| 研究課題/領域番号 |
17H01172
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 京都大学 (2019-2021)
岡山大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
奥地 拓生 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (40303599)
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| 研究分担者 |
富岡 尚敬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30335418)
瀬戸 雄介 神戸大学, 理学研究科, 講師 (10399818)
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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 | 中性子散乱 / 透過電子顕微鏡 / マントル含水鉱物 / 水素配置解析 / 水素拡散ダイナミクス |
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| 研究成果の概要 |
地球の水素は海洋をつくる液体の水に加えて、内部のマントルをつくる鉱物の水素イオンとしても存在する。鉱物の水素イオンには、結晶構造中に定比で存在するものと不定比で存在するものがある。不定比のものはマントルの深いところで安定な場合が多く、その水素量は非常に捉えにくいが、全体としては海洋水を大きく超える可能性が高い。本課題ではこれらのマントル鉱物の水素の結晶学的配置と濃度、化学結合状態、及び移動現象を、中性子散乱と高分解能透過電顕の手法によって解析した。マントル鉱物が含む水素濃度の上限が決まる理由や、水素がどのような物理的、化学的な形態をとって結晶構造中を移動するのかを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
鉱物学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
45億年の地球史において、海の材料という特別な役割を持つ元素が水素です。しかし海にある水素は全地球質量の僅か100万分の25であり、地球は水素には恵まれていないように見えます。ここで地球の隠れた主役である岩石に着目します。実験室で高温高圧の条件を再現して、内部の岩石が含む鉱物をつくり、中性子を使ってそこに入り込む水素を調べました。その結果、地球の水素が鉱物に大量に溶け込む様子がわかり、その水素が鉱物中を動き回る過程も見えてきました。
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