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2010.08.12

深度1万メートルに地震計を設置する

読売新聞より「海底1万mに地震計…水圧に耐える容器開発

世界最深の海底にも置ける地震観測装置を、海洋研究開発機構などが開発した。

太平洋のマリアナ海溝は最深部が水深1万920メートルで、水圧が1000気圧を超えるが、その圧力に耐える容器を作製した。
巨大津波の発生源となる日本海溝などで、観測の空白域を解消できると期待される。

海底地震計は、常設されている一部海域を除き、観測後に船上から信号を出して重りを外し、海上に浮上させて回収する。
そのため、耐圧容器は軽さと強さを両立させる必要があり、これまでは水深6000メートル(600気圧)が限界だった。

研究チームは、容器の素材を従来のガラスからセラミックスに変更。
容器の重量は従来並みの約20キロ・グラムに保ちながら、約2倍の強度を得ることに成功した。

日本海溝は、三陸沖で太平洋側のプレート(板状の岩盤)が、陸側のプレートの下に沈みこんでいる場所で、深さは8058メートルに及ぶ。巨大津波を引き起こす地震が過去に発生しており、観測体制の強化が求められていた。
(2010年8月12日16時06分 読売新聞)

1000気圧に耐える、圧力容器というのはすごいです。
深海調査船「しんかい6500」(最大深度6500メートル)では、耐圧殻は

「しんかい6500」の居住空間は内径2.0mの耐圧殻の中です。そこにパイロット2名と研究者1名が乗り込み、調査を行います。耐圧殻の中には計器類などが設置されているため、居住空間はもっと狭くなります。

耐圧殻は軽くて丈夫なチタン合金でできており、厚みが73.5mmあります。

水深6,500mでは水圧が約680気圧にもなるので、耐圧殻の少しのゆがみが破壊につながります。
そこで、可能な限り真球に近づけられました。その精度は、直径のどこを測っても0.5mmまでの誤差しかありません。

横浜のみなとみらい地区にある、三菱みなとみらい技術館にはしんかい6500のモックアップが展示されています。

確かに、厚さが73.5ミリのチタンの耐圧殻にはびっくりします。

今回の地震計を入れる耐圧容器の外寸は、写真で見ると50センチ程度かと思いますが、材質はセラミックですね。
機械加工してありますが、相当大変だったでしょう。

高圧下では、ガラスは液体と同様に否圧縮性の物質として扱えるようです。とはいえ、容器であるから中が中空であり、容器として許せる変形量も限界があるわけだから、大変な技術であることは確かですね。

8月 12, 2010 at 05:01 午後 もの作り |

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