MA分離性能予測コード開発に向けた化学結合データベースの構築

Construction of chemical bonding database for development of separation prediction code of minor-actinides

金子 政志   ; 木村 太己; 渡邉 雅之   ; 宮下 直*; 中島 覚*

Kaneko, Masashi; Kimura, Taiki; Watanabe, Masayuki; Miyashita, Sunao*; Nakashima, Satoru*

分離変換において重要であるMAと希土類及びMA間の分離研究の一環として、計算シミュレーションによるMAの分離メカニズムの解明に取り組んできた。本件では、性能予測のために重要である金属と分離試薬の化学結合を網羅的に評価し、分離性能予測や新規分離試薬の開発のためのデータベースを構築することを目的としている。密度汎関数法を用いたエネルギー解析によって、15族元素と16族元素配位子によるAm/Eu分離挙動は、Hard and Soft Acids and Bases則によるソフト酸の分離と関連付けられることを明らかにした。また、化学結合解析によって、Amとより強く結合する配位子が、より高いAm選択性を有することが示唆された。

We aim to developt the prediction code for separation performance of minor-actinides from lanthanides. In this study, we constructed a chemical bonding database of Am and Eu with Group 15 and 16 element donor ligands. As the result of energy analysis using density functional theory calculations, the trend of separation behavior of Am from Eu with group 15 and 16 donor ligands correlated with the trend of soft acid classification of hard and soft acids and bases principle. As the result of bonding analysis, the donor ligands which strongly bond to Am were indicated to possess the high selectivity to Am.