JP5413974B2 - Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon - Google Patents
Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon Download PDFInfo
- Publication number
- JP5413974B2 JP5413974B2 JP2010076436A JP2010076436A JP5413974B2 JP 5413974 B2 JP5413974 B2 JP 5413974B2 JP 2010076436 A JP2010076436 A JP 2010076436A JP 2010076436 A JP2010076436 A JP 2010076436A JP 5413974 B2 JP5413974 B2 JP 5413974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radon
- amount
- surface area
- rock
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
本発明は、ラドンを用いて岩石内部の間隙表面積を測定するラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法及びラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置に関する。 The present invention relates to a method for measuring a pore surface area inside a rock using radon and a device for measuring a pore surface area inside a rock using radon.
放射性廃棄物を地中に隔離処理する場合、地盤の岩石の表面積(間隙表面積)が大きいほど放射性核種が付着しやすく、放射性核種の生活環境への影響をなくすことができる。また、二酸化炭素(CO2)を地中貯留する場合、CO2が溶けた酸性水により岩石に及ぼす影響は、岩石の反応面積により左右される。このため、地盤の岩石の表面積(間隙表面積)を把握することは、放射性廃棄物の地中処分や、CO2の地中貯留を実施する際に、安定した処分や貯留が行えるか否かを判断する重要な評価項目となっている。 When isolating radioactive waste in the ground, the larger the surface area (gap surface area) of the rock in the ground, the easier the radionuclide will adhere, and the influence of the radionuclide on the living environment can be eliminated. In addition, when carbon dioxide (CO 2 ) is stored underground, the influence of the acidic water in which CO 2 is dissolved on the rock depends on the reaction area of the rock. For this reason, grasping the surface area (gap surface area) of the rock in the ground means whether or not stable disposal or storage can be performed when underground disposal of radioactive waste or underground storage of CO 2 is performed. It is an important evaluation item to judge.
試料を覆った水銀に圧力をかけ、水銀を試料の微細な孔に圧入し、圧力と水銀の変化量に基づいて試料の細孔分布を測定する水銀圧入法が知られている。この水銀圧入法により試料の細孔分布を測定することで、化合物粉体の細孔の状況を検証することが従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。水銀圧入法により地盤の岩石の細孔の状況を検証することで、岩石の表面積(間隙表面積)を評価することができる。 A mercury intrusion method is known in which pressure is applied to mercury covering a sample, mercury is pressed into fine pores of the sample, and the pore distribution of the sample is measured based on the amount of change in pressure and mercury. It has been conventionally known to verify the state of pores in a compound powder by measuring the pore distribution of a sample by this mercury intrusion method (see, for example, Patent Document 1). The surface area (pore surface area) of the rock can be evaluated by verifying the condition of the pores in the ground rock by the mercury intrusion method.
また、窒素やヘリウム等のガス分子を試料に吸着させ、試料の小さな孔にガスを吸着させて試料の細孔分布を測定するガス吸着法が知られている(PET法)。このガス吸着法を用い、粉にした岩石にガスを吸着させ、吸着したガスの量に基づいて岩石の表面積(間隙表面積)を評価することが考えられる。 Further, a gas adsorption method is known in which gas molecules such as nitrogen and helium are adsorbed on a sample and gas is adsorbed in small holes of the sample to measure the pore distribution of the sample (PET method). It is conceivable to use this gas adsorption method to adsorb gas to powdered rock and to evaluate the surface area (gap surface area) of the rock based on the amount of adsorbed gas.
水銀圧入法により地盤の岩石の表面積(間隙表面積)を評価する場合、岩石片に水銀を圧入することになるが、水銀は球体として擬似的に孔に圧入されるため、岩石の流動間隙の全てには圧入されず、実際の流動空間に対応した表面積(間隙表面積)を評価することはできない。また、ガス吸着法を用いて岩石の表面積(間隙表面積)を評価する場合、岩石を粉にするため、岩石の流動間隙を推定する手法としてふさわしいとはいえない。 When the surface area (pore surface area) of the ground rock is evaluated by the mercury intrusion method, mercury is intruded into the rock fragment, but since the mercury is intruded into the hole as a sphere, all of the rock flow gap The surface area (gap surface area) corresponding to the actual flow space cannot be evaluated. Moreover, when evaluating the surface area (gap surface area) of a rock using the gas adsorption method, it is not suitable as a method for estimating the flow gap of the rock because the rock is powdered.
一方、岩石中には微量のウランが含まれ、岩石からは壊変生成物としてのラドンが放出されている。ラドンは約3.8日の半減期で放射線を出して鉛に至る元素である。岩石には間隙があり、ラドンは岩石の流動間隙の表面から放出される。このため、ラドンの放出量を測定することで、岩石の流動間隙の表面積を評価することができると考えられる。 On the other hand, a small amount of uranium is contained in the rock, and radon as a decay product is released from the rock. Radon is an element that emits radiation to lead with a half-life of about 3.8 days. Rocks have a gap, and radon is released from the surface of the rock's fluid gap. For this reason, it is considered that the surface area of the rock flow gap can be evaluated by measuring the amount of radon released.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定することができるラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for measuring the pore surface area inside a rock using radon, which can measure the pore surface area inside the rock by evaluating the flow gap of the rock using radon. With the goal.
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定することができるラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置を提供することを目的とする。 Further, the present invention has been made in view of the above situation, and provides an apparatus for measuring a gap surface area inside a rock by using radon, which can measure the gap surface area inside the rock by evaluating the flow gap of the rock using radon. The purpose is to do.
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法は、全間隙量が把握された前記岩石試料に流体を循環流通させ、流体中の安定したラドン量を測定して前記全間隙量から放出されるラドン量を求め、求められた前記ラドン量を、前記岩石試料の単位面積当たりに放出される単位ラドン量で除して前記岩石試料の間隙表面積を算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the surface area of pores inside a rock using radon. To determine the amount of radon released from the total gap amount, and dividing the determined radon amount by the unit radon amount released per unit area of the rock sample, the pore surface area of the rock sample is obtained. It is characterized by calculating.
請求項1に係る本発明では、岩石試料を循環流通させた流体に含まれるラドン量を岩石試料の全間隙量から放出されたラドンの量とし、ラドン量を、岩石の固体別の単位面積当たりに放出される単位ラドン量で除すことで、全間隙量の表面積(間隙表面積)を求めるので、岩石の流動間隙に対応した表面積(間隙表面積)を評価して岩石内部の間隙表面積を測定することができる。ラドンは約3.8日の半減期であるため、流体中の安定したラドン量を測定する際に、放出されたラドンと壊変したラドンとの放射平衡状態を得るため、流体を約1箇月循環させることが好ましい。
In the present invention according to
岩石試料の全間隙量は、流体が流動可能な間隙の表面積に囲まれた範囲の体積であり、全間隙量の把握は、例えば、岩石試料を水に漬けて飽和状態とし、飽和状態の岩石試料の重量から乾燥状態の岩石試料の重量を減じて求められる。 The total amount of pores in a rock sample is the volume in the range surrounded by the surface area of the gap through which fluid can flow.For example, the rock sample can be saturated by submerging the rock sample in water. Obtained by subtracting the weight of the dry rock sample from the weight of the sample.
そして、請求項2に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法は、請求項1に記載のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法において、前記岩石試料に循環させる流体は水であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a pore surface area inside a rock using radon according to the present invention, wherein the fluid circulated through the rock sample is water. It is characterized by.
請求項2に係る本発明では、流体として水を循環させるので、流体からのラドンの透過を抑制することができ、岩石の流動間隙に対応した表面積(間隙表面積)を的確に評価することができる。
In the present invention according to
また、請求項3に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法は、請求項1もしくは請求項2に記載のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法において、前記岩石試料の単位面積当たりに放出される単位ラドン量は、前記岩石試料から切り出されて表面が平坦化されて総表面積が把握された単位試料を水に満たし、単位試料を満たした水に含まれるラドン量を前記総面積で除した値の量であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a pore surface area inside a rock using radon according to the present invention. The amount of unit radon released is determined by filling the unit sample, which is cut out from the rock sample and whose surface is flattened and the total surface area is grasped, with water, and the radon amount contained in the water filled with the unit sample is the total area. It is the amount of the divided value.
請求項3に係る本発明では、岩石試料固有の単位面積当たりに放出されるラドン量を簡単に求めることができる。
In the present invention according to
上記目的を達成するための請求項4に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置は、全間隙量が把握された岩石試料が流体中に収容される流通容器と、前記流通容器内の流体を循環させる循環手段と、前記循環手段により循環された流体中で安定したラドン量を測定するラドン量測定手段と、前記岩石試料の単位面積当たりのラドン放出量である単位ラドン量を求めるラドンフラックス検出手段と、前記ラドン量測定手段で測定されたラドン量を前記ラドンフラックス検出手段で求められた単位ラドン量で除すことにより前記岩石試料の間隙表面積を求める表面積導出手段とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided an apparatus for measuring a surface area of a gap inside a rock using radon according to the present invention, a flow container in which a rock sample in which the total gap amount is grasped is accommodated in a fluid, A circulating means for circulating the fluid, a radon amount measuring means for measuring a stable radon amount in the fluid circulated by the circulating means, and a unit radon amount which is a radon release amount per unit area of the rock sample is obtained. A radon flux detecting means; and a surface area deriving means for determining a pore surface area of the rock sample by dividing the radon amount measured by the radon amount measuring means by a unit radon amount determined by the radon flux detecting means. It is characterized by that.
請求項4に係る本発明では、全間隙量が把握された岩石試料に循環手段により流体を流通させ、流通させた流体に含まれるラドン量をラドン量測定手段で測定し、測定されたラドン量を岩石試料の全間隙量から放出されたラドンの量とし、表面積導出手段により、ラドン量を、岩石の固体別の単位面積当たりに放出される単位ラドン量で除すことで、全間隙量の表面積(間隙表面積)を求める。このため、岩石の流動間隙に対応した表面積(間隙表面積)を評価して岩石内部の間隙表面積を測定することができる。ラドンは約3.8日の半減期であるため、流体中の安定したラドン量を測定する際に、放出されたラドンと壊変したラドンとの放射平衡状態を得るため、循環手段により流体を約1箇月間循環させることが好ましい。 In the present invention according to claim 4, the fluid is circulated by the circulating means to the rock sample whose total gap amount is grasped, the radon amount contained in the circulated fluid is measured by the radon amount measuring means, and the measured radon amount is measured. Is the amount of radon released from the total amount of pores in the rock sample, and by the surface area deriving means, the amount of radon is divided by the amount of radon released per unit area of the rock solids. The surface area (gap surface area) is determined. For this reason, the surface area (gap surface area) corresponding to the flow gap of the rock can be evaluated to measure the gap surface area inside the rock. Since radon has a half-life of about 3.8 days, when measuring the amount of stable radon in the fluid, in order to obtain a radiation equilibrium state between the released radon and the destroyed radon, the fluid is reduced by circulation means. It is preferable to circulate for one month.
全間隙量の把握は、岩石試料の乾燥重量及び流体飽和重量に基づいて全間隙量導出手段により求められる。 The total gap amount is determined by the total gap amount deriving means based on the dry weight and fluid saturation weight of the rock sample.
そして、請求項5に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置は、請求項4に記載のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置において、前記循環手段は、流体として水を流通させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device for measuring the surface area of a gap inside a rock using radon according to the present invention. The device for measuring a surface area of a rock inside a rock according to claim 4 wherein the circulating means circulates water as a fluid. It is characterized by.
請求項5に係る本発明では、循環手段は流体として水を循環させるので、流体からのラドンの透過を抑制することができ、岩石の流動間隙に対応した表面積(間隙表面積)を的確に評価することができる。 In the present invention according to claim 5, since the circulating means circulates water as a fluid, it is possible to suppress the permeation of radon from the fluid and accurately evaluate the surface area (gap surface area) corresponding to the rock flow gap. be able to.
また、請求項6に係る本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置は、請求項4もしくは請求項5に記載のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置において、前記ラドンフラックス検出手段は、前記岩石試料から切り出されて表面が平坦化されて総表面積が把握された単位試料が水に満たされて収容される気密容器と、前記気密容器から抽出された水に含まれるラドンの量を検出すると共に検出されたラドン量を前記単位試料の総表面積で除すことで単位面積当たりの単位ラドン量を求めるラドンフラックス算出手段とを備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the device for measuring the surface area of the pores inside the rock using radon according to the present invention, wherein the device for measuring the surface area of the pores inside the rock according to claim 4 or 5, wherein the radon flux detecting means comprises: An airtight container that is filled with water and contains a unit sample that has been cut out from a rock sample and whose surface has been flattened to determine the total surface area, and the amount of radon contained in the water extracted from the airtight container is detected. And a radon flux calculating means for obtaining a unit radon amount per unit area by dividing the detected radon amount by the total surface area of the unit sample.
請求項6に係る本発明では、水に満たされた気密容器に単位試料を収容して単位面当たりのラドンの放出量を求めるので、岩石試料固有の単位面積当たりに放出されるラドン量を簡単に求めることができる。 In the present invention according to claim 6, since the unit sample is stored in an airtight container filled with water and the amount of radon released per unit surface is obtained, the amount of radon released per unit area specific to the rock sample can be easily reduced. Can be requested.
本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法は、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定することが可能になる。 The method for measuring the pore surface area inside a rock using radon according to the present invention makes it possible to measure the pore surface area inside the rock by evaluating the flow gap of the rock using radon.
また、本発明のラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置は、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定することが可能になる。 Moreover, the gap surface area measuring apparatus inside the rock using radon according to the present invention can measure the gap surface area inside the rock by evaluating the flow gap of the rock using radon.
図1には本発明の一実施形態例に係るラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置の全体概念構成、図2にはラドンフラックス検出手段の概念を示してある。また、図3には本発明の一実施形態例に係るラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法の処理を経時的に説明する処理フローを示してある。 FIG. 1 shows the overall conceptual configuration of an apparatus for measuring the surface area of a gap inside a rock according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the concept of a radon flux detecting means. FIG. 3 shows a processing flow for explaining the processing of the method for measuring the pore surface area inside the rock by radon according to an embodiment of the present invention over time.
図1、図2に基づいてラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置を説明する。 Based on FIG. 1 and FIG. 2, an apparatus for measuring a pore surface area inside a rock using radon will be described.
図1に示すように、岩石試料1を収容する流通容器2が備えられ、流通容器2には循環路3が接続されている。流通容器2に収容される岩石試料1は、乾燥重量(WD)及び水に漬けられて間隙に水が飽和している状態の重量(飽和重量:WS)が予め測定されている。循環路3には循環手段としてのポンプ(例えば、モーノポンプ)4が設けられ、ポンプ4の駆動により流通容器2内の水が循環路3を介して循環される。
As shown in FIG. 1, a
岩石試料1が収容された流通容器2内の水を循環させることにより、岩石試料1から循環水にラドンが放出され、ラドンを含有した状態の循環水となる。ラドンは約3.8日の半減期であるため、水に含まれる安定したラドン量を測定する際に、放出されたラドンと壊変したラドンとの放射平衡状態を得るため、ポンプ4により水が約1箇月の間循環される。
By circulating the water in the
流通容器2の下流側の循環路3には弁部材5を介してラドン量測定手段11が接続され、約1箇月の間循環された循環水がラドン量測定手段11に送られてラドン量が測定された後に排水される。
A radon amount measuring means 11 is connected to the
岩石試料1の全隙間量(PV)を算出する全間隙量導出手段12が備えられている。全間隙量導出手段12では岩石試料1の全間隙量(流体が流動可能な間隙の表面積に囲まれた範囲の体積)が導出される。全間隙量導出手段12には、予め測定された岩石試料1の乾燥重量(WD)及び飽和重量(WS)が入力される。全間隙量導出手段12では、飽和重量(WS)から乾燥重量(WD)を減じることで岩石試料1の全間隙量(PV)が算出される(PV=WS−WD)。
Total gap amount deriving means 12 for calculating the total gap amount (P V ) of the
尚、岩石試料1の全間隙量(PV)を全間隙量導出手段12でPV=WS−WDにより算出する例を説明してあるが、岩石試料1の全間隙量が他の手法により予め把握されていた場合、全間隙量導出手段12を省略することも可能である。
Although are described as an example of calculating the total clearance volume of rock samples 1 (P V) with total clearance amount deriving means 12 by P V = W S -W D, the total clearance volume of
全間隙量導出手段12で算出された岩石試料1の全間隙量(PV)は、ラドン量測定手段11に送られ、ラドン量測定手段11では全間隙量(PV)に対するラドン量、即ち、約1箇月間循環されてラドン量が安定した状態の循環水に含まれるラドンの量(岩石試料1を通水した後のラドン量:Rnp)が測定される。ラドン量測定手段11で測定されたラドン量(Rnp)の情報は表面積導出手段13に送られる。
The total gap amount (P V ) of the
一方、岩石試料1の単位面積当たりのラドン放出量である単位ラドン量(ラドンフラックス:RnF)を求めるラドンフラックス検出手段14が備えられ、ラドンフラックス検出手段14では、岩石試料1と同じ岩石の単位面積を通過するラドン量、即ち、岩石試料1のラドンフラックス(RnF)が求められる。
On the other hand, a radon flux detecting means 14 for obtaining a unit radon amount (radon flux: R nF ) which is a radon emission amount per unit area of the
図2に基づいてラドンフラックス検出手段14の概要を説明する。 The outline of the radon flux detection means 14 will be described based on FIG.
図に示すように、岩石試料1(図1参照)から切り出されて表面が平坦化され、表面積(SR)が把握された状態の単位試料21を有している。単位試料21は水が満たされた気密容器22に収容され、所定期間(例えば、1箇月)浸漬される。気密容器22に単位試料21が所定期間浸漬されることにより、単位試料21の表面を通過する(放出される)ラドンが安定した状態で気密容器22の内部の水に含まれた状態になる。
As shown in the figure, the
所定期間経過した気密容器22の内部の水は抽出され、ラドンフラックス算出手段23により浸漬水中のラドンが分析されてラドン量(RnR)が測定される。ラドンフラックス算出手段23には単位試料21の表面積(SR)の情報の他、物理特性、体積等の個体情報が入力され、単位試料21の表面から放出されるラドンの量、即ち、単位試料21の表面を通過する単位ラドン量(ラドンフラックス:RnF)が算出される。つまり、浸漬水中のラドン量(RnR)を単位試料21の表面積(SR)で除すことにより、ラドンフラックス(RnF)が算出される(RnF=RnR/SR)。
The water inside the
上述したラドンフラックス検出手段14では、水に満たされた気密容器22に単位試料21を収容して単位面積当たりのラドンの放出量を求めるので、岩石試料1固有の単位面積当たりに放出されるラドン量(ラドンフラックス:RnF)を簡単に求めることができる。
In the radon flux detecting means 14 described above, since the
図1に戻り、表面積導出手段13では、岩石試料1を通水した後のラドン量(Rnp)と岩石試料1のラドンフラックス(RnF)に基づいて、岩石試料1の全間隙量(PV)の表面積である間隙表面積(SF)が算出される。即ち、岩石試料1を通水した後のラドン量(Rnp)を岩石試料1のラドンフラックス(RnF)で除すことにより間隙表面積(SF)が算出される(SF=Rnp/RnF)。
Returning to FIG. 1, the surface area deriving means 13 is based on the radon amount (R np ) after passing the
図3に基づいて上述した間隙表面積測定装置による間隙表面積測定方法を経時的に説明する。 The gap surface area measuring method using the gap surface area measuring apparatus described above will be described with reference to FIG.
ステップS1で岩石試料1の乾燥重量(WD)が測定され、ステップS2で岩石試料1の飽和重量(WS)が測定される。測定された飽和重量(WS)から乾燥重量(WD)を減じてステップS3で岩石試料1の全間隙量(PV)が算出され、ステップS4で通水を1箇月実施する。尚、実施例では岩石試料1に通水を実施して水にラドンを放出させるようにしているが、岩石試料1に通気を実施して気体(空気)にラドンを放出させることも可能である。
In step S1, the dry weight (W D ) of the
ステップS4で通水を1箇月実施した後、ステップS5で通水後のラドン量(Rnp)が測定される。つまり、約1箇月間通水が実施されてラドン量が安定した状態の循環水に含まれるラドンの量が測定され、岩石試料1の間隙の全てから放出されるラドン量が測定される。
After one month of water flow in step S4, the radon amount (R np ) after the water flow is measured in step S5. That is, the amount of radon contained in the circulating water in which the amount of radon has been stabilized after the passage of water for about one month is measured, and the amount of radon released from all the gaps in the
一方、ステップS6では、岩石試料1と同一の岩石が直方体に整形されて単位試料21とされ、ステップS7で単位試料21の表面積(SR)が測定される。ステップS8で気密容器22に単位試料21が1箇月間浸漬され、ステップS9で浸漬水中のラドンが分析されてラドン量(RnR)が測定される。ステップS9でラドン量(RnR)が測定された後、ステップS10で単位試料21の表面から放出されるラドンフラックス(RnF)が算出される。
On the other hand, in step S6, the same rock as the
そして、ステップS5で測定されたラドン量(Rnp)をステップS10で算出されたラドンフラックス(RnF)で除す処理をステップS11で行い、ラドン量(Rnp)に応じた(全間隙量(PV)応じた)面積、即ち、岩石試料1の全間隙表面の面積である間隙表面積(SF)がステップS11で算出される。
Then, the process of dividing the radon amount (R np ) measured in step S5 by the radon flux (R nF ) calculated in step S10 is performed in step S11, and the total gap amount corresponding to the radon amount (R np ) is performed. The area (according to (P V )), that is, the gap surface area (S F ) which is the area of the entire gap surface of the
従って、上述したラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置及び方法は、全間隙量導出手段12により岩石試料1の全間隙量(PV)を求め、ポンプ4により水を岩石試料1に循環流通させ、水に含まれるラドン量を、ラドン量測定手段11で測定することにより岩石試料1の全間隙量(PV)から放出されたラドン量(Rnp)としている。そして、表面積導出手段13により、ラドン量(Rnp)を、岩石の個体別の単位面積当たりに放出される単位ラドン量(ラドンフラックス:RnF)で除すことで、全間隙量の表面積(間隙表面積:SF)を求めている。
Therefore, in the above-described device and method for measuring the surface area of the pores inside the rock using radon, the total void amount (P V ) of the
このため、岩石に通水された水に含まれるラドン量(Rnp)に基づいて間隙表面積(SF)を求めることができ、実際の流動間隙に対応した表面積を評価して岩石内部の間隙表面積(SF)を測定することが可能になる。 For this reason, the pore surface area (S F ) can be obtained based on the radon amount (R np ) contained in the water passed through the rock, and the surface area corresponding to the actual flow gap is evaluated to evaluate the gap inside the rock. It becomes possible to measure the surface area (S F ).
また、循環手段としてポンプ4により水を循環させているので、水からのラドンの透過を抑制することができ、岩石の流動間隙に対応した間隙表面積(SF)を的確に評価することができる。 Moreover, since water is circulated by the pump 4 as a circulation means, the permeation | transmission of radon from water can be suppressed and the gap surface area (S F ) corresponding to the flow gap of rock can be evaluated accurately. .
本発明は、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定するラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置の産業分野で利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of an apparatus for measuring a pore surface area inside a rock using radon that measures the pore surface area inside the rock by evaluating the flow gap of the rock using radon.
また本発明は、ラドンを用いて岩石の流動間隙を評価することで岩石内部の間隙表面積を測定するラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法の産業分野で利用することができる。 In addition, the present invention can be used in the industrial field of a method for measuring a pore surface area inside a rock using radon, in which the pore surface area inside the rock is measured by evaluating the flow gap of the rock using radon.
1 岩石試料
2 流通容器
3 循環路
4 ポンプ(モーノポンプ)
5 弁部材
11 ラドン量測定手段
12 全間隙量導出手段
13 表面積導出手段
14、23 ラドンフラックス検出手段
21 単位試料
22 気密容器
1
5
Claims (6)
流体中の安定したラドン量を測定して前記全間隙量から放出されるラドン量を求め、
求められた前記ラドン量を、前記岩石試料の単位面積当たりに放出される単位ラドン量で除して前記岩石試料の間隙表面積を算出する
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法。 Circulate fluid through a rock sample for which the total amount of pores is known,
Measuring the amount of stable radon in the fluid to determine the amount of radon released from the total gap,
Dividing the determined radon amount by the unit radon amount released per unit area of the rock sample to calculate the pore surface area of the rock sample.
前記岩石試料に循環させる流体は水である
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法。 In the method of measuring the pore surface area inside the rock by radon according to claim 1,
The fluid to be circulated in the rock sample is water.
前記岩石試料の単位面積当たりに放出される単位ラドン量は、
前記岩石試料から切り出されて表面が平坦化されて総表面積が把握された単位試料を水に満たし、単位試料を満たした水に含まれるラドン量を前記総面積で除した値の量である
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定方法。 In the method for measuring the pore surface area inside the rock by radon according to claim 1 or 2,
The amount of unit radon released per unit area of the rock sample is
A unit sample that has been cut out from the rock sample and whose surface has been flattened and the total surface area has been grasped is filled with water, and the amount of radon contained in the water filling the unit sample is divided by the total area. A method for measuring pore surface area inside rocks using radon.
前記流通容器内の流体を循環させる循環手段と、
前記循環手段により循環された流体中で安定したラドン量を測定するラドン量測定手段と、
前記岩石試料の単位面積当たりのラドン放出量である単位ラドン量を求めるラドンフラックス検出手段と、
前記ラドン量測定手段で測定されたラドン量を前記ラドンフラックス検出手段で求められた単位ラドン量で除すことにより前記岩石試料の間隙表面積を求める表面積導出手段とを備えた
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置。 A distribution container in which a rock sample in which the total amount of pores is grasped is contained in a fluid;
Circulating means for circulating the fluid in the flow container;
Radon amount measuring means for measuring a stable radon amount in the fluid circulated by the circulation means;
A radon flux detecting means for obtaining a unit radon amount which is a radon emission amount per unit area of the rock sample;
A surface area deriving unit for determining a pore surface area of the rock sample by dividing the radon amount measured by the radon amount measuring unit by a unit radon amount determined by the radon flux detecting unit. A device for measuring the surface area of pores inside rocks.
前記循環手段は、流体として水を流通させる
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置。 In the device for measuring the pore surface area inside the rock by radon according to claim 4,
The said circulation means distribute | circulates water as a fluid. The pore surface area measuring device inside the rock by radon characterized by the above-mentioned.
前記ラドンフラックス検出手段は、
前記岩石試料から切り出されて表面が平坦化されて総表面積が把握された単位試料が水に満たされて収容される気密容器と、
前記気密容器から抽出された水に含まれるラドンの量を検出すると共に検出されたラドン量を前記単位試料の総表面積で除すことで単位面積当たりの単位ラドン量を求めるラドンフラックス算出手段とを備えた
ことを特徴とするラドンによる岩石内部の間隙表面積測定装置。 In the gap surface area measuring device inside the rock by radon according to claim 4 or claim 5,
The radon flux detecting means is
An airtight container in which a unit sample cut out from the rock sample and whose surface is flattened and whose total surface area is grasped is filled with water and stored;
Radon flux calculating means for detecting the amount of radon contained in the water extracted from the airtight container and calculating the radon amount per unit area by dividing the detected radon amount by the total surface area of the unit sample; A device for measuring pore surface area inside rocks using radon, characterized by comprising.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010076436A JP5413974B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010076436A JP5413974B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011209079A JP2011209079A (en) | 2011-10-20 |
| JP5413974B2 true JP5413974B2 (en) | 2014-02-12 |
Family
ID=44940306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010076436A Expired - Fee Related JP5413974B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5413974B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110926985A (en) * | 2019-10-21 | 2020-03-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Water level fluctuation simulation device for water-rock interaction under water level change condition |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101481386B1 (en) | 2013-09-06 | 2015-01-14 | 한국지질자원연구원 | Apparatus and method of measuring effective porosity using radon |
| CN104880726B (en) * | 2015-06-12 | 2017-07-11 | 南华大学 | The method for measuring uranium ore returnairshaft radon discharge capacity |
| CN108896467B (en) * | 2018-08-28 | 2020-12-29 | 衡阳师范学院 | A method and device for dynamically measuring soil porosity |
| CN109060633B (en) * | 2018-09-14 | 2019-06-28 | 衡阳师范学院 | A kind of method and device of static measurement porosity of soil |
| CN110082813A (en) * | 2019-04-29 | 2019-08-02 | 太原理工大学 | One kind rock under uniaxial tension experiment discharges radon measurement device |
| CN112709602B (en) * | 2020-12-16 | 2021-10-29 | 中国矿业大学 | Surrounding rock loosening ring measuring method based on radon gas evolution concentration |
| CN113703032B (en) * | 2021-08-24 | 2024-02-09 | 核工业北京化工冶金研究院 | Radon measurement dehumidification method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4610479B2 (en) * | 2005-12-26 | 2011-01-12 | 住友金属鉱山シポレックス株式会社 | Degradation history judgment method for lightweight cellular concrete |
| JP2008139114A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Radon detector |
-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010076436A patent/JP5413974B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110926985A (en) * | 2019-10-21 | 2020-03-27 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Water level fluctuation simulation device for water-rock interaction under water level change condition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011209079A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5413974B2 (en) | Method for measuring pore surface area inside rock using radon and device for measuring pore surface area inside rock using radon | |
| KR101481386B1 (en) | Apparatus and method of measuring effective porosity using radon | |
| Ferrari et al. | Experimental analysis of the water retention behaviour of shales | |
| Waugh et al. | Anthropogenic CO2 in the oceans estimated using transit time distributions | |
| Jacops et al. | Determination of gas diffusion coefficients in saturated porous media: He and CH4 diffusion in Boom Clay | |
| Oswald et al. | Three-dimensional physical benchmark experiments to test variable-density flow models | |
| JP6029099B2 (en) | Method and apparatus for substantially continuously measuring the concentration of radioactive cesium in waste water | |
| Kuva et al. | Gas phase measurements of porosity, diffusion coefficient, and permeability in rock samples from Olkiluoto bedrock, Finland | |
| Scholten et al. | 226Ra measurements through gamma spectrometric counting of radon progenies: how significant is the loss of radon? | |
| De Simone et al. | Correcting for H2O interference using a RAD7 electrostatic collection-based silicon detector | |
| CN115326467B (en) | Soil nonaqueous phase pollution liquid positioning and identifying method, system, device and storage medium based on radon isotope | |
| Feng et al. | Monte Carlo method for determining radon diffusion coefficients in porous media | |
| Cozmuta et al. | Methods for measuring diffusion coefficients of radon in building materials | |
| JP2005315607A (en) | Subsurface environment evaluation apparatus and method | |
| US9429552B2 (en) | Apparatus and method of preparing reference solution | |
| JP2011209080A (en) | Measuring method of radon flux | |
| Ye et al. | Modeling and experimental examination of water level effects on radon exhalation from fragmented uranium ore | |
| JP5810066B2 (en) | Method for estimating the amount of radioactive material | |
| KR20150079973A (en) | Device and method for estimating a flow of gas in an enclosure maintained at reduced pressure in relation to the gas | |
| JP2013167527A (en) | Radioactive contamination depth estimation method | |
| JP2015227868A5 (en) | Radiation shielding ability test method and container used therefor | |
| López et al. | 222 Rn gas diffusion and determination of its adsorption coefficient on activated charcoal | |
| JP6443987B2 (en) | Radiation shielding ability test method and container used therefor | |
| JP3559727B2 (en) | Radionuclide absorber and method for measuring radionuclide concentration using it | |
| JP5737569B2 (en) | Evaluation method of rock condition by radon and evaluation device of rock condition by radon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130325 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131025 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5413974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |