2015 Fiscal Year Annual Research Report
113番元素の特異的な化学反応特性の解明にむけた自動連続電解抽出装置の開発
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25790085
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
豊嶋 厚史 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (40414578)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超重元素 / 溶媒抽出 / フロー電解法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、超重元素のひとつである113番元素（E113）の酸化還元電位や[113]5+の錯形成反応を明らかにするために、電気化学分析法とフローインジェクション溶媒抽出法を組み合わせた連続実験が可能な分析装置を開発することである。超重元素の中でも唯一E113では、典型元素にもかかわらずd軌道が化学反応に関与する可能性が理論的に示唆されており、本研究ではこの最重元素で初めて現れるユニークな現象を探るための実験方法を新たに開発する。
平成27年度においては、開発したフロー抽出装置を用いてWの抽出実験を行った結果、内径1-2 mm程度の細いテフロンチューブを巻き系2-3 mmの螺旋状にする事によって、機械的な振とうによる抽出方法に比べてその抽出平衡への到達時間を短縮することができた。さらに抽出装置を既存の連続溶解装置と連結し核反応で製造した短寿命核種を対象に実験を行い、一連のガス搬送、連続溶解、連続抽出に成功した。また、113番元素の同族元素Tlに電位が近いMnの放射性トレーサーを対象にフロー電解装置を用いて電解実験を行った。その結果、その酸化電位である約1.2 V以上の印加電圧でMnトレーサーが作用電極に吸着を示す事がわかった。計画では電解酸化後に抽出を行って抽出挙動の変化から酸化電位を求めるスキームであったが、この電解吸着現象を観測する事によって電位を決定できる可能性が示唆された。
本研究では、フローインジェクション分析法に基づくオンライン連続溶媒抽出装置ならびにオンライン液体シンチレーション測定装置を新たに製作した。連続溶解装置と抽出装置を連結し、短寿命Mo核種のオンライン抽出実験に成功した。また、フロー電解装置を用いたMoの酸化実験を行い、トレーサー量で特異的に観測した吸着現象を利用して酸化電位を決定できる可能性を見出した。
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[Presentation] Extraction behavior of Mo and W from H2SO4 with Aliquat336 as homologues of seaborgium (Sg)2015
Author(s)
A. Mitsukai, A. Toyoshima, M. Asai, K. Tsukada, T.K. Sato, Y. Kaneya, S. Takeda, Y. Nagame, M. Schaedel, Y. Komori, M. Murakami, H. Haba, K. Ooe, D. Sato, N. Goto, S. Tsuto
Organizer
The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem2015)
Place of Presentation
Honolulu (United States)
Year and Date
2015-12-14 – 2015-12-22
Int'l Joint Research
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[Presentation] Developments towards aqueous phase chemistry of heavier transactinide elements2015
Author(s)
A. Toyoshima, K. Ooe, M. Asai, M.F. Attallah, N.S. Gupta, H. Haba, Y. Kasamatsu, Y. Kitatsuji, Y. Komori, J. V. Kratz, H. V. Lerum, A. Mitsukai, S. Miyashita, V. Pershina, D. Sato, T. K. Sato, Y. Shigekawa, A. Shinohara, K. Tsukada, A. Vascon, T. Yokokita, A. Yokoyama, J. P. Omtvedt, Y. Nagame, M. Schaedel
Organizer
The 5th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements (TAN15)
Place of Presentation
Urabandai Royal Hotel (Urabandai, Fukushima)
Year and Date
2015-05-25 – 2015-05-29
Int'l Joint Research
