観測・歴史時代の宇宙線・大気環境を探るアイスコアの超高解像度ベリリウム10分析

超高分辨率铍 10 冰芯分析，探索观测和历史时期的宇宙射线和大气环境

• 批准号: 22K19839
• 负责人: 堀内 一穂
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19839/
• 关键词: 宇宙線生成核種; ベリリウム10; 太陽活動; 宇宙線イベント; アイスコア; 季節変動; 成層圏対流圏物質交換; グリーンランドアイスコア

本年度は、グリーンランドSE-Dome IIアイスコアより、2000年以降と1940年から1960年の試料を切り分けた。切り分けは、コアの保管状況と年代モデルを丁寧に確認しながら、約1ヶ月の解像度が実現できるようになされた。なお、2000年以降の年代区間には、グリーンランドSE-Dome Iアイスコアにて予察的なベリリウム10分析がなされた区間も含まれる。切り分け後の試料は、弘前大学の実験室にて前処理が施され、東京大学総合研究博物館の5MVタンデム加速器を用いたベリリウム10の加速器質量分析に供された。SE-Dome IアイスコアとSE-Dome IIアイスコアが重なる年代区間では、大まかにはお互いに一致したベリリウム10濃度変動を示した。その一方で、前者のデータには細かい濃度上昇がしばしば認められることから、予察分析の結果には実験室での試料汚染の影響があったことが示唆された。この結果に基づいて、弘前大学での試料処理手順をさらに改善するなど、宇宙線生成核種の超高解像度分析法を最適化した。また、これらの成果を、アイスコアの研究集会にて報告した。さらに本研究に関連して、南極沿岸域の高解像度アイスコアから得られた10Be記録の解析結果を、第23回AMSシンポジウムにて発表した。上記の成果に加えて、2000年以降と1950年代後半を網羅する約一ヶ月解像度のベリリウム10濃度変動連続記録が、本年度の分析により得られた。ベリリウム10濃度には、毎年夏季に明瞭な季節ピークが認められ、その大きさは数年から十年スケールで変動していた。こうした変動の特徴を同期間の宇宙線観測記録や気象記録と対比することで、結果の解析と解釈を進めている。

今年，我们从格陵兰 SE-Dome II 冰芯中分离出了 2000 年以来以及 1940 年至 1960 年的样本。通过仔细检查核心的存储状态和年龄模型来完成分离，以达到大约一个月的分辨率。 2000 年之后的时期还包括在格陵兰 SE-Dome I 冰芯进行初步铍 10 分析的时期。切割后，样品在弘前大学实验室进行预处理，并使用东京大学大学博物馆的5MV串联加速器进行铍10加速器质谱分析。在SE-Dome I和SE-Dome II冰芯重叠的年龄区间内，铍10浓度波动大致一致。另一方面，以前的数据经常显示浓度小幅增加，这表明初步分析的结果受到实验室样品污染的影响。基于这些结果，对宇宙射线产生的核素的超高分辨率分析方法进行了优化，包括进一步改进了弘前大学的样品处理程序。我们还在 Ice Core 研究会议上报告了这些结果。此外，结合这项研究，我们在第23届AMS研讨会上展示了从南极沿海地区高分辨率冰芯获得的10Be记录的分析结果。除了上述结果之外，今年的分析还提供了铍 10 浓度波动的连续记录，大约一个月的分辨率涵盖了从 2000 年开始到 1950 年代末期的情况。铍 10 浓度在每年夏季出现明显的季节性峰值，其幅度在多年至十年尺度上波动。通过将这些波动的特征与同期宇宙线观测记录和天气记录进行比较，我们正在对结果进行分析和解释。

项目成果

東南極沿岸域H15アイスコアに刻まれた1930年以降の10Be変動

10自1930年以来蚀刻在南极东部沿海H15冰芯中的Be波动

• 发表时间: 2022
• 作者: 八木橋理子・堀内一穂・本山秀明・山形武靖・松崎浩之

Dating of the ice core from south-east dome, Greenland

格陵兰岛东南圆顶冰芯的年代测定

• 发表时间: 2022
• 作者: Mahiro Sasage; Yoshinori Iizuka; Sakiko Ishino; Shuji Fujita; Kaoru Kawakami; Akira Hori; Takeshi Saito; Mai Matsumoto; Keita Takasugi; Sumito Matoba; Shohei Hattori; Ryu Uemura; Kazuho Horiuchi
• 通讯作者: Kazuho Horiuchi

グリーンランド南東ドームアイスコア2本の超高解像度10Beデータ比較：前処理操作の向上と変動の再現性について

格陵兰岛东南部两个穹顶冰芯的超高分辨率 10Be 数据比较：改进预处理操作和波动的再现性

• 发表时间: 2022
• 作者: 堀内一穂・八木橋理子・吉岡恒星・坂下伶菜・飯塚芳徳・的場澄人・山形武靖・松崎浩之