| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| 研究実績の概要 |
宇宙空間での化学反応は、光や宇宙線照射によって引き起こされる場合が多い。本研究では、ダイレクト・アブイニシオ分子動力学(AIMD)法を用いて、宇宙空間での光化学反応ダイナミクスの解明を行い、宇宙における「分子から生命への進化のメカニズム」を明らかにすることを目的とする。具体的な反応系として、 (1) 宇宙空間の分子クラスターの光反応ダイナミクスについての理論解明,および、(2)宇宙の氷の表面に吸着した分子への光照射効果の解明を行う.本年度は、以下の２テーマについて詳細な計算を行った。
(1) 一酸化炭素(CO)-水クラスターの光反応の解明：星間分子雲の氷は,水クラスターとCOから構成されている。本研究では、星間分子雲中の氷微粒子への光照射効果を理論的に研究した。CO-H2Oクラスターとして,CO分子と水分子１－４個からなる錯体をモデルクラスターとし, ダイレクトAIMD法を用いて光イオン化後の反応ダイナミクスを追尾した.イオン化後,水クラスター内でプロトン移動を起こすが,COと反応はしなかった.しかしながら,クラスターを振動励起させることにより,COと水分子由来のOHが反応し,活性なCO-OHラジカルが生成することが分かった.これは,クラスターの振動励起が反応を促進することを示唆している.
(2)宇宙の氷表面への紫外線照射効果：星間分子雲中の氷表面へ紫外線照射すると水素原子が表面から放出される。しかしながら,そのメカニズムは分かってなかった。本研究では、氷表面から放出する水素原子の運動エネルギーをクラスターモデルによって研究した。計算の結果、氷表面から生成する水素原子の運動エネルギーとして3種類あることがわかった。これらは, (a)直接脱離するタイプ,(b)衝突後脱離するタイプ,および(c)水素原子交換反応脱離するタイプの3つの起源があることを明らかにした。
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