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超重元素Rf塩化物の吸着エンタルピー測定と12~15族元素の気相化学研究への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K11917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

後藤 真一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70334646)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード超重元素 / 気相化学 / ジルコニウム / ハフニウム / 塩化物 / 12~15族元素 / 吸着エンタルピー / 4族元素 / ラザホージウム / 12族元素 / 4族元素塩化物 / 塩化アンチモン / 水銀トレーサ― / 塩化亜鉛 / 塩化タリウム / ニホニウム
研究成果の概要

最初の超重元素であるラザホージウム(Rf)の吸着エンタルピーを求める実験を計画しているが,4族元素は酸素のとの親和性が高いため,酸素の影響を詳細に調べる必要がある。Rfの同族元素であるジルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)を用いた実験により,表面を塩素化したカラムは酸素の影響を最小限に抑えることができることを明らかにした。
4族元素に対する実験手法を12~15族元素に対して適用できるか確認するため,13族元素のタリウム(Tl)および15族元素のアンチモン(Sb)の塩化物に対する実験を行い,吸着エンタルピーを得た。また,12族元素の実験に向け,203Hgの無担体トレーサの製造手法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の超重元素研究は,より原子番号の大きい元素を対象とすることが世界的な潮流となっている。しかし,超重元素は極めて生成率が小さく寿命が短いため,不確かな結果で報告されている例が少なくない。本研究では,最初の超重元素であるラザホージウム(Rf)の石英ガラスに対する吸着エンタルピーを精確に求めるための実験手法を確立した。また,実際に加速器を用いた実験で問題となる酸素の影響などを明らかにし,ラザホージウムを対象とした実験を行う準備を整えた。
他の族の元素の塩化物に対しても4族元素と同様の手法で化学実験が可能であることが示され,超重元素の化学研究において確かな物理量を得るための道筋ができたと言える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Isothermal gas chromatography study of Zr and Hf tetrachlorides using radiotracer of 88Zr and 175Hf ---Towards investigation of gas-phase chemistry of Rf---2021

    • 著者名/発表者名
      Kaori Shirai, Shin-ichi Goto, Kazuhiro Ooe, Hisaaki Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences

      巻: 21 ページ: 7-14

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Isothermal gas chromatography of chloride of Zr and Hf at off-line experiment for the gas-phase investigation of Rf2019

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, S. Goto, K. Ooe, H. Kudo
    • 学会等名
      6th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements (TAN19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rf の同族元素Zr, Hf の塩化物に対する等温ガスクロマトグラフィにおける酸素の影響2019

    • 著者名/発表者名
      白井香里,後藤真一,工藤久昭
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会(2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超重元素塩化物の系統的気相化学研究に向けた15 族元素Sb の塩化物の揮発挙動2019

    • 著者名/発表者名
      井上浩樹,後藤真一
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会(2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 205Tl(γ, pn)反応を用いた無担体203Hg トレーサの製造2019

    • 著者名/発表者名
      高橋佳暉,後藤真一,菊永英寿,高橋健
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会(2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 65Znトレーサを用いた塩化亜鉛の等温ガスクロマトグラフィ2018

    • 著者名/発表者名
      守山卓也,後藤真一,工藤久昭
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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