タンデム型加速器質量分析計(ペレトロン)を用いた放射性炭素測定法の開発

• Material Type: 規格・テクニカルリポート類
• Title: タンデム型加速器質量分析計(ペレトロン)を用いた放射性炭素測定法の開発
• Author/Editor: 伊藤 茂; 徐 勝; 岩月 輝希; 阿部 雅人; 渡辺 雅人; 有我 真希
• Publication Date: 1999-08
• Publication Date (W3CDTF): 1999
• Alternative Title: Performance test of Tandem Accelerator Mass Spectrometer (TAMS) and 14C dating in Tono geoscience center
• Periodical title: JNC TN7400 99-010
• Target Audience: 一般
• Note (General): 出版タイプ： NA; 自然界に存在する放射性同位体は、各種試料の年代推定やトレーサーに用いられ、地球科学研究の一手段として非常に有効である。東濃地科学センターでは、各種天然試料中に含まれる放射性炭素の同位体分析を行うため、平成9年度にタンデム型加速器質量分析計(通称:ペレトロン)を導入した。この装置は、複数試料を連続的にイオン化するイオン源(固体用、気体用)、イオン化された粒子の導入部、5MVペレトロン加速器、摂氏90度分析電磁石、ファラデーカップ、摂氏20度静電デフレクター、微量同位体検出部から成り立っている。この装置により、放射性炭素(14C)の同位体分析を行うため、試料前処理方法の検討と放射性炭素濃度の測定精度の確認を行った。その結果、試料前処理真空ラインを用いて燃焼法で炭素粉末を生成したところ、90$\sim$95\%の炭素粉末回収率を定常的に得ることができた。14C濃度測定の再現性を調べるために、同一試料から精製された炭素粉末を試料として用い、14C/12Cと14C/13C比の測定を繰り返し行った結果、NIST OX -II(NIST:National Industrial Standard、シュウ酸)、あるいはIAEA C6(シュウ酸)の1$\sigma$の相対標準差(Standard deviation)は、$\pm$0.25\%であった。14C測定の正確性について、IAEAが配布する標準試料IAEACC2$\sim$C8を用いて測定を行った結果、いずれも2$\sigma$の誤差範囲でIAEAの推奨値と一致した。また、人工的に合成された14Cを含まない炭素粉末を用いてバックグラウンドの確認を行った結果、装置の測定時の14C/12C比は0.04pMC(63,000year B.P.)であった。試料調整の際の現代炭素の汚染について、0.00$\pm$0.02pMCの14Cの含有するIAEA C1(Mable)を真空ラインで炭素粉末化した結果0.10$\pm$0.01pMC(56,000year B.P.)を示した。この値は推奨値(0.00$\pm$0.02)より高く、前処理ラインと装置全体のバックグラウンドと考えられる。したがって、東濃地科学センターにおける年代測定システムでは、最大56,000年前の試料まで測定可能である。; Cosmogenic radioisotopes with a wide range of half life and a variety of chemical properties have made important contributions to the study of dating and tracer in earth science. In recent years, ultrasensitive high- energy Tandem Accelerator Mass Spectrometry (TAMS) have greatly improved the sensitivity with which cosmogenic radioisotopes can be detected. Accordingly, TAMS system (NEC 5MV 15SDH-2 Pelletron) was installed in JNC Tono Geoscience Center in March 1997 and used preliminarily for the 14C dating. TAMS system consists of multiple cathode ion source for solid and gas samples, sequential injection system, 5 MV Pelletron accelerator, 90$^{\circ}$ analyzing magnet, adjustable offset Faraday cups for abundant isotope measurement, 20$^{\circ}$ electrostatic deflector, and multiple electrode gas ionization chamber for rare isotope detection. A number of performance tests of TAMS for the radiocarbon analysis and improvement of graphite preparation method has been done. The graphite yields by combustion methods are routinely to be 90$\sim$95\%. Performance tests of TAMS include precision, accuracy of normalization and background levels. The precision of $^{14}$C/$^{12}$C and $^{14}$C/$^{13}$C ratios for NIST HOX-II or IAEA C6 were below 0.25 \%. The measurements of IAEA international standard sample (IAEA C2 $\sim$C8) agree with consensus values within the margin of 2$\sigma$ uncertainty. Machine background determined with chemical graphite is measured at 0.04 pMC equivalent to 63,000 year B.P., indicating that machine background and source cross contamination are negligible. The IAEA C1 was used to determine the background for whole TAMS system including the sample preparation line and the machine. A $^{14}$C activity of 0.10$\pm$0.01 pMC was obtained and corresponds to 56,000 radiocarbon years.
• Source: /JNC-TN7400-99-010.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN7400-99-010.pdf
• Access Restrictions: インターネット公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 自然界に存在する放射性同位体は、各種試料の年代推定やトレーサーに用いられ、地球科学研究の一手段として非常に有効である。東濃地科学センターでは、各種天然試料中に含まれる放射性炭素の同位体分析を行うため、平成9年度にタンデム型加速器質量分析計(通称:ペレトロン)を導入した。この装置は、複数試料を連続的に...