| 研究課題/領域番号 |
21K03700
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 福岡大学 (2022-2023)
京都大学 (2021) |
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研究代表者 |
柴田 智郎 福岡大学, 理学部, 教授 (80446369)
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| 研究分担者 |
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 水素吸蔵合金 / 水素 / ヘリウム / 地下水 / 火山ガス / マントル起源 / 深部流体 / 質量分析装置 / ヘリウム同位体比 / 残留水素 / 水素除去 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マントル起源の深部流体は火山噴火や地震発生のメカニズムに深く関与している。ヘリウム同位体比はその深部流体の挙動を明らかにできる数少ない直接的な情報を提示する。深部流体起源を含んだ火山ガスや地下水などの試料中のヘリウムは、実験室の超高真空精製ラインと同位体質量分析計を組み合わせた装置を用いて測定しているが、試料内の水素濃度が高いと質量数３と４のヘリウムに分子量３の水素分子イオンが影響し、ヘリウム同位体比の分析精度が悪くなる。そこで、水素吸着性能が高くなっている水素吸蔵合金に用いて質量分析装置内に残留している水素を簡易かつ迅速に除去できる手法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
深部流体起源を含んだ火山ガスや地下水などの試料中のヘリウムは、実験室の超高真空精製ラインと同位体質量分析計を組み合わせた装置を用いて測定しているが、火山ガスや温泉噴気の試料には水素が少なからず付随しており、ヘリウム同位体比の分析に影響を及ぼす。本研究では、分析中の残留水素濃度を下げるために、水素吸蔵合金を用いて水素を除去することを可能にした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で使用した水素吸蔵合金は、従来から用いているもの（約600℃）に比べ、比較的低温（100℃から200℃）から室温で水素を吸蔵することから、取り扱いが容易で、実験室での分析やオンサイトでの観測など多くの人に役立つことが期待される。温泉水や火山ガスなど多くの水を含んだ試料の分析において、分析装置内の水素分圧の低減が期待できる。
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