アクチニド化学への相対論的密度汎関数理論によるアプローチ

锕系化学的相对论密度泛函理论方法

• 批准号: 07J02793
• 负责人: 服部 達哉
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J02793/
• 关键词: アクチニド化学; ウラニル; 密度汎関数理論; 環境化学

放射性廃棄物地層処分の安全性・信頼性向上に寄与する知見を与えるため,ウラニルを対象アクチニドとし,特にウラニルの還元,鉱物表面への吸着,表面での還元反応を解明するためのDFTによる理論化学的手法を構築・提案することを目的とした。1.ウラニルの還元反応の理論的予測・再現を扱った。DFTを用いた計算は,既往の研究で問題点が指摘されていた.本研究では,DFTでの問題点・解決法を解明することを目的とした.結果として,DFTでウラニルの還元を扱うことが問題ではなく,反応のモデル化,電子状態の記述に問題があったことが分かった.同様なアクチニル結合を有するNp,Puに対しても応用可能との見通しが得られている.2.ウラニルの鉱物表面での吸着構造を解明する手法を構築し,吸着構造をEXAFS実験と併せて明らかにすることを目的とした,鉱物は金属水酸化物のモデルとしては,ギブサイトを用いた.DFTによるギブサイト表面は,Al6量体クラスターを用いてモデル化した.これは今までウラニル多核種の吸着や,表面沈殿と言及されるに留まっていたものに対して,DFTとEXAFSの両面から妥当な構造を提案したといえる.3.共存イオンとしてオルトケイ酸が存在した場合の吸着構造を明らかにすることを目的とした.共存イオンのウラニルの吸着に対する影響を,pHによる吸着構造の変化まで含めて提言することができた.4.環境中でのウラニルの還元を扱った,環境中ではある種の有機酸が共存するか,Fe(II)が鉱物として存在するとウラニルの還元が起こることが知られている.そこでFe(II)を還元剤とした反応をモデル化し,反応機構を解明することを目的とした。本研究では,環境中でのウラニルの還元について,複核錯体形成による内圏電子移動,鉱物表面への吸着による電子移動が反応機構の一つとして妥当であることが分かった.

The safety and reliability of radioactive waste formation disposal are related to the theoretical chemical methods of construction and proposal, especially the adsorption and surface reduction of radioactive waste. 1. The prediction and reconstruction of the theory of regression. DFT is used to calculate, and previous studies have pointed out some problems. This paper discusses the problem of DFT and its solution. As a result, the DFT becomes complex and the problem of describing the electronic state becomes complex. 2. The adsorption structure of the surface of the metal is constructed by means of the adsorption structure of the metal. Al6 is the most important component in the chemical industry. However, due to the fact that the adsorption of radionuclides remains on the surface, the proper structure of the DFT and EXAFS surfaces is proposed. 3. The purpose of this is to clarify the adsorption structure where coexisting infrared and infrared acids exist. 4. In the environment, there is a blue shift of organic acids, Fe(II) and Fe(II). For example, if you want to change your mind, you can change your mind. In this study, we reviewed the electron movement in the inner circle of the fault formation, the electron movement in the adsorption of the surface of the object and the mechanism of the reaction mechanism.

项目成果

DFTとEXAFSによるウラニルの鉱物表面での2元系-3元系表面錯体構造に関する研究

DFT和EXAFS研究矿物表面铀酰二元-三元表面复杂结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 服部達哉;石田圭輔;斎藤拓巳;長崎晋
• 通讯作者: 長崎晋

オルトケイ酸存在下でのギブサイト表面へのウラニル吸着挙動に対する理論化学計算

原硅酸存在下三水铝石表面铀酰吸附行为的理论化学计算

• 发表时间: 2008
• 作者: 服部 達哉;石田 圭輔;斎藤 拓巳;常田 貴夫;田中 知
• 通讯作者: 田中 知

鉱物表面へのウラニルの吸着挙動に対する理論化学計算

铀酰在矿物表面吸附行为的理论化学计算

• 发表时间: 2007
• 作者: 服部 達哉;村上 健太;石田 圭輔;常田 貴夫;斎藤 拓巳;田中 知
• 通讯作者: 田中 知

Safety Assessment for the Nuclear Waste Disposal in Undergrounds through Quantum Chemical Calculations

通过量子化学计算对地下核废料处置进行安全评估

• 发表时间: 2008
• 作者: Tatsuya Hattori;Keisuke Ishida;Takao Tsuneda;Takumi Saito.Satoru
• 通讯作者: Takumi Saito.Satoru