2023 年度研究成果報告書

極域でのヨウ素活性化機構の解明

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	18K03746
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関	愛知工科大学 (2023) 九州大学 (2018)
研究代表者	薮下彰啓愛知工科大学, 工学部, 教授 (70371151)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ヨウ素 / ヨウ化物イオン / オゾン / 二酸化窒素 / キャビティリングダウン分光 / 不均一反応 / 氷 / 極域環境
研究成果の概要	ウエッデル海において、生物放出のみでは説明できない高濃度のヨウ素(I2)と一酸化ヨウ素ラジカル(IO)が観測されている。この観測結果は、無機化学反応など別の生成源があることを示唆している。そこで本研究ではこれらの発生源を明らかにするため、氷中でのヨウ化物イオン(I－)の光酸化反応、並びにI－を含む凍結した水溶液表面とオゾン(O3)もしくは二酸化窒素(NO2)との反応によって氷から放出されるヨウ素の計測を行った。結果は海氷や雪氷などの氷中や表面での反応は極域でのヨウ素放出源になりうることを示唆していた。またヨウ素活性化機構を解明することができた。
自由記述の分野	大気化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ヨウ素原子は微量ながら触媒サイクルにより対流圏オゾン濃度を減少させたり、エアロゾルを生成したりして気候に影響を与えている。極域で生物放出のみでは説明できない高濃度のヨウ素が観測されていたが、本研究により新たな放出源を明らかにすることができた。氷表面上での不均一反応によって気相中に放出されたガス種の高感度計測装置を開発した。雪氷や海氷での反応は、本研究の反応以外にも極域大気に影響を及ぼしているため今後の不均一反応機構の研究に役立つ。