最新型AMS装置の高精度化による単年14Cスパイク年代決定法の研究

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近年、太陽活動や太陽圏環境の変動の他、天体現象にともなうと考えられる突発的な宇宙線増加現象が、14C濃度の異常上昇（14Cスパイク）として過去に度々発生していたことが明らかになりつつある。日本で発見された14Cスパイクを用いた新しい年代測定法を世界に先駆けて確立するために、樹木単年輪中の14C濃度を高精度に分析するための研究開発を開始した。本年度は、山形大学の最新型コンパクトAMSシステム（NEC社製 0.5MV-1.5SDH）を用いて、十分な統計精度と低い系統誤差による14C濃度分析を目標に、以下の開発研究を行った。まず、加速器システムの電圧安定性を調べるために、2018年1月から2022年3月までのGVM (Generating Voltage Meter) 値、CPS (Charging Power Supply) 電圧および印加電流の値を比較した。GVM値は2018年1月から435 kVに保持しており、その時のCPS電圧は約19 kV、印加電流は約44 μAで推移した。直近の5年間でタンクオープンを1度しかしていないが、加速器は安定に動作することがわかった。続いて、コンパクトAMS用に開発した64チャンネルの電極を持つシリコン半導体の不感層の厚み、エネルギー分解能、そして位置分解能を専用に開発したα線源スキャン装置を用いて調べた。そして、ＡＭＳ装置の焦点面に設置して、試料が装填されたカソード位置（最大40個）に対する14濃度の位置依存性および測定回数に対する変動を調べた。開発した64チャンネルの電極を持つシリコン半導体検出器が、位置有感型放射線検出器としてAMSシステムの焦点面検出器に応用できることが示された。