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始原的隕石からの消滅核種Cs-135の検出の試みと太陽系初期年代学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19J10133
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
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐久間 圭佑  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードバリウム / 同位体 / 消滅核種 / 原始太陽系 / 隕石 / セシウム / コンドライト
研究開始時の研究の概要

本研究では230万年の半減期を持つ消滅核種135Csの初期存在度を見積もることを目的とし、太陽系始原物質のBa同位体分析を行う。先行研究ではBa同位体データから135Csの考察が行われているが、Csの定量分析が行われている報告例は極端に少なく、135Csの初期存在度を見積もるには同一試料のCs/Ba元素濃度データおよびBa同位体データに基づく定量的な考察が不可欠である。本研究ではCs/Ba比が高い特定部位に対するBa同位体分析から135Csの初期存在度を見積もり、Sr同位体分析を行うことでアルカリ金属元素を親核種に含むRb-Sr壊変系およびCs-Ba壊変系に基づく太陽系初期年代学への応用を試みる。

研究実績の概要

今年度は、(1)原始太陽系における消滅核種135Csの同位体存在度の見積もり、一部計画を変更し(2)ダブルスパイク法を用いたBa同位体比測定手法の開発を試みた。
(1)炭素質(CK)コンドライト(Maralinga)に対して酸による段階溶出を行い、全岩試料および5つのフラクションを回収した。これらフラクションのBa同位体データは前年度に実施した炭素質コンドライトのBa同位体データの特徴とは異なっていた。元素濃度測定の結果、これらフラクションのSrやBa元素濃度は通常の炭素質コンドライトに比べ非常に高い値であり、これは砂漠隕石でしばしばみられる地球上の風化の影響の特徴と一致していた。このため、本研究で使用したMaralinga隕石は地球上での汚染の可能性が考えられ、そのBa同位体データから135Cs放射改変由来の135Ba同位体異常の検出は困難であった。また、昨年度に分析した炭素質コンドライト中のBa同位体データを詳細に解析し、Cs/Ba元素濃度データを組み合わせることで消滅核種135Csの同位体存在度を見積もった。この研究成果は国際学術誌(Geochemical Journal)にて掲載された。
(2)バリウム同位体比分析の新たなアプローチとして、ダブルスパイク法を用いた分析手法の開発を試みた。本研究では、130Baスパイクに同程度の138Baが含まれていたため、130Baスパイクをそのまま用いて130Ba-138Baの同位体の組み合わせのダブルスパイクとして使用した。まず初めに、130Baスパイクの同位体組成を決定するために、total evaporation法を用いた同位体比測定を実施した。また、複数の試料(バリウム標準溶液、標準岩石試料、普通コンドライトおよびユークライト)に対して、ダブルスパイク法を用いた同位体比測定を実施した。これらの同位体データは現在解析中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Diversity and origin of strontium and barium isotopic anomalies in CM chondrites2020

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Keisuke、Hidaka Hiroshi、Yoneda Shigekazu
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 54 号: 6 ページ: 393-410

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0610

    • NAID

      130007953557

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CMコンドライト中のBa同位体比測定に基づく消滅核種135Csの同位体存在度の見積もり2020

    • 著者名/発表者名
      佐久間 圭佑、日高 洋、米田 成一
    • 学会等名
      2020年度日本地球化学会第67回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The Heterogeneity and Diversity of Nucleosynthetic Components in the Early Solar System Inferred from Ba and Sr Isotopic Analyses of CM Chondrites2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke SAKUMA, Hiroshi HIDAKA, and Shigekazu YONEDA
    • 学会等名
      51st Lunar and Planetary Science Conference(学会自体は中止だが、要旨は公表・閲覧可)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CMコンドライトのBa同位体組成2019

    • 著者名/発表者名
      佐久間 圭佑、日高 洋、米田 成一
    • 学会等名
      2019年度日本地球化学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ba Isotopic Heterogeneity in CM Chondrites2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sakuma, H. Hidaka, and S. Yoneda,
    • 学会等名
      The 82nd Annual Meeting of the Meteoritical Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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