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論文

Anion-exchange behavior of Nb, Ta, and Pa as homologues of Db in HF/HNO$$_{3}$$ solutions

笠松 良崇; 豊嶋 厚史; 當銘 勇人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 永目 諭一郎

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.69 - 72, 2007/10

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.69

Dbとフッ化物イオンとの反応を調べるための基礎実験として、その同族元素であるNb, Taと擬似同族元素であるPaのHF/HNO$$_{3}$$混酸水溶液中での陰イオン交換挙動を調べた。各元素に対するフッ化物イオンの配位の強さを、フッ化物イオン濃度[F$$^{-}$$]の関数(1$$times$$10$$^{-6}$$$$sim$$2$$times$$10$$^{-2}$$M)として詳細に調べた。陰イオン交換樹脂への吸着率から$$K$$$$_{rm d}$$値を算出し、$$K$$$$_{rm d}$$値のフッ化物濃度,硝酸濃度依存性から、各元素のトレーサ濃度におけるフッ化物イオンとの反応性を明らかにした。また、本実験条件において、それぞれの元素の挙動が互いに大きく異なることを見いだした。これらの結果と対象とした化学反応の平衡到達時間の測定結果から、DbのHF/HNO$$_{3}$$混酸水溶液中での陰イオン交換実験を行うための実験条件を検討する。

論文

Synthesis of endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenol by using higher fullerene

渡辺 智; 片渕 竜也*; 石岡 典子; 松橋 信平

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.105 - 107, 2007/10

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.105

Hydrophilic endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenols [$$^{133}$$Xe@C$$_{76}$$(OH)$$_{x}$$ and $$^{133}$$Xe@C$$_{84}$$(OH)$$_{x}$$] were synthesized from hydrophobic endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenes. The yields were found to depend on the solubility of endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenols in o-dichlorobenzene and water phases, reflecting the number of OH groups of the product. The endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenols stored in 0.9 % NaCl solution were stable enough for the use in nuclear medicine.

論文

Protein expression of ${it Saccharomyces cerevisiae}$ in response to uranium exposure

坂本 文徳; 南川 卓也; 香西 直文; 藤井 力*; 家藤 治幸*; Francis, A. J.; 大貫 敏彦

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.133 - 136, 2007/10

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.133

$$^{238}$$U(VI)と$$^{233}$$U(VI)を含む培地で培養した${it Saccharomyces cerevisiae}$の発現タンパク質を二次元電気泳動で分析した。${it S. cerevisiae}$BY4743株を5.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M濃度の$$^{238}$$U又は2.5 $$times$$ 10$$^{-6}$$ (2.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M濃度の$$^{238}$$Uより350倍放射能が強い)と5.0 $$times$$ 10$$^{-6}$$M濃度の$$^{233}$$Uを含む培地で、30$$^{circ}$$Cで112時間培養した上記培地での酵母の生育度はコントロール$$>$$ 2.5 $$times$$ 10$$^{-6}$$M $$^{233}$$U $$>$$ 2.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M $$^{238}$$U $$>$$ 5.0 $$times$$ 10$$^{-6}$$M $$^{233}$$U $$>$$ 5.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M $$^{238}$$Uの順であった。この結果は、ウランの放射線効果だけでなく化学的効果が酵母の生育に影響していることを示唆している。培地溶液中の$$^{238}$$U又は$$^{233}$$Uの濃度が減少していることからウランが酵母細胞に濃集していることを示している。$$^{238}$$U又は$$^{233}$$Uに暴露させた酵母タンパク質の二次元電気泳動解析では、ウランが存在しないコントロールでは見られないスポットが確認された。この結果は、ウラン存在下の酵母が特異的なタンパク質を発現していることを示している。

論文

Microbial transformations of plutonium

Francis, A. J.; Dodge, C. J.*; 大貫 敏彦

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.121 - 126, 2007/10

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.121

Pu(IV)のクエン酸錯体の${it P. fluorescens}$による分解挙動及びPu(VI)の${it B. subtilis}$と粘土との混合物への吸着挙動を実験により調べた。その結果、クエン酸は速やかに分解され、Pu(IV)はポリマーとして沈殿すること、及びPu(VI)は${it B. subtilis}$に偏在することを明らかにした。

論文

Measurement of evaporation residue and fission cross sections of the reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U at subbarrier energies

西尾 勝久; Hofmann, S.*; 池添 博; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; et al.

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.73 - 78, 2007/10

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.73

Effects of the prolate deformation of $$^{238}$$U on fusion were studied in the reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U at bombarding energies close to the Coulomb barrier. The fission cross section was measured at JAEA tandem accelerator to see the enhancement of the cross section in the subbarrier energy due to the lowering of the Coulomb barrier at the collision of the projectile to polar side of $$^{238}$$U. Evaporation residue cross sections were measured at UNILAC of GSI by using the velocity filter SHIP to determine the fusion probability. In the subbarrier region, we could produce isotope $$^{264}$$Sg by 4n channel, but fusion hindrance was implied in the analysis. At above barrier energies, we produced $$^{263}$$Sg by 5n channel. The analysis suggests that there is no fusion hindrance at the equatorial collisions.

口頭

Co-precipitation reaction for Ba and Ra into calcite

吉田 泰*; 吉川 英樹; 中澤 俊之*; 佐藤 智文*

no journal, , 

Caよりイオン半径の大きい2価の陽イオンについて方解石に対する共沈反応の傾向性を調べるために実験を行った。共沈反応は一般的に元素分配比で評価され、また、元素分配比は方解石の沈殿速度の影響を受けることが知られているため、幅広い沈殿速度の領域で元素分配比を測定する実験を行った。トレーサにはRa及びBaを用いた。実験の結果、Ra及びBaの元素分配比は、既往の報告値と同様に、沈殿速度の減少に伴い小さい値となった。RaとBaの元素分配比はともに小さく、結晶格子のひずみなどにより結晶内に取り込まれることが予想された。また、BaとRaでイオン半径が異なるにもかかわらず、元素分配比は同程度の値となり、RaとBaの共沈反応においては、イオン半径の大きさの違いは共沈反応に顕著な影響を与えないことが示された。

口頭

Correlation between fission and $$alpha$$-particle emission in the $$^{18}$$O + $$^{244}$$Pu reaction

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 市川 隆敏*

no journal, , 

不完全融合反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fmを用いて$$^{258}$$Fmの励起状態からの核分裂における質量分布・全運動エネルギー分布を詳細に調べることで、重アクチノイド$$^{258}$$Fmの核分裂障壁近傍ポテンシャルエネルギー面に関する知見を得ることが期待できる。ところが、重イオン不完全融合反応機構は、未だに未解決な研究課題であり、反応断面積などの基本的な物理量を予測するモデルが存在しない。そこで不完全融合核分裂反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fmにおける核分裂片と$$alpha$$粒子の同時測定を行い、本反応の反応断面積を初めて実験的に求めた。

口頭

Development of ion source for JAEA-ISOL, 2

佐藤 哲也; 長 明彦; 浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一

no journal, , 

二種類のJAEA-ISOL用イオン源の開発状況について報告する。(1)短寿命核加速装置用インジェクターとしてISOLを利用するためのU標的装着FEBIAD型イオン源,(2)アクチノイド核種の質量分離のためのISOL用イオン源。(1)ではウランの陽子誘起核分裂によって短寿命核種を生成し、二次ビームとして引き出しを確認した核種とそのビーム強度について報告する。(2)ではアクチノイド核種引き出しの最適条件を求めるために、$$^{238}$$U($$^6$$Li, 5n)反応で生成する$$^{239}$$Am及び$$^{238}$$U($$^6$$Li, f)反応で生成する$$^{144}$$La, $$^{156}$$Pm, $$^{152}$$Ndや$$^{160}$$Eu等希土類核種の二次ビーム強度のイオン源温度依存性を調べ、アクチノイド核種への適用可能性について報告する。

口頭

Systematical properties of spontaneous fission for superheavy nuclei and a limit of existence of nuclei

小浦 寛之; 千葉 敏

no journal, , 

原子核の巨視的微視的模型の一つであるKTUY原子核質量模型を用いて自発核分裂のポテンシャルエネルギー及び自発核分裂部分半減期を系統的に計算した。この際変形液滴計算部分については、これまでルジャンドル関数展開による多項式で表していたものを数値6重積分で計算する方法に変更した。これにより、基底状態から核分裂に至る広い変形空間での計算が可能となった。本手法で計算した半減期計算を用いると、1ナノ秒程度以上の半減期を持つ原子核はいわゆる超重核の安定性の島近辺(中性子数N=184の中性子欠損側付近)では陽子数(原子番号)Z=130-136程度までであり、また、1秒程度までの核種は大体Z=115辺りが上限であろうという結果となった。前者は自発核分裂が主崩壊であり、後者は$$alpha$$崩壊が主崩壊である。また、核種が存在しうる限界の中性子欠損側は陽子放出可能の限界線ではなく、核分裂の限界線で特徴づけられる。核分裂が与える原子核の存在領域について議論を行う。

口頭

Chemical studies of the transactinide elements at JAEA

塚田 和明

no journal, , 

原子力機構タンデム加速器で行っている超アクチノイド元素の化学挙動研究について報告する。タンデム加速器では104番元素Rfラザホージウムを対象に溶液化学的研究を進め、フッ化水素酸溶液あるいは塩酸溶液中におけるRfの陰・陽イオン交換樹脂への吸着挙動を同族元素のHfやZrと比較している。その結果からRfとフッ化物イオンの錯形成は同族元素に比べ著しく劣ること,塩化物イオンに対しては、大きな差がないことが明らかになってきている。フッ化物イオンが「かたい」塩基に分類され、小さくて分極しにくい酸と結合しやすいことから、RfはHf及びZrと比べて「やわらかい」酸であることが予測される。このことはRfのイオン半径がZr及びHfに比べ大きいことが期待され、理論的に予測されている傾向と一致した。

口頭

Chloride complex formation of Rf in HCl and CH$$_{3}$$OH mixed solution

塚田 和明; 豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 進一; et al.

no journal, , 

タンデム加速器において合成される104番元素Rfと同族元素のZr, Hfを対象に、塩酸系並びに塩酸メタノール混合系における陰イオン交換挙動を調べた。その結果、3者の吸着挙動が類似した傾向を示すことを明らかにした。また、同溶液中におけるZr及びHfの錯イオン形成及び樹脂への吸着化学種に関する情報をEXAFS法によって得た。EXAFSから得られたZr及びHfの吸着挙動変化は、塩素が6配位した陰イオン錯体の形成とよく一致し、塩酸溶液中におけるイオン交換樹脂への吸着挙動がほぼ同じ挙動を示すRfも、同溶液中で[RfCl$$_{6}$$]$$^{2-}$$という構造をとることが推測できる。

口頭

TOPO reversed-phase extraction behavior of rutherfordium in HCl solutions

豊嶋 厚史; 笠松 良崇; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 石井 康雄; 當銘 勇人; 佐藤 哲也; 西中 一朗; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

Rf四塩化物錯体へのリン化合物の配位を系統的に調べるために、トリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)を抽出剤として用い、塩酸(HCl)系における抽出挙動を同族元素Zr, Hfとともに調べた。Rfの抽出率はZr, Hfとほぼ同じように2.0-7.0M HClにおいてHCl濃度の増加とともに増加することがわかった。このHCl濃度は以前行ったTBP抽出系で抽出率の変化が観測されたHCl濃度(7.0-8.0M)よりも低い。リン化合物が四塩化物錯体に配位しやすいほど、低いHCl濃度において金属イオンが抽出される。したがって、Rf, Zr, Hfのいずれの四塩化物錯体に対しても、TBPよりもTOPOの方が配位しやすいと考えられる。

口頭

Status of JAEA-KEK radioactive ion beam facility, TRIAC

長 明彦

no journal, , 

JAEA-KEK共同研究に基づき、タンデム加速器施設に建設してきた放射性核種ビーム加速器施設TRIACは、2005年10月から1.1-MeV/uの放射性核種ビームの実験への提供を開始した。タンデム加速器で加速した陽子や重イオンで、陽子誘起ウラン核分裂や重イオン核反応を起こし、生成した核反応生成物をオンライン同位体分離器(ISOL)で分離する。ISOLで分離した放射性の1価イオンはCB-ECRISでA/q$$leq$$7の多価イオンに電荷増幅する。電荷増幅した多価イオンは線形加速器群で0.1$$sim$$1.1MeV/uに加速する。これまでに$$^{8}$$Li(T$$_{1/2}$$=838ms)ビームの実験利用を開始、Kr, In, Xe, Csの放射性核種についてビーム開発を進めている。ISOLイオン源での核反応生成物収量増加,CB-ECRISでの電荷増幅効率の向上などの成果について報告する。

口頭

Simultaneous production of highly-pure $$^{76,77}$$Br and $$^{79}$$Kr using an isotope separator

石岡 典子; Fateh, B.*; 渡辺 智; 関根 俊明*; 久米 民和

no journal, , 

A production method of the bromine radioisotopes $$^{76}$$Br and $$^{77}$$Br in high radiochemical purity has been developed without using an isotopically enriched target, instead, their precursors $$^{76}$$Kr and $$^{77}$$Kr produced in a NaBr target by proton irradiation were mass-separated and implanted into Al foils together with $$^{79}$$Kr by means of a high-resolution isotope separator. The isotope separation efficiencies of the radiokryptons with a compact ECR ion source were found to be 15%. The $$^{79}$$Kr was recovered cryogenically from the Al foil heated, while $$^{76}$$Kr and $$^{77}$$Kr were allowed to decay for 14.6 h and 1.24 h, respectively during which the almost maximum growth of $$^{76}$$Br and $$^{77}$$Br occurred. A comparison was made between anion and cation exchange methods for chemical separation of the radiobromines from the Al foils. The recovery efficiencies were found to be almost identical between then, and better than 95%.

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