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－

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。

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」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。

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。