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ガス銃衝突で発生する高温プルームと有機分子合成過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05363
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関静岡大学

研究代表者

三重野 哲  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (50173993)

連携研究者 長谷川 直  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (10399553)
研究協力者 柴田 裕実  大阪大学, 産業科学研究所, 特任研究員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード小惑星衝突 / 高温ガスプルーム / 有機分子合成 / アミノ酸合成 / 軽ガス銃実験 / プラズマ発生 / 炭素ナノ粒子 / タイタン / タイタン衛星 / 鏡像異性体 / 衝撃加熱 / 炭素微粒子発生
研究成果の概要

窒素ガス中で飛翔体を固体ターゲットに衝突させ、高温ガスプルームを発生させた。このガスプルームを16 ch 探針で測定した。その結果、電子温度 約1万℃、プラズマ密度 10の14乗/立方m 程度のプラズマが発生することが分かった。高温ガスプルームの冷却過程で種々の化学反応が起き、合成された炭素ナノ粒子が秒速2 km/sで噴出した。合成炭素ススを液体クロマトグラフ法などで分析し、グリシンなど12種類のアミノ酸が合成されることが分かった。一方、鏡像異性体については、L型アミノ酸が過剰であった。モデル理論の検討により、プルーム中で多量のCNラジカルが発生し、そこからアミノ酸が合成されると見ている。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Production of Carbonaceous Molecules by the Impact Reaction in Nitrogen Gas by Use of a Gas-Gun2015

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 1117 ページ: 31-34

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.1117.31

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Possibility of Production of amino acids by impact reaction using a light gas gun as a simulation of asteroid impacts2015

    • 著者名/発表者名
      Okochi, K., T. Mieno, K. Kondo, S. Hasegawa, and K. Kurosawa
    • 雑誌名

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      巻: ORIGINS14 号: 1-2 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s11084-015-9419-4

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 窒素ガス中衝突実験において気相合成されるアミノ酸の分析(小惑星衝突模擬実験)2018

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、関口俊介、長谷川直、柴田裕実、小林憲正
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] タイタンへの小惑星衝突によるアミノ酸合成(ガス銃を用いた模擬実験)2018

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、関口俊介、中村悟之、長谷川直、柴田裕実、癸生川陽子、小林憲正
    • 学会等名
      生命の起源および進化学会の第43回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 小惑星の惑星/衛星への衝突によるアミノ酸合成(ガス銃を用いた模擬実験)2018

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、関口俊介、中村悟之、長谷川直、柴田裕実、癸生川陽子、小林憲正
    • 学会等名
      宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 衝突現象での高温ガスプルームの発生と有機分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      三重野哲
    • 学会等名
      静岡大・核融合科学研究所連携研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小惑星衝突によるアミノ酸合成の模擬実験(ガス銃実験)2017

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲、大河内一輝、関口俊介、長谷川 直、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪府豊中市、大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact synthesis of amino acids on carbon nano-particles in nitrogen gas2017

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, K. Okochi, S. Hasegawa,
    • 学会等名
      第52回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京都文京区、東京大学
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ガス中ガス銃衝突反応で合成されるアミノ酸の分析2017

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲、関口俊介、中村悟之、長谷川 直、柴田裕実、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • 学会等名
      平成28年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県相模原市、JAXA宇宙科学研究所
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of nano-particle flow in an impact-produced plasma and simulation of gas flow of gas gun experiment2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, T. Mieno
    • 学会等名
      18th Workshop on Fine Particle Plasmas
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガス銃を用いた窒素ガス中飛翔体衝突によるアミノ酸合成(小惑星衝突模擬実験)2016

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 学会等名
      「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」「原子分子データ応用フォーラムセミナー」合同研究会
    • 発表場所
      岐阜県土岐市、核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement of CN rotational temperature and blackbody temperature for a hot gas plume generated by gas-gun experiment2016

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, K. Kondo, T. Mieno
    • 学会等名
      17th Workshop on Fine Particle Plasmas/Japan-Korea Workshop on Dust Plasmas
    • 発表場所
      岐阜県土岐市、核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2段式軽ガス銃を用いた小惑星衝突模擬実験によるアミノ酸分子合成2016

    • 著者名/発表者名
      関口俊介、三重野 哲、長谷川 直、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      石川県金沢市、金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ガス銃衝突実験で発生する高温プルームのCN分子回転温度と黒体輻射温度の測定2016

    • 著者名/発表者名
      中村悟之、近藤和彦、三重野 哲
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      石川県金沢市、金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of amino acids synthesized in a gas plume by projectile-impact in nitrogen gas (Model experiment of asteroid's impacts}2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, H. Abe, K. Okochi, S. Hasegawa, H. Shibata, Y. Kebukawa, K. Kobayashi
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • 発表場所
      千葉県千葉市、幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ガス中高速飛翔体衝突により合成されるアミノ酸の分析(タイタン模擬実験)2016

    • 著者名/発表者名
      三重野晢、大河内一輝、柴田裕実、長谷川直、阿部仁美、癸生川陽子、小林憲正
    • 学会等名
      平成27年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA宇宙研(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ガス銃衝突実験で発生する高温プルームの分子回転温度測定2016

    • 著者名/発表者名
      中村悟之、近藤和彦、三重野晢
    • 学会等名
      第7回静岡大・核融合研連携研究フォーラム
    • 発表場所
      核融合科学研究所(岐阜県土岐市)
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Production of Carbon Nano-Particles and Amino Acids by Impact Reactions in Nitrogen Gas by Means of a Gas-Gun2015

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, K. Ookouchi, Hasegawa, K. Kurosawa
    • 学会等名
      8th Astrobiology Workshop
    • 発表場所
      東京工業大学ELSI会議室(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Production of Carbon Nano-Particles Including Amino Acids by Impact Reactions in Nitrogen Gas by Use of a Gas-Gun2015

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa
    • 学会等名
      Inter-Academia 2015
    • 発表場所
      浜松 ACT CITY(浜松市中区)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小惑星衝突による有機分子合成(ガス銃を用いたそのモデル実験)2015

    • 著者名/発表者名
      大河内一輝、三重野晢
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      東北大学大学院工学研究科(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] プラズマ科学研究室(三重野研究室)

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Esptmien/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-01-27  

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