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高温ガスプルームの冷却過程で合成されるアミノ酸・有機分子の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03575
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分14010:プラズマ科学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

三重野 哲  静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードアミノ酸合成 / 小惑星衝突 / 衝突合成反応 / 高温ガスプルーム / ガス銃実験 / 間欠アーク放電 / レーザーアブレーション / 高温ラジカル反応 / アーク合成 / アミノ酸 / 冷却過程 / パルスアーク放電 / ガス銃 / ラジカル分子 / アブレーション
研究成果の概要

宇宙での有機分子合成と関連し、小惑星が衛星/惑星に衝突した時に起きる高温ガス反応にて種々のアミノ酸が合成されるという仮説を検証するため、2段式軽ガス銃を用いた衝突模擬実験を実施した。窒素ガス中で飛翔体をターゲットに衝突させると、微粒子を含む高温ガスが発生し、そのガスが冷える過程で合成反応が起きる。合成物を分析する事により、種々のアミノ酸の合成が確認された。その異性体を調べると、L型(生物型)アミノ酸がD型より多く含まれる事が分かった。この高温反応において、CNラジカル分子発生が重要であるので、窒素ガス中間欠アーク放電法でアミノ酸合成を試みると、高効率でアミノ酸が合成される事が分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命の起源や宇宙科学と関連し、宇宙でどのように有機物が合成されて来たか解明することは、宇宙を知る上で重要である。ここでは、タイタン衛星などの衛星/惑星に小惑星が衝突し、衝突高温反応により種々のアミノ酸が合成され、蓄積されたという仮説を検証するため、模擬実験を行なった。その結果、予想通り、種々のアミノ酸が高効率に合成される事が示された。タイタン衛星に限らず、無数の衛星/惑星上で長期に渡りアミノ酸が合成され、蓄積されて来た事象を支持している。これらのアミノ酸の一部は、次のステップで重合を起こし、タンパク質の原型を作り出したと考えられ、生命の原材料が宇宙のいたる所で作られたと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Foot pressure sensor system made from MWNT coated cotton fibers to monitor human activities2020

    • 著者名/発表者名
      Md. A. Momin, Md. J. Rahman, T. Mieno
    • 雑誌名

      Surface & Coating Technology

      巻: 394 ページ: 125749-125749

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2020.125749

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deutrium recombination coefficient on tungsten surface determined by plasma driven permeation2020

    • 著者名/発表者名
      M. Zhao, S. Yamazaki, T. Wada, A. Koike, F. Sen N. Ashikawa, Y. Someya, T. Mieno, Y. Oya
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 160 ページ: 111853-111853

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2020.111853

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Safely functionalized carbon nanotube-coated jute fibers for advanced technology2020

    • 著者名/発表者名
      Md. J. Islam, Md. J. Rahman, T. Mieno
    • 雑誌名

      Advanced Composites and Hybrid Materials

      巻: 3 号: 3 ページ: 285-293

    • DOI

      10.1007/s42114-020-00160-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pressure and discharge current dependence of production rate of single-walled carbon nanotubes by the bipolar pulsed arc discharge method2018

    • 著者名/発表者名
      Md.A. Kalam, T. Mieno
    • 雑誌名

      Fullerene, Nanotubes and Carbon Nanostructures

      巻: 26 号: 7 ページ: 458-464

    • DOI

      10.1080/1536383x.2018.1448387

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アークジェット放電法を用いたGd等金属内包炭素カプセルの合成と医療応用2022

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲、田邊 康介、ホッサイン アル イムラン
    • 学会等名
      第39回プラズマプロセシング研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ツインビデオカメラを用いたアーク放電の時間分解2次元温度測定2021

    • 著者名/発表者名
      田中 宏明、三重野 哲
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アークジェット放電法を用いたGd内包炭素カプセルの合成と医療応用2021

    • 著者名/発表者名
      田邊 康介、三重野 哲
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Production of Gd-included carbon nano-capsules by the JxB arc discharge method2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tanabe, K. Takayama, T. Mieno
    • 学会等名
      21st WS on Fine Particle Plasmas at NIFS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of nanotube-cellulose composite paper and its application to electro-conductive structures2020

    • 著者名/発表者名
      W. Yulistia, T. Mieno
    • 学会等名
      21st WS Fine Particle Plasmas at NIFS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Foot pressure sensor system made from MWNT coated cotton fibers to monitor human activities and sports performance2020

    • 著者名/発表者名
      Md. A. Momin, Md. J. Rahman, T. Mieno
    • 学会等名
      第54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(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 間欠アーク放電法を用いたアミノ酸合成2020

    • 著者名/発表者名
      三重野 晢
    • 学会等名
      第67回応用物理学春季学術講演会(東京)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ガス中飛翔体衝突とアーク放電によるアミノ酸合成2020

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲、柴田裕実、長谷川 直、癸生川陽子、小林憲正
    • 学会等名
      JAXA・宇宙科学に関する室内実験シンポジウム(相模原)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ガス中・間欠アーク放電法を用いたアミノ酸合成(名古屋)2020

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact generation of hot gas plume and synthesis of amino acids in nitrogen gas simulating asteroid's impacts in space2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, U. Azmi, S. Hasegawa, H. Shibata, Y. Kebukawa, K. Kobayashi
    • 学会等名
      XXXIV Int. Conf. Phenomena Ionized Gases (ICPIG)(Sapporo)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of amino acids in nitrogen gas by an intermittent arc discharge2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno
    • 学会等名
      20th Workshop on Fine Particle Plasmas (Toki)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小惑星衝突による破壊と創造2019

    • 著者名/発表者名
      三重野 晢
    • 学会等名
      静岡大学理学同窓会・中部支部総会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 窒素ガス中飛翔体衝突により発生する高温ガスプルームにて合成されるアミノ酸等有機分子の研究2019

    • 著者名/発表者名
      三重野哲、ウルファ アズミ、柴田裕実、癸生川陽子、小林憲正
    • 学会等名
      JAXA・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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact synthesis of amino acids by a light gas gun to simulate impact reactions on Titan2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Sekiguchi, S. Hasegawa, H. Shibata, Y. Kebukawa, K. Kobayashi
    • 学会等名
      42nd COSPAR Scientific Assembly (Pasadena)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of hot gas plume and synthesis of amino acids by impact experiment using a gas-gun2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, S. Nakamura, S. Sekiguchi
    • 学会等名
      Japan-Korea Dust WS 2018 (Kamakura)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 惑星科学における微粒子プラズマの重要性について2018

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 学会等名
      H30年度東北大学電気通信研究所・共同プロジェクト研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact production of balloon-like and core-shell-like carbon nanoparticles using a gas gun2018

    • 著者名/発表者名
      U. Azmi, T. Mieno
    • 学会等名
      第10回静岡大ー核融合研連携研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Progress in Fine Particle Plasmas2020

    • 著者名/発表者名
      T. Mieno, Y. Hayashi, K. Xue 編集(全12章)
    • 総ページ数
      214
    • 出版者
      INTECHOPEN
    • ISBN
      9781839683411
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] カーボンナノチューブの表面処理・分散技術と複合化事例(第1章・第3節)2019

    • 著者名/発表者名
      乗松 航、中川清晴、蒲生西谷 美香、安藤寿浩、三重野 哲、丸山隆浩、太田和親、白須圭一、井上 翼、鈴木信三、前田 優、山田道夫、紺野優以、鈴木光明、永徳 丈、田中孝明、中野 満、島田 学、久保 優、永津雅章など(82名による分担執筆)
    • 総ページ数
      456
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] プラズマ・核融合学会誌,講座:プラズマおよび気相成長を用いたナノ材料合成,第1章と第2章.2018

    • 著者名/発表者名
      三重野 哲
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      プラズマ・核融合学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 静岡大学プラズマ科学研究室

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/plasma/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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