氷天体における化学反応の解明:アモルファス氷のESRと光物性

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MgSO_4水和物とESRと熱ルミネッセンス(TL)・光刺激ルミネッセンス(OSL)の測定【目的】前年度は揮発性分子を吸着した氷の電子スピン共鳴(ESR)を測定した。近年のガリレオ探査機の観測により、木星の氷衛星エウロパにはMgSO_4水和物を含んだ氷が存在すると考えられるようになった。揮発性分子を含む氷だけでなく、水和物を含む氷の紫外線・放射線照射効果を調べることは、氷衛星の氷地殻の化学進化(宇宙風化)過程の解明や過去の氷断層活動年代の測定に応用できる。また、ESR信号強度や熱ルミネッセンス(TL)/光刺激ルミネッセンス(OSL)発光強度の放射線照射量依存性を測定することで、氷断層のESR/TL/OSL年代測定の基礎の確立を目指した。【実験】MgSO_4・7H_2O、MgSO_4・12H_2Oなどの水和物の他、0.1%、1%、10%各濃度のMgSO_4水溶液の氷を作成し、77Kで^<60>Coによるγ線照射を行った。照射後の試料を15K/分で90〜250Kまで昇温し、光電子増倍管でTLを測定した。またOSLも測定には、励起光として波長623nmの超高輝度赤色LEDを用いた。【結果・まとめ】MgSO_4・7H_2O水和物のMgSO_4水溶液(0.1%、1%、10%)の氷ともにTL発光強度にγ線照射線量依存性があり、TL年代測定法で氷断層の活動年代を測れる可能性があることが分かった。