観測・歴史時代の宇宙線・大気環境を探るアイスコアの超高解像度ベリリウム10分析
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22K19839
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
堀内 一穂 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 宇宙線生成核種 / ベリリウム10 / 太陽活動 / 宇宙線イベント / アイスコア / 季節変動 / 成層圏対流圏物質交換 / グリーンランドアイスコア |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、グリーランドSE-Dome IIアイスコアを対象に格段の高解像度でベリリウム10分析を行うことで、過去100年間の宇宙線・大気環境を連続的に探る。研究代表者は、ベリリウム10を用いて、過去の宇宙線変動を解明してきた。その過程で、ベリリウム10に記録されている生成（宇宙線）と輸送（主に成層圏対流圏交換に関わる大気環境）の情報を精確に分離する重要性と可能性を見出した。本研究では、観測時代を対象に超高解像度のベリリウム10データを得ることで解釈の基盤を構築し、それを非観測時代へと斉一的に応用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、グリーンランドSE-Dome IIアイスコアより、2000年以降と1940年から1960年の試料を切り分けた。切り分けは、コアの保管状況と年代モデルを丁寧に確認しながら、約1ヶ月の解像度が実現できるようになされた。なお、2000年以降の年代区間には、グリーンランドSE-Dome Iアイスコアにて予察的なベリリウム10分析がなされた区間も含まれる。切り分け後の試料は、弘前大学の実験室にて前処理が施され、東京大学総合研究博物館の5MVタンデム加速器を用いたベリリウム10の加速器質量分析に供された。
SE-Dome IアイスコアとSE-Dome IIアイスコアが重なる年代区間では、大まかにはお互いに一致したベリリウム10濃度変動を示した。その一方で、前者のデータには細かい濃度上昇がしばしば認められることから、予察分析の結果には実験室での試料汚染の影響があったことが示唆された。この結果に基づいて、弘前大学での試料処理手順をさらに改善するなど、宇宙線生成核種の超高解像度分析法を最適化した。また、これらの成果を、アイスコアの研究集会にて報告した。さらに本研究に関連して、南極沿岸域の高解像度アイスコアから得られた10Be記録の解析結果を、第23回AMSシンポジウムにて発表した。
上記の成果に加えて、2000年以降と1950年代後半を網羅する約一ヶ月解像度のベリリウム10濃度変動連続記録が、本年度の分析により得られた。ベリリウム10濃度には、毎年夏季に明瞭な季節ピークが認められ、その大きさは数年から十年スケールで変動していた。こうした変動の特徴を同期間の宇宙線観測記録や気象記録と対比することで、結果の解析と解釈を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究は概ね順調に進行しているが、本年度に予定していた分析区間の一部（1940年から50年代中盤）のベリリウム10分析が、本年度後期の加速器質量分析計の不調により、完了できなかった。その結果、ベリリウム10変動の考察にも遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の遂行に大きな問題は生じていないことから、当初の計画通り課題を推進する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Dating of the ice core from south-east dome, Greenland2022
Author(s)
Mahiro Sasage, Yoshinori Iizuka, Sakiko Ishino, Shuji Fujita, Kaoru Kawakami, Akira Hori, Takeshi Saito, Mai Matsumoto, Keita Takasugi, Sumito Matoba, Shohei Hattori, Ryu Uemura, Kazuho Horiuchi
Organizer
The 3rd IPICS Open Science Conference
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