著者

中島 善人

出版者

物性研究刊行会

雑誌

物性研究 (ISSN:05252997)

巻号頁・発行日

vol.57, no.4, pp.p540-586, 1992-01

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地球内部物理学は現在、地磁気の原因やマントル対流のモード(2層対流か1層対流か)など多くの未解決問題をかかえている。これらの多くは地球深部への直接探査によって容易に解明できるであろう。そこで我々は、Core Projectという名称の地球内部の直接探査計画を提案する。Core Projectでは、探査船が地底を進み、地球深部の情報を地上に送信しながら、100年かかって地球中心核(the Earth's Core;地下2900km以深)に到達することを想定している。Core Projectを実行するにあたって発生する原理的な問題として、耐圧耐熱、推進、通信、エネルギー供給の4つがある。耐圧に関しては、最も効果的な耐圧原理を明らかにし、たとえば完全結晶のダイアモンドを使用すると耐圧球殻の外径内径比を2程度に抑えられることを示した。耐熱に関しては、肉厚100mの岩石で船を囲めば、マントルからの熱の侵入を100年間防ぐことができる。目標推進速度(2900km/100yr=1mm/s)は、船を半程数kmの鉄球にすると船の自重によるStokes沈降によって達成できる。通信に関しては、P波を使ったパルス幅10sの線形PCM通信を使うと0.1bit/s=3x10^6bit/yrの通信速度が可能である。また、探査活動(通信や観測など)のエネルギー供給手段としては原子力の他にも、船自身の一部を低温熱源、マントルを高温熱源とするカルノーサイクルが有望である。マントル物質のサンプリングを行わなければ、Core Projectは、原理的に実現可能である。その場合は、船内に搭載した地震計・重力計・磁力計・温度計・電気伝導度計などで情報を獲得することになる。それでも「マントル対流は、2層対流か1層対流か」「ダイナモモデルの検証」「外核対流の揺らぎ」「D"層の空間分布と組成」などの重要問題解明に貢献する貴重な情報を獲得できる。本研究は数百年後に行なわれるであろう地底探査に、必要不可欠な理論的基礎と展望を与えようとするものである。

著者

中島 善人

出版者

物性研究刊行会

雑誌

物性研究 (ISSN:05252997)

巻号頁・発行日

vol.57, no.4, pp.540-586, 1992-01-20

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この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。

著者

中島 善人 山口 哲

出版者

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Geological Survey of Japan

雑誌

地質調査研究報告 (ISSN:13464272)

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.93-103, 2004

被引用文献数

14

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等方的で不均一な多孔質媒体の空隙構造パラメータ(屈曲度と空隙率)を3次元マッピングする機能をもつ Mathematica プログラムを作成した.そのプログラム,DMAP.m は,パッケージタイプのプログラムで,Mathematica バージョン4あるいはそれ以降で動作する.DMAP.m は,X線CTや核磁気共鳴イメージングで取得した,多孔質堆積物や岩石等の3次元画像を読み込む.読み込んだ画像はサブシステムに細分化され,各サブシステムの空隙にランダムに散布された非吸着性のランダムウォーカーが酔歩(単純立方格子上の lattice walk)で系外に漏れ出ていくという,いわゆる out-diffusion シミュレーションを行う.系外に漏れたウォーカーの積算値の時間変動データをもちいて屈曲度を計算し,酔歩の出発点をランダムに選ぶ過程で空隙の画素にヒットした確率として空隙率を計算した(モンテカルロ積分).このプログラムのデモンストレーションとして,ランダムパッキングした砂質堆積物のCT画像を用いて,屈曲度と空隙率のサブシステムサイズ依存性を計算した.なお,このプログラムは,http://staff.aist.go.jp/nakashima.yoshito/progeng.htmで無料ダウンロードできる.

著者

中島 善人 宇津澤 慎

出版者

社団法人 農業農村工学会

雑誌

農業農村工学会誌 (ISSN:18822770)

巻号頁・発行日

vol.76, no.9, pp.795-799,a1, 2008-09-01 (Released:2011-08-11)

参考文献数

10

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我々は, 核磁気共鳴スキャナーとよばれる装置を開発中である。この装置は, 核磁気共鳴分光の原理を用いて, 原位置またはオンサイトで試料中の水を定量かつリアルタイムで計測できるポテンシャルがある。片側開放型という特殊な構造を採用しているので, 計測対象がどんなに大きくとも, その表面を非破壊でスキャンできるという特長がある。この装置が農業農村工学に使える可能性があることを, 2つの室内実験, すなわち土壌サンプルの体積含水率計測, セメントペーストの硬化過程のモニタリング, の成功によって例証した。