アスタチンの酸化還元と溶媒抽出挙動

Redox and solvent extraction behavior of astatine

豊嶋 厚史; 神田 晃充*; 池田 卓海*; 吉村 崇*; 篠原 厚*; 矢納 慎也*; 小森 有希子*; 羽場 宏光*

Toyoshima, Atsushi; Kanda, Akimitsu*; Ikeda, Takumi*; Yoshimura, Takashi*; Shinohara, Atsushi*; Yano, Shinya*; Komori, Yukiko*; Haba, Hiromitsu*

放射性元素であるアスタチン(At)は、水溶液中において幾つかの酸化状態を取ると考えられているが、それぞれの価数や化学種についての実験的情報は得られていない。そこで本研究では、酸化還元剤ならびに電解法を用いたAtの酸化還元について検討した。Bi(, 2)At反応によって半減期7.2時間のAtを合成し、Bi標的からAtを蒸留分離した後、1.0M HClO水溶液系で酸化還元を行った。酸化還元剤を用いた実験では、HClOと酸化還元剤を混合し、ヘキサンに溶解した0.1Mリン酸ビス(2-エチルヘキシル)との溶媒抽出を行った。電解法の場合では、1.0M HClO水溶液でのフロー電解の後、同じ有機相を用いて溶媒抽出を行った。酸化還元剤を用いた場合、酸化剤、還元剤あるいは両者とも用いない場合で分配比がそれぞれ大きく異なった。これは本抽出系で酸化還元反応を観測できることを示している。一方、電解法では印加電圧を増減させても分配比は変化しなかった。電解直後に価数が元に戻っている可能性が考えられる。今後フロー電解クロマトグラフ法を用いて電解と分離を同時に行って酸化還元反応を検出する予定である。

Astatine (At) is reported to be bound in a few oxidation states in aqueous solutions. However, their valencies and chemical species are experimentally not identified. In this study, we studied redox behavior of At using redox agents and using a flow electrolytic column. At was produced in the Bi(, 2)At reaction and was then separated from the target by a distillation method. Then, redox of At was carried out in 1.0 M HClO using redox agents or by an electrolysis. After the redox, solvent extraction with HDEHP was performed to identify the redox reactions. Using the redox agents, extraction yields of At were different between the conditions with oxidizing or reducing agents and without redox agents. This means that redox reactions of At can be identified under the present extraction conditions. On the other hand, by the electrolysis, extraction yields of At were almost constant against the variation of applied potential. This is possibly due to the restoration to the original oxidation state after the electrolysis. In the future, we will perform flow electrolytic column chromatography available for simultaneous electrolysis and separation.