2005 Fiscal Year Annual Research Report
系外原始惑星系円盤における固相-気相反応の速度論的解析
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17039003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
橘 省吾 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50361564)
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| Keywords | 系外惑星系 / 固相-気相反応 / カイネティクス / かんらん石 / 鉄-マグネシウム相互拡散 / 異方性 / 浮遊帯溶融法 / 元素分別 |
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| Research Abstract |
本研究では,物理条件(温度,圧力)と化学条件(ガス組成)を独立に変化させた固相-気相反応実験をおこない,反応律速過程や速度を物理化学条件の関数として求めることを目的とする.鉄を含んだ主要惑星物質に関する反応実験をおこなうためには,低圧でガス雰囲気を制御できるシステムを持つガス反応装置を作成する必要があり,今年度は雰囲気ガス組成を分析するための四重極質量分析計を購入した.また,実験に用いる鉄を含んだかんらん石を,浮遊帯溶融法を用いて合成することもおこなった.かんらん石の固相-気相反応による鉄とマグネシウムの元素分別を議論する際,固相であるかんらん石内の鉄-マグネシウム相互拡散係数が重要となるが,これまでの研究により,低圧下での拡散係数が1気圧下での拡散係数より大きいことが示唆されていた.鉄-マグネシウム相互拡散係数の低圧条件と1気圧下での相違をもたらす原因を明らかにし,また,ガス雰囲気に対する依存性を調べることを目的として,かんらん石中の鉄-マグネシウム相互拡散実験をおこなった.宇宙空間での固相-気相反応が起こりうる1400-1600℃の温度条件で酸素雰囲気を10^<-11>-10^<-9>barに制御した実験(全圧1気圧)をおこない,1400-1600℃において鉄-マグネシウム拡散が外因的拡散であることを明らかにした.また,異方性を調べた結果,低圧中の拡散と同様の異方性が見られることがわかった.ただし,異方性の程度は低圧下で増大することもわかった.これらの結果を現在,投稿論文としてまとめている.
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