My Research

My Research

私は現在、陽電子(e+)に着目して研究を行っております。そもそも、陽電子とはなんであるのか?という方が大半だと思うので陽電子の説明をしていきます。

陽電子とは?

陽電子は、電子と全く等しい質量と、符号は反対であるが全く等しい電荷量を持っている電子の反粒子

放射光科学研究施設-KEK-

つまり、電子の電荷の大きさが正になった粒子のことです。

また、この陽電子は、1932年の実験的に C. D. アンダーソンにより、宇宙から降り注いでくる宇宙線中の観測実験において陽電子が発見されました。

陽電子の形態

陽電子は身近な分析手段として使われておりますが陽電子の反応過程における詳細なメカニズムは解明されておりません。今回はその一部をご紹介いたします。(一番下にイメージ図があります。)

ポジトロニウム(Ps)

電子と陽電子が出合って対消滅する前にほんの一瞬、「ポジトロニウム」と呼ばれる一種の原子を形成することがあります。ポジトロニウムの質量は、水素原子の900分の1ほどしかありません。ポジトロニウムは物質に陽電子を入射すると表面で生成させることができ、その特徴的な振る舞いを利用して、さまざまな分野への応用が考えられます。

陽電子複合体

陽電子が分子や原子に一時的に吸着し、「陽電子複合体」を形成します。一般的に、分子に対して外側に陽電子が束縛していることが知られております。この陽電子複合体の寿命が短いため、物質中における陽電子の振る舞い、特に陽電子複合体の詳細を実験から明らかにすることは困難です。そのため、パソコンを用いてシミュレーション実験を行い、理論的に解析を行う必要があります。

陽電子共有結合

近年、 従来の陽電子複合体とは異なり、陽電子を介して陰イオン同士が結合されている構造となることが報告されました。私はこの「陽電子共有結合」について研究をしております。具体的には核間距離(H-とH-の距離)を変えるとどうなるのか。また、高精度な計算方法を用いた時この分子が存在するのか。など研究を行っております。

陽電子の形態のイメージ図