岩石のU-Pb年代測定

地球の歴史を知るときに、いつ岩石ができたのかというのは重要な情報です。本研究室では、岩石中の鉱物に含まれる僅かなウランの放射性同位体が鉛に変化する「ウランー鉛年代測定法」を用いて、岩石の年代測定を行っています。

レーザーでサンプルを照射して、質量分析計という装置でウランと鉛の量を測定します。

岩石のU-Pb年代測定法に一般的に用いられるのは比較的多くのウランを含むジルコンという鉱物です。近年、ジルコン以外の鉱物のU-Pb年代測定法も実施されるようになってきました。本研究室では、炭酸塩鉱物や柘榴石といった新たな鉱物のU-Pb年代測定法の開発も行っています。また新たな同位体分析手法の研究も行っています。

ガラス固化体と地下水の反応過程の解明

原子力発電の使用済み燃料の再処理工程で生まれる廃棄物は地層処分されることになります。このとき，廃棄物を含むガラス固化体と地下水が数万年の時間スケールでどのように反応しうるかを知ることは，安全な地層処分をする上でとても大事です。このことを検討するために，様々なガラスの水に対する溶解実験を行っています。実験結果に対して物理化学的な検討とニューラルネットワーク解析，ガウス過程回帰などの機械学習を用いた解析を行い，安全に地層処分をすることができるガラス組成を探る研究を行っています。

スカルン等の花崗岩マグマに伴う鉱床の形成メカニズム・プロセス

石灰岩や堆積岩に花崗岩が貫入すると、花崗岩周辺に新たな鉱物ができることがあります。これをスカルン鉱物と呼びます。スカルン鉱物には銅や亜鉛、鉛など、有用な金属を含むものが多く大規模に産出する場合は鉱床となります。世界的にも大規模に採掘をした岩手県の釜石鉱山がよく知られています。花崗岩のマグマは、スカルン以外にも様々な金属鉱床を作り出します。花崗岩に関連する鉱床の形成条件を制約したり、鉱床のできるプロセスを調べる研究を行なっています。