星間分子生成反応における生成物の検出と速度定数の決定

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16750003
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中島 正和 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20361511)
• Keywords: C2ラジカル / 反応速度 / LIF / レーザー光解離

Research Abstract

LIF法を用いた不安定分子種の速度論研究を進めるため新規に製作した流通管式反応容器の性能と,実験手法の妥当性を確認するため,OH+C_2H_6の速度定数の測定を行なった.得られた速度定数は既報の値と良く一致しており,本実験装置はラジカルの速度論研究に適用可能であることを確認した.
これまでに,星間空間中に遍在しているC_2ラジカルを研究対象として,その反応速度定数の決定を試みた.この分子の基底電子状態は1重項であるが,3重項状態のエネルギーが700cm^<-1>程度であるため,室温では1重項と3重項状態の両方が存在しており,どちらの電子状態に対しても速度論の研究が可能である.本研究ではパルス・エキシマーレーザーを用いて,C_2Cl_4を多光子光解離することでC_2ラジカルを生成した.また,反応系としては星間空間で最も存在量の多い分子であるH_2との反応を取り上げた.C_2+H_2の速度定数に関しては幾つかの報告例があるが,気相中での反応生成物・中間体の検出や反応ポテンシャルに関する詳細な議論は為されていない.現在までにC_2+H_2およびD_2の速度定数を決定した.同位体の速度定数を,遷移状態理論を用いて比較することで,反応入り口にある遷移状態の構造に関する知見を得ることができると考えている.また,反応生成物として考えられているCCHラジカルやアセチレンはLIF法での検出が可能であるため,今後これらの反応性生物を実時間で検出することを予定している.