理研など、１０６番元素シーボーギウム（Sg）のカルボニル錯体の合成に成功

１０６番元素シーボーギウム（Sg）のカルボニル錯体の合成に成功
−Sgが周期表第６族元素に特徴的な化学的性質を持つことを実証−


＜ポイント＞
　・超重元素の有機金属錯体を初合成
　・Sgより重い超重元素の有機金属錯体の化学合成や溶液化学研究への展開に期待
　・原子力に重要な超ウラン元素の化学的性質の本質的理解に向けた大きな一歩


＜要旨＞
　理化学研究所（理研、野依良治理事長）と日本原子力研究開発機構（原子力機構、松浦祥次郎理事長）は、１０６番元素「シーボーギウム（Sg）」の有機金属錯体（カルボニル錯体［１］）の化学合成に成功しました。また、その揮発性に関する化学データから、Sgが周期表の第６族元素に特徴的な化学的性質を持つことを実証しました。これは、ドイツのヘルムホルツ研究所マインツのイーヴン・ジュリア博士、重イオン研究所のヤクシェフ・アレクサンダー　サブグループリーダー、マインツ大学のデュルマン・クリストフ教授、理研仁科加速器研究センター（延與秀人センター長）RI応用チームの羽場宏光チームリーダー、原子力機構先端基礎研究センター（前川禎通センター長）超重元素研究グループの浅井雅人研究主幹、佐藤哲也研究員らの国際共同研究グループ［２］の成果です。

　原子番号１０３を超える非常に重い元素は超重元素と呼ばれ、重イオン加速器を利用した核融合反応で人工的に合成されます。Sgは１９７４年に発見されて以来、周期表上で第６族元素のタングステン（W）の下に並べられてきました。しかし、Sgの化学的性質については、化学実験に利用できるSgの同位体265Sg（＊１）の生成率が１時間に１個程度と極めて低く寿命が１０秒程度と短いこと、また、従来の実験手法では265Sg合成時にできる大量の副反応生成物が265Sgの同定を妨害することなどから、ほとんど明らかにされていませんでした。

　＊１「265Sg」の正式表記は添付の関連資料を参照

　国際共同研究グループは、理研RIビームファクトリー（RIBF）の重イオン線形加速器「RILAC」［３］で得られる重イオンビームを用いて265Sgを合成し、気体充填型反跳分離器「GARIS」［４］を用いて質量分離した後、Sgのカルボニル錯体の化学合成とガスクロマトグラフ法による化学分析を試みました。その結果、Sgが第６族元素のモリブデン（Mo）やWと同様に揮発性の高いカルボニル錯体を形成し、二酸化ケイ素表面に対する吸着エンタルピー［５］もMoやWのヘキサカルボニル錯体と同程度であることを明らかにしました。さらに、相対論的分子軌道計算［６］との比較から、その錯体がヘキサカルボニル錯体「Sg（CO）6（＊２）」であることを明らかにし、Sgが第６族元素に特徴的な化学的性質を持つことを高い信頼度で実証しました。

　＊２「Sg（CO）6」の正式表記は添付の関連資料を参照

　本研究成果は、米国の科学雑誌『Science』（９月１９日号）に掲載されます。


　※以下の資料は添付の関連資料「参考資料」を参照
　　・背景
　　・研究手法と成果
　　・今後の期待
　　・原論文情報
　　・発表者
　　・補足説明
　　・図１〜図６