Experimental Studies on Evaporation and Condensation Kinetics in the System, H-C-O-Mg-Si

靏巻, 亮一

doi:https://doi.org/10.14943/doctoral.r7017

Experimental Studies on Evaporation and Condensation Kinetics in the System, H-C-O-Mg-Si

靏巻, 亮一

2017

Permalink : https://doi.org/10.14943/doctoral.r7017

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論文情報

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アクセス権	open access
DOI	https://doi.org/10.14943/doctoral.r7017
URI	https://hdl.handle.net/2115/68567
タイトル	Experimental Studies on Evaporation and Condensation Kinetics in the System, H-C-O-Mg-Si
タイトル	H-C-O系ガス中におけるケイ酸塩の蒸発と凝縮に関する実験的研究
著者	著者名靏巻, 亮一
言語	日本語
発行日	2017-03-23
出版者	Hokkaido University
ページ数	76p
抄録	本研究では,原始惑星系円盤におけるフォルステライト(Fo:Mg 2SiO 4)の蒸発と凝縮のメカニズムと反応速度を明らかにするために,H 2-Mg 2SiO 4系およびH 2-CO 2-Mg 2SiO 4系の速度論的反応実験をおこなった.H 2-Mg 2SiO 4系の実験では,蒸発反応をH原子が,凝縮反応をOH分子が制御していることがわかった.H 2-CO 2-Mg 2SiO 4系の実験では,酸素が多いほど蒸発速度は減少した.その原因として3つの可能性を検討した.(1)Fo蒸気分子のintrinsic(内的)凝縮の可能性.(2)反応容器表面の効果としての気相中のH原子の枯渇.(3)Fo表面上でのH原子とOH分子の反応の可能性.検討の結果,第2の可能性は否定された.残った第1と第3の可能性はどちらもFo表面上での反応機作に関わる.いずれもFo表面上に吸着するOH分子が主体であり,第1の可能性では凝縮速度のみを制御し,第3の可能性では蒸発と凝縮の両プロセスを制御する.いずれも混合ガス中に大量に存在するH 2O分子のFo表面への解離吸着が根本的要素と考えられる.今回のH 2-CO 2-Mg 2SiO 4系の実験のように過剰のOHが系に存在する場合,気相中のSiO分子のFo表面への衝突率が凝縮速度の可能な最大値を与える.これらのことから,宇宙空間にあまねく存在する原子・分子の中,濃度は低くても非常に反応性に富むHラジカルとOHラジカルが,惑星の主要岩石成分のマグネシウム・ケイ酸塩の表面に吸着し反応することで,惑星源材料の安定性を決定することが初めて明らかとなった.さらに岩石成分へのラジカル吸着反応が,地球型惑星の水の起源の問題において極めて重要な鍵となりうる可能性を実験的に初めて提示した.
学位授与機関	識別子 10101 機関名北海道大学 Hokkaido University
学位授与年月日	2017-03-23
学位授与番号	乙第7017号
学位名	博士(理学)
学位の審査委員	(主査) 准教授橋元明彦, 教授倉本圭, 教授香内晃, 准教授石渡正樹
学位審査の研究科等	理学院
資源タイプ	博士論文
出版タイプ	Version of Record
関連情報 (isReferencedBy)	HDL https://hdl.handle.net/2115/65589