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Sulfate complexation of element 104, Rf, in H$$_{2}$$SO$$_{4}$$/HNO$$_{3}$$ mixed solution ([H$$^{+}$$] = 1.0 M)

H$$_{2}$$SO$$_{4}$$/HNO$$_{3}$$ mixed solution ([H$$^{+}$$] = 1.0 M)水溶液中における104番元素Rfの硫酸錯体形成

Li, Z.; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人 ; 塚田 和明 ; 佐藤 哲也  ; 佐藤 望; 菊池 貴宏; Sch$"a$del, M.*; 永目 諭一郎; Liang, X. H.*; 笠松 良崇*; 小森 由希子*; 大江 一弘*; 篠原 厚*; 後藤 真一*; 村山 裕史*; 村上 昌史*; 工藤 久昭*; 羽場 宏光*; 武田 勇樹*; 西川 恵*; 横山 明彦*; 五十嵐 訓*; 末木 啓介*; 秋山 和彦*

Li, Z.; Toyoshima, Atsushi; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Sato, Tetsuya; Sato, Nozomi; Kikuchi, Takahiro; Sch$"a$del, M.*; Nagame, Yuichiro; Liang, X. H.*; Kasamatsu, Yoshitaka*; Komori, Yukiko*; Oe, Kazuhiro*; Shinohara, Atsushi*; Goto, Shinichi*; Murayama, Hiroshi*; Murakami, Masashi*; Kudo, Hisaaki*; Haba, Hiromitsu*; Takeda, Yuki*; Nishikawa, Megumi*; Yokoyama, Akihiko*; Ikarashi, Satoshi*; Sueki, Keisuke*; Akiyama, Kazuhiko*

本研究では、H$$_{2}$$SO$$_{4}$$ (0.15-0.69 M)/HNO$$_{3}$$ ([H$$^{+}$$] = 1.0 M)混合水溶液中における104番元素Rfの硫酸錯体形成を明らかにした。$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O, 5n)反応により$$^{261}$$Rf (半減期T$$_{1/2}$$ = 78 s)を合成し、ガスジェット法により化学室に搬送した後に自動化学分離装置を用いてその陽イオン交換挙動を調べた。その結果、Rfの硫酸錯体形成は軽同族元素のZr並びにHfに比べ著しく弱いことが明らかになった。この結果は相対論計算による理論的予測と定性的に一致している。

Cation-exchange behavior of $$^{261}$$Rf (T$$_{1/2}$$ = 78 s) produced in the $$^{248}$$Cm($$^{18}$$O, 5n) reaction was studied on a "one-atom-at-a-time" scale in H$$_{2}$$SO$$_{4}$$ (0.15-0.69 M)/HNO$$_{3}$$ mixed solutions ([H$$^{+}$$] = 1.0 M) using an automated ion-exchange separation apparatus coupled with the detection system for alpha-spectroscopy. It was found that adsorption probability (%ads) of $$^{261}$$Rf on cation-exchange resin decreases with increasing [HSO$$_{4}$$$$^{-}$$], showing a successive formation of its sulfate complexes. Rf exhibited much weaker formation of the complexes than the lighter homologues Zr and Hf, which is qualitatively in good agreement with theoretical calculations including relativistic effects.

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