共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 グリーンランド南東ドームアイスコアの超高解像度宇宙線生成核種分析
新規・継続の別 継続（R04年度から）
研究代表者／所属 弘前大学大学院理工学研究科
研究代表者／職名 准教授
研究代表者／氏名 堀内一穂

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 八木橋理子 弘前大学大学院理工学研究科 博士前期課程学生

2

 鐘ケ江竜斗 弘前大学大学院理工学研究科 博士前期課程学生

3

 飯塚芳徳 北大低温研

4

 的場澄人 北大低温研

研究目的 　地球に入射する宇宙線と大気との相互作用により生成する宇宙線生成核種は、過去の宇宙線強度変動の、ひいては太陽活動や地磁気強度変動の類稀なプロキシである。また、成層圏下部でその3分の2が生成されるため、成層圏・対流圏物質交換のトレーサーにもなり得る。本研究の目的は、従来より格段に高解像度のアイスコア宇宙線生成核種記録を取得し、そのフォールアウト変動を連続的に解明することである。そのために世界で最も優れた試料として、グリーンランド南東ドームアイスコアIIを分析する。
　　
研究内容・成果 　本年度は、グリーンランド南東ドームアイスコアIIより、1850年から1869年および1962年から1979年の試料を切り分けた。切り分けは、低温科学研究所にて、コアの保管状況と年代モデルを丁寧に確認しながら、約1ヶ月の解像度が実現できるようになされた。切り分け後の試料は、弘前大学の実験室にて前処理が施され、東京大学総合研究博物館の5MVタンデム加速器を用いた宇宙線生成核種ベリリウム10の加速器質量分析に供される予定である。
　さらに本年度は、2000年から2020年の分析データに関して解析と研究が進んだ。この期間のベリリウム10濃度は、5月から7月を濃度増大のピークとした明瞭な季節変動を繰り返した。また濃度の年平均値は、太陽活動の11年周期（シュワーベ周期）に支配された宇宙線強度変動の観測値と高い正の相関を示した［実績1-3］。さらに、日本の大気ベリリウム10濃度の連続観測データと比較すると、宇宙強度線変動の観測値との食い違いが大きい年は両者で一致しており、これと成層圏のイベントとの相関性も認められた［実績2］。
　その他、前年度に切り分けられた年代区間である1799年から1820年と1941年から1961年および1980年から1999年に関して、本年度に試料前処理と加速器質量分析が順次進められた。より長い期間の記録を得ることで、グリーンランド南東ドームアイスコアIIに含まれるベリリウム10の各種トレーサー利用に関して、より良い理解が進むことが今後期待できる。また、こうした試料前処理の過程では、宇宙線生成核種塩素36分析用の試料が1年につき約1kg生産され、宇宙線イベント発見時の分析に向けて保管されている。
　　
成果となる論文・学会発表等 [1] Riko Yagihashi， Kazuho Horiuchi， Kohsei Yoshioka， Iizuka Yoshinori， Sumito Matoba et al.， A quasi-monthly 10Be record from 2000-2020 CE obtained from the Greenland SE-Dome ice core II. Japan Geoscience Union Meeting 2023， MAKUHARI MESSE & all over the WORLD， 21–26 May 2023.

[2]　八木橋理子・堀内一穂・吉岡恒星・飯塚芳徳・的場澄人ほか， グリーンランド南東ドーム第二期アイスコアから得られた2000年以降の約1ヶ月分解能10Be記録．グリーンランド南東ドームアイスコアに関する研究集会，北海道大学低温科学研究所，2023年8月8日-8月10日．

[3]　Riko Yagihashi， Kazuho Horiuchi， Kohsei Yoshioka， Yoshinori Iizuka， Sumito Matoba， et al.， A quasi-monthly 10Be record of the early 21st century obtained from the Greenland SE-Dome II ice core. The 9th East Asia Accelerator Mass Spectromentry Symposium (EAAMS-9)， Korea Institute of Science and Technology (KIST)， Seoul， Republic of Korea， 22–24 Nov. 2023.