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ピコモル炭素に適用できる新たな炭素同位体比測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18794
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 地球惑星科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

山本 順司  北海道大学, 総合博物館, 准教授 (60378536)

研究分担者 吉村 俊平  北海道大学, 理学研究院, 助教 (20706436)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード炭素 / 同位体 / ラマン分光分析 / 分光分析 / 炭素同位体比 / 流体包有物 / ラマン / 二酸化炭素 / ピコモル
研究成果の概要

本研究では,炭素同位体比から読み取れる事象の空間分解能を飛躍的に高めることをめざし,ピコモルレベルの極微量炭素に適用できる革新的な炭素同位体比分析法の開拓をめざした.炭素は物質の起源を探る上で重要な指標となっている.この分析に必要とする炭素量を少なくできれば読み取る領域の空間分解能を向上させることができる.
本研究ではまず,炭酸塩鉱物のリン酸分解によって二酸化炭素を生成させるガラスラインの作製を行った.次いで,冷却固化させた二酸化炭素(ドライアイス)のラマン分光分析から,炭素同位体比を測定することに成功した.これにより,極微量炭素の分光炭素同位体分析法を確立するに至った

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,炭素同位体比分析をピコモルレベルの炭素量で可能にする技術の開発をめざした.このような極微量炭素の同位体比分析法が確立すれば,局所抽出技術と組み合わせることで,炭素同位体比分析における空間分解能の限界を破ることができる.
本研究で開発した同位体比分析法は炭素に限定されるものではない.ラマン活性を持つ分子は多くあり,窒素や硫黄,酸素など,様々な元素に応用していくことが可能である.つまり,当手法は多くの元素に適用できる新たな同位体比分析法として発展する余地があり,既存の分析法では困難な局所および極微量物質に適した多元素同位体比分析法として普及していくことが期待できる.

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Eruption age of Kannabe volcano using multi-dating: implications for age determination of young basaltic lava flow2019

    • 著者名/発表者名
      Shitaoka Y., Saito T., Yamamoto J., Miyoshi M., Ishibashi H. and Soda T.
    • 雑誌名

      Geochronometria

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-magnesian olivine-bearing ultramafic lava blocks within Cenozoic accretionary sediments at Shizuoka, Japan: Implications for young, hot plume activity beneath the western Pacific Plate2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y., Ishibashi H., Yasuda A., Hokanishi N. and Yamamoto J.
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 324-325 ページ: 315-324

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2018.11.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal expansion of natural mantle spinel using in situ synchrotron X-ray powder diffraction2019

    • 著者名/発表者名
      J. Yamamoto, T. Yoshino, D. Yamazaki, Y. Higo, Y. Tange, J. Torimoto
    • 雑誌名

      Journal of materials science

      巻: 54 号: 1 ページ: 139-139

    • DOI

      10.1007/s10853-018-2848-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of CO<sub>2</sub> densimetry using micro-Raman Spectrometry at laboratory conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Y., Sogo Y., Takahata K. and Yamamoto J.
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 52 号: 4 ページ: 379-383

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0523

    • NAID

      130007431356

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 年月日
      2018-07-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2 Raman thermometer improvement: comparing hot band and Stokes and anti-Stokes Raman scattering thermometers2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Y., Takahata K., Torimoto J. and Yamamoto J.
    • 雑誌名

      Journal of Raman Spectroscopy

      巻: 49 号: 11 ページ: 1776-1781

    • DOI

      10.1002/jrs.5461

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noble gas and carbon isotopic compositions of petit-spot lavas from southeast of Marcus Island2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J., Kawano T., Takahata N., Sano Y.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 497 ページ: 139-148

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2018.06.020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct ascent to the surface of asthenospheric magma in a region of convex lithospheric flexure2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuki、Hirano Naoto、Machida Shiki、Yamamoto Junji、Nakanishi Masao、Ishii Teruaki、Taki Arashi、Yasukawa Kazutaka、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      International Geology Review

      巻: - 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1080/00206814.2017.1379912

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of elastic constants of single-crystal chromian spinel by resonant ultrasound spectroscopy and implications for fluid inclusion geobarometry2017

    • 著者名/発表者名
      Ono Kenya、Harada Yuya、Yoneda Akira、Yamamoto Junji、Yoshiasa Akira、Sugiyama Kazumasa、Arima Hiroshi、Watanabe Tohru
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 45 号: 3 ページ: 237-247

    • DOI

      10.1007/s00269-017-0912-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cooling rate responsiveness of pyroxene geothermometry2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J., Ishibashi H. and Nishimura K.
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 51 号: 6 ページ: 457-467

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0477

    • NAID

      130006243141

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman spectroscopic determination of Sr/Ca ratios of calcite samples2017

    • 著者名/発表者名
      Shibano Y., Takahata K., Kawano J., Watanabe T., Enomoto D., Kagi H., Kamiya N. and Yamamoto J.
    • 雑誌名

      Journal of Raman Spectroscopy

      巻: 48 号: 12 ページ: 1755-1761

    • DOI

      10.1002/jrs.5235

    • 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] Boundary depth of layered mantle2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J.
    • 学会等名
      質量分析学会同位体比部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noble Gas and Carbon Isotopic Compositions of Petit-Spot Lavas from Southeast of Marcus Island2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J. Kawano T., Takahata N. and Sano Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 世界最大のかんらん石2017

    • 著者名/発表者名
      山本順司,石橋秀巳,萩原雄貴,横倉伶奈,新井田清信
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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