高温高圧下の水の中性子散乱実験に向けて

Neutron scattering experiment on water under high pressure and temperature

片山 芳則; Yagafarov, O.; 服部 高典   

Katayama, Yoshinori; Yagafarov, O.; Hattori, Takanori

2010年の秋に稼働が予定されているJ-PARCの超高圧中性子回折装置PLANETを用いて、高温高圧下の水の構造研究を行うことを計画している。これまでの放射光実験及び分子動力学シミュレーションによる研究で、水の構造が圧力や温度によって大きく変化することが明らかにされてきた。しかし、水素に関する実験的な情報は限られており、水素結合の温度圧力変化を解明するには、中性子回折実験が不可欠である。本講演では、研究の背景及び、実験のためのセル開発や解析方法などの準備状況を紹介する。

We plan to carry out neutron scattering experiments on liquid water under high pressure and temperature using a high pressure neutron diffractometer, PLANET, which will be available in fall this year, at J-PARC. Our previous synchrotron X-ray diffraction experiments and molecular dynamics simulation studies have revealed that structure of liquid water changes drastically under high pressure and temperature. But experimental observation of hydrogen is limited and neutron experiments are necessary to understand pressure and temperature dependence of hydrogen bonds in water. In this presentation, scientific background and the present status of target, design of an high-pressure assembly, methods for data analysis will be shown.