一般講演
9 月 8 日（金）3A01 – 3A10 : A 会場
3B01 – 3B10 : B 会場

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3A02

福島原発事故被災ウシの硬組織中 Sr-90 測定による環境中 Sr-90 の動態
履歴の推定（1 東北大院理, 2 東北大院歯, 3 東北大病院, 4 量研機構放医研, 5 東北大災害研,
6

岩手大理工, 7 東北大院農, 8 東北大高教機構, 9 東京医）

○西山 純平 1, 小荒井 一真 1, 木野 康志 1, 金子 拓 1, 清水 良央 2, 高橋 温 3,
鈴木 敏彦 2,5, 千葉 美麗 2, 小坂 健 2,5, 佐々木 啓一 2, 漆原 佑介 4,
福田 智一 6, 磯貝 恵美子 7, 岡壽崇 1,8, 関根

勉 1,8, 福本 学 9, 篠田

壽2【緒言】 東北大学では、ヒトや動物への低線量被ばく影響を明らかにするため、福島第一原発事故により被災した動物の調査を行っている。内部被ばく影響を評価する際、体内の放射性物質の量の時間変化を知る必要があるため、理学研究科では動物体内への放射性物質の蓄積状況を調査している。今回の事故で放出された Sr-90 は Ca とともに硬組織に取り込まれやす
く、実効半減期が長いため、内部被ばくを引き起こす可能性がある。そこで、Sr-90 の取り込
み機構を解明するため、これまで我々は歯と骨組織中の Sr-90 を定量してきた[1]。本研究では、環境中の Sr-90 濃度の時間変化を考慮した、硬組織中 Sr-90 濃度の時間変化モデルを構築
し、実測値によりモデル内のパラメータを決定し、環境中の Sr-90 動態履歴を推定した。
【実験】 サンプルは、福島県大熊町、川内村、浪江町、相馬市で採取されたもので、福島第一原発事故後に生まれたウシ 9 頭の上顎第一大臼歯および脛骨の海綿骨を用いた。それぞれのサンプルは粉砕、乾燥、灰化し、発煙硝酸法により Sr-90 を化学分離した。Sr-90 の定量には、
低 BG2πガスフローGM 検出器を用い、約 2 週間繰り返し測定し Y-90 の成長を確認した。得られた放射能の値は 2011 年 3 月 11 日に壊変補正した。
【結果と考察】 Sr はウシにとって必須元素でないため、食物や生息環境など様々な要因により個体ごとに含有量が異なる。よって、比放射能を比較することにより個体差による放射能のばらつきを取り除いた。ウシの歯は形成完了時までに Sr を取り込み、その後ほとんど代謝せず Sr 濃度は変化しない[2]。よって、歯中 Sr-90 の比放射能(Bq/kg Sr)はその形成時期におけるウシ体内に循環する Sr-90 の比放射能を示す。一方、骨は代謝をするため、骨中の比放射能は事故から採取時までにウシが摂取した食物の比放射能の履歴を反映する。一方、歯中の比放射能は、形成後変わらない。骨中の比放射能を歯中の比放射能で規格化し、その変化をみる
ことによって、そのウシが生息していた環境中からウシ体内へ取り込まれた Sr-90 濃度の時間変化を知ることができる。そこで、ウシの体高の歴齢依存性から、骨の成長による骨中 Sr 濃度の変化も考慮し、さらに環境中の比放射能の変化と環境からウシ体内への移行過程の中で生じる時間差の因子も考慮した、歯の比放射能に対する骨の比放射能の比のモデルを構築し、実測値を用いて採取地点ごとの環境中の Sr-90 動態履歴を推定した。
[1] J. Nishiyama et al., Proceedings of the 17th Workshop on Environmental Radioactivity, 128 (2016)[2] Williams, R. A. D. & Elliott, J. C. Basic and applied dental biochemistry 2nd ed. 32–33(Churchill Livingstone, 1989).

History estimation of Sr-90 movement in environments by measurements of Sr-90 in hard tissues ofcattle suffered from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident
NISHIYAMA, J., KOARAI, K., KINO, Y., KANEKO, H., SHIMIZU, Y., TAKAHASHI, A., SUZUKI,
T., CHIBA, M., OSAKA, K., SASAKI, K., URUSHIBARA, Y., FUKUDA, T., ISOGAI, E., OKA, T.,
SEKINE, T., FUKUMOTO, M., SHINODA, H.

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3A03

環境からウシの歯の形成時期における Sr-90、Cs-137 の移行機構（1 東北大学, 2 量研機構放医研, 3 岩手大, 4 東京医大）○小荒井 一真 1、

木野 康志 1、西山 純平 1、金子 拓 1、高橋 温 1、鈴木 敏彦 1 、清水 良央 1、
千葉 美麗 1、小坂 健 1、佐々木 啓一 1、漆原 佑介 2、福田 智一 3、磯貝 恵美子 1、岡 壽崇 1、関根 勉 1、福本 学 4、篠田 壽 1【緒言】これまで我々は、東北大学プロジェクト「被災動物の包括的線量評価事業」の中で動物体内中の放射能測定を行ってきた。これまで、被災ウシの歯の形成に伴い Sr-90 と Cs-137が取り込まれていることを報告した。歯中の Sr-90 は歯の形成時期に取り込んだ Sr-90 を記録すること、歯中の Cs-137 もウシの採取地点の汚染状況を反映することを明らかにした。環境
中から歯への移行機構の特徴が明らかになれば、ウシの歯中 Sr-90 と Cs-137 から過去の植物や土壌中の存在量を推定が可能になると考えられる。本研究では、Sr-90 と Cs-137 の環境中から歯への移行機構の特徴を調べた。
【実験】試料の採取地点は、FNPP 事故に伴う警戒区域内大熊町内（2012 年、FNPP より西に 5km）、川内村内（2011 年、FNPP より南西に 16 km）の 2 地点で、黒毛和種牛および植物、土壌試料を同時に採取した。試料採取時の空間線量率は大熊町が 30 µSv h-1、川内村が 1 µSv h-1であった。ウシの歯は歯種ごとに分割し、その一部を粉砕・乾燥した。土壌試料は風乾後、2mm 以上の礫を取り除いた。また、土壌の可給態は、水溶態（超純水により抽出）、イオン交換態（1M 酢酸アンモニウム水溶液により抽出）とした。植物試料は乾燥後、粉砕した。歯、土壌可給態中の Sr-90 は発煙硝酸法による化学分離後に放射能を定量した。また、各試料中のCs-137 は、Ge 半導体検出器による γ 線スペクトロメトリーにより定量した。安定 Sr、Cs は試料の有機物分解後に ICP-AES または ICP-MS により定量した。
【結果と考察】結果の一例として、図 1 は大熊町内の土壌における可給態中（F1: 水溶態、F2: イ
オン交換態）と歯中の Sr-90 および Cs-137 比放射能を示す。可給態とウシの歯を比較すると、事故後に形成されたウシ歯の Sr-90 比放射能が F1 や F2 と近い分布であり、歯中の Sr-90 は、形成時期の取り込みを反映することが確かめられた。また、事故前に形成された歯の比放射能も F1、F2 と近い分布であるため、事故後に歯の表面への Sr-90 が付着し比放射能が上昇したと考えられる。一方で、Cs-137 比放射能は F2 とウシ歯の間で近い分布であり、F1 はそれよりも低い値の分布であった。Cs-137 の可給態中の割合は F2 が 9 割以上であるため、F1 からの寄与は実質上無視してよいと考えられる。歯中の Cs-137 は歯の形成と関係なく取り込まれることがこのことからも確かめられた。このように、歯中の Sr-90、
Cs-137 比放射能は環境中の比放射能を反映する。発表では土壌、植物のデータも加え、2 核種の環境中での移行の特徴を議論する。
図 1 可給態と歯中の Sr-90 および Cs-137 比放射能Transfer mechanism of Sr-90 and Cs-137 from environment to cattle teeth at the formation period of
the teeth.
KOARAI, K., KINO, Y., NISHIYAMA, J., KANEKO, H., TAKAHASHI, A., SUZUKI, T., SHIMIZU,
Y., CHIBA, M., OSAKA, K., SASAKI, K., URUSHIHARA, Y., FUKUDA, T., ISOGAI, E., OKA, T.,
SEKINE, T., FUKUMOTO, M. and SHINODA, H.

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3A04

セシウムの栽培キノコへの移行および培地中での存在形態(東北大院・理 1、株式会社キノックス 2)○村野井友 1、木野康志 1、 板橋康弘 2、
中島丈博 2、郡山慎一 2、木村栄一 2、鴫原隆 2【緒言】
福島第一原子力発電所事故により多くの放射性セシウムが放出され、福島県を中心に広範囲が汚染された。放射性セシウムを蓄積しやすいことが知られているキノコ[1]は特に影響を受けている。本研究では、伐採時期の木材からつくられた異なる培地の洗浄試験を行い、酸処理やペーパークロマトグラフィによって可給態のセシウムの存在形態の検討を行った。また、実際にキノコへ移行するセシウムとの相関も調査した。
【実験】
培地は放射性核種に汚染された福島県産広葉樹オガコを使用した。培地用の原木チップは、伐採時期が異なる木材を使用し、洗浄されたのち、樹皮は十分に取り除かれている。2011 年
5 月と 2016 年 4 月に伐採した原木を使用して培地を作り、前者を 2011 年培地、後者を 2016
年培地とする。キノコ試料はキノックス基本栽培法[2]により厳密に管理された条件下で栽培された。培地の洗浄試験では、振とう式恒温水槽 BT220（ヤマト科学）を用いた。洗浄液は1mm のふるいで濾過しチップを除去した後、孔径 0.45 µm のメンブレンフィルターで吸引濾過し、ホットプレート（120℃）で乾固させた。ペーパークロマトグラフィには、Whatman No.1の濾紙を用い、展開後 1 cm ごとに切り放射能測定試料とした。培地とキノコ試料は乾燥後、ミキサーで粉砕・均一化して 100 mL(U8 型)容器に詰め、高純度 Ge 半導体検出器で行った。
測定時期による放射能の減衰を考慮するため、放射能の値は原子炉の停止した 2011 年 3 月 11日時点に壊変補正した。安定セシウムおよび関連するアルカリ金属元素は、誘導結合プラズ
マ質量分析器で定量した。
【結果と考察】培地を超純水で洗浄し、濾過された水溶液に含まれているセシウムを水溶態セシウムとし、洗浄前培地の全セシウム量に対する水溶態のセシウム量の比を分配比とした。水溶態の安定
セシウムの分配比は、2011 年培地と 2016 年培地で変化は無かったが、放射性セシウムでは2016 年培地の分配比の方が大きくなっていた。つまり、伐採時期の新しい培地では、放射性セシウムがより抽出されやすくなっていると考えられる。そこで、2011 年培地と 2016 年培地を使用して、ナメコを栽培して移行係数を求めたところ、2016 年培地で栽培したナメコの移
行係数が高かった。培地を洗浄し、濾過した水溶態のセシウムは、キノコへ移行しやすいと考えられる。
次に、伐採時期によって洗浄されやすさおよびキノコへの移行のしやすさが、異なる原因について検討した。まず木材中の水溶態のセシウムの存在形態を調べるために、腐食物質の分離やペーパークロマトグラフィを行った。セシウムが付着している物質の酸への反応性や分子量の検討を行っている。
[1] Martine C. Duff, Mary L. Ramsey, J. Environ. Radioactiv. 99, 912-932 (2008).
[2] 株式会社キノックス HP 「きのこの栽培法」 http://www.kinokkusu.co.jp/saibai/saibai.html

Transfer of cesium to cultivated mushroom and its existing form in substrates
MURANOI, T., KINO, Y., ITABASHI, Y., NAKAJIMA, T., KORIYAMA, S., KIMURA, E.,
SHIGIHARA, T.

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Sedimentation Processes of Radiocesium at Mountain Lakes in Gunma Prefecture, JapanMIYASAKA, S., NAGAO, S., OCHIAI, S., SUZUKI, K., MORI, M.

－ 65 －

3A06

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Study on Migration Behavior of Suspended Solids in the Kumaki River Using Carbon-Nitrogen Isotope
Ratio and Radionuclides
TAHARA, R., NAGAO, S., OCHIAI, S, HASEGAWA, T., GOTO, A－ 66 －

3A07

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INAGAKI, J., SAKAGUCHI, A., INOUE, M., HABA, H., KASHIWABARA, T., YAMASAKI, S.,
KIKUCHI, S., KANEKO, M., KOTANI, H., TAKAHASHI, Y., USUI, A., SUEKI, K.

－ 67 －

3A08

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. a a t. 100, 329-332 (2009); IAEA, Chernobyl Cooling Pondcharacterization data review and as a basis for its decommissioning and remediation planning (2014)

Heterogeneous distribution of radionuclides in bottom sediments of the cooling pond affected by the
1986 Chernobyl Nuclear Power Plant accident
UEMATSU, S., KANIVETS, V.V., YAMASAKI, S., RAHMAN, I.M.M., KIRIEV, S., SAKAGUCHI,
A.

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3A09

放射性 Cs の土壌—土壌溶液間分配係数への温度の影響（1 量研機構-放医研, 2 東京ニュークリア・サービス）○田上恵子 1, 内田滋夫 1,
菊池洋好 2, 小暮則和 2【緒言】高レベル放射性廃棄物中に含まれる 135Cs（物理学的半減期：230 万年、235U の熱中
性子による核分裂収率：6.54%）や 137Cs（物理学的半減期：30 年、235U の熱中性子による核分裂収率：6.19%）は線量評価上重要核種とされている。評価期間である高レベル放射性廃棄物の管理終了期間後の 100 万年までの間には気候変動が予測されており、現在よりも気温が下がる一方、直近では地球温暖化のために気温の上昇が見られる。このような生活圏における気温の変動に伴い、放射性 Cs の土壌—土壌溶液間分配係数（Kd）が影響を受けるかどうかについて検討しておくことは、長期的な安全評価を現実的に行うために重要である。
【分析方法】我が国の農耕地土壌（水田土壌：20 試料、畑土壌：20 試料）を用いて Kd 測定を行った。土壌は採取後すぐに実験室に送り、小石や植物根等を取り除いてバットに広げ、風乾して恒量になったのち、篩い分けして（＜2mm）試料とした。この風乾土壌 1 g を 30 mLのポリエチレン容器に分取し、Milli-Q 水を 10 mL 添加して密封し、恒温振とう機を用いて
120 rpm で 24 時間予備振とうを行った。その後、137Cs トレーサーを 4 kBq/sample 程度添加
し、引き続き 7 日間同じ条件で振とうした。設定温度は 10、23、30℃である。その後各試料を遠心分離機（3000 rpm、10 分間）で固液分離し、液相はさらに 0.45µm の PTFE メンブレン
フィルターで濾過した。得られた濾液を 3 mL 分取し、NaI オートウェルシンチレーションカ
ウンター（ALOKA ARC-380）を用いて測定した。各試料は各温度とも３試料ずつ作成した。
Kd 値は次式により求めた。
Kd（L/kg）=(Ci-Cl)/Cl × Wl/Ws
Ci は初期濃度（Bq/L）、Cl は振とう後の溶液中濃度（Bq/L）、Wl は溶液量（L）、Ws は供試風
乾土壌量（kg）である。
【結果と考察】放射性 Cs の農耕地土壌における Kd は水田土よりも畑土で高いことをすでに報告している（Ishikawa et al., J. Radioanal. Nucl. Chem. 277, 433-439, 2008）が、これまで温度の影響については報告がない。23℃における供試土壌の Kd は畑土で 4080 L/kg、水田土で 2340
L/kg であり、これまでと同等の値であった。
畑土壌の Kd の結果を図１に示した。幾何平均
値は 10℃で 2600、30℃で 1850 L/kg であり、23℃と比較すると 23℃が最も高く、30℃では 23℃に比べて Kd が有意に低いかった（p<0.05）。しかしながら、水田土では同じ傾向が得られなかったことから、影響する因子について検討する必要があることがわかった。詳細は講演時に述べる。
本研究の一部は，資源エネルギー庁放射性廃棄物共通技術調査等事業費の予算で行われた。
図１

温度の異なる条件下での畑土壌 Kd

Temperature effect on soil-soil solution distribution coefficient of radiocesium.
TAGAMI, K., UCHIDA, S., KIKUCHI, H., KOGURE, N.

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Fig. 1 Locations of the Shin-ike reservoir and Noto
Atmospheric Monitoring Observatory.

Transport processes of earth surface materials based on fallout radionuclides in reservoir-catchment
systemOCHIAI, S., MIYATA, Y., NAGAO, S., MATSUKI, A., UTSUNOMIYA, D.

－ 70 －

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Thermodynamic study on the Pu(IV) solubility in the presence of carbonate
KOBAYASHI, T., and SASAKI, T.

－ 71 －

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Study of the reactivity of electrodeposited U(IV)OUCHI, K., OTOBE, H., KITATSUJI, Y..

－ 72 －

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Phys. Rev. A 26 (1982) 2355.

[2] H. Schneuwly

Nucl. Phys. A 312 (1978) 419.

Chemical effect on muon capture process for iron compounds
NANBU, A., NINOMIYA, K., INAGAKI, M., KUDO, T., TERADA, K., SATO, A., TOMONO, D.,
KAWASHIMA, Y., SHINOHARA, A.

－ 73 －

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Production and characterization of Pm metallofullerenes using 143Pm produced by photon nuclear
reaction.
AKIYAMA, K., MIYAUCHI, S., AMEKURA, K., ITO, K., KIKUNAGA, H., HABA, H., KUBUKI,
S.

－ 74 －

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57

Fe Mö ssbauer Spectroscopic Study of O xidation Sttates of Polynuclear Iro n Hydride Clusters
Supported by Phosphhines
SAKAI, Y., ARAAK
KE, R., TADA
A, M., OHKI , Y.

－ 75 －

3B06

	
 In	
 vivo	 メスバウアー分光法による微生物の細胞内鉄動態の追跡；

Escherichia	
 coli と呼吸鎖を欠如する Amphibacillus	
 xylanus の比較	
 (東農大･応生･バイオ*1,東農大･教職*2,東レリサーチセンター*3,大同大*4)	
 	
 ○有馬治人*1,	
 大野由衣*1,	
 川崎信治*1,	
 木俣真弥*1,	
 武田晃治*2,	
 新村洋一*1,	 中本忠宏*3,	
 高山努*4,	
 酒井陽一*4	
 【緒言】 自然鉄は主に Fe3+として存在するが、生物の鉄利用時に Fe2+に還元される。Fe2+は強毒性ヒドロキシルラジカルの生成源となるため、鉄は生物にとって両刃の剣である。本発表
で は 、 酸 素 と 細 胞 内 鉄 動 態 と の 関 係 解 明 を 目 的 と し て 、 Escherichia coli(呼 吸 鎖 あ り )とAmphibacillus xylanus(呼吸鎖なし)微生物を用いて両供試菌が資化可能な 57Fe3+塩を作製し、メスバウアー分光法により好気・嫌気培養時の細胞内 Fe2+と Fe3+の存在比の測定を試みた。
【実験】 57Feの調製、培地、供試菌、培養法：57Fe2O3（57Fe同位体濃縮度95%）を塩酸で溶解後、クエン酸三ナトリウム添加し、クエン酸57Fe (Ⅲ)を調製した。供試菌E.coli JM109は、改良Davis
最少培地（pH7.0、1%グルコースに増量、カザミノ酸添加、各種ビタミン・ミネラル・核酸
塩基添加）を用いた。供試菌A. xylanus Ep01は、半合成培地（pH9.5、3%グルコース、カザミ
ノ酸添加、N源：NH4NO3、各種ビタミン・ミネラル・核酸塩基添加）を用いた。鉄源は両菌種とも、クエン酸57Fe(Ⅲ)のみを使用した。７Lミニジャーファーメンター培養器（培地3 L、
温度E. coli 37ºC, A. xylanus 39.5ºC、撹拌100 rpm、ガス通気量0.5 v/v/min）で、好気条件下（21％O2）で培養を開始した。対数増殖初期で、好気培養菌体試料を調製し嫌気条件（100% N2、脱酸素処理）に切り替えた。4時間の嫌気培養を継続後に嫌気培養菌体試料を調製した。
	  分析用菌体調製、メスバウアー分光法測定法：培養菌液を氷冷後に遠心集菌、pH7.0, 50 mM

HEPES buffer 洗浄、ドライアイス上で凍結菌体を作製した。メスバウアー測定(78K)は通常の方法であり、ドップラー速度の基準は純鉄である。解析には MossWinn-4.0Pre を用いた。
３．結果	
  メスバウアー分光法による、E. coliの好気培養菌体のFe2+/Fe3+は31% / 69%で好気条
件から嫌気条件に切替培養した嫌気培養菌体のFe2+/Fe3+は28% / 72%であった。A. xylanusでは、好気培養菌体も嫌気培養菌体もFe3+が100％であった。Fe2+/Fe3+の比は両菌体とも好気/嫌気培
養菌体でほぼ変化なく、鉄の配位状態は、E. coliの好気培養菌体のFe3+でのみ、4配位状態が観察され、他は全て6配位状態であった。
４．考察と展望	
  現在、当研究グループでは、両供試菌の菌体内からグルタチオンを見いだ
しており、特にA. xylanusのFe2+キレーターとしてグルタチオンに着目している。今回の結果
は、A. xylanusの好気・嫌気両培養菌体とも、Fe2+が観察されなかった。1983年MAZEN Y.らは、アルカリ性嫌気条件下(pH9.0)で、グルタチオンのFe2+キレート錯体を観察し、酸素存在下でFe3+-グルタチオン(6配位)になることを報告した。今回のメスバウアー測定では、サンプル調
製時に酸素の影響が考えられる。そこで、A. xylanus菌体内を想定したアルカリ性条件下（8.0- 9.0）において、嫌気条件下で調製したグルタチオン- Fe2+溶液と、酸素暴露した同溶液のメ
スバウアースペクトルを取得し、菌体のスペクトルと比較する。また、同様のサンプル調製を行っているE. coliにおいても、菌体内を想定した中性条件下(pH7.0)にて調製したグルタチ
オン- Fe2+溶液を±酸素条件下で測定、比較を行いたい。
Investigation of intracellular iron in Escherichia coli and Amphibacillus xylanus lacking respiratory
chain by in vivo Mössbauer spectroscopy.
ARIMA, H.,OHNO, Y.,KAWASAKI, S.,KIMATA, S.,TAKEDA, K.,NIIMURA, Y.,NAKAMOTO,
T., TAKAYAMA, T.,SAKAI, Y.
－ 76 －

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Dynamic Behavior of Impurity Ga in Magnetite
SUGIMOTO, T., TAKENAKA, S., FUJISAWA, T., SATO, W.

－ 77 －

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3B08

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Liquid-liquid extraction of element 104, Rf, in Aliquat 336/HCl system
KONDO, N., KASAMATSU, Y., NAGASE, M., YASUDA, Y., SHIGEKAWA, Y., OUCHI, K.,
KANDA, A., NINOMIYA, H., WATANABE, E., HABA, H., KUBOKI, Y., KOMORI, Y.,
YOKOKITA, T., YANO, S., SATO, N., SHINOHARA, A..

－ 78 －

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ᅗ 1:2.7 M HF ࡛ࡢ α ⥺ࢫ࣌ࢡࢺࣝ
[1] బ⸨኱㍜࡯࠿, ➨ 58 ᅇᨺᑕ໬Ꮫウㄽ఍ 1A10, 2014.
[2] బ⸨኱㍜࡯࠿, ➨ 59 ᅇᨺᑕ໬Ꮫウㄽ఍ P07, 2015.
[3] ᮧୖᫀྐ, ༤ኈㄽᩥ, ᪂₲኱Ꮫ, 2015.
The reversed-phase chromatography for element 105, Db in hydrofluoric acid system with Aliquat 336
resin
SATO, D., MURAKAMI, M., GOTO, S., OOE, K., MOTOYAMA, R., SHIRAI, K., YAMADA, R.,
TSUCHIYA, S., MORIYAMA, T., HABA, H., KOMORI, Y., YANO, S., TOYOSHIMA, A.,
MITSUKAI, A., KIKUNAGA, H., KUDO, H..

－ 79 －

3B10

An overview of the most recent gas-phase experiments with theSuperheavy element Copernicium.
(1Univ.Bern, 2PSI, 3JAEA, 4Flerov Lab.Nucl.React.㸧 ○N. M. Chiera1,2,3, R.
Eichler1,2, B. Kraus1,2, S. Martz1,2, A. Türler1,2, Y. Wittwer1,2, R. Dressler2, D.
Piguet2, A. Vögele2, N. V. Aksenov 4, G. A. Bozhikov 4, V. I. Chepigin4, S. N.
Dmitriev 4, S. Madumarov 4, O. N. Malyshev 4, Y. A. Popov 4, A. V. Sabel’nikov 4, P.
Steinegger4, A. I. Svirikhin4, G. K. Vostokin4, A. V. Yeremin4

Since the 1960’s several successful experiments demonstrated that Superheavy elements (i.e., elementswith Z > 103, also referred to as transactinides) behave chemically similar to their lighter homologues
in the corresponding group of the Periodic Table. However, with increasing nuclear charges, theinfluence of relativistic effects on the electron structure causes deviations from the periodicity ofchemical properties. As a consequence of the low production rates and short halflives of transactinide
isotopes, the study of their chemical behavior needs to be performed at a single atom level, requiring
thus the development of rapid and sensitive experimental devices. Recently, it was proven in gas-phase
experiments that elemental copernicium (Cn) adsorbs on gold metal surfaces, revealing hence achemical behavior typical of a Group-12 metal. Being well-known the affinity of Group-12 elements
towards the chalcogens sulfur and selenium, a second-generation gas-chromatographic studies wereconceived in order to prove (or disprove) the formation of CnS and CnSe.
In preparation of the chemical investigations with Cn, the reactivity of single atomic elemental Hg- coperniucium’s lighter homologue - towards 1) a sulfur and 2) a selenium chromatographic surface
in gas-phase model experiments was studied. While the usage of sulfur as stationary surface for thedemanding transactinide experiments was ruled out, the adsorption behavior of long-lived (197Hg) andshort-lived (183-185Hg) mercury isotopes on surfaces covered with different Se allotropes (i.e., redamorphous Se and trigonal Se) was investigated by offline and on-line gas chromatographic studies,using the Cryo-On-Line Detection device. The on-line experimental studies were pursued at the U-400
cyclotron at Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (Dubna). During the same experimental
campaign, first on-line studies with the superheavy element Cn were conducted as well in thischemical system. Two events attributed to 283Cn were observed on the Se-covered detectors, revealinga first Cn-Se bond formation indication. Since these observations need further confirmation, additional
on-line studies with Hg and Cn on selenium surfaces are envisaged in 2018, in a close collaboration
between the Paul Scherrer Institute and the Flerov Laboratory for Nuclear Reactions.

An overview of the most recent gas-phase experiments with the Superheavy element Copernicium
CHIERA N.M., EICHLER R., KRAUS B., MARTZ S., TÜRLER A., WITTWER Y., DRESSLER R.,
PIGUET D., VÖGELE A., AKSENOV N.V., BOZHIKOV G.A., CHEPIGIN V.I., DMITRIEV S.N.,
MADUMAROV S., MALYSHEV O.N., POPOV Y.A., SABEL’NIKOV A.V., STEINEGGER P.,
SVIRIKHIN A.I., VOSTOKIN G.K., YEREMIN A.V.

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