日本原子力研究開発機構東濃地科学研究ユニットにおける(U-Th)/He年代測定システムの現状報告

Report of the (U-Th)/He dating system at Tono Geoscientific Research Unit, Japan Atomic Energy Agency

山田 国見; 花室 孝広  ; 田上 高広*; 山田 隆二*; 梅田 浩司

Yamada, Kunimi; Hanamuro, Takahiro; Tagami, Takahiro*; Yamada, Ryuji*; Umeda, Koji

東濃地科学ユニットでは、京都大学と共同で(U-Th)/He年代測定ラボの立ち上げを行っている。アパタイトとジルコンを試料とし、ヘリウムの抽出は真空チャンバーにおいて赤外レーザーにより加熱して行う。抽出したガスは液体窒素で冷却した活性炭を用いたコールドトラップとNEゲッターにより精製した後、MM5400希ガス質量分析計を用いて感度法で定量する。質量分析計の感度は大気を標準に用いて体積既知の配管とキャパシタンスマノメータにより校正する。ウラン,トリウムは脱ガス後の試料を溶液化し、ICP四重極質量分析計を用いて標準添加法で定量する。溶液化の際はアパタイトは硝酸による溶解、ジルコンは融剤にメタホウ酸リチウムを用いてXRF用ビードサンプラによるガラス溶融法で分解する。試料はすべて放射壊変系列の永続平衡が成立していると期待されること,サマリウムはアパタイトやジルコンには有意に含まれないことから、親核種についてはU-238, Th-232のみの測定で年代を求めることができる。現在は希ガス質量分析計の感度校正とICP質量分析用の溶液試料作成に関する実験を進めており、システムの全体図や各装置の詳細を含めて発表する予定である。

Japan Atomic Energy Agency have jointly set up the lab of the (U-Th)/He dating in cooperation with Kyoto University. At the present stage, samples are apatite and zircon. Infrared laser heating in vacuum chamber extracts helium. The helium is quantified using the MM5400 rare gas mass spectrometer and the sensitivity method. The sensitivity of the mass spectrometer is calibrated using standard air, a volume-known pipette, and a capacitance manometer. The ICP quadrupole mass spectrometer quantifies uranium and thorium using standard addition method after dissolution of the gas-extracted sample. Apatite is dissolved using HNO and zircon is decomposed by the alkali-fusion method using XRF bead sampler and LiBO. We are performing the calibration of MM5400 and testing dissolution procedures for ICP at present, and will report detailed views of dating systems in addition to them.