連続時間ランダムウォークの土壌汚染修復技術への適用可能性の検討

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本研究の目的は「連続時間ランダムウォークにより、土壌汚染修復技術における物質移動の諸現象が正確に記述できるか」を確認するということであり、具体的には、(a)既存の1次元の不均質系物質移動データへの適用可能性を明らかにすること、(b)もし適用できる場合、従来モデルでのパラメータ分布と連続時間ランダムウォークでのパラメータの間の関係について検討し、両者の得失を評価することである。(a)については,川西の研究室のエアースパージングの実験結果を羽田野研究室での連続時間ランダムウォークモデルで解析可能としたが,結局のところ,連続時間ランダムウォークは滞留時間分布を任意に与えることができるため,非常に適用範囲の広い方法である。(b)については,従来用いられているモデルで物質移動係数や拡散係数に分布を与える方法が近年開発されているが,これは,連続時間ランダムウォークで滞留時間に分布を与えることと物理モデルとしてはほぼ一致することが分ってきた。ただし,問題は,これらの滞留時間分布や,物質移動係数分布を決定するメカニズムがまだよく分っていないことである。この点に関して,invasion percolationと旧来型のランダムウォークを用いて,土壌マトリックス内での拡散が様々なべき乗の指数の滞留時間分布を与えることを明らかにした。これを連続時間ランダムウォークで表現することも可能であるが,それよりも,様々な滞留時間分布を与える様々なメカニズムの検討を進めることが重要であろうということが分ってきた。