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High precision noble gas isotope measurement by NGX multi-collector noble gas mass spectrometer

NGXマルチコレクタ希ガス質量分析計を用いた高精度希ガス同位体分析

田村 肇; 國分 陽子; 梅田 浩司

Tamura, Hajimu; Kokubu, Yoko; Umeda, Koji

原子力機構は、地質環境長期安定性評価確証技術開発の一環として、ヘリウムの蓄積年代およびネオン同位体組成の測定のために、東濃地科学センターにIsotopX製NGX希ガス質量分析計を導入した。Morikawa (2004)では、瑞浪層群・瀬戸層群、土岐花崗岩中の地下水について、岩石中の$${}^{21}Ne/{}^{4}He$$生成比から、原子核反応由来の$${}^{21}Ne/{}^{22}Ne$$の変動は0.5%と見積もっており、この差を識別できる性能が必要である。NGX-004はネオン同位体の同時分析が行えるように、1m/zずつ離したファラデーカップ2基および二次電子増倍管1基を有している。本報告ではその性能評価結果を報告する。大気を希釈した試料のネオン同位体を分析した結果、0.2%の不確かさでネオン同位体組成を得ることができた。

JAEA installed an IsotopX NGX noble gas mass spectrometer with an water sample oriented preparation system in Tono Geoscience Center to measure helium accumulation age and neon isotope ratio of ground water for estimation of ground water stability on long term geological stability survay on geological disposal of nuclear waste. High precision isotope analysis by multi-collector mass spectrometer is neccessary tool for neon isotope analysis of young ground water due to small isotopic variation of neon for nucleogenic reaction or mixing of volcanic fluids in ground water. NGX-004 was configured for simultanous measurement of neon isotopes with 2 faradays for $$^{20}$$Ne and $$^{22}$$Ne, and 1 SEM for $$^{21}$$Ne spaced out 1 m/z each other. 10.084 $$pm$$ 0.002 of $$^{20}$$Ne/$$^{22}$$Ne and 0.02598 $$pm$$ 0.00004 of $$^{21}$$Ne/$$^{22}$$Ne were obtained by $$10^{11}$$ ohm faraday and $$10^{12}$$ ohm faraday, and ion count and $$10^{12}$$ ohm faraday, which is able to resolve 0.2% difference.

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