Evaluating sulfur-impurity removal and modern carbon contamination in different preparation methods for radiocarbon dating of soil samples by accelerator mass spectrometry

加速器質量分析による土壌試料の放射性炭素年代測定のための前処理法における硫黄不純物除去と現代炭素汚染の評価

小嵐 淳   ; 竹内 絵里奈; 國分 陽子   ; 安藤 麻里子  

Koarashi, Jun; Takeuchi, Erina; Kokubu, Yoko; Atarashi-Andoh, Mariko

加速器質量分析による土壌試料の放射性炭素(C)年代測定は、陸域炭素循環の解明において極めて有用である。しかし、土壌試料の前処理においてふたつの困難がある。現代炭素の混入による試料の汚染と、硫黄不純物によるグラファイト生成の阻害である。そこで本研究では、3つの異なる前処理法について、Cを含まない試料と硫黄含有量が大きい土壌試料に対するC分析を行うことで、それらの前処理法の有効性を評価した。その結果、これらの前処理法は、少なくとも硫黄含有量が6.9%以下の土壌試料に対して適用可能であることが明らかになった。また、現代炭素による汚染の程度は前処理法によって異なるものの、いずれの方法でも、C年代が12,000年前未満の試料に対して、陸域炭素循環研究に利用する上で十分な精度をもってC年代を推定することができることを明らかにした。

Radiocarbon (C) dating of soil samples by accelerator mass spectrometry has been proven useful for studying carbon (C) cycling in terrestrial ecosystems. There are, however, two main difficulties in sample preparation for this application: contamination of samples with modern C and inhibition of graphite formation due to sulfur (S)-containing impurities. Here we evaluated these effects from three different sample preparation methods, by conducting C measurements of C-dead sample and S-rich soil samples. The preparation methods were all successful in graphite formation and C measurement for soil samples with an organic S content 6.9%. The different methods showed different percent Modern Carbon (pMC) values ranging from 0.19% to 0.64% for C-dead sample. However, the three methods had little influence on the determination of C age for samples at least younger than 12,000 yr BP. The methods examined in the present study can be used for C dating with sufficient accuracy in the application to C cycle studies.