2019 Fiscal Year Research-status Report
深部花崗岩ミューオン生成核種蓄積を用いた過去１千万年の宇宙線スペクトル変動の探索
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19K03882
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
櫻井 敬久 山形大学, 理学部, 客員教授 (60150265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 一穂 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (00344614)
湯口 貴史 山形大学, 理学部, 准教授 (00516859)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙線 / 高エネルギーミューオン / 宇宙線生成核種 / 花崗岩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
約７千万年前に形成され、隆起・沈降後１千万年前に現在の状態に安定した土岐花崗岩は、１千万年の間、地球に入射してくる銀河宇宙線が大気中で生成した高エネルギーミュー中間子の照射を受けて生成された宇宙線生成核種Be-10、Al-26を蓄積している。その宇宙線生成核種の測定は過去１千万年にわたる宇宙線強度変動を直接的に観測する重要な手段である。今年度は以下の研究を実施した。
１）AMS測定分析により、深度約5ｍ、20m、50mの土岐花崗岩試料から抽出した石英中Be-10濃度は、9Beキャリアに試料石英中の9Be含有量を加味して計算した結果、各々2.99x10^4atoms/gsilica、1.18x10^4atoms/gsilica、4.22x10^3atoms/gsilicaであり、誤差は6%、9%、9%であった。このBe-10濃度は、CERN-SPSの160GeV/cミューオン照射からのBe-10濃度の各々30%、12%、4.3%であった。深度別比率から、高エネルギー宇宙線ミューオンの照射量の推定が可能となる。さらに、深度100ｍおよび200ｍのAMS測定分析試料の作成準備を行った。
２）花崗岩に含まれる微量の自然放射性同位元素であるウラン系列およびトリウム系列の壊変からのアルファ線は、（α、n）反応により中性子源となり、宇宙線ミューオン生成核種のバックグランド源である。そのため、土岐花崗岩コアの深度別U-238、Th-232の濃度をガンマ線スペクトル測定により調べる測定を行った。 予備実験において、ウラン系列のRa-226は深度5m: 135±17 Bq/kg、深度200m: 68±11 Bq/kgであり、トリウム系列のTh-232は深度5m : 225±49 Bq/kg、深度200m: 208±38 Bq/kgであった。Ra-226は、深度への依存性の可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Be-10については100m深度のAMS測定試料作成が終わった。Al-26についてはAMS測定試料が作成済であるが、AMSマシンの不調等により測定が少し遅れている。また、社会状況の急変により微弱放射能測定設備の使用が困難になり測定計画が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に予定した未測定試料のAMS測定と深度別土岐花崗岩コアの微弱放射能測定を進める。これらの測定結果の解析とシミュレーション計算結果との比較を行い生成核種の深度別バックグランドの推定を行う。
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| Causes of Carryover |
計画していた測定試料は作成できたが、分析マシンの不調等により測定が遅れている。また、社会状況の急変により放射能測定設備の使用が困難になり測定計画が遅れている。これらの測定のための旅費および分析費等に次年度使用する計画である。
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[Journal Article] Role of micropores, mass transfer, and reaction rate in the hydrothermal alteration process of plagioclase in a granitic pluton2019
Author(s)
Yuguchi, T., Shoubuzawa, K., Ogita, Y., Yagi, K., Ishibashi, M., Sasao, E., Nishiyama, T.
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Journal Title
American Mineralogist
Volume: 104
Pages: 536-556
Peer Reviewed
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