100万トン水チェレンコフ検出器の開発研究 東京大学宇宙線研究所 金行健治 要求額：査定額：０円.

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1 100万トン水チェレンコフ検出器の開発研究 東京大学宇宙線研究所 金行健治 要求額：査定額：０円

2 Hyper Kamiokande 1Mton full vol.
0.54Mton fid vol. (0.27Mton x 2 detectors) Needs ~200,000PMTs for 40% coverage (20inch PMT) ~100,000PMTs for 20% coverage

3 候補地 Mozumi Mine Super-Kamiokande Tochibora Mine J-PARC n N ~10km 100m
peak : m

4 クラックテンソル解析 清水建設 初期地圧 Direction 初期地圧 空洞軸の方向 (1) 等方応力 (深度=500m,K0=1.0)
q=0,30,60,90,120,150o (2) K0=0.5,1.5,2.0 q=0o K0 : ratio of horizontal to vertical stress 初期地圧 Direction 側圧係数の深度分布 J-PARC 側圧係数 K0 n E S N θ=0° W θ=90° θ=180° 深度(m) 100m K0=0.5~2.0 for depth=500m 1) 核燃料サイクル開発機構 1999

5 クラックテンソル解析 (K0=1.0) 壁面変位の最大値は q=90o (E-W)で最大、 q=0o(N-S)で最小になった。
(m) (m) (m) q=0o (N-S) q=30o q=60o (m) q=90o (E-W) q=120o (m) (m) q=150o 壁面変位の最大値は q=90o (E-W)で最大、 q=0o(N-S)で最小になった。

6 最大せん断ひずみ (K0=1.0) 不安定領域：最大せん断ひずみ > 0.3% (Yellow-red)
q=0o (N-S) q=30o q=60o ×100% ×100% ×100% q=90o (E-W) q=120o q=150o 不安定領域：最大せん断ひずみ > 0.3% (Yellow-red) q=0o で不安定領域は最小になり、q=60o, 90o and 120oで大きくなった。

7 クラックテンソル解析 (K0=0.5, 1.5, 2.0) K0=0.5では不安定領域は発生しない
×100% ×100% ×100% 5.0m 7.5m 5.0m 15m 7.5m 10m K0=0.5では不安定領域は発生しない K0=1.5で7.5m、 K0=2.0で15mの深度まで不安定領域はひろがる。 (ケーブルボルトの打設範囲=15m) 建設予定地の初期値圧の測定 現地にさらに断層、亀裂が無いかの調査　が必要。

8 Further survey of detector site (plan)
建設候補地の空洞掘削事前調査として 既存坑道の地質、岩盤情報のコンパイル 弾性波トモグラフィー 初期応力測定 ボーリング調査 等を考えている。　　(Depending on the cost, priority, etc) N “Namari fault” initial stress measurement “Jigokutani fault” “Anko fault” survey of existing tunnel, seismic traveltime tomography -370M -300M boring and borehole laoding test 100m 0M : 845.0m peak : m

9 Conclusion クラックテンソル解析から初期値圧が重要な要素であることがわかった。
建設候補地の空洞掘削事前調査として初期値圧測定を含むいくつかの測定を行う予定である。（コスト、priorityを考慮する必要有り） これらと同時にフォトセンサー、エレクトロニクス、水槽、構造体、純水装置等、100万トン級水チェレンコフ検出器を実現するために必要な議論を進めている。

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11 Resultｓ of Crack Tensor Analysis （Displacement）
Shiozawa’s NNN08 Resultｓ of Crack Tensor Analysis （Displacement） Crack Tensor Analysis is Three-Dimensional Finite Element Analysis Incorporated Elastic Modulus Tensor Considering Joint Orientation and Mechanical Properties. This Analysis Method Expresses Jointed Rock Mass as Anisotropic Elastic Material. Analysis Domain Direction:E-W 92mm (mm) (mm) 55mm Direction:N-S Three-Dimensional Finite Element Division Direction:E-W N Direction: 　N-S Distribution of Displacements on Cavern Wall In the Case of E-W, Displacement Value at Side Wall is 92mm. On the Other Hand, in the Case of N-S, Displacement Value at Side Wall is 55mm. NNN08

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