リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「水試料の放射性炭素濃度測定のための手法改良」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

水試料の放射性炭素濃度測定のための手法改良

高橋, 浩 半田, 宙子 佐藤, 里名 中村, 俊夫 南, 雅代 Takahashi, Hiroshi A. Handa, Hiroko Sato, Rina Nakamura, Toshio Minami, Masayo 名古屋大学

2020.06

概要

We improved the current method of CO2 extraction from DIC in water samples. The improved method is simple and cost-effective, and has no need of carrier gas. In addition, it can be adapted to various water samples with wide range of DIC concentration by using reaction flasks of various sizes. This has the merit of being able to analyze water having low DIC concentration.  The CO2 extracted from water to headspace of a reaction flask is collected to cryogenic traps on a vacuum line. The gas in flask is introduced to a vacuum line not by bubbling or purging with a carrier gas but by expanding to the line using pressure difference. Water samples injected under the CO2-free condition and atmospheric condition showed the identical 14C concentration, indicating that blank of the new procedure is very low and considered to be negligible. The δ13C values of the extracted CO2 were related with CO2 yield, because of isotopic fractionation. Hence, high CO2 yield must be required, when the measured δ13C values should be used for discussion. On the other hand, 14C concentration of extracted CO2 showed the identical values within error range regardless of CO2 yield. It was concluded that the new procedure can be used as a suitable method for CO2 extraction from DIC in various water samples.

この論文で使われている画像

参考文献

Alvarado, J.A.C., Paces, T., Purtschert, R. (2013) Dating groundwater in the bohemian cretaceous basin:

Understanding tracer variations in the subsurface. Appl. Geochem., 29, 189-198.

Aucour, A.M., Sheppard., S.M.F., Guyomar, O., Wattelet, J. (1999) Use of 13 C to trace origin and cycling of

inorganic carbon in the rhône river system. Chem. Geol., 159, 87-105.

Burg, A., Zilberbrand, M., Yechieli, Y. (2013) Radiocarbon variability in groundwater in an extremely arid zonethe Arava Valley, Israel. Radiocarbon, 55, 963-978.

H. Takahashi et al. / The Nagoya University Chronological Research 4, 1-8 (2020)

Carmi, I., Noter, Y., Schlesinger, R. (1971) Rehovot radiocarbon measurements I. Radiocarbon, 13, 411-419.

Casacuberta, N., Castrillejo, M., Wefing, A.M., Bollhalder, S., Wacker, L. (2020) High precision 14C analysis in

small seawater samples. Radiocarbon, 62, 13-24.

Drimmie, R.J., Aravena, R., Wassenaar, L.I., Fritz, P., Hendry, M.J., Hut, G. (1991) Radiocarbon and stable

isotopes in water and dissolved constituents, Milk River aquifer, Alberta, Canada. Appl. Geochem., 6, 381-392.

Elliot, T., Andrews, J.N., Edmunds, W.M. (1999) Hydrochemical trends, palaeorecharge and groundwater ages in

the fissured Chalk aquifer of the London and Berkshire Basins, UK. Appl. Geochem., 14, 333-363.

Gao P, Xu X, Zhou L, Pack MA, Griffin S, Santos GM, Southon JR, Liu K. (2014) Rapid sample preparation of

dissolved inorganic carbon in natural waters using a headspace-extraction approach for radiocarbon analysis

by accelerator mass spectrometry. Limnol. Oceanogr.-Meth., 12, 174-190.

Haynes, C.V., Haas, H. (1980) Radiocarbon evidence for Holocene recharge of ground-water, Western Desert,

Egypt. Radiocarbon, 22, 705-717.

Iwatsuki, T., Xu, S., Mizutani, Y., Hama, K., Saegusa, H., Nakano, K. (2001) Carbon-14 study of groundwater in

the sedimentary rocks at the Tono study site, central Japan. Appl. Geochem., 16, 849-859.

Kitagawa, H., Masuzawa, T., Makamura, T., Matsumoto, E. (1993) A batch preparation method for graphite

targets with low-background for ams C-14 measurements. Radiocarbon, 35, 295-300.

Matsumoto, K. (2007) Radiocarbon-based circulation age of the world oceans. J. Geophy. Res., 112(C9), doi:

10.1029/2007jc004095.

Mažeika, J., Martma, T., Petrosius, R., Jakimaviciute-Maseliene, V., Skuratovic, Z. (2013) Radiocarbon and other

environmental isotopes in the groundwater of the sites for a planned new nuclear power plant in Lithuania.

Radiocarbon, 55, 951-962.

Molnár, M., Hajdas, I., Janovics, R., Rinyu, L., Synal, H.A., Veres, M., Wacker, L. (2013) C-14 analysis of

groundwater down to the millilitre level. Nucl. Instrum. Meth., B294, 573-576.

Nakamura, T., Niu, E., Oda, H., Ikeda, A., Minami, M., Takahashi, H., Adachi, M., Pals, L., Gottdang, A., Suya, N.

(2000) The HVEE tandetron ams system at Nagoya University. Nucl. Instrum. Meth., B172, 52-57.

Ostlund, H.G. (1987) Radiocarbon in dissolved oceanic CO2. Nucl. Instrum. Meth., B29, 286-290.

Rose, T.P., Davisson, M.L. (1996) Radiocarbon in hydrologic systems containing dissolved magmatic carbon

dioxide. Science, 273, 1367-1370.

Sikes, E.L., Samson, C.R., Guilderson, T.P., Howard, W.R. (2000) Old radiocarbon ages in the southwest Pacific

Ocean during the last glacial period and deglaciation. Nature, 405, 555-559.

高橋 浩・半田宙子(2014)ヘッドスペース法による水試料の放射性炭素測定のための前処理法の検討.

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書 , 25, 180-187.

Takahashi, H.A., Handa, H., Minami, M., Sato, R., Nakamura, T. (2020) New procedure of CO2 extraction

for radiocarbon analysis of DIC in water samples at Nagoya University and Geological Survey of Japan.

Proceedings of EA-AMS 8 & JAMS-22, 60-63.

Takahashi, H.A., Handa, H., Sugiyama, A., Matsushita, M., Kondo, M., Kimura, H., Tusujimura, M. (2019a)

Filtration and exposure to benzalkonium chloride or sodium chloride to preserve water samples for dissolved

inorganic carbon analysis. Geochem J., 53, 305-318.

Takahashi, H.A., Minami, M., Aramaki, T., Handa, H., Matsushita, M. (2019b) Radiocarbon changes of

unpoisoned water samples during long-term storage. Nucl. Instrum. Meth., B455, 195-200.

Takahashi, H.A., Minami, M., Aramaki, T., Handa, H., Saito-Kokubu, Y., Itoh, S., Kumamoto, Y. (2019c). A

suitable procedure for preparing of water samples used in radiocarbon intercomparison. Radiocarbon, 61,

1879-1887.

H. Takahashi et al. / The Nagoya University Chronological Research 4, 1-8 (2020)

Takahashi, H.A., Nakamura, T., Tsukamoto, H., Kazahaya, K., Handa, H., Hirota, A. (2013) Radiocarbon dating

of groundwater in granite fractures in Abukuma province, northeast Japan. Radiocarbon, 55, 894-904.

Wacker, L., Nemec, M., Bourquin, J. (2010) A revolutionary graphitisation system: Fully automated, compact

and simple. Nucl. Instrum. Meth., B268, 931-934.

Zhang, J., Quay, P.D., Wilbur, D.O. (1995) Carbon-isotope fractionation during gas-water exchange and

dissolution of CO2. Geochim. Cosmochim. Acta., 59, 107-114.

日本語要旨

水試料中のDICの14C測定を実施する上で必要なCO2抽出手法について、従来の手法を改良した。本

手法の利点は、キャリアーガスを必要としないため、高圧ガスボンベが不要であること、これまで有

機物試料の処理のために用いてきたCO2精製真空ラインに、簡単なユニットを追加するだけで実現可

能であるため、安価かつ省スペースであることが挙げられる。また、処理を行う試料のDIC濃度の適

用範囲が広いため、多様な試料に適用できる。ただし、あまりにもDIC濃度が高い場合には、現状の

反応容器の形状では、δ13C測定のための試料処理への対応が難しい。処理速度については、DIC処理

の専用の処理装置に軍配が上がるため、非常に多くの試料を処理するためには不向きである。

本論では、試料を反応容器へ注入するときの汚染について、そして、CO2の収率と捕集のための繰

り返し手順の回数・試料量・δ13C・14C濃度の関係について検証した。その結果、大気中で注入作業を行っ

ても、大気CO2の混入による14C濃度の上昇は確認されず、注入作業をCO2フリーの環境下で実施しな

くても良さそうであることがわかった。また、CO2の収率の低下によって、抽出されたCO2のδ13C値が

変化することが示された。抽出されたCO2を用いて測定した14C濃度だけではなく、δ13Cもデータとし

て用いる場合には、収率による同位体比の変化に注意が必要であることがわかった。試料量が少ない

場合には、拡散と捕集のサイクル数が少なくても収率が高くなるが、多くの試料へ適用することを考

えると、通常の処理手順として、サイクル数は4回が適切であることが示された。この手法の抽出に

よる14C濃度のばらつきは、AMS分析を実施する上で問題とならないレベルであると考えられる。

...

参考文献をもっと見る