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2008 Fiscal Year Annual Research Report

重イオン誘起水中活性種ダイナミクスの研究

Research Project

Project/Area Number 18686078
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

田口 光正  Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60343943)

Keywords重イオン / 水中化学反応 / 初期活性種 / OHラジカル / 微分収率 / 比エネルギー / 核種依存 / 時間分解分光測定
Research Abstract

本研究では、ライフサイエンス研究において最も重要度の高い2から20MeV/uのHからArまでの重イオンを用いて、イオン照射直後に水中に生成する過渡活性種の収率を測定するとともに動的挙動を直接観測することで、実験・理論的にダイナミクス解析を行った。まず、水中における量子ビーム反応において重要な役割を担う水酸化(OH)ラジカルについて、照射イオンの特性や経過時間をパラメータとして、ナノ秒の時間領域における収率測定を行った。その結果、重イオンの核種の増大あるいはエネルギーの低下によるイオン飛跡周りのエネルギー付与密度が高くなる条件においてOHラジカル収率が低くなることが分かった。さらに、照射直後からの時間経過に伴う拡散・反応によりOHラジカル収率が減少することを明らかにした。この実験結果は、イオン飛跡周りのエネルギー付与構造により決定される活性種の初期分布とその後の拡散・反応現象の時間分解・空間分解解析結果により良く説明できた。さらに、昨年度までに構築した重イオン照射下時間分解光吸収測定システムの高度化を図るとともに、水中酸化反応で重要なOHラジカルや還元反応で重要な水和電子によって引き起こされる反応の直接観測を行った。具体的には、OHラジカルとKSCNとの反応で生じる(SCN)_2^-の生成や消滅反応などを直接観測するとともに、溶存酸素の効果や添加剤の影響、照射イオンの核種やエネルギー依存性などの解析が可能となった。以上の結果より、重イオンに特徴的な照射効果を引き起こす、主要な活性種挙動について、実験・理論的に解明できた。

  • Research Products

    (13 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Estimation of yields of hydroxyl radicals in water under various energy heavy ions.2009

    • Author(s)
      M. Taguchi et al.
    • Journal Title

      Radiation Research 171

      Pages: 254-263

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of the time-dependent OH-yield by using a fluorescent probe. Application to heavy ion irradiation.2009

    • Author(s)
      G. Baldacchino et al.
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 468

      Pages: 275-279

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Degradation of hydroxymaleimide in 2-propanol by irradiation of energetic heavy ions (I) -Air-saturated system-2008

    • Author(s)
      S. Nakagawa et al.
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry 77

      Pages: 1230-1232

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transient absorption measurement system using pulsed energetic ion.

    • Author(s)
      M. Taguchi et al.
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiolysis study of actinide complexing agent by irradiation with helium ion beam.

    • Author(s)
      Y. Sugo et al.
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重イオンパルスラジオリシスによる水中活性種挙動の観測2008

    • Author(s)
      田口光正, ら
    • Organizer
      第51回 放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば
    • Year and Date
      2008-10-16
  • [Presentation] AVFサイクロトロンと同期した重イオンパルスラジオリシスシステムの構築2008

    • Author(s)
      田口光正, ら
    • Organizer
      第3回高崎量子応用研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      群馬県高崎
    • Year and Date
      2008-10-10
  • [Presentation] Sensitive yield measurement of OH in water radiolysis at the Bragg peak of high-energy heavy-ions with CCA as a fluorescence probe.2008

    • Author(s)
      T. Maeyama, S. Yamashita, G. baldacchino, Y. Katsumura, M. Taguchi, A. Kimura, Y. Muroya, and T. Murakami
    • Organizer
      The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry
    • Place of Presentation
      東京 早稲田大学
    • Year and Date
      2008-09-01
  • [Presentation] Heavy ion pulse radiolysis system in TIARA facility of JAEA/Takasaki.2008

    • Author(s)
      M. Taguchi, et al.
    • Organizer
      The 2nd Asia-Pacific Symposium on Eadiation Chemistry
    • Place of Presentation
      東京 早稲田大学
    • Year and Date
      2008-09-01
  • [Presentation] Eadiolysis study of actinide complexing agent by irradiation with helium ion beam.2008

    • Author(s)
      Y. Sugo, et al.
    • Organizer
      The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry
    • Place of Presentation
      東京 早稲田大学
    • Year and Date
      2008-09-01
  • [Presentation] Degradation of hydroxymaleimide in N2-saturated 2-propanol by irradiation of energetic ions.2008

    • Author(s)
      S. Nakagawa, et al.
    • Organizer
      The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry
    • Place of Presentation
      東京 早稲田大学
    • Year and Date
      2008-09-01
  • [Presentation] 重イオン照射下水中活性種挙動を直接観測するための過渡吸収システムの構築2008

    • Author(s)
      田口光正, ら
    • Organizer
      平成20年度弥生研究会
    • Place of Presentation
      茨城県東海村東大
    • Year and Date
      2008-07-29
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.taka.jaea.go.jp/eimr_div/j638/index_j.html

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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