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アジサイの特徴

アジサイは一般に植物にとって毒である
アルミニウムに高い耐性を持つ
アジサイの花色は土壌環境によって変化

花色は花弁中に存在する色素である
アントシアニンで発色する

アジサイを用いた本実験の目的
PIXE法を用いた、花色に関係する
アルミニウムの検出

種類や花色の違いによるアルミニウム
の分布、蓄積の比較

PIXE 法 （ 荷 電 粒 子 励 起 X 線 放 出 法 )
加速器からの荷電粒子を試料に照射し、試料中の元素を
励起させる。その際に放出される原子固有の特性X線を
検出することによって元素分析を行う方法。
色の発色メカニズム
アルカリ性土壌で育成
構造がpHに応じて変化
強酸性
赤
中性
植物
の
細胞
液
アルカリ性
紫
青
アントシアニ
ン
は赤色を発
色
赤色の花
酸性土壌で育成
Al 溶け出す
金属錯体作成
アントシアニン
は青色を発色
青色の花
今回のアジサイ
ホンアジサイ
ブルースカイ
名称不明
城ヶ崎
西洋アジサイ
ロシタ
テラーホワイト
前処理/試料
採取後、洗浄し、押し花にして乾燥。
導電テープを用いて試料ホルダーに接着。
試料
ステンレススチール
試料ホルダー例
試料数
計36個
ブルースカイ 花2 葉8 茎1
ホンアジサイ
2
2
1
城ヶ崎
2
2
1
名称不明
2
2
1
ロシタ
2
2
1
テラーホワイト 2
2
1
測定装置・条件
京都大学 工学研究科原子核工学専攻 放射実験室
加速器
入射粒子
ビーム電流
ビーム径
ビーム電流量
検出器
分解能
アブゾーバー
4MVバンデグラフ型加速器
2.5 MeV He⁺ビーム
15 nA
1.0φ
6 mC or 10分間
Si（Li）検出器（プリンストンガンマテック社）
108 eV
9.4 mm厚 ダイヤホイル
ビームの選択
H+
H2+
He+
MeV
2.5
2.5
2.5
ダイヤホイルの
厚さ（mｍ）
80
25
10
10-5
0.03
0.3
2.15×104
21.5
1.87×104
561
4.6×104
13800
透過率
電離断面積
透過率×断面積
装置写真
試
料
ホ
ル
ダ
｜
Ｓｉ（Ｌｉ）検出器
差動排気系
試料チェンバー
装置図
ビームによるスペクトルの比較
4
10
10
K Ca Kb
S
AlSiP Cl K
Ca
3
X ray counts
X ray counts
10
10
Mg
2
10
10
Cr Kb
Ca
CrKb
+ビーム
2.5
MeV
H
+
2
Fe 2.5 MeV He ビーム
Fe Kb
Ti Kb
Si
Ni
S
1
10
10
Mg
Al P Cl
0
Ca Ti
10
10
00
22
44
Mn Co
66
88
Energy
(keV)
Energy
(keV)
10
10
12
12
14
14
アジサイのスペクトル
10
x ray count
10
10
10
10
4
2.5 MeV He+ビーム
ブルースカイ
ホンアジサイ
ロシタ
3
2
1
Mg Al Si P
0
0
1
S
K
Cl
2
Energy (keV)
3
Ca
4
Ｋに対するＡｌのPeak Areaの比較
0.2
花
葉
0.15
Al/ K
茎
0.1
0.05
0
ブ ル ース カ イ
ホン ア ジ サ イ
城ヶ崎
不明
ロ シタ
テ ラ ーホワイ ト
まとめ

アルミニウムは 花・葉・茎 全てに存在

アルミニウムの蓄積量
色別
部分別
部位別

概算濃度
城ヶ崎
ブルースカイ
ロシタ
青花＞赤花
葉＞花＞茎
均一に分布
（正常な植物体における無機必須元素の平均含有率より Kの濃度は10000
ppm）
花
花
花
1250 ppm 葉
900 ppm 葉
200 ppm 葉
1500 ppm
1400 ppm
300 ppm
京都府立大学応用物理学研究室 研究内容のページに戻る