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同位体地球科学

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令和２年度以降入学者 同位体地球科学
教員名 山中勝
単位数    2 学年 3･4 開講区分 文理学部
科目群 地球科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業形態 対面授業（一部遠隔授業）
授業の形態 文理学部での対面型授業(８回)およびオンデマンド型遠隔授業(７回)を組み合わせて実施する
（この授業で使⽤するシステムとその使い⽅については第１回授業で詳述）
Canvas LMSコースID・コース名称 N029222E5　2024同位体地球科学（山中勝・後・月2）
授業概要 同位体情報から読み解く地球科学の諸現象について学習する。
授業のねらい・到達目標 授業のねらい：
地球科学研究で用いられる同位体に関する基礎知識を理解するとともに，安定同位体および
放射性同位体を用いて求められる年代測定やと物質循環といった地球における諸現象について
理解できるようになる。

到達目標：
(1) 地球科学研究で用いられる同位体に関する基礎知識を身につける(2-6,15)。
(2) 安定同位体を指標とした地球科学研究の基礎知識を身につける(7-10,15)。
(3) 放射性同位体を指標とした年代測定の基礎知識を身につける(11,12,15)。
(4) 地球科学の諸現象について同位体を指標とした解析方法を理解する（13-15）。

学科プログラム（JABEE認定プログラムを含む）の学習・教育達成目標とのかかわり：
学科プログラム（JABEE認定プログラムを含む）の学習・教育到達目標「（G)地球科学の専門
知識を修得する」（1-15）に寄与する。
※括弧内の数字は授業計画内の講義番号

日本大学教育憲章との関係：
仮説に基づく課題や問題を提示し，客観的な情報を基に，論理的・批判的に考察できる
(A-3-3)。

ディプロマポリシー(DP)およびカリキュラムポリシー(CP)との関係：
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP3およびカリキュラムポリシー
CP3に対応している。
授業の形式 講義
授業の方法 当該の対面授業については文理学部において実施する。プリントについては当日配布する。
当該のオンデマンド型授業については開始時間にCanvas LMSを通じてPDFプリントと動画教材
が配信されるので，受講⽣はそれを学修する。授業で使⽤するPDFプリントについては履修者
各⾃がダウンロードすること。動画については視聴のみ可能であり，その公開期間は2週間と
する。
授業では配布プリントを使って，板書により授業を⾏う。適宜，PCプロジェクターなどによ
って図や写真をできるだけ多く⽰し，内容に関する具体的なイメージをもって理解できるよう
努める。
配布課題が出された次の授業のはじめに，その課題の模範解答を解説もしくは配信する。間違
った解答で課題提出を⾏った場合には，模範解答を参考として課題の再提出を⾏うことで，受
講⽣⾃⾝が理解を深めることができるようにする。

また，下記の授業以外に野外実習を⾏う場合がある。
履修条件 基礎化学を履修済であることが望ましい。
授業計画
1 授業の進め⽅について(A-3-3)（Canvas LMSにアクセスして登録すること）
【事前学習】シラバスを確認し，基礎化学を履修済みの場合はそのノートの関連部分を読んでおく （2時間）
【事後学習】学習したことの復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
2 同位体の基礎(A-3-3)
【事前学習】学習する同位体の基礎について調べておく （2時間）
【事後学習】配布された課題を行う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
3 平衡における同位体効果（１）同位体分別係数(A-3-3)
【事前学習】学習する同位体分別係数について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した同位体分別係数の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
4 平衡における同位体効果（２）同位体交換反応(A-3-3)
【事前学習】学習する同位体交換反応について調べておく （2時間）
【事後学習】配布された課題を行う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
5 動的同位体効果（１）レイリーモデルの原理(A-3-3)
【事前学習】学習するレイリーモデルの原理について調べておく （2時間）
【事後学習】学習したレイリーモデルの原理の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
6 動的同位体効果（２）レイリーモデルの利用(A-3-3)
【事前学習】学習するレイリーモデルの利用について調べておく （2時間）
【事後学習】配布された課題を行う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
7 酸素・水素安定同位体組成から見た水循環（１）水の安定同位体についての原理(A-3-3)
【事前学習】学習する水の安定同位体についての原理について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した水の安定同位体についての原理の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
8 酸素・水素安定同位体組成から見た水循環（２）水の安定同位体についての利用(A-3-3)
【事前学習】学習する水の安定同位体についての利用について調べておく （2時間）
【事後学習】配布された課題を行う （3時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
9 炭素の安定同位体地球化学（１）水体における炭酸システム(A-3-3)
【事前学習】学習する水体における炭酸システムについて調べておく （2時間）
【事後学習】学習した水体における炭酸システムの復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
10 炭素の安定同位体地球化学（２）水体における炭素同位体組成の原理と利用(A-3-3)
【事前学習】学習する水体における炭素同位体組成の原理と利用について調べておく （2時間）
【事後学習】配布された課題を行う （3時間）
【授業形態】対面授業
11 放射性同位体による年代測定（１）放射性同位体の壊変(A-3-3)
【事前学習】学習する放射性同位体の壊変について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した放射性同位体の壊変の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
12 放射性同位体による年代測定（２）放射壊変を利用した年代決定(A-3-3)
【事前学習】学習する放射壊変を利用した年代決定について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した放射壊変を利用した年代決定の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
13 同位体を指標とした二成分混合（１）二成分混合の原理(A-3-3)
【事前学習】学習する二成分混合の原理について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した二成分混合の原理の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
14 同位体を指標とした二成分混合（２）同位体を指標とした二成分混合の原理と利用(A-3-3)
【事前学習】学習する同位体を指標とした二成分混合の原理と利用について調べておく （2時間）
【事後学習】学習した同位体を指標とした二成分混合の原理と利用の復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
15 まとめと達成度の確認(A-3-3)
【事前学習】これまで学習した内容のまとめを⾏う （2時間）
【事後学習】解説で学習したことの復習を⾏う （3時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 使用しない。適宜プリントを配布する。
参考書 酒井均，松久幸敬 『安定同位体地球化学』 東京大学出版会 1996年
Gunter Faure and Terese M. Mensing, Isotopes Principles and Applications, John Wiley & Sons, 2005, 3 edition
Ian Clark and Peter Fritz,, Environmental Isotopes in Hydrogeology, Lewis Publishers, 1997
兼岡一郎  『年代測定学概論』 東京大学出版会 1998年
J．ヘフス 著／和田秀樹，服部陽子 訳 『同位体地球化学の基礎』 シュプリンガー・ジャパン 2007年
永田俊，宮島利宏 編 『流域環境評価と安定同位体 水環境から生態系まで』  京都大学出版会 2008年
成績評価の方法及び基準 試験(80%)、授業内に課す課題(20%)
総合的に判断し60点以上を合格とする。
<達成度評価基準>※括弧内の数字は授業計画内の講義番号
(1) 地球科学研究で用いられる同位体に関する基礎知識を習得している(2-6,15)。
(2) 安定同位体を指標とした地球科学研究の基礎知識を習得している(7-10,15)。
(3) 放射性同位体を指標とした年代測定の基礎知識を習得している(11,12,15)。
(4) 地球科学の諸現象について同位体を指標とした解析方法を理解している（13-15）。
なお，コロナ罹患により対面試験に参加できなかった場合には，別途追試験を実施するので，そ
の旨を速やかに申し出ること。
オフィスアワー 原則として，当該授業⽇の授業後2時間，質問等をCanvas LMSで受け付ける。
備考 事前学習として授業時に配布する課題については，対面型授業の場合は次回授業時に，オンデマン
ド型授業の場合には次回授業前までにCanvas LMSを通じて提出すること。

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