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2009 Fiscal Year Annual Research Report

極低温星間塵表面反応による水分子の重水素濃集

Research Project

Project/Area Number 21540502
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡部 直樹  Hokkaido University, 低温科学研究所, 教授 (50271531)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日高 宏  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (00400010)
Keywords地球外物質化学 / 重水素濃集
Research Abstract

本研究の目的は水分子の重水素濃集に対する星間塵表面反応の寄与を実験により定量化することである.平成21年度は氷星間塵表面反応による水分子生成実験をより定量的に行ない,これまでの研究では分からなかった以下の知見が得られた.(1)以前の実験で,低温O_2固体(8K)に水素原子を照射した際に得られるH_2O_2,H_2Oの生成量がH_2O_2>>H_2Oとなっていたのは,H原子の固体内拡散が小さいことが原因だった.O_2とH原子を同時に低温基板に蒸着することによりH_2O(氷)の生成量が飛躍的に増加した.宇宙環境では同時照射の実験条件に近い.(2)O_2と水素原子の反応により生成されるアモルファス(H_2O)氷の赤外線吸収スペクトルを観測したところ,ダングリングボンドによるバンドが見られなかった.これはH_2Oの蒸着により生成したアモルファス氷とは異なる特徴であり,反応により生成したアモルファス氷は空隙の少ないコンパクトな構造であることを示している.また,この特徴は天文観測による氷星間塵のスペクトルとよく一致し,氷星間塵がO_2と水素原子の塵表面反応により形成されたことを示唆している.

  • Research Products

    (25 results)

All 2009

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Formation mechanisms of oxygen atoms in the O(^3P_J) state from the 157nm photoirradiation of amorphous water ice at 90K2009

    • Author(s)
      Hama, et al.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics 131

      Pages: 114511

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation mechanisms of oxygen atoms in the O(^1D_2) state from the 157nm photoirradiation of amorphous water ice at 90K2009

    • Author(s)
      Hama, et al.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics 131

      Pages: 114510

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reaction routes in the CO-H_2CO-d_n-CH_3OH-d_m system clarified from H(D) exposure of solid formaldehyde at low temperatures2009

    • Author(s)
      Hidaka, et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 702

      Pages: 291-300

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of compact amorphous H2O ice by codeposition of hydrogen atoms with oxygen molecules on grain surfaces2009

    • Author(s)
      Oba, et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 701

      Pages: 464-470

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Translational and rotational energy measurements of photodesorbed water molecules in their vibrational ground state from amorphous solid water2009

    • Author(s)
      Yabushita, et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letters 699

      Pages: L80-L83

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonenergetic reactions between atomic hydrogen and molecules on interstellar grain surfaces2009

    • Author(s)
      Watanabe, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 194

      Pages: 012044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen isotope exchange and H(D) atom addition reaction of solid formaldehyde on amorphous solid water at low temperatures2009

    • Author(s)
      Hidaka, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 194

      Pages: 132024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 極低温星間塵表面原子反応による水分子生成2009

    • Author(s)
      大場康弘, 宮内直弥, 千貝健, 日高宏, 渡部直樹, 香内晃
    • Journal Title

      地球化学 43

      Pages: 117-131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 宇宙における水分子生成過程の解明に至るまで2009

    • Author(s)
      香内晃, 渡部直樹
    • Journal Title

      雪氷 71

      Pages: 395-401

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Tunneling reactions of atomic hydrogen and molecules on amorphous solid water at very low temperatures2009

    • Author(s)
      N.Watanabe
    • Organizer
      ILTS International Symposium "Frontier of Low Temperature Science"
    • Place of Presentation
      Hokkaido Univ.(札幌市)
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Tunneling reactions of atomic hydrogen and molecules on amorphous solid water at very low temperatures2009

    • Author(s)
      N.Watanabe, et al.
    • Organizer
      Horiba-ISSP International Symposium on "Hydrogen and water in condensed matter physics"
    • Place of Presentation
      Seimei-no-Mori Resort(千葉県長柄町)
    • Year and Date
      2009-10-16
  • [Presentation] Surface reactions of hydrogen atoms with oxygen molecules at low temperatures : A potential route for the H2O formation in space2009

    • Author(s)
      Y.Oba, et al.
    • Organizer
      Horiba-ISSP International Symposium on "Hydrogen and water in condensed matter physics"
    • Place of Presentation
      Seimei-no-Mori Resort(千葉県長柄町)
    • Year and Date
      2009-10-13
  • [Presentation] Quantum tunneling in the H-D substitution and the H(D) atom addition reactions of formaldehyde on low temperature surfaces2009

    • Author(s)
      H.Hidaka, et al.
    • Organizer
      Horiba-ISSP International Symposium on "Hydrogen and water in condensed matter physics"
    • Place of Presentation
      Seimei-no-Mori Resort(千葉県長柄町)
    • Year and Date
      2009-10-13
  • [Presentation] 低温固体表面における水素,窒素原子結合反応によるアンモニア分子生成2009

    • Author(s)
      日高宏, 渡辺元浩, 香内晃, 渡部直樹
    • Organizer
      日本惑星科学会2009年秋季講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-29
  • [Presentation] 氷星間塵表面におけるホルムアルデヒドの重水素化経路の特定2009

    • Author(s)
      渡辺元浩, 日高宏, 渡部直樹, 香内晃
    • Organizer
      日本惑星科学会2009年秋季講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-29
  • [Presentation] 低温ホルムアルデヒド固体表面における水素・重水素原子トンネル反応2009

    • Author(s)
      日高宏, 渡辺元浩, 香内晃, 渡部直樹
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大(熊本市)
    • Year and Date
      2009-09-27
  • [Presentation] 低温アモルファス氷表面における水素原子の拡散・脱離2009

    • Author(s)
      渡部直樹, 香内晃, 木村勇気
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本市)
    • Year and Date
      2009-09-27
  • [Presentation] 極低温表面反応CO+OHによるCO_2分子生成2009

    • Author(s)
      大場康弘,渡部直樹,日高宏,香内晃,Varelio Pirronello
    • Organizer
      日本地球化学会第56回年会
    • Place of Presentation
      広島大学(東広島市)
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] Hydrogen isotope exchange and H(D) atom addition reaction of solid formaldehyde on amorphous solid water at low temperature2009

    • Author(s)
      H.Hidaka, et al.
    • Organizer
      XXVI International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
    • Place of Presentation
      Michigan, USA
    • Year and Date
      2009-07-27
  • [Presentation] Nonenergetic Reactions Between Hydrogen And Molecules On Interstellar Grain Surfaces2009

    • Author(s)
      N.Watanabe
    • Organizer
      XXVI International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
    • Place of Presentation
      Michigan, USA
    • Year and Date
      2009-07-24
  • [Presentation] Formation of compact amorphous H2O ice by a reaction of hydrogen atoms with oxygen molecules at low temperatures2009

    • Author(s)
      Y.Oba, et al.
    • Organizer
      Gordon Research Conferences, Physics & Chemistry of Matrix-Isolated Species
    • Place of Presentation
      Oxford, UK
    • Year and Date
      2009-07-22
  • [Presentation] Reactions of Hydrogen Atoms and Molecules on Amorphous Solid Water at Very Low Temperatures2009

    • Author(s)
      N.Watanabe
    • Organizer
      Gordon Research Conferences, Physics & Chemistry of Matrix-Isolated Species
    • Place of Presentation
      Oxford, UK
    • Year and Date
      2009-07-22
  • [Presentation] 極低温表面原子反応によるアモルファスH_2O氷生成2009

    • Author(s)
      大場康弘, 他
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] 水素原子の表面拡散は速いか?:CO固体表面の場合2009

    • Author(s)
      木村勇気, 他
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] 極低温表面原子反応による分子雲での分子進化2009

    • Author(s)
      香内晃, 他
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2009-05-20

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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