水溶液中におけるOHラジカルとポジトロニウムの反応

Reaction of OH radical and positronium in aqueous solution

平出 哲也  

Hirade, Tetsuya

水の放射線分解により形成されるOHラジカルの挙動は、生体内の反応や原子炉内の腐食などにおいて重要である。しかしながら、いろいろな環境中のOHラジカルは水が作り出す複雑な構造の中に存在している。陽電子消滅寿命-運動量相関(AMOC)を利用することで、トラックの末端で形成されるポジトロニウム中の電子とスピン相関のある電子が残っているOHラジカルは、その後に長寿命の三重項Psと反応する際に、スピン相関を持たないOHラジカルと比べ、スピン交換反応後の一重項Psの収率が大きいことから識別できる。AMOC測定により1015C,12Cの温度領域で水の液体構造の変化によりOHラジカルの拡散挙動が変化していると考えられる結果が得られた。

The behavior of OH radicals formed by radiolysis of water is important for reactions in living organisms and corrosion in nuclear reactors. However, OH radicals in various environments exist in the complex structure in water. By utilizing the positron annihilation lifetime-momentum correlation (AMOC), when OH radical having a spin correlation with an electron in the Ps formed at the end of the track reacts with the long-lived ortho-Ps, it can be identified from the yield of singlet Ps after the spin-exchange reaction is larger than that of OH radicals having no spin correlation. AMOC measurements showed that the diffusion behavior change of OH radicals was probably caused by the change of the water liquid structure in the temperature range of 10 to 15 C and 1 to 2 C.