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粘土中における拡散吸着現象の物理化学とミクロ・マクロ解析

研究課題

研究課題/領域番号 14350256
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

市川 康明  名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (30126833)

研究分担者 河村 雄行  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00126038)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード有害廃棄物 / 隔離技術 / ベントナイト / 微視構造 / 拡散 / 分子動力学 / ミクロ・マクロ / 均質化法
研究概要

廃棄物を安全に処分する技術を確立することが、緊急の社会的要請となっている。有害な物質を含んだ大量の廃棄物は、地層中に隔離材を設置して埋め立てることになる。この隔離材料として期待されているのが、各種の粘土材料(特に、ベントナイト)であり、鍵を握るのが、有害物質が環境中に流出することを阻止する隔離材料の物理化学的な性能である。欧米では粘土材料を隔離材として用いる技術が広く採用されつつあるが、安全確保上の性能を評価する際に最大の問題点は、有害物質の移動を抑制する粘土系材料の性能と挙動を推定する手法が確立されていないことにある。従来は、分配係数を含んだ拡散方程式を導入するマクロ現象論的アプローチが提案されているが、分子レベルからマクロレベルに渡る現象が関与する物質移動や長期の挙動を予測する問題に対して、これらの現象論的手法は物理化学的挙動の本質を明らかにしていない。また、使用されたモデルに対して科学的な確証を与えることの出来る実験法(確証実験)についても、課題として残されている。本研究では、廃棄物中で特に有害性が問題とされる数種の金属イオンについて、粘土中の吸着・拡散特性を分子レベルから実際の地盤中に設置された隔離材のマクロ挙動まで一貫して解析し、検証している。また、実際の地盤における有害物質の拡散挙動を想定して、泥岩のミクロ形態とその物性についての解析を実施した。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書

研究成果

(26件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Diffusion with micro-sorption in bentonite : Evaluation by molecular dynamics and homogenization analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Prayongphan, S., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Chae, B.G.
    • 雑誌名

      Comp. Mech. 37

      ページ: 369-380

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion with micro-sorption in bentonite : Evaluation by molecular dynamics and homogenization analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Prayongphan, S., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S.Chae, B.G.
    • 雑誌名

      Comp.Mech. 37

      ページ: 369-380

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion with micro-sorption in bentonite : Evaluation by molecular dynamics and homogenization analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Prayongphan, S., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Chae, B.G.
    • 雑誌名

      Comp.Mech. 37

      ページ: 369-380

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Swelling of bentonite in contact with NaCl solutions by using the confocal laser scanning microscope2005

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, S., Prayongphan, S., Ichikawa, Y., Chae, B.G.
    • 雑誌名

      Applied Clay Sci. 29

      ページ: 89-98

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Diffusion with micro-sorption in bentonite : Evaluation by molecular dynamics an homogenization analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Prayongphan, S., Ichikawa, Y., Kawamura, K., et al.
    • 雑誌名

      Comp.Mech (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure and micro/macro-diffusion behavior of tritium in bentonite2004

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Appl. Clay Sci. 26

      ページ: 75-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microstructure and micro/macro-diffusion behavior of tritium in bentonite2004

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Appl.Clay Sci. 26

      ページ: 75-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 粘土鉱物-水界面における水の分光学的性質と動的性質の関係2004

    • 著者名/発表者名
      鈴木 覚, 河村雄行, 中島善人, 市川康明
    • 雑誌名

      資源と素材 119

      ページ: 581-581

    • NAID

      10011754455

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Secondary and tertial consolidation of bentonite clay2004

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Theramast, N., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Mech.Materials 36

      ページ: 487-487

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure and micro/macro- diffusion behavior of tritium in bentonite2004

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Appl.Clay Sci. 26

      ページ: 75-75

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ミクロ非均質材料の拡散現象 : 粘土から泥岩へ向けて2003

    • 著者名/発表者名
      北山一美, 藤井直樹, 鈴木 覚, 柴田雅博, 河村雄行, 市川康明
    • 雑誌名

      材料 52・5

      ページ: 458-465

    • NAID

      110002302114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-structure of bentonite clay and diffusion coefficient given by multiscale homogenization analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Fujii, N., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Material Sci. Research Int. 9・2

      ページ: 117-124

    • NAID

      110002284030

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 粘土鉱物-水界面における水の分光学的性質と動的性質の関係2003

    • 著者名/発表者名
      鈴木 覚, 河村雄行, 中島善人, 市川康明
    • 雑誌名

      資源と素材 119

      ページ: 581-586

    • NAID

      10011754455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro/macro treatment in diffusion problem : clay and a possibility for mudstone2003

    • 著者名/発表者名
      Kitayama, K., Fujii, N., Suzuki, S., Shibata, M., Kawamura, K., Ichikawa, Y.
    • 雑誌名

      J.Material Sci.Japan 52(5)

      ページ: 458-465

    • NAID

      110002302114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-structure of bentonite clay and diffusion coefficient given by multiscale homogenization analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Fujii, N., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Material Sci.Research Int. 9(2)

      ページ: 117-124

    • NAID

      110002284030

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The study of correlations between spectroscopic and dynamic properties of pore water in the clay-water system2003

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, S., Kawamura, K., Nakashima, Y., Ichikawa, Y.
    • 雑誌名

      Sigen-to-Sozai (in Japanese) 119

      ページ: 581-585

    • NAID

      10011754455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ミクロ非均質材料の拡散現象:粘土から泥岩へ向けて2003

    • 著者名/発表者名
      北山一美, 藤井直樹, 鈴木 覚, 柴田雅博, 河村雄行, 市川康明
    • 雑誌名

      材料 52.5

      ページ: 458-458

    • NAID

      110002302114

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Micro-structure of bentonite clay and diffusion coefficient given by multiscale homogenization analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Fujii, N., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Kitayama, K.
    • 雑誌名

      Material Sci.Research Int. 9・2

      ページ: 117-117

    • NAID

      110002284030

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular dynamics and multiscale homogenization analysis of seepage/diffusion problem in bentonite clay2002

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Theramast, N.
    • 雑誌名

      Int. J. Numer. Meth. Engng 54

      ページ: 1717-1749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular dynamics and multiscale homogenization analysis of seepage/diffusion problem in bentonite clay2002

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Theramast, N.
    • 雑誌名

      Int.J.Numer.Meth.Engng 54

      ページ: 1717-1749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Theramast, N.: "Molecular dynamics and multiscale homogenization analysis of seepage/diffusion problem in bentonite clay"Int.J.Numer.Meth.Engng. 54. 1717-1749 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 北山一美, 藤井直樹, 鈴木 覚, 柴田雅博, 河村雄行, 市川康明: "ミクロ非均質材料の拡散現象:粘土から泥岩へ向けて"材料. 52・5. 458-465 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fujii, N., Ichikawa, Y., Kawamura, K., Suzuki, S., Kitayama, K.: "Micro-structure of bentonite clay and diffusion coefficient given by multiscale homogenization analysis"Material Sci.Research Int.. 9・2. 117-124 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 覚, 河村雄行, 中島善人, 市川康明: "粘土鉱物-水界面における水の分光学的性質と動的性質の関係"資源と素材. 119. 581-586 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa, Y., Kawamura, K., Theramast, N., Kitayama, K.: "Secondary and tertial consolidation of bentonite clay : Consolidation test, molecular dynamics simulation and multiscale homogenization analysis"Mech.Materials. 36. 487-513 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa, Y., Kawamura, K., Fujii, N., Theramast, N.: "Molecular dynamics and multiscale homogenization analysis of seepage/diffusion problem in bentonite clay"Int. J. Numer. Meth. Engng. 54. 1717-1749 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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