分子動力学シミュレーションを用いた粘土鉱物-水系におけるセシウム吸着拡散現象の自由エネルギー評価

Estimation of free energy landscapes of cesium adsorption/diffusion in clay minerals-water systems using classical molecular dynamics simulation

平口 敦基; Zheng, X.*; Underwood, T. R.*; 小林 恵太 ; 山口 瑛子  ; 板倉 充洋  ; 町田 昌彦  ; Rosso, K. M.*; Bourg, I. C.*; 奥村 雅彦   

Hiraguchi, Atsuki; Zheng, X.*; Underwood, T. R.*; Kobayashi, Keita; Yamaguchi, Akiko; Itakura, Mitsuhiro; Machida, Masahiko; Rosso, K. M.*; Bourg, I. C.*; Okumura, Masahiko

高レベル放射性廃棄物の地層処分において長期間の安全性を評価するためには、緩衝材として用いられる粘土鉱物における放射性核種の移行挙動を分子スケールで解明しモデル化する必要がある。本研究では、粘土鉱物-水系での古典分子動力学シミュレーションを実施し、粘土鉱物に対する自由エネルギー地形の評価を行うことで、分子スケールにおけるセシウム拡散挙動を明らかにしそのモデル化を行う。

In order to evaluate the long-term safety of geological disposal of high-level radioactive waste, it is necessary to clarify and model the migration behavior of radionuclides in clay minerals used as buffer material on a molecular scale. In this study, we perform classical molecular dynamics simulations in clay minerals-water systems and evaluate free-energy profiles of clay minerals to clarify and model the diffusion behavior of cesium on a molecular scale.