Fluoride complexation of element 104, rutherfordium (Rf), investigated by cation-exchange chromatography

陽イオン交換法を用いた104番元素ラザホージウムのフッ化物錯形成

石井 康雄; 豊嶋 厚史; 塚田 和明  ; 浅井 雅人  ; 當銘 勇人; 西中 一朗; 永目 諭一郎 ; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; 羽場 宏光*; 坂牧 雅巳*; 後藤 真一*; 工藤 久昭*; 秋山 和彦*; 大浦 泰嗣*; 中原 弘道*; 田代 祐基*; 篠原 厚*; Schdel, M.*; Brchle, W.*; Pershina, V.*; Kratz, J. V.*

Ishii, Yasuo; Toyoshima, Atsushi; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Tome, Hayato; Nishinaka, Ichiro; Nagame, Yuichiro; Miyashita, Sunao*; Mori, Tomotaka*; Suganuma, Hideo*; Haba, Hiromitsu*; Sakamaki, Masami*; Goto, Shinichi*; Kudo, Hisaaki*; Akiyama, Kazuhiko*; Oura, Yasuji*; Nakahara, Hiromichi*; Tashiro, Yuki*; Shinohara, Atsushi*; Schdel, M.*; Brchle, W.*; Pershina, V.*; Kratz, J. V.*

104番元素ラザホージウム(Rf)の低次フッ化物錯体の形成を調べるため、HF/HNO水溶液系におけるRfの陽イオン交換挙動を4価の陽イオンであるZr, Hf及びThの挙動と比較を行った。AIDA(線測定装置結合型自動迅速イオン交換分離装置)を用いた加速器オンライン実験でRfの陽イオン交換挙動を調べた。原子力機構タンデム加速器施設において、Cm(O,5)により合成したRf(半減期: 78s)をHe/KClガスジェット搬送法によりAIDAへ搬送し130秒間捕集した。これを250LのHF/0.1M HNO水溶液で溶解し、1.6mm i.d.7.0mm又は1.0mm i.d.3.5mmの陽イオン交換カラムへ溶離展開させ、その溶出液をTa皿に捕集した。その後、0.1M HF/0.1M HNOによってカラム中の残留物を溶出させ、別のTa皿に捕集した。これらを蒸発乾固させた後、600mmのPIPS検出器でRfの線を測定しその分配係数を求めた。HF/0.1M HNOにおいてZr, Hf, Th及びRfは、フッ化物イオン濃度の増加に従いその 値が減少した。これは、これらのイオンにフッ化物イオンが配位することによって、陽イオン交換樹脂への吸着性能が減少したものと考えられる。陽イオン交換樹脂への吸着の強さの順序はZrHfRfThとなり、これは各元素のイオン半径の大きさの順序と一致した。

We have investigated cation-exchange behavior of Rf together with the lighter homologues of the group-4 elements Zr and Hf, and the tetravalent pseudo-homologue Th, in HF/HNO solution using Automated Ion exchange separation apparatus coupled with the Detection system for Alpha spectroscopy (AIDA). The values of Zr, Hf, Th and Rf in HF/0.1 M HNO were decreased with increasing the concentration of the fluoride ion [F], indicating the formation of the fluoride complexes. The sequence of the fluoride complexation strength is Zr Hf Rf Th.