2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25400319
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
中田 正隆 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (80180305)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 地質環境 / 物質移行 / オングストローム空間 / ポジトロニウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地質環境中で物質は地下水とともに岩盤の亀裂を介して起こる動的な移流，岩盤基質部での静的な分子拡散によって移行する。後者はマトリックス拡散現象と呼ばれ，移行遅延をもたらす現象として認識されている。しかしながら，フィールドおよびラボスケールで実際に得られるマトリックス拡散係数は，予測値よりも遙かに高い値を示すことが確認されている。このことは，これまで見出されてこなかったよりミクロな物質移行経路の存在を示唆している。本研究課題では，堆積岩や鉱物中の物質移行の一つの要素であるマトリックス拡散現象に焦点を当て，オングストロームスケールの空間を介した物質拡散現象に着目した。最終年度である平成27年度は，25年度と26年度に得られた空隙サイズ，空隙近傍元素データを総合解析し，マトリックス拡散現象に焦点を当てた。先ず，原子吸光法によって得られたセシウム濃度の距離依存性データから，Fickの第2法則により拡散係数2×10-7 [cm2s-1]が得られた。ここで得られた拡散係数は，ミクロ孔領域の空隙だけでなく，巨視的な空隙も全て含んだ拡散係数である。一方，オルト－ポジトロニウム寿命測定の深さ依存性データから，Fickの第2法則によりマトリックス拡散係数を3×10-8 [cm2s-1]と評価した。ここで得られた拡散係数は，マトリックス拡散係数に相当する。また，ナノ空孔を介した拡散係数が，およそ一桁小さいことがわかった。
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