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2018 年度 実績報告書

固相と水溶中イオンの新統合熱力学の開拓と使用済核燃料蓄積危機への対応

研究課題

研究課題/領域番号 26420758
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

森下 政夫  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60244696)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード原子力政策 / 第3法則エントロピ- / 標準生成ギブズエネルギ- / 熱容量 / デバイ‐アインシュタイン関数 / 標準溶解ギブズエネルギ- / 地球化学シミュレ-ション / 使用済核燃料
研究実績の概要

本研究は、経済協力開発機構(OECD)パリ本部が推進する核廃棄物管理のための地球化学シミュレーション電算機データバンクに登録するモリブデン関連物質の熱力学諸量を決定し、データブックとして刊行するために実施する。最終年度、前年度までに実測したカチオンが正2価のSrMoO4(cr)およびBaMoO4(cr)の熱容量を最新のデバイ-アインシュタイン関数を用いて再評価し、第3法則エントロピ-を最終決定した。これらの最終決定値とこれまで最終決定したCaMoO4(cr)およびAg2MoO4(cr)の熱力学諸量とを、水溶液を包括する熱力学サイクルに適用し、負2価のモリブデン酸イオン(MoO4 2-(aq))の熱力学諸量を最終決定した。
ガラス固化体中に生成する結晶相イエロ-フェ-ズの熱力学データベースを完備するため、カチオンがそれぞれ正2価、正3価および正4価のMgMoO4、Ce2(MoO4)3およびZrMo2O8(cr)の熱容量を2-300 Kにおいて測定し、最新のデバイ-アインシュタイン関数を用いて評価し、第3法則エントロピ-を決定した。これらの第3法則エントロピーに所定の熱力学サイクルを適用し、標準生成ギブズエネルギ-を決定した。得られた標準生成ギブズエネルギ-に基づき、MgMoO4、Ce2(MoO4)3およびZrMo2O8の相安定性を、これまで決定したアルカリ金属モリブデン複酸化物(MMoO4(M=Ca、Sr、Ba)、遷移金属モリブデン複酸化物(FeMoO4、NiMoO4、Ag2MoO4)、希土類金属モリブデン複酸化物(RE2(MoO4)3(RE=La、Nd、Sm ))と比較した。
MgMoO4、Ce2(MoO4)3およびZrMo2O8(cr)の標準溶解ギブズエネルギ-を、最終決定したMoO4 2-(aq)のそれに基づき決定し、地下水への溶出し易さを比較した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] 経済協力開発機構(OECD)パリ本部(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      経済協力開発機構(OECD)パリ本部
  • [国際共同研究] Murdoch University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Murdoch University
  • [雑誌論文] Thermodynamic Properties for Nd2(MoO4)3 Formed in the Nuclear Fuel Waste Glasses2019

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, Y., Morishita, M., Nozaki, A., Yamamoto H.
    • 雑誌名

      Mater. Trans.

      巻: 60 ページ: 111-120

    • DOI

      doi.org/10.2320/matertrans.M2018305

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermodynamic Properties for Cerium Molybdate2019

    • 著者名/発表者名
      Nozaki, A., Morishita, M., Kinoshita, Y., Yamamoto, H.
    • 雑誌名

      Intern. J. Mater. Res. (formerly: Z. Metallkd.)

      巻: 110 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Properties for Sm2(MoO4)3 Determined by Calorimetric Measurement and Re-evaluation of Heat Capacities for Elemental Molybdenum: Standard Entropy, Neel Temperature; Solubility Product2018

    • 著者名/発表者名
      Morishita, M.,Kinoshita, Y., Tanaka, H., Nozaki, A., 1 Yamamoto, H.
    • 雑誌名

      Monatshefte Chem.

      巻: 141 ページ: 341-356

    • DOI

      doi.org/10.1007/s00706-017-2128-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Properties for MMoO4 (M=Mg, Sr and Ba) as the End-members of the Yellow Phases Formed in the Nuclear Fuel Waste Glasses2018

    • 著者名/発表者名
      Morishita, M., Kinoshita, Y., Nozaki, A., Yamamoto H.
    • 雑誌名

      Appl. Geo. Chem.

      巻: 98 ページ: 310-320

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.apgeochem.2018.08.023

    • 査読あり
  • [学会発表] 固体の母相の2 Kから測定した熱容量に基づく水溶液中モリブデン酸イオンMoO4 2-の標準エントロピ-2018

    • 著者名/発表者名
      森下政夫
    • 学会等名
      日本学術振興会合金状態図第172委員会第34回研究会

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公開日: 2019-12-27  

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