最新放射線化学(応用編),24; 放射線化学と陽電子消滅

Modern radiation chemistry (Applications), 24; Radiation chemistry and positron annihilation

平出 哲也  

Hirade, Tetsuya

陽電子は電子の反粒子であり、固体や液体中に入射された陽電子は電子と100ピコ秒から数ナノ秒程度の寿命で消滅する。その際にその質量エネルギーがほとんどの場合2本の線として放出されるが、これら線を計測し得られるエネルギーや消滅率から、消滅直前の状態についての情報を得ることができる。また、ある確率で陽電子は過剰電子とポジトロニウム(Ps)という結合状態をピコ秒程度までに形成し、ピコ秒までの反応のプローブとなりえる。また、その後、三重項Psが消滅するナノ秒までの時間に起こる反応により、スパー内活性種に関する議論も可能となる。ここでは、放射線化学に関連する情報がどのように得られるのか、また、放射線化学に関連した過去の研究について解説し、放射線化学への陽電子消滅の利用の可能性について解説する。

Positron, anti-particle of electron, annihilates with the lifetime of 100ps to several ns in condensed matter. The energy of the mass of both particles emits as two -rays. The annihilation rate of energy of -rays indicate information just before the annihilation. Positrons have some possibility of reaction with excess electrons to form Positronium (Ps). Ps formation occur within ~ps, therefore Ps formation can be a probe of very fast reactions. Moreover, long lived triplet Ps can have reaction with reactive species until the lifetime of ~ns. Here, methods of positron annihilation research for radiation chemistry and some researches done by positron annihilation methods are introduced.