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豊嶋 厚史; 宮下 直; 大江 一弘; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 塚田 和明; 北辻 章浩; 永目 諭一郎; Sch
del, M.; Omtvedt, J. P.*; et al.
no journal, ,
超重元素研究グループでは、超重元素シーボーギウム(Sg)の酸化還元電位をフロー電解カラム装置と連続溶媒抽出装置SISAKとを使用した連続電解実験によって決定する計画である。本研究ではその実験に先立ち、フロー電解カラム装置を用いて軽い同族元素MoとWの電解実験を行った。原子力機構タンデム加速器において
Ta(p,n)反応によりWを生成し、無担体のトレーサーを用いて還元実験を行った。0.1M HClのトレーサー溶液を-0.8Vから0.6Vまでの電圧を印加したフロー電解カラム装置に導入し、さらに0.1M HCl水溶液を流した。溶出液から1000
L分取して同体積の10
Mヒノキチオール(トルエン溶媒)と混合し、1分間振とう後30秒遠心分離した。その後、両相から800Lずつ分取してそれぞれの
線を測定した。その結果、電解後のWの抽出量は印加電圧に対して変化を示さず一定であることがわかった。本実験では電解後の溶出液を有機相と混合して振とうしている。そのため、一度カラム電極内で還元されたWが、溶出後の抽出中に再び6価に酸化された可能性が考えられる。今後、再酸化を防ぐために実験手法の改良を行っていく予定である。
大江 一弘; 塚田 和明; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 宮下 直; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 金谷 佑亮*; Lerum, H. V.*; et al.
no journal, ,
超重元素研究グループでは、溶媒抽出法及び電気化学的手法を用い、106番元素シーボーギウム(Sg)の酸化還元電位を決定することを目的に研究を進めている。Sg実験では化学実験装置としてフロー電解カラムと迅速溶媒抽出装置SISAKを組合せて利用する計画であるが、現状では両装置が対応可能な溶液流速に大きな差があるため、SISAKを低流速で利用するための開発が必要である。そこで本研究ではその最初の取り組みとして、ガスジェット搬送物を水溶液に低流速でも連続溶解できる新しい連続溶液化装置の開発を行った。新たに開発した溶液化装置は、疎水性のテフロンメンブレンフィルターを利用して気液の分離を行う特徴を持つ。この装置の性能評価試験として、原子力機構タンデム加速器においてガスジェット搬送物の溶液化テストを行った。その結果、SISAKの通常の流速である0.4mL/s及びより低流速である0.1mL/sにおいて80%以上の高い溶液化効率を、0.03mL/sにおいても70%程度の溶液化効率を得た。これらの結果は、SISAKにおける新しい連続溶液化装置がフロー電解カラムの対応流速で利用可能であり、Sg研究に利用可能であることを示している。
宮下 直; 大江 一弘; 豊嶋 厚史; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 金谷 佑亮*; Omtvedt, J. P.*; et al.
no journal, ,
SISAKを利用したSgの実験に適応できる迅速な溶媒抽出を用いた分離法開発を目的に、di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (HDEHP), 1-phenyl-3-metyl-4-benzoyl-5-pyra-zolone (PMBP), N-benzoyl-N-phenylhydroxylamine (BPHA)及び4-isopropyltropolone (HT)の4種類の抽出剤を用いて、Sgの同族元素であるMo(VI)とW(VI)を用いた溶媒抽出を行い、その抽出挙動を調べた。Wを用いた実験ではHDEHP, PMBPを抽出剤として用いた場合、抽出速度は遅く平衡到達時間はそれぞれ5時間と1時間であった。一方、BPHA及びHTを用いた場合、BPHA, HTどちらの抽出剤においても平衡到達時間は60秒と速い抽出反応であることがわかった。速い抽出反応であったBPHA, HTを用いて
Moを対象に抽出実験を行った結果、平衡到達時間はBPHAで10分、HTで3分であり、どちらの抽出剤においてもWと比べ遅い抽出反応であることがわかった。これらの平衡到達時間はSISAKを用いた抽出に適応可能であると考えられる。
宮下 直; 豊嶋 厚史; 大江 一弘*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 塚田 和明; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 金谷 佑亮; 羽場 宏光*; et al.
no journal, ,
4-イソプロピルトロポロン(ヒノキチール: HT)を用いた
Mo及び
Wの溶媒抽出を行い、その抽出挙動をスロープアナリシスにより調べた。その結果、HT濃度に対する分配比の傾きはMoで1.88、Wで1.54となり、金属イオンと抽出剤が1:2で抽出化学種を形成していることがわかった。
宮下 直; 豊嶋 厚史; 大江 一弘*; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 金谷 佑亮; 羽場 宏光*; et al.
no journal, ,
0.1 M HCl/0.9 M LiCl水溶液系におけるトレーサーレベルでの6価及び還元後のMoとWの4-イソプロピルトロポロン(ヒノキチール)による抽出挙動を調べた。Wの場合は分配比は還元に利用したフロー電解セルで実験可能な電圧範囲で分配比はほとんど変化しなかったが、Moでは0から-0.2V近傍で分配比が10から1に変化することがわかった。以上の結果から、ヒノキチオールを抽出剤とした溶媒抽出により、6価のMoと還元後のMoを分離することが可能であることがわかった。
豊嶋 厚史; 宮下 直*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 金谷 佑亮; 塚田 和明; 北辻 章浩; 永目 諭一郎; Schdel, M.; Lerum, H. V.*; et al.
no journal, ,
生成率が低く短寿命のSgに対して連続電解実験行うため、我々はメンブレンデガッサー(MDG)、フロー電解カラム、連続液液抽出、ならびに液体シンチレーション測定システム(SISAK)から成る新しい化学装置を開発している。最近、Sgの同族元素であるMoとWを用いた様々な準備実験を行った。MoとWの短寿命核種を含むキャリアーガスと水溶液をMDGを用いて混合し、水溶液に効率よく溶解することに成功した。また、CV測定や紫外可視吸光測定により、Mo(VI)/Mo(V)とW(VI)/W(V)の酸化還元反応を同定した。さらに、バッチ法を用いたMo(VI)とW(VI)の塩酸水溶液からヒノキチオールへの抽出実験やSISAKならびにMDGを用いたオンライン抽出実験に成功した。発表ではこれらの結果を含む現状について報告する。