超新星起源物質,^<244>Pu,の探索

搜索超新星衍生材料，^<244>Pu，

• 批准号: 09223209
• 负责人: 坂本 浩
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09223209/
• 关键词: 太陽系外起源物質; 超新星起源^<244>Pu; 深海堆積物; 核実験起源^<239,240>Pu; αスペクトロメトリー; 堆積物遂次溶解

太陽系外宇宙からの物質を直接入手して調べた例はなく,また太陽系はその形成後に物質の出入りに関して閉じているかどうかの証拠は高エネルギー宇宙線以外には知られていない。1971年にD.C.Hoffmannらがカリフォルニア産バストネス石から見い出した^<244>Puは,超新星での合成後に太陽系外起源の宇宙塵に取り込まれて地球に流入した可能性が高い(坂本,1974)。本研究では,この探索のためにハワイ沖水深5,000mの海底からドレッジ採取した約80kgの堆積物からマンガン団塊を除去後,水洗・風燥・粉砕して13kgの乾燥試料を得た。この中,31gずつ分取し,1gは核実験起源^<239,244>Pu分析用,30gは^<244>Pu測定用として,それぞれ4倍量のNaOHで400℃で15時間熔融し,温水侵出を行ってAl等を除去,残留水酸化物はHClに溶解し,Siを除いた。この操作の34回分(30×34g)を1つとして,IPE抽出,塩酸系及び硝酸系の陰イオン交換によりPuを精製分離後電着し,α線スペクトロメトリを行った。1g分については^<242>Puを定量トレーサとして同様の処理・測定により^<239,244>Pu(33±3)muBq/gを得た。この値は,この海域での堆積物中のフォールアウト^<239,244>Puの測定値(中西他,1997)と矛盾しない。しかし、主試料のPuスペクトルから、化学収率30%(^<239,244>Puが収率トレーサ)で,かつTh同位体の除去が不完全であることが分かった。この低収率・不完全精製の原因を詳しく実験的に検討し,Fe(II)によるPu(VI)→Pu(IV)への還元,ゼラチン状Si分のHCl洗浄の徹底を加えたところ30g毎の試料では65〜98%の収率で,不純物のない試料を得た。この方法を再度1kg試料に適用したところ純度の高いPu試料を得て,α測定21日間の現在,^<244>Puの推定期待値11muBq(4×10^9原子)/kgに対して上限値32muBq/kgを得ている。しかし,化学収率は40%で,硝酸系イオン交換操作に問題が残った。因に,対応する^<239,244>Puは(43±7)muBq/gであった。一方,53gの堆積物試料を遂次溶解法により,炭酸塩分,Fe・Mn水和酸化物,有機物及びケイ酸塩分に分別し,それぞれのXRFによる主要元素分析と^<239,244>Puの定量を行った。Pu分配は21,27,11及び40%で特別の局在は見えないが,宇宙塵起源物質はケイ酸塩分の可能性が高い。今後は,α測定をベースに大量処理における収率改良と分別処理を続けることで,検出上限を下げ,有意の値に迫ると共に,十分の処理量を達成した後に最終的には質量分析(準備中)を行う予定である。

The material of the extrasolar universe can be obtained directly from the material of the outer solar system. The entrance and exit gates are closed and the gates are closed, and the gates are open to the outside of the cosmic rays. In 1971, D.C.Hoffmann was born. , the probability of the cosmic dust originating from the extrasolar system flowing into the earth after supernova synthesis is high (Sakamoto, 1974). The purpose of this study is to explore the water depth of 5,000m on the bottom of the sea and take about 80 After removing the pieces of accumulated material of kg, 13 kg of dry sample was obtained by washing with water, air-drying, and powdering.この中, 31g ずつ し, 1g は 実験 origin^<239,244>Pu analysis, 30gは^<244>Pu measurement, として,それぞ4 times the amount of NaOH is melted at 400℃ in 15 hours, Al and other substances are removed by intrusion of warm water, residual water acidification is dissolved by HCl, and Si is removed.この operate 34 times (30×34g) を1つとして, IPE extraction, chlorine acid series and nitric acid It is made of の音イオン exchanged によりPuを, refined and separated, and then electric し, α-ray スペクトロメトリを行った. 1g points of については^<242>Pu を quantification and トレーサとして same 様の processing and measurement により^<239,244>Pu(33±3)muBq/g was obtained.この値は, のフォールアウト^<239,244>Puのdetermined value (Nakanishita, 1997) and contradictory value in the sediments of the sea area.しかし, main sample のPuスペクトルから, chemical yield 30% (^<239,244> Puがyieldトレーサ)で,かつTh isotopeのremovalがIncompleteであることが分かった.このThe reason for low yield and incomplete purification is the に検し of しく実験,Fe(II)によるPu(VI)→Pu(IV)へのreduction, ゼThe silica-like Si was separated and washed thoroughly with HCl, and 30 g of the sample was added to each sample. The yield was 65~98%, and impurities were obtained from the sample. The method is used again to apply 1kg sample, and the purity of the Pu sample is high, and the α measurement is now on the 21st, ^<244 >Pu's estimated expected value is 11muBq (4×10^9 atoms)/kg, and its upper limit is 32muBq/kg. The chemical yield is 40%, and there is no problem with the nitric acid system exchange operation. Because of に,対応する^<239,244>Puは(43±7)muBq/gであった. One side, 53g of deposit sample, により, carbonic acid fraction, Fe・Mn water and acidified matter, organic matter and びケイAcid ion is divided into different parts, and XRF is used for major element analysis and quantification of Pu is carried out. Pu is allocated 21, 27, 11 and 40% of the special bureau, and the possibility of the cosmic dust origin material being divided into acid chlorine is high. In the future, we will improve the yield of α-measurement in large-scale processing of large-scale processing and separate processing of を続けることで, and the upper limit will be lowered. The final quality analysis (under preparation) is scheduled after the completion of the tenth processing capacity.