微小領域希ガス同位体分析法の確立と惑星物質科学への応用

微区惰性气体同位素分析方法的建立及其在行星材料科学中的应用

• 批准号: 10740257
• 负责人: 三浦 弥生
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740257/
• 关键词: 希ガス同位体; 質量分析; 隕石; 消滅核種; レーザー照射

隕石および地球岩石中の希ガス分布の不均質性や特徴(存在場所等)を明らかにし、それらの形成状況や経てきた過程についての知見を得たいと考えている。そのための方法として、本研究では微小領域の希ガス同位体分析に着目し、微小域のガス抽出方法や分析法の確立を目的とした研究を進めた。本年度は、昨年度に引き続き微量分析に対応できるよう既存の希ガス用質量分析装置の調整を進めるとともに、試料からのガス抽出の方法として、1)レーザー照射による方法、2)小型るつぼを用いる方法、を試みた。レーザー照射法については、実際に始源的隕石および地球の玄武岩試料などからガス抽出を行い希ガス同位体組成を決定した。前者の試料については、隕石形成時に取り込んだ始源的希ガス成分や核壊変起源希ガス成分の分布に関する特徴の概要をつかむことができさらに詳細な分析を進めているところである。また、後者の試料についてもヘリウムやアルゴン量のばらつきについて調べていくことが可能となり、レーザーを用いる方法について今後への展望が開けた。併せて試料表面の電顕観察やレーザー照射後のクレーター形状の測定なども行った。小型るつぼを用いる方法については、従来に比較し低ブランク化が計れ、それを用いて粒径等の物理的特徴の違いから分けた隕石試料(各フラクション50-100mg程度)の希ガス分析を行った。消滅核種Pu-244やI-129起源のキセノンが玄武岩質の分化隕石においては細粒なフラクションに濃集し易そうなこと、各フラクションにおける年代が一致する試料と一致しない試料がありそれらは隕石の熱史を反映していそうであること、などがわかった。今後は、上記手法の応用および微小分析を目的とする第3の方法として金属ワイヤーに試料をのせワイヤーに電流を流し試料を加熱する方法などについても研究を進めていきたいと考えている。

我们希望阐明陨石和地球岩石中稀有气体分布的非均质性和特征（位置等），并了解其形成和过程。作为实现这一目的的方法，本研究以微区域稀有气体同位素分析为中心，开展了旨在建立微区域气体提取方法和分析方法的研究。今年，继去年的基础上，我们将继续对现有的稀有气体质谱仪进行调整，使其能够处理微量分析，并且我们还将使用1）激光照射方法，2）使用小型坩埚的方法，以及2）我尝试过的从样品中提取气体的方法。关于激光照射方法，我们实际上从原始陨石和陆地玄武岩样品中提取了气体，并测定了惰性气体同位素组成。对于前一个样本，我们已经大致了解了陨石形成过程中掺入的原始稀有气体成分和核衰变产生的稀有气体成分的分布特征，目前正在进行更详细的分析。研究后一个样品中氦气和氩气含量的变化也成为可能，为使用激光的方法开辟了未来前景。我们还对样品表面进行了电子显微镜观察，并测量了激光照射后的弹坑形状。与传统方法相比，使用小坩埚的方法允许更小的空白，并且用于对通过粒度等物理特性的差异分离的陨石样品（每个部分约50-100mg）进行稀有气体分析。 。看来源自灭绝核素 Pu-244 和 I-129 的氙很可能集中在玄武岩分异陨石中的细粒级分中，并且每个级分中都有年龄匹配的样本和年龄不匹配的样本，并且这些是陨石，人们发现这很可能反映了世界的热历史。未来，我们希望应用上述方法，研究第三种微量分析方法，例如将样品放置在金属线上，并通过金属丝加热样品。

项目成果

Miura and Sugiura: "Martian atomosphere-like nitrogen in the orthopyroxenite ALH84001"Geochimica et Cosmochimica Acta. 64・3. 559-572 (2000)

Miura 和 Sugiura：“斜方辉石 ALH84001 中的类火星大气氮”Geochimica et Cosmochimica Acta 64・3 (2000)。

Miura, Nagao, Sugiura, Fujitani and Warren: "Noble gases, ^<81>Kr-Kr ages and ^<244>Pu-Xe ages of six eucrites, Bereba, Binda, Camel Donga, Juvinas, Millbillillie, and Stannern"Geochimica et Cosmochimica Acta. 62・13. 2369-2387 (1998)

Miura、Nagao、Sugiura、Fujitani 和 Warren：“六种 eucrites、Bereba、Binda、Camel Donga、Juvinas、Millbilllie 和 Stannern 的稀有气体、^<81>Kr-Kr 年龄和 ^<244>Pu-Xe 年龄”Geochimica等宇宙化学学报 62・13。