単一種の生体分子における衝突積分解析

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  • Computation of Collision Integral of Single Kind Bio molecular Particles

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抄録

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単一種類の多数存在する生体分子系の挙動を熱力学的に解析するため、Muckenfuss, Curtissらが提唱した、非球状粒子の運動理論を利用し、系の粘性(shear viscosity, bulk viscosity), 系の熱伝導性thermal conductivityを計算した。ボルツマン方程式に含まれる衝突積分を計算する過程を詳述した。粒子の並進、回転運動速度、エネルギーを衝突ヴェクトル、主慣性モーメントなどを用いて記述した。衝突積分は種々の変数変換、を行い解析的に求められる形式まで還元した。衝突微分断面に関する積分では系の回転マトリックス変換、およびCurtiss(1956)のSupporting functionを利用して、粒子表面の主曲率半径の積分関数として記述できた。本方法を両端が半球でその連結部が円柱である粒子に応用して、系の粘性.系の熱伝導性を計算した。本研究は複数の単一生体粒子の振る舞いを一つの系として解析するうえで有用である。 We introduce a theoretical method for analyzing the thermo dynamical behavior of multi non spherical particle system composed of a single kind. We explained the collision integral term constituting the Boltzmann equation. We defining the translational rotational velocities, energies and utilizing the collision vectors and principal inertial moments. By converting the variables, transformation, we the collision integrals are deduced to be analytic one. Applying the rotational matrix transformation and supporting function, the collision integral can be simplified to those of the principal radius of curvature of the surface of the colliding particles. We computed the shear, bulk viscosity and thermal conductivity of the sphere-cylindrical particles. The present method we introduced will be available for evaluating the systemic behavior of a single kind bio particles.

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