低エネルギーイオン-極性分子反応における原子トンネル効果の観測とその役割の解明

• 研究課題/領域番号: 23K25929
• 補助金の研究課題番号: 23H01233 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17010:宇宙惑星科学関連
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 岡田 邦宏 上智大学, 理工学部, 教授 (90311993)
• 研究分担者: 高柳 敏幸 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90354894)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2027年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2026年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 低温イオン分子反応 / 極性分子 / イオントラップ / シュタルク分子速度フィルター / リングポリマー分子動力学シミュレーション

研究開始時の研究の概要

イオン-極性分子反応は，その反応断面積が衝突エネルギーに反比例するために，低温での反応性が非常に高いことが知られている。そのため，星間分子生成過程におけるイオン-極性分子反応の重要性は星間化学分野において古くから指摘されてきた。しかし実験的研究が困難であるため，低温領域での反応速度定数の測定は殆ど行われていない。本研究の目的は，独自の実験装置と測定手法を用いることによって核量子効果を伴う低エネルギーイオン-極性分子反応を見出し，その反応の速度定数と分岐比の温度依存性を測定することである。また，実験値と理論値の比較を通して反応機構の理解を深め，星間化学及び反応物理化学分野の進展に貢献していく。