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隕石ジルコンを用いた消滅核種プルトニウム244初生存在度の検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K14421
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地球宇宙化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

羽場 麻希子  東京工業大学, 理学院, 助教 (30598438)

研究協力者 長尾 敬介  
山口 亮  
Wotzlaw Jörn-Frederik  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード消滅核種 / プルトニウム / 初生存在度 / 隕石ジルコン / 希ガス分析 / 81Kr-Kr / 宇宙線照射年代 / プルトニウム-244 / 高精度U-Pb年代分析 / (U-Th)/He年代 / プルトニウム244 / 年代測定
研究成果の概要

244Pu(半減期8100万年)は消滅核種であり、現在の太陽系には存在しない。しかし、太陽系形成初期に存在したことが隕石中の244Pu自発核分裂起源Xeの検出により証明されている。太陽系形成時における244Pu/238U比は、PuやUを生成した元素合成から太陽系形成までの期間を見積もる上で重要な値である。本研究では、隕石ジルコンのXe同位体組成とU-Pb年代を測定することにより、太陽系形成時の244Pu/238U比を精度良く決定することを試みた。分析の結果、本研究で得られた太陽系形成時の244Pu/238U比は0.012 ± 0.004であり、過去の報告値と比べ精度の良い値を提示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、世界で初めて隕石ジルコンを用いて太陽系の初生244Pu/238U比を見積もることに成功した。今回決定された初生244Pu/238U比は、過去の研究と比べ圧倒的に精度が良い。また、244Pu/238U比を算出するために用いたジルコンのU濃度は分析方法の改良によって誤差を小さくすることが可能であるため、将来的に初生244Pu/238U比の精度を向上させることは十分に可能である。今後、得られた太陽系の初生244Pu/238U比を元素合成モデルと比較することにより、太陽系のUおよび超ウラン元素を生成した元素合成の恒星におけるサイトや太陽系形成までの期間の見積もりが可能になると予想される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Trace element composition and U-Pb age of zircons from Estherville: Constraints on the timing of the metal-silicate mixing event on the mesosiderite parent body2017

    • 著者名/発表者名
      Haba Makiko K.、Yamaguchi Akira、Kagi Hiroyuki、Nagao Keisuke、Hidaka Hiroshi
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 215 ページ: 76-91

    • DOI

      10.1016/j.gca.2017.07.028

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 消滅核種Pu-244の太陽系初生存在度2018

    • 著者名/発表者名
      羽場麻希子、長尾敬介、Jorn-Frederik Wotzlaw、山口亮
    • 学会等名
      2018年度日本地球化学会第65回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 隕石ジルコンの複合的年代学2018

    • 著者名/発表者名
      羽場麻希子、長尾敬介、Jorn-Frederik Wotzlaw、山口亮
    • 学会等名
      2018年度日本地球化学会第65回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multi-chronology of meteoritic zircon and the initial abundance of plutonium-244 in the solar system2018

    • 著者名/発表者名
      M. K. Haba, K. Nagao, J. F. Wotzlaw, A. Yamaguchi
    • 学会等名
      The 81st Annual Meeting of The Meteoritical Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メソシデライト母天体におけるメタルシリケイト混合年代の決定2017

    • 著者名/発表者名
      羽場 麻希子、山口 亮、Lai Yi-Jen、Wotzlaw Jorn-Frederik、Schonbachler Maria
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation age of mesosiderites2017

    • 著者名/発表者名
      Makiko K. Haba, Akira Yamaguchi, Yi-Jen Lai, Jorn-Frederik Wotzlaw, and Maria Schonbachler
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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