1993 年度実績報告書

蒸気爆発の発生環境

研究課題

研究課題/領域番号	05246106
研究機関	名古屋大学
研究代表者	藤井直之名古屋大学, 理学部, 教授 (60011631)
研究分担者	佐藤博明広島大学, 総合科学部, 助教授 (60019495) 近藤駿介東京大学, 工学部, 教授 (90011098) 高山和喜東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
キーワード	マグマ水蒸気爆発 / 衝撃波伝播 / 爆発圧力計測器 / 原子炉苛酷事故 / 炉心損傷 / 接触・混合モード
研究概要	本研究班では、自然界における蒸気爆発の発生系として、火山性マグマと水系、溶融原子燃料または被覆材と冷却系、を主な対象として、これらそれぞれの系で、蒸気爆発が発生する巨視的条件、爆発進行の詳細な機構と爆発の程度を明らかにするという目標の元に研究を始めた。そして、以下のような研究が進行し予備的な結果が得られつつある。 (1)過去のマグマ水蒸気爆発の発生の場について、爆発に伴う衝撃波・膨張波による破砕効果に重点をおいた岩石組織を検討。予備的な結果として、顕微鏡用粒形解析装置を用いて、1991年雲仙岳噴火に伴う火山爆発の際に放出された、火山岩破片中の揮発性成分の含有量や含水鉱物量とその岩石組織の関係を明らかにした。 (2)急速加熱装置を用いて、蒸気爆発の巨視的条件の一部を再現し、爆発過程の生成物と物理的計測量との関係を得るための基礎的データを取得し、走査型電子顕微鏡を中心とした微粒子用粒形分析装置を用いて、爆発破砕片の粒度・粒形解析を行いつつある。 (3)最大規模の蒸気爆発であるマグマ水蒸気爆発を安全に捕えるための測定系を開発し、火薬爆発実験においてオープンスペースでの装置の実用性を確かめた。また、数値シミュレーションにより雲仙岳を例にして、爆発的噴火の際の衝撃波や圧力波の伝播の地形による影響を推定し、観測機器の設置条件の最適化を検討した。そして、次年度に実際の火山に設置して観測を開始する予定である。 (4)原子炉苛酷事故時の蒸気爆発の発生確率に関する知見を体系化するため、(a)溶融燃料と冷却材の接触混合現象が発生しうる炉心損傷シナリオとその発生確率の評価、(b)炉心損傷シナリオごとの、接触混合に関与する燃料の量、接触モード、混合モードXの評価法、(c)状態変数ベクトルXと放出エネルギーの関係式の確立などを行った。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] FUJII,N.: "Dynamical Aspects of Explosive Eruptions" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 15-18 (1993)
[文献書誌] FUJII,N.: "Phreatomagmatic Explosion Processes:Some examples of volcanic Blasts" Proc.of Symp.on Physics of Vapor Explosion. 1. 1-6 (1992)
[文献書誌] KITAMURA,T.: "Holographic Interferometric Observation of Scaled Water Vapour Explosion and Numerical Simulation of Blast Wave Propagation at Volcanic Eruption" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 51-54 (1993)
[文献書誌] SAITO,T.: "Numerical Simulations of Blast Wave Propagation Induced by Eruptions of Volcanoes" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 55-60 (1993)
[文献書誌] SATO,H.: "Pore Gas Pressure of the Explosive 1991 Dome Lava of Unzen Volcano,Deduced from Water Content of Matrix Glass(A Preliminary Result)" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 151-154 (1993)
[文献書誌] SATO,H.: "Crumbling of Dacite Dome Lava and Generation of Pyroclastic Flows at Unzen Volcano" Nature. 360. 664-666 (1992)

1993 年度 実績報告書

蒸気爆発の発生環境

研究代表者

藤井 直之 名古屋大学, 理学部, 教授 (60011631)

研究成果

[文献書誌] FUJII,N.: "Dynamical Aspects of Explosive Eruptions" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 15-18 (1993)

[文献書誌] FUJII,N.: "Phreatomagmatic Explosion Processes:Some examples of volcanic Blasts" Proc.of Symp.on Physics of Vapor Explosion. 1. 1-6 (1992)

[文献書誌] KITAMURA,T.: "Holographic Interferometric Observation of Scaled Water Vapour Explosion and Numerical Simulation of Blast Wave Propagation at Volcanic Eruption" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 51-54 (1993)

[文献書誌] SAITO,T.: "Numerical Simulations of Blast Wave Propagation Induced by Eruptions of Volcanoes" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 55-60 (1993)

[文献書誌] SATO,H.: "Pore Gas Pressure of the Explosive 1991 Dome Lava of Unzen Volcano,Deduced from Water Content of Matrix Glass(A Preliminary Result)" Proc.Ohji Seminer on Physics of Vapor Explosion. 151-154 (1993)

[文献書誌] SATO,H.: "Crumbling of Dacite Dome Lava and Generation of Pyroclastic Flows at Unzen Volcano" Nature. 360. 664-666 (1992)

1993 年度実績報告書

藤井直之名古屋大学, 理学部, 教授 (60011631)