Eu(III)のf-f遷移を介する多光子励起による光還元のフルエンス依存性

Fluence dependence of multiphoton reduction of Eu(III) via f-f transition

松田 晶平  ; 中島 信昭*; 横山 啓一  ; 八ッ橋 知幸*; Chosrowjan, H.*; 谷口 誠治*; 染川 智弘*

Matsuda, Shohei; Nakashima, Nobuaki*; Yokoyama, Keiichi; Yatsuhashi, Tomoyuki*; Chosrowjan, H.*; Taniguchi, Seiji*; Somekawa, Toshihiro*

f電子系元素の分離回収の高効率化のために、光酸化還元反応を応用することが考えられる。元素固有のf-f遷移を介した多光子励起、つまり、光による選択性を利用することで、化学的な分離が難しい系においても特定元素の分離回収が可能となる。本研究では、4f電子の多光子励起を介するEu(III)からEu(II)への光還元のフルエンス依存性を調べた。縮小光学系で制御したガウシアンビームを励起光として用い、ビームプロファイルを計測することで、反応領域を正確に見積った。これにより、Eu(III)の光還元のフルエンス依存性を従来よりも精密に評価した。結果から、既報と同様に2光子過程であることが示唆された。また、これまで多光子過程の効率の評価方法が統一されていなかったが、その候補を提案した。

The photochemical reactions of lanthanide and actinide ions are expected to be utilized for recovery and recycling of rare earths, and nuclear fuel reprocessing. Heading towards research for implementation of photochemical purification, a unified evaluation of the efficiency of multiphoton processes is required. In this study, we have evaluated the fluence dependence of photoreduction of Eu(III) more precisely than before by measuring the beam profile of the excitation laser. The reduction rate of Eu(III)Eu(II) is proportional to the square of the laser fluence, indicating that the photoreduction of Eu(III) is induced by a two-photon process.