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本研究の目的は、「熱分解型の前処理装置」を備えた軽元素用同位体質量分析計において、熱分解により発生する一酸化炭素分子が、試料有機化合物の中に含まれる水酸基などの含酸素官能基とその隣接炭素原子のみに由来する、という原理に着目した、新しい分子内同位体比分布の測定法の開発にある。昨年度は、この原理の確認のため、分子内に既にOH基が存在しているセルロースに着目し、その炭素同位体比を実際に同装置で測定して、その同位体比を従来の「燃焼型の前処理装置」を備えた質量分析計で測定した炭素同位体比と比べることで、分子内炭素同位体比の測定の可能性を検討した。本年度は、その成果をフィールドにおける実際の試料に応用するため、北海道内の各所、ロシア・カムチャッカ半島、インドネシアなどのさまざまな環境下で採取された樹木年輪の試料からセルロース分子を抽出し、その炭素同位体比を、酸素・水素同位体比と共に、熱分解型および燃焼型の両前処理装置を装備した質量分析計にて測定した。その結果、セルロース分子の持つ炭素同位体比が、酸素・水素同位体比と共に、樹木の生息環境の中の相対湿度や気温、降水量などの様々な気候因子の経年的・地理的分布に対応して、規則的に変化していることが明らかとなった。熱分解-同位体質量分析計を用いて、有機分子の炭素・酸素・水素同位体比を計測することにより、このように、さまざまな環境情報が得られることが示された。
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