A04 先端ビーム制御による気相化学反応素過程の理解
従来の気相の星間化学ではイオン–分子反応を基に、その反応速度定数は温度に敏感でないものとして構築され、極低温下(10 K)にある星間分子雲の化学組成の理解に成果を収めてきました。しかし、近年の研究で多くのイオン–分子反応は反応の活性化バリア(エネルギーバリア)の存在などのため大きな温度依存性を示し、特に、10-300 K 程度の中間温度では、バリアの形状が反応性や反応経路分岐に顕著な影響を与えることがわかってきました。そのため、中間温度で特徴付けられる惑星系形成領域での複雑な化学組成分布の意味を化学過程に基づいて理解するには、もはや従来の単純な星間化学のアプローチは通用しなくなっています。気相実験班では、反応のバリアに最も敏感な「中間温度・中間密度」における気相化学反応とその温度依存性を実験的に検証することを通して、劇的な変化を遂げる惑星系形成時の化学進化に迫ります。そのために、独自の実験装置を開発し、従来の星間化学にはない手法で、気相における分子生 成の鍵を握る「イオン–分子反応」にアプローチします。特に、惑星系形成領域の化学変化を理解する上で大きな障壁となっている以下の 3 つに焦点を当て、研究を進めていきます(1. 化学的に活性な中性原子および極性分子を含む反応の温度依存性、2. 構造異性体を含む反応分岐比、3. 反応における同位体効果)。得られた結果から、理論班、観測班との協働で、惑星系形成領域の化学組成とその多様性の理解をめざします。
A04計画班代表:中野 祐司
立教大学 理学部 物理学科 准教授
中野 祐司
Yuji Nakano
立教大学
理学部
総括・イオン–中性原子反応
椎名 陽子
Yoko Shiina
立教大学
理学部
光脱離による中性原子ビーム生成
飯田 進平
Shimpei Iida
東京都立大学
大学院理学研究科
異性体識別された分子イオン反応
田沼 肇
Hajime Tanuma
東京都立大学
大学院理学研究科
温度可変イオン分子反応
岡田 邦宏
Kunihiro Okada
上智大学
理工学部
極性分子–原子分子イオン反応
木村 直樹
Naoki Kimura
理化学研究所
開拓研究本部
分子イオン源開発と分子イオン冷却
高口 博志
Hiroshi Kohguchi
広島大学
大学院先進理工系科学研究科
[第2回公募研究代表者]
「星間環境におけるプロトン・ヒドリド移動の選択性の解明」
[第1回公募研究代表者]
「準低温化学研究の開拓のための量子状態と反応温度の同時制御実験法の開発」
水瀬 賢太
Kenta Mizuse
北里大学
理学部
[第2回公募研究代表者]
「新規高感度・高分解能分光による星間イオン種の構造と分子間相互作用の研究」
[第1回公募研究代表者]
「イオン種に対する広帯域・高分解能分子分光の実現と星間イオン化学研究への応用」
中井 陽一
Yoichi Nakai
理化学研究所
仁科加速器科学研究センター
[第2回公募研究代表者]
「複雑有機分子生成への気相分子イオンと氷星間塵表面の協働:実験からのアプローチ」
[第1回公募研究代表者]
「気相イオンと星間塵表面の協働反応:複雑有機分子生成の新しい反応過程の探索」
間嶋 拓也
Takuya Majima
京都大学
工学研究科
[第2回公募研究代表者]
「重イオン衝突による有機分子からの特異な負イオン生成過程」
木村 勇気
Yuki Kimura
北海道大学
低温科学研究所
[第2回公募研究代表者]
「原始太陽系星雲内における分子生成効率の理解に向けた氷ナノ粒子の核生成実験」
大下 慶次郎
Keijiro Ohshimo
東北大学
大学院理学研究科
[第1回公募研究代表者]
「分子・クラスター負イオンの炭素鎖成長反応における速度定数の温度依存性の定量的観測」
井口 佳哉
Yoshiya Inokuchi
広島大学
大学院先進理工系科学研究科
[第1回公募研究代表者]
「芳香族分子を含有するイオン錯体の極低温気相分光とその光化学反応過程の解明」
奥村 拓馬
Takuma Okumura
東京都立大学
理学研究科
[第1回公募研究代表者]
「星間化学反応の全貌解明に向けた次世代中性分子検出システムの開発」