水素分子-星間塵相互作用は星間分子の重水素濃集を促進するか？

• Project/Area Number: 25887002
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Geochemistry/Cosmochemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 植田 寛和 北海道大学, 低温科学研究所, 研究員 (20705248)
• Project Period (FY): 2013-08-30 – 2015-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 水素分子 / アモルファス氷 / 星間分子雲 / 表面

Research Abstract

従来，分子雲におけるオルソ水素分子の存在度の比率が高く，その値は不変とされてきたが，近年の研究で氷星間塵上において水素分子のオルソ・パラ転換が起こることが示唆された．しかし，その詳細は未解明であり，氷星間塵上での水素分子のオルソ・パラ転換の確率およびメカニズムを定量的に明らかにすることを本研究の目的とした．
本研究を遂行するための装置開発を行った．真空チャンバー内に設置したアルミ基板が極低温（5 K程度）まで下がることを確認し，その上にH2Oガスを蒸着させ擬似星間塵としてのアモルファス氷を作製した．オルソ・パラそれぞれの水素分子の存在度を定量的に調べるために，水素分子の回転状態を共鳴多光子イオン化法および飛行時間型質量分析法を用いて計測した．予備実験として，水素ガスをリークバルブから真空チャンバー内に導入し，各回転状態の水素分子を計測した．良く定義した状態下で水素分子と氷の相互作用を調べるために，水素分子線源の開発を行い，水素分子線が生成できたことを確認した．

Current Status of Research Progress

Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ab Initio Molecular Dynamics Calculations versus Quantum-State-Resolved Experiments on CHD3 + Pt(111): New Insights into a Prototypical Gas-Surface Reaction (2014)
  • Author(s): F. Nattino, H. Ueta, H. Chadwick, M. E. van Reijzen, R. D. Beck, B. Jackson, M. C. van Hemert, G-J. Kroes
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry Letters Volume: 5 Issue: 8 Pages: 1294-1299
  • DOI: 10.1021/jz500233n
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantum state-resolved gas/surface reaction dynamics probed by reflection absorption infrared spectroscopy (2013)
  • Author(s): L. Chen, H. Ueta, R. Bisson, R. D. Beck
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 84 Issue: 5 Pages: 53902-53902
  • DOI: 10.1063/1.4803933
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nitrogen Scattering at Ru(0001) Surfaces (2013)
  • Author(s): T. Zaharia, H. Ueta, M. A. Gleeson, A. W. Kleyn
  • Journal Title: Zeitschrift fur Physikalische Chemie Volume: 227 Issue: 9-11 Pages: 1511-1522
  • DOI: 10.1524/zpch.2013.0415
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantum state-resolved CH4 dissociation on Pt(111): coverage dependent barrier heights from experiment and density functional theory (2013)
  • Author(s): H. Ueta, L. Chen, R. D. Beck, I. Colon-Diaz, B. Jackson
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics Volume: 15 Issue: 47 Pages: 20526-20535
  • DOI: 10.1039/c3cp52244j
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 個体ベンゼンの水素原子トンネル付加反応によるシクロヘキサン生成 (2013)
  • Author(s): 羽馬哲也, 植田寛和, 渡部直樹, 香内晃
  • Organizer: 第３８回原子衝突学会年会
  • Place of Presentation: 理化学研究所（和光）鈴木梅太郎記念ホール
• [Presentation] 水素分子-氷表面相互作用研究のための分子線装置開発 (2013)
  • Author(s): 植田 寛和, 羽馬 哲也, 中坪 俊一, 森 章一,藤田 和之, 齋藤 史明, 香内 晃, 渡部 直樹
  • Organizer: 第19回 低温科学研究所 技術部 技術報告会
  • Place of Presentation: 北海道大学 低温科学研究所
• [Remarks] 北海道大学低温科学研究所 宇宙物質科学・宇宙雪氷学グループ
  • URL: http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/astro/index.html