電気化学的手法による101番元素メンデレビウムの還元

Reduction of element 101, mendelevium, with flow electrolytic column chromatography

豊嶋 厚史; 塚田 和明  ; 浅井 雅人  ; 佐藤 哲也   ; Li, Z.; 佐藤 望; 菊池 貴宏; 北辻 章浩  ; 永目 諭一郎 ; 大江 一弘*; 篠原 厚*; 笠松 良崇*; 羽場 宏光*

Toyoshima, Atsushi; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Sato, Tetsuya; Li, Z.; Sato, Nozomi; Kikuchi, Takahiro; Kitatsuji, Yoshihiro; Nagame, Yuichiro; Oe, Kazuhiro*; Shinohara, Atsushi*; Kasamatsu, Yoshitaka*; Haba, Hiromitsu*

101番元素メンデレビウム(Md)は水溶液中で3価が最も安定であるが、2価だけでなく1価に還元される可能性があり非常に興味深い。本研究では、電気化学的手法を用いてMdの2価への還元を調べた。原子力機構タンデム加速器において、Cm(B, 4n)反応によってMdを合成した。反応生成物をHe/KClガスジェット法により化学室に搬送し、化学分離装置に捕集した。KClを除去した後、フロー電解カラム装置に導入し0.1M HCl水溶液を用いて溶離展開した。作用電極には0-0.9Vの電圧(Ag/AgCl参照電極)を印加した。溶出液を300Lずつ5つに分取し別々のTa皿に収集した。その後、3M HCl水溶液をカラム電極に導入し、電極に吸着したイオンを流し出した。溶出液を300Lずつ2つに分取し、別のTa皿に収集した。これらを蒸発乾固した後、PIPS検出器を用いて線測定を行った。印加電圧0Vでは、Mdは0.1M HCl水溶液で溶出せず、3.0M HClで溶出した。この挙動はBkと同じで、Mdとして存在することを示している。一方、-0.9Vでは、Mdは0.1M HCl水溶液で溶出した。この挙動はSrと同じで、2価に還元されていることがわかった。

Reduction of element 101, mendelevium (Md), was studied with flow electrolytic chromatography. Mendelevium-255 with a half-life of 27 min was produced in the Cm(B, 4n) reaction at the JAEA tandem accelerator. Reaction products transported by a KCl/He gas-jet method to the chemistry laboratory were collected on a chemistry apparatus. After removing KCl with HDEHP chromatography, elution behavior of Md in 0.1 M HCl was investigated with a flow electrolytic column apparatus at the applied potentials between 0 -0.9 V vs. a Ag/AgCl reference electrode. Elution behavior of Md was the same as that of Bk at 0 V, showing that the stable Md was not reduced to the divalent state. At -0.9 V, elution of Md was quite similar to that of Sr, demonstrating that Md was successfully reduced to Md.