アクチニド系化合物における分子軌道法に関する研究(2)

巽 和行*

PNC TJ8603 96-002, 22 Pages, 1996/01

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最近,化学現象をより論理的に捉え,理論に基づく指導原理のもとで研究を進めることが一般化している。その推進役を担ってきたのが分子軌道法で,コンピューターの急速な進歩および計算方法論の改良と相俟って,重原子を含むより複雑な化合物に対する理論研究が可能となってきた。一方,アクチニド核種やランタニド核種含む高レベル廃液の再処理技術開発や核燃料開発には莫大な資金,労力,時間が費やされてきたが,その成果はまだ満足できるものではない。特に,資源小国である我が国においては,外国の技術に頼らない独自の方法論の開発を行ない,この分野における先導的な役割を担うことが望まれる。しかし,従来の実験のみに頼る試行錯誤的研究方法では経済的および社会的制限が強くなろう。核燃料リサイクルの基礎研究において,積極的に理論化学および計算化学の手法を導入する試みに挑戦するのが本研究プロジェクトで,原子力基礎技術としての理論化学を構築することを目的とする。昨年度にこのプロジェクトを開始し,拡張ヒュッケル型分子軌道計算のフォーマリズムの設定と,計算に必要なパラメータの決定を行なった。その際,アクチニドなどの重い原子で重要な相対論効果について特に注意を払った。正確な相対論的Dirac-FockとDirac-Slater原子軌道関数を基に,f遷移金属原子パラメータを系統的に決定した。また,簡単なモデル錯体UH6(2-)とThH6(2-)の試行計算を行なった。2年目にあたる1995年度では,実際に単離されているU(C5H5)2(CONMe2)2やU(C5H5)2(pyrazolate)2などの有機アクチニド錯体の計算を行ない,我々のフォーマリズムが複雑なf遷移金属錯体に対して,充分に有効であることを明らかにした。