| 研究課題/領域番号 |
61460045
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
気象・海洋・陸水学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
前 晋爾 北海道大学, 工学部, 教授 (80022672)
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| 研究分担者 |
後藤 明 北海道大学, 工学部, 助手 (20205587)
東 信彦 北海道大学, 工学部, 助手 (70182996)
本堂 武夫 北海道大学, 工学部, 助教授 (60109494)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| キーワード | 氷床 / コア氷 / 塑性変形 / 氷床流動 / X線トポグラフィ / 空気包接化合物 / Air-Hydrate / 結晶成長 |
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| 研究概要 |
本研究の成果を下記のように事項別にまとめた。
1、氷床コア氷の融点近くの氷の塑性変形 氷床の深部では、氷温も高くかつ静水圧も大きい。このため高圧タンク内でコア氷の塑性変形の実験を行った。その結果、歪速度の応力依存性は1気圧の結果と同じであるが、温度が上ると氷は急激に軟化する(融点下-2℃以上)。また静水圧が増大すると氷は軟化する。従って氷床の深部においては、表面近くの氷とは変形機構が異なり、塑性変形が容易であることが明らかとなった。
2、高静水圧力下での格子欠陥の挙動 氷の塑性変形を決定する格子欠陥の挙動をX線トポグラフィ法を用いて明らかとした。氷の塑性変形速度は格子欠陥の一種であるSelf-intevsfitialの拡散によって決定される。この拡散係数の静水圧依存性は塑性変形の静水圧依存性と一致することからも支持される。
3、空気包接化合物(Air-hydrate)の形成と構造 高圧下氷床氷の中に空気分子(O_2とN_2)をゲストとするAir-hydrate結晶が存在する。Air-hydrateは氷中の空気胞がいわば結晶化したものである。この単結晶の構造を高エネルギーX線を使って構造解析を行った。その結果O_2やN_2の占有位置及び占有率を含めたAir-hydrateの構造が明らかとなった。またコア氷を使ってAir-hydrate結晶を高圧下で人工的に形成し、その形成条件を明らかにした。
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