研究者業績

深海 雄介

フカミ ユウスケ  (Yusuke Fukami)

基本情報

所属
学習院大学 理学部 化学科 助教
学位
博士(理学)(東京工業大学)

研究者番号
10754418
ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0002-6066-8761
J-GLOBAL ID
201901012340502578
researchmap会員ID
B000353081

論文

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  • Teruhiko Kashiwabara, Yusuke Fukami, Sayuri Kubo, Ayako Watakabe, Minako Kurisu, Satoshi Tokeshi, Tsuyoshi Iizuka, Katsuhiko Suzuki
    Journal of Analytical Atomic Spectrometry 39(7) 1759-1777 2024年4月30日  
    A key driver to develop stable tungsten (W) isotope geochemistry is its unique relationship with molybdenum (Mo). Here, we establish a combined double-spike (DS) method for W (180W-184W spike) and Mo (97Mo-100Mo spike) to perform simple, efficient, and robust isotope measurements of these two chemically analogous elements in single sample aliquots. Based on previous column chemistry, we optimized two-stage anion-exchange procedures to remove matrix elements, particularly the critical interference of Ta and Hf on 180W, and to collect sharply separated W and Mo fractions. The obtained recoveries are quantitative for both elements, and their purities are sufficiently high to achieve high-precision measurements comparable to previous DS measurements of individual elements. The reproducibility of our isotope measurements for in-house standard solutions (2SD) was ±0.02‰ for δ186W and ±0.03‰ for δ98Mo. We applied our method to 27 geological reference materials including 10 igneous rocks (AGV-2, JA-3, JR-1, JB-1, JB-1a, JB-2, JB-3, W-2a, TDB-1, and WGB-1), 9 sediments (Nod-A-1, Nod-P-1, JMn-1, JMS-1, JMS-2, CRM7302-a, HISS-1, MESS-4, and PAC-3), and 8 sedimentary and metasedimentary rocks (SDC-1, SDO-1, SBC-1, SCO-1, SCO-2, JSL-1, JSL-2, and IOC-1) to produce a comprehensive data set. The data set confirmed the accuracy of our measurements and expanded the reference materials available for interlaboratory comparisons of δ186W and δ98Mo. The data set also indicates potential pitfalls in sample preparations for particular sample types and shows several variations of W and Mo isotopes possibly related to low-/high-temperature geochemical processes. Our new method, plus the reference data set, will facilitate the development of stable isotope geochemistry for W and Mo.
  • Yusuke Fukami, Ryoko Ariizumi, Yuta Ijichi, Takeshi Ohno, Teruhiko Kashiwabara, Takazo Shibuya, Katsuhiko Suzuki, Takafumi Hirata
    Proceedings of the National Academy of Sciences 2024年4月18日  査読有り
  • Ami Yoshida, Junko Shikimori, Takeshi Ohno, Yuta Ijichi, Yusuke Fukami, Masahiro Sakata, Takafumi Hirata
    Journal of environmental radioactivity 255 107011-107011 2022年9月19日  査読有り
    We examine the historical changes of 236U/238U and 235U/238U in a sediment core collected in Tokyo Bay and elucidate the anthropogenic sources of uranium in the 1960s-2000s. Uranium-236 was detected in samples deposited in the 1960s-2000s, and the 236U/238U ratio of the sediment core shows peak values in the 1970s. The 235U/238U isotopic ratios in samples deposited in the early 1960s are almost identical to that of natural uranium, implying that the 236U might have originated from global fallout. A decrease in 235U/238U was observed in the late 1960s-2000s, suggesting that depleted uranium from nuclear fuel reprocessing increased the 236U/238U ratios in the sediment. The 236U/238U values in sediments from the 1980s-2000s were lower than those in the 1970s but considerably higher than those in the 1960s, suggesting that the main source of depleted uranium still remains around Tokyo Bay. Our results demonstrated that the depleted uranium released in the 1970s should be considered as an important end-member when using uranium isotopic ratios as environmental tracers in closed aquatic environments around industrial cities.
  • Yusuke Fukami, Teruhiko Kashiwabara, Hiroshi Amakawa, Takazo Shibuya, Akira Usui, Katsuhiko Suzuki
    Geochimica et Cosmochimica Acta 318 279-291 2022年2月1日  査読有り
    We present the first report of the concentrations and stable isotope compositions of Te in the surface layer of ferromanganese crusts collected from the slope of two seamounts in the Northwest Pacific Ocean, Takuyo-Daigo and Takuyo-Daisan, which cover water depths from 1000 to 5500 m. The Te concentration in the surface layer of the ferromanganese crusts sharply decreases with increasing depth at shallow regions, but this decrease becomes more gradual at deeper regions. The Te isotope composition exhibits two trends that become (1) lighter with increasing water depth at shallow depths and (2) heavier with increasing water depth at greater depths. These profiles are the same for the two seamounts and indicate two types of correlations between the concentration and isotope composition with water depth. The turning points are located at approximately 2000 m for Takuyo-Daigo and 3200 m for Takuyo-Daisan, which likely correspond to different oxygen minimum zones. Co-precipitation processes with Fe and oxidation involving Mn may be responsible for the variation of Te concentration and isotope composition with water depth. These processes are also related to a change of the dissolved oxygen concentration in ambient seawater. The Te isotope compositions in ferromanganese crusts may therefore serve as a potential proxy for changes of the oxygen minimum zone of paleoceans.
  • Takeshi Ohno, Naoki Sato, Junko Shikimori, Yuta Ijichi, Yusuke Fukami, Yasuhito Igarashi
    Science of the Total Environment 2021年  査読有り
    We examine the temporal changes of 236U/238U and 235U/238U in atmospheric deposition from samples collected in Tokyo and Akita from 1963 to 1979 and elucidate the spatial distribution and historical changes of the anthropogenic sources of uranium in Japan. The 236U/238U ratio of atmospheric deposition in Tokyo peaked in 1963 and again during the 1970s, while the corresponding 235U/238U ratios of atmospheric deposition during the second peak period were lower than that of natural uranium. The 236U/238U ratios of atmospheric deposition in Akita samples peaked in 1963. The 235U/238U ratios in Akita samples were almost identical to that of the natural uranium ratios. These results suggest that the peak of 236U/238U in 1963 corresponds to what is recognized as representative for global fallout. The increase of 236U/238U and the decrease of 235U/238U observed simultaneously in the 1970s indicate that depleted uranium has subsequently been released into the environment around Tokyo. The cumulative deposition density of 236U for atmospheric fallout samples collected in Tokyo from 1968 to 1979 is an order of magnitude larger than that of the global fallout, suggesting that the depleted uranium in the 1970s is a major component of 236U in Tokyo and should be considered as an end-member when using 236U as an environmental tracer in the industrial city. This knowledge can facilitate future research using 236U as an effective environmental tracer.

MISC

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  • 深海 雄介, 横山 哲也, 奥井 航
    日本地球化学会年会要旨集 61 175-175 2014年  
    本研究では、Reisberg et al. (2009)の方法に基づいた段階的酸処理をAllende、Murchison、Tagish Lakeの3つの炭素質コンドライトに対して行い、得られた酸処理液中のTe同位体分析をTIMSにより行った。Allendeの耐酸性残渣以外の酸処理液には同位体異常は確認できず、プレソーラー粒子が保持していた元素合成由来のTe同位体異常がコンドライト母天体形成以前のネビュラプロセスによって消失したことを示唆している。一方で、Allendeの耐酸性残渣のTe同位体組成には、130Te/128Te比に負の同位体異常が見られた。この異常は、Maas et al.(2001)で計算されたII型超新星爆発由来のTe同位体組成由来の異常か、もしくはRichter et al. (1998)で報告されているAllende中のナノダイヤモンド由来のTe同位体異常との混合によって説明できる。
  • 横山 哲也, 深海 雄介, 永井 友一朗, 中本 泰史
    日本地球化学会年会要旨集 61 174-174 2014年  
    近年、隕石に様々な重元素同位体異常が発見され、初期太陽系は同位体的に不均質であったことが明らかとなった。一方、そのような同位体異常を示さない元素も存在する。このことは原始太陽系星雲内において均質化された元素とされない元素が存在することを示唆するが、その具体的メカニズムについては未だ不明である。我々はこれまでに報告されている隕石全岩と酸処理液の重元素同位体異常に関するデータをコンパイルし、それを元に初期太陽系の同位体不均質について検討した。その結果、隕石に観察される同位体異常は元素の揮発性と強い関係を持つことが明らかとなった。隕石全岩に明確な同位体異常が観察されるのはSrやMoなど、50%凝縮温度が1300-1600Kの元素であり、これらの元素は太陽系内の熱プロセスによりダストの一部が選択的に破壊される際、固相と気相の双方に分配され、その後の固相―気相分離により同位体異常が形成されたと考えている。
  • Y. Fukami, T. Yokoyama, W. Okui
    44th Lunar and Planetary Science Conference 2013年3月  
  • Y. Fukami, T. Yokoyama
    Goldschmidt Conference 2012年6月  
  • Y. Fukami, T. Yokoyama
    43rd Lunar and Planetary Science Conference 2012年3月  
  • Y. Fukami, T. Yokoyama
    Goldschmidt Conference 2011年3月  
  • 深海 雄介, 横山 哲也
    日本地球化学会年会要旨集 58 227-227 2011年  
    隕石中に存在する元素合成起源の同位体異常を研究する際に、最も有用な元素の一つがテルル(Te)である。本研究では、プレソーラー粒子やCAI中の微小量Te同位体分析を行うことを目的として、負イオン表面電離型質量分析法(N-TIMS)を用いたTe同位体分析法の開発を行った。試薬によるテストの結果、200pgのTeに対しイオンカウンティングを使用した同位体比測定の繰り返し再現性(2 SD)はそれぞれ、120Te/128Teが約12‰、122, 123Te/128Teが約5‰、126, 128, 130Te/128Teが約2‰程度が得られた。本発表ではこれまでに得られた岩石標準試料及び始源的隕石のバルク測定結果について議論する。
  • 深海雄介, 入澤啓太, 木村純一, 横山哲也, 平田岳史
    日本地球惑星科学連合大会 2010年5月  
  • Y. Fukami, J. Kimura, K. Irisawa, T. Yokoyama, T. Hirata
    41st Lunar and Planetary Science Conference 2010年3月  
  • 深海 雄介, 木村 純一, 入澤 啓太, 横山 哲也, 平田 岳史
    日本地球化学会年会要旨集 57 272-272 2010年  
    IIIAB鉄隕石と石鉄隕石のパラサイトメイングループ(PMG)は化学組成や酸素同位体組成により、その起源について強く関連があると考えられている。本研究ではこれら隕石の金属部分のタングステン安定同位体組成をレニウム添加による外部補正法を用いて多重検出器型誘導結合プラズマ質量分析計により測定した。また、W濃度の測定を同位体希釈法により行った。IIIAB鉄隕石のW安定同位体比には質量に依存する同位体分別による変動幅が存在し、また、W安定同位体比とW濃度の間には強い相関が見られた。これらは母天体上での金属核固化過程に伴う同位体分別である可能性が示された。PMGの金属相のW安定同位体組成からはPMGの起源がIIIAB鉄隕石の母天体と関連があることが示唆される。
  • 深海雄介, 入澤啓太, 木村純一, 横山哲也, 平田岳史
    同位体比部会 2009年12月  
  • 入澤 啓太, 深海 雄介, 谷水 雅治, 平田 岳史
    日本地球化学会年会要旨集 55 359-359 2008年  
    現在、金属-珪酸塩分離年代を調べる最も有力な年代測定法は、ハフニウム-タングステン年代測定法と考えられている。この年代測定法を用いて、地球の核がCAI形成後から3000万年後に形成されたことがYinら(2002)によって報告された。しかしながら、この年代にはジャイアントインパクトによって核-マントル間におけるタングステンの完全同位体平衡が起きた、という仮定の上に成り立っている。そのため、より厳密な核-マントル分離年代を与えるには、惑星形成を通した金属相と珪酸塩相のタングステンの挙動について理解する必要がある。本発表では、レニウムを用いた外部補正法を適用し、隕石間におけるタングステン同位体組成を決定した。その結果、現在の上部マントルのタングステン同位体組成は、惑星の核を示す鉄隕石と同様な組成を持つことがわかった。

共同研究・競争的資金等の研究課題

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