2005 Fiscal Year Annual Research Report
鉱物中の放射線損傷量をどう見積もるか?ラマン分光法とFT法を用いた研究
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17654095
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
長谷部 徳子 金沢大学, 自然計測応用研究センター, 助教授 (60272944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥野 正幸 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (40183032)
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| Keywords | ジルコン / ラマン分光 / フィッショントラック法 / ウラン濃度 / 放射線損傷 |
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| Research Abstract |
鉱物中に蓄積された放射線損傷は,鉱物の物性をコントロールしたり,年代測定を可能にする重要な情報である。本研究では,ラマン分光分析,ウランの自発核分裂飛跡観察(FT法),ウラン・トリウム濃度測定(LA-ICPMS分析およびFT法)を組み合わせる事により,推定放射線損傷量とラマン分光シグナルとの関係を数式化し,放射線損傷量の定量法を確立する事をめざすとともに,年代測定への応用や,物性変化への影響の吟味を行うことを目的としている。
Nasdala et al. (2001)はラマンスペクトラの1000カイザー付近に現れるν3(SiO4)bandの半値幅(FWHM)がウラン・トリウム濃度とU-Pb年代から計算したα線量と直線関係にあることを示した。我々は化学組成の変化がラマンスペクトルのFWHMにどのように影響を与えるかを調査するために、各試料に1種類ずつ微量元素(Lu, Ce, Nd, Ho, B, Co, Ba, Sr, As, Yb, Mn, Sc, U)を強制的に混入させた合成試料を13種類用意した。ラマン分光分析は若狭湾エネルギー研究センターで行い,化学組成の分析は金沢大学のLA-ICPMS分析装置で行った。その結果,これらの微量元素のそのうち,3周期の元素はジルコンに入りやすく,またその濃度とFWHMは直線の関係を示すことが分かった。また鉱物合成に利用した試薬起源のHfも高濃度を示したが,FWHMには影響を与えないことも分かった。3周期の微量元素量がラマン分光に影響を与えるにはその濃度は^〜5000ppm以上必要であるが,これは天然のジルコンでは滅多にないほどの高濃度である。従って天然ジルコンのラマン分析においてあまり化学組成を気にする必要はないといえる。
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