| 研究課題/領域番号 |
11640517
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
近藤 健次郎 高エネルギー加速器研究機構, 共通研究施設, 教授 (20004434)
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| 研究分担者 |
沖 雄一 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (40204094)
三浦 太一 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (80209717)
鈴木 健訓 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 教授 (40162961)
沼尻 正晴 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (20189385)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | 陽電子消滅 / 極低温 / 高分子の凍結 / 分子間ポテンシャル / 捕捉電子 / ポジトロニウム / 光効果 / 自由体積 |
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| 研究概要 |
極低音におけるPs生成率の増加は、高分子構造の凍結とともに高分子間に浅くトラップされた捕捉電子が増加することによる。これらの浅く捕捉された電子の増加とともに、陽電子の電子を捕捉する確立が増加し、Ps生成が増加する。捕捉電子については、ESRなどを使い以前からその存在は知られていた。陽電子と結合する電子の増加がPs生成を増加させることは、他の体系でも観測されており、反再結合(anti-recombination)或いは反抑止作用(anti-inhibition)として一般的に知られている現象である。
本研究では、極低音におけるPs生成の増加は、光の照射で消滅することを実証した。このことは浅くトラップされた電子が光により励起され消滅することを裏付けるものである。また、ガンマ線照射した材料では異なったPs生成の現象を示すことを明らかにした。ポリエチレン(PE)では、未照射の場合、24時間程度で急激な増加は一定になる。1MGy照射すると増加は緩やかになり、増加が一定になるには数100時間を要する。2MGy、3MGyと照射量を増加するに従い、Ps生成の増加は30時間、60時間と停滞し、その後緩やかな増加を示す。これは試料中に、照射に起因するラジカルが生成し、ラジカルがPs生成増加の要因になる捕捉電子を吸着してしまい、陽電子が捕捉電子を捕捉する確立を減少させるからと考えられる。捕捉電子の効果は、ポリカーボネート(PC)の場合複雑になる。未照射の場合、冷却とともに、Ps生成は緩やかな増加を示す。増加の速さはPEより緩やかである。しかし、放射線照射した試料では異なり、初期の100時間では減少し、その後上昇する。この初期の減少をラジカル生成で説明するならば、減少せずに一定にならなければならない。減少させる要因として、ラジカル以外に、陽電子により持ち込まれる荷電効果の影響を考える必要があることを提案した。
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