高感度XAFS法の開発に基づく微量元素の状態分析による地球化学

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高感度な蛍光分光XAFS法の開発と地球化学・環境化学試料への適用従来の蛍光XAFS法で検出する蛍光X線をさらに分光器で分光し、目的とする蛍光X線強度をバックグランド強度に比して高め、感度よくXAFSスペクトルを得る手法(蛍光分光XAFS法)を開発し、鉄隕石中のオスミウムのXAFSの測定などに応用した。蛍光分光法を用いて鉄隕石中の鉄やニッケルなどの主成分元素由来のバックグランドを抑えることで、微量成分であるオスミウムのXAFSを得ることができた。岩石中の微量Osへの適用蛍光分光XAFS法をモリブデナイト中に含まれるオスミウムのXAFS分析に応用した。モリブデナイト中にReは高濃度に含まれているが、初期的なオスミウムは殆どないため、モリブデナイト中に含まれるOsは殆どがRe-187の放射壊変起源のOs-187である。従って、本研究では、放射壊変起源のオスミウムの状態分析を行ったことになり、Re-Os年代測定などとも関連して極めて重要な知見となると期待される。環境試料への適用その他、ヨウ素、アンチモン、ヒ素、イオウなどへのXAFS法の適用を行い、その環境挙動に関して重要な知見を得た。このうちヨウ素では、水-土壌環境でのヨウ素の酸化状態と固液分配に関する知見を得た。また、エアロゾル中のイオウに関しても重点的に研究を行い、硫酸イオンの対陽イオンの同定がXANES法により明らかにできることを示し、黄砂粒子と硫酸の化学反応に関する知見を得た。またヒ素およびアンチモンでは、土壌中の酸化還元条件の変化によって、これらの元素の化学状態が変動し、その結果として、ヒ素およびアンチモンの水への溶出挙動が変化することを明らかにした。