超重元素のための疎水性メンブレンフィルターを用いた新規連続溶液化装置の開発

Development of a new continuous dissolution apparatus using a hydrophobic membrane filter for superheavy element chemistry

大江 一弘; 塚田 和明; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 宮下 直; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 金谷 佑亮*; Lerum, H. V.*; Omtvedt, J. P.*; Kratz, J. V.; 羽場 宏光*; 和田 彩佳*; 北山 雄太*

Oe, Kazuhiro; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Sato, Tetsuya; Toyoshima, Atsushi; Miyashita, Sunao; Nagame, Yuichiro; Schdel, M.; Kaneya, Yusuke*; Lerum, H. V.*; Omtvedt, J. P.*; Kratz, J. V.; Haba, Hiromitsu*; Wada, Ayaka*; Kitayama, Yuta*

超重元素研究グループでは、溶媒抽出法及び電気化学的手法を用い、106番元素シーボーギウム(Sg)の酸化還元電位を決定することを目的に研究を進めている。Sg実験では化学実験装置としてフロー電解カラムと迅速溶媒抽出装置SISAKを組合せて利用する計画であるが、現状では両装置が対応可能な溶液流速に大きな差があるため、SISAKを低流速で利用するための開発が必要である。そこで本研究ではその最初の取り組みとして、ガスジェット搬送物を水溶液に低流速でも連続溶解できる新しい連続溶液化装置の開発を行った。新たに開発した溶液化装置は、疎水性のテフロンメンブレンフィルターを利用して気液の分離を行う特徴を持つ。この装置の性能評価試験として、原子力機構タンデム加速器においてガスジェット搬送物の溶液化テストを行った。その結果、SISAKの通常の流速である0.4mL/s及びより低流速である0.1mL/sにおいて80%以上の高い溶液化効率を、0.03mL/sにおいても70%程度の溶液化効率を得た。これらの結果は、SISAKにおける新しい連続溶液化装置がフロー電解カラムの対応流速で利用可能であり、Sg研究に利用可能であることを示している。

We are planning to investigate the redox behavior of element 106, seaborgium (Sg). For the Sg study, we newly developed a continuous dissolution apparatus which dissolves the gas-jet transported nuclides produced in nuclear reactions into aqueous solution. The new apparatus has a hydrophobic membrane filter for separation of aqueous solution from the gas. We investigated the dissolution efficiencies with the apparatus for short-lived nuclides of molybdenum and tungsten which are lighter homologues of Sg. In the meeting, the dependence of the efficiencies on the aqueous- and gas-flow rates will be reported.