Isotope fluctuation in indium-lead alloy induced by solid centrifugation

固相遠心処理によるIn-Pb合金中の同位体変動の誘起

小野 正雄  ; 井口 裕介*; 岡安 悟  ; 江坂 文孝  ; 小林 桂*; Hao, T.; Bagum, R.*; 大澤 崇人  ; 藤井 貴美夫; 中村 栄三*; 真下 茂

Ono, Masao; Iguchi, Yusuke*; Okayasu, Satoru; Esaka, Fumitaka; Kobayashi, Katsura*; Hao, T.; Bagum, R.*; Osawa, Takahito; Fujii, Kimio; Nakamura, Eizo*; Mashimo, Tsutomu

In-Pb合金について超重力場実験を行い、原子スケールの傾斜構造を実現した(81万G,100時間,150C(固体状態))。この試料について同位体存在比の変動を調べた。分析には二次イオン質量分析器(SIMS)を用いた。構成元素であるPbについては、同位体存在比Pb/Pbが重力方向に連続的に1.2%増加する傾向を示していた。また、In-Pbについても同様に同位体存在比In/Inが重力方向に連続的に約1.2%増加する傾向を示していた。同位体変動は1.2%程度と小さいものの、出発試料中の同位体存在比がPb/Pbで0.1%、In/Inで0.2%以内の変動に収まっていることから、固体状態での遠心処理によって、合金中にて同位体の沈降現象が起こったことが確認された。

The atomic-scale graded structure of In-Pb alloy was formed by an ultracentrifuge experiment under conditions that a gravitational field of 810,000 G for 100 hours at 150C (solid state) in our previous study. The isotope fluctuation on this sample was measured using secondary ion mass spectrometer (SIMS). The ratio both Pb/Pb and In/In changed with positive gradient in the direction of centrifugal force approximately 1.2%. These isotope fluctuations were larger than that of starting state of natural state (In0.2%, Pb0.1%). These show that the sedimentation of isotopes occurred by solid centrifugation in this alloy, although achieved concentration gradients were small.