~考古遺物の原料産地推定~ 表面電離型質量分析計による高精度鉛同位体比分析

AMM-1604

1.概要

高精度鉛同位体比分析法は、鉛の安定同位体比を正確に測定することにより、遺物に使用された原料の産地を推定する手法です。

鉛(Pb)は多くの同位体を持ちますが、地球誕生時から存在した質量数204、ウラン(U)やトリウム(Th)が放射壊変を起こして生成する206・207・208の4つが安定同位体と考えられています。(表1)
4つの安定同位体は、初期に存在した鉛量及びウランやトリウムと共存した時間の違いにより、産地によって比率が僅かに異なります。 従って、高精度鉛同位体比分析で得られた結果と産地別の同位体比率のデータを照合することにより、出土遺物の産地推定を行うことが可能となります。

文化財の鉛同位体比分析に関する技術紹介はこちらから

2.試料情報

1) 主要な対象材料
  1.銅系資料 (青銅、純銅など)
  2.ガラス系資料(カリガラス、鉛ガラスなど)

2)必要量
 50mg程度(鉛含有量によって異なります)

表1 U及びThの放射壊変と鉛の生成

親核種 質量数 半減期 娘核種 質量数
U 238 45億年 Pb 206
U 235 7.1億年 Pb 207
Th 232 140億年 Pb 208
*** *** *** (Pb) (204)

3.装置仕様

表面電離型質量分析装置 Thermo Fisher SCIENTIFIC社製/MAT262

表2 同位体比測定精度

同位体比 206/204 207/204 207/206 208/206
測定精度* ±0.010 ±0.010 ±0.0003 ±0.0006

*NBS SRM981-1の日間精度から算出(±1σ)

図1 装置外観(クリーンルーム内に設置)
図1 装置外観(クリーンルーム内に設置)

4.測定事例;銅鏡の分析

図2 東アジア地域の鉛同位体比分布図(左:A式図 右:B式図)

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