Reaction between spin-correlated triplet positronium and OH radical in water

水中におけるスピン相関のある三重項ポジトロニウムとOHラジカルの反応

平出 哲也  

Hirade, Tetsuya

水中では放射線分解で反応性の大きいOHラジカルが形成する。OHラジカルの挙動は材料の腐食や生体中の反応において重要である。最近、陽電子を入射した際に陽電子トラックの末端で形成されるOHラジカルと、OHラジカル形成とともに形成した過剰電子が熱化陽電子と反応することで形成されたポジトロニウム(Ps)の間で起こる反応に、スピン相関により量子ビートが起こることを報告した。この量子ビートはOHラジカルの超微細結合定数に依存した周期をもっていると考えられる。量子ビートの周期と強さが温度に依存すると考えられ、これらの変化はOHラジカルの周囲の状態を反映していると考えられる。このスピン相関のあるOHラジカルと三重項ポジトロニウムの反応により検出される量子ビートの温度依存性から、液体構造についてどのような研究が可能になるか解説する。

OH radicals which are very reactive are formed by radiation decomposition in water. The behavior of OH radicals is important in corrosion of materials and reactions in living bodies. Recently, the reaction occurring between positronium (Ps) formed by OH radicals formed at the end of the positron track when positron is incident and positronium (Ps) formed by reaction of excess electrons formed with OH radical formation with the thermo-positron, it is reported that quantum beat occurs due to spin correlation. This quantum beat seems to have a period depending on the hyperfine coupling constant of OH radical. It is thought that the period and intensity of the quantum beat depends on the temperature, and it seems that it reflects the state around the OH radical. From the temperature dependence of the quantum beat detected by the reaction of this spin-correlated OH radical and triplet positronium we will explain what the liquid structure might be.