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論文

Short-range structure of vitreous P$$_{2}$$O$$_{5}$$ by MD simulation

鈴木 喜博*; 高瀬 桂一*; 秋山 功*; 鈴谷 賢太郎; 梅咲 則正*; 大鳥 範和*

Materials Transactions, 42(11), p.2242 - 2246, 2001/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:48.11(Materials Science, Multidisciplinary)

P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの短範囲構造を、2体クーロン・ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーション法によって再現することに成功した。P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの最隣接原子相関P-Oは、P原子周りのO原子の配位数が4配位のPO$$_{4}$$四面体を形成しており、そのうち3配位のO原子は他のPO$$_{4}$$四面体と頂点共有で架橋(bridging)している架橋酸素(Bridging Oxygen)O$$_{B}$$であり、残りの1配位のO原子は非架橋の酸素(terminal Oxygen)O$$_{T}$$であることが構造化学的に予測され、パルス中性子回折実験の結果からもその短範囲構造は支持されている。われわれは、簡単な2体クーロン・ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションを行い、パルス中性子回折実験による構造因子のhigh-Q側をよく再現する構造モデルを得た。このモデルの短範囲構造は、距離の長いP-O$$_{B}$$が3つと距離の短いP-O$$_{T}$$が1つからなる非対称なPO$$_{4}$$四面体構造を形成しており、その距離及び配位数は実験結果とよく一致した。このことは、P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの短範囲構造は、単に原子(イオン)の持つ電荷とサイズのみから決まっていることを意味している

口頭

幌延深部地下水中のフミン酸のプロトン化反応機構について

紀室 辰伍*; 桐島 陽*; 秋山 大輔*; 佐藤 修彰*; 水野 崇; 天野 由記; 南條 功*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物から溶出した放射性核種が、地下水中の天然有機物の一種であるフミン物質と錯生成することで移行が促進される可能性が指摘されており、フミン物質と金属イオンの錯生成を定量的に記述する試みがなされてきた。フミン物質は組成不均質性をもつ高分子電解質であり、その性質は起源や履歴によって大きく異なる。しかしながら、実際に深部地下水中に溶存しているフミン物質を用いた研究は限られている。そこで本研究では、北海道幌延町の深度350m地下水中に溶存しているフミン物質を抽出し、プロトン化反応における熱力学量を求めることから表層のフミン酸と反応機構の比較を行った。その結果、幌延フミン酸は、プロトン化反応および酸解離反応ともに標準物質であるIHSSの表層フミン酸とは異なる反応機構を有し、これは単純有機酸に近いことが分かった。これはフミン酸の起源による影響が大きいことに因ると考えられる。

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