2021 Fiscal Year Research-status Report
Extension of the explorable range of muography to ocean with underwater tunnel
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20K20528
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 宏幸 東京大学, 地震研究所, 教授 (20503858)
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2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | ミュオグラフィ / 海底 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
火山やピラミッドなどこれまで、陸上の対象に限られていたミュオグラフィの応用範囲を海域に広げ、様々な海域現象の解明につなげる技術開発を行う事を目的としている。 海底トンネルを海底下センサーとすることで、海底下におけるミュオグラフィが将来新たにサイエンスターゲットを狙うための技術的課題の検証、解決を行い、海底トンネルを使用した海底ミュオグラフィの方法論を確立する。これまで難しかった海底岩盤の正確な絶対密度測定、海面昇降現象の面的なイメージング等が可能となり、海域のリアルタイムイメージング等へとつなぐ新たな技術開発を実施する。海底下でミュオグラフィが実施可能になれば、将来的には地震発生場のより進んだ理解、海底資源のイメージング、津波や高潮などによる潮位変動、巨大海底砂丘の移動や河川、氷河等からの流入などによる海底への堆積過程などをはじめとした海水面変動のリアルタイムイメージング等へとつなげることが可能となりミュオグラフィに新たな価値を付加できる。今年度は海底下センサーを更に拡張することで、装置の評価を行った。その結果、天文潮位の測定に成功した。潮汐による周期的な海面昇降現象を活用した波高分布リアルタイムイメージング法の開発につなげていく。①海底における密度決定精度は地表における密度決定より向上する事が理論的に予想されているが、79日間のミュオグラフィデータと天文潮位データとを比較することにより、2時間の時間分解能で密度の時間変化にして3パーミル（千分の3）（約1日の時間分解能では、1.5パーミル（1万分の15））のミュオグラフィ観測精度としては、世界で最も高い精度を達成したことを確認した。引き続き、②潮汐による水位変化を利用して海水準変動のリアルタイムモニタリングの精度と時間分解能の検証を行っていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
①、②の２つの目的のうち、①海底における密度決定精度は地表における密度決定より向上する事が「世界で最も高い精度を達成」により検証され、②についても、順調に検証が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
東京湾において整備された海底ミュオグラフィセンサーの更なる長期運用を続け、（具体的には津波などの）海水の動きといった新たな対象も観測ターゲットに加え、①、②の２テーマのうち、②潮汐、津波、その他の潮位変動などによる水位変化を利用して海水準変動のリアルタイムモニタリングの精度、長期運用安定性と時間分解能の検証を行っていく。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の予期せぬ大規模な拡大により、製作工程に遅延が発生、また本実験観測に必要な電子部品が世界的な半導体不足の影響により、年度内の調達が不可能と判断されたため。翌年度においても、半導体不足が引き続き懸念されたため、本年度は代替部品の検討を行った。そのため、次年度の計画実施には問題が無い。次年度は今年度の当初計画と次年度の当初計画をあわせた計画の実施を予定している。
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