ランタン-セリウム,サマリウム-ネオジム放射壊変系による先太陽系絶対年代の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13853001
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 剛 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (00236605)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三村 耕一 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助手 (80262848) ; 南 雅代 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助手 (90324392) ; 山本 鋼志 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (70183689) ; 谷水 雅治 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 特別研究員 ; 浅原 良浩 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助手 (10281065)
• Keywords: サマリウム-ネオジム放射壊変系 / ランタン-セリウム放射壊変系 / 隕石 / 希土類元素 / 質量分析 / セリウム異常 / 先太陽系 / 放射年代

Research Abstract

宇宙はおよそ130億年前に始まり、太陽系は、約45.6億年前に形成されたと考えられている。始源的な隕石中には、原始太陽系集積以前に形成され、太陽系の中で均質化されずに残っている物質が見い出され、その形成場を知るためにさまざまな同位体分析がなされている。太陽系外で形成されたと見なされる物質に、Ceの存在度異常を持つ隕石包有物がある。これは、進化した星から放出される物質は、Ceの揮発性が他の希土類元素より高くなることによる。本研究では、負のセリウム異常を持ち、太陽系形成以前に作られたとみなされる隕石包有物(CAI:と呼ばれる)のLa-CeおよびSm-Nd鉱物アイソクロンからその先太陽系包有物形成の絶対年代を得ることを目標とする。
装置:昨年度導入した、高分散/深検出器表面電離質量分析計は、隣接同位体干渉を低減したするもので、既存の設備に比べ、イオン分散を拡大し、^<138>Ceへの^<140>Ceの干渉を防ぐ設計がなされている。既存設備に比べ、イオン透過率が2倍、暗電流が1/5に低減された。とくにセリウムのフィラメント上への塗布媒体の改善により、100ngのセリウムで10ppmの^<138>Ce/^<142>Ce測定再現性を得るようイオン化効率の改善に重点を置いた。
試料:セリウム異常を持つCalcium Aluminum rich lnclusions(CAI)の抽出は、切断したAllende隕石表面のCAIからそのごく一部(mg以下)を採取し、中性子放射化分析により希土類元素(La.Ce, Nd, Sm.Eu, Tb.Tm, Yb, Lu, Sc)および白金属元素を定量した。中性子放射化には日本原子力研究所JRR3水力照射設備HR孔で30時間照射ののち、名古屋大学のR1総合センターでγ線の計測を行った。試料の消耗は100マイクログラムと少ないので、セリウムの存在度異常がみいだされた場合、次の同位体比測定に十分な量が残されている。1カプセルの照射で約12試料が測定され、14年度は4カプセル48試料の吟味を行った。

Research Products

• [Publications] Tanimizu, M., Tanaka, T.: "Coupled Ce-Nd isotope systematics and REE differentiation of the moon"Geochim.Cosmochim.Acta.. 66. 4007-4014 (2002)
• [Publications] Kim.K.H., Tanaka.T., Suzuki.K., Nagao.K., Park E.J.: "Evidences of the presence of old continental basement in Cheju volcanic Island, South Kores revealed by radiogenic ages and Nd-Sr isotones of granitic rocks"Geochemical Jour.. 36. 421-441 (2002)