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論文

Characteristics in trace elements compositions of tephras (B-Tm and To-a) for identification tools

奈良 郁子*; 横山 立憲; 山崎 慎一*; 南 雅代*; 淺原 良浩*; 渡邊 隆広; 山田 和芳*; 土屋 範芳*; 安田 喜憲*

Geochemical Journal, 55(3), p.117 - 133, 2021/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Geochemistry & Geophysics)

白頭山噴火年代は西暦946年であることが広く認められている。噴火で分散した白頭山-苫小牧(B-Tm)テフラは、精確な年代を示す鍵層となる。従来は、このテフラを同定するため、火山ガラス片の屈折率と主成分元素組成が使われていた。しかし、希土類元素に着目した微量元素分析やテフラ層の全堆積物に対する微量元素分析はこれまでほとんど報告例がない。本論文では、東北地方の小河原湖の堆積物コアから採取したB-Tmテフラ及び十和田カルデラ(To-a)テフラについて、火山ガラス片と全堆積物の主要元素及び微量元素分析結果を示す。主要元素及び微量元素の深度プロファイルでは、B-Tmテフラ層においてK$$_{2}$$Oと微量元素の増加が確認されたが、To-aテフラ層においては、これらの元素の増加は確認されなかった。B-Tmテフラ層で検出された高濃度の微量元素は全堆積物だけではなく、ガラス片にも確認された。B-Tmテフラ層のガラス片にみられる元素(特に希土類元素)の組成パターンは、他の日本のテフラガラスとは明らかに異なる。ガラス片と全堆積物の微量元素組成は、B-Tmテフラと他の日本のテフラを区別する上で、有用な指標となると考えられる。

論文

A Suitable procedure for preparing of water samples used in radiocarbon intercomparison

高橋 浩*; 南 雅代*; 荒巻 能史*; 半田 宙子*; 國分 陽子; 伊藤 茂*; 熊本 雄一郎*

Radiocarbon, 61(6), p.1879 - 1887, 2019/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:13.83(Geochemistry & Geophysics)

水試料の放射性炭素の研究機関ごとの比較プログラムを実施するためには、適切な比較試料を配布することが重要である。そのために、人工的に調製した試料を用いることが必要で、その調製法や均質性についての検討を実施した。さらに、作製した試料を用いて国内の関連機関による相互比較を実施した。

論文

琵琶湖に流入する安曇川, 野洲川の川床堆積物中$$^{10}$$Be濃度の粒径依存性

藤沢 純平*; 南 雅代*; 國分 陽子; 松崎 浩之*

JAEA-Conf 2018-002, p.91 - 94, 2019/02

ベリリウム-10($$^{10}$$Be)は高層大気中で生成される宇宙線生成放射性核種であり、BeOやBe(OH)$$_{2}$$の形でエアロゾルなどに付着して滞留した後、降水とともに地表面に沈降する。地表に降下した$$^{10}$$Beは、河川などを通じて運搬され、海底や湖底に堆積していく。$$^{10}$$Beは地球表層における大気循環や水循環など、全球的・地域的な物質循環の影響を受けることから、過去の気候変動を調べる指標の一つとして近年注目されている。ベリリウムはpH$$>$$5においてほとんどが水酸化物となり、土壌や鉱物の粒子表面に吸着する形で存在する。したがって細粒の粒子を多く含む堆積物は単位質量当たりの表面積が大きくなり、$$^{10}$$Be濃度が大きくなると考えられ、粒径組成の異なる堆積物試料を分析する際には、粒径の影響を考慮する必要がある。本研究では、河川堆積物の粒径と$$^{10}$$Be濃度にどのような関係があるかを明らかにすることを目的にした。琵琶湖に流入する18河川の河口付近で河川堆積物を採取し、5区分の粒径に分け、東濃地科学センターの加速器質量分析装置にて$$^{10}$$Be濃度を測定した。

論文

水試料の$$^{14}$$C比較プログラム(RICE-W); 沈殿法の検討

南 雅代*; 高橋 浩*; 荒巻 能史*; 國分 陽子; 伊藤 茂*; 中村 俊夫*

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書,26, p.132 - 137, 2015/03

研究機関による前処理法の違い等による水試料中の溶存無機炭素(DIC)の$$^{14}$$C分析値のばらつきを比較・検討するため、水試料の$$^{14}$$C比較プログラム(RICE-W: Radiocarbon Intercomparison on Chemical Experiments, Water series)を立ち上げた。まず、予備的に採取したDIC濃度・塩濃度の異なる水試料(表層海水,温泉水,地下水, NaHCO$$_{3}$$水溶液)を6機関に配布し、各機関それぞれの化学前処理法によってDIC-$$^{14}$$C分析を実施し、現在、得られた結果をもとに、RICE-Wプログラムの本格的始動に向けての基礎検証を行いつつある。本稿においては、RICE-Wプログラムの実施状況を簡単にまとめ、特に沈殿法(SrCl$$_{2}$$やBaCl$$_{2}$$を添加して炭酸塩を生成させた後、リン酸を添加してCO$$_{2}$$を発生させる方法)による結果についてまとめた。その結果、塩濃度の高い水試料に沈殿法を用いた場合、沈殿剤(SrCl$$_{2}$$, BaCl$$_{2}$$), pH調整剤(NH$$_{3}$$, NaOH)によっては、沈殿が生成しにくい場合や、沈殿が生成しても炭素回収率が低い場合、そして現代炭素による汚染を受ける可能性があることが明らかとなり、沈殿法の最適な統一基準を設定する必要性が提示された。

論文

Long-term stability of fracture systems and their behaviour as flow paths in uplifting granitic rocks from the Japanese orogenic field

吉田 英一*; Metcalfe, R.*; 石橋 正祐紀; 南 雅代*

Geofluids, 13(1), p.45 - 55, 2013/02

 被引用回数:14 パーセンタイル:63.37(Geochemistry & Geophysics)

高レベル放射性廃棄物の地層処分などの地下施設を建設するうえでは、地下水や物質の移動場の長期的な変遷を評価するために、岩盤中の割れ目ネットワーク構造を理解する必要がある。しかし、変動帯に位置する結晶質岩中における透水性割れ目の長期的な変化や定常性については、理解されていない。これらを明らかにするために、日本に分布する異なる時代に形成された岩体を対象に検討を行った。また、割れ目の形成から充填の過程を明らかにするために、瑞浪超深地層研究所の深度300mで取得したサンプルを用いて、割れ目の幾何学的特徴の整理及び地球化学的検討を行った。形成年代の異なる岩体を対象とした検討の結果、割れ目の形成・充填は、(1)岩体の温度低下に伴う引張割れ目の形成、(2)比較的早い岩体上昇中に発生する熱水循環による割れ目の充填、(3)低温の地下水の循環による割れ目の充填の過程を経ることが考えられた。また、割れ目充填鉱物としての炭酸塩鉱物の炭素同位体組成は、沈殿した地下水の水質ごとに異なり、炭酸塩鉱物沈殿時の地下環境を示している。これらに着目することで、割れ目の形成及び充填に関する詳細なモデルの構築が可能であると考えられる。

口頭

Start on RICE-W (Radiocarbon Intercomparison on Chemical Experiments, Water series) program

南 雅代*; 高橋 浩*; 荒巻 能史*; 國分 陽子; 伊藤 茂*; 和田 秀樹*; 中村 俊夫*

no journal, , 

水試料中の溶存無機炭素(DIC)の放射性炭素分析のための前処理手法として、沈殿法やバブリング法,ヘッドスペース抽出法がある。これらの前処理手法にはそれぞれ利点欠点がある。そこで、我々は、水中DICの二酸化炭素抽出の過程で炭素同位体分別や汚染があるかどうか確かめるため、水試料の前処理手法の違いによる放射性炭素濃度の相互比較を実施することとした。4種類(表層海水,地下水,温泉水,重炭酸ナトリウム溶液)の8つの水試料を準備し、6つの日本のAMS施設にて相互比較を実施している。本発表では、その結果について報告する。

口頭

能登半島におけるPM$$_{2.5}$$中炭素成分の$$^{14}$$C分析

山田 怜奈*; 池盛 文数*; 中村 俊夫*; 南 雅代*; 渡邊 隆広; 木ノ内 健人*; 松木 篤*

no journal, , 

炭素はエアロゾル粒子中の主な成分の一つであるが、その種類は多種多様であり、化学種を特定し、起源を推定することが困難とされる。しかし、$$^{14}$$Cを用いることで、それらの発生源を推測することができる。$$^{14}$$Cの半減期は5730年であり、化石燃料中には存在しない。このため$$^{14}$$C測定を行うことで化石燃料の寄与率を推定することができる。我々は能登半島の先端で、他の地域から長距離輸送された化石燃料由来物質、および自然環境やバイオマス燃料から排出された物質の寄与率を調べるため、能登半島でエアロゾル粒子を採集し、$$^{14}$$C測定を行った。能登半島におけるPM$$_{2.5}$$の放射性炭素濃度は、全ての試料で70pMC以上を示した。この結果は、中部日本遠隔地域のエアロゾルに含まれる炭素成分では、化石燃料由来の物質の寄与が小さく、相対的に現代の生物活動、もしくは人為的なバイオマス燃焼由来の物質の寄与が大きいことを示している。

口頭

Source apportionment of carbonaceous matter in PM$$_{2.5}$$ at NOTO peninsula using $$^{14}$$C analysis

山田 怜奈*; 池盛 文数*; 中村 俊夫*; 南 雅代*; 渡邊 隆広; 木ノ内 健人*; 松木 篤*

no journal, , 

環境変動のメカニズムを理解するためにエアロゾル粒子中の主な成分の一つである炭素の寄与率と供給源を明らかにすることが必要である。著者らの最近の研究により、能登半島における微小なエアロゾル粒子には炭素成分がおおよそ50%以上含まれていることが明らかになっている。エアロゾル粒子に含まれる炭素成分は多様であり、それらの化学形態と供給源を推定することは困難であった。そこで、本研究では放射性・安定炭素同位体比を用いて、エアロゾル粒子中の炭素成分の分析を行った。能登半島の先端にある大気観測拠点(NOTOGRO)において、2014年6月26日から7月26日まで一週間ごとにPM$$_{2.5}$$ハイボリュームエアサンプラーを用いてエアロゾル粒子を採取し、炭素同位体比測定を行った。$$^{14}$$C濃度測定は名古屋大学のタンデトロン加速器質量分析計、$$delta$$$$^{13}$$C測定には安定同位体比質量分析計を用いた。採取した4試料の放射性炭素濃度はそれぞれ約70pMC(パーセントモダンカーボン)であった。これらの結果は、化石燃料由来の物質のみではなく、現代の植物の影響や人為的なバイオマス燃焼由来物質の寄与が相対的に大きいことを示す。

口頭

琵琶湖に流入する安曇川, 野洲川の河床堆積物の${it meteoric}$ $$^{10}$$Be

藤沢 純平*; 南 雅代*; 國分 陽子

no journal, , 

本研究では、琵琶湖の主要河川である安曇川と野洲川で、河川の上流・中流・下流域の河床堆積物中の$$^{10}$$Beの存在形態、粒径の違いによる$$^{10}$$Be濃度の違いを調べた。堆積物は粒径により5分画し、交換性成分(Ex), アモルファス酸化物成分(Am-Ox), 結晶性酸化物成分(X-Ox)を抽出した。その結果、安曇川, 野洲川いずれも、Am-Ox, X-Oxの$$^{10}$$Be濃度がExに比べて非常に高かった。また、いずれの化学成分も粒径が小さいほど、$$^{10}$$Be濃度が高くなった。以上のことから、$$^{10}$$Beは堆積物中の粒子表面に吸着し、細粒の粒子を多く含む堆積物ほど単位質量当たりの表面積が大きく、吸着する$$^{10}$$Be量が多くなることがわかった。流域の違いは、安曇川, 野洲川いずれも、上流で最も高く、下流ほど低くなった。これは、上流では、河川周辺の土壌に吸着した$$^{10}$$Beの流入の寄与が大きいのに対し、下流では少なく、さらに堆積物から河川水に$$^{10}$$Beが溶脱する量が増えたためと考えられる。また、上流と下流の$$^{10}$$Be濃度減少は野洲川の方が大きく、これは河川水のpHが安曇川より野洲川で低く、堆積物から河川水へ$$^{10}$$Beが溶脱する効果が大きかったためと考えられる。

口頭

コンクリーション化プロセスの理解とその応用

吉田 英一*; 山本 鋼志*; 丸山 一平*; 淺原 良浩*; 南 雅代*; 城野 信一*; 長谷川 精*; 勝田 長貴*; 西本 昌司*; 村宮 悠介*; et al.

no journal, , 

本報告は、コンクリーション化に関する研究の現状、研究成果に基づき開発したコンクリーション化剤および応用化のための原位置試験について紹介したものである。

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