Rfを模擬した周期表第4族元素の-HiB錯形成とイオン交換挙動

-HiB complexation and ion-exchange behavior of the group-4 elements as homologues of Rf

菊池 貴宏; 豊嶋 厚史; Li, Z.; 塚田 和明  ; 浅井 雅人  ; 佐藤 哲也   ; 佐藤 望; 永目 諭一郎 ; 笠松 良崇*; Fan, F.*

Kikuchi, Takahiro; Toyoshima, Atsushi; Li, Z.; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Sato, Tetsuya; Sato, Nozomi; Nagame, Yuichiro; Kasamatsu, Yoshitaka*; Fan, F.*

本研究では、金属イオンの電荷やイオン半径に鋭敏な-ヒドロキシイソ酪酸(-HiB)を錯形成剤として用い、陽イオン交換法により104番元素ラザホージウム(Rf)の同族元素Zr, Hf並びに擬同族元素Thの錯体形成反応を調べた。実験に用いたZr並びにHfは、原子力機構タンデム加速器において製造し、分離精製した。またThはUからイオン交換法によって分離し、0.10.5M HNO水溶液中に保存した。これらのトレーサーを含む-HiB/HNO混合水溶液と陽イオン交換樹脂を混合して60Cで振とうした。試料を遠心分離して一定量分取し、試料の線を測定して分配係数を得た。ZrとHfの平衡到達時間を振とう時間を変化させて検討した後、平衡時における分配係数の変化を-HiB錯形成剤の濃度に対して調べた。その結果、ZrとHfはどちらも約180分で平衡に到達することが明らかになった。また、-HiB濃度の増加に伴ってZr並びにHfの分配係数は減少し、陽イオン錯体の逐次形成反応を示した。一方、Thは陽イオン交換樹脂に強く吸着し、Zr並びにHfの挙動とは大きく異なることが明らかになった。

We studied complexation of the group-4 elements Zr and Hf as well as the pseudo group-4 element Th with -hydroxyisobutyric acid (-HiB) as homologues of Element 104, rutherfordium (Rf). The isotopes of Zr and Hf were produced at the JAEA tandem accelerator while Th was separated from U. These radiotracers stocked in -HiB/HNO were mixed with cation-exchange resin. After shaking the sample for a certain time, an aliquot of the aqueous phase was precisely taken, which were subjected to -spectrometry. The complex formation of Zr and Hf reached to chemical equlibria at 180 min. Distribution coefficients of Zr and Hf were decreased with an increase of the concentration of -HiB, indicating the consecutive complexation of these ions with -HiB. On the other hand, Th was adsorbed on the cation-exchange resin under the given conditions, showing clearly different behavior of Th from that of Zr and Hf.