ラザホーディウム

ラザホーディウム、  ₁₀₄ Rf

ラザホーディウム
発音	/ ˌ r ʌ ð ər ˈ f ɔːr d i ə m / ⓘ ( RUDH -ər- FOR -dee-əm)
質量数	[267]
周期表におけるラザホージウム
水素 ヘリウム リチウム ベリリウム ボロン 炭素 窒素 酸素 フッ素 ネオン ナトリウム マグネシウム アルミニウム シリコン リン 硫黄 塩素 アルゴン カリウム カルシウム スカンジウム チタン バナジウム クロム マンガン 鉄 コバルト ニッケル 銅 亜鉛 ガリウム ゲルマニウム 砒素 セレン 臭素 クリプトン ルビジウム ストロンチウム イットリウム ジルコニウム ニオブ モリブデン テクネチウム ルテニウム ロジウム パラジウム 銀 カドミウム インジウム 錫 アンチモン テルル ヨウ素 キセノン セシウム バリウム ランタン セリウム プラセオジム ネオジム プロメチウム サマリウム ユーロピウム ガドリニウム テルビウム ジスプロシウム ホルミウム エルビウム ツリウム イッテルビウム ルテチウム ハフニウム タンタル タングステン レニウム オスミウム イリジウム 白金 金 水銀（元素） タリウム 鉛 ビスマス ポロニウム アスタチン ラドン フランシウム ラジウム アクチニウム トリウム プロトアクチニウム ウラン ネプツニウム プルトニウム アメリシウム キュリウム バークリウム カリホルニウム アインシュタイニウム フェルミウム メンデレビウム ノーベリウム ローレンシウム ラザホーディウム ドブニウム シーボーギウム ボーリウム ハッシウム マイトネリウム ダルムシュタディウム レントゲン コペルニシウム ニホニウム フレロビウム モスコビウム リバモリウム テネシン オガネソン HF ↑ RF ↓ — ローレンシウム←ラザホーディウム→ドブニウム
原子番号 ( Z )	104
グループ	グループ4
期間	期間7
ブロック	dブロック
電子配置	[ラン] 5f 14 6d 2 7s 2 [1] [2]
殻あたりの電子数	2、8、18、32、32、10、2
物理的特性
STPでの フェーズ	固体（予測）[1] [2]
融点	2400  K（2100 °C、3800 °F）（予測）[1] [2]
沸点	5800 K（5500 °C、9900 °F）（予測）[1] [2]
密度（ rt付近 ）	17 g/cm 3 （予測）[3] [4]
原子特性
酸化状態	共通: +4 (+3), (+4) [2]
イオン化エネルギー	1位: 580 kJ/mol 2位: 1390 kJ/mol 3位: 2300 kJ/mol (以上) (最初の推定値を除く) [2]
原子半径	経験的：150pm  （ 推定）[2]
共有結合半径	157 午後（推定）[1]
その他のプロパティ
自然発生	合成
結晶構造	六方最密充填（hcp） （予測）[5]
CAS番号	53850-36-5
歴史
ネーミング	アーネスト・ラザフォードに倣って
発見	合同原子核研究所とローレンス・バークレー国立研究所（1969）
ラザホージウムの同位体 ヴ e
主な同位体[6] 減衰 豊富 半減期 （t 1/2） モード 製品 261ルフィ シンセ 2.1秒 SF82% – α18% 257いいえ 263無線周波数 シンセ 15分[7] SF<100%? – α約30%? 259いいえ 265無線周波数 シンセ 1.1分[8] SF – 267無線周波数 シンセ 48分[9] SF –
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ラザホージウムは合成化学元素で、記号は Rf、原子番号は104です。物理学者 アーネスト・ラザフォードにちなんで名付けられました。合成元素であるため、自然界には存在せず、粒子加速器でのみ生成できます。放射性元素で、最も安定した既知の同位体である²⁶⁷ Rfの半減期は約 48 分です。

周期表では、 dブロック元素であり、第4列遷移元素の2番目である。周期は7で、第4族元素である。化学実験により、ラザホージウムは第4族のハフニウムのより重い同族体として挙動することが確認されている。ラザホージウムの化学的性質は部分的にしか特徴付けられていない。一部の計算では、相対論的効果によりこの元素は大幅に異なる特性を示す可能性があることが示唆されているが、その化学的性質は他の第4族元素とよく匹敵する。

1960年代には、ソ連の合同原子核研究所とカリフォルニア州のローレンス・バークレー国立研究所で少量のラザホージウムが生産されました。^[10]発見の優先順位と元素名をめぐってソ連とアメリカの科学者の間で論争が起こり、1997年になってようやく国際純正・応用化学連合（IUPAC）がラザホージウムを元素の正式名称として制定しました。

超重原子核の合成

超重原子核^[a] は、大きさの異なる2つの原子核^{[b]を1つに結合する核反応で生成されます。大まかに言えば、2つの原子核の}質量の不等性が大きいほど、2つが反応する可能性が高くなります。^[16]重い原子核でできた物質をターゲットにして、軽い原子核のビームを照射します。2つの原子核は、十分に接近した場合にのみ1つに融合します。通常、原子核（すべて正に帯電）は、静電反発力により互いに反発します。強い相互作用はこの反発力を克服できますが、原子核から非常に短い距離内に限られます。そのため、ビーム原子核は、ビーム原子核の速度と比較してそのような反発力を重要でないようにするために大幅に加速されます。 ^[17]ビーム核を加速するためにエネルギーを加えると、ビーム核は光速の10分の1ほどの速度に達することができる。しかし、エネルギーが多すぎるとビーム核は崩壊してしまう可能性がある。^[17]

2 つの原子核が融合するには、十分に近づくだけでは十分ではありません。2 つの原子核が互いに近づくと、通常は 10 ⁻²⁰ 秒ほど一緒に留まり、その後、単一の原子核を形成するのではなく、離れていきます (反応前と同じ構成である必要はありません)。^{[17] [18]}これは、単一の原子核の形成を試みている間に、静電反発によって形成されつつある原子核が引き裂かれるためです。^[17]ターゲットとビームの各ペアは、その断面積によって特徴付けられます。断面積とは、2 つの原子核が互いに接近した場合に融合が起こる確率を、融合が起こるために入射粒子が衝突しなければならない横断面積で表したものです。^{[c]この融合は、原子核が静電反発を}通り抜けることができる量子効果の結果として起こる可能性があります。2 つの原子核がその段階を過ぎても近くに留まることができれば、複数の原子核相互作用によってエネルギーの再分配とエネルギー平衡がもたらされます。^[17]

外部ビデオ
オーストラリア国立大学の計算に基づく失敗した核融合の可視化[20]

結果として生じる合体は励起状態^[21] （複合核と呼ばれる）であり、したがって非常に不安定である。^[17]より安定した状態に到達するために、一時的な合体はより安定した核を形成せずに核分裂する可能性がある。 ^[22]あるいは、複合核は少数の中性子を放出し、励起エネルギーを奪う可能性がある。後者が中性子の放出に十分でない場合、合体はガンマ線を生成する。これは 最初の核衝突から約 10 ⁻¹⁶秒後に起こり、より安定した核の生成につながる。 ^[22] IUPAC/IUPAP 合同作業部会（JWP）による定義では、化学元素は、その核が10 ^{−14秒以内に}崩壊していない場合にのみ発見されたと認識されるとされている。この値は、核が電子を獲得して化学的性質を示すのにかかる時間の推定値として選択された。^{[23] [d]}

崩壊と検出

ビームはターゲットを通過し、次のチャンバーであるセパレーターに到達します。新しい原子核が生成された場合は、このビームとともに運ばれます。^[25]セパレーターでは、新しく生成された原子核が他の核種（元のビームの核種と他の反応生成物）から分離され^[e]、原子核を停止させる表面バリア検出器に転送されます。検出器への衝突の正確な位置が記録され、そのエネルギーと到着時間も記録されます。^[25]転送には約10 ⁻⁶ 秒かかります。検出されるためには、原子核はこの時間生き残らなければなりません。^[28]崩壊が記録されると、原子核は再び記録され、崩壊の位置、エネルギー、および時間が測定されます。 ^[25]

原子核の安定性は強い相互作用によってもたらされる。しかし、その範囲は非常に短く、原子核が大きくなるにつれて、最外殻核子（陽子と中性子）への影響は弱まる。同時に、原子核は陽子間の静電反発によって引き裂かれ、その範囲は制限されない。^[29]強い相互作用によって提供される全結合エネルギーは核子数とともに直線的に増加するのに対し、静電反発は原子番号の2乗とともに増加する。つまり、後者はより速く増加し、重い原子核と超重い原子核にとってますます重要になる。^{[30] [31]}そのため、超重原子核は理論的に予測されており^[32]、これまでに観測されている^[33] 。その反発によって引き起こされる崩壊モード、すなわちアルファ崩壊と自発核分裂が優勢である。^[f]ほぼすべてのアルファ線放出核種は210個以上の核子を持ち、^[35]主に自発核分裂を起こす最も軽い核種は238個の核子を持つ。^{[36]どちらの崩壊モードでも、核子は各モードに対応する}エネルギー障壁によって崩壊が抑制されるが、トンネルを通り抜けることはできる。^{[30] [31]}

アルファ粒子は、核子あたりの質量が小さいため、アルファ粒子が原子核から離れるための運動エネルギーとして使用できる程度のエネルギーが残るため、放射性崩壊でよく生成されます。^[38]自発核分裂は、静電反発力によって原子核が引き裂かれることで発生し、同一の原子核が分裂するさまざまな事例でさまざまな原子核を生成します。^[31]原子番号が増加すると、自発核分裂の重要性が急速に高まります。自発核分裂の部分半減期は、ウラン（元素番号92）からノーベリウム（元素番号102）にかけて23桁減少し、^[39]トリウム（元素番号90）からフェルミウム（元素番号100）にかけて30桁減少します。^[40]初期の液滴モデルでは、核子数が約280の原子核では核分裂障壁が消失するため、自発核分裂がほぼ瞬時に起こると示唆されていた。^{[31] [41]}後の原子核殻モデルでは、核子数が約300の原子核は安定の島を形成し、その中では自発核分裂に対する抵抗力がより強くなり、主に半減期の長いアルファ崩壊を起こすと示唆された。^{[31] [41]}その後の発見により、予測された島は当初の予想よりも遠い可能性があることが示唆された。また、長寿命アクチニドと予測された島の中間の原子核は変形し、殻効果からさらなる安定性を獲得することも示された。^[42]より軽い超重核^[43]や、予想される島核^[39]に近い核の実験では、自発核分裂に対する安定性がこれまで予想されていたよりも高いことが示されており、核に対する殻効果の重要性が示されています。^[g]

アルファ崩壊は放出されたアルファ粒子によって記録され、崩壊生成物は実際の崩壊の前に簡単に特定できます。そのような崩壊または一連の連続した崩壊によって既知の原子核が生成された場合、反応の元の生成物は簡単に特定できます。^[h]（崩壊系列内のすべての崩壊が実際に互いに関連していることは、これらの崩壊の位置によって確立され、これらの崩壊は同じ場所でなければなりません。）^[25]既知の原子核は、崩壊エネルギー（またはより具体的には、放出された粒子の運動エネルギー）などの崩壊の特定の特性によって認識できます。 ^[i]しかし、自発核分裂ではさまざまな原子核が生成物として生成されるため、元の核種をその娘核種から特定することはできません。^[j]

超重元素の合成を目指す物理学者が利用できる情報は、検出器で収集された情報、つまり、粒子が検出器に到達した場所、エネルギー、時間、および崩壊の時間です。物理学者はこのデータを分析し、それが確かに新しい元素によって引き起こされたものであり、主張されている核種とは異なる核種によって引き起こされたはずがないという結論を出そうとします。多くの場合、提供されたデータは、新しい元素が確実に生成されたという結論を出すには不十分であり、観察された効果について他に説明はありません。データの解釈に誤りがあったのです。^[k]

ラザホーディウムは1964年にドゥブナ（当時はソ連）の合同原子核研究所で初めて検出されたと報告されている。研究者らはプルトニウム242の標的にネオン22のイオンを照射し、半減期0.3±0.1秒の自発核分裂反応が検出され、 ^260× 104とされた。その後の研究では、この半減期を持つ元素104の同位体は見つからなかったため、この割り当ては誤りであるとみなさなければならない。^[54]

1966年から1969年にかけて、実験は繰り返された。今回は、反応生成物をZrCl4_との相互作用により塩化物に変換した後、グラジエントサーモクロマトグラフィーで分析した。研究チームは、エカハフニウムの特性を示す揮発性塩化物に含まれる自発核分裂活性を特定した。 ^[54]

²⁴²
₉₄プ
+²²
₁₀ね
→^{264− x}
₁₀₄無線周波数
→^{264− x}
₁₀₄無線周波数
4_番目

研究者らは、この結果が0.3秒の半減期を裏付けるものと考えた。現在では、このような半減期を持つ元素104の同位体は存在しないことが分かっているが、元素104の化学的性質は、元素4の塩化物揮発性が元素3（またはアクチニド）よりもはるかに高いことから、元素104の化学的性質に合致している。^[54]

1969年、カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、カリホルニウム-249を炭素-12イオンで照射してこの元素を最終的に合成し、ノーベリウム-253の娘核崩壊と相関する257Rf^のアルファ崩壊を測定した^。[55]

²⁴⁹
₉₈参照
+¹²
₆Ｃ
→²⁵⁷
₁₀₄無線周波数
+ 4
ん

^彼らは260 104の半減期が0.3秒であることを確認することはできなかったが、代わりにこの同位体の半減期が10～30ミリ秒であることを発見し、これは現代の値である21ミリ秒と一致した。1970年にアメリカのチームはイオン交換分離法を使用して元素104を化学的に特定し、それが第4族元素であり、ハフニウムのより重い同族体であることを証明した。^[56]

^{アメリカでの合成は1973年に独立して確認され、 257Rf}崩壊生成物であるノーベリウム253の元素シグネチャにおけるKアルファ X線の観測により、ラザホージウムが親元素であることが確認されました。 ^[57]

当初の発見に関する主張が対立した結果、元素の命名をめぐる論争が起こった。ソ連は新元素を最初に発見したと主張したため、ソ連の元核研究責任者であるイゴール・クルチャトフ（1903-1960）に敬意を表してクルチャトビウム（Ku）という名前を提案した。この名前はソ連圏の書籍では元素の正式名称として使われていた。一方、アメリカ人は、原子核物理学の「父」として知られるニュージーランドの物理学者アーネスト・ラザフォードに敬意を表して、新元素としてラザホージウム（Rf）を提案した。^[58] 1992年、IUPAC / IUPAPトランスファーミウム作業部会（TWG）は発見の主張を評価し、両チームが1969年の元素104の合成に同時期の証拠を提供したため、功績は両グループで共有されるべきであると結論付けた。特に、これは、後に発見された元素104の0.3秒同位体は存在しないという事実に直面して、TWGがロシアの研究の新たな遡及的再分析を行うことを伴い、彼らはドゥブナの結果が²⁵⁹ Rfの自発的核分裂枝によって引き起こされたと再解釈した。^[54]

アメリカのグループはTWGの調査結果に対して痛烈な反論を書き、ドゥブナグループの結果を過度に重視したと述べた。特に、ロシアのグループは20年間にわたって主張の詳細を何度も変更したが、ロシアチームはその事実を否定していないと指摘した。また、TWGはロシア人が行った化学実験を過度に信用し、未発表の文書に基づいてロシアの研究を遡及的に扱ったTWGの扱いは「非常に不規則」であるとし、²⁵⁹ Rfに自発的核分裂分岐があるという証拠はまったくないと指摘し^[56]（2021年現在でも証拠はない）^[59] 、 TWGには委員会に適切な資格を持つ人材がいないと非難した。TWGは、そうではないと答え、アメリカのグループが提起した各点を評価したが、発見の優先順位に関する結論を変更する理由は見つからなかったと述べた^{[56] 。}

国際純正応用化学連合（IUPAC）は、ラテン語で数字の1、0、4に由来するウンニルクアジウム（Unq）を暫定的な元素体系名として採用した。1994年にIUPACは元素番号104から109までの一連の名前を提案し、その中でドブニウム（Db）が元素番号104となり、ラザホージウムが元素番号106となった。 ^[60]この勧告はアメリカの科学者たちからいくつかの理由で批判された。第一に、彼らの提案はごちゃ混ぜになっていた。すなわち、もともとバークレーが元素番号104と105に提案したラザホージウムとハニウムという名前は、それぞれ元素番号106と108に再割り当てされた。第二に、元素番号104と105には、LBLが両方の同等の共同発見者であると以前に認められていたにもかかわらず、JINRが好む名前が与えられた。 3つ目に、そして最も重要なのは、IUPACが元素106のシーボーギウム^{という名前を拒否したことだ。IUPACはLBNLチームにその発見の功績を単独で与えていたにもかかわらず、元素は存命人物にちなんで命名できないという規則を承認したばかりだった。 [61]} 1997年、IUPACは元素104から109に改名し、元素104と106にバークレーの提案であるラザホーディウムとシーボーギウムを与えた。同時に元素105にドブニウムという名前が与えられた。1997年の名前は研究者に受け入れられ、標準となった。 ^[62]

ラザホーディウムには安定同位体や天然同位体は存在しない。いくつかの放射性同位体は、2つの原子を融合するか、より重い元素の崩壊を観察することによって、実験室で合成されている。原子質量253から270（264と269を除く）の16の異なる同位体が報告されている。これらのほとんどは、主に自発的な核分裂経路によって崩壊する。^{[7] [80]}

半減期が知られている同位体のうち、軽い同位体は通常半減期が短く、²⁵³ Rf と²⁵⁴ Rf の半減期は 50 μs 未満が観測されている。256 Rf、²⁵⁸ Rf、²⁶⁰ Rf は約 10 ms でより安定しており、²⁵⁵ Rf、²⁵⁷ Rf、²⁵⁹ Rf、²⁶² Rf は 1 秒から 5 秒の間、^​​261 Rf、²⁶⁵ Rf、²⁶³ Rf はそれぞれ約 1.1、1.5、10 分でより安定している。最も重い同位体が最も安定しており、^{267 Rf}の測定された半減期は約 48 分である。^[76]

最も軽い同位体は、2つのより軽い原子核の直接融合と崩壊生成物によって合成された。直接融合によって生成された最も重い同位体は²⁶² Rfであり、より重い同位体はより大きな原子番号の元素の崩壊生成物としてのみ観測されている。重い同位体²⁶⁶ Rfと^{268 Rfは、}ドブニウム同位体²⁶⁶ Dbと^{268 Dbの}電子捕獲娘核種としても報告されているが、自発核分裂までの半減期は短い。270 ^Dbの娘核種である可能性のある²⁷⁰ Rfについても同じことが当てはまると思われる。^[79]これら3つの同位体は未確認のままである。

1999年、カリフォルニア大学バークレー校のアメリカ人科学者は、²⁹³ Ogの原子3個を合成することに成功したと発表した。^[81]これらの親核は7つのアルファ粒子を連続的に放出して²⁶⁵ Rf核を形成したと報告されたが、その主張は2001年に撤回された。^{[82]この同位体は、後に2010年に285} Flの崩壊系列の最終生成物として発見された。^{[8] [72]}

ラザホーディウムまたはその化合物の特性はほとんど測定されていない。これは、その生産が極めて限られており高価であること^[83]と、ラザホーディウム（およびその親）が非常に速く崩壊するという事実による。いくつかの特異な化学関連の特性が測定されているが、ラザホーディウム金属の特性は未だ不明であり、予測のみが可能となっている。

ラザホージウムは最初の超アクチノイド元素であり、6dシリーズの遷移金属の2番目のメンバーです。イオン化ポテンシャル、原子半径、およびイオン化状態の半径、軌道エネルギー、基底レベルの計算は、ハフニウムの場合と似ており、鉛の場合とは大きく異なります。したがって、ラザホージウムの基本特性は、チタン、ジルコニウム、ハフニウムの下にある他の第4族元素と似ていると結論付けられました。 ^{[70] [84]}一部の特性は、気相実験と水溶液化学によって決定されました。後者の2つの元素では、酸化状態+4が唯一の安定状態であるため、ラザホージウムも安定した+4状態を示すはずです。^[84]さらに、ラザホージウムは、より不安定な+3状態を形成できることも期待されています。^[2] Rf ^{4+ /Rfカップルの}標準還元電位は-1.7 Vよりも高いと予測される。^[85]

ラザホーディウムの化学的性質に関する当初の予測は、電子殻に対する相対論的効果が十分に強く、7p軌道のエネルギーレベルが6d軌道よりも低くなり、価電子配置が6d ¹ 7s ² 7p ¹または7s ² 7p ²となり、この元素がハフニウムよりも鉛に似た挙動を示すという計算に基づいていた。ラザホーディウム化合物の化学的性質に関する計算方法の改善と実験的研究により、このようなことは起こらず、ラザホーディウムは第4族元素の残りの部分と同様に挙動することが示される可能性がある。^{[2] [84]}その後、高精度の第一原理計算により^{[86] [87] [88] 、Rf原子は6d 2} 7s ²価電子配置の基底状態と、励起エネルギーがわずか0.3～0.5 eVの低励起6d ¹ 7s ² 7p ¹状態を持つことが示されました。

ジルコニウムやハフニウムと同様に、ラザホージウムは非常に安定した難溶性酸化物RfO ₂を形成すると予測されている。これはハロゲンと反応してテトラハライドRfX ₄を形成し、これが水と接触すると加水分解されてオキシハライドRfOX ₂を形成する。テトラハライドは揮発性の固体であり、気相中ではモノマー性四面体分子として存在する。^[84]

水相では、Rf ⁴⁺イオンはチタン(IV)より加水分解が少なく、ジルコニウムやハフニウムと同程度に加水分解され、RfO ^{2+イオンとなる。ハロゲン化物をハロゲン化物イオンで処理すると、錯イオンの形成が促進される。塩化物イオンと臭化物イオンを使用すると、六ハロゲン化物錯体}RfClが生成される。²⁻⁶
_...およびRfBr²⁻⁶
_...フッ化物錯体の場合、ジルコニウムとハフニウムはヘプタ錯体とオクタ錯体を形成する傾向がある。したがって、より大きなラザホージウムイオンの場合、錯体RfF²⁻⁶
_...、RfF³⁻⁷
_{（1990年代）}およびRfF⁴⁻⁸
_人可能である。^[84]

ラザホージウムは、通常の条件下では固体であり、より軽い同族元素のハフニウム と同様に、六方最密充填結晶構造（^c / _a ^{= 1.61 ）をとると予想されています。 [5]}密度は約 17 g/cm ³の金属であるはずです。^{[3] [4]ラザホージウムの原子半径は約 150} pmと予想されています 。 7s 軌道の相対論的安定化と 6d 軌道の不安定化により、 Rf ⁺イオンと Rf ²⁺イオンは、 7s 電子ではなく 6d 電子を放出すると予測されており、これはより軽い同族元素の挙動とは逆です。^{[2]高圧下（72 GPa または約 50} GPaと様々に計算される）では、ラザホージウムは体心立方結晶構造に転移すると予想されます。ハフニウムは71±1GPaでこの構造に変態するが、ラザホージウムには存在しないはずの38±8GPaで変態する中間のω構造を持つ。^[89]

ラザホージウムの化学研究の初期は、ガス熱クロマトグラフィーと相対沈着温度吸着曲線の測定に重点が置かれていました。最初の研究は、元素の発見を再確認する試みとしてドゥブナで実施されました。最近の研究は、親ラザホージウム放射性同位体の同定に関する信頼性が高まっています。これらの研究では同位体^261m Rf が使用されてきましたが、^[84]長寿命同位体^{267 Rf ( 291} Lv、²⁸⁷ Fl、および²⁸³ Cnの崩壊系列で生成) は将来の実験に有利になる可能性があります。^[90]これらの実験は、ラザホージウムが第 4 族の 6d 元素であり、したがって四面体形状の揮発性分子四塩化物を形成するという予想に依存していました。^{[84] [91] [92]ラザホージウム(IV)塩化物は、より軽い同族体の}ハフニウム(IV)塩化物（HfCl ₄）よりも揮発性が高い。これは、その結合がより共有結合的であるためである。^[2]

一連の実験により、ラザホージウムは第4族の典型的な元素として振る舞い、四価塩化物（RfCl ₄）と臭化物（RfBr ₄）およびオキシ塩化物（RfOCl _{2 ）を形成することが確認された}。RfClでは揮発性の低下が観察された。
₄塩化カリウムがガスではなく固体相として供給される場合、非揮発性Kの形成を強く示唆する。
₂塩素
₆混合塩。^{[70] [84] [93]}

ラザホージウムは電子配置[Rn]5f ¹⁴ 6d ² 7s ²を持つと予想されており、周期表の第4族のハフニウムのより重い同族体として振る舞う。そのため、強酸溶液中で水和Rf ^{4+イオンを容易に形成し、}塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸溶液中で容易に錯体を形成するはずである。^[84]

ラザホージウムの最も決定的な水性化学研究は、日本原子力研究所の日本チームによって、同位体^261m Rf を使用して実施されました。ラザホージウム、ハフニウム、ジルコニウム、および擬似第 4 族元素トリウムの同位体を使用した塩酸溶液からの抽出実験により、ラザホージウムは非アクチニド挙動を示すことが証明されました。より軽い同族元素との比較により、ラザホージウムは第 4 族に確実に分類され、塩化物溶液中でハフニウムやジルコニウムと同様にヘキサクロロラザホーデート錯体が形成されることが示されました。^{[84] [94]}

^{261メートル}
無線周波数^4歳以上
+ 6塩素⁻
→ [ ^261m RfCl
₆]²⁻

フッ化水素酸溶液でも非常によく似た結果が観察された。抽出曲線の違いは、フッ化物イオンに対する親和性が弱く、ヘキサフルオロルテニウムイオンが形成されたためと解釈されたが、ハフニウムイオンとジルコニウムイオンは、使用した濃度で7つまたは8つのフッ化物イオンと錯体を形成する。^[84]

^{261メートル}
無線周波数^4歳以上
+ 6F⁻
→ [ ^261m RfF
₆]²⁻

硫酸と硝酸の混合溶液で行われた実験では、ラザホーディウムはハフニウムよりも硫酸錯体を形成する親和性がはるかに弱いことが示された。この結果は、結合に対するイオンの寄与が小さいため、ラザホーディウム錯体はジルコニウムやハフニウムよりも安定性が低いと予想される予測と一致している。これは、ラザホーディウムのイオン半径（76 pm）がジルコニウム（71 pm）やハフニウム（72 pm）よりも大きいことと、7s軌道の相対論的安定化と6d軌道の不安定化およびスピン軌道分裂によって生じる。^[95]

2021年に行われた共沈実験では、ジルコニウム、ハフニウム、トリウムを比較対象として、アンモニアまたは水酸化ナトリウムを含む塩基性溶液中でのラザホージウムの挙動を研究した。ラザホージウムはアンモニアと強く配位せず、代わりに水酸化物（おそらくRf(OH) ₄）として共沈することが判明した。 ^[96]