Small sample graphitization for C dating using EA-AGE3 at JAEA-AMS-TONO

自動グラファイト調製装置による微少量 C年代測定用前処理手法の改良

渡邊 隆広   ; 國分 陽子   ; 藤田 奈津子   ; 石坂 千佳*; 西尾 智博; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 磯崎 信宏*; 西澤 章光*

Watanabe, Takahiro; Kokubu, Yoko; Fujita, Natsuko; Ishizaka, Chika*; Nishio, Tomohiro; Matsubara, Akihiro; Miyake, Masayasu*; Isozaki, Nobuhiro*; Nishizawa, Akimitsu*

加速器質量分析法(AMS)は地質試料の放射性炭素年代測定等において広く使用されている。しかし、年代測定に必要となる堆積層中の植物片等の試料量は限られており、微少量での年代測定手法の開発が重要である。また、様々な特徴を示す天然試料の前処理過程は複雑であり、作業には熟練した技術が必要となることから、多数の試料を簡便に効率良く処理する手法が求められている。日本原子力研究開発機構東濃地科学センターのJAEA-AMS-TONOでは、試料前処理用の自動グラファイト調製装置(IonPlus社製AGE3: Automated Graphitization Equipment 3)を導入し、既存の元素分析装置(Elementar社製EA: Elemental Analyzer)と接続することで、EA-AGE3として使用し、装置の最適化とともに放射性炭素年代測定の前処理手法の改善を継続して進めている。2019年度に得られた成果として、放射性炭素年代測定の国際標準物質として使用されているNIST-SRM4990C、IAEA-C4, C5, C7等を用いた、炭素量0.1mg以下でのグラファイト調製およびAMS測定の結果について報告する。AMS装置のビーム調整についても従来の炭素量1mgではなく、0.1mg以下での標準試料で実施することで微少量測定における精確さの改善が見られた。得られた結果は、標準試料の放射性炭素濃度の合意値と概ね2の範囲で一致した。したがって、EA-AGE3による少量試料での年代測定が可能であることが示された。

Accelerator Mass Spectrometry is widely used for radiometric dating of geological samples. However, improvement in efficiency of sample preparation techniques and trace analysis are needed for high-time resolution dataset. To improve in efficiency of sample preparation techniques and trace analysis, the elemental analyzer and automated graphitization equipment 3 (EA-AGE3) were installed at the Tono Geoscience Center, JAEA. In this study, small amount graphitization of international standard reference materials for radiocarbon dating was tested by the EA-AGE3. For the trace analysis, radiocarbon measurements were performed by the AMS system. The radiocarbon concentrations of the standard materials were good agreement with the consensus values by the international radiocarbon conference within 2.