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。

我们想阐明陨石和地球岩石中贵重气体分布的异质性和特征（位置等），并深入了解地层状况以及通过的过程。作为此目的的一种方法，这项研究的重点是对微区域中贵族同位素的分析，并进行了旨在建立微区气体提取方法和分析方法的研究。今年，我们继续调整现有的质谱仪，以便像上一财政年度一样适应痕量分析，还尝试了以下从样品中提取气体的方法：1）一种激光照射方法，以及2）小坩埚。关于激光辐照方法，实际上从原始陨石和地球的玄武岩样品中提取了气体，以确定贵重的气体同位素组成。关于以前的样本，我们目前正在进行进一步的详细分析，因为我们可以概述原始贵重气体成分的分布的特征，这些特征是在形成陨石时所采用的原始贵重气体成分，并且从核衰减中得出了稀有的气体成分。此外，已经有可能研究后一种样品的氦气和氩含量的变化，并为使用激光的方法开辟了未来的前景。此外，我们还对样品表面进行了电子显微镜观测，并在激光照射后测量了火山口形状。至于使用小坩埚的方法，与常规方法相比，毛坯已经减少了，并且使用此方法，对陨石样品（大约50-100 mg的分数）进行了罕见的气体分析，与物理特性（例如粒径）分离。已经发现，源自灭绝的Nuclide PU-244和I-129的氙气可能集中在玄武岩分化的陨石中的细粒部分中，并且某些样品在每个级分中都不匹配它们年龄相同的样品，并且这些样品似乎反映了陨石石的热史。将来，我们希望通过将样品放置在金属线上并通过电线将电流传递到金属线上，继续研究诸如应用上述方法和加热样品（例如第三种微分析方法）的方法。

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。