| 研究概要 |
超プルトニウム元素は比放射能が高く入手し得る量も限られている。本研究ではこれまでに知られていなかった興味ある性質の出現が期待できる超プルトニウム元素のヒ素化合物の微量合成するための基礎的検討として、ランタナイド元素を用いてその合成の出発物質であるハロゲン化物の微量合成法を昇華性β-ジケトンキレートを金属源とした化学気相析出法により検討した。β-ジケトンキレートの反応性を明らかにするため、最初にO_2、H_2O(g)、H_2Sとの反応を検討した。O_2,H_2O(g)との反応では酸化物が得られるが、軽希土を除いて良質の薄膜が得られ、Uの場合にはO_2との反応でUO_<2+x>,H_2O(g)との反応でU_3O_8が得られた。H_2Sとの反応ではオキシ硫化物が得られたが、Euの場合にはEuSが得られた。更にCCl_2F_2との反応ではオキシフッ化物が、CCl_2F_2とO_2の混合ガスとの反応では3フッ化物が得られた。以上の結果は電気陰性度の低い元素との反応が困難なことを示しており、ヒ素化合物合成の出発物質合成には別の手法が必要であることが判明した。そこで、これまでの単純なβ-ジケトンキレートではなく、2種類の金属を含むヘキサフロロアセチルアセトンキレートCsLn(hfa)_4とTlLn(hfa)_4(Ln=Nd、Yb)及び電気陰性度の低いTl(I)のジピバロイルメタンキレートTl(dpm)を合成し、その気相反応を検討することとした。ここで合成したTlを含むキレートTlLn(hfa)_4とTl(dpm)は新規化合物であり、その合成収率は40-70%で通常のβ-ジケトンキレートと遜色はなかった。これらのキレートは熱重量分析・示差熱分析及び電子線衝撃質量分析法により化学気相析出法の金属源として使用し得ることを確認した。これらキレートの反応性の実験結果の熱力学的解釈については未解決の点もあるが、キレートの種類により反応性が大きく変化し得ることが判明し、ヒ素化合物の出発物質となるハロゲン化物の微量合成法に多くの知見が得られた。
|
