H in irradiated solid -hydrogen and its decay dynamics; Reinvestigation of quartet electron paramagnetic resonance lines assigned to H

放射線照射により固体パラ水素中に生成したHイオンの研究

熊田 高之   ; 田地川 浩人*; 高柳 敏幸*

Kumada, Takayuki; Tachikawa, Hiroto*; Takayanagi, Toshiyuki*

以前Hと同定されていた放射線照射固体パラ水素中に観測された4本線の電子スピン共鳴(ESR)信号を再調査した。実験と理論計算値を照らし合わせた結果、4本線はHではなくHのものであることが判明した。新しい同定のもとに、以前に測定されたオルト-パラ変換,同位体効果,量子拡散などのデータを全て解析し直した。本論文の最後には、気体水素の放射線分解ではHイオンが生じるのとは対照的に、固体水素に放射線を照射したときに生成するイオン種はHであるというモデル提案した。

The quartet ESR lines observed in X-ray irradiated solid parahydrogen, which have previously been assigned to H, are reinvestigated. We have reassigned the quartet lines to H rather than H. Based on the new assignment, previous data have been reinterpreted as follows. The H ion is composed of the collinearly aligned H core at the center and two H rotors at both ends. The ortho-para conversion of H core of H is completed within the time-scale of hours. H diffuses quantum mechanically by the repetition of H + H H + H reaction, and the diffusion terminates by the reaction with a HD impurity as H + HD HD + H. Finally, we will propose a possible reason why H is produced instead of H in the irradiated solid H.