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論文

Incorporation of U, Pb and rare earth elements in calcite through crystallisation from amorphous calcium carbonate; Simple preparation of reference materials for microanalysis

宮嶋 佑典*; 斉藤 綾花*; 鍵 裕之*; 横山 立憲; 高橋 嘉夫*; 平田 岳史*

Geostandards and Geoanalytical Research, 45(1), p.189 - 205, 2021/03

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

LA-ICP-MSによる方解石の同位体分析における不確実性は、主にデータの正規化と検証のために使われる標準試料の均質性によって支配される。本研究では、元素・同位体組成の均質な方解石の標準試料を作製するために、元素をドープした試薬溶液から沈殿させたアモルファス炭酸カルシウムを経由して、熱と圧力をかけて結晶化し、U, Pbと希土類元素を方解石に取り込ませた。X線吸収スペクトルから、Uは合成された方解石中にU(VI)として存在し、水性のウラニル・イオンとは異なる構造で存在することが示唆された。本研究の方解石へのUの取り込み率は、既報研究に比べ高かった。合成した方解石中の元素濃度のばらつきは12%未満で、概ね7%以内であった。$$^{238}$$U/$$^{206}$$Pb比のばらつきが各元素濃度のばらつきに応じて3-24%程度である一方で、$$^{207}$$Pb/$$^{206}$$Pb比のばらつきは1%以下であった。この合成方解石を標準試料として用いて、天然の方解石標準試料(WC-1)の年代測定を行ったところ、3%以内の不確かさで年代が求められた。本研究で提示した合成手法は、元素濃度を任意に調整した均質な方解石の合成に有効であり、また、合成試料はU-Pb地質年代学のための天然標準試料に代わる有望なものである。

論文

Quasifree neutron knockout reaction reveals a small $$s$$-Orbital component in the Borromean nucleus $$^{17}$$B

Yang, Z. H.*; 久保田 悠樹*; Corsi, A.*; 吉田 数貴; Sun, X.-X.*; Li, J. G.*; 木村 真明*; Michel, N.*; 緒方 一介*; Yuan, C. X.*; et al.

Physical Review Letters, 126(8), p.082501_1 - 082501_8, 2021/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:98.7(Physics, Multidisciplinary)

ボロミアン核であり中性子ハロー構造が期待される$$^{17}$$Bに対する($$p$$,$$pn$$)反応実験を行った。断面積の運動量分布を分析することで、$$1s_{1/2}$$$$0d_{5/2}$$軌道の分光学的因子を決定した。驚くべきことに、$$1s_{1/2}$$の分光学的因子は9(2)%と小さいことが明らかになった。この結果は、連続状態を含むdeformed relativistic Hartree-Bogoliubov理論によってよく説明された。本研究の結果によると、現在知られているハロー構造を持つとされる原子核の中で$$^{17}$$Bは$$s$$および$$p$$軌道の成分が最も小さく、$$s$$または$$p$$軌道成分が支配的であることが必ずしもハロー構造の前提条件ではない可能性を示唆している。

論文

Comprehensive extraction study using $$N$$,$$N$$-dioctyldiglycolamic acid

下条 晃司郎; 中井 綾香*; 岡村 浩之; 斎藤 拓巳*; 大橋 朗*; 長縄 弘親

Analytical Sciences, 30(4), p.513 - 517, 2014/04

 被引用回数:10 パーセンタイル:41.3(Chemistry, Analytical)

We report on the acid dissociation constants ($$K$$$$_{a}$$) of diglycolamic acid-type ligands together with comprehensive data on the extraction performance of $$N$$,$$N$$-dioctyldiglycolamic acid (DODGAA) for 54 metal ions. The p$$K$$$$_{a}$$ of the diglycolamic acid framework was determined to be 3.54 in water by potentiometric titration, indicating that DODGAA is strongly acidic compared with carboxylic acid. DODGAA can quantitatively transfer various metal ions among the 54 metal ions through a proton-exchange reaction, and provides excellent extraction performance and separation ability for rare-earth metal ions, In(III), Fe(III), Hg(II), and Pb(II) among the 54 metal ions.

論文

Growth and characterization of bismuth magnesium titanate Bi(Mg$$_{1/2}$$Ti$$_{1/2}$$)0$$_3$$

米田 安宏; 齋藤 寛之; 吉井 賢資; 西田 貴司*; 早川 弘毅*; 池田 直*

Key Engineering Materials, 421-422, p.30 - 33, 2010/00

高温高圧合成によってBi(Mg$$_{1/2}$$Ti$$_{1/2}$$)O$$_3$$を作製した。常圧合成ではBi$$_2$$O$$_3$$, Ti$$_2$$O$$_3$$とMgOの混合粉体を固相反応法によって焼結してもペロブスカイト構造のサンプルは得られない。常圧合成では層状ビスマス化合物の方が安定だからである。高圧合成によって得られたBi(Mg$$_{1/2}$$Ti$$_{1/2}$$)O$$_3$$は若干の不純物が存在するもののrhombohedral構造を示していた。不純物の影響でleakyなD-Eループしか得ることができなかったが、今後、純度が向上すれば非鉛圧電体の有力なエンドメンバーとなることが期待できる。

論文

The H-Invitational Database (H-InvDB); A Comprehensive annotation resource for human genes and transcripts

山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.

Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01

 被引用回数:51 パーセンタイル:74.53(Biochemistry & Molecular Biology)

ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。

論文

アルキルアミノ基及びアルカンチオール基を導入したグラフト鎖搭載多孔性膜への酸性抽出試薬Cyanex 272の担持

澤木 健太*; 土門 さや香*; 浅井 志保; 渡部 和男; 須郷 高信*; 斎藤 恭一*

膜, 32(2), p.109 - 115, 2007/03

放射線グラフト重合法を利用して、市販の多孔性膜の細孔表面にさまざまな機能を備えたグラフト鎖を付与することができる。本研究では、グラフト鎖へ疎水性部を持つ官能基を導入し、そこへ抽出試薬を担持することによって、金属イオンの分離の迅速化を試みた。グラフト鎖に導入する官能基としてアルキルアミノ基又はアルカンチオール基を選び、酸性抽出試薬であるCyanex 272をグラフト鎖に担持した膜を作製し、モデルイオンとしてZn(II)を用いてCyanex 272担持多孔性中空糸膜の金属イオン吸着性能を評価した。ドデシルアミノ及びオクタデシルアミノ基を導入し、Cyanex 272を担持した多孔性膜では、亜鉛イオンの平衡吸着容量は、それぞれ0.35及び0.37mol/kg-GMA膜となった。この値は市販の抽出試薬担持ビーズ状樹脂と同程度であった。さらに、膜に担持されたCyanex 272のうちそれぞれ77及び78%が亜鉛イオンの捕捉に寄与していることが示された。

論文

Selection of the alkylamino group introduced into the polymer chain grafted onto a porous membrane for the impregnation of an acidic extractant

土門 さや香*; 浅井 志保; 斎藤 恭一*; 渡部 和男; 須郷 高信*

Journal of Membrane Science, 262(1-2), p.153 - 158, 2005/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:52.33(Engineering, Chemical)

無機イオンの定量には、前処理として化学分離が必要である。本研究では、化学分離の迅速化を目的とし、多孔性中空糸膜にアルキルアミノ基を導入した疎水性グラフト高分子鎖を付与し、疎水性相互作用によって酸性の抽出試薬HDEHPを担持した。グラフト重合に使用するアルコール溶媒及び疎水性基として導入するアルキルアミンの炭素数を選択し、高透水性かつ高吸着容量を実現できる作製方法を確立した。グラフト重合溶媒として、メタノールを用いた場合は最も高い透過流束が得られた。グラフト鎖へ導入するアルキルアミンは、C12及びC18の場合、抽出試薬担持量が多く、しかも漏出しないことがわかった。それぞれの膜にイットリウム溶液を透過すると、膜に担持したHDEHP中のイットリウム吸着に寄与したHDEHPの割合は、C12膜が1.0、C18膜は0.8となり、C12膜の場合、担持したHDEHPすべてがイットリウム吸着に寄与していることがわかった。したがって、担持されたHDEHPは金属イオンの選択性を損なうことなく安定にアルキルアミノ基へ担持されていることを実証できた。

口頭

金属精製のための抽出試薬担持多孔性膜の開発

澤木 健太*; 浅井 志保; 土門 さや香*; 斎藤 恭一*; 須郷 高信*

no journal, , 

放射線核種の分析では測定前処理として化学分離する必要がある。従来の分離法としては溶媒抽出法,イオン交換法、及び抽出クロマトグラフィーがある。しかしながら溶媒抽出法では有害な有機廃液が多量に発生し、イオン交換法や抽出クロマトグラフィーでは試料溶液を高速で処理できない。本研究ではグラフト鎖を付与した多孔性膜に抽出試薬を担持することにより分離を高性能化した。グラフト鎖に疎水性基を導入すると抽出試薬Cyanex 272を疎水性相互作用により安定に担持できる。疎水性基の炭素数及びCyanex 272担持溶媒の種類を変化させ、担持量,膜の透水性能及び金属吸着容量を評価して作製条件を最適化した。

口頭

炭酸塩U-Pb年代測定に向けたカルサイト標準物質の合成と均質性評価

宮嶋 佑典*; 斉藤 綾花*; 鍵 裕之*; 横山 立憲; 平田 岳史*

no journal, , 

炭酸塩は地球史を通じて陸海域に普遍的に存在している。炭酸塩の形成年代からは、生物進化や古環境変動、テクトニクスや流体移動の履歴を読み取ることができる。U-Pb放射年代測定法は、特に第四紀より古い炭酸塩に対しても有効な年代測定法として利用されているが、炭酸塩のUやPb濃度が一般に低いことや最適な標準物質がないことから、局所年代測定の実現は進んでいない。カルサイト標準物質として提案されている天然の炭酸塩試料は、UやPbの濃度やPb同位体比が不均質であるという問題点がある。本研究では、元素比および同位体比が均質なU, Pbを含むカルサイト標準物質の合成を試みている。元素を添加した母液から非晶質炭酸カルシウムを沈殿させ、それを加熱または加圧し結晶化させることで、Srなどの不適合元素をカルサイト中に取り込むことができる。この手法を応用し、UとPbを添加した母液から非晶質炭酸カルシウムを経由してカルサイトを合成した結果、カルサイト中にUとPbが取り込まれることが明らかになった。同様の手法を用いて、Pb同位体比が既知であり、U, Pbに加えて希土類元素を含む標準溶液を添加したカルサイトの合成を行った。本講演では、合成したカルサイト中のU, Pb, 希土類元素の濃度や同位体比の均質性を、レーザーアブレーション型誘導結合プラズマ質量分析計を用いた元素イメージング分析、およびスポット分析によって評価した結果を報告する。

口頭

非晶質炭酸カルシウムの結晶化による局所U-Pb年代測定のための標準カルサイトの合成

宮嶋 佑典*; 斉藤 綾花*; 鍵 裕之*; 横山 立憲; 平田 岳史*

no journal, , 

炭酸塩は生物殻や鍾乳石を構成するほか、断層沿いや海底の熱水・冷湧水域で地球史を通じて形成されてきた。炭酸塩の年代測定には、LA-ICP-MSを用いたU-Pb放射年代測定が有効である。この年代測定では、アブレーション時やICP内で起こる元素分別が試料の主成分に応じて異なるため、それを補正するための標準物質が必要である。天然のカルサイト標準物質として、Roberts et al. (2017)によりWC-1が提案されているが、UやPbの濃度, 同位体比が不均質という問題点がある。本研究では、濃度・同位体比が均質なU, Pbを含むカルサイト標準物質の合成を行った。元素を添加した母液から非晶質炭酸カルシウム(ACC)を沈殿させる手法を応用し、UとPbを含む溶液を添加したACCを経ることで、U, Pbが取り込まれたカルサイトを合成した。合成したU, Pb添加カルサイト中の元素の均質性を評価したところ、10点分析の標準偏差でU/Ca比は8%以下、Pb/Ca比は13%以下の均質性があることがわかった。合成カルサイトのU, Pb同位体比の均質性を評価した結果、$$^{207}$$Pb/$$^{206}$$Pb比は1%程度均質である一方、$$^{238}$$U/$$^{206}$$Pb比は3%-11%の不均質があることがわかった。さらに、WC-1の年代測定によってテストを行った結果、参照年代と約3%の精度内で一致する年代値を得た。今後、このU, Pb添加カルサイトの同位体比の正確な値付けを行うことで、少なくとも約10%以内の精度での年代測定が可能と期待される。

口頭

Synthesis of U and Pb-doped calcite; A Novel reference material for in situ U-Pb dating of carbonate

宮嶋 佑典*; 斉藤 綾花*; 鍵 裕之*; 横山 立憲; 平田 岳史*; Roberts, N. M. W.*; Horstwood, M.*

no journal, , 

カルシウム炭酸塩の絶対年代測定は古環境の変遷やテクトニクス及び流体の循環に関する知見を与える。LA-ICP質量分析法によるU-Pb年代測定技術は、断層に存在するカルサイトなどの生物の層序やSr同位体層序で年代決定できない天然の炭酸カルシウムに適応可能な技術として重要である。天然から採取されたカルサイトであるWC-1(254.4$$pm$$6.4Ma)は、LA-ICP質量分析において、元素分別効果を補正するために有用な標準物質である。しかしながら、分析試料の年代につく不確かさは、WC-1に認められるUとPbの不均質な分布に依存する。本研究では、UとPb濃度およびPb同位体組成が均質なカルサイトの合成を行った。UとPbをドープした試薬から沈殿させた非晶質炭酸カルシウムを結晶化させることにより、不適合元素であるUとPbをカルサイトへ包含させた。合成したカルサイトはU及びPb濃度について均質(それぞれ4%及び7%の2$$sigma$$標準偏差)であった。また、$$^{207}$$Pb/$$^{206}$$Pb比の均質性は1%(2$$sigma$$)以下である一方で、$$^{238}$$U/$$^{206}$$Pbの均質性は比較的低く、2$$sim$$7%(2$$sigma$$)であった。合成カルサイトの有効性を確認するため、WC-1の年代測定を合成カルサイトを用いた元素比補正によって実施したところ、3%程度の精度での正確な年代測定(246.6$$pm$$7.3Ma)に成功した。

口頭

K系アルカリ刺激材料の流動性に係る物性試験

平木 義久; 齋藤 利充*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*

no journal, , 

福島第一原子力発電所汚染水処理過程で発生する二次廃棄物の固化処理におけるK系アルカリ刺激材料(AAM)の適用可能性を示すため、実際の廃棄物処理における作業性に係る物性試験を実施した。模擬廃棄物を含まないK系AAMを作製し、粘度変化および凝結時間を測定した。得られたデータについて他の固化材料と比較した結果、流動性が高く、硬化が早いことが確認された。

口頭

鉄共沈スラリーを充填させたK系アルカリ活性材料の物性

平木 義久; 角田 あやか; 齋藤 利充*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)で発生する水処理二次廃棄物の固化処理について、K系アルカリ活性材料(AAM)の適用可能性を示すため、模擬廃棄物を混合させた際の物性に対する影響の把握を目的とし、粘度および圧縮強度を測定した。得られた物性について廃棄物を混合しない系(母材)および他の固化材料と比較を行った。K系AAMは廃棄物を混合した場合でも高い流動性があり、圧縮強度の低下が他の材料より小さい傾向が確認された。

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