| 研究課題/領域番号 |
17H01165
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
上野 雄一郎 東京工業大学, 理学院, 教授 (90422542)
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| 研究分担者 |
ジルベルト アレキシー 東京工業大学, 理学院, 助教 (20726955)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 同位体分子 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は太古代から原生代にかけての環境変動を理解することを目的として、新たな分析法であるフッ化による二重置換同位体分子種の計測法を開発し、それを天然試料に適用する計画である。本年度はエタン、エチレンに加えてエタノールの13C-13C二重置換同位体計測を確立した。これらの計測法については査読付き国際学術誌に受理され、公表した(Taguchi et al., 2020)。さらに、開発した手法を、生物起源エタノールおよび天然ガスエタンに適用したところ、生物起源有機物は特徴的な二重置換度を示すことが明らかになった。一方、予察的に非生物的に合成したエタンを計測したところ、生物起源分子と比べて明らかに低い二重置換度を示した。以上の結果は、有機分子の炭素二重置換度が非生物・生物を区別する新しいバイオマーカーとなる可能性を示唆している。
また、本年度は構築したフッ化ラインを使用して、硫酸塩鉱物をSO2F2に変換し、その高質量分解能計測を行うSO2F2法を開発した。これにより、硫酸のd34S、D33S、d18O及び34S-18O二重置換度が同時に計測可能となった。また、各年代の硫酸塩鉱物を収集し、長期的硫黄循環の新しい解析に供する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していた13C-13C同位体計測法の開発は予定通りに勧められており、エタン、エチレン、エタノールの二重置換同位体分子計測を確立し、その成果を国際誌に公表するに至った。さらに、天然試料の分析がすすみ、研究開始時には想定していなかった非生物過程の実験にも取り組んだ結果、バイオマーカーとしての有用性が明らかになりつつある。
また、当初の計画した以上に硫酸のS-O同位体二重置換度の計測法が確立できた。これら、硫酸、エチレン、エタノールの二重置換度は、従来計測法すらなく、世界をリードする研究が展開できている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、これまでに確立したフッ化法を用いて、天然ガス試料および、太古代堆積岩中有機物の分析を行う。天然ガスについては、プロパンの計測にも拡張する。また、紫外線による大気中での炭化水素合成実験を行い、その結果と太古代堆積岩中有機物の分析を比較することにより、大気由来の非生物的有機物と生物由来分子の判別を試みる。
一方、これまでに確立したS-O二重置換度分析法を用いて、地球史を通した硫酸塩鉱物試料の分析も同時に行う。これらを総合して、最終目的であった太古代から原生代にかけての環境変動を解読する。
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| 備考 |
欧州地球化学会インタビュー記事 http://blog.eag.eu.com/general/so-amazing-the-new-cutting-edge-method-for-measuring-clumping-in-sulphate/
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