同位体化学的アプローチによる二重ベータ崩壊半減期決定

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過去2年間の予備実験を踏まえ,本年度はモリブデナイト試料のRu分析を行った。形成年代が古いと思われる,西オーストラリアMt.Mulgine鉱床,およびオーストラリア・クイーンズランド州Osbourne鉱床から採取された二種類のモリブデナイトを試料として用いた。まず二つのモリブデナイトについてRe-Os年代測定法を適用したところ,Mt.Mulgineから(2.902±0.004)×10^9年,Osbourneから(1.051±0.001)×10^9年の形成年代が求められた。次に,Ru分析を行ったところ,両モリブデナイト試料中のRu含有量は極端に低く,Mt.Mulgineにおいては50ppt, Osbourneにおいては22pptであった。モリブデナイト中の初生Ru含有量の低さゆえに,そのRu同位体組成には顕著に^<100>Ru過剰が確認され,特にOsbourneのRu同位体組成に至っては^<100>Ruのみしか検出されず,その他のRu同位体は検出限界以下のレベルであった。以上のデータをもとに,^<100>Mo-^<100>Ru二重ベータ崩壊の半減期を見積もると,Mt.Mulgineから(2.3±0.7)×10^<18>年,Osbourneから(1.9±0.7)×10^<18>年が得られた。異なる2つのモリブデナイトから見積もられたこれら半減期の値は非常に整合性のとれたものである。本研究によって^<100>Moの二重ベータ壊変生成物が地球化学的手法により初めて検出された。本研究結果の詳細はPhysical Review Cにて報告された。