2019 Fiscal Year Research-status Report
ArFレーザー局所分析法による流体包有物中の流体の酸素同位体比測定法の開発
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17K05699
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
石山 大三 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (30193361)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 流体包有物 / 酸素同位体比 / レーザーアブレーション / 流体の起源 / 元素運搬プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，地下深部からの流体の起源，深部での流体の混合，レアメタル等の金属元素の起源・運搬プロセスを解明するための手法開発の研究である．具体的には，ArFエキシマレーザーを使用して鉱物に細孔を掘削し流体包有物の流体を取り出し，流体の主成分である水の酸素同位体比を測定する研究である．
H29年度の本実験装置の反応容器の体積の縮小化に引き続き，H30年度には，前年度に課題となった反応容器等からの吸着水の抑制方法について検討を試みた．検討に先立ち，H29年度の研究の後半で破損したエキシマレーザー装置の発生部の原因特定と修理を行った．その後，Chamberを大気に開放し，十分に排気後，F2を約0.2気圧入れた後，数回F2を入れ替えた後，非凝縮性ガスとCO2（Chamberの中ではH2O）の量を検討した．その結果，非凝縮性ガスは0.014μmol, CO2は，0.12μmolの量であった．これらのことから，Chamberの窓ガラスとF2間の反応が無いことが確認された．また，F2を約0.2気圧入れて，長時間放置すると脱ガスが続き，脱ガス量は，平均して3時間で上記の量になることが確認された．F2を反応容器に満たすことで，H2Oの容器の吸着水からの汚染を0.1μmol程度まで下げることが可能であることが明らかになった．今後の課題として，流体包有物から液体を抽出するために試料をlaserで照射したときに，新たに鉱物から脱水するH2Oの影響を検討することが必要であると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
R1年度においては，申請者が代表を務める他のSATREPSプロジェクト取りまとめのため多忙となり，研究の進捗に遅れが生じた．
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| Strategy for Future Research Activity |
容器からの吸着水の影響が大きいため，容器の予備加熱を行い，常温F2雰囲気下での場合との比較を行い，吸着水等の影響を低減する．また，本測定法の検出限界を見積もるために，ガラス容器に封入した酸素同位体組成既知の少量の水（H2Oとして千～数十μモル）を用意し，それらの水について本手法を適用し分析を行い分析値の検討を行う．その後，水熱合成装置で作成した大型流体包有物や天然鉱物試料中の大型流体包有物について分析を行う．
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| Causes of Carryover |
H29年度からの研究を進める中で，容器からの吸着水等に由来する水の量のバックグランドの見積りを行い，これらの水の除去が分析法の確立に不可欠であることが明らかになった．この解決をはかるために実験を進めた．容器からの吸着水等の水の量のバックグランドの見積りや水の除去の確立を目指した試みに時間がかかり，当該助成金が生じた．R2年度には，水の除去のためのヒーターやそれらを制御するコントローラーが必要になる．R1年度の当該助成金はこれらの装置や部品を購入する費用に使う予定である．R2年度に予定している消耗品は，予定どおり使用する．R1年度の国内旅費，人件費・謝金も予定どおり使用することを考えている．
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[Journal Article] Fractionation of rare earth elements (REEs) and actinides (U and Th) originating from acid thermal water during artificial and natural neutralization processes of surface waters.2019
Author(s)
Ogawa, Y., Ishiyama, D., Shikazono, N., Iwane, K., Hoshino, T., Kajiwara, M., Tsuchiya, N., Saini-Eidukat, B. Wood, S. A.
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Journal Title
Geochim. Cosmochim. Acta,
Volume: 249
Pages: 247-262
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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