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A search for the thermodynamics integrating the crystal phases formed in the nuclear fuel waste glasses and their aqueous ions

整合核燃料废玻璃中形成的晶相及其水离子的热力学研究

基本信息

批准号：
20K05183
负责人：
森下政夫
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

水溶液中イオンの熱力学諸量を決定するためには、固相からイオンに至る熱力学サイクルを完成させなければならない。著者らは、当該研究の前段階として、平成26～30年度において、基盤研究(Ｃ)(26420758)を実施し、この固体の母相のイエロ－フェーズ群である金属イオンが正1価のAg2MoO4(cr)、正2価のMgMoO4(cr)、CaMoO4(cr)、SrMoO4(cr)およびBaMoO4(cr)について、熱力学サイクルを構築し、熱力学諸量を決定した。また、これらの母相から溶出するMoO4 2-(aq)の熱力学諸量を決定した。しかしながら、さらにユニバ－サルな値に高めるためには、金属イオンが正4価の固体の母相を検討する必要がある。当該助成研究において、正4価の金属イオンからなるZrMo2O8(cr)の熱力学諸量の測定を進めた。R2年度において菱面体晶ZrMo2O8(cr)の単相の作製に成功して2-400 Kの熱容量を測定した結果、冷却過程と昇温過程とではその値が異なることを見出した。R3年度この菱面体晶ZrMo2O8(cr)の320-2 K磁性を測定した結果、冷却に伴い、反磁性相、常磁性相を経て、極低温でフェリ強磁性相に磁気相転転移することが分かった。また、極低温でフェリ磁性相としてスピンが規則化すると、その状態は凍結し、昇温過程において、その凍結状態は高温温側まで維持されることを見出した。R4年度この菱面体晶ZrMo2O8(cr)が特異な熱容量と磁性の特異な温度履歴現象を発現する理由を解明するため、放射光Spring 8を用いて極低温までXRDを実施した。その結果、熱容量と磁性の特異な温度履歴現象は、特異なイオン配置の温度変化によって持ち来たらされることが分かった。

Thermodynamic quantities in aqueous solutions are determined from solid to solid phases. When the study was carried out in the early stages of Heisei 26 - 30, the matrix study (C)(26420758) was carried out, and the parent phase of the solid phase was determined by the metal, MgMoO4 (cr), CaMoO4 (cr), SrMoO4 (cr), and BaMoO4 (cr). The thermodynamic properties of MoO4 2-(aq) are determined. It is necessary to discuss the parent phase of a solid state such as a metal or a metal. The determination of thermodynamic quantities of ZrMo2O8 (cr) was carried out in the study of this auxiliary. The heat capacity measurement results, cooling process, temperature rise process and temperature difference of the single phase of rhombohedral ZrMo2O8 (cr) in R2 were successfully obtained. The magnetic properties of rhombohedral ZrMo2O8 (cr) at 320-2 K in R3 were measured. The results showed that the magnetic phase shift occurred in the cooling phase, diamagnetic phase and ferromagnetic phase at very low temperature. The magnetic phase is regulated at extremely low temperatures, frozen at elevated temperatures, and maintained at elevated temperatures. The reason why R4 crystal ZrMo2O8 (cr) has special thermal capacity and magnetic properties is explained. The results, heat capacity and magnetic properties of the temperature change phenomenon, specific configuration of the temperature change, the temperature change.