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分子動力学計算によるスメクタイト外表面でのカチオン-水移行挙動解析

Molecular dynamics study of cation and water dynamics on outer surface space in smectite-water system

松井 直樹*; 大窪 貴洋*; 舘 幸男  ; 杉浦 佑樹  ; 四辻 健治*

Matsui, Naoki*; Okubo, Takahiro*; Tachi, Yukio; Sugiura, Yuki; Yotsuji, Kenji*

地層処分環境において$$^{137}$$Cs等の放射性核種は緩衝材中のスメクタイトの層間および粒子間の空隙を拡散により移行すると考えられるが、スメクタイトの層表面に近い領域では電気二重層の影響のためその移行を実験的に解析することは困難である。本研究では、分子動力学計算を用いてスメクタイトの粒子間空隙におけるCsと水の移行挙動の解析を行った。スメクタイトの組成をパラメータとして計算した結果、四面体シートのAl置換量が最もCsの滞留時間に影響を与えており、置換量が増加すると滞留時間が増加した。また、滞留時間の長さに基づいてCsをCs$$^{long}$$とCs$$^{short}$$に分類して水の配位構造を解析したところ、Cs$$^{long}$$はCs$$^{short}$$よりも配位数が少なかった。このことから、Cs$$^{long}$$はスメクタイトの層表面において内圏型錯体として存在していると考えられた。

no abstracts in English

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