塩化テルビウム系混合融体の高エネルギーXAFS

High-energy XAFS study of molten terbium trichloride mixtures

沼倉 正彦; 岡本 芳浩  ; 矢板 毅; 塩飽 秀啓   ; 鈴木 伸一; 小林 徹 ; 阿久津 和宏; 松浦 治明*

Numakura, Masahiko; Okamoto, Yoshihiro; Yaita, Tsuyoshi; Shiwaku, Hideaki; Suzuki, Shinichi; Kobayashi, Toru; Akutsu, Kazuhiro; Matsuura, Haruaki*

希土類塩化物融対中の金属イオンの情報は乾式再処理の研究に重要であり、塩化物融体中に含まれる微量の希土類元素の情報を得るためにK吸収端を利用した高エネルギーXAFSは非常に有効である。今回の研究ではTbCl及びそれぞれ40%,15%,1.5%TbCl-(LiCl-KCl)融体のXAFSを測定し、その構造変化を調べた。解析の結果、TbClの濃度が薄くなるとその配位数がやや減少し6に近づくが、第一配位圏のTb-Clの距離はほとんど変わらなかった。デバイワーラー因子が非常に小さくなることもわかった。また構造の変化を調べるためにMD計算も行った。その結果25%付近で構造の変化が起きることがわかった。このシミュレーション結果は今回のXAFS結果と一致する。

The high energy XAFS using K-absorption edge is very effective to obtain information on behavior of small amount of rare earth elements in molten chlorides. In the present study, we performed the XAFS measurement to obtain the local structure change for molten TbCl and the mixture of 40% TbCl with LiCl-KCl eutectic, 15% TbCl with LiCl-KCl eutectic and 1.5% TbCl with LiCl-KCl eutectic. We found that as the concentration of TbCl is lower, the coordination number decrease a little and become near 6 but the nearest Tb-Cl distance is almost same. In addition, we found that Debye-Waller factor become very small. We also performed molecular dynamics simulation to obtain the information of structure change. This simulation showed the intense structure change occurs at vicinity of 25% TbCl with LiCl-KCl eutectic. Its simulation result accorded with this XAFS experiment result.