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不純物を含むアモルファス氷星間塵の構造と物性

研究課題

研究課題/領域番号 09304050
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関北海道大学

研究代表者

香内 晃  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60161866)

研究分担者 渡部 直樹  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (50271531)
荒川 政彦  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10222738)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
38,500千円 (直接経費: 38,500千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 34,000千円 (直接経費: 34,000千円)
キーワードアモルファス氷 / 原子間力顕微鏡 / 極低温 / 構造解析 / 彗星 / 星間塵 / アモロフォス氷
研究概要

開発した超高真空極低温原子間力顕微鏡および既存の実験装置を駆使して,アモルファス氷微粒子の生成・変成と彗星の起源・進化について以下の研究を遂行した.
1)アモルファス氷薄膜に,暗黒星雲と同じ条件(フラックス)の紫外線を照射して,水素分子の生成される反応を定量的に解析した.さらに,反応断面積を測定し,反応機構を決定した.
2)不純物を含むアモルファス氷の物性測定(熱伝導率および示差熱分析)を行った.熱伝導率は欠陥を含まないアモルファス氷より,2-3桁小さな値となった.示差熱分析の結果,不純物を含まないアモルファス氷では結晶化は発熱反応であるのに対して,不純物を含むアモルファス氷では吸熱反応となった.これはアモルファス氷の欠陥に含まれていた不純物分子が,アモルファス氷の結晶化に際して蒸発し,蒸発熱を奪うためである.
3)今回新たに研究を行ったアモルファス氷への紫外線照射による水素分子の生成反応や熱物性の測定の結果はアモルファス氷の欠陥構造(ミクロ〜マクロ)によっている事が明らかになった.
4)以上の結果をもとに,彗星核の熱史を計算し,不純物を含むアモルファス氷(実際の彗星に近い)では,これまで考えられていたような暴走的な結晶化は起こり得ないことが明らかになった.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Kouchi A.et al.: "Crystallization Heat of Impure Amorphous H2O Ice"Geophys.Res.Lett.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe N.et al.: "Measurement of D2 yields from amorphous ice by UV irradiation at 12 K"Astrophys.J.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouchi A.et al.: "New methods for making amorphous icy grains for comet nucleus simulation experiments"Proc.32nd ISAS Lunar and Planetary Symp.. 121-124 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 香内晃: "宇宙のアモルファス物質"応用物理. 68. 1179-1180 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouchi, A. et al.: "Crystallization Heat of Impure Amorphous H2O Ice."Geophys. Res. Lett.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, N. et al.: "Measurement of D2 yields from amorphous ice by UV irradiation at 12 K."Astrophys. J.. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouchi, A. et al.: "New methods for making amorphous icy grains for comet nucleus simulation experiments."Proc. 32nd ISAS Lunar and Planetary Symp.. 121-124 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouchi, A.: "Amorphous materials in space (in Japanese)"Applied Physics. 68. 1179-1180 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouchi, A., et al.: "Crystallization Heat of Impure Amorphous H_20 Ice"Geophys. Res. Lett. in press

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, N., et al.: "Measurement of D2 yields from amorphous ice by UV irradiation at 12 K"Astrophys. J.. in press

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kouchi, A., et al.: "New methods for making amorphous icy grains for comet nucleus simulation experiments"Proc. 32nd ISAS Lunar and Planetary Symp.. 121-124 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 香内晃: "宇宙のアモルファス物質"応用物理. 68. 1179-1180 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Arakawa,M.: "Collisional disruption of ice by high velocity impact" Proc.31th ISAS Lunar and Planetary Symp. 13-16 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugi,N., M.Arakawa, A.Kouchi and N.Maeno: "In-situ mass spectrometric observation of impact vaporization of water-ice at low temperatures" Geophys.Res.Lett.25. 837-840 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Higa,M., M.Arakawa and N.Maeno: "Size dependence of restitution coefficients of ice in relation to collision strength" Icarus. 133. 310-320 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Jeniskinns,P., D.F.Blake and A.Kouchi: "Amorophous water ice- A solar system material" in Solar Syytem Ices (ed.Schmitt et al.). 139-155

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Watanabe, Y.Awaya, A.Fujino, Y.Itoh, M.Kitajima, T.M.Kojima, M.Oura, K.Okuma, M.Sano, T.Sekioka,and T.Koizumi: "“Photoion-yield spetra of in the 4d-threshold energy region"" J.Phys.B 31. 4137-4141 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Shigemasa, J.Adachi, K.Soejima, N.Watanabe, A.Yagishita,and N.A.Cherepkov: "“Diret Ditermination of Partial Wave Contributions in sigma *Shape Resonance of CO Molecules"" Phys.Rev.Lett.80. 1622-1625 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Watanabe, J.Adachi, K.Soejima: "Fixed-molecule ls sigma_g,u photoelectron angular distributions as a probe of sigma_g^* and sigma_u^* shape resonances of CO_2" Physical Review Letters. 78. 4910-4913 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sano, N.Watanabe, Y.Awaya: "Photoionization of 4d-electrons in singly-charged Xe ions" Journal of Physics. B29. 5305-5313 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Koizumi, N.Watanabe: "4d Photoionization of Multiply Charghed Xe^q+(q=1-3) Ions" Physica Scripta. T73. 131-132 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Jenniskens P, Blake D.F. and Kouchi A.: "Amorphous water ice:a solar system material." Solar System Ices. 139-155 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sugi N., Arakawa M., Kouchi,A., and Maeno N.: "In-situ mass spectrometric observation of impact vaporization of water ice at low temperatures" Geophys.Res.Lett.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Arakawa,M. and N.Maeno: "Mechanical Strength of Polycrystalline Ice under Uniaxial Compression" Cold Regions Science and Technology. (in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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