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Fedkin, M. V.*; Shin, Y. K.*; Dasgupta, N.*; Yeon, J.*; Zhang, W.*; van Duin, D.*; Van Duin, A. C. T.*; 森 健人*; 藤原 敦志*; 町田 昌彦; et al.
Journal of Physical Chemistry A, 123(10), p.2125 - 2141, 2019/03
被引用回数：48 パーセンタイル：94.71(Chemistry, Physical)Li
, Na, K, Cs, F
, Cl, Iなどの水-電解質系を記述する新しいReaxFF反応力場を開発した。反力場パラメータは、水結合エネルギー, 水和エネルギーおよびプロトン移動のエネルギーに関連した量子力学的計算に対してトレーニングされている。水中での様々な電解質のイオン化について、分子動力学シミュレーションの結果と実験結果及び熱力学との比較によって力場の検証を行った。その結果、大部分の原子対(水分子の酸素および水素を含むカチオンまたはアニオン)について、得られた動径分布関数はDFT計算の結果と良く一致することがわかった。また、この力場を用いて、アルカリ金属水酸化物と塩化物塩溶液における水分子および電解質イオンの拡散定数が組成および電解質濃度の関数として得られた。
町田 昌彦; 奥村 雅彦; 中村 博樹; 櫻本 和弘*
Proceedings of Joint International Conference on Mathematics and Computation, Supercomputing in Nuclear Applications and the Monte Carlo Method (M&C + SNA + MC 2015) (CD-ROM), 12 Pages, 2015/04
福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの環境中での物理化学的性質を明らかにするため、本発表では二つの課題について第一原理計算手法によって研究した成果を発表する。課題の一つ目は、セシウムイオンの水和構造であり、二つ目は、セシウムイオンの粘土鉱物に対する吸着形態である。一つ目の課題については、第一原理計算手法の中でもボルンオッペンハイマー第一原理分子動力学法と呼ばれる計算手法を用い、他のアルカリ元素イオンの水和構造と異なり、第二水和殻がほとんどないことを明らかにし、二つ目の課題については、ほつれたエッジと呼ばれている粘土層間が開いたモデルを構築し、それに対してイオン交換エネルギーを計算した結果を示すことで、セシウムが選択的にそのエッジに吸着されることを明かにする。
observed by neutron diffraction measurements新井 栄揮; 茶竹 俊行*; 大原 高志; 栗原 和男; 田中 伊知朗*; 鈴木 喜大*; 藤本 瑞*; 水野 洋*; 新村 信雄
Nucleic Acids Research, 33(9), p.3017 - 3024, 2005/05
被引用回数：93 パーセンタイル：82.91(Biochemistry & Molecular Biology)本研究ではB型DNA十量体d(CCATTAATGG)について、X線及び中性子結晶構造解析を行い、多くの水和水について水素原子位置を含めて決定することに成功した。DNA二重らせん周辺の水和パターンは、核酸の構造と機能に重要な役割を果たすと考えられている。特に、AT塩基対が連なる領域のMinor groove(副溝)内には、六角形状の水和パターンが存在することが知られていた。しかし、それはX線結晶回折によって明らかにされた水分子の酸素原子位置から予想されたものであった。今回、水和水の水素原子位置が決定できたことにより、水分子の配向を含めた詳細な水和水ネットワークの様子が明らかになった。これにより、水和パターンは単純な六角形だけでは表せず、これまでの予想よりも数多くの水素結合がDNA鎖-水分子間に存在することが明らかになった。
molecular dynamics study of polarization effects on ionic hydration in aqueous AlCl
solution池田 隆司; 平田 勝; 木村 貴海
Journal of Chemical Physics, 119(23), p.12386 - 12392, 2003/12
被引用回数：43 パーセンタイル：78.85(Chemistry, Physical)第一原理分子動力学法を用いて、常温常圧下での0.8M AlCl水溶液中のAl
及びClの水和構造とそのダイナミクスを調べた。第一原理シミュレーションから得られたAl及びClの水和構造はどちらも実験とよく一致した。水和水の分子構造及び構成分子とイオンの双極子モーメントを詳細に検討したところ、カチオン,アニオンのどちらに対してもその水和構造とダイナミクスに分極効果が重要な役割を演じていることがわかった。Alの加水分解についても言及した。
藤原 悟
JAERI-Conf 2001-004, 228 Pages, 2001/03
JAERI-Conf-2001-004.pdf:16.25MB
平成12年2月9日~10日に、原研・東海研究所で「溶液散乱によって開かれる蛋白質構造研究の新しい地平」と題された中性子構造生物学ワークショップが開催された。大学、研究所及び民間企業から約36名の出席があり、24の講演がなされた。この報文集は、講演の要旨並びに講演会が講演に用いた図表等の関連資料をまとめたものである。
新村 信雄
Current Opinion in Structural Biology, 9(5), p.602 - 608, 1999/10
被引用回数：55 パーセンタイル：50.64(Biochemistry & Molecular Biology)中性構造性物学は、タンパク質や核酸の水素原子位置や、水和構造を決定する重要な分野と思われていたが、技術的困難さのゆえに、これまで、実験は余り行われて来なかった。最近、筆者等が開発した中性子イメージングプレートのお陰で、ようやく、この種の実験が可能になった。本解説では、中性子イメージングプレートを使っての中性子構造生物学の実験のエッセンスと、今後の課題について述べた。
新村 信雄
表面, 37(3), p.50 - 57, 1999/03
タンパク質やDNAの水和構造は、構造の安定性及び機能に深くかかわりを持っている。この小文では、タンパク質の水和の意義、DNAの水和の意義、及びDNAとタンパク質複合体形成に水分子が必須であることを解説し、かつ、それを原子レベルで決定する手法を説明している。
矢板 毅; 鈴木 伸一; 小林 徹; 塩飽 秀啓; 土井 玲祐; 山上 浩志; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人
no journal, ,
3価アクチノイドのイオン半径においては、原子番号の順に徐々にその大きさが徐々に収縮するというアクチノイド収縮が観察できる。さらに、水和原子間距離においては、ランタノイドの経験を踏まえると、このイオン半径の収縮加え、水和数の減少に伴う原子間距離の不連続的な縮小現象であるBreaking Pointが観察されることが期待される。しかしながら、これまでの3価アクチノイドの水和研究においては、CfまでにおいてそのBreaking Pointは報告されていない。本研究では、
グラムオーダーを下回るEsについて、極微量の元素が検出、測定・解析できる状態のスペクトルの取得が可能なレベルまでファインチューンしたSPring-8 JAEA専用ビームラインBL22XUにおいて水溶液中における99番元素Esを世界で初めて測定し、その水和構造について明らかにしたので報告する。
