103番元素ローレンシウム(Lr)のタンタル表面における吸着脱離挙動

Adsorption behavior of lawrencium (Lr, Z = 103) on a tantalum surface

佐藤 哲也   ; 金谷 佑亮*; 浅井 雅人  ; 塚田 和明  ; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 長 明彦  ; 牧井 宏之   ; 廣瀬 健太郎  ; 永目 諭一郎 ; 富塚 知博*; 白井 香里*; 佐藤 大輔*; 大江 一弘*; 阪間 稔*; 新宮 一駿*; 名桑 良*; 鎌田 祐生*; 宮下 直*; 笠松 良崇*; 重河 優大*; Dllmann, Ch. E.*; Schdel, M.*; Kratz, J. V.*; Stora, T.*; 後藤 真一*; Eichler, R.*

Sato, Tetsuya; Kaneya, Yusuke*; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Toyoshima, Atsushi; Mitsukai, Akina*; Osa, Akihiko; Makii, Hiroyuki; Hirose, Kentaro; Nagame, Yuichiro; Tomitsuka, Tomohiro*; Shirai, Kaori*; Sato, Daisuke*; Oe, Kazuhiro*; Sakama, Minoru*; Shingu, Kazutoshi*; Naguwa, Ryo*; Kamada, Hiroki*; Miyashita, Sunao*; Kasamatsu, Yoshitaka*; Shigekawa, Yudai*; Dllmann, Ch. E.*; Schdel, M.*; Kratz, J. V.*; Stora, T.*; Goto, Shinichi*; Eichler, R.*

我々が行なった103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギー測定の結果は、強い相対論効果の影響によって、Lr原子が電子配置[Rn]をとることを強く示唆するものだった。この電子配置は、ランタノイド系列においてLrと同位置にあるルテチウム(Lu)から予想される電子配置とは異なる。最外殻電子軌道の電子配置が、元素の化学的性質を決めることはよく知られており、Lrの場合、この電子配置の違いにより、Luのそれと比べて高い揮発性をもつ可能性があることが指摘されている。本研究では、タンタル表面における表面電離イオン化挙動を観測することにより、Lrや種々の短寿命希土類同位体の吸着挙動を調べた。その結果、半経験的考察からもたらされた予想に反し、LrはLuのような低揮発性希土類に類似した挙動を示すことがわかった。

Our experimental results on the first ionization potential measurement of lawrencium (Lr, element 103) have strongly suggested that the Lr atom has a [Rn] configuration as a result of the influence of strong relativistic effects. The configuration is different from that expected from the lanthanide homologue, lutetium (Lu). According to a semi-empirical consideration, it is expected that the change of the electronic configuration leads higher volatility of Lr than that of Lu. In this work, adsorption behaviors of Lr and various short-lived rare earth isotopes on a tantalum surface were investigated via observation of their surface ionization efficiencies. It was found that Lr would behave like low volatile rare earth elements such as Lu contrary to the semi-empirical expectation.