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

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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。