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化学結合評価に基づくマイナーアクチノイド分離剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H07439
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

金子 政志  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 博士研究員 (50781697)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードマイナーアクチノイド / 密度汎関数法 / 化学結合 / 分離変換技術 / 化学結合評価 / 再処理 / 原子力化学 / fブロック化学
研究成果の概要

原子力発電サイクルによって生じる高レベル放射性廃液の分離変換技術の開発に向けて、マイナーアクチノイド(MA)の効率的な分離が求めれている。本研究では、MAの化学結合評価という観点から、MAとランタノイド(Ln)の分離メカニズムを解明し、高い分離性能を有するMA/Ln分離試薬を計算化学的に分子設計した。
分光パラメータや抽出実験に基づいて計算手法を確立し、化学結合解析を行った結果、MA/Ln選択性はf軌道電子の結合重なりに強く相関することを明らかにした。この手法をもとに、新規分離試薬をデザインし、分離性能を予測した結果、従来の試薬より分離性能が大きく改善することが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Estimation of ΔR/R values by benchmark study of the Mossbauer isomer shifts for Ru, Os complexes using relativistic DFT calculations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko, H. Yasuhara, S. Miyashita, S. Nakashima
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 238 号: 1

    • DOI

      10.1007/s10751-017-1413-y

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of d- and f-orbital electrons in the complexation of Eu(III) and Am(III) ions with alkyldithiophosphinic acid and alkylphosphinic acid using scalar-relativistic DFT calculations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko, M. Watanabe, S. Miyashita, S. Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences

      巻: 17 ページ: 9-15

    • NAID

      130007607206

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bonding study on trivalent europium complexes by combining Mossbauer isomer shifts with density functional calculations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko, M. Watanabe, S. Miyashita, S. Nakashima
    • 雑誌名

      Radioisotopes

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The separation mechanism of Am(III) from Eu(III) by diglycolamide and nitrilotriacetamide extraction reagents using DFT calculations2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko, M. Watanabe, T. Matsumura
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 45 号: 43 ページ: 17530-17537

    • DOI

      10.1039/c6dt03002e

    • NAID

      120006683915

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TPEN配位子へのカルボニルドナー導入によるマイナーアクチノイド分離性能の理論的予測2017

    • 著者名/発表者名
      金子政志、渡邉雅之、松村達郎
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年春の年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Separation mechanism of Am(III) from Eu(III) based on chemical bonding2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bonding investigation on some europium(III) complexes by combining DFT calculation with 151Eu Mossbauer isomer shifts2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kaneko, M. Watanabe, S. Miyashita, S. Nakashima
    • 学会等名
      XV Latin American Conference on the Applications of the Mossbauer Effect
    • 発表場所
      Wyndham Panama Albrook Mall (Panama, Panama City)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メスバウアー分光パラメータと密度汎関数法を用いたd,fブロック錯体の結合状態研究2016

    • 著者名/発表者名
      金子政志
    • 学会等名
      2016年日本放射化学会年会・第60回放射化学討論会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] f軌道電子の結合特性とマイナーアクチノイド分離挙動の相関2016

    • 著者名/発表者名
      金子政志、渡邉雅之、宮下 直、中島 覚
    • 学会等名
      2016年日本放射化学会年会・第60回放射化学討論会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DGAおよびNTA抽出試薬のAm/Eu分離メカニズムに対する計算化学研究2016

    • 著者名/発表者名
      金子政志、渡邉雅之、松村達郎
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ(福岡県久留米市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 同一の配位幾何学を示すカルコゲンドナーを有するEu, Am錯体の結合状態2016

    • 著者名/発表者名
      金子政志、渡邉雅之、宮下 直、中島 覚
    • 学会等名
      第27回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • 発表場所
      東海村産業・情報プラザ(茨城県那珂郡)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2018-03-22  

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