Establishment of a method for measuring hydrogen content in iron melts by neutron imaging

• Project/Area Number: 24K21563
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 坂巻 竜也 東北大学, 理学研究科, 助教 (30630769)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 中性子イメージング / 鉄 / 水素 / 高圧 / 高温

Outline of Research at the Start

本研究では、高温高圧下における鉄メルト中に含まれている水素量を測定する方法を確立することである。X線イメージングでは透明である水素に対して、中性子イメージングを用いることでその濃度を可視化し、得られた吸収コントラストから鉄メルト中の水素量を定量的に議論する。本手法が確立されれば、初期地球の核形成過程において、沈降する鉄メルトが運搬する水素量の推定が可能となる。最終的には、現在の地球核に含まれている水素量を見積もり、核組成に制約を与えることを目指す。