水中における1次・2次電子の衝突イベント及び軌道の時間発展計算

Time evolutionary calculations of collisional events and trajectories of primary and secondary electrons in water

甲斐 健師   ; 横谷 明徳; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 樋口 真理子; 渡辺 立子

Kai, Takeshi; Yokoya, Akinari; Ukai, Masatoshi*; Fujii, Kentaro; Higuchi, Mariko; Watanabe, Ritsuko

本研究では、水中に入射及び生成された電子による衝突イベント及び電子軌道の時間発展を明らかにするために、電子衝突による水分子の電離,電子的励起,解離性付着,振動励起,回転励起及び弾性散乱を考慮し、さらに荷電粒子間のクーロン相互作用を考慮したシミュレーションを行った。その結果、数eV以下のエネルギーを持つ電子はクーロン相互作用の影響を受けやすく、振動励起及び回転励起を多発させながらエネルギーを損失し、電離により生じた2次電子は、初期電離サイトから平均3nm程度でmeVオーダーになることがわかった。また、入射電子のエネルギーが500eVであると、照射後1.5fs程度でエネルギー付与が最も大きくなることも明らかになった。得られた知見は、水溶液中の生体分子に対する放射線作用の時間発展及び空間分布を考えるうえで重要な情報である。

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