オンサイトヘリウム同位体分析に向けたヘリウム分離手法の開発

• 研究課題/領域番号: 17H07408
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター
• 研究代表者: 小林 真大 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部環境技術グループ, 研究員 (80806018)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 希ガス / ヘリウム / 質量分析 / 火山ガス / 地下水 / 分子ふるい / セラミック / 地球化学 / 火山 / 地殻・マントル物質

研究成果の概要

本研究では、火山や断層の活動度評価に向けたリアルタイム・オンサイトでのヘリウム同位体比分析を実現させるため、多孔質セラミック膜を用いた気体試料からの迅速なヘリウム分離・精製法の開発に取り組んだ。今後のさらなる性能向上が必要なものの、短時間でヘリウムを相対的に濃集でき、多孔質膜を用いたヘリウムの簡便で迅速な分離・精製法が、リアルタイム・オンサイトでのヘリウム同位体比のモニタリングに適用できる可能性を十分に示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、地震や火山噴火といった自然災害が多発し、人的被害も多く出ている。火山ガスや地下水のヘリウム同位体比は、地震の発生や火山の噴火に伴いもしくは前兆的に変動した例が報告されている。また、ヘリウム同位体比のモニタリングは、災害発生後の火山や断層の活動度の評価にも有用である。しかし、連続的なヘリウム同位体比のモニタリングには、気体試料からの迅速なヘリウムの分離・精製法がないという大きな課題がある。本研究は、その課題の解決に取り組んだものであり、今後のリアルタイム・オンサイトでのヘリウム同位体比のモニタリング実現に大きく貢献すると考えられる。