| 研究課題/領域番号 |
15K17830
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
大江 一弘 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90610303)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 超重元素 / ラザホージウム / 溶媒抽出 / キレート配位子 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、104番元素ラザホージウム(Rf)について、有機配位子との錯形成挙動を溶媒抽出法により調べることを目的としている。Rfは人工放射性元素であり、その合成可能量が極端に少ないこと、半減期が非常に短いことから、実験的制約が非常に厳しく、化学的性質はあまり明らかとなっていない。Rfの化学研究を行うに際し、同族元素であるジルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)を利用して、模擬実験により適切な実験条件の検討を行っておくことが重要である。前年度では2-テノイルトリフルオロアセトン(TTA)およびジ-2-エチルヘキシルリン酸(HDEHP)を利用したZr、Hfの溶媒抽出における抽出機構を明らかにしたが、バッチ法による抽出実験では抽出平衡到達に数十分から数時間程度を要していた。短寿命であるRfの実験に適用するには抽出の迅速化が必要であり、本年度はフローインジェクション分析法を利用した迅速溶媒抽出装置を用いたZr、Hfの溶媒抽出実験を行った。実験では水相にZrおよびHfの放射性トレーサーを溶解した過塩素酸を、有機相にHDEHP/トルエン溶液を用い、送液ポンプを利用して各溶液を抽出コイル(内径0.17 mm)内に導入、混合した。溶液流速や抽出コイルの長さを変化させて、二相接触時間に対してZr、Hfの分配比がどのように変化するかを調べたところ、迅速溶媒抽出装置を用いることによりバッチ法による抽出と比較して迅速に抽出が可能となることが示された。しかしながら、二相接触時間50 s程度ではZr、Hfとも抽出平衡には到達しておらず、半減期が1min程度であるRfの実験を行うためにはさらなる抽出の迅速化が必要であることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度までにRfに適応可能な迅速溶媒抽出装置の開発を完了する予定であった。現在の迅速溶媒抽出装置を用いることによりバッチ法と比較して抽出が迅速化できているものの、Rfに適応可能なほどの迅速抽出がまだ出来ていないため、予定よりやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
より抽出が迅速化できるよう、現在の迅速溶媒抽出装置における二相混合の改良を行う。装置の改良を行う一方で、TTAやHDEHPと比較してより速く反応の進む抽出剤の探索も進める。TTAがβ-ジケトンの一種であることから、他のβ-ジケトンもTTAと同様の抽出機構でZr、Hfの抽出が可能であると期待され、さまざまなβ-ジケトンを用いて迅速な抽出が可能である抽出剤の探索を行う。選定した抽出剤を用いて再度迅速溶媒抽出装置を用いたZr、Hfの抽出実験を行い、Rfに適用可能かどうかの検討を行う。その後、Rfの溶媒抽出実験を行い、Rfの有機配位子との錯形成を明らかにする。
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