石英中の酸素空格子を用いたESR年代測定法の開発

利用石英中氧空位的ESR测年方法的发展

• 批准号: 05854043
• 负责人: 豊田 新
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05854043/
• 关键词: ESR; 電子スピン共鳴; 年代測定; ESR年代測定; 石英; 酸素空格子; 格子欠陥

ESR年代測定は、鉱物中に自然放射線によって生成、蓄積する格子欠陥の量を、ESR(電子スピン共鳴)測定で定量することによって行われる。石英中の酸素空格子はこれまで用いられてきた欠陥に比べて熱的に安定である。このため、これを年代測定に用いることができれば、これまで行われてきたESR年代測定の年代の限界(約2Ma)を越えた年代範囲への応用が広がる可能性がある。これまで、酸素空格子量と火成岩試料の放射年代の間には相関が観測されていたが、今回の研究で測定試料数を増やしたところ、10-100Maの年代範囲、gamma線によって酸素空格子が生成したと仮定した場合の被曝線量にして10-100KGy付近で最大で3倍ほどの酸素空格子量のばらつきが見られた。詳細な人為gamma線照射の実験を行ったところ、酸素空格子には、生成効率は高いが比較的低線量で飽和する成分Aと、生成効率は低いが高線量まで線形に増大する成分Bの2種類があることがわかった。さらに、照射時の温度による生成功率の違いを調べた結果、250℃までの範囲で温度が高いほど生成効率が高く、最大で3倍程度になること、また、成分Aは室温での照射でのみ生成することがわかった。gamma線によって生成する酸素空格子量は、火成岩試料の予想される被曝線量に対してかなり多くなっているが、この主な原因は成分Aのためである。成分A,Bのサイトの解明、熱安定性の詳細な研究が今後の重要な課題となる。また、自然の石英中にはどちらの成分が蓄積されているかも調べる必要がある。これらの基礎実験の結果の上に岩体の冷却過程を考慮すれば、石英中の酸素空格子を用いたESR年代測定を実用化できることが期待される。

ESR dating includes the generation and accumulation of natural radiation in materials, and the quantification of ESR(electron resonance). Quartz acid element space is used to stabilize the heat. It is possible that the ESR dating limit (about 2Ma) may be exceeded. In this study, the number of samples measured increased from 10-100Ma to 10-100Ma, and gamma rays increased from 10 -100KGy to 3 times the maximum amount of acid space. Detailed gamma ray irradiation is carried out in two categories: component A, component B, component A, component B, component C, component B, component A, component B, component C, component C, component D, component C, component C, component D, component E, component B, component D, component E, component D, component E, component B, component D, component D, component B, component D, component E, component D, component E, component D, component B, component D, component E, component D, component D, component B, component D, component E, component D, component D, component D In addition, the temperature of the irradiation is higher than the temperature of 250 ℃, and the production efficiency is higher than the temperature of 250℃, and the maximum production efficiency is 3 times that of 250 ℃. gamma ray is generated by the amount of acid element space, igneous rock sample is expected to be exposed to the amount of gamma ray, the main cause of component A is not. Detailed study of the thermal stability and chemical properties of components A and B is an important topic in the future. In the quartz, there is no need to accumulate any ingredients. The results of this basic research are expected to be applied to ESR dating in consideration of the cooling process of rock masses and acid elements in quartz.

项目成果

豊田 新: "ESR(電子スピン共鳴)による地球環境評価" 放射線. 20. 53-64 (1994)

Arata Toyoda：“利用 ESR（电子自旋共振）评估全球环境”辐射。20. 53-64 (1994)