ピコ秒パルスラジオリシス法によるアルカン分解初期過程の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680532
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50210729)
• 研究分担者: 三木 美弥子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10167661) ; 田川 精一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80011203)
• キーワード: 放射線分解初期過程 / ピコ秒パルスラジオリシス / アルカン / ジェミネートイオン再結合 / 電子 / カチオンラジカル / スモルコフスキー方程式

研究概要

従来から未解決であったアルカンの放射線分野初期過程を解明するために、アルカン液体中でのピコ秒およびナノ秒パルスラジオリシスを行い、以下のような成果を得た。
◯レーザー同期方式によるのピコ秒パルスラジオリシスシステムの整備
ライナックからの高エネルギーピコ秒電子線ビームをアルカンに照射し、生成する短寿命中間活性種の挙動を、光過渡吸収として測定するためのレーザー同期方式ピコ秒パルスラジオリシスシステムの構築を行った。このシステムはレーザーパルスを分析光として使用し、レーザーの非線形効果を利用して紫外から近赤外領域の過渡光吸収の測定が可能である。
◯アルカン中における初期過程の測定
アルカンの分解過程を調べるため、カチオンラジカルおよび電子の時間分解ダイナミックスを調べた。特に、分解過程を抑制する添加剤を加えた系での、カチオンラジカルや電子と添加剤の反応性に関する知見を得ることができた。ジェミネートイオン再結合を記述するスモルコフスキー方程式により、結果のシュミレーションを行い、各種の反応速度定数を決定した。
◯アルカンの分解過程
アルカンの分解に大きく寄与するカチオンラジカルや電子の安定性を評価し、アルキルラジカルの生成過程に関して検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] 吉田陽一: "ジェミネート再結合過程および初期空間分布に関する研究" 放射線化学. 60. 38-40 (1995)
• [文献書誌] A.Watanabe,M.Matsuda,Y.Yoshida and S.Tagawa: "Determination of association constants for cyclodextrin inclusion complexation by pulse radiolysis." Chemistry letters. 775-776 (1995)
• [文献書誌] H.Shibata,S.Seki,S.Tagawa,Y.Yoshida and K.Ishigure: "Time-dependent emission spectra from polysilane thin film by MeV ion beams" Nuclear Instruments and Method. B105. 42-45 (1995)
• [文献書誌] T.Kozawa,M.Uesaka,Y.Watanabe,Y.Yamashita,Y.Yoshida and S.Tagawa,: "Radiation-induced Reactions in Novolak-based Chemically Amplified Resists." Journal of Photopolymer Science and Technology,. 8. 37-42 (1995)
• [文献書誌] A.Ogata,K.Nakajima,T.Kozawa and Y.Yoshida: "Femtosecond Single-Bunched Linac for Pulse Radiolysis Based on Laser Wakefield Acceleration." IEEE Transactions of Plasma Science. 24. 453-459 (1996)
• [文献書誌] S.Nagahara.Y.Yamashita,T.Taguchi,T.Kozawa and S.Tagawa.: "Transient Species Induced in X-ray Chemically Amplified Positive Resists:Post-exposure Delay Effect." Journal of Photopolymer Science and Technology,. 9. 619-626 (1996)
• [文献書誌] H.Koizumi,T.Ichikawa,H.Yoshida,H.Shibata,S.tagawa and Y.Yoshida: "Radical Formation in the Radiolysis of Solid Alanine by Protons and Helium Ions" Nuclear Instruments and Method. B117. 269-274 (1996)