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公開番号2024030286
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022133060
出願日2022-08-24
発明の名称地震予測方法及び地震予測システム
出願人富士防災警備株式会社,富士ロボテクスセキュリティ株式会社
代理人弁理士法人タス・マイスター
主分類G01V 1/01 20240101AFI20240229BHJP(測定;試験)
要約【課題】効率よく正確に地震発生を予測する方法およびシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、観測手段によりビスマス214の半減期より短い一定期間ごとに大気中のγ線の量を観測し、データ取得手段により観測した前記大気中のγ線の量のうち、ビスマス214が放出するエネルギーを有するγ線の量を取得し、データ検出手段により取得したビスマス214が放出するエネルギーを有するγ線の量の計測データの平均に対する偏差の異常値を地震の前兆として検出し、地震発生予測手段により検出された前記異常値が生じた時期に基づいて、前記地震の発生時期を予測する地震予測方法及び地震予測システムである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地震予測方法であって、
ビスマス２１４の半減期より短い一定期間ごとに大気中のγ線の量を観測する観測段階と、
観測した前記大気中のγ線の量のうち、ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量を取得する取得段階と、
取得した前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量の計測データの平均に対する偏差の異常値を地震の前兆として検出する検出段階と、
検出された前記異常値が生じた時期に基づいて、前記地震の発生時期を予測する予測段階と
を含むことを特徴とする。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の地震予測方法であって、
前記予測段階は、前記異常値が生じたときから２～１４日後に地震が発生すると予測することを特徴とする。
【請求項３】
請求項２に記載の地震予測方法であって、
前記予測段階は、前記異常値が生じたときから４～９日後に地震が発生すると予測することを特徴とする。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の地震予測方法であって、
前記異常値は、前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量が基準値を超えた場合及び前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量が基準値を超えた回数が一定数を超えた場合の少なくとも何れかの場合に発生したと判断することを特徴とする。
【請求項５】
請求項１から３の何れか１項に記載の地震予測方法であって、
前記観測段階は、大気中のγ線の量を測定する測定段階と、測定した大気中のγ線の量を、スペクトラム解析によりエネルギーごとのγ線量を分析する分析段階とを含むことを特徴とする。
【請求項６】
地震予測システムであって、
ビスマス２１４の半減期よりも短い一定期間ごとに大気中のγ線の量を測定するγ線観測手段と、
前記γ線観測手段により観測した大気中のγ線の量のうち、ビスマス２１４が放出するエネルギーのγ線の量の計測データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得した前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量の計測データの平均に対する偏差の異常値を地震の前兆として検出するデータ検出手段と、
前記データ検出手段により検出された前記異常値が生じた時期に基づいて、前記地震の発生時期を予測する地震発生予測手段と
を含むことを特徴とする。
【請求項７】
請求項６に記載の地震予測システムであって、
前記地震発生予測手段は、前記異常値が生じたときから２～１４日後に地震が発生すると予測することを特徴とする。
【請求項８】
請求項７に記載の地震予測システムであって、
前記地震発生予測手段は、前記異常値が生じたときから４～９日後に地震が発生すると予測することを特徴とする。
【請求項９】
請求項６から８の何れか１項に記載の地震予測システムであって、
前記異常値は、前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量が基準値を超えた場合及び前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量が基準値を超えた回数が一定数を超えた場合の少なくとも何れかの場合に発生したと判断することを特徴とする。
【請求項１０】
請求項１から３の何れか１項に記載の地震予測システムであって、
前記γ線観測手段は、大気中のγ線の量を測定するγ線測定手段と、測定した大気中のγ線の量を、スペクトラム解析によりエネルギーごとのγ線量を分析するγ線分析手段とを含むことを特徴とする。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震予測方法及び地震予測システムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
地震前兆現象の候補の一つとして、地震の数日前から破壊域に微小破壊（マイクロクラック）があることが知られている。そのため、マイクロクラックの発生を検知することができれば、地震発生を予測することが可能となるため、現在ではマイクロクラックの発生を検知する方法が様々研究されている。
【０００３】
ここで、大気中のラドン２２２（
２２２
Ｒｎ）の濃度変化を計測することにより、マイクロクラックの発生を検知する方法が考えられている（非特許文献１）。ラドン２２２は、岩石中に含まれるラジウム２２６（
２２６
Ｒａ）が放射性崩壊することで発生する。そのため、ラドン２２２は、地殻中に存在しており、マイクロクラックにより発生したラドン２２２の一部は地下水に溶け込んで流出し、一部は地殻の空隙に溜り、空気中に放出される。実際に地震発生前に大気中のラドン２２２の濃度が異常に上昇した例も報告されている（非特許文献１）。ラドン２２２は放射性物質であるため、ラドン２２２の放射線を観測することにより地震予測が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構，量子生命・化学部門，“兵庫県南部地震前に大気中ラドンの濃度変動を観測。臨界現象数理モデルへ適用し地震予知に活用も”，［online］，２０１８年１２月２６日、独立行政法人放射線医学総合研究所，広報室，［２０２２年６月１５日検索］，インターネット＜URL:https://www.qst.go.jp/site/qms/1575.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ラドン２２２の濃度の観測には以下のような困難が伴う。
１．ラドン２２２の濃度を観測するためには、ラドン２２２から発生するα線を測定する必要がある。しかし、α線の放射距離（飛程）は、大気中では３ｃｍから８ｃｍと非常に短い。従って、マイクロクラックから発生したラドン２２２を素早く正確に測定するためには、地表（地面）にα線の測定器を設置して測定する必要がある。
２．α線の飛程の短さから、ラドン２２２の発生を正確に測定するためには、ラドン２２２の観測点を多くする必要がある。例えば観測点は網目状に間隔を開けず設置する必要がある。
３．ラドン２２２は無臭、無色、不活性の気体であり、空気中に放出されたラドン２２２は、風によって発生点から移動してしまう可能性がある。ラドン２２２の半減期は３．８日であるため、その間に移動してしまうと、発生点が絞りづらい。
上記理由から、ラドン２２２の濃度を観測することによる地震予測は効率が悪く正確性に欠ける。
従って、効率よく正確に地震発生を予測する方法及びシステムが求められている。本発明の目的は、効率よく正確に地震発生を予測する地震予測方法及び地震予測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、マイクロクラックの発生を検知する方法について、更に検討した。地中に存在するラドン２２２は、原子崩壊により、更にビスマス２１４（
２１４
Ｂｉ）に変化する。従って、大気中のビスマス２１４の濃度を観測することによりラドン２２２の濃度を観測しなくともマイクロクラックの発生を検知することができるという結論に至った。
【０００７】
但し、ビスマス２１４は、半減期が１９．９分と短いため、測定時期によっては、検出できない場合が生じる。従って、ビスマス２１４の半減期よりも短い一定期間ごとにビスマス２１４の濃度を観測する。これによりビスマス２１４が発生した場合も漏れなく検出することができる。また、発生したビスマス２１４は、風により発生地点から大気中を移動する前に崩壊する。従って、ビスマス２１４を観測することによりラドン２２２と比較して発生点を絞りやすい。
【０００８】
また、ビスマス２１４は、ラドン２２２と異なりγ線を放出する。γ線は大型のシンチレーション検出器であれば容易に検出できる。また、γ線は飛程が地表から電離層までと非常に長い。従って、ビスマス２１４の発生地点から離れていても、ビスマス２１４の濃度を観測することができる。
以上のようにビスマス２１４の濃度観測によるマイクロクラック検知はリアルタイム性を有し、濃度の観測も容易である。
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明は以下のような構成を備えている。
（１）地震予測方法であって、
ビスマス２１４の半減期より短い一定期間ごとに大気中のγ線の量を観測する観測段階と、
観測した前記大気中のγ線の量のうち、ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量を取得する取得段階と、
取得した前記ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量の計測データの平均に対する偏差の異常値を地震の前兆として検出する検出段階と、
検出された前記異常値が生じた時期に基づいて、前記地震の発生時期を予測する予測段階と
を含むことを特徴とする。
【００１０】
（１）の地震予測方法によれば、ビスマス２１４が放出するエネルギーを有するγ線の量を観測するため、観測点における大気中におけるビスマス２１４の濃度を観測することができる。ラドン２２２が崩壊した物質であるビスマス２１４の濃度を観測することにより、マイクロクラックの検知が可能となり、これにより地震の予測が可能となる。
特に、ビスマス２１４は、半減期が２０分弱と短く、崩壊が早いので、半減期よりも短い時間間隔で測定することにより、発生したビスマスを漏れなく検出することができるようになる。ビスマス２１４は半減期の短さから、大気中において風により発生点から遠方に移動してしまう前に崩壊してしまうので、観測点から離れた位置で検出される確率が低くなる。従って正確な発生位置が特定でき、マイクロクラックの発生位置を正確に検知できる。また、ビスマス２１４が放出するエネルギーのγ線は飛程が長いため、観測点を多く設けなくてもよい。従って、（１）の地震予測方法は、効率よく正確に地震発生を予測することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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