宇宙線と惑星物質との相互作用がいくつかの元素の安定同位体存在度に及ぼす効果

宇宙射线与行星物质相互作用对某些元素稳定同位素丰度的影响

• 批准号: 08640623
• 负责人: 日高 洋
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640623/
• 关键词: 中性子捕獲反応; 宇宙線; 隕石; 安定同位体存在度

惑星物質は宇宙空間に存在する間に宇宙線によっていろいろな相互作用を受ける。宇宙空間で宇宙線の照射を受けた惑星物質内では,その相互作用の一つとして二次的に中性子が発生する。惑星物質を構成している数多くの元素の中で,いくつかの希土類元素の同位体は原子核中に中性子を捕獲する中性子捕獲反応を受けやすく,それらは中性子を鋭敏に捕獲した後にその安定同位体の存在度を変えうると考えられる。本研究では,宇宙線照射の影響で隕石内部に起こっている中性子捕獲反応をSmとGdを中心としたいくつかの希土類元素の安定同位体存在度の変動からとらえることを試みた。測定には国立科学博物館理工学部に設置されているVG54-30熱イオン化型質量分析計を用いた。実試料の測定に先駆け,いくつかの市販化学試薬の希土類元素について精密同位体比測定を行った。Sm, Gdの同位体組成を繰り返し相対誤差0.001〜0.01%の範囲内で精密に分析することにより,それらの同位体組成変動から理論的に1×10^<14>n/cm^2の中性子束を検出できることを明らかにした。次に,米国スミソニアン博物館,日本の国立科学博物館等から入手した20種類にわたる隕石についてSm, Gd同位体比測定をおこなった結果,コンドライト隕石8種類,エイコンドライト隕石5種類について中性子捕獲反応の形跡が認められた。中性子捕獲反応の影響が認められた隕石のうち,コンドライト隕石については(0.90〜4.25)×10^<15>n/cm^2の被中性子束量に対し,エイコンドライト隕石のそれは(13.4〜69.6)×10^<15>n/cm2と非常に大きいことがわかった。これら各隕石における被中性子束の量の比較は,宇宙空間での相対的な隕石母天体の位置などを考察するうえで重要な制限を与えることができると考えられる。

Cosmic matter exists in outer space and interacts with cosmic rays. Cosmic rays in outer space are irradiated and the interaction of cosmic rays in stellar matter occurs. The composition of the star matter is composed of a large number of elements, and the isotopes of rare earth elements are captured in the nucleus. The neutrals are sensitive to the presence of stable isotopes. In this study, the influence of cosmic ray irradiation on the existence of stable isotopes of rare earth elements was studied. The measurement was carried out by the VG54-30 thermal mass analyzer at the National Science Museum. For the determination of samples, the determination of isotope ratio is carried out in detail. Sm, Gd isotope composition variation within the range of 0.001 ~ 0.01% precision analysis, isotope composition variation within the theoretical range of 1×10^<14>n/cm^2 neutral beamlet variation within the range of 0.001 ~ 0.01% precision analysis. In addition, the National Science Museum of Japan and the National Museum of Science of Japan started with 20 kinds of meteorites, 8 kinds of meteorites and 5 kinds of meteorites. Neutralon capture and reflection effects are recognized in meteorites, meteorites, and meteorites. The amount of neutralons captured in meteorites is (0.90 ~ 4.25)×10^<15>n/cm^2. The amount of neutralons captured in meteorites is (13.4 ~ 69.6)×10^<15>n/cm2. A comparison of the quantities of neutralised daughter beams in meteorites and the relative positions of meteorite parent bodies in outer space is presented.

项目成果

日高 洋: "中性子捕獲反応に基づく元素安定同位体組成の変動と宇宙・地球化学" 日刊地球. (印刷中). (1997)

Hiroshi Hidaka：“基于中子俘获反应的元素稳定同位素组成和空间/地球化学的变化”Nikkan Chikyu（1997 年出版）。

Shinotsuka, K: "ICP-MS analysis of geolegical standard rocks for Y, lanthanoids, Th and U" Analytical Sciences. 12. 917-922 (1996)

Shinotsuka, K：“Y、镧系元素、Th 和 U 地质标准岩石的 ICP-MS 分析”分析科学。

日高 洋: "高感度・高分解能イオンマイクロプローブ(SHRIMP)を用いた地球惑星科学" 地球化学. 31. 1-16 (1997)

Hiroshi Hidaka：“使用高灵敏度和高分辨率离子微探针 (SHRIMP) 的地球和行星科学”地球化学。 31. 1-16 (1997)

日高 洋: "安定同位体から見た天然原子炉の地球化学的特徴と核化学的特性" RADIOISOTOPES. 46. 96-107 (1997)

Hiroshi Hidaka：“从稳定同位素观察到的天然核反应堆的地球化学特征和核化学性质”RADIOISOTOPES 46. 96-107 (1997)。