微量元素の化学研究を通した重元素の理解　モデルケースの提供

通过微量元素的化学研究了解重元素：提供典型案例

基本信息

批准号：
21H01951
负责人：
笠松良崇
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01951/
关键词：
重元素相対論効果相対論的量子化学計算核化学

项目摘要

2021年度に引き続き、各種金属を用いた抽出、沈殿実験と質量測定やXAFS測定による化学種の分析、量子化学計算の研究を進めた。4族元素の硝酸系のイオン交換実験やシュウ酸、マロン酸沈殿実験を行い、中でもシュウ酸系に関しては、実験結果から重元素の研究を行うにあたって適切な溶液濃度条件やキャリア元素を決定することができた。そこで、さらに加速器オンラインの実験を行うための実験手法、装置の開発も行い、その適用性を学会にて発表することができた。2族元素に対しては、これまで基礎実験を進めてきたクラウンエーテル抽出や硫酸沈殿の反応系において、実際に102番元素ノーベリウム（No）の化学実験を実現することができた。実際に理化学研究所にて大強度加速器を利用し、No-255を核反応により合成し、加速器オンライン化学実験によってその単一原子レベルでの化学挙動を観測することに成功した。これまでに見られなかった化学結合に関する知見を新たに観測することに成功し、論文の執筆を進めている。Noを対象とした新しい化学反応系の実験として、シュウ酸系の沈殿実験に関する基礎実験を開始し、吸光分析や滴定手法を利用して沈殿の収率を求めた。さらに、こちらに関しても実際にNoの実験を行うまでに到達し、現在解析を進めている。XAFS分析に関して、ウェーブレット変換という解析手法を利用することで水酸化ストロンチウムの錯体に対してこれまでに報告されていない錯体の形成を示唆する結果を得ることができた。これにより原子数に依存して沈殿の性質が変化する要因を提案することができている。量子化学計算においては、相対論を考慮した計算を行う環境を整備し、実際に今年度に得られたNoの実験結果をサポートする計算を行うことができた。軽い2族元素とは明らかに異なる電子軌道の寄与を確認することができ、非常に興味深い成果を得ることができたと考えている。

从2021年开始，我们继续研究使用各种金属的萃取和沉淀实验、通过质量测量和XAFS测量分析化学物质以及量子化学计算。对第4族元素进行了硝酸离子交换实验以及草酸和丙二酸沉淀实验，特别是草酸，根据实验结果确定了适合重元素研究的溶液浓度条件和载体元素。完全的。因此，我们还开发了进行加速器在线实验的实验方法和设备，并能够在学术会议上展示其适用性。对于第2族元素，我们能够利用我们一直在进行基础实验的冠醚萃取和硫酸沉淀的反应体系，对第102号元素诺贝尔（No）进行实际的化学实验。我们实际上利用RIKEN的高强度加速器通过核反应合成了No-255，并通过加速器在线化学实验成功地观察了其单原子水平的化学行为。他们成功地观察到了以前从未见过的有关化学键的新知识，目前正在撰写一篇相关论文。作为针对No.的新型化学反应体系的实验，我们开始了基于草酸的沉淀实验的基础实验，并利用吸收分析和滴定技术测定了沉淀的产率。此外，我们已经达到了可以实际进行实验的程度，目前我们正在对其进行分析。关于XAFS分析，通过使用被称为小波变换的分析方法，我们能够获得暗示形成了迄今为止尚未报道的氢氧化锶络合物的结果。因此，我们能够提出一个导致沉淀物的性质根据原子数量而变化的因素。在量子化学计算中，我们创造了考虑相对论的计算环境，并且能够进行实际上支持今年获得的No.实验结果的计算。我们能够确认与轻族 2 元素明显不同的电子轨道的贡献，并且我们相信我们能够获得非常有趣的结果。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Rfの共沈実験に向けたZr, Hf, Thのシュウ酸,マロン酸系でのフロー式共沈実験

Zr、Hf、Th 在草酸和丙二酸体系中的流动式共沉淀实验，用于 Rf 共沉淀实验

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中西諒平;渡邉瑛介;大髙咲希;王瑞麟;板倉悠大;速水翔;羽場宏光;南部明弘;篠原厚;笠松良崇
通讯作者：
笠松良崇

第一原理分子動力学計算によるノーベリウムの水和構造の理論研究

利用第一性原理分子动力学计算对铌水合结构进行理论研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邉瑛介;笠松良崇;中西諒平;大髙咲希;中嶋隆人;篠原厚
通讯作者：
篠原厚

多核金属錯体の機能発現機構解明に向けた量子化学的アプローチ

量子化学方法阐明多核金属配合物的功能机制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
北河康隆
通讯作者：
北河康隆

A Quantum Chemical Approach to Magnetic Molecules and Its Application

磁性分子的量子化学方法及其应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yasutaka Kitagawa
通讯作者：
Yasutaka Kitagawa

Coprecipitation with samarium hydroxide using multitracer produced through neutron-induced fission of 235U toward chemical study of heavy elements

使用 235U 中子诱发裂变产生的多重示踪剂与氢氧化钐共沉淀，用于重元素的化学研究

DOI：
10.1016/j.apradiso.2021.110006
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
1.6
作者：
Kasamatsu Yoshitaka;Nagase Masahiro;Ninomiya Hidemi;Watanabe Eisuke;Shigekawa Yudai;Kondo Narumi;Takamiya Koichi;Ohtsuki Tsutomu;Shiohara Naoya;Shinohara Atsushi
通讯作者：
Shinohara Atsushi