水中におけるオルソーポジトロニウムとスパー内活性種の反応

Reactions between ortho-positronium and spur reactants in water

平出 哲也  ; 岡 壽崇   

Hirade, Tetsuya; Oka, Toshitaka

液体中で形成されるオルソーポジトロニウム(o-Ps)のピックオフ消滅寿命は、ポジトロニウムが自ら作るバブルのサイズに依存するため、高温ほど長い寿命を示す。しかし、水中ではこれとは逆の傾向を示すことが知られている。これは、o-Psがスパー内活性種と効率よく反応を起こすため、高温ほど短寿命になっていると考えられ、その反応の温度依存性について、陽電子消滅寿命-運動量相関測定により、実験的に検証することを試みた。その結果、高温ほどo-Psが常磁性種とのスピン交換反応によってパラーポジトロニウムから消滅していることが確かめられた。

Pick off annihilation lifetime of ortho-positronium (o-Ps) depends on the size of the bubble formed by the positronium itself. The lifetime is longer at higher temperatures, because of the larger bubble size. However, only water shows reversed temperature dependence and it is considered that there exist more reactions of o-Ps with spur reactants at higher temperatures. Here, we tried to obtain the experimental evidence of these reactions of o-Ps by use of Age-Momentum Correlation measurement of annihilation -rays (AMOC). Obtained S(t) curves indicated in Fig.2 show that there were larger S values for higher temperatures at older positron age region. Larger S values indicate that there exist more spin conversion reactions of o-Ps.