| 研究概要 |
地球惑星物質に微量に存在する希ガスは、存在量や同位体組成から、地球層構造進化や地球内部構造・隕石をはじめとする地球外物質の起源や履歴といった情報を与える重要な物質である。一方で、その希ガス原子が固体物質中にどのような状態で存在しているかはまだ明らかでない。地球惑星物質内での希ガス近傍の局所構造解析を目的に、本年度は以下の事を行った。(1)希ガス(Kr)を圧入した試料の合成を行った。昨年合成した試料も含め、天然鉱物にKrをドープした鉱物試料の他、KrをドープしたSiO_2を出発物質として高温高圧合成した高圧鉱物と、構造比較用のモデル物質として非晶質や吸着物質も用意した。(2)質量分析計を用いて、300℃〜1800℃の温度領域において、合成した各試料の希ガス含有量、脱ガス温度、脱ガス量の測定を行った。(3)Photon Factory BL-12Cにて、KrのK吸収端近傍の蛍光XAFS測定を行った。
結果、質量分析では複数のケイ酸塩試料で800℃以上の高温での脱ガスが検出された。特に、quartz, coesite, stishoviteのSiO_2組成の系列では、他の2鉱物より高圧相であるstishoviteで、より高い温度での脱ガスが観測された。蛍光XAFS測定では、wadselyiteまでの高圧鉱物においても、EXAFS信号が観測された。高い温度での脱ガスは、一般に不活性であると考えられている希ガスが,従来考えられていたような、物理吸着等の相互作用よりも強い相互作用によって存在する事を示唆するものであり、XAFSシグナルが構造を持つということは、Krが高圧鉱物内において、ある程度周期性のある局所構造を持つ事を示唆するものである。
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