核燃料再処理における化学的基盤としての中重アクチノイド元素の溶媒抽出挙動

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360468
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 篠原 厚 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60183050)
• 研究分担者: 高橋 成人 大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (00197162) ; 吉村 崇 大阪大学, ラジオアイソトープ総合センター, 教授 (90323336) ; 笠松 良崇 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70435593)
• 連携研究者: 羽場 宏光 理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 研究員 (60360624) ; 高久 圭二 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (30263338)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: バックエンド / アクチノイド化学

研究概要

全ランタノイド元素と長寿命のアクチノイド元素の溶媒抽出を行うとともに、加速器と連結した迅速化学分離装置の開発を行い、短寿命で生成率も低い重アクチノイド元素の溶媒抽出実験を行うことができた。これらの結果から、ランタノイドと広い範囲のアクチノイド元素に対して溶媒出挙動の系統的な議論を行うことができ、原子番号の大きなアクチノイド元素の方がf電子が化学反応へより寄与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Solvent Extraction of Trivalent Actinides with Di(2-ethylhexyl) phosphoric Acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayama, R.; Ooe, K.; Yahagi, W.; Fujisawa, H.; Komori, Y.; Kikunaga, H.; Yoshimura, T.; Takahashi, N.; Takahisa, K.; Haba, H.; Kudou, Y.; Ezaki, Y.; Toyoshima, A.; Asai, M.; Nagame, Y.; Saito, T.; Mitsugashira, T.; Shinohara A.
  • 雑誌名: Proc. Radiochem 巻: 1 ページ: 157-160
• [雑誌論文] Separation of Am(III), Cm(III), and Cf(III) Using Capillary Electrophoresis, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikunaga, H.; Yoshimura, T.; Kuribayashi, T.; Kitamoto, Y.; Takahashi, N.; Haba, H.; Ezaki, Y.; Enomoto, S.; Mitsugashira, T.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Radiochem 巻: 1 ページ: 167-171
• [雑誌論文] Extraction Behavior of Carrier-free and Macro amounts of Molybdenum and Tungsten from HCl solution (2011)
  • 著者名/発表者名: Ooe, K.; Yahagi, W.; Komori, Y.; Fujisawa, H.; Takayama, R.; Kikunaga, H.; Yoshimura, T.; Takahashi, N.; Haba, H.; Kudou, Y.; Ezaki, Y.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Proc. Radiochem 巻: 1 ページ: 127-130
• [雑誌論文] Fluorido Complex Formation of Element 104, Rutherfordium(Rf), Bull. Chem (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishii, Y.; Toyoshima, A.; Tsukada, K.; Asai, M.; Li, Z.; Nagame, Y.; Miyashita, S.; Mori, T.; Suganuma, H.; Haba, H.; Goto, S.; Kudo, H.; Akiyama, K.; Oura, Y.; Shinohara, A.; Schadel, M.; Pershina, V.; Kratz, J. V.
  • 雑誌名: Soc. Jpn 巻: 9 ページ: 903-911
• [雑誌論文] Determination of the half-life of the ground state of Th^^<229> by using U^^<232> and U^^<233> decay series (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikunaga, H.; Suzuki, T.; Nomura, M.; Mitsugashira, T.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 84 ページ: 1-5
• [雑誌論文] Production and decay properties of the 1. 9-s isomeric state in^<261> Rf (2011)
  • 著者名/発表者名: Haba, H.; Kaji, D.; Kikunaga, H.; Kudou, Y.; Morimoto, K.; Morita, K.; Ozeki, K.; Sumita, T.; Yoneda, A.; Kasamatsu, Y.; Komori, Y.; Ooe, K.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 83 ページ: 1-7
• [雑誌論文] Synthesis, structures, and properties of new chalcogenide-capped octahedral hexatechnetium(III) complexes[ Tc_6S_8X_6]^<4->(X=Br, I),[ Tc_6Se_8I_2], and[ Tc_6Te_15], Eur (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T.; Ikai, T.; Tooyama, Y.; Takayama, T.; Sekine, T.; Kino, Y.; Kirishima, A.; Sato, N.; Mitsugashira, T.; Takahashi, N.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: J. Inorg. Chem ページ: 1214-1219
• [雑誌論文] Extraction chromatographic behavior of Rf, Zr, and Hf in HCl solution with styrene-divinylbenzene copolymer resin modified by TOPO(trioctylphosphine oxide) (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, A.; Kasamatsu, Y.; Tsukada, K.; Asai, M.; Ishii, Y.; Toume, H.; Nishinaka, I.; Sato, T. K.; Nagame, Y.; Schadel, M.; Haba, H.; Goto, S.; Kudo, H.; Akiyama, K.; Oura, Y.; Ooe, K.; Shinohara, A.; Sueki, K.; Kratz, J. V.
  • 雑誌名: J. Nucl. Radiochem. Sci 巻: 11 ページ: 7-11
• [雑誌論文] Excited-state properties of octahedral hexarhenium(III) complexes with redox-active N-heteroaromatic ligands (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, T.; Suo, C.; Tsuge, K.; Ishizaka, S.; Nozaki, K.; Sasaki, Y.; Kitamura, N.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 49 ページ: 531-540
• [雑誌論文] Superheavy element nuclear chemistry at RIKEN (2010)
  • 著者名/発表者名: Haba, Hiromitsu ; Kaji, Daiya ; Kasamatsu, Yoshitaka ; Kikunaga, Hidetoshi ; Komori, Yukiko ; Kudou, Yuki ; Morimoto, Kouji ; Morita, Kosuke ; Ooe, Kazuhiro ; Ozeki, Kazutaka ; Sato, Nozomi ; Shinohara, Atsushi ; Toyoshima Atsushi ; Yokoyama, Akihiko ; Yoneda, Akira ; Yoshimura, Takashi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1235 ページ: 356-362
• [雑誌論文] Oxidation of element 102, Nobelium, with flow electrolytic column chromatography on an atom-at-a-time scale (2009)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, A.; Kasamatsu, Y.; Tsukada, K.; Asai, M.; Kitatsuji, Y.; Ishii, Y.; Toume, H.; Nishinaka, I.; Haba, H.; Ooe, K.; Sato, W.; Shinohara, A.; Akiyama, K.; Nagame, Y.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 131 ページ: 9180-9181
• [雑誌論文] Anionic fluoro complex of element 105 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kasamatsu, Y.; Toyoshima, A.; Asai, M.; Tsukada, K.; Li, Z.; Ishii, Y.; Toume, H.; Sato, T. K.; Kikuchi, T.; Nishinaka, I.; Nagame, Y.; Haba, H., 他計32名
  • 雑誌名: Db, Chem. Lett 巻: 38 ページ: 1084-1085
• [雑誌論文] Half-life estimation of the first excited state of 229Th by usingα-particle spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Kikunaga, H.; Kasamatsu, Y.; Haba, H.; Mitsugashira, T.; Hara, M.; Takamiya, K.; Ohtsuki, T.; Yokoyama, A.; Nakanishi, T.; Shinohara, A.
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 80 ページ: 034315-1-4
• [学会発表] シーボーギウムの溶液化学実験に向けた液体シンチレーション検出システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小森有希子、他, 計9名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] 五配位および六配位構造が相互変換するニトリドテクネチウム(V)およびレニウム(V)錯体の電子状態と光物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田隼人、他, 計8名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] 2つのsalophen型配位子が配位した新規ウランV価錯体の合成と性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中塚和人、吉村崇、篠原厚
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] 大阪、名古屋、茨城における福島第一原子力発電所由来の大気中RI濃度の経時変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 張子見、他, 計11名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] Aliquat336を用いた5価および6価のMo、Wの溶媒抽出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横北卓也、他, 計9名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] Rfのオンラインバッチ抽出実験に向けたTIOA/ HCl系でのZr、Hfの樹脂を用いた抽出実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木野愛子、他, 計8名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] シクロヘキサンと四塩化炭素の混合溶液系におけるミュオン転移反応の分子効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原一哉、他, 計10名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] HDEHP/ HNO3系におけるBkとMdの溶媒抽出挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠松良崇、他, 計16名
  • 学会等名: 第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野市若里市民文化ホール(長野)
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] Application of the rapid preparation method of hydroxide coprecipitate with Sm to superheavy element chemistry~ Model experiment for Rf chemistry~ (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kasamatsu, Y. Komori, Y. Kikutani, T. Yokokita, A. Kino, T. Yoshimura, N. Takahashi, H. Haba, Y. Kudou, H. Kikunaga, T. Ohtsuki, T. Mitsugashira, and A. Shinohara
  • 学会等名: 4th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements
  • 発表場所: Sochi, Russia
  • 年月日: 20110905-11
• [学会発表] Solvent extraction of Zr and Hf as homologues of Rf into triisooctylamine and tributylphosphate from HCl (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kino, Y. Kikutani, Y. Komori, T. Yokokita, Y. Kasamatsu, N. Takahashi, T. Yoshimura, and A. Shinohara
  • 学会等名: 4th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements
  • 発表場所: Sochi, Russia
  • 年月日: 20110905-11
• [学会発表] Electrolytic Oxidation of Nobelium with a Microchannel-Electrode Chip (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ooe, Y. Komori, H. Fujisawa, A. Kuriyama, R. Takayama, Y. Kikutani, H. Kikunaga, Y. Kasamatsu, T. Yoshimura, N. Takahashi, H. Haba, Y. Kudou, Y. Ezaki and A. Shinohara
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Preparation of the Radioactive Compounds for PET Imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kuriyama, N. Takahashi, A. Shinohara, K. Nakai, H. Kimura, T. Tanamori, J. Hatazawa, Y. Kanai and K. Hatanaka
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Development of an On-Line Liquid Scintillationα-Detection System for Aqueous Chemical Studies of Superheavy Elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Komori, K. Ooe, H. Fujisawa, A. Kuriyama, R. Takayama, Y. Kikutani, H. Kikunaga, Y. Kasamatsu, T. Yoshimura, N. Takahashi, H. Haba, Y. Kudou and A. Shinohara
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Photoluminescent Properties of Chalcohalide-Capped Octahedral Hexarhenium(III) Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, A. Matsuda, Y. Ito, A. Ito, S. Ishizaka, S. Shinoda, H. Tsukube, N. Kitamura and A. Shinohara
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] カルコゲン架橋テクネチウム六核錯体の電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉村崇、他, 計5名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] 電極マイクロチップを用いたノーベリウムの電解酸化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大江一弘、他, 計14名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] HDEHPを用いた三価重アクチニドの溶媒抽出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高山玲央奈、他, 計15名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] 超重元素の溶液化学のための液体シンチレーション検出器の作成と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小森有希子、他, 計10名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] <nat>^Lu(p, xn)<175>^Hf反応の励起関数測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊谷有希、他, 計11名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] AVFサイクロトロンによるPET核種の製造と分離 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋成人、他, 計8名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] <52>^Feと<62>^Znの製造とPET用ヘマトポルフィリン錯体の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗山亜依、他, 計12名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] 硫黄とハロゲンが混合キャップ配位したテクネチウム六核錯体の合成と性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 表利樹、他, 計5名
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] ビスサロフェン型ウラン(IV)錯体の合成と酸化還元挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田佳恵、吉村崇、篠原厚
  • 学会等名: 第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] Extraction Behavior of Carrier-Free and Macro Amounts of Molybdenum and Tungsten from HCl Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ooe, W. Yahagi, Y. Komori, H. Fujisawa, R. Takayama, H. Kikunaga, T. Yoshimura, N. Takahashi, H. Haba, Y. Kudou, Y. Ezaki and A. Shinohara.
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific Symposium on Radiochenistry' 09
  • 発表場所: Napa, America
  • 年月日: 20091129-1204
• [図書] J-PARCで広がるミュオン化学の世界,化学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 篠原厚
  • 総ページ数: 29-34