Anion-exchange behavior of Rf in HCl and HNO solutions

塩酸並びに硝酸系におけるRfの陰イオン交換挙動

羽場 宏光; 塚田 和明  ; 浅井 雅人  ; 後藤 真一*; 豊嶋 厚史; 西中 一朗; 秋山 和彦; 平田 勝 ; 市川 進一; 永目 諭一郎 ; 正司 譲*; 重川 充*; 小池 智幸*; 岩崎 充宏*; 篠原 厚*; 金子 哲也*; 丸山 俊史*; 小野 佐和子*; 工藤 久昭*; 大浦 泰嗣*; 末木 啓介*; 中原 弘道*; 阪間 稔*; 横山 明彦*; Kratz, J. V.*; Schdel, M.*; Brchle, W.*

Haba, Hiromitsu; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Goto, Shinichi*; Toyoshima, Atsushi; Nishinaka, Ichiro; Akiyama, Kazuhiko; Hirata, Masaru; Ichikawa, Shinichi; Nagame, Yuichiro; Shoji, Yuzuru*; Shigekawa, Mitsuru*; Koike, T.*; Iwasaki, M.*; Shinohara, Atsushi*; Kaneko, Tetsuya*; Maruyama, T.*; Ono, Sawako*; Kudo, Hisaaki*; Oura, Yasuji*; Sueki, Keisuke*; Nakahara, Hiromichi*; Sakama, Minoru*; Yokoyama, Akihiko*; Kratz, J. V.*; Schdel, M.*; Brchle, W.*

われわれの研究グループでは、超アクチノイド元素である104番元素ラザホージウム(Rf)の溶液化学実験を進めている。まず、Rfの同族元素Zr並びにHfに加え擬4族元素Thの放射性トレーサーを製造し、バッチ法により1.1-13.1M HNO並びに1.0-11.5M HCl系における陰イオン交換分配係数を系統的に測定した。また、Rfの単一原子の化学実験を行うために、繰り返し実験が可能な迅速イオン交換分離装置(AIDA)を開発した。原研タンデム加速器を用いて、Ge(O,xn),Gd(O,xn)並びにCm(O,5n)反応によってそれぞれ Zr,Hf並びにRfを製造し、4.0-11.5M HCl並びに8.0M HNO系における陰イオン交換実験を行った。塩酸系では、7.0-11.5Mの範囲でRfの分配係数は塩酸濃度の増加とともに急激に増加し、陰イオン塩化物錯体([Rf(OH)Cl],[RfCl])の形成を示唆した。また、樹脂への吸着性の強さは、RfZrHfの順であることがわかった。一方、8.0M HNO系では、Rfは同族元素ZrとHfと同様に陰イオン交換樹脂に対して低い吸着性を示し、ThやPuと全く異なることがわかった。

We have investigated the sorption behavior of element 104 rutherfordium (Rf) on an anion exchange resin from HCl and HNO solutions. In the HCl experiments, the distribution coefficients of Rf increase with an increase of HCl concentration from 7.0 M to 11.5 M, indicating that anionic species such as [Rf(OH)Cl] or [RfCl] are formed. This sorption behavior of Rf is typical of the group-4 elements Zr and Hf, and is quite different from that of the pseudo-homologue Th. It is also noted that the distribution coefficients decrease in the order Rf, Zr, Hf at 9.0 M HCl, which is consistent with the expected order of ionic radii. On the other hand, Rf appears to behave like Zr and Hf in 8 M HNO not like Pu and Th.