ナノ粒子年代学に向けた単一粒子U-Pb同位体比計測法の開発

抄録

宇宙地球年代学において、年代測定試料の微小化は常に新しい研究展開を生み出してきた。本研究では、ICP質量分析法による高速・高感度な微粒子ごとの同位体比計測技術に着目し、大量の微粒子を対象とした分析手法の開発を行った。実際の実験では、年代参照物質であるバッデレイ石(ZrO₂)に対してレーザーアブレーション(LA)を実施して生成した微粒子をガス流により輸送し、二手に分岐して片方を飛行時間型ICP質量分析装置(ICP-ToF-MS)へ、もう一方を高時間分解多重検出器ICP質量分析装置(HTR-MC-ICP-MS)へと導入した。ICP-ToF-MSを用いてLA生成微粒子の最大粒径が150 nm程度であることが明らかになった。そして、HTR-MC-ICP-MSを用いてLA生成微粒子に含まれるウランおよびその壊変に由来する²⁰⁶Pbを検出することに成功した。このことは粒径1 µm、ウラン濃度が数100 µg g^-1、100 Maの鉱物粒子の²⁰⁶Pb/²³⁸Uを計測可能であることを意味する。