超重力場処理によるIn-Pb合金中の同位体変動

Isotope fractionation due to sedimentation of atoms in centrifuged indium-lead alloy

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

原子スケールで連続的に組成が傾斜した傾斜構造を持つ超重力場実験後のIn-Pb合金(出発状態: In:Pb=80:20at%、実験条件: 81万G, 100時間,150C(固体状態))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の場合、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、超重力場下の合金(固相)中の原子の沈降に伴い質量依存性のある同位体の変動が起こったことが確認された。詳しくは大会にて発表する。

The atomic-scale graded structure of In-Pb alloy was formed by an ultracentrifuge experiment under conditions that a gravitational field of 0.8110G for 100 hours at 150 C in solid state in our previous study. The isotope ratio measurements were performed on the centrifuged sample with secondary ion mass spectrometer (SIMS, CAMECA IMS-6f). Both In/In and Pb/ isotope ratio changed with negative gradient in the direction of centrifugal force approximately 1.2% showing the tendency that the heavy In isotope (Pb isotope) abundance increased and light In isotope (Pb isotope) abundance decreased in the direction of centrifugal force. This showed that the isotope fractionation effect due to sedimentation of atoms occurred in this alloy by ultracentrifuge experiment.