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

阐明地球内部条件下氢化铁的稳定性和氢含量

• 批准号: 20K14572
• 负责人: 柿澤 翔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Synchrotron Radiation Research Institute (2021-2022)Hiroshima University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14572/
• 关键词: 鉄水素化物; 高温高圧; 放射線X線回折; 中性子回折; 金属鉄; 地球内部; 水素

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。

Deep earth に は objects, metal iron や が presence の is sucking in さ れ て お り, そ れ か が anti 応 し iron objects water element compound と し て exist し て い る の で は な い か と exam え ら れ て る. し か し objects, iron water element compound は chamber greenhouse 圧 で water element を emits き す こ と が know ら れ て お り, natural objects の iron water element compound を 発 see す る こ と は difficult で あ る と to think さ れ る. そ こ で this study で は X-ray radiation light and temper び inflexion を with い て high temperature and high 圧 そ の field 観 examine be 験 を line objects い iron water element compound の phase 図 を make し, exist within the earth に す る で あ ろ う iron objects water element compound の を water element quantity decision す る こ と で あ る. In 2022, げるため and practical experiments are likely to develop を technology in な pressure と temperature を. Radiation X-ray inflexion be 験 で は, よ り high-temperature で の iron objects water element compound の water element quantity や melting point を decided す る た め に open 発 を い, high 圧 に お い て iron objects water element compound を melt さ せ る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0, it is possible that な pressure を can be used on げる to develop げる line えるようになった 20 GPaまで <s:1> actual を constant に line えるようになった. ま た, sit in the back to be 験 で は, 2021 annual の 発 で lower マ ン ト ル に quite す る pressure (GPa) 23 の 発 life に success し た が, inflexion strength weak が く long の determination が で necessary あ っ た. 2022 で は で short time measurement may open な 発 を い, 16 GPa に お い て half degree の time で determination す る こ と が may に な っ た.

项目成果

Bridgmanite Freezing in Shocked Meteorites Due To Amorphization‐Induced Stress

由于非晶化引起的应力，冲击陨石中的布里奇曼石冻结

• DOI: 10.1029/2022gl098231
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Nishi M.;Kaneko A.;Ohgidani H.;Dekura H.;Kakizawa S.;Kawaguchi S.;Kobayashi S.;Sakaiya T.;Kondo T.
• 通讯作者: Kondo T.

The effect of water on the phase transition in pyroxene - garnet system

水对辉石-石榴石体系相变的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Y. Ueno;T. Inoue;T. Kawazoe;S. Kakizawa;K. Ohara;M. Noda;T. Shinmei;and T. Irifune
• 通讯作者: and T. Irifune

Effect of silicon dissolution on hydrogenation of iron

硅溶解对铁氢化的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Mori;H. Kagi;K. Aoki;S. Kakizawa;Y. Higo;Y. Tange;A. Sano-Furukawa;and T. Hattori
• 通讯作者: and T. Hattori

マントル遷移層条件での高温高圧中性子回折実験の開発

地幔过渡层条件下高温高压中子衍射实验进展

• 发表时间: 2022
• 作者: 柿澤翔;佐野亜沙美;鍵裕之;森悠一郎;阿部淳;服部高典
• 通讯作者: 服部高典

In-situ X-ray and neutron diffraction study on Fe0.95Si0.05 hydride

Fe0.95Si0.05氢化物的原位X射线和中子衍射研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Y. Mori;H. Kagi;K. Aoki;S. Kakizawa;A. Sano-Furukawa;and K. Funakoshi
• 通讯作者: and K. Funakoshi