Recoil tritium reaction in solid hydrogen at ultralow temperatures

藤谷 善照*; 宮崎 哲郎*; 笛木 賢二*; 正木 信行; 荒殿 保幸; 佐伯 正克; 立川 圓造

Journal of Physical Chemistry, 95(4), p.1651 - 1654, 1991/00

https://doi.org/10.1021/j100157a028

JRRリドタンクにおいて中性子照射により生成した反跳トリチウム原子の反応を4.2K固体H-D中で研究した。4.2KJ-D中で反跳トリチウム原子の反応によるHTの収率を4.2KH-Dの線分解で生成されるH原子の収率と比較し、HTの生成は原子炉照射時の固体水素の線分解によるH原子と熱化したT原子との再結合によるものではなく、反跳T原子によるHおよびDからの引き抜き反応によると結論した。量子力学的トンネルにより熱化T原子の水素原子引き抜き反応の速度定数には4.2Kにおいて大きな同位体効果が予想される。一方、ホットT原子反応では同位体効果は現れない。固体水素中でのホットT原子反応による生成物の収率をホット原子反応と熱化原子反応に対する同位体効果の差から計算し、4.2K固体水素中では反跳トリチウムの90%以上が熱化する以前にホット原子反応により水素分子と反応すると結論した。