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論文

Theoretical spectroscopic constants of the GaN molecule

望月 祐志; 田中 皓*

Theoretical Chemistry Accounts, 101(4), p.292 - 296, 1999/03

 被引用回数:11 パーセンタイル:64.81(Chemistry, Physical)

GaN固体は、青色領域以上の光を発する素材として極めて重要であり、その物性は実験、理論ともに精力的に研究されてきている。しかし、その単体-すなわちGaN分子そのもの-に関する研究はいまだ行われていない。本研究では、多参照の多電子理論である4次の結合電子対近似(MRCPA-4)を用い、GaN分子の分光学定数を基底状態、及び第一励起状態について高精度に評価した。MRCPA-4については、望月が作成する予定の分子ソフト:LCIにも組み込みを検討しており、本研究は``素材データ収集''の意味もある。

報告書

緩衝材中の空隙構造に関する研究; 成果概要

田中 皓*

JNC-TJ1400 99-042, 17 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-042.pdf:0.4MB

緩街材中の空隙構造に関しては,「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」の2つのモデルが提案されている。緩衝材中の枝種の移行挙動を電気二重層理論に基づき検討するに当たっては,これらのモデルのいずれが適切なものであるのかを決定することが重要である。本研究では,クニピアFを対象として,表面電位の推定、庄密体の電顕観察を行い,その結果を基に計算された「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」それぞれの実効拡散係数を実測値と比較して,これらのモデルの妥当性を検討した。また,クニゲルV一1を用いてCs及びNpの実効拡散係致を測定した。結果は次の通りである。(1)表面電位の推定 電位の測定を行い,表面電位の推定を行った。得られた値は,‐56.5mVである。(2)圧密体の電顕観察SEM観察及びSrCl/SUB2溶液を含浸させた圧密体中のSr分布のEPMA観察を行った。いずれの観察においても,「有効空隙モデル」を支持する結果は得られなかった。(3)「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」の検討「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」いずれからの実効拡散係数推定値も定量的には実測値との一致は得られなかった。しかしながら,充填密度依存性や拡散種の電荷依存性は定性的には「均一空隙モデル」での予測と一致した。それゆえ,空隙モデルとしては「均一空隙モデル」が適切ど考えられる。(4)Cs及びNpの実効拡散係数測定以下の植が得られた。Cs:3.9$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充填密度1.4g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充填密度1.8g/cm/SUP3) 3.2$$times$$10/SUP-11 m/SUP3/s(充填密度2.0g/cm/SUP3) Np:1.2$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充墳密度0.8g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-11 m/SUP2/s(充墳密度1.4g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-12 m/SUP2/s(充填密度1.8g/cm/SUP3)

報告書

緩衝材中の空隙構造に関する研究

田中 皓*

JNC-TJ1400 99-041, 93 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-041.pdf:3.77MB

緩衝材中の空隙構造に関しては,「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」の2つのモデルが提案されている。緩衝材中の核種の移行挙動を電気二重層理論に甚づき検討するに当たっては,これらのモデルのいずれが適切なものであるのかを決定することが重要である。本研究では,クニピアFを対象として,表面電位の推定,圧密体の電顕観察を行い,その結果を基に計算された「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」それぞれの実効拡散係数を実測値と比較して,これらのモデルの妥当性を検討した。また,クニゲルV一1を用いてCs及びNpの実効拡散係致を測定した。結果は次の通りである。(1)表面電位の推定 電位の測定を行い,表面電位の推定を行った。得られた値は,‐56.5mVである。(2)圧密体の電顕観察SEM観察及びSrCl/SUB2溶液を含浸させた圧密体中のSr分布のEPMA観察を行った。いずれの観察においても,「有効空隙モデル」を支持する結果は得られなかった。(3)「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」の検討「均一空隙モデル」及び「有効空隙モデル」いずれからの実効拡散係数推定値も定量的には実測値との一致は得られなかった。しかしながら,充填密度依存性や拡散種の電荷依存性は定性的には「均一空隙モデル」での予測と一致した。それゆえ,空隙モデルとしては「均一空隙モデル」が適切と考えられる。(4)Cs及びNpの実効拡散係数測定以下の植が得られた。Cs:3.9$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充填密度1.4g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充填密度1.8g/cm/SUP3) 3.2$$times$$10/SUP-11 m/SUP3/s(充填密度2.0g/cm/SUP3) Np:1.2$$times$$10/SUP-10 m/SUP2/s(充墳密度0.8g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-11 m/SUP2/s(充墳密度1.4g/cm/SUP3) 2.5$$times$$10/SUP-12 m/SUP2/s(充填密度1.8g/cm/SUP3)

報告書

人工バリアから岩盤への核種移行及び地下水水質の形成に関する現象解析のためのモデル開発(研究概要)

田中 皓*

PNC-TJ1211 93-007, 64 Pages, 1993/02

PNC-TJ1211-93-007.pdf:1.0MB

MASTRA、及びGEOCHEMを各試験を通じて実施される人工バリアから岩盤への核種移行、及び地下水の水質形成に関するモデル開発のために必要とされる以下の調査及び試験を行った。1.MASTRA(1)解析解の調査・数値解析のベンチマークを行うために、ピグフォードモデルのなかから回転楕円体近似モデルを選定した。(2)解析解のコーディング及び解析解と数値解との比較計算 (1)で選定したモデルのコーディングを行い、平成3年報告書のニアフィールド水理解析の体系で、FEMWATER/WASTE-PNCとDTransu2D-ELとのベンチマークを行った。(3)数値解によるMASTRA実験体系での詳細解析及び比較検討 (2)で検証されたDTransu2D-ELを用いて、MASTRA試験体系での濃度プロファイルの広がり、模擬トレーサの放出フラックスの解析を行った。(4)現象を忠実に評価するためのモデル化の概念検討・MASTRA試験装置におけるセンサー及び密度流の影響について今後の検討方針を提示した。2.GEOCHEM(1)鉱物の反応速度に関する基礎データの取得・解析の基礎となる反応速度データの取得方法を検討するとともに、代表的な造岩鉱物を対象に浸出試験を行い、反応速度データを取得した。(2)EQ6コードに関する調査・検討・化学反応を速度論的に考慮することが可能な地球化学コードEQ6により、(1)で取得したデータ及び既存のデータを用いて鉱物-水反応による水質解析を行った。(3)化学反応-水理・物質移行の連成現象解析の検討・化学反応-水理・物質移行の連成事象解析のためのアルゴリズムについて調査・検討を行い、(1)のデータ及び既存のデータを用いた予察計算を行った。

報告書

TRU廃棄物の特性を考慮した人工バリアシステムの検討(2) 成果概要

田中 皓*

PNC-TJ1211 93-002, 36 Pages, 1993/02

PNC-TJ1211-93-002.pdf:0.84MB

本研究は、TRU廃棄物の人工バリアシステムの構築を目的として、化学的なバリアとしての観点からと、工学的観点から人工バリアシステムの検討を実施し、その結果から設定した人工バリアシステムのTRU廃棄物に対する性能を評価したものである。化学的バリアの観点からは、主要な化学的劣化機構であるベントナイトのCa型化と、コンクリート空隙水中のpH環境の変化について、物質移行と化学反応を連成させた解析を行った。工学的観点からは、TRU廃棄物発生量と各国の処分施設の調査をもとに我が国におけるTRU廃棄物処分施設場の概念を設定、その建設性について検討した。その結果、イオン交換モデルで評価した場合、ベントナイトのCa型化はベントナイトの厚さが2mでも数千年以内に終了し、これを避けることは困難であることがわかった。コンクリート空隙水中のpHは、時間と共に表面から徐々に低下するが、コンクリート中の深さ0.5m以深では10万年後でもpH11.5以上を維持することがわかった。工学的観点からは、処分場タイプとして坑道型、岩洞型、サイロ型を、岩種として軟岩と硬岩を設定し、岩盤に関する力学的成立性と、施工技術の有無について検討した。性能評価から、重要な核種、元素としてRa-226、Pu、I-129が抽出された。Ra-226とPuは、それ自身ないしはその親核種の溶解度を低下させる環境を形成できれば、放出率を低減することが可能と考えられる。I-129には、今回適用した特性値に従えば、溶解度、放出率、遅延のいずれの機構によってもその放出を抑制することが困難であり、核種閉じ込み機能のより高い廃棄体が要求される。

報告書

TRU廃棄物の特性を考慮した人工バリアシステムの検討(2)

田中 皓*

PNC-TJ1211 93-001, 195 Pages, 1993/02

PNC-TJ1211-93-001.pdf:4.29MB

本研究は、TRU廃棄物の人工バリアシステムの構築を目的として、化字的なバリアとしての観点からと、工学的観点から人工バリアシステムの検討を実施し、その結果から設定した人工バリアシステムのTRU廃棄物に対する性能を評価したものである。化学的バリアの観点からは、主要な化学的劣化機構であるベントナイトのCa型化と、コンクリート空隙水中のpH環境の変化について、物質移行と化学反応を連成させた解析を行った。工学的観点からは、TRU廃棄物発生量と各国の処分施設の調査をもとに我が国におけるTRU廃棄物処分施設場の概念を設定、その建設性について検討した。その結果、イオン交換モデルで評価した場合、ベントナイトのCa型化はベントナイトの厚さが2mでも数千年以内に終了し、これを避けることは困難であることがわかった。コンクリート空隙水中のpHは、時間と共に表面から徐々に低下するが、コンクリート中の深さ0.5m以深では10万年後でもpH11.5以上を維持することがわかった。工学的観点からは、処分場タイプとして坑道型、岩洞型、サイロ型を、岩種として軟岩と硬岩を設定し、岩盤に関する力学的成立性と、施行技術の有無について検討した。性能評価から、重要な核種、元素としてRa-226、Pu、I-l29が抽出された。Ra-226とPuは、それ自身ないしはその親核種の溶解度を低下させる環境を形成できれば、放出率を低減することが可能と考えられる。I-129には、今回適用した特性値に従えば、溶解度、放出率、遅延のいずれの機構によってもその放出を抑制することが困難であり、核種閉じ込め機能のより高い廃棄体が要求される。

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