【研究分野】地球宇宙化学

【研究領域課題番号】26287139 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ハロゲン / 希ガス / 水 / 沈み込み / マントル / スラブ流体 / 質量分析 / 中性子照射

【研究成果の概要】

原子炉を用いた中性子照射による同位体変換と、超高感度希ガス質量分析を組み合わせて、沈み込み帯のマントルかんらん岩、大陸下マントルかんらん岩、過去に沈み込んだスラブ物質、そしてダイヤモンドについて、希ガスとハロゲン及びその他の元素（Ca、K、Ba、U）の多元素同時分析を行った。その結果をもとに、沈み込む直前のプレートの屈曲に伴う、堆積物中間隙水のマントル最上部への侵入と蛇紋石形成が重要な役割を果たしているとする、新たな水の沈み込みモデルを提案した。またプレートの沈み込みの影響が現在は及んでいない大陸下マントルにも、かつて沈み込んだハロゲンや希ガスの影響が残されていることを示した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)

【研究分野】地球宇宙化学

【研究領域課題番号】23340169 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ハロゲン / 希ガス / 沈み込み / スラブ流体 / 質量分析 / 中性子照射 / マントル / 水 / 顕微分光分析 / レーザーICP質量分析 / 顕微ラマン分光

【研究成果の概要】

中性子照射による核変換と超高感度希ガス質量分析技術を応用した、極微量ハロゲンと希ガスの多元素同時分析手法を開発し、沈み込み帯のマントルかんらん岩、過去に沈み込んだスラブ物質、そして変質した海洋地殻と堆積物を分析した。沈み込み帯のマントルかんらん岩捕獲岩には、四国・三波川帯のマントルかんらん岩や蛇紋岩と同様にヨウ素に富む、堆積物中の間隙水とよく似たハロゲンと希ガスが含まれていた。三波川帯のエクロジャイトや変泥質岩にはこれらに加え、変質した海洋地殻に特徴的な、塩素に富むハロゲン成分も含まれていた。これらは沈み込んだハロゲンと希ガスの影響が、マントルウェッジの広範に及んでいることを示している。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】原子力学

【研究領域課題番号】23360424 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中性子照射欠陥 / セラミックス / 熱膨張計 / 回復過程 / 核変換ガス / 炭化ケイ素 / 窒化ケイ素 / サイアロン / 原子力材料・核燃料 / 中性子照射 / 長さ測定 / 質量分析計 / 質量分析 / SiAlON / SiAl0N

【研究成果の概要】

核融合炉や核分裂炉においては、各種セラミックスが使用されている。セラミックスの中性子照射損傷はその結晶構造特性に著しく影響されることが分かってきたが、その本質である生成欠陥の特定、それらの回復機構は必ずしも明らかではなく、セラミックスの中性子照射損傷の統一的な解釈は得られていない。さらに、核変換で生成するヘリウムが、はじき出しによる格子欠陥と相互作用をして複雑な挙動を示すと想定される。本研究では、照射済み各種セラミックスを質量分析装置を組み合わせた高精度熱膨張計を用いて長さの回復挙動を精密に解析することにより、生成した格子欠陥の種類と熱安定性を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)

【研究分野】地球宇宙化学

【研究領域課題番号】20740314 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球化学 / 地殻・マントル物質 / 地球・惑星内部構造 / 同位体 / 質量分析 / 希ガス / ハロゲン / 中性子照射

【研究成果の概要】

本研究では、原子炉における中性子照射による核変換を応用した、希ガス・ハロゲン多元素同時分析の手法を確立した。これをマントルカンラン岩やダイヤモンドなどの地球深部由来の試料に用いることによって、マントルへの表層からの水の沈み込みと、深部マントル物質の上昇が、いずれも深さ100～200kmのマントルにおいて活発に起こっている地球化学的な証拠を見出した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)