地球内部条件における鉄水素化物の安定性および水素量の解明

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地球深部には、金属鉄や水の存在が示唆されており、それかが反応し鉄水素化物として存在しているのではないかと考えられてる。しかし、鉄水素化物は室温室圧で水素を吐き出すことが知られており、天然の鉄水素化物を発見することは困難であると予想される。そこで本研究では放射光X線及び中性子回折を用いて高温高圧その場観察実験を行い鉄水素化物の相図を作成し、地球内部に存在するであろう鉄水素化物の水素量を決定することである。2022年度は、実験可能な圧力と温度を上げるため技術開発を行った。放射線X線回折実験では、より高温での鉄水素化物の水素量や融点を決定するために開発を行い、高圧下において鉄水素化物を溶融させることに成功した。また、発生可能な圧力を上げる開発も行い20 GPaまでの実験を定常的に行えるようになった。また、中性子回折実験では、2021年度の開発で下部マントルに相当する圧力(23 GPa)の発生に成功したが、回折強度が弱く長時間の測定が必要であった。2022年度では短時間で測定可能な開発を行い、16 GPaにおいて半分程度の時間で測定することが可能になった。