| 研究領域 | 宇宙における分子進化：星間雲から原始惑星系へ |
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| 研究課題/領域番号 |
25108002
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
香内 晃 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60161866)
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| 研究分担者 |
羽馬 哲也 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (20579172)
日高 宏 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (00400010)
橘 省吾 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50361564)
薮下 彰啓 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70371151)
荒木 光典 東京理科大学, 理学部, 助教 (90453604)
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| 研究期間 (年度) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| キーワード | 星間分子雲 / 表面原子反応 / 光化学反応 / 氷 / 有機物 |
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| 研究概要 |
星間分子雲における，氷・有機物の生成・進化過程の全体像を明らかにすることを目的とする．本研究計画では，分子雲に存在する低温の星間塵上で起こる原子反応および光化学反応に関する実験を系統的・定量的におこなう．その上で，各種反応の反応速度，生成物の分岐比などを決定する．実験生成物の化学組成・同位体組成は分析班で分析し，観測班・理論班の研究成果を包括することにより，分子雲における化学進化の大筋を描き出す．
現有の極低温表面原子反応実験装置を用いて，生成機構がまだ解明されていない簡単な分子（H2O, H2O2, CH3NH2等）の生成・同位体分別機構を解明した．また，極低温超高真空原子間力顕微鏡内で種々の条件でアモルファス氷を作製し，アモルファス氷の表面構造を初めて明らかにした．さらに，現有の極低温超高真空透過型電子顕微鏡を用いて，COを含むアモルファス氷の構造を解明した．
「同位体組成が明らかで，試料作製中に同位体組成の変動がない光化学反応実験装置」の製作を行い，ほぼ完成した．現在，最終調整を行っているところである．また，これまでの実験装置の欠点（少量の分子雲有機物しか作れない）を克服するために，試料ホルダーの３面に有機物を作製できるような構造とした．さらに，光化学反応の素過程を解明する実験を始め，氷への紫外線照射による水素原子の生成過程の詳細が明らかになった．
観測班の観測のため，まだ分光測定が行われていない分子（気体）および観測で新規に見つかった未同定分子の候補分子の実験室分光をおこない，NO等のデータが得られた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
交付申請書に記載した通り，氷面原子反応実験，AFMによる表面構造観察，極低温超高真空透過型電子顕微鏡による氷の構造の研究，「同位体組成が明らかで，試料作製中に同位体組成の変動がない光化学反応実験装置」の製作，光化学反応の素過程解明，新規分子の実験室分光実験は，おおむね計画通り実施できた．
「同位体組成が明らかで，試料作製中に同位体組成の変動がない光化学反応実験装置」の製作にあたっては，用いる個々の機器や部品の一部に不具合があったため，予定より若干製作が遅れた．しかし，大きな技術的な問題ではないので，平成26年度の前半には実験を開始できる見込みである．
以上のことから，研究は，ほぼ当初の計画通りに進展していると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的には，当初の計画通り研究を推進していくことで，研究目的を達成できると考えている．平成26年度には，「同位体組成が明らかで，試料作製中に同位体組成の変動がない光化学反応実験装置」に蒸発ガスを分析するための高分解能質量分析計を取り付け装置のグレードアップをはかる．この装置を用いて分子雲有機物の大量作製を軌道にのせ，分析班に提供することで，分子雲有機物の特性解明を進めていきたい．
氷面原子反応実験，AFMによる表面構造観察，極低温超高真空透過型電子顕微鏡による氷の構造の研究，光化学反応の素過程解明，新規分子の実験室分光実験では，大きな問題等は起きておらず，これまで通りの態勢で研究を推進していく．さらに，班会議や原始惑星班との合同会議等を開催し，班内のみならず2つの実験班同士の密接な連携をはかっていく．
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