f軌道電子の結合特性とマイナーアクチノイド分離挙動の相関

Correlation between the bonding property of f-orbital electron and the separation behavior of minor-actinides

金子 政志   ; 渡邉 雅之   ; 宮下 直*; 中島 覚*

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

マイナーアクチノイド(MA)とランタノイド(Ln)の分離メカニズムを理解することは、高レベル放射性廃棄物の分離変換プロセスの構築のために重要である。我々は、抽出剤とMA/Lnとの結合状態をMA/Lnの分離挙動と相関づけることによって、MA分離メカニズムを明らかにすることを目的としている。本研究では、密度汎関数法を用いた計算化学研究によって、MA/Ln分離挙動を分子レベルでモデル化する。用いる基底関数や理論による分離挙動の違いを検討し、f軌道などの原子価軌道の結合特性がMA/Lnの選択性にどのように寄与するか議論する。

To understand the separation mechanism of minor-actinides (MA) from lanthanides (Ln) is important for the development of partitioning and transmutation of high-level radioactive waste. We aim to discuss the bonding nature between MA/Ln ions and ligands with the separation behavior of MA from Ln, which leads to the elucidation of the selectivity of MA compared to Ln. In this study, we demonstrate the separation behavior of MA from Ln at molecular level by means of density functional calculations and discuss how the bonding properties of valence electrons contributes to the selectivity of MA.