宇宙線起源同位体分析による過去1万年間の宇宙線強度・炭素循環変動の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13490013
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 北川 浩之 名古屋大学, 大学院・環境学研究所, 助教授 (00234245)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥野 充 福岡大学, 理学部, 講師 (50309887) ; 増澤 敏行 名古屋大学, 大学院・環境学研究所, 教授 (40023858) ; 中村 俊夫 名古屋大学, 年代測定総合センター, 教授 (10135387) ; 西村 弥亜 東海大学, 海洋学部, 教授 (70167568)
• Keywords: 宇宙線生成同位体 / 宇宙線 / ベリリウム10 / 炭素14 / 泥炭堆積物 / 炭素循環 / 完新世 / 古環境変動

Research Abstract

過去1万年間の宇宙線強度変化と炭素循環の変化を復元する目的で,炭素14年代測定や堆積物に刻まれているラミナの観察から得られる年縞年代法で正確に堆積年代と堆積速度を決定し、その堆積物の^<10>Be(宇宙線生成核種)濃度及び^0Beフラックスの推定を行う。
今年度は特に、(1)堆積物の^<10>Be濃度の加速器質量分析法による高精度分析技術の確立、(2)湖底堆積物、泥炭堆積物に炭素14年代にウイグルマッチング法を応用することで求められる暦年代及び堆積速度の誤差を求めることができるパーソナルコンピューターベースのソフトウエアーの開発、(3)加速器質量分析法及びICP-MS法による泥炭堆積物からのベリリウムの定量分析、(4)多数の試料を短時間で処理でき効率的な実験方法の確立を行った。さらに、湖底堆積物から過去の宇宙線強度変化推定するうえでノイズとなる堆積環境要素の補正法の検討を行った。
本研究で確立した実験方法を琵琶湖、福井県水月湖で採集された湖底堆積物の^<10>Be分析に応用し、^<10>Beフラックスや^<10>Be/^9Be比の時代変化の推定を開始した。その結果は気候変動等によってもたらされる堆積環境変化の影響を強く受け、宇宙線生成核種の過去の変化を復元するノイズになることが明らかとなった。この影響を他のデータを比較検討することで除き、高い精度で過去の宇宙線生成核種変動を復元する方法を検討した。堆積物構成粒子の粒度分析及び^9Be分析を行うことでノイズを除去することが可能であることが明らかになりつつある。