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2015 Fiscal Year Annual Research Report

希土類元素同位体宇宙化学の新展開

Research Project

Project/Area Number 26247095
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

日高 洋  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10208770)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 米田 成一  独立行政法人国立科学博物館, 理工学研究部, グループ長 (60210788)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords希土類元素 / 同位体 / 質量分析 / 隕石 / 月表土
Outline of Annual Research Achievements

本研究では8つの希土類元素La, Ce, Nd, Sm, Gd, Dy, Er, Ybの核化学的特長に着目し、それらの同位体組成を高精度に分析することにより(1)太陽系内物質を構成する元素の起源を解明すること、(2)太陽系内始原物質の初期分化に伴う物質移動を読み取ること、(3)始原物質の初期分化がいつ生じたかについて時間軸を設定すること、を目的としている。
地球外物質から一連の操作で効率よくLa, Ce, Nd, Sm, Gd, Dy, Er, Ybを化学分離する方法、ならびに熱イオン化質量分析計(TIMS)を用いて繰り返し測定誤差100 ppm以下のレベルで各元素の同位体組成を高精度測定する手法の開発に取り組んだ。化学分離については米アイクローム社製Lnレジンを用いて0.15~2.5 M HClを溶離液とすることで上記8つの希土類元素の単離に成功した。TIMSによる高精度同位体測定法に関しては、特に着目している同位体が存在度の低いものが多いため、イオンビーム強度の高い状態で測定する必要があるが、各元素のビーム強度として10E-10 A程度のイオン電流が確保できれば、高精度同位体測定が再現よく実施できた。
上記手法を非コンドライト隕石であるユークライト隕石、月表土試料に応用し、(1)3つの放射壊変系138La-138Ce, 146Sm-142Nd, 147Sm-143Ndに基づく年代学データの取得、(2)中性子捕獲反応による149Sm-150Sm, 157Gd-158Gdの同位体シフトに基づく宇宙線照射履歴の解読、(3)p-過程同位体である138La, 136Ce, 144Sm, 156Dy, 158Dy, 162Er, 164Er, 168Yb, 170Ybの同位体存在度の高精度決定、について実施した。
今後、非コンドライト隕石であるダイオジェナイト、太陽系始原物質であるコンドライト隕石について同様の分析を行い、それらの同位体データを比較することにより、個々の惑星物質が置かれてきた宇宙環境および進化過程を詳細に議論することを考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高精度同位体分析のために必須である希土類元素の化学分離手法およびTIMSによる同位体測定手法については確立することができた。さらに同手法を用いてユークライト隕石、月表土試料の同位体測定に応用することができた。本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

今後、分化した隕石であるダイオジェナイト隕石や太陽系始原物質であるコンドライト隕石について本研究で確立した手法を応用させることにより同位体データを取得する予定である。その後、すべての同位体データを比較総合していくことにより、個々の惑星物質がどのような環境におかれ、どのように進化していったかを詳細に考察することを考えている。

  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, Berkeley/Florida State University/Washington University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California, Berkeley/Florida State University/Washington University
  • [Journal Article] Redistribution of alkaline elements in association with aqueous activity in the early solar system2015

    • Author(s)
      H. Hidaka, T. Higuch and S. Yoneda
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 815 Pages: 76(1-6)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/815/1/76

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Watonga Formation and Tacking Point Gabbro, Port Macquarie, Australia: Insights into crustal growth mechanisms on the eastern margin of Gondwana2015

    • Author(s)
      S. Buckman, A. Nutman, J. Aitchison, J. Parker, S. Bembrick, T. Line, H. Hidaka, T. Kamiichi
    • Journal Title

      Gondwana Research

      Volume: 28 Pages: 133-151

    • DOI

      10.1016/j.gr.2014.02.013

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Redistribution of alkaline elements in chondrules of the Sayama (CM2) meteorite: Possible alteration effect in association with aqueous activity in the early solar system2016

    • Author(s)
      H. Hidaka
    • Organizer
      Lunar and Planetary Science Conference 2016
    • Place of Presentation
      The Woodlands, TX, USA
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オクロ天然原子炉:その存在と科学的意義2015

    • Author(s)
      日高 洋
    • Organizer
      第2回高レベル放射性廃棄物処分研究連絡会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋大学
    • Year and Date
      2015-11-06 – 2015-11-07
    • Invited
  • [Presentation] 激しい水質変成を伴う狭山隕石(CM2)のコンドリュールにおけるアルカリ元素の再分配2015

    • Author(s)
      日高 洋、樋口卓哉、米田成一
    • Organizer
      2015年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 中性子捕獲反応によるSm同位体変動からわかる月隕石の宇宙線照射履歴2015

    • Author(s)
      佐久間圭佑、日高 洋、米田成一
    • Organizer
      2015年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 希土類元素存在度から考えるユークライト隕石の分化過程2015

    • Author(s)
      大西剛司、清水保宏、世羅浩平、日高 洋
    • Organizer
      2015年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] インド東ガーツ帯西部境界領域グラニュライトの年代学:ジルコンのU-Pb SHRIMP年代とモナザイトのCHIME年代によるアプローチ2015

    • Author(s)
      チャタジー・アミタバ、日高 洋、ダス・カウシク、ボス・サンカー
    • Organizer
      2015年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Redistribution of alkaline elements in association with aqueous activity in the early solar system2015

    • Author(s)
      H. Hidaka
    • Organizer
      1st Japan-Korea SHRIMP meeting
    • Place of Presentation
      Hiroshima University, Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2015-09-14 – 2015-09-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 地質年代から捉えるインドWestern Dharwar南部境界におけるテクトニクス進化2015

    • Author(s)
      宮成 晃、日高 洋、ダス・カウシク、ボス・サンカー
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      長野県松本市信州大学
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] Ba isotopic hterogeniety in the solar system2015

    • Author(s)
      H. Hidaka
    • Organizer
      Goldschmidt 2015
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-08-16 – 2015-08-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Systematic isotopic variations of Sr, Ba and REE of surficial lunar soils2015

    • Author(s)
      H. Hidaka
    • Organizer
      Annual Meeting of Meteoritical Society
    • Place of Presentation
      Berkeley, CA, USA
    • Year and Date
      2015-07-26 – 2015-07-31
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 放射化学の事典2015

    • Author(s)
      日本放射化学会編
    • Total Pages
      376
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-02-02  

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