| Project/Area Number |
20H01952
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
望月 優子 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 室長 (90332246)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和也 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別嘱託研究員 (70221356)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
|
|---|
| Keywords | 太陽活動 / 太陽プロトンイベント / 氷床コア / 超高解像度分析 / 超高分解能分析 / アイスコア / 超高時間分解能 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
氷床コアとは、南極大陸などの氷床から鉛直に切り出した円柱状の氷試料で、深度が深いほど過去に遡ることができる。日本の南極ドームふじ基地で掘削された氷床コアには、成層圏大気を顕著に取り込むという他国の氷床コアにはない特長があり、気候変動だけでなく過去の太陽活動の情報をも提供し得る。代表者らはレーザー溶融を応用した世界初の自動サンプリング機の開発に成功した。この装置は2mmの超高分解能で離散的な試料が得られる。この装置の特長を生かし、従来は検出不可能であった、1859年9月に起きた観測史上最大の太陽嵐「キャリントン・イベント」の痕跡の検出を試みる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
理化学研究所で新規に開発した氷床コアレーザー溶融サンプラー（Laser Melting Sampler; LMS）によって、南極大陸のドームふじ基地で掘削された氷床コアについて、巨大太陽プロトン現象を識別し得るだけの超高時間分解能分析が達成できる見通しとなった。このRIKEN-LMS装置を用い、氷床コア中の硝酸イオン濃度変動及び水同位体比変動を指標として、巨大太陽プロトン現象の痕跡を検証することが本研究の目的である。
2021年度に、高感度イオンクロマトグラフィー装置の導入から１年を経てメンテナンスの必要性が生じたが、部品が米国からの輸入品のため、コロナ禍の影響で供給減少による納期遅延が発生し、年度内の調達が不可能な状況となってしまった。そのため予算を2022年度に繰越し、当該装置の電子部品関係のスペアパーツの到着を待ち、到着後、装置の調整を行った。2022年度は、導入した超純水製造装置を用い、「超純水氷」の製作工程をより工夫したことによって、実験室空気からの汚染の心配がない「超純水氷」が作れるようになり、その後の実験が質的に向上した。さらに、実験室のクリーン環境の整備に配慮し、大気汚染対策のための大改良が施されたLMS装置を用いて超高時間分解能のイオン分析を行い、試料間のクロスコンタミネーションや、実験室空気からの汚染等が必要な精度で起きていないことを確かめた。LMS装置の適用を考えている巨大太陽プロトン現象については、西暦1859年のキャリントンイベント、西暦774年のイベントに加え、994年イベントについて検討を進めた。
水同位体比分析については、LMSを適用した結果と手分割試料の結果とが不定性の範囲内で一致していることを示し、国際学術誌に論文を投稿、2023年9月に出版され、Altmetric attention score 150（全分野でトップ5%）を達成した。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
