高純度ダブルスパイクを用いた希土類元素同位体質量分別の測定

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17654110
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 剛 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (00236605)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 鋼志 名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (70183689) ; 浅原 良浩 名古屋大学, 環境学研究科, 助手 (10281065)
• Keywords: 希土類元素 / 地球化学 / 同位体質量分別 / 環境評価 / ダブルスパイク

Research Abstract

実験
^<150>Sm(99.93%)および^<154>Sm(98,6%)スパイクを用いて、^<150>Sm^<-154>Sm DSを作成した。同位体分析における誤差の軽減を考慮してスパイクの同位体組成は、^<150>Sm/^<154>Sm=0.27に調節した。Johnson Matthey Sm oxide(99.99%)の同位体比を、上記のDSを用いて測定した。混合比の異なる3種類のサンブルースパイク混合物とサンプルについて同位体比測定をそれぞれ8回くり返した。7つのファラデイカップで7同位体を同時検出するstatic multi collection法にて行った。100ngのSmに対して、^<152>Sm=1[V]のイオンビームが3-5時間持続した。
結果
質量分析計による同位体比測定時には、分析計内で質量分別が生じるため、測定結果は時間とともに系統的に変化する。本研究では、DS法に加え同位体比測定時にも質量分別補正を行うことで、同位体比分析の高精度化を達成した。本研究では、測定時に^<147>Sm/^<154>Sm比の測定中の平均値を使用した内部補正を導入した。この補正によって、測定された同位体比は(真の値から)任意の質量分別(α)を受けた値を示す。次に、DS法によって、機器的な質量分別が補正された同位体比が求められる。
3種類のサンプルースパイク混合物よりSm同位体比を求めた。測定の外部精度は、q=1.7、2.0、4.0に対してそれぞれ、0.05%。/a.m.u.、0.03‰/a.m.u.および0.03‰/a.m.u.(1SD)である。混合係数q=1.7の試料では測定の外部精度がやや悪いが、これは誤差伝播モデリングによって得られた誤差拡大率の傾向と調和的である。実際には、事前に試料のSm含有率を定量することで、試料-スパイク混合係数はコントロール可能である。