JAEA-Evaluation-2010-005-CD.pdf:6.17MB - 日本原子力研究開発機構

(AIDA-II)の概要を示す。本実験装置では、イオン交換分離された溶出液をリボン状の
タンタル(Ta)板に滴下しつつ連続的に水溶液を乾燥し、引き続きα線検出器へと自動的に
搬送することができる。これにより試料の捕集終了から約 15 秒で 262 Db の壊変に起因す
るα線の測定を開始できるようになった。また、電場を利用したビーム回転装置を導入し、
Cm 標的などへの熱負担を減らすことで、2 倍のビーム量の使用を可能にした。以上の開
発により Db 実験が可能となり、次に示すような成果が得られた。
図2.開発したオンライ
ン迅速化学分離システム
(AIDA-II)の概略図
実験は Rf と同様に
HF/HNO3 水溶液中で、
同族元素(第 5 族元素)
ニオブ(Nb)ならびにタ
ンタル(Ta)との化学挙
動を比較した(図3)。水溶液中で+5 の酸化状態で安定に存在する擬 5 族元素プロトア
クチニウム(Pa)も比較のため同様の実験を行っている。図から明らかなように第 7 周期に
属する Db は第 6 周期の Ta よりむしろ第 5 周期の Nb に似た挙動を示した。ここで用い
た水溶液中では、Ta は 6 配位のフッ化物錯体[TaF6] - を形成すると報告され、一方 Nb は
オキソフルオロ錯体[NbOF4] - を形成することが知られている。(なお、当グループでも別
の実験にてこれを確認している。)従って、Db が Ta とは明らかに異なり Nb と同じくオ
キソフルオロ錯体[DbOF4] - を形成していることを初めて示唆することができた。今後はさ
らに装置の改良を行い、化学種の決定に向けた系統的な実験を継続していく。
図3.様々なフッ化物イオン濃度における
Dbと周期表同族元素のNb, Taおよび擬5族
元素Paの陰イオン交換樹脂に対する分配係
数(Kd)。白抜きはバッチ方による分離実
験結果で、色塗りはオンラインのカラム実
験(ビーム実験)による結果。
d / mL g -1
K
6.2.電気化学的分析手法の開発と重アクチノイド元素の酸化還元反応
シングルアトムレベルでの新たな分析手法の開発に着手し、電気化学的手法を用いた超
重元素の化学的研究の可能性を新たに見出した。この手法を用いて 102 番元素ノーベリウ
10 4
10 3
10 2
10 1
10 0
10 -6
: Nb Batch
: Ta Batch
: Pa Batch
: Nb Column
: Ta Column
: Db Column
10 -5
10 -4
[F - ] / M
10 -3
10 -2