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半減期の異なるHf同位体を用いた等温ガスクロマトグラフ挙動の研究

Isothermal gas chromatographic behavior of hafnium isotopes

富塚 知博*; 小嶋 貴幸*; 村上 昌史*; 後藤 真一*; 佐藤 哲也  ; 塚田 和明 ; 浅井 雅人 ; 豊嶋 厚史; 大江 一弘; 永目 諭一郎 ; 金谷 佑亮*; 工藤 久昭*

Tomitsuka, Tomohiro*; Kojima, Takayuki*; Murakami, Masashi*; Goto, Shinichi*; Sato, Tetsuya; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Toyoshima, Atsushi; Oe, Kazuhiro; Nagame, Yuichiro; Kaneya, Yusuke*; Kudo, Hisaaki*

104番元素ラザホージウムの化学的性質を調べるため、等温ガスクロマトグラフ法を用いた研究を進めている。対象揮発性化学種の等温ガスクロマトグラフ挙動が、対象分子のカラム壁面への単純吸脱着モデルに従うとすれば、半減期が異なる同位体の等温クロマトグラムを同時に取得することで、実験パラメータに依存せず吸着エンタルピーを求められる。そこで、Rfを対象とした実験に先立ち、タンデム加速器実験施設において半減期の異なるハフニウム(Hf)同位体$$^{165}$$Hf($$T_{1/2}=$$78s)及び$$^{166}$$Hf($$T_{1/2}=$$406s)等を合成し、揮発性Hf塩化物を対象としたオンライン等温クロマトグラフ実験を行った。得られたクロマトグラフ挙動を同位体間で比較したところ、モデルからの予想に比べて挙動の違いが小さいことを見いだした。このことから、等温ガスクロマトグラフ挙動を記述するには単純吸脱着モデルでは不十分であり、モデルの再検討が必要であることを実験的に示すことができた。

In order to study on chemical properties of superheavy element, rutherfordium (Rf, Z=104), we have investigated gas chromatographic behavior of group 4 elements by using an online gas chromatographic technique. Assuming that the gas chromatographic behavior can be described by a typical adsorption-desorption model, an adsorption enthalpy of chemical species of interest on a column surface can be deduced only by comparing the gas chromatographic behavior of isotopes with different half-lives. In this work, we compared gas chromatographic behavior of the short-lived Hf isotopes, $$^{165}$$Hf ($$T_{1/2}$$ = 78 s), $$^{166}$$Hf ($$T_{1/2}$$ = 406 s) and $$^{167}$$Hf ($$T_{1/2}$$ = 123 s). The difference between $$^{165}$$Hf and $$^{167}$$Hf was smaller than that expected from the simple adsorption-desorption model. This result suggests a different process can be expected from the model of adsorption and desorption behavior.

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