微小宇宙物質の 高感度元素定量法の確立 校費 350,000円 旅費 50,000円 平成15年度共同利用研究費査定額 福岡孝昭 (立正大学地球環境科学部) 野上謙一 (独協医科大学) 田澤雄二 (京都大学理学部) 鈴木善美 (山形大学理学部) 横田裕子 (青山学院大学理工学部) 平成15年度共同利用研究費査定額 校費 350,000円 旅費 50,000円
微小宇宙物質とは 重さ： 数μｇ～ｍｇ 大きさ： 数10～数100μｍ Muses C (Hayabusa, Sample return) 重さ： 数μｇ～ｍｇ 大きさ： 数10～数100μｍ Muses C (Hayabusa, Sample return) 隕石中鉱物 宇宙塵 （火山ガラス（テフラ）） （造岩鉱物） （環境中“ダスト”）
微小宇宙物質の化学分析法の比較
微小宇宙物質の分析手順 試 料 実体顕微鏡観察 (形, 色等） INAA (化学組成, Bulk） SEM (表面構造） XDP (鉱物学） 試 料 実体顕微鏡観察 (形, 色等） INAA (化学組成, Bulk） SEM (表面構造） XDP (鉱物学） EPMA (主成分, Micro area） SIMS, ICP-MS etc. (同位体, Micro area）
微小試料のINAAの手順 試 料 ｜ 重量測定 (Mettler UMT-2) 3x3mmポリエチレン袋中に融封 試 料 ｜ 重量測定 (Mettler UMT-2) 3x3mmポリエチレン袋中に融封 （ポリシーラー、実体顕微鏡下、ピンセット） 中性子照射 (1.9x1013n/cm2sec; ＞5 min, JRR-3M, PN-3) Al板の穴の中央にポリエチレン袋ごと セロテープで鋏み留め（ピンセット） γ線測定（2回）(Al, Mg, Ca, Ti, V, Mn, Na, Dy) ポリエチレン袋の除去 合成石英容器にセット（１粒ずつ、実体顕微鏡下、ピンセット） 中性子照射 (1x1014n/cm2sec,＞50hr; JRR-3M, HR-1/2) 3x3mmポリエチレン袋中に融封（ポリシーラー、実体顕微鏡下、ピンセット） ポリエチレン板の穴の中央にポリエチレン袋ごとセロテープで挟み留め（ピンセット） γ線測定（2～3回）(Fe, (Ni), Co, Au, Ir, Os, Cr, REE, Sc等）
微小宇宙物質のINAAの問題点 １．肉眼ではほとんど目視できない 迅速取り扱い ２．Geometryの近い固体標準物質 ３．測定感度の向上
標 準 試 料 親石元素（Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, REE, Sc, Co, Ta, etc.） 岩石標準試料から作製したガラス片 JB-1（GSJ岩石標準試料） JR-2（GSJ岩石標準試料） 親鉄元素（Ni, Os, Ir, Au） Allende（隕石）粉末： ジオメトリー，均一性 隕鉄のチップ（Canyon Diablo）： 不均質 純金属線のチップ： Osの純金属線はない IrやAuは照射後の放射能が強すぎ 真空蒸着したシリコンウエハのチップ： 不均質，蒸着面積 と重量の対応 合金の破片（田中貴金属工業社作製）： 均一性，元素濃度 高純度白金線（SRM 680a）： Au~1ppm, Ir~0.01ppm Al/Au合金（IRMM-530）： Au 0.1%
シリコンウェファ上に蒸着 （Ni, Au, Ir etc)
井戸型γ線検出器を 利用することによる 高感度γ線測定の実現 Ge検出器 Ge検出器
K5100027 54 um
K5100031 54 um
K5100042 40 um
まとめ １．微小宇宙物質試料の迅速取り扱い法は、 ほぼ完成した。 (既報) ２．標準物質について 親石元素用は準備ずみ。 １．微小宇宙物質試料の迅速取り扱い法は、 ほぼ完成した。 (既報) ２．標準物質について 親石元素用は準備ずみ。 親鉄元素も見通しがついた｡ ３．井戸型Ｇｅ検出器の使用で測定感度（分析精度）を あげることができた。測定時間も短くなった。 ４．１μｇ以上の微小宇宙物質の 化学分析が放射化分析 (INAA)で ほぼ行えるようになった。