Non-destructive elemental analysis of a carbonaceous chondrite with direct current Muon beam at MuSIC

DCミュオンビームラインMuSICを用いた炭素質コンドライトの非破壊分析

寺田 健太郎*; 佐藤 朗*; 二宮 和彦*; 川島 祥孝*; 下村 浩一郎*; 吉田 剛*; 河井 洋輔*; 大澤 崇人  ; 橘 省吾*

Terada, Kentaro*; Sato, Akira*; Ninomiya, Kazuhiko*; Kawashima, Yoshitaka*; Shimomura, Koichiro*; Yoshida, Go*; Kawai, Yosuke*; Osawa, Takahito; Tachibana, Shogo*

電子やX線を用いた特性X線分析は基礎的化学分析手法として様々な分野で用いられている。近年、その高い透過性からミュオン捕獲特性X線を用いた分析手法が注目を集めている。我々はここに最新の強力なDCミュオン源であるMuSICを用いて行った炭素質コンドライトの分析結果について報告する。炭素を約2%含むJbilet Winselwan隕石を測定した結果、Mg, Si, Fe, O, S, Cからのミュオン捕獲特性X線を検出し、元素存在度のパターンはCMコンドライトとして無矛盾であった。本非破壊分析手法は炭素に高い感度を持つことから、C型小惑星からのサンプルが持ち帰られた場合にも、それを分析する強力な新手法となりえる。

Electron- or X-ray-induced characteristic X-ray analysis has been widely used to determine chemical compositions of materials in vast research fields. In recent years, analysis of characteristic X-rays from muonic atoms, in which a muon is captured, has attracted attention because both a muon beam and a muon-induced characteristic X-ray have high transmission abilities. Here we report the first non-destructive elemental analysis of a carbonaceous chondrite using one of the world-leading intense direct current muon beam source (MuSIC; MUon Science Innovative Channel). We successfully detected characteristic muonic X-rays of Mg, Si, Fe, O, S and C from Jbilet Winselwan CM chondrite, of which carbon content is about 2 wt percent, and the obtained elemental abundance pattern was consistent with that of CM chondrites.