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今年度の研究目的は、研究の第1段階として、相互作用関数に分極相互作用を導入し、評価対象を従来のアルカリハロゲン化物から使用済み核燃料の主要成分である種々のアクチノイドやランタノイドへ拡張することである。
まず、本法を使用済み核燃料の主要成分である種々のアクチノイドやランタノイドの塩化物へ適用することを試みた。熱伝導率評価の全体は、分子動力学(MD)計算コードとその結果得られる相互作用エネルギーや運動エネルギーの流れなどの解析コードからなる。上記の塩化物に対して、研究代表者は平成17年4月1日以降9月22日まで英国・Madden教授の研究室に滞在し、同教授が開発した分極相互作用を導入したMD計算コードと、研究代表者が開発した熱伝導率の解析コードを融合した計算コードを作成した。これによって多体分極相互作用の重要なアクチノイドやランタノイドといった多価イオンのハロゲン化物についての熱伝導率の正確な評価が可能となった。
帰国後は物品費によって購入したコンピューター8台による並列処理システムを立ち上げ、国内での計算を可能にし、ウランとランタンの塩化物についてMD計算を実行した。上記の塩化物について、温度や密度依存性などを調べてアルカリハロゲン化物系の結果と比較し、また、分極効果の有無による熱伝導率の差異を密度や液体構造との関係の見地から議論を現在進めており、来年度の関係学会での研究発表と論文投稿を予定している。
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