2020 年度研究成果報告書

電子・光2段励起フェムト秒パルスラジオリシスによる溶媒和電子の電子励起状態の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04993
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31010:原子力工学関連
研究機関	大阪大学
研究代表者	神戸正雄大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60705094)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	放射線化学 / 溶媒和電子初期過程 / 水和電子初期過程 / パルスラジオリシス / 反応ダイナミクス / 超高速分光法 / 量子ビーム / 電子ビーム
研究成果の概要	電子ビームによるイオン化後の任意の時間にフェムト秒レーザー光による過渡種の励起を可能にした電子・光2段励起フェムト秒パルスラジオリシス測定装置を開発した。本研究により開発した測定は、励起光源は800 nmに限定されるものの、観測波長は紫外～近赤外におよぶものであり、溶媒和電子、溶媒和前電子をはじめとする、放射線誘起化学反応解析に貢献できる測定法である。励起光波長を拡張すれば、本測定の有用性はさらに高まり、高時間分解能と相まって、特に放射線誘起初期反応の解明に寄与するものである。
自由記述の分野	放射線化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	放射線が引き起こす化学反応をより深く理解するためには、放射線に特徴的な現象である電離（放射線により電子が原子から引き離される現象）により生成する電子の反応性やその特徴を調べることが必要です。水やアルコールのような液体中では、液体を構成する分子によりこの電子は取り囲まれた分子（溶媒和電子）として存在し、さらに様々な物質と反応することが知られています。この溶媒和電子は、分子として固有の特徴を持っているにも関わらず、具体的に何個の分子で取り囲まれているのかや、溶媒和電子を作る前に多くの場合存在する状態（溶媒和前電子）についての検討が進んでいません。本研究成果はこの謎を解くための計測を可能にします。