【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22MS3008
利用課題名 / Title
α反跳トラックの密度測定による白雲母の年代推定
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）その他/Others
キーワード / Keywords
白雲母, エッチング, α反跳トラック, 年代測定
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
廣瀬 重信
所属名 / Affiliation
海洋研究開発機構 数理科学・先端技術研究開発センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
中竜大,井戸悠生
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
菊地拓郎,近藤聖彦
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
白雲母に含まれる放射性ウラン238は、8回のα崩壊を経て安定な鉛206に変わる。α崩壊の際、keV/u程度のエネルギーを持つ反跳原子核は、結晶中に微細なトラックを残す。このトラックはそのままでは観察できないが、エッチングによってトラックの一部が大きさ数um、深さ数nmのピットとして顕になることが知られている。本研究では、白色干渉計によって計測したピットの個数＝α崩壊を起こしたウラン原子の個数と、それとは独立に測定したウラン濃度から、白雲母サンプルの年代を推定する。
実験 / Experimental
エッチングを施した天然の白雲母結晶の表面形状を白色干渉計で計測した。
結果と考察 / Results and Discussion
白色干渉計によって表面形状を測定するためには、干渉縞が現れるように対物レンズ位置を調整するとともに、干渉縞の本数ができるだけ少なくなるように傾き補正をする必要がある。今回対象とした天然のサンプルでは表面の場所ごとに傾きが大きく異なったため、きちんと測定できる操作方法を習得するまでに想定していたよりも多くの時間がかかった。さらに、原因は不明であるが、白色干渉計制御ソフトウエアが度々異常終了を起こして作業が中断したこともあり、計画は当初の予定ほど順調に進まなかった。それでも、ピットの個数計測が完了したサンプルについては年代を推定する作業を行うことができた。このとき、測定されたピット個数密度[個/白色干渉計視野面積]から、α崩壊を起こしたウラン原子の個数密度[個/単位体積]への変換を行うが、それにはエッチング速度（単位時間にエッチング液が白雲母結晶を侵食する速度）の情報が必要である。今回の年代推定では、文献にあるエッチング速度の値を用いたが、本来は同じ白雲母でもサンプルごとに異なるはずである。そこで来年度は、より正確な年代推定を行うため、白色干渉計を用いて白雲母結晶のエッチング速度の測定を行う計画を立てている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件