新氷床コアレーザー溶融法で探る巨大太陽プロトン現象の超高時間分解能検証

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理化学研究所で新規に開発した氷床コアレーザー溶融サンプラー（Laser Melting Sampler; LMS）によって、南極大陸のドームふじ基地で掘削された氷床コアについてこれまで手分離による約1年の時間分解能では識別できなかった巨大太陽プロトン現象を識別し得るだけの超高時間分解能が達成できる見通しとなった。このLMS装置と本課題予算で導入した高感度イオンクロマトグラフィー装置を組み合わせ、氷床コア中の硝酸イオン濃度をプロキシ（代替指標）とした巨大太陽プロトン現象の痕跡の検証が本研究の目的である。2020年度は、イオンクロマトグラフィー装置を選定、導入し、又、LMS装置をドームふじ浅層コアに初めて適用し、深度方向3mmの超高分解能の自動サンプリングに成功した。続いて2021年度は、採水されたコア試料の水同位体比分析及びイオン分析を行った結果、水同位体比分析については、実験室大気との接触により比較的容易に同位体交換が起きるため留意が必要であることがわかった。イオン分析に関しては、予期せぬ微量なイオンの汚染が認められ、汚染の原因を詳細に検討した結果、LMSに2カ所の改良を行った。並行して本課題では、イオンクロ装置をメンテナンスし、分析に必須の超純水製造装置に復旧不能の故障が判明したため、同装置を新規に導入した。水同位体比分析は、既有の手分離データの結果と比較して、LMSを初適用した分析結果はなんら問題がなく、LMSはマシンとして完成していることが確かめられた。適用を考えている巨大太陽プロトン現象については、西暦774年のイベントに加え、994年イベントについても検討を行った。