産総研ら，X線でメタンハイドレートを非破壊観察

産業技術総合研究所（産総研），北見工業大学，高エネルギー加速器研究機構（KEK），九州シンクロトロン光研究センター（SAGA LS）は，十勝沖の海底から採取した天然のメタンハイドレートを非破壊構造観察，海水と共存する様子をとらえ，また，メタンハイドレートの分解過程をその場観察することに成功した（ニュースリリース）。

メタンハイドレートは「燃える氷」と呼ばれ，低温度・高圧力の環境下で水分子が作るカゴ状の構造中に，メタン分子を含む氷状の結晶。結晶中に多量のメタンを包接するため，新たな国産エネルギー資源として期待されている。

日本周辺では日本海の沿岸域やオホーツク海などで，海底付近の泥層中に塊状で分布する表層型メタンハイドレートの存在が確認され，主に太平洋岸に分布する砂層型メタンハイドレートとともに開発研究が続けられている。天然の表層型メタンハイドレート堆積物からメタンを回収・生産する技術の開発促進のためには，その物性や成長・分解過程の理解が必要となる。

しかし，物性を調べるための天然のメタンハイドレートの観察は容易ではない。現状では天然のメタンハイドレート堆積物の無人潜水艇からの表面観察，採取後に凍結保存された試料の電子顕微鏡や医療用X線CTを使った観察のいずれかの手法があるが，前者は分解能が足りないため細部まで観察することはできず，後者は感度が足りないため海水や氷とメタンハイドレートを区別できなかった。

そこで，ミリメートルないしセンチメートルスケールの試料中の天然メタンハイドレートの分布（マクロスケール）を調べ，マイクロメートルスケールの内部構造（ミクロスケール）を可視化するため，位相コントラストX線CTとマイクロX線CTによる観察を行なった。

その結果，天然のメタンハイドレートは，メタンガス気泡の周囲に膜状に分布し，その際に形成されたと思われる擬似球状構造が維持されていることが明らかになった。また，メタンハイドレート分解時の経時変化を三次元観察することにも成功した。

表層型メタンハイドレートは，十勝沖だけではなく，日本近海や世界各地のメタンハイドレート分布域に見られる。他の海域のサンプルについても測定することで，海底におけるメタンの分布や生成・分解をより詳細に理解できると考えられるという。

研究グループは，表層型メタンハイドレートが分布する海域において，資源量の把握や環境影響評価に対して，この研究の測定方法により得られたデータが活用できるとしている。