2020 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 – 2022-03-31
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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，その流体の酸素をCO2ガスに変換し，流体の主成分である水の酸素同位体比を測定する手法開発の研究である．
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，R2年度には，これまで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，R2年度にもR元年度の研究で破損したエキシマレーザー装置の発生部の修理を行った．その後， 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0.014μmol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の容器からの酸素の汚染を0.02μmol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．これらのことと並行して，分析精度確認のための酸素同位体比既知のH2Oを微量容積（内径0.2～0.5mm,長さ2～3mm程度）のガラス管に封入するための方法を検討した．この容積は，通常の流体包有物の容積に比較するとかなり大きく，さらに容積を小さくする必要がある．これらのガラス管にH2Oを封入することが可能であることが確認された．今後の課題として，流体包有物や微量容積ガラス管からから液体を抽出するために試料をlaserで照射したときに，新たに鉱物やガラス管から脱水する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
R2年度においては，コロナウィルスの問題対応のために大学の講義を全てオンデマンド形式に変更する必要があり，その対応のために多忙となり，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 |
R2年度においては，コロナウィルスの問題対応のために大学の講義を全てオンデマンド形式に変更する必要があり，その対応のために多忙となり，研究の進捗に遅れが生じた．
本研究では，研究対象である微量容積の流体の酸素同位体比に対する試料以外の容器などに吸着したガスからの影響が大きいため，酸素同位体比の測定が難しくなっている．この点を解決するために，申請した助成金を使用する．
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