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報告書

東濃地科学センターにおける熱分解型元素分析装置/安定同位体比質量分析装置を用いた岩石試料等の水素と酸素の安定同位体比測定

山本 悠介*; 渡邊 隆広; 丹羽 正和; 島田 耕史

JAEA-Testing 2023-003, 67 Pages, 2024/02

JAEA-Testing-2023-003.pdf:4.63MB

東濃地科学センター土岐地球年代学研究所では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、地質環境の長期安定性に関する研究を進めている。一般に将来の自然現象に伴う地質環境の変化の予測・評価は、自然現象に関する過去の記録や現在の状況に関する調査結果に基づき行われる。岩石試料等の水素及び酸素の安定同位体比($$delta$$D、$$delta$$$$^{18}$$O)は試料に含まれる水の供給源や混合過程等に関する情報が得られるため、過去に発生した自然現象を明らかにする上で重要な基礎データの一つとなる。東濃地科学センターでは、岩石試料等の$$delta$$D及び$$delta$$$$^{18}$$Oを把握するため熱分解型元素分析装置(TC-EA)及び安定同位体比質量分析装置(IRMS)を組み合わせたTC-EA/IRMSによる分析手法を整備した。本稿ではTC-EA/IRMSを用いた岩石試料等の$$delta$$D及び$$delta$$$$^{18}$$Oの分析手法を作業手順書として示すとともに、標準試料を用いた補正式の評価、標準試料の繰り返し測定による分析精度の評価及び岩石試料等を用いた試験測定結果の一例について報告する。

報告書

Stable isotope ratios of the atmospheric CH$$_{4}$$, CO$$_{2}$$ and N$$_{2}$$O in Tokai-mura

Porntepkasemsan, B.*; 安藤 麻里子; 天野 光

JAERI-Data/Code 2000-032, 43 Pages, 2000/11

JAERI-Data-Code-2000-032.pdf:2.88MB

本報告書は、環境条件の異なる東海村内数地点において、大気中CH$$_{4}$$,CO$$_{2}$$,N$$_{2}$$Oの炭素,酸素,窒素安定同位体比を測定した結果及び考察をまとめたものである。$$delta$$$$^{13}$$CH$$_{4}$$,$$delta$$$$^{13}$$CO$$_{2}$$,$$delta$$$$^{15}$$N$$_{2}$$Oの季節変動は、東海村の4か所のサンプリング地点とコントロールサイト1地点で調べられた。これらの測定により得られたデータは、上記3つの大気中微量ガスの環境中挙動研究に役立てることができる。安定同位体比の測定は、安定同位体比質量分析装置を用いて行われた。1999年の稲栽培時期に水田において測定したこれらのガスの安定同位対比は、明瞭な季節変動を示し、施肥や湛水、排水、収穫等の作業と関連している。より進んだ研究のためには、稲の有機物中炭素の$$delta$$$$^{13}$$Cの測定が必要である。

論文

重水放出実験; C-13、重水の大気から植物への移行

安藤 麻里子; 天野 光; Porntepkasemsan, B.; 柿内 秀樹; 一政 満子*; 一政 祐輔*

KURRI-KR-53, p.18 - 21, 2000/10

環境中でのH-3の挙動を調べる目的で、その安定同位体であるH-2を重水の形で、土壌や植物等さまざまな試料を入れた屋外のビニールハウス内に放出する実験を1995年より茨城大学構内で行っている。本年度は重水のみでなく、同時にC-13ラベルCO$$_{2}$$を放出し、両元素の挙動について比較することを試みた。筆者らはこれまで、特に大気から植物への重水の移行に着目して本実験に参加してきた。植物葉の自由水中重水濃度は大気中への重水放出開発後素早く上昇し、その測定も容易であるが、実の自由水中濃度や光合成によって生成する有機体中の濃度はごく低濃度であり、測定に困難があった。これら低濃度の重水測定に安定同位体比測定装置を使用し、ごく微量の重水濃度上昇の測定可能性について検討した。また、同じく安定同位体比測定装置を使用し、放出実験中のビニールハウス内大気中CO$$_{2}$$及びCH$$_{4}$$のC-13/C-12比を測定した。本発表では、これらの結果について報告する。

論文

地球温暖化ガスや環境負荷物質の挙動解析のための軽元素安定同位体比測定装置とその環境試料への適用

天野 光; Porntepkasemsan, B.; 安藤 麻里子; 櫛田 浩平

KURRI-KR-53, p.6 - 9, 2000/09

原研環境科学研究部陸域環境研究グループでは、安定同位体を地球温暖化ガスや環境負荷物質の環境挙動解析のために用いるため、種々の前処理装置を含めた軽元素安定同位体比測定装置を整備した。本報告では、それらの概要について述べるとともに、そのうちの大気中のCH$$_{4}$$,CO$$_{2}$$,N$$_{2}$$Oの炭素、窒素等の安定同位体比につき、水田や森林、道路の交差点近くで約半年間測定した結果を報告する。水田では、一連の流れ(水耕、植え付け、生育、刈り取り)に沿って、大気中CH$$_{4}$$のCの同位体比が系統的に変化する興味深い結果が得られた。これは水田大気中CH$$_{4}$$の源の違いや、土壌中における有機物分解、土壌中CH$$_{4}$$生成菌のCH$$_{4}$$生成時における同位体効果、稲の生理作用における同位体効果等によって、大気中CH$$_{4}$$のCの同位体比が変化するものである。

論文

地球温暖化ガスや環境負荷物質の挙動解析のための軽元素安定同位体比測定装置とその環境試料への適用

天野 光; Porntepkasemsan, B.; 安藤 麻里子; 櫛田 浩平

KURRI-KR-53, p.6 - 9, 2000/09

陸域環境における放射性物質等の環境負荷物質の挙動解明に関して、安定同位体を用いる手法は有効であると考えられる。原研環境科学研究部陸域環境研究グループでは、安定同位体を放射性物質や地球環境ガス、種々の環境負荷物質の環境挙動解析のために用いるため、いくつかの前処理装置を含めた軽元素安定同位体比測定装置を整備した。本報告では、それらの概要について述べるとともに、実際の測定例として、大気中のCH$$_{4}$$,CO$$_{2}$$,N$$_{2}$$Oの炭素、窒素等の安定同位体比につき、水田で測定した大気中のCH$$_{4}$$の測定結果を報告する。

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