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2014 年度 実績報告書

星間分子雲における硫黄の化学進化

研究課題

研究課題/領域番号 26707030
研究機関北海道大学

研究代表者

大場 康弘  北海道大学, 低温科学研究所, 特任助教 (00507535)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード硫黄 / 星間分子雲 / 化学進化 / 重水素濃集
研究実績の概要

硫黄(S)を含む主要な星間分子である硫化水素(H2S)は金属との反応性が非常に高く,とくに銅やアルミニウム,銀を腐食する性質を持つ。そうした金属は現有の極低温表面反応実験装置に多く使われているため,あらたに硫化水素を取り扱う専用の実験装置の設計・製作をする必要があった。
反応チャンバーにはフーリエ変換型赤外分光光度計,四重極型質量分析計,ターボ分子ポンプ,極低温冷凍機がおもに設置される。四重極型質量分析計などの既製品は適切なものを選別して購入し,反応チャンバーなどの設計が必要なものは,適切な構造を検討し,業者とのやり取りを繰り返し,製品を発注した。また,反応基板を取り付けるサンプルホルダーは従来無酸素銅を用いていたが,これを金メッキ加工して,硫化水素による腐食を防止した。ガスの粗引きに用いるロータリーポンプのオイルも,フォンブリン製の不活性オイルに変更した。
実験開始に必要なすべての装置・部品等が揃うまでに時間を要したため,H2Sを用いた反応実験まで到達することはできなかったが,すぐにでも取り掛かる準備は整っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一年目はおもに実験装置の準備に時間を割く計画であったため,すべての用意が整ったということで順調に進展したと判断する。

今後の研究の推進方策

今後は構築した実験装置を用いて,従来の計画通りに極低温表面反応実験を進めるが,まずは新装置の性能評価からはじめたい。その後ただちにH2Sを用いた実験を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

硫化水素の重水素置換体を購入予定だったが,納期が間に合わなかったために次年度に繰り越しとなった。

次年度使用額の使用計画

硫化水素の重水素置換体を購入する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Reaction kinetics and isotope effect of water formation by the surface reaction of solid H2O2 with H atoms at low temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Oba, K. Osaka, N. Watanabe, T. Chigai, A. Kouchi
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 168 ページ: 185-204

    • DOI

      10.1039/C3FD00112A

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Water Formation by Reaction of Solid Hydrogen Peroxide with Hydrogen Atoms at Low Temperatures via Quantum Tunneling2015

    • 著者名/発表者名
      K. Osaka, Y. Oba, A. Kouchi, N. Watanabe
    • 学会等名
      Second Workshop on Experimental Laboratory Astrophysics
    • 発表場所
      Poipu, Kauai, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-26
  • [学会発表] 星間分子雲におけるアミノ酸の重水素濃集2014

    • 著者名/発表者名
      大場 康弘,力石 嘉人,高野 淑識,渡部 直樹,香内 晃
    • 学会等名
      第32回有機地球化学シンポジウム
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原,熱海市
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [学会発表] H-D Substitution Reactions of Solid Ethanol with Atomic Deuterium via Quantum Tunneling at Low Temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      K. Osaka,Y. Oba, A. Kouchi, N. Watanabe
    • 学会等名
      Workshop on Interstellar Matter 2014
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-18
  • [学会発表] 星間塵表面反応で生成する水の水素同位体組成2014

    • 著者名/発表者名
      大場 康弘, 渡部 直樹, 香内 晃
    • 学会等名
      2014年度 日本地球化学会年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] Water formation in space: quantum-tunneling surface reaction H2O2 + H at low temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Oba, N. Watanabe, A. Kouchi
    • 学会等名
      第30回化学反応討論会
    • 発表場所
      イーグレ姫路,姫路市
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] 星間分子雲における化学進化:星間塵表面反応の重要性2014

    • 著者名/発表者名
      大場康弘
    • 学会等名
      大阪大学宇宙地球科学セミナー
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2014-05-08
  • [学会発表] Importance of deuterium fractionation of ethanol by grain surface reactions: experiment of H-D tunneling substitution2014

    • 著者名/発表者名
      尾坂 和哉, 大場 康弘, 香内 晃, 渡部 直樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜市
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] Reaction kinetics and isotope effect of water formation by the surface reaction of solid H2O2 with H atoms at low temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Oba, K. Osaka, N. Watanabe, T. Chigai, A. Kouchi
    • 学会等名
      Faraday Discussion 168 Astrochemistry of Dust, Ice and Gas
    • 発表場所
      Leiden, The Netherlands
    • 年月日
      2014-04-07 – 2014-04-09

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公開日: 2016-06-01  

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