風化黒雲母における層間水とカチオンの第一原理分子動力学研究

First principles molecular dynamics study of interlayer water and cations in weathered biotite

池田 隆司

Ikeda, Takashi

福島の環境回復に向け、県内の除染により発生した除去土壌等は、中間貯蔵を経て30年以内に県外で最終処分されることになっている。この最終処分の負荷低減等の観点から、放射性セシウムに汚染された除去土壌の減容技術の開発が求められている。本研究では、土壌から放射性セシウムをより効率的に分離回収するための技術開発に資することを目的に、第一原理分子動力学に基づいたシミュレーションにより福島の土壌に豊富に含まれる放射性セシウムが吸着しやすい粘土鉱物へのセシウムの吸脱着機構等を原子・分子レベルで調べている。本講演では、福島の土壌に多く含まれる風化黒雲母は鉄を多く含む3八面体型粘土鉱物であり、風化によりバーミキュライト化していることを考慮して、その膨潤層間におけるアルカリ金属イオンの吸着状態を第一原理分子動力学に基づいたメタダイナミクスにより調べた結果を報告する。

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