| 研究課題/領域番号 |
23K21748
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| 補助金の研究課題番号 |
21H03594 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
高橋 和也 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別嘱託研究員 (70221356)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | 硫黄同位体比 / 非質量依存同位体効果 / 氷床コア / 硫黄の循環 / 環境変動 / 非質量依存同位体分別効果 / 氷床コア試料 / 環境動態解析 / 非質量依存同位体変動 / 火山シグナル / 非質量依存同位体分別 / 硫黄同位体 / アイスコア / 成層圏火山噴火 / 気候変動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
硫黄同位体比(δ34S)分析装置を改造し、δ34S、δ33Sの同時高感度分析(非質量依存同位体分別効果の連続解析)を氷床コア試料において 実現する。 過去2,000分の降雪に対応する浅層コアについて、1年以下の時間分解能で解析を行う。火山噴火シグナルにおいてはδ34S、δ33Sの変動の位相 差、硫酸イオン濃度変動との時間差を解析し、各火山噴火の規模と極域との位置関係を硫黄同位体比からパラメータ化し、気候変動との関連に ついて考察する。火山噴火シグナルに関係しない硫黄同位体比変動では、成層圏成分の降着現象や沿岸域からの気団流入など物質移動に関わる 事象を明らかにし、気候・環境変動と結びつけた解析を行う。
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| 研究実績の概要 |
応募者が確立した世界最高感度レベルの硫黄同位体比(δ34S)分析システムを改造し、δ34S、δ33Sの同時高感度分析(非質量依存同位体分別効果の連続解析) を 氷床コア試料において実現する事をまず第一段階の目標とした。2021年度においては、安定同位体分析装置の検出系を改 造し、硫黄同位体比分析をSO2+及びSO+ の2種類のフラグメントイオンで分析出来るシステムを構築した。引き続き、2022年度においてはまず、IAEA-SO5、IAEA-SO6及びNIST127の3つの硫黄同位対比用標 準試料を用いて、システムの安定性をチェックするとともに、観測値からδ34S、δ33Sを得るための校正方法の確立を行った。すなわち、観測値(生データ)は δ50S、δ49Sとして得られるが、この値からそれぞれ、CDT値としてのδ34S、δ33Sを得るための校正式を求めることに成功した。世界的にδ34S、δ33S分析の権 威であるSavarino博士(仏グルノーブル大)より、非質量依存同位体分別効果(Δ33S)が保証されている標準試料(S-MIF-1)を譲り受け、我々の分析方法が妥当 であるたことを確認した。また、氷床コア試料といった、微量の硫黄成分の同位体分析への応用において、分析システム内のバックグラウンド低下は必須の課題 であるが、方法論としてほぼ克服することができた。2023年度において、検出器のプレアンプの高抵抗をアップグレードし、より、広い硫黄の存在度レンジに対応できるシステムとした。さらに、2022年度までの成果を基に、Tambora（1815）、Kuwae（1453）、Samalas（1258）等の火山シグナルの分析を行った。現在、分析結果の評価を行っているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2023年度までに主要な火山シグナルに関して分析データを得ることが出来た。現在先行研究のデータと照合しつつ評価を重ねている。バックグラウンドの低減、精度と感度の確認など、分析システムに関しては、確立できたものと考えられる。後は最終年度において、実試料の分析をさらに推し進め、成果を拡充していきたいと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
既に、分析システムに関して、実施できる事はすべて行えたと自負している。最終年度においては、実試料の分析を進める。具体的には、Tambora（1815）、Kuwae（1453）、Samalas（1258）等の巨大火山噴火シグナルに関して、火山ピークだけで無く、バックグランドレベルでのΔ33S分析を実施し、正確な火山由来物質の非質量依存同位体効果を見積もることが出来るよう努める。また、火山シグナルが無い領域でも非質量依存同位体効果が見いだせるかどうかを検証する。さらに、これまでの成果をまとめて公表し、燃焼法によるδ34S、δ33S同時分析の詳細な手法を次世代に伝えるための土台を気付きたいと考えている。
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