2021 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, 准教授 (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 – 2023-03-31
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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行った。
1)深度約5ｍ、20mの土岐花崗岩試料から抽出した石英中Al-26濃度のAMS測定分析を行った。深度50m、100mのAl-26 AMS分析試料の作成は完了しておりAMS測定分析の実施の待機をしている。さらに、深度200ｍのBe-10, Al-26のAMS分析試料の作成準備を進めた。
2)深度約5ｍ、20mの石英中Al-26濃度は、preliminary 値であるが、各々、(2.3±0.2)x10^5 atoms/g,(6.6±0.6)x10^4atoms/gであった。これらの濃度は、地球上の他の地点での公表値とほぼ同様な値である。
3)土岐花崗岩5ｍ、20m、50mの石英中Be-10濃度の深度プロファイルは、入射ミューオンによる生成率、深さに対する減衰率、花崗岩の浸食速度をパラメータとした深度の指数関数で近似される。データと関数のフィティングからBe-10生成率を計算した。その結果は、(3.3±0.1)x10^(-2)atoms/g/yrであり、地球上５地点での公表データから計算した平均のBe-10生成率(2.9±0.4)x10~(-2)atoms/g/yrとほぼ同じであった。
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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深度までのAMS測定分析が終わり200m深度の測定試料作成の準備を行っている。Al-26については20m深度までのAMS測定分析が終わり50m、100m のAMS測定分析待ちである。covid-19の影響もあり測定分析がやや遅れている。また、予定していた花崗岩コア試料の採取および極微弱放射能測定設備による測定がcovid-19の影響もありやや遅れている。
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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土岐花崗岩中の生成核種Be-10、Al-26の深度別プロファイルを求め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AMS測定試料の作成は、ほぼ終了している。covid-19の影響と分析マシンの不調等により測定が予定よりやや遅れている。また、covid-19の影響により花崗岩コア試料の採取と放射能測定設備によるの測定計画がやや遅れている。これらの試料採取および測定分析のための旅費および分析費等に使用する計画である。
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