2006 Fiscal Year Annual Research Report
極微量放射性核種シリコン32の加速器質量分析による超高感度検出法の開発
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18360043
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
笹 公和 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (20312796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長島 泰夫 筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (60091914)
末木 啓介 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 助教授 (90187609)
田瀬 則雄 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (40133011)
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| Keywords | 加速器質量分析法 / シリコン32 / 年代測定 / 長寿命放射性核種 / 微量元素分析 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、自然界にわずかに存在する長寿命放射性核種シリコン32(^<32>Si)を1個単位で計測できる新分析手法の加速器質量分析法(AMS)を開発することである。^<32>Siの半減期は140年程度と考えられており、氷床や地下水また海洋循環などの比較的近年の環境動態調査に応用可能である。タンデム加速器を用いた加速器質量分析法では、目的核種を適当な化学形の試料にして、Csスパッター型イオン源により1価の負イオンを生成し、加速器で高エネルギーに加速して目的核種を測定する。本年度は、地下水などの水試料からSiO_2化学形の試料を作成する為の準備検討をおこなった。また、富士山南麓地域の地下水の年代測定を目的として、試料探索及び湧水試料の採取を実施した。試料処理では、^<32>Siの妨害核種となる硫黄32(^<32>S)の除去を目的として、イオン交換前処理法及びBaSO_4沈殿によるSiO_2試料調整方法の検討をおこなった。これらの目的のために、試料定量分析装置の導入と8台の送液ポンプからなる試料処理装置の開発をおこなった。
本研究開発による^<32>Si用加速器質量分析システムでは、加速器電圧制御とその光学要素設定に^<32>Siの同重分子となる^<16>O_2^-ビームをパイロット分子ビームとして使用する独創的手法をとる。これらの目的の為に、イオン源の質量分析電磁石の交換、新アイオナイザーの導入をおこなった。^<16>O_2^-パイロット分子ビーム法による加速電圧の安定制御を試みる為、CsスパッタリングによるSiO_2試料からのSi^-とO_2^-の大電流負イオン生成試験を実施した。Csスパッター型イオン源からの、Si^-ビーム生成試験では電流値としてμAオーダーの負イオン引き出しを確認した。またO_2^-の負イオン生成の確認もおこなった。今後、加速器による高エネルギー加速と質量分析試験を実施する。
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