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超重元素の化学反応研究:Rfの臭化物、硫酸錯体の抽出実験

研究課題

研究課題/領域番号 16K05815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関大阪大学

研究代表者

笠松 良崇  大阪大学, 理学研究科, 講師 (70435593)

研究協力者 近藤 成美  
大内 昂輝  
渡邉 瑛介  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードラザホージウム(Rf) / 抽出 / 硝酸 / 塩酸 / ラザホージウム / Aliquat 336 / 超重元素 / 超アクチノイド / 硫酸 / 溶媒・固相抽出
研究成果の概要

104番元素ラザホージウム(Rf)の臭化水素酸系、硫酸系および硝酸系での固液抽出実験を行うことを目指し、同族元素(Zr, Hf)及び擬同族元素(Th)を用いた基礎実験を行った。結果として、硝酸系にてRfが陰イオン錯体を形成するのか、調べるための実験条件を決定することができた。電子配置の似た同族元素に近い挙動を取るのか、イオン半径が異なるために擬同族元素寄りの挙動を取るのか非常に興味深い。
また、超重元素用の溶媒抽出装置の開発が成功したため、計画を変更して、Rfの溶媒抽出実験を優先的に行った。塩化物錯体に関して、同族元素とは明らかに異なる興味深い挙動の観測に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超重元素に関しては、実験の難しさからこれまで実験があまり実施されておらず、特に抽出において平衡下の分配比などは取得されてこなかった。このような中であらたに興味深い硝酸系の実験条件を決定できたことは意義深く、実際にRfのデータを得る準備は整っている。
また、溶媒抽出に関してはほとんどデータが得られておらず、装置開発に成功したという時点で大きな成果といえる。また、実際に塩酸系のRfの実験ではこれまでに同族元素と似た挙動しか観測されてこなかった中で、明らかに異なる価数の錯体の形成を確認できたことは非常に興味深い結果である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of new methods for aqueous chemistry on element 104, rutherfordium: Batchtype solid-liquid extraction and coprecipitation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kasamatsu
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences

      巻: 18 号: 0 ページ: 24-31

    • DOI

      10.14494/jnrs.18.24

    • NAID

      130007605998

    • ISSN
      1345-4749, 1883-5813
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超重元素の溶液系での分析化学実験2017

    • 著者名/発表者名
      笠松良崇
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 3 ページ: 96-102

    • NAID

      40021134811

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 104番元素Rfの抽出平衡の観測2017

    • 著者名/発表者名
      笠松良崇、横北卓也
    • 雑誌名

      放射化学

      巻: 35 ページ: 2-8

    • NAID

      40022295342

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Observation of the chemical reaction equilibria of element 104, rutherfordium: Solid-liquid extraction of Rf, Zr, Hf and Th with Aliquat 336 resin from HCl2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yokokita, Y. Kasamatsu, A. Kino, H. Haba, Y. Shigekawa, Y. Yasuda, K. Nakamura, K. Toyomura, Y. Komori, M. Murakami, T. Yoshimura, N. Takahashi, K. Morita, and A. Shinohara
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 号: 47 ページ: 18827-18831

    • DOI

      10.1039/c6dt03497g

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coprecipitation experiment with Sm hydroxide using a multitracer produced by nuclear spallation reaction: A tool for chemical studies with superheavy elements Applied Radiation and Isotopes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kasamatsu, T. Yokokita, K. Toyomura, Y. Shigekawa, H. Haba, J. Kanaya, M. Huang, Y. Ezaki, T. Yoshimura, K. Morita, and A. Shinohara
    • 雑誌名

      Appl. Radiat. Isot.

      巻: 118 ページ: 105-116

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2016.09.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重元素の新規化学研究手法開発を目指した様々な元素の水酸化サマリウム共沈実験2019

    • 著者名/発表者名
      笠松良崇、永瀬将浩、二宮秀美、渡邉瑛介、重河優大、近藤成美、高宮幸一、篠原 厚
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and Computational Study of Complex Forming Behavior of Zr, Hf, and Th in Nitric Acid - Toward the Chemical Study on Element 104, Rf2019

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Watanabe, Hidemi Ninomiya, Yudai Shigekawa, Kouki Ouchi, Sho Hayami, Yoshitaka Kasamatsu, Yasutaka Kitagawa, Masayoshi Nakano, Takuya Yokokita, Atsushi Shinohara
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 102番元素Noのアンモニア水及び水酸化ナトリウム水溶液中におけるサマリウム共沈挙動2019

    • 著者名/発表者名
      二宮秀美、笠松良崇、速水翔、永瀬将浩、重河優大、近藤成美、渡邉瑛介、羽場宏光、横北卓也、小森有希子、森大輝、王洋、ゴーシュコースタブ、佐藤望、篠原厚
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ノーベリウムの化学研究に向けたMg, Ca, Sr, Ba, Raの水酸化物沈殿実験2018

    • 著者名/発表者名
      永瀬 将浩、笠松 良崇、近藤 成美、二宮 秀美、渡邉 瑛介、篠原 厚
    • 学会等名
      2018日本放射化学会年会・第62回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rfの塩酸系での溶媒抽出挙動の有機溶媒依存性2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 成美、笠松 良崇、永瀬 将浩、安田 勇輝、重河 優大、大内 昴輝、神田 晃充、二宮 秀美、渡邊 瑛介、羽場 宏光、久保木 祐生、小森 有希子、横北 卓也、矢納 慎也、佐藤 望、篠原 厚
    • 学会等名
      2018日本放射化学会年会・第62回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rfの化学研究に向けたZr, HfおよびThの硝酸系イオン交換実験2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 瑛介、 二宮 秀美、 近藤 成美、 重河 優大、 安田 勇輝、 大内 昂輝、 速水 翔、 笠松 良崇、横北 卓也、 篠原 厚
    • 学会等名
      2018日本放射化学会年会・第62回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Anion-exchange Behavior of 88Zr, 175Hf, and 234Th in Nitric Acid for the Experiment of Element 104, Rf2018

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Watanabe, Hidemi Ninomiya, Narumi Kondo, Yudai Shigekawa, Yuki Yasuda, Kouki Ouchi, Sho Hayami, Yoshitaka Kasamatsu, Takuya Yokokita, Atsushi Shinohara
    • 学会等名
      The International Symposium for Materials Scientists III (ISMS III)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lrの化学研究に向けた加速器オンライン抽出装置によるEuとAmの溶媒抽出2018

    • 著者名/発表者名
      二宮 秀美、渡邉 瑛介、速水 翔、笠松 良崇、篠原 厚
    • 学会等名
      2018日本放射化学会年会・第62回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Extraction and precipitation experiments of element 104, Rf2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kasamatsu
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aliquat 336/HCl系におけるRfの溶媒抽出実験2017

    • 著者名/発表者名
      近藤 成美、笠松 良崇、永瀬 将浩、安田 勇輝、重河 優大、 大内 昴輝、神田 晃充、二宮 秀美、渡邉 瑛介、羽場 宏光、 久保木 祐生、小森 有希子、横北 卓也、矢納 慎也、佐藤 望、篠原 厚
    • 学会等名
      第61回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Liquid-liquid extraction of element 104, Rf, in Aliquat 336/HCl system2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kondo, Y. Kasamatsu, H. Haba, K. Ouchi, M. Nagase, Y. Yasuda, Y. Shigekawa, A. Kanda,Y. Kuboki, Y. Komori, S. Yano, N. Sato, T. Yokokita, A. Shinohara
    • 学会等名
      Actinides 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ノーベリウムの化学研究に向けたアルカリ土類金属元素の水酸化物沈殿実験2017

    • 著者名/発表者名
      永瀬 将浩, 笠松 良崇, 近藤 成美, 篠原 厚
    • 学会等名
      第61回放射化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 104 番元素Rf の同族元素Zr,Hf のAliquat 336/HCl 系での溶媒抽出挙動2016

    • 著者名/発表者名
      近藤成美,大内昴輝,永瀬将浩,重河優大,安田勇輝,笠松良崇,篠原 厚,工藤祐生
    • 学会等名
      第60回放射化学討論会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ラザホージウムの溶液化学研究のための新しい分析法の開発 -共沈法と抽出平衡観測法-2016

    • 著者名/発表者名
      笠松良崇
    • 学会等名
      第60回放射化学討論会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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