財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
N05067
タイトル
地下水年代測定評価技術の開発(その3) -岩石中における溶存Heの拡散係数決定法の提案と陰イオンを用いた拡散係数の間接的評価法の適用性-
[Title]
Research and Development of Groundwater Dating (3) -A Proposal of Determination Method for Diffusion Coefficients of Dissolved Helium in Rock and Applicability of Estimation of Diffusion Coefficients Using Anions-
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
地下水年代測定において、Heの蓄積量を評価するためには、帯水層や難透水層中におけるHeの拡散係数が必要である。しかしながら、岩石中のHeの拡散について報告された例はほとんど見られない。本研究では定常拡散法によって砂岩と泥岩中におけるHeの実効拡散係数を決定した。いずれの岩石中においてもHeの実効拡散係数はBr-の実効拡散係数よりも大きかった。また、Heの拡散に対する幾何学因子についてもBr-の拡散に対する値よりも大きかった。このことは岩石中のHeの拡散経路がBr-の拡散経路ほど制限を受けていないことを示している。次に、バルク水中でのHeの拡散係数とBr-の拡散の幾何学因子を用いてHeの拡散係数を評価した。拡散係数の評価値は実験によって決定した拡散係数よりも大きい値を示した。このことから陰イオンを用いた拡散係数の間接的決定法では実際の拡散係数を過小評価することが明らかになった。
[Abstract]
Dissolved helium in groundwater is one of the most suitable tracers for the groundwater dating. The diffusion coefficients in aquitard and aquifer were important to estimate an accumulation of the helium in groundwater. However, few papers have been reported about the diffusion of helium in rocks. In this study, effective diffusion coefficients of the helium in sandstones and mudstone were determined using a through-diffusion method. The effective diffusion coefficients of helium were in the range of 1.5 10-10 to 1.1 10-9 m2 s-1 and larger than those of Br‐ ions. Geological factors for the diffusion of helium were also larger than those for the diffusion of Br‐ ions. This fact suggests that diffusion path of He in the rocks is not more restricted than that of Br‐ ions. The diffusion coefficients of helium were also estimated using the diffusion coefficient of helium in bulk water and formation factors for diffusion of Br‐ ions. The estimated diffusion coefficients of helium were larger than the effective diffusion coefficients. It is clarified that the effective diffusion coefficients of helium are underestimated by the estimation method using anions.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2005
発行年月 [Issued Year / Month]
2006/08
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

東原 知広

地球工学研究所バックエンド研究センター

中田 弘太郎

地球工学研究所バックエンド研究センター

長谷川 琢磨

地球工学研究所バックエンド研究センター

キーワード [Keywords]
和文 英文
溶存ヘリウム Dissolved Helium
陰イオン Anion
実効拡散係数 Effective Diffusion Coefficient
形状因子 Formation Factor
幾何学因子 Geometorical Factor
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