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論文

Theoretical analysis of electronic structure for the chemical bonding of Pu and Am in MgO

田中 久美子; 平田 勝; 関根 理香*

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 5(2), p.27 - 31, 2004/12

本研究ではPu, Am原子で置換したMgOについて電子状態計算を行い、特に6d, 5f電子がどのように化学結合に関与するかを詳しく検討することを目的としている。計算方法には、相対論DV-DFS法を用いた。Mgをアクチノイドで置換すると、基盤MgOのイオン結合性が弱くなり、広い範囲にわたって電荷移動が起こることが推測された。また、MgO中でのAn間の有効電荷を比較すると、Pu原子がよりイオン性が大きいということがわかった。An-Oの結合の安定性を決める指標としては、An6d-O2pの結合性、及び、An5f-O2pのHOMO付近の反結合性という2つの因子が重要ではないかと考えた。

論文

Theoretical study on the alloying behavior of $$gamma$$-uranium metal; $$gamma$$-uranium alloy with 3d transition metals

栗原 正義*; 平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*

Journal of Nuclear Materials, 326(2-3), p.75 - 79, 2004/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:41.7(Materials Science, Multidisciplinary)

相対論DV-DFS分子軌道法を用いて3d遷移金属の$$gamma$$相ウラン合金の合金化挙動を調べた。d軌道エネルギー(Md)の値は、ウラン合金化挙動と良好な相関があることがわかった。すなわち、Ti, V, Crのように$$gamma$$相ウランに固溶しやすい金属は比較的高いMd値を持つ。逆にCuのように全く固溶しない金属は、非常に低いMd値を取ることがわかった。

論文

Relativistic density functional calculations for potential energy curves of uranyl nitrate hydrate

平田 勝; Bastug, T.*; 館盛 勝一; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*

Advances in Quantum Chemistry, Volume 37, p.325 - 333, 2001/00

相対論密度汎関数法を用いて硝酸ウラニル錯体のポテンシャルエネルギー曲線を計算した。ウランに配位している水分子及びウラニル酸素の原子位置を変化させながら全エネルギー計算を行い最安定原子間距離を求めた結果、水分子についてはこれまでに報告されている実験結果と良好な一致を示した。一方、ウラニル酸素については、わずかに原子間距離の長いところで安定となることがわかった。また、得られたポテンシャル曲線各々の化学結合の強さを反映しており、ウラニル酸素は水分子より深いポテンシャル曲線となることがわかった。

論文

Electronic structures and chemical bonding of actinyl nitrates dihydrates

平田 勝; 館盛 勝一; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*

Advances in Quantum Chemistry, Volume 37, p.335 - 351, 2001/00

相対論DV-DFS分子軌道法を用いて硝酸アクチニル2水和物[AnO2(NO3)2(H2O)2,An=U,Np,Pu]の電子状態と化学結合を調べた。アクチノイド原子と配位子間の結合は、原子番号の増加に伴ってイオン結合的にも共有結合的にも弱くなることがわかった。また、硝酸アクチニルの原子価安定性についてもHOMO-LUMOエネルギー準位と化学結合解析から評価し、U$$>$$Np$$>$$Puの順に不安定になることを明らかにした。

論文

Discrete-variational Dirac-Slater calculations on the valence band XPS for $$alpha$$-uranium metal

栗原 正義*; 平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*

Journal of Nuclear Materials, 281(2-3), p.140 - 145, 2000/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:70.7

相対論DV-DS分子軌道法を用いて$$alpha$$相金属ウランの価電子帯光電子分光スペクトルの理論解析を行った。実験的に得られているスペクトルを定量的に帰属し、金属ウランの価電子帯での電子状態の特徴を明らかにした。また、各原子軌道ごとの部分状態密度を示すことにより、フェルミレベル近傍の各原子軌道の寄与を示した。

報告書

相対論電子状態計算法(DV-DFS)を用いた重元素科学研究の現状

平田 勝; Bastug, T.*; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*

JAERI-Review 99-008, 29 Pages, 1999/03

JAERI-Review-99-008.pdf:1.45MB

京大、静岡大、理研及び原研で進めている相対論電子状態計算法(DV-DFS)を用いた重元素科学研究に関する最近の研究成果を取りまとめた。本報告書は、日本化学会第74回春季年会(1998年3月)での特別企画講演及び原研で開催した、XAFS・相対論電子状態計算によるアクチノイド研究ワークショップ(1998年11月)で講演した内容をまとめたものである。

論文

Discrete-variational Dirac-Slater calculation on valence band XPS for UC

栗原 正義*; 平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 足立 裕彦*

Journal of Alloys and Compounds, 283, p.128 - 132, 1999/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:36.88

ウラン炭化物(UC)の光電子スペクトルを相対論DV-DS分子軌道法により解析し、定量的な帰属を行った。理論計算によって得られたスペクトルは、エネルギーレベル、強度ともに実験スペクトルを良好に再現することができ、ウランのようなアクチノイド元素を含む固体の電子状態解析に本法が有効であることを明らかにした。

論文

Electronic structures of actinyl nitrate-triethyl phosphate complexes using the DV-DS method

平田 勝; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 武内 一夫*; 館盛 勝一

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.128 - 132, 1998/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:47.01

相対論DV-DS分子軌道法を用いて、硝酸アクチニル-トリエチルりん酸錯体(AnO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$-2TEP,An=UNp,Pu)の電子状態を調べた。有機りん酸系抽出剤を用いた6価硝酸アクチニルの抽出分配比はU$$>$$Np$$>$$Pu順に減少する傾向を示す。この傾向を電子論的に理解するために、アクチノイド原子と抽出剤の酸素原子(ドナー原子)間の化学結合状態を解析した結果、結合電子数の減少と抽出分配比の減少に相関関係が認められた。錯体の安定性に与える5f電子の局在化傾向や、電子密度分布、結合電子数分布等から抽出系を理論的に取り扱うための基礎的な知見を得ることができた。

論文

Valence electronic structure of uranyl nitrate UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$$$cdot$$2H$$_{2}$$O

平田 勝; 文殊四郎 秀昭*; 関根 理香*; 尾上 順*; 中松 博英*; 向山 毅*; 足立 裕彦*; 武内 一夫*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 83(1), p.59 - 64, 1997/00

X線光電子分光法(XPS)を用いて、硝酸ウラニル2水和物(UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$・2H$$_{2}$$O)のXPSスペクトルを0~40eVの範囲で測定し、相対論DV-DS分子軌道法により帰属した。理論計算によって得られたスペクトルは、エネルギーレベル、強度ともに実験スペクトルを良好に再現することができたほか、ウランのようなアクチノイド元素を含む化合物の電子状態解析に相対論DV-DS分子軌道法が有効であることを明らかにした。

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