| 研究概要 |
1997年の京都議定書により地球温暖化ガスとして規制されているSF_6ガスは、同じく規制されているフロンガスのようにオゾン層破壊には寄与していないと報告されている。しかし、我々が行ってきた絶縁評価の実験では、O_2と反応した数種の分解生成物が発生することを確かめている。そこで本研究では、(a)SF_6の温室効果のメカニズムと、(b)紫外線で分解生成される活性分子のオゾン生成への影響について調べることにした。
(a)SF_6はCO_2レーザーの可飽和吸収体として用いられ、1分子当りの光子吸収量が大きい。これは振動モードが多く、縮退していることや構成原子が重いことにより、振動回転準位が広がり低いエネルギーから準連続状態になっていることに起因する。250ns幅のCO_2レーザーの各分枝を用いたポンプ・プローブ実験では、励起後の緩和において吸収スペクトルの変化と500μs以上の長い暖和時間を観測した。準連続状態は大きなエネルギーリザーバーとして働き、赤外域の多光子吸収を促進していると考えられる。結果として熱保存に寄与していることが分かった。
(b)SF_6はフロンと同じくハロゲンを含んでいるが、Fはすぐに安定なHFとなるそうである。しかしSF_2O,SF_2O_2,SO_2などの分解生成物は、不安定でオゾンの生成・分解に関与する可能性が高い。そこで酸素を放電させ、CO_2レーザーの9.6μm域に特有の吸収を観測しオゾンの発生を確認した後で、フロンとSF_6を別々に酸素に添加して放電させオゾンの生成率を比較した。その結果SF_6を添伽した場合も同様にオゾン生成率が低下した。この実験には微量成分検出に有効な光音響分光法を用いたが、まだ定量的データの集積は行えていない。今後の課題である。
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