| 研究課題/領域番号 |
24652155
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中村 俊夫 名古屋大学, 年代測定総合研究センター, 教授 (10135387)
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| 研究分担者 |
山田 哲也 公益財団法人元興寺文化財研究所, その他部局等, 研究員 (80261212)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 古代鉄の年代測定 / 放射性炭素年代測定 / 加速器質量分析 / 石英管封管燃焼法 / 高周波加熱炉法 / 炭素抽出 / 炭素回収率 / 鉄サビの年代測定 |
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| 研究実績の概要 |
古代の鉄製品の製作年代は，製鉄の時に酸化鉄（鉄鉱石や砂鉄など）の還元剤として用いられた木炭由来の炭素が鉄中にわずかに残っており，その炭素を回収して放射性炭素年代測定を行うことから推定される．これまでの鉄中の炭素抽出は，高周波加熱炉を用いて金属鉄を加熱溶融し、鉄中の炭素を二酸化炭素として回収することが一般的に行われてきた．しかしこの炭素回収方法では，高周波加熱装置が必要で手間がかかる．そこで，石英管封管法による鉄中の炭素抽出の検討を進めた．炭素含有率が明らかな鉄試料について，封管法を適用してCO2を抽出しその14C年代を測定した．その結果，(1) 封管法で削り状の鉄試料中の炭素が抽出できる． (2) 用いる鉄試料の量が少ないほど，炭素回収率は高い（0.2%以下とするとほぼ100%の回収率）．(3) 回収した炭素について14C測定を行った結果，現代の溶鉱炉で作製された鉄について数万年前の年代を示し，ごく微量の現代炭素による汚染の可能性が示唆された．
また鉄サビからの炭素抽出と14C年代測定を行った．その結果以下のことが明らかとなった．（1）封管法でサビ鉄試料中の炭素が抽出できることが明らかとなった．残念ながら，炭素含有率が不明のため回収率は確認できない．（2）今回処理した9 個のサビ鉄試料のうち，5 個が加熱中に破裂した．炭素回収のため燃焼に用いるサビ鉄試料の量の調節を適正に行う必要がある．（3）鉄サビから回収された炭素の14C 年代測定結果は，鉄サビ中の炭素として元来”dead carbon”であったものが，見かけの14C年代2949±24～3244±27 BP を示した．これは，現代炭素が約67～70％混入していることに相当する．
今回の実験結果が示すところでは，サビの発生プロセスにおいて鉄試料の外界からの炭素の混入があり，サビ鉄の14C年代測定は困難と結論される．
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