Vacuum chromatography of Tl on SiO at the single-atom level

単一原子レベルにおけるSiO表面に対するTlの真空クロマトグラフィー

Steinegger, P.*; 浅井 雅人  ; Dressler, R.*; Eichler, R.*; 金谷 佑亮*; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎 ; Piguet, D.*; 佐藤 哲也   ; Schdel, M.; 武田 晋作*; 豊嶋 厚史; 塚田 和明  ; Trler, A.*; Vascon, A.

Steinegger, P.*; Asai, Masato; Dressler, R.*; Eichler, R.*; Kaneya, Yusuke*; Mitsukai, Akina*; Nagame, Yuichiro; Piguet, D.*; Sato, Tetsuya; Schdel, M.; Takeda, Shinsaku*; Toyoshima, Atsushi; Tsukada, Kazuaki; Trler, A.*; Vascon, A.

超重元素の吸着エンタルピー測定のため、真空クロマトグラフィーという新しい実験手法の開発を行い、短寿命タリウム同位体を用いて実証実験を行った。原子力機構タンデム加速器を用いて短寿命タリウム同位体を合成し、オンライン同位体分離装置を用いてイオン化・質量分離したタリウムイオンビームを真空等温クロマトグラフィー装置に導入し、SiO表面に対するタリウム原子の吸着の温度依存性を測定した。その結果から吸着エンタルピーを158KJ/molと決定した。タリウムは113番元素の同族元素であり、本研究で開発した真空クロマトグラフィー法は、半減期1秒オーダーの超重元素の化学研究を可能にすると期待される。

A new experimental method "vacuum chromatography" has been developed to measure adsorption enthalpy of superheavy elements, and its feasibility has been examined using short-lived thallium isotopes. The short-lived thallium isotopes were produced at the JAEA tandem accelerator. The thallium ion beam prepared with an on-line isotope separator which ionized and mass-separated the thallium isotopes was injected into an isothermal vacuum chromatography apparatus. A temperature-dependent adsorption property of thallium atom on SiO surface were measured. The adsorption enthalpy of thallium was determined to be 158 kJ/mol. The thallium is a homolog of element 113. Thus, the vacuum chromatography developed in this study enables us to perform chemical experiments for short-lived superheavy elements with half-lives of a order of one second.