娘核種の原子レベルの局所構造解析に基づく放射年代測定の信頼性や特性の本質的理解

基于子核素原子级局部结构分析的放射性测年可靠性和特征的基本理解

• 批准号: 19654085
• 负责人: 高橋 嘉夫
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19654085/
• 关键词: 黒雲母; K-Ar放射壊変系; EXAFS法; 局所構造; 閉鎖温度; 年代測定; 娘核種; 親核種; モリブデナイト; Re-Os壊変系; decoupling; 拡散

放射壊変を用いた年代測定では、鉱物中の親核種が一定時間で壊変して娘核種になる際の[親核種]/[娘核種]比の時間変化を利用するので、年代測定を正しく行うには鉱物生成から現在までにその鉱物で親核種と娘核種の出入りがない必要がある。特に娘核種は、化学的な安定性とは無関係に、放射壊変という現象で鉱物中に無理やりに生成させられる。そのため娘核種は鉱物中で必ずしも化学的に安定ではない可能性があるが、その娘核種の局所構造を調べることはこれまで殆ど不可能であった。平成19年度において我々は、蛍光分光XAFS法を用い、モリブデナイト(MoS_2)という鉱物中で^187Reから生成した玉^187Osの局所構造をEXAFS法から調べることに成功した(Takahashi et al., GCA,2007)。この実験に引き続き、平成20年度においては、K-Ar壊変系に着目し、放射壊変で生成したArの化学種分析に挑戦した。この系では、生成する娘核種であるArが希ガスであるため、Kのサイトあるいはそのサイトの外でArがどのような化学種をとるかは極めて興味深い問題であり、年代測定やK-Ar法の閉鎖温度とも関連する事項である。試料としては、親核種であるKを多く含み、年代値が20億年以上である黒雲母試料を用いた。この試料では、放射壊変で生成したAr-40は1ppm程度は存在するはずであり、XAFS法の高感度にすることで、ArのXANESが測定できる可能性がある。測定に当たっては、Ar自体がXAFS測定でよく用いるガスであるため、その汚染に注意すると共に、ArのK吸収端が比較的低エネルギーにあるものの、バックグランドを下げるために、エネルギー分解能のあるGe半導体検出器でArのK端XANESを測定した。しかし最終的にはArのスペクトルを得ることはできず、Osに引き続き、Arで放射壊変由来の娘核種の状態分析を行うには至らなかった。

Radiation 壊 - を with い た dating で は, 鉱 の in nucleophilic kind が time で 壊 - し て niang nuclide に な る interstate の [nucleophilic kind] / [niang nuclide] than の time variations change を use す る の で, dating is を し く line う に は 鉱 content generated か ら now ま で に そ の 鉱 content で nucleophilic と niang nuclear species の discrepancy り が な い necessary が あ る. な of に niang nuclear は, chemical stability と は no masato に, radiation 壊 - と い う phenomenon で 鉱 of に unreasonable や り に generated さ せ ら れ る. そ の た め niang nuclide は 鉱 of で will ず し も chemical に stability で は な い possibility が あ る が, そ の niang nuclide の bureau structure を adjustable べ る こ と は こ れ ま で perilous ど impossible で あ っ た. Pp.47-53 19th annual に お い て I 々 は, 蛍 light spectral method of XAFS を い, モ リ ブ デ ナ イ ト (MoS_2) と い う 鉱 of で ^ 187 re か ら generated し た jade ^ 187 OS の bureau structure を EXAFS method か ら adjustable べ る こ と に successful し た (Takahashi et al., GCA, 2007). こ の be 験 に lead き 続 き, pp.47-53 20 year に お い て は, K - Ar 壊 - に the mesh し, radiation 壊 - で generated し た Ar の kinds of chemical analysis に pick 戦 し た. こ の is で は, generate す る niang nuclide で あ る Ar が bush ガ ス で あ る た め, K の サ イ ト あ る い は そ の サ イ ト の outside で Ar が ど の よ う な chemical kind を と る か は extremely め て tumblers deep い problem で あ り - Ar method, determination of s や K の closure temperature と も masato even す る matters で あ る. Sample と し て は, nucleophilic で あ る K を く み, s numerical が more 2 billion years で あ る black mica sample を with い た. こ の sample で は, radiation 壊 - で generated し た Ar - 40 は 1 PPM level は exist す る は ず で あ り, XAFS の Gao Gan degrees に す る こ と で, Ar の XANES が determination で き る possibility が あ る. Determination に when た っ て は, Ar autologous が XAFS measurement で よ く with い る ガ ス で あ る た め, そ の pollution に note す る と に, Ar の K total suction 収 が compared low エ ネ ル ギ ー に あ る も の の, バ ッ ク グ ラ ン ド を under げ る た め に, エ ネ ル ギ ー can decompose の あ る Ge semiconductor 検 extractor で Ar の K end XANES を し Youdaoplaceholder0. し か し final に は Ar の ス ペ ク ト ル を have る こ と は で き ず, Os に lead き 続 き, Ar で radiation 壊 - origin の niang nuclear の state line analysis を う に は to ら な か っ た.

项目成果

Spectroscopic study on the anion exchange behavior of Cu chloro-complexes in HCl solutions and its implication to Cu isotopic fractionation

氯化铜配合物在 HCl 溶液中阴离子交换行为的光谱研究及其对铜同位素分馏的意义

• 发表时间: 2007
• 期刊: Geochemical Journal 41
• 作者: M. Tanimizu;et. al.
• 通讯作者: et. al.

腐植物質-水酸化鉄共存系における希土類元素の固液分配

腐殖质-氢氧化铁体系中稀土元素的固液分配

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Tanimizu;et. al.;高橋淳一;山本 祐平
• 通讯作者: 山本 祐平

転換電子収量XAFS法を用いた鉱物表面における鉄・マンガンの化学状態分析

使用转换电子产率 XAFS 方法分析矿物表面铁和锰的化学状态

• 发表时间: 2007
• 作者: 山本祐平;他;小川智也;板井啓明・高橋嘉夫
• 通讯作者: 板井啓明・高橋嘉夫

地球化学・環境化学研究のためのXAFSの今後 : より多くの元素へ、より高い空間分解能で、EXAFSまで

XAFS 用于地球化学/环境化学研究的未来：更多元素、更高空间分辨率、最高可达 EXAFS

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Tanimizu;et. al.;高橋淳一;山本 祐平;山本 美香;島壮一郎;高橋 嘉夫;T. Ogawa;高橋 嘉夫
• 通讯作者: 高橋 嘉夫

分光学的手法を用いたイオン交換反応におけるCu(II)同位体分別の理解

使用光谱方法了解离子交换反应中的 Cu(II) 同位素分馏

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Tanimizu;et. al.;高橋淳一;山本 祐平;山本 美香;島壮一郎;高橋 嘉夫;T. Ogawa;高橋 嘉夫;V. I. Burkov;Y. Takahashi;小林憲正;高橋嘉夫;S. Mitsunobu and Y. Takahashi;高橋淳一;高橋嘉夫;高橋淳一;三好拓郎・高橋嘉夫・矢吹貞代・金井豊・張仁健・清水洋;島壮一郎;高橋嘉夫・平田多恵子・山本美香;谷水雅治・高橋嘉夫
• 通讯作者: 谷水雅治・高橋嘉夫