深部花崗岩ミューオン生成核種蓄積を用いた過去１千万年の宇宙線スペクトル変動の探索

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約７千万年前に形成され、隆起・沈降後１千万年前に現在の状態に安定した土岐花崗岩は、１千万年の間、地球に入射してくる銀河宇宙線が大気中で生成した高エネルギーミュー中間子の照射を受けて生成された宇宙線生成核種Be-10、Al-26を蓄積している。その宇宙線生成核種の測定は過去１千万年にわたる宇宙線強度変動を直接的に観測する重要な手段である。今年度は以下の研究を行った。１）深度約100mの土岐花崗岩試料から抽出した石英中Be-10濃度のAMS測定分析データの解析を行った。Be-10濃度は、preliminary 値であるが(2.0±0.1)x10^3　atoms/g_quartzであり深度50mの土岐花崗岩から抽出した石英中濃度の約48%であった。50m以上の深度での公表データは南半球ニュージーランドのMacraes 金鉱の試料のみである。土岐花崗岩の深度20m,50m,100mにおけるBe-10濃度は、深度に対して冪関数で減衰しており、その指数は(－1.12±0.02)で近似できる。Macraes 金鉱では指数(－1.26±0.09)であり誤差の範囲で同様であった。２) 過去の宇宙線強度変動を調べるために高エネルギー宇宙線ミューオンが花崗岩石英中に生成するBe-10濃度の深度分布をシミュレーションすることは重要である。そのため160GeVミューオンビームが土岐花崗岩中に生成するBe-10濃度プロファイルの計算をPHITSシミュレータにより行った。160GeVミューオンビーム実験データプロファイルとの比較からシミュレーションが可能であることが確かめられた。