPEY*; EINCHCO*; 深谷 友紀子*

PNC-TJ1281 96-003, 163 Pages, 1996/03

PNC-TJ1281-96-003.pdf:6.76MB

放射性廃棄物地層処分システムの性能を測る尺度して最も重要なものの一つは、処分場から放出された放射性核種の生物圏への最大放出率である。また、この最大放出率は実際には少数の支配的な移行経路によって規定される場合が多いことが広く認識されつつある。従って、顕著な不均質性を有する透水係数場、特に地下水流動におけるいわゆるチャンネリング挙動を支配すると考えられる透水係数の空間的な相関構造を正確に把握することが極めて重要な課題となる。MACRO-AFFINITYコードは、自己アファインフラクタルモデルを理論的な基礎として開発され、これまでに以下の諸問題に適用される成功を収めていている。-不均質多孔質媒体中物質移動試験による確証-東濃鉱山周辺での過去のウラン移行挙動のシミュレーション-ニアフィールドでの核種移行挙動の解析現状のMACRO-AFFINITYコードを性能評価そのものに適用することに関しては、パーティクルトラッキングが性能評価で対象とする幅広い濃度領域について正確かつ効率的な計算を実施することが難しいという問題点がある。そこで、昨年度の研究においては、不均質場での移流-分散方程式を解法する連続体ソーバーを開発していくつかの例題に適用した。その結果、数値的な逆ラプラス変換の手法を、ラプラス領域での有限要素法による離散化と組み合わせた方法が実効的であることが明らかとなった。今年度は、この方法を更に拡張し、移流-分散-マトリクス拡散方程式を解法可能なものとした。また、いくつかのテストケースについてこの連続体トーバーと改良後のMACRO-AFFINITYとの比較を行い、満足すべき一致を得た。今後の課題としては、以下の諸事項が挙げられる。-連続体ソーバーを既存のACRO-AFFINITYのソフトウェアとしての枠組みに統合すること-種々の地質学的なプロセスを反映するために時間依存の境界条件及び不均質場の経時変化を取り扱う手法の開発-吸着特性等の地球化学的な不均質性とその透水係数分布との相関を表現する手法の開発-密度効果等の非線形性を考慮した流動解析モデルの改良

報告書

不均質媒体中の物質移動解析手法及びFP元素の移行挙動に関する研究(研究委託内容報告書)第1分冊 不均質媒体中の物質移動解析手法

高瀬 博康*; IMPEY*; EINCHCO*; 深谷 友紀子*

PNC-TJ1281 96-001, 158 Pages, 1996/03

PNC-TJ1281-96-001.pdf:10.72MB

放射性廃棄物地層処分システムの性能を測る尺度として最も重要なものの一つは、処分場から放出された放射性核種の生物圏への最大放出率である。また、この最大放出率は実際には少数の支配的な移行経路によって規定される場合が多いことが広く認識されつつある。従って、顕著な不均質性を有する透水係数場、特に地下水流動におけるいわゆるチャンネリング挙動を支配すると考えられる透水係数の空間的な相関構造を正確に把握することが極めて重要な課題となる。しかしながら、地層の有する不均質性を詳細に知るという必要性は、サイト全体を網羅して実施可能な透水係数測定の点数に必然的に限りがあることと明らかに矛盾するものであり、この様な情報の不足に起因する推定の自由度あるいは不確実性の存在は良く知られた「逆問題」において系の状態が不定になるという状況を作り出す。この様な困難を打開するためには、不確かさを網羅する多数の統計的なRealizationを作成することを可能とするテンプレートの使用が不可欠である。これまでに開発・適用されてきた種々の地質統計学的な手法は、透水係数の空間的な自己相関係数モデルという型式でこの様なテンプレートを提供しようとするものである。本研究で用いる自己アファインフラクタルモデルはこの様な地質統計学的モデルの一種であり、バリオグラムと呼ばれる統計量の空間的なスケール特性をべき乗則で与えるものであることが特徴である。

報告書

地層処分システムにおけるシーリング研究(4)(最終報告書)

青木 謙治*; 日比谷 啓介*; 塩釜 幸弘*; 戸井田 克*; 深沢 栄造*; 奥津 一夫*; 久保田 翼*

PNC-TJ1100 95-002, 195 Pages, 1995/03

PNC-TJ1100-95-002.pdf:16.41MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために掘削した地下構造物を人工バリア材の一つである埋戻し材、プラグ材、グラウト材等により閉鎖し(以下「シーリング」と呼ぶ)、廃棄体の隔離性能を長期にわたって確保する必要がある。本年度の研究成果を以下に示す。1)礫ベントナイト混合土の基礎的な物性(締固め特性、透水特性、膨張特性、熱特性)を、その混合比を変化させて取得し、既存の知見とともに、礫ベントナイト混合土の諸物性を検討した。2)シーリングシステム(埋戻し材、プラグ、グラウトからなる)の性能を評価するために核種の移流、拡散、吸着、放射性崩壊等の過程を考慮できる核種移行解析を実施した。3)カナダのURLサイトにおける立坑シーリング試験の設計を行い、具体的な試験項目を抽出するとともに、試験対象を選定し、全体の施工工程を設定した。

報告書

大気中放射性物質の広域挙動に関す調査(3)

池辺 幸正*; 藤高 和信*; 下 道国*; 飯田 孝夫*; 永峰 康一郎*; 石塚 信*

PNC-TJ1545 94-003, 39 Pages, 1994/03

PNC-TJ1545-94-003.pdf:1.02MB

大気中の放射性物質の挙動を把握するためには、局地的に発生した成分と同時に、広域で発生した成分を評価する必要がある。この調査研究では、ラドンとトリチウムの広域挙動解明を目的として、次の調査研究を実施した。先ず、ラドンの発生源分布を土壌のSUP226/Ra含有量分布から計算によって作成した場合、各地の土壌物性の差異に起因する実測値との差異は+-50%以内であることを示した。次に日本で観測されるラドンの発生源別寄与について検討した。3次元移流・拡散数値シミュレーション、流跡線モデルなどに基づいて、季節風卓越時の大陸からの寄与は、金沢、名古屋で1$$sim$$3Bq/m/SUP3であると推測された。また、中国を含む東アジア地域で実施した水蒸気中トリチウムの組織的調査で得られた地域分布を示し、北京における濃度の日々変動を2層流跡線モデルを用いて解析した結果を示した。

報告書

地層処分性能評価用解析システムの統合化研究,5;概要

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*; 鵜沢 将行*; 笠井 雅夫*; 石原 義尚*; 池田 康博*; 江崎 正弘*

PNC-TJ1214 94-007, 92 Pages, 1994/03

PNC-TJ1214-94-007.pdf:2.71MB

本研究では、ニアフィールドの複合現象を柔軟に解析できる連成解析用計算支援システム(CAPASA)の基本システムを開発した。基本システムはGUIベースのデータ処理環境であるPCDEEと解析データおよび解析コードを格納するためのオブジェクト指向データベースから構成されるものである。基本システムは以下の手順で開発した。まず、ニアフィールド問題における重要な連成現象(ROIGEN2とHYDROGEOCHEM)を対象とし、その問題領域・解析領域に対するオブジェクト指向分析を実施し、基本システムに必要なオブジェクト、主要属性、プロセスを摘出した。さらに、分析結果をベースとし、基本システムのオブジェクト、データベースならびにPCDEEの設計を行い、システムを実装した。最後に実装したシステムの動作確認のため、具体的な連成現象問題を設定し解析を行った。この結果、カップリング機能ならびにPCDEE及びデータベースが正しく動作することを確認した。さらに、これまでの統合化研究の結果をも踏まえ、今後の研究課題を摘出し、研究スケジュールを作成した。

報告書

地層処分性能評価用解析システムの統合化研究,5

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*; 鵜沢 将行*; 笠井 雅夫*; 石原 義尚*; 池田 康博*; 江崎 正弘*

PNC-TJ1214 94-006, 542 Pages, 1994/03

PNC-TJ1214-94-006.pdf:12.82MB

本研究では、ニアフィールドの複合現象を柔軟に解析できる連成解析用計算支援システム(CAPASA)の基本システムを開発した。基本システムはGUIベースのデータ処理環境であるPCDEEと解析データおよび解析コードを格納するためのオブジェクト指向データベースから構成されるものである。基本システムは以下の手順で開発した。まずニアフィールド問題における重要な連成現象(ORIGEN2とHYDROGEOCHEM)を対象とし、その問題領域・解析領域に対するオブジェクト指向分析を実施し、基本システムに必要なオブジェクト、主要属性、プロセスを摘出した。さらに、分析結果をベースとし、基本システムのオブジェクト、データベースならびにPCDEEの設計を行い、システムを実装した。最後に実装したシステムの動作確認のため、具体的な連成現象問題を設定し解析を行った。この結果カップリング機能ならびにPCDEE及びデータベースが正しく作動することを確認した。さらに、これまでの統合化研究の成果を踏まえ、今後の研究課題を抽出し、研究スケジュールを作成した。

報告書

海洋環境での広域拡散に関する広域流動評価法の調査

今里 哲夫*

PNC-TJ1604 93-003, 46 Pages, 1993/03

PNC-TJ1604-93-003.pdf:1.84MB

本調査の目的は、海洋での広域拡散に関する計算コードの整備を行う一環として、広域拡散の要となる広域海洋の中層及び深層を含む海洋の流動評価について調査、整備を行うことにある。上記目的達成のために以下の調査を実施し、計算コードの整備を行った。(1)広域海洋の流動評価方法に関する調査及び結果の整備・表層海洋の広域流動評価方法に関連する知見の調査及びその整備、中・深層海洋の広域流動評価方法に関連する知見の調査及びその整備、長期間の海洋流動評価方法に関する知見の調査及びその整備を行い、そのとりまとめを行った。(2)広域海洋拡散コードに組み込める広域海洋の流動評価コードの調査及び整備・広域海洋拡散コードに組み込める広域海洋の流動評価コードに関する事項並びに用いる流動評価方法及びその算出過程に関する事項の調査及び整備、広域海洋の流動評価コードにより算出される流れの場に関する事項及び流れの場の特徴に関する事項の調査及び整理、赤道域等計算上の問題点及び今後の課題に関する事項の調査及び整理、その他広域海洋の流動評価コードに関連する事項の調査及び整理を行ない、その取りまとめを行なった。

報告書

放射性核種の地表水中から地表面への移行に関する試験研究,第1報; ローム層攪乱試料

向井 雅之; 武部 愼一; 古宮 友和; 神山 秀雄

JAERI-M 91-100, 17 Pages, 1991/07

JAERI-M-91-100.pdf:0.69MB

低レベル放射性廃棄物処分施設より漏出した核種の環境中移行シナリオの一つとして、地表水による移行経路があり重要である。このため、放射性核種を含んだ汚染水が緩い斜面を下流する状況を模擬した地表面核種移行試験を進めている。本報では、浸透拘束条件下の地表面における水理状況に応じた核種吸着状況を把握するための試験を行い、地表流の流量と流下時間を組み合わせた試験条件で流出液中核種濃度の経時変化と土壌吸着濃度分布を求めた。流出液中核種濃度は、経過時間によらずほぼ一定で、流量が少ないほど減少した。土壌吸着濃度は、急激に濃度が減少する流入口付近と、それ以降の濃度がほとんど変わらない部分の2つからなる特徴的な分布を示した。この分布は、地表流の流動は拡散を2次元、移流に鉛直流速分布を与え、吸着を1次吸着反応式で表したモデルで大局的に近似することができた。

論文

Numerical analysis of transient behavior of molten metals heated by electron beam

蕪木 英雄; 横川 三津夫; 関 昌弘; 有澤 孝

Heat Transfer in High Energy/High Heat Flux Applications, p.43 - 49, 1989/00

電子ビーム等による金属の高熱流束下の溶解過程は、原子法同位体分離過程の原子蒸発部、核融合炉プラズマ・ディスラプション時の第一壁の表面溶融、レーザー・電子ビーム加工技術など幅広い分野でその基礎的な溶解のメカニズムの解明が求められている。本論文では、2次元の領域に対して電子ビームによる金属の溶解過程のシミュレーションを行った。計算ではエネルギー(移流-拡散)方程式とナビエ・ストークス方程式を連立させ、差分法により数値計算を行い、固-液境界面の時間発展を求めた。この結果をアルミニウムによる実験結果と比較し、両者が良く一致することを示した。また、対流項の差分化に対し、3種類(1次風上法、ハイブリッド法、QUICK)の手法を用いて計算し、これらが数値計算結果に与える影響を評価した。また、計算格子の影響についても検討した。

論文

円管内ガス流の遷移域の圧力損失と熱伝達に及ぼす入口形状の影響

小川 益郎; 河村 洋

日本機械学会論文集,B, 52(477), p.2164 - 2169, 1986/00

現在、日本原子力研究所で研究開発中の多目的高温ガス実験炉(VHTR)では、ヘリウムガス一次冷却材流れのレイノルズ数が、炉心出口で3700~10000と極めて低く設計されている。このため、安全性の観点からも、遷移域における冷却材流れの熱流力特性に関するデータを蓄積する必要がある。しかしながら、遷移域の摩擦計数や熱伝達率のような設計に直接必要となる諸量を流れの間欠性との関連において調べた研究は少ない。そこで、本研究では、円管内ガス流の遷移域における摩擦計数と熱伝達率を測定し、これらと間欠因子の関係に及ぼす入口形状の影響を調べ、これらのデータをVHTRの設計に役立てることを目的とした。実験の結果、遷移域の上・下限のレイノルズ数が実験から与えられれば、既存の整理式は、摩擦係数や熱伝達率と間欠因子に関する実験結果をほぼ良く整理できることが分かった。

口頭

人形峠環境技術センターにおける鉱さいたい積場坑水浄化メカニズムの検討

桝永 幸介; 所 千晴*; 小原 義之

no journal, , 

人形峠環境技術センターでは、鉱山跡措置の一環として、豪雨などのリスク対策のため、鉱さいたい積場の水位低下に取り組んでいる。旧坑道などから発生した坑水は、鉱さいたい積場に一時貯留することで、FeやAsなどの濃度が低下していることが分かっている。本報告は、今後の坑廃水処理設備の負荷軽減対策・鉱さいたい積場の跡措置対策検討のために、その反応について、多くの研究例が報告されているFeとAsを主とし、鉱さいたい積場が有する坑水浄化メカニズムについて考察を行った。その際、PHREEQCによる解析を行い、鉱さいたい積場内の坑水の流れの化学的な検証を試みた。PHREEQC解析での再現結果では、Feはおおむね良好であり、Asは一定量の底質のferrihydriteの共存を考慮すると、再現が可能であった。

口頭

幌延URLにおける物質移行特性評価,2; 原位置トレーサー試験に基づく割れ目中の物質移行特性評価

大野 宏和; 武田 匡樹; 石井 英一; 舘 幸男

no journal, , 

地層処分研究開発において、安全評価の信頼性向上のためには地下深部における天然バリア中の物質移行現象を明らかにする必要がある。本報告では幌延URL地下350mで実施した泥岩中の割れ目を対象とした原位置トレーサー試験の解析検討について報告する。

口頭

移流の重要性; 農業系アンモニア揮散の影響を受けた霞ヶ浦流域における事例研究

堅田 元喜*; 久保田 智大; 黒田 久雄*; 渡邊 未来*; 高橋 晃子*; 中里 亮治*; 樽井 美香*; 松本 俊一*; 中川 圭太*; 沼田 康子*; et al.

no journal, , 

大気アンモニア(NH$$_{3}$$)の乾性および湿性沈着は、湖沼の富栄養化の原因を明らかにする上で考慮すべき重要な窒素負荷経路である。作物や畜産などの農業系はアジア諸国における最大のNH$$_{3}$$排出源の一つであり、空間的にも時間的にも変動が大きい。一般に、NH$$_{3}$$の揮散(排出)速度は夏季や施肥の時期に最大になることが知られているが、多くのアジア諸国ではNH$$_{3}$$濃度のモニタリングは限定的であり、流域スケール(数10から数100km$$^{2}$$)のNH$$_{3}$$濃度の支配的要因はわかっていない。本研究では、富栄養湖である茨城県霞ヶ浦の流域とその周辺でNH$$_{3}$$濃度の多地点観測を実施し、地上気象データや既往のNH$$_{3}$$排出量マップとの比較から、その空間分布や季節変動を決定している要因を検討した。そのために、霞ヶ浦流域を網羅する36地点に拡散型パッシブサンプラー(小川商会製)を設置し、2018年6月から2020年1月まで月平均NH$$_{3}$$濃度の観測を行い、得られたNH$$_{3}$$濃度と全国1kmメッシュのNH$$_{3}$$排出量推計マップ・地上気象データとの関係を比較した。その結果、排出量推計値が最大である地域では、NH$$_{3}$$濃度が夏季に比べて冬季の方が高かった。これは、気温上昇や施肥などの揮散プロセスをNH$$_{3}$$の空間分布の支配的要因とする既往の研究に対して、本研究のような流域スケールでは風向の季節変動が支配的になりうる可能性が示された。

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