日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究センターNuclear Science and Engineering Center, Japan Atomic Energy Agency (JAEA) ◇ 319–1195 茨城県那珂郡東海村大字白方2–4 ◇ 2–4 Shirakata, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Pref. 319–1195, Japan
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γ線として放出されるが，これらγ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。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，理解を深めて頂く。
A positron is an antiparticle of an electron. A positron injected into solids or liquids annihilates with one of the electrons. The mean lifetime of positron annihilation in the materials is from about 100 picoseconds to several nanoseconds. The mass energy of the electron and the positron is emitted as two γ-rays in most cases. The energy of the annihilation γ-ray can provide the information on the state of the electron and the positron just before the annihilation. Positronium (Ps; a bound state of an electron and a positron) formation time is usually about one picosecond and can probe reactions occurred up to picosecond. Furthermore, it is also possible to discuss the reactions of spur species occurred at nanosecond time region by reactions of long-lived triplet Ps. Here, the methods and the studies related to radiation chemistry are introduced to start new challenges by the positron annihilation methods for radiation chemistry researches.
Key words: positron; positronium; positron annihilation; radiation chemistry; spur
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