熱重量測定による脱水反応速度への同位体効果

抄録

沈み込むスラブ内に存在する含水鉱物の脱水反応は、マントルへの水の供給に関与する重要な反応である。脱水反応が起こる温度近傍での水素のダイナミカルな運動を原子レベルで研究するため、現在、茨城県東海村J-PARCに高温高圧中性子回折装置（略称：PLANET）が建設されつつある。中性子回折実験では、水素の非干渉性散乱の寄与が大きいことから、水素化物が試料の場合、重水素置換して実験を行うことが常套手段である。しかしながら、重水素置換が脱水反応のカイネティクスやダイナミクスにどのような影響があるのかについてはあまりよく調べられていない。そこで本研究では、熱重量測定によるCa(OH)₂と重水素置換体Ca(OD)₂の脱水反応の速度論的解析を行い、カイネティクスへの同位体効果を検討した。