Positron annihilation in radiation chemistry

放射線化学における陽電子消滅

平出 哲也  

Hirade, Tetsuya

放射線化学研究においての陽電子利用には、幾つかの利点が存在する。そのひとつが陽電子消滅である。凝集系で陽電子は、そこに存在する電子のひとつと対消滅する。その寿命はおよそ100ピコ秒から10ナノ秒である。つまり、陽電子消滅はこの時間領域の反応に関する情報を与えてくれる。第二の利点は陽電子と電子の結合状態、ポジトロニウムを形成するということである。このポジトロニウム形成は、カチオンと自由電子の再結合に非常によく似ている。その結果、このポジトロニウム形成は非常に速い反応に関する情報を与えてくれる。これらの利点を活かして、多くの興味深い研究が行われてきた。ここでは、陽電子利用の実験手法の基礎と現在までに行われてきた研究例を紹介する。

There are some advantages of using positrons for radiation chemistry research. One of these is annihilation. A positron annihilates with one of the electrons in condensed materials. The lifetimes of positrons in condensed materials are 100ps to 10ns. Therefore the positron annihilation will provide the information of reactions over these time scales. The second advantage is the bound state of a positron and an electron. It is called positronium (Ps). The formation of Ps is quite similar to the recombination of cations and free electrons. Hence it can provide information on very fast reactions. There have been many interesting researches performed with these advantages. The basic knowledge for positron experiments and some of these researches will be introduced in this chapter.