二次イオン質量分析法によるホウ素同位体比測定法の開発とその物質循環研究への応用

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18540481
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 天川 裕史 東京大学, 海洋研究所, 准教授 (60260519)
• 研究分担者: 高畑 直人 東京大学, 海洋研究所, 助教 (90345059)
• キーワード: ホウ素 / 同位体比 / SIMS / 標準試料 / NIST951 / 大気 / 温泉水

研究概要

今年度は研究観測船淡青丸KT-07-27次航海(清水-東京)に参加し、洋上の大気試料の採取を行った。そして、二次イオン質量分析計(SIMS)による分析手法の基礎的な検討を行い、標準試料と併せ幾つかの実試料(温泉水、大気の凝縮水)の分析を行った。
大気試料中のホウ素の採取はコールドトラップを用い行った(冷却剤はエタノールとドライアイスを混合したもの)。大気試料をポンプで吸引すると、コールドトラップに凍った凝縮水と共にホウ素が捕獲される。2,3時間大気を吸引した後、コールドトラップから冷却剤を外し、しばらく室温で放置する。そして凝縮水が溶解してから、テフロンジャーにこれを移し冷蔵庫で保存した。同様の手法で東京大学海洋研究所の近辺でも大気試料の採取を行った。
SIMS(NanoSIMS)の測定にはシリコンウェハー上で試料溶液を赤外線ランプで乾固したものを供した。その際、従来は測定試料中のホウ素の散逸を防ぐため、ホウ素を除去した海水の添加を行う手法が推奨されてきた。しかし、NanoSIMSによる分析では、海水を添加するとホウ素のビーム強度はむしろ何も添加しない場合に比べ著しく弱くなり、この手法は必ずしも有効ではないことが示された。何も添加せず単に乾固した標準試料(NIST951)10ngは1‰の精度、そして海水(ホウ素量で約10ng)、温泉水に関しても1‰から2‰の精度でのデータを得ることができた。さらに、東京大学海洋研究所の近辺で採取した大気試料(大気量にして約0.3m^3)でも2‰から3‰の精度での測定が可能であった。これはNanoSIMSは大気試料の測定に十分対応可能であることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Ultra-sensitive detection of p-process nuclide^ <146>Sm produced by (γ,n),(p,pnε) and (n,2n)reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita N., Hashimoto, T. Nakanishi, A. Yokoyama, H, Amakawa, . T. Mitsugashira T. Ohtsuki, N, Takahashi. I. Ahmad, J.P. Greene, D.J. Henderson, C.L. Jiang, M. Notani, R.C. Pardo, N. Puel, K.E. Rehm, R. Scott, R. Vondmsek, L. Jisonna, P. Collon, D. Robetson,,X D. Tang, Y, Kashiv, H,Nassar and M.Paul
  • 雑誌名: Journal of Physics-G: Nuclear and Particle Physics Sciences 35 ページ: doi:10.1088/0954-3899/35/1/014033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical distribution of Scandium in the North Central Pacific (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Amakawa, M. Nomura, K. Sasaki, Y. Oura and M. Ebihara
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 34 ページ: 1010292007029903
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Technological development for half-life measurement of^< 146>Sm nucide (2007)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita N., T. Hashimoto, T. Nakanishi, A. Yokoyama, H, Amakawa T. Mitsロgasira T. Ohtsuki, N. Takahashi, I. Ahmad, J. P. Greene, D. J. Henderson C.L. Jiang, M. Notani, R.C. Pardo, N. Patel, K.E. Rehm, R. Scott, R. Vondrasek, L. Jisonna, P.Collon, D. Robertson, C.Schmitt, X.D. Tang, Y,KashivandM.Paul
  • 雑誌名: Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences 8 ページ: doi:10.1029/2007GLO29903
  • 査読あり
• [学会発表] Determination of lead isotopic ratios in ferromanganese crust by using MC-ICP-MS and NanoSIMS (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Takata, M. Tanimizu, N. Takahata, H. Amakawa, Y. Sano
  • 学会等名: The 17th Annual Goldschmidt Conference
  • 発表場所: ケルン(ドイツ)
  • 年月日: 2007-08-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より