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亀裂状地層媒体における放射性核種輸送現象のパーコレーション理論による解析

研究課題

研究課題/領域番号 02452290
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 篤之  東京大学, 工学部, 教授 (50011135)

研究分担者 岡本 毅  東京大学, 工学部, 教務職員 (40114425)
安 俊弘  東京大学, 工学部, 講師 (10201906)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1990年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード放射性廃棄物管理 / 地層処分 / 亀裂ネットワーク / パーコレーション理論 / 不規則性媒体 / 分散現象 / モンテカルロ法 / 不規則媒体 / 分散 / 亀裂ネットワ-ク / ニア・フィ-ルド / パ-コレ-ション理論 / 拡散 / ランダム・ウォ-ク・シミュレ-ション
研究概要

1.平成2年度では、2次元又は3次元のパーコレーション・モデルを用いた異常拡散の計算機シミュレーションを行い、不規則媒体中の拡散は、フラクタル次元、フラクトン次元などを用いて解析的に定式化できることを示した。2.平成3年度では、(1)数値計算により、ランダム線分2次元ネットワークの臨界連結度が3.2付近にあること、また臨界付近ではクラスタの相関長が線分平均長さに比べて大きいことを示した。(2)ガラス・ビーズ焼結媒体の空隙は互いに連結し、透水係数は焼結前のガラス・ビーズの半径で決定できることを示した。(3)光エッチ法により作成したランダム線分網中のトレーサ分散を観察した結果、臨界連結度付近では非対称な破過曲線が得られ相関長と実験から得られる分散長がほば等しい大きさをもつことを発見した。(4)互いによく連結した空隙の場合、分散長は固相を構成する粒子の平均粒径にほぼ等しくなること、一方、空隙のデッドエンドが無視できない場合、分散長は空隙クラスタの平均的なサイズに等しくなることがわかった。3.平成4年度では、モンテカルロ法による数値計算を実施すると共に理論的考察を行い本計画の成果を取り纒め、地層中の亀裂網と統計的に等価な輸送特性を持つパーコレーション・モデルを求めるために必要な条件を示した。4.まとめるとこれらの結果から、ある亀裂網が与えられたときに、その統計的性質にしたがって仮想的に亀裂数密度を大きくして得られる相関長を格子の単位長さとし、同じ相関長を持つ規則パーコレーション格子を発生させると、そのパーコレーション格子は元の亀裂網と同じ輸送特性を持ことが示せた。これにより、複雑な亀裂網の輸送現象解析は数学的に取り扱いやすいパーコレーション格子で行うことが出来、今後の応用に大きく寄与するものと予想される。今後は実際の岩石資料を用いた3次元系での研究の展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書

研究成果

(14件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Arn,J.,et al.: "Analysis of Redionuclide Trausport Through Fracture Natvorks by Percolation Theory" Journal of Nuclear Science and Technology. 30. 433-446 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahn,J,et al.: "Analysis Tracer Dispersion in Flow Tmough Two-Dimeusioral Neturerk of Raudonly Distributed Leires by Percolation Theory" Eos,Trausactions,American Gerphysical Union. 73. 201 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahn,J.,et al.: "Radionuclile Trausport through Fracture Neturorks by Percolation Theory" 1991Joint International Waste Managament Conference,FSME,Seoul,1991. 291-298 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahn,J.,et al.: "Dispersion Effect on Radionuclide Trausport in Geologic Disposal System" 3rd Int'l Conberence on Nudiar Fuel Reprocissing and Wasts Management(RECOD91). 2. 1022-1027 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ahn,J.: "Analysis of Diffusion in Fracture Netwrks of Geologic Media by Percolation Theory" 2nd Japan Int'l SAMPE Symposium. 1452-1459 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ahn, Y. Furuhama, Y. Li, and A. Suzuki: "Analysis of Radionuclide Transport Through Fracture Networks by Percolation Theory" Journal of Nuclear Science and Technology. 28(5). 433-446 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ahn, Y. Makino, and A. Suzuki: "Dispersion Effect on Radionuclide Transport in Geologic Disposal System" The Third International Conference on Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Management (RECOD '91), Sendai. vol.2. 1022-1027 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ahn, Y. Furuhama, Y. Li, and A. Suzuki: "Radionuclide Transport Through Fracture Networks by Percolation Theory" 1991 Joint International Waste management Conference, American Society for Mechanical Engineers, Seoul. 291-298 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ahn: "Analysis of Diffusion in Fracture Networks of Geologic Media by Percolation Theory" The second Japan International SAMPE Symposium, 1991, Makuhari. 1452-1459 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ahn, K. Furukawa, T. Uchimoto, and A. Suzuki: "Analysis of Tracer Dispersion in Flow Through Two-Dimensional Network of Randomly Distributed Lines by Percolation Theory" Eos, 73, 201, Transaction, 1992 Fall Meeting, American Geophysical Union, San Francisco. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安、渡辺、鈴木: "ランダム線分ネットワークにおけるトレーサー分散現象のシミュレーション" 日本原子力学会春の年会予稿集. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ahn,J.,et al.: "Analysis of Radionuclide Trausport Through Fracture NetworK by Percolation Theory" Journal of Nuclear Science and Technology. 30. 433-446 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] "Experimental Studies of Tracer Dispersion in Flow Through TwoーDimensionalNetwerks of Random Lines" Water Resources Research.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Ahn,J.,et al: "Analysis of Radionuclide Transport Through Fracture Networks by Percolation Theory" Journal of Nuclear Science and Technology. 30. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-03-31   更新日: 2016-04-21  

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