Dbを模擬した5族元素のオンライン等温ガスクロマトグラフ挙動

On-line isothermal gas chromatographic behavior of group-5 elements as homologues of Db

佐藤 哲也   ; 塚田 和明  ; 浅井 雅人  ; 豊嶋 厚史; 笠松 良崇*; Li, Z.; 佐藤 望; 菊池 貴宏; Liang, X. H.*; 金谷 佑亮*; 永目 諭一郎 ; Schdel, M.

Sato, Tetsuya; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Toyoshima, Atsushi; Kasamatsu, Yoshitaka*; Li, Z.; Sato, Nozomi; Kikuchi, Takahiro; Liang, X. H.*; Kaneya, Yusuke*; Nagame, Yuichiro; Schdel, M.

超重元素ドブニウム(Db, Z=105)の化学的性質を明らかにするため、Db及び周期表上の同族元素である5族元素Nb, Taの揮発性塩化物を合成しオンラインで気相化学分離を行う実験装置の開発を行った。タンデム加速器で合成した短寿命同位体Nb及びTaを実験対象として、本実験装置における揮発性塩化物の合成条件を最適化し、その最適条件のもとで、オンライン等温ガスクロマトグラフ挙動を観測した。その結果、Taの塩化物に比べてNbの塩化物がより揮発性が高いことを確認し、また、得られた両元素の揮発性塩化物の吸着エンタルピーは、これまでに報告されている昇華エンタルピーの傾向と一致しており、本実験装置によって揮発性の違いによる分離が可能であることが確認できた。本実験装置をDbに適用することで、Dbと同族元素との比較研究が可能である。

To investigate chemical properties of the superheavy element dubnium (Db, Z = 105), we have so far developed an on-line isothermal gas chromatographic apparatus. In this work, the on-line experiments with group-5 elements, Nb and Ta, using short-lived isotopes Nb and Ta as the homologues of Db were carried out. We determined optimum conditions to produce volatile compounds of the elements. Under the obtained conditions, overall efficiencies of the volatile compounds were measured as a function of the isothermal temperature in chlorinating condition with mixture of nitrogen gas and the SOCl vapor containing 1% oxygen. Based on the isothermal gas chromatographic behavior of them, it was found that Ta compounds would be less volatile than Nb ones.