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高電荷イオン（HCI）は、高エネルギー衝突または高エネルギー光子吸収によって結合電子の多くまたはほとんどが失われ、非常に高い電荷状態にあるイオンです。例としては、13倍イオン化された鉄、Fe13歳以上
または分光学的表記ではFe XIV 、太陽のコロナに存在する、または裸の ウラン、U92+
(分光学的表記ではU XCIII)は束縛電子が全くない裸のイオンで、生成には非常に高いエネルギーを必要とする。HCIは恒星コロナ、活動銀河核、超新星残骸、降着円盤に見られる。宇宙で見られる可視物質のほとんどは高電荷イオンで構成されている。[1]核融合エネルギー研究に用いられる高温プラズマにもプラズマ壁相互作用によって生成されたHCIが含まれる(トカマクを参照)。実験室では、HCIは重イオン粒子加速器と電子ビームイオントラップによって研究されている。[2]これらは原子時計の改良、量子コンピューティングの進歩、基本的な物理定数のより正確な測定に応用できる可能性がある。[3]
参考文献
- ^ Gillaspy, JD (2001). 「高電荷イオン」. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics . 34 (19): R93–R130. doi :10.1088/0953-4075/34/19/201. S2CID 250889424.
- ^ Beyer, Heinrich; Kluge, H.-J.; Shevelko, Viacheslav (1997). X-ray Radiation of Highly Charged Ions . Springer Series on Atoms and Plasmas. Vol. 19. Berlin-Heidelberg: Springer Verlag. p. 46. doi :10.1007/978-3-662-03495-8. ISBN 978-3-540-63185-9。
- ^ 「高電荷イオン」。共同量子研究所。メリーランド大学。2014年7月17日。 2019年12月2日閲覧。