超プルトニウム元素のヒ素化合物合成のための基礎的検討

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03680189
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 塩川 佳伸 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50111307)
• 研究分担者: 天野 良平 金沢大学, 医寮技術短期大学部, 助教授 (30111769)
• キーワード: 超プルトニウム元素 / ヒ素化合物 / βージケトン / 化学気相析出法 / フッ化物 / フロンー12

研究概要

本研究では超プルトニウム元素であるAm、Cmと同程度のイオン半径を持ち、同じ酸化数をもつランタナイドを用いてヒ素化合物の微量合成法を検討することを目的とし、本年度はその出発物質であるハロゲン化物の微量合成法を検討した。
ハロゲン化物の微量合成を、配位子としてジピバロイルメタンをもつランタナイドのβジケトンキレ-ト(以下β)とフロン12(CCl_2F_2)を反応ガスとした化学気相析出法により試みた。これはハロゲン化物が酸化物とフロンの反応により、腐食性で有毒なハロゲンやハロゲン化水素を用いずに合成できることから、βとフロンの気相反応で同様の生成物を期待したためである。しかし、両者の反応生成物は意外にも酸化物であった。そこで熱力学的な推定から、フロンー12と酸素の混合気体とβとの化学気相析出法による反応を試みた結果、ランタナイドの3フッ化物とオキシ酸化物の生成が確認され、かつ両者の析出温度が異なるため各々が単一相として得られることが判明し、フッ化物の微量合成は成功した。他方、この事実は酸化物とβが共に金属一酸素結合を有しているにもかかわらず、その反応性については顕著な違いを示しており興味深い。すなわち、酸化物の酸素はフロンを分解させフロリネ-ションを起こさせる活性な化学種を生成し得るのに対して、βの酸素はフロンに対しては不活性であり、外部から酸素ガスを供給することによってのみβのフロリネ-ションが可能である。この結果は化学気相折出法の金属供給源として用いられている気相βの化学反応性を明らかにする上でも貴重である。

研究成果

• [文献書誌] Y.Shiokawa,K.Suzuki,S.Suzuki,M.Yagi: "A New Internal Conversion Spectrometer and its Characteristics" J.Radioanal.Nucl.Chem.148. 191-199 (1991)
• [文献書誌] Y.Shiokawa,M.Yagi: "I sotopic Analysis of ^<243>Cm and ^<244>Cm by Internal Conversion Electron Spectrometer" J.Radioanal.Nucl.Chem.149. 51-58 (1991)
• [文献書誌] Y.Shiokawa,R.Amano,A.Nomura,M.Yagi: "Preparation of Lanthanide,Thorum and Uranium Oxide Filmo by Chemical Vapor Deposition Using βーdiketone Chelates" J.Radioanal.Nucl.Chem.152. 373-380 (1991)
• [文献書誌] R.Amano,Y.Shiokawa: "Preparation of Lanthanide Sulfide Films by Chemical Vapor Deposition using βーdiketone chelates" J.Radioanal.Nucl.Chem.,Letters. 153. 201-210 (1991)
• [文献書誌] A.Ochiai,T.Shikama,M.Takahashi,Y.Shiokawa,I.Satoh,K.Suzuki: "Chemical Analysis of Purified Uranium" Analytical Science,Supplement. 7. 289-292 (1991)