| 研究課題/領域番号 |
16H04098
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
井口 佳哉 広島大学, 理学研究科, 教授 (30311187)
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| 研究分担者 |
中島 覚 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 教授 (00192667)
久米 晶子 広島大学, 理学研究科, 准教授 (30431894)
和田 真一 広島大学, 理学研究科, 助教 (60304391)
灰野 岳晴 広島大学, 理学研究科, 教授 (80253053)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
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| キーワード | 高レベル放射性廃棄物 / ランタノイド / マイナーアクチノイド / 溶媒抽出 / 表面増強赤外分光法 / 赤外分光 / 表面増強赤外分光 / アクチノイド / 放射性廃棄物 / 配位子 / 錯イオン / 可視ー紫外分光 / 光解離分光 / 超分子化学 / 極低温気相分光 |
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| 研究成果の概要 |
原発からの高レベル放射性廃棄物を効率的に処理するために，溶媒抽出法によるランタノイド(Ln)／マイナーアクチノイド(MAn)の分離が行われているが，その分離の分子科学的なメカニズムは明らかになっていなかった。本研究では，LnやMAnと錯イオンを形成する有機配位子のチオール誘導体を合成し，金薄膜状に化学吸着させた。ここにLn水溶液を添加し，錯イオンを形成させ，その赤外スペクトルを表面増強赤外分光法により観測した。これにより，Ln／MAn錯イオン形成を赤外分光によって高感度に検出できること，またその赤外強度の濃度変化の測定により錯形成の平衡定数を決定できることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，ランタノイド錯イオンの生成を赤外分光により検出可能であることを示した。この赤外スペクトルを解析することにより，錯イオンの配位構造や電子状態が明らかになる可能性がある。このことは，ランタノイド／マイナーアクチノイドの選択的分離の起源の分子科学的な解明につながる重要な結果であるといえる。選択的分離の起源が明らかになれば，その情報を有機配位子開発の現場へとフィードバックすることにより，より高選択性な分離が可能となる。その結果，高レベル放射性廃棄物の効率的な処理が可能となるため，その社会的意義は大きいといえる。
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