海水中の溶存有機態放射性炭素分析システムの改良

Improvement of an analysis system of dissolved organic radiocarbon in seawater

Jeon, H.; 乙坂 重嘉  ; 渡邊 隆広   ; 阿瀬 貴博*; 宮入 陽介*; 横山 祐典*; 小川 浩史*

Jeon, H.; Otosaka, Shigeyoshi; Watanabe, Takahiro; Aze, Takahiro*; Miyairi, Yosuke*; Yokoyama, Yusuke*; Ogawa, Hiroshi*

海水中の溶存有機炭素が持つ放射性炭素(DOC-14)の同位体比を精度よく分析し、その年代を決定することで、海洋での溶存有機物の分布に時間軸、すなわち、溶存有機物の分解速度や、海域間での移動時間等の情報を与えることが期待されている。われわれはこれまでに、海水中のDOC-14分析に成功させていたものの、大型の前処理装置を用いる必要があり、その分析を広く適用させるには至っていなかった。本発表では、この装置をより安全で取り扱いやすいものとするために加えた改良点について報告する。海水からのDOC-14の抽出には既往の方法を踏襲し、試料に紫外線(UV)を照射して生じた二酸化炭素を回収・精製し、C-14同位体比をAMSで計測する方法を採用した。大きな改良点として、UV光源に有機物の分解に適した短波長(=172nm及び185nm)のUVが照射可能な低圧水銀ランプを導入した。これによって、試料処理中の温度上昇を大幅に低減するとともに、照射装置のサイズを約半分に小型化することを可能にした。

Measurements of the dissolved organic radio carbon (DOC-14) are expected to broaden our perspective on the role of DOC in the marine carbon cycle. Although the authors had succeeded in the DOC-14 analysis in seawater, it was necessary to use a large preprocessing apparatus, and the analysis has not been applied widely. We here report on the improvements to make this system safer and easier to handle. Following the previous method, DOC-14 in seawater was extracted as carbon dioxide by irradiating ultraviolet (UV), purified in a vacuum line, and the C-14 isotopic ratio was analysed with an accelerator mass spectrometer. As a major improvement, low-pressure mercury lamp which can irradiate UV of short wavelength (172 nm and 185 nm) suitable for decomposition of organic matter was used as UV source. By this improvement, the temperature increase in sample during processing was greatly reduced, and the size of the irradiation reactor was reduced to about half.