| 研究課題/領域番号 |
20K05424
|
|---|
| 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32010:基礎物理化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
山川 紘一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (60633279)
|
|---|
| 研究分担者 |
福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 核スピン転換 |
|---|
| 研究成果の概要 |
複数の水素原子核を回転対称位置に有する分子には，合成核スピンの値で区別される核スピン異性体が存在する．本研究では，水素，水，アンモニア，メタンという基本的分子を対象とし，回転状態を弁別する分光法を用いて異性体間の転換を観測した．水素については，二酸化炭素凝縮層内に分離することで，分極由来の微弱な赤外吸収を検出し，その時間変化から転換速度を決定した．水分子については，転換速度に対する酸素同位体の効果を調べ，アンモニア分子については転換速度の異常温度依存性を見出した．さらに，結晶メタンの赤外吸収スペクトルの時間依存性を，核スピン転換に基づいて解析することで，結合音域の吸収信号の帰属を決定した．
|
| 自由記述の分野 |
分子分光
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核スピン転換の研究は，分子と凝縮系との間の磁気相互作用とエネルギー授受の究明という基礎物理学的観点，水素の効率的な液化貯蔵に代表される産業的観点，そして宇宙における天体の熱履歴の解明という天文学的観点から，重要な意義を持つ．本研究で行った一連の実験によって，水素，水，アンモニア，メタンという基本的な分子の核スピン転換特性が明らかになり，転換メカニズムの理解が大きく進んだ．さらに，核スピン転換の解析がスペクトルを解釈する上でも有用であることが，本研究により示された．
|
