娘核種の原子レベルの局所構造解析に基づく放射年代測定の信頼性や特性の本質的理解

基于子核素原子级局部结构分析的放射性测年可靠性和特征的基本理解

• 批准号: 19654085
• 负责人: 高橋 嘉夫
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19654085/
• 关键词: 黒雲母; K-Ar放射壊変系; EXAFS法; 局所構造; 閉鎖温度; 年代測定; 娘核種; 親核種; モリブデナイト; Re-Os壊変系; decoupling; 拡散

放射壊変を用いた年代測定では、鉱物中の親核種が一定時間で壊変して娘核種になる際の[親核種]/[娘核種]比の時間変化を利用するので、年代測定を正しく行うには鉱物生成から現在までにその鉱物で親核種と娘核種の出入りがない必要がある。特に娘核種は、化学的な安定性とは無関係に、放射壊変という現象で鉱物中に無理やりに生成させられる。そのため娘核種は鉱物中で必ずしも化学的に安定ではない可能性があるが、その娘核種の局所構造を調べることはこれまで殆ど不可能であった。平成19年度において我々は、蛍光分光XAFS法を用い、モリブデナイト(MoS_2)という鉱物中で^187Reから生成した玉^187Osの局所構造をEXAFS法から調べることに成功した(Takahashi et al., GCA,2007)。この実験に引き続き、平成20年度においては、K-Ar壊変系に着目し、放射壊変で生成したArの化学種分析に挑戦した。この系では、生成する娘核種であるArが希ガスであるため、Kのサイトあるいはそのサイトの外でArがどのような化学種をとるかは極めて興味深い問題であり、年代測定やK-Ar法の閉鎖温度とも関連する事項である。試料としては、親核種であるKを多く含み、年代値が20億年以上である黒雲母試料を用いた。この試料では、放射壊変で生成したAr-40は1ppm程度は存在するはずであり、XAFS法の高感度にすることで、ArのXANESが測定できる可能性がある。測定に当たっては、Ar自体がXAFS測定でよく用いるガスであるため、その汚染に注意すると共に、ArのK吸収端が比較的低エネルギーにあるものの、バックグランドを下げるために、エネルギー分解能のあるGe半導体検出器でArのK端XANESを測定した。しかし最終的にはArのスペクトルを得ることはできず、Osに引き続き、Arで放射壊変由来の娘核種の状態分析を行うには至らなかった。

使用辐射衰减的日期涉及[母体核素]/[子核素]比率的时间变化，而当矿物质中的父核苷在一定时间段内衰落并成为子核素的时间变化，因此，为了正常的日期，矿物质必须在矿物核素和矿物核e中的矿物质中，直到矿物质产生矿物的生产和矿物的生产，直到矿物质产生矿物的生产。特别是，由于辐射衰减现象，无论其化学稳定性如何，子核素被迫在矿物质中产生。因此，在矿物质中，女儿核素不一定在化学上是稳定的，但是到现在为止，几乎不可能研究子核素的局部结构。在2007年，我们成功地研究了使用EXAFS方法（Takahashi等，GCA，2007年）在矿物质中产生的球 ^187OS的局部结构 ^187OS。在该实验之后，在2008年，我们专注于K-AR衰减系统，并试图分析辐射衰减产生的AR的化学物种。在该系统中，产生的子核素AR是一种贵重的气体，因此，哪种化学物质AR采用的是一个非常有趣的问题，或者在K位置或该位点外采用哪种化学物种AR，也与K-AR方法的约会和闭合温度有关。作为样品，使用了包含大量母核素，K和年龄超过20亿年的生物岩样品。在此样品中，辐射衰减产生的AR-40应大约为1 ppm，并且通过XAFS方法使其高度敏感，可以测量AR的Xanes。在测量值中，由于AR本身是XAFS测量中经常使用的气体，因此我们对其污染感到非常谨慎，尽管AR的K-Embing端是相对较低的能量，为了减少背景，我们使用能量解决的GE半导体测量了AR的K端XANES。但是，最后，我们无法获得AR频谱，并且在OS之后，我们无法使用AR分析辐射衰减中子核素的状态。

项目成果

腐植物質-水酸化鉄共存系における希土類元素の固液分配

腐殖质-氢氧化铁体系中稀土元素的固液分配

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Tanimizu;et. al.;高橋淳一;山本 祐平
• 通讯作者: 山本 祐平

転換電子収量XAFS法を用いた鉱物表面における鉄・マンガンの化学状態分析

使用转换电子产率 XAFS 方法分析矿物表面铁和锰的化学状态

• 发表时间: 2007
• 作者: 山本祐平;他;小川智也;板井啓明・高橋嘉夫
• 通讯作者: 板井啓明・高橋嘉夫

Spectroscopic study on the anion exchange behavior of Cu chloro-complexes in HCl solutions and its implication to Cu isotopic fractionation

氯化铜配合物在 HCl 溶液中阴离子交换行为的光谱研究及其对铜同位素分馏的意义

• 发表时间: 2007
• 期刊: Geochemical Journal 41
• 作者: M. Tanimizu;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Direct determination of oxidation state of gold deposits in metal-reducing bacterium Shewanella algae using X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (XANES)

• DOI: 10.1263/jbb.103.568
• 发表时间: 2007-06-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING
• 影响因子: 2.8
• 作者: Konishi, Yasuhiro;Tsukiyama, Takeshi;Uruga, Tomoya
• 通讯作者: Uruga, Tomoya

環境中の腐植物質

环境中的腐殖质

• 发表时间: 2008
• 作者: 原田哲平・光延聖・高橋嘉夫;高橋嘉夫;嶋本洋子・高橋嘉夫;板井啓明・高橋嘉夫・三田村宗樹・益田晴恵;光延聖・原田哲平・高橋嘉夫;高橋嘉夫(分担執筆)
• 通讯作者: 高橋嘉夫(分担執筆)