研究課題
超重元素である104番元素ラザホージウムの化学的性質を明らかにするために，周期表上の同族元素で化学的性質が似ていると予想されるジルコニウムおよびハフニウムとともに，無機化合物のうち構造が単純で比較的揮発性の高い塩化物の等温クロマトグラフィを行うことを計画していた。これまで世界的に行われてきた超重元素の気相化学研究では，等温クロマトグラフィにより得られる揮発性化合物と等温カラム表面との吸着エンタルピーは揮発性化合物の昇華エンタルピーと相関があると言われていたが，これまでの本研究課題の結果では，マクロ量での吸着エンタルピーとトレーサ量での吸着エンタルピーは明らかに異なり，マクロ量では昇華エンタルピーとの相関は認められたもののトレーサ量では相関がみられないという結果を得た。本年度は，これまで知られていなかったトレーサ量での吸着エンタルピーを正確に求める手法の開発を行った。揮発性化合物が等温カラムを通過する際のカラム表面との衝突回数と衝突ごとの滞在時間のモデルからカラム通過時間を表す式が導出され，絶対温度の逆数に対して，カラム通過時間と温度の平方根の積の対数をプロットすることで，傾きが吸着エンタルピーを気体定数で除した直線となる。つまり，カラム長，直径など装置に関わる値や吸着に関わる物質に固有な定数などに依存せず吸着エンタルピーを得ることが可能となる。実際に行った実験結果に対してこのような解析を行ったところ，予想通り直線関係が得られ，トレーサスケールにおける塩化ジルコニウムおよび塩化ハフニウムの吸着エンタルピーを得ることに成功した。この結果は，今後のオンライン実験での実験の正確性を確認する重要なものであり，ラザホージウムの化学的性質を定量的に議論することを可能とする画期的な成果であるといえる。
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