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樹木年輪中放射性炭素14濃度測定による過去の宇宙線強度の復元

研究課題

研究課題/領域番号 12J03218
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関名古屋大学

研究代表者

三宅 芙沙  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード宇宙線生成核種 / 宇宙線イベント / 太陽活動 / シュワーベサイクル / 放射性炭素 / Solar Proton Event
研究概要

地球に降り注ぐ宇宙線は、大気と相互作用し様々な2次粒子を生成するが、その中に^<14>Cや^<10>Beといった放射性核種(=宇宙線生成核種)が含まれている。これらの核種は、過去の到来宇宙線量を記録している。
本研究では、次に挙げる事柄を明らかにすることを目的に、樹木年輪中^<14>C濃度の測定を行った。
・地球への到来宇宙線量が大幅に増加するような宇宙の高エネルギー現象(太陽面爆発によって引き起こされるSPE ; Solar Proton Event、地球近傍で発生した超新星爆発やガンマ線バースト)の探索
・過去の太陽シュワーベサイクル(平均11年の太陽の特徴的な周期)の調査
本採用期間(2年間)で、西暦550-1101年までの^<14>C濃度測定を実施した。主な成果として、西暦774-775年、993-994年の^<14>C急増イベントの発見(Miyake et al. 2012, 2013a)が挙げられる。西暦993-994年イベントについて、複数の樹木個体を用いた検証を行って再現性を確認した(Miyake et al. submitted)。また、7世紀後半―8世紀初頭にかけてみられる太陽活動極小期(Grand Solar Minimum)におけるシュワーベサイクル周期長の伸びを発見した(Miyake et al. 2013b)。これらの成果(主に^<14>C急増イベントについて)を博士論文としてまとめ、2013年12月末に博士の学位が授与された。
当該年度実施の研究を含む研究実績が評価され、平成25年度名古屋大学学術奨励賞、第4回日本学術振興会育志賞を受賞した。また、本年度は^<14>C急増イベントに関する多くの講演を国丙外で実施した。
西暦775年前後の南極ドームふじアイスコア中の^<10>Be測定も実施し、測定年代に^<10>Beピークを確認した。この結果について、現在論文執筆中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載した目的はほぼ達成された。ただし、測定したデータのデータベース化(電子ファイルとして公表)や、過去2000年間の^<14>C濃度連続測定は完了していない。

今後の研究の推進方策

本研究課題の実施により、過去多くの^<14>C増加イベントが存在する可能性が示され、過去の宇宙線イベントを読み解く新たなツールを獲得したと言える。今後さらに長期の年代における^<14>C濃度測定を実施し、^<14>Cイベントの発生頻度を調査する予定である。また、測定データのデータベース化も合わせて行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 屋久杉に刻まれた宇宙現象2014

    • 著者名/発表者名
      三宅 芙沙、増田 公明
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 69 ページ: 93-97

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Another rapid event in the carbon-14 content of tree rings2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 4 号: 1 ページ: 1748-1748

    • DOI

      10.1038/ncomms2873

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lengths of Schwabe cycles in the 7th and 8th centuries indicated by precise measurement of carbon-14 content in tree rings2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 118 号: 12 ページ: 7483-7487

    • DOI

      10.1002/2012ja018320

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrigendum : Another rapid event in the carbon-14 content of tree rings2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Tbshio Nakamura
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/ncomms3747

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiocarbon ages of annual rings from Japanese wood : Evident age offset based on IntCa1092013

    • 著者名/発表者名
      Toshio Nakamura, Kimiaki Masuda, Fusa Miyake, Kentaro Nagaya, Takahiro Yoshiomitu
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 55 号: 3–4 ページ: 408-413

    • DOI

      10.2458/azu_js_rc.55.16328

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid events in the carbon-14 content of tree rings2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura
    • 雑誌名

      Proc. 33th Int. Cosmic Ray Conf. (Rio, Brazil)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 樹木年輪に刻まれた突発的宇宙線イベント2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、増田公明、箱崎真隆、中村俊夫、門叶冬樹、加藤和浩、木村勝彦、光谷拓実
    • 雑誌名

      名古屋大学加速器質量分析計業績報告書(XXV)

      ページ: 137-143

    • NAID

      120005603717

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 屋久杉年輪中14C濃度測定による7-8世紀の太陽活動周期長の研究2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 雑誌名

      名古屋大学加速器質量分析計業績報告書

      巻: XXIV ページ: 140-144

    • NAID

      120005438143

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] A signature of cosmic-ray increase in AD 774-775 from tree rings in Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 486 号: 7402 ページ: 240-242

    • DOI

      10.1038/nature11123

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation of the Schwabe cycle length during the grand solar minimum in the 4th century BC deduced from radiocarbon content in tree rings2012

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Nagaya
    • 雑誌名

      Solar Phys.

      巻: 280 号: 1 ページ: 223-236

    • DOI

      10.1007/s11207-012-0045-2

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 樹木年輪に刻まれた過去の太陽活動2014

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、増田公明
    • 学会等名
      「樹木年輪の14C年代測定の実験室間比較による高精度の暦年較正データの確立」研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-03-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木年輪に刻まれた6-12世紀の太陽活動2014

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      太陽圏シンポジウム・STE研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-03-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木年輪に刻まれた突発的宇宙線イベント2014

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、増田公明、箱崎真隆、中村俊夫、門叶冬樹、加藤和浩、木村勝彦、光谷拓実
    • 学会等名
      名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-01-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rapid events in the carbon-14 content of tree-ring2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura, Fuyuki Tokanai, Kazuhiro Kato, Katsuhiko Kimura, Takumi Mitsutani
    • 学会等名
      CAWSES-II
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-11-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The AD 775 cosmic ray event shown in 10Be yearly data from the Antarctic Dome Fuji ice core(ポスター)2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Asami Suzuki, Kimiaki Masuda, Kazuho Horiuchi, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Motizuki, Sachiko Okamoto, Kazuya Takahashi, Yoichi Nakai
    • 学会等名
      CAWSES-II
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-11-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rapid events in the carbon-14 content of tree-ringai, Kazuhiro Kato, Katsuhiko Kimura, Takumi Mitsutani2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyalte, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura, Fuyuki Tokanai, Kazuhiro Kato, Katsuhiko Kimura, Takumi Mitsutani
    • 学会等名
      Hinode-7
    • 発表場所
      高山
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素14濃度高精度測定による過去の宇宙線強度の復元2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、増田公明、他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2013-09-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rapid events in the carbon-14 content of tree-ring2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura
    • 学会等名
      33rd international cosmic ray conference
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2013-07-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A signature of cosmic-ray increase in AD 774-7752013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Tbshio Nakamura
    • 学会等名
      5th Space Climate Symposium
    • 発表場所
      Oulu, Finland
    • 年月日
      2013-06-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素14濃度高精度測定による7-8世紀のシュワーベサイクル周期長2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、増田公明、中村俊夫
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2013-05-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rapid events in the carbon-14 content of tree-ring2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Toshio Nakamura
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2013-05-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素14濃度測定による7-11世紀の宇宙線強度の復元(III)2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Rapid events in the carbon-14 content of tree-ring2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake
    • 学会等名
      QFPU Final International Forum
    • 発表場所
      岐阜都ホテル
    • 年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 樹木の調査による太陽スーパーフレアの痕跡探査2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      スーパーフレアワークショップ
    • 発表場所
      西はりま天文台(兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] C14で探る過去の太陽活動2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      平成24年度太陽圏シンポジウム・STE研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学(招待講演)
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 屋久杉年輪中14C濃度測定による7・8世紀の太陽活動周期長の研究2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2013-01-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 屋久杉年輪中14C濃度測定による8世紀の宇宙線イベントについて2012

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      年輪研究会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素14濃度測定による8世紀宇宙線強度増加の痕跡2012

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 西暦775年の宇宙線イベントについて2012

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      研究集会「宇宙線生成核種の連続記録と古宇宙線・古環境変動II」
    • 発表場所
      弘前大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-08-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 現代化学 502号2013

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/jpn/topics/2012/index.php

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.gcoe.phys.nagoya-u.ac.jp/content1104.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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