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城戸 健太朗; 笠原 健人*; 佐藤 啓文*; 横川 大輔*
no journal, ,
分子性液体論に基づく3次元溶媒和理論(MC-MOZ法)は、溶液内の化学過程を理解する上で鍵となる自由エネルギープロファイルや溶媒和構造を分子レベルで評価する強力な方法論である。しかし、化学結合の解離と生成を伴う過程への適用は難しかった。本研究では、MC-MOZ法と標準的な第一原理分子軌道法との結合によってこの点を解決し、より広範な溶液内化学過程に応用可能な新規方法論を開発した。この新規方法論はQM/MM法と同等の物理量を与え、溶液のマルチフィジックスモデルの一つと位置付けられる。水溶液内の水分子やホルムアルデヒド分子、及びSN2反応へ適用した。関連した方法との比較を行い、その有効性を議論した。
小林 孝徳; 横山 啓一
no journal, ,
二原子分子CsIの回転定数の違いを利用して、同位体選択的な
Csの回収を計画している。その際には、CsIは吸着しないがCsは吸着するような物質でCsを回収することが考えられる。われわれはCsIとCsの化学的性質の相違に着目し、フラーレンが吸着物質として望ましい可能性があることを予想した。この予想が妥当なものであるかどうかを確かめるため、量子化学計算を利用して、Cs, CsIなどとの相互作用エネルギーを計算した。また、土壌中に存在し、Cs
を吸収することで知られているイライトという鉱物のクラスターモデルについても同様の計算を行った。この結果から、フラーレンはCsIが沢山ある系の中からCsのみを取り出す吸着剤として適していると思われる。対して、イライトなどの鉱物はCsIが沢山ある系の中からCsのみを取り出す吸着剤としては適していないと思われる。
佐伯 盛久; 田口 富嗣; 松村 大樹; 中島 信昭*; 大場 弘則
no journal, ,
パラジウムなどの白金族金属イオン水溶液に紫外レーザーを照射すると光還元反応が起こり、還元によって電荷的に中性化した金属は凝集して微粒子化する。我々はこのレーザー誘起微粒子化反応を利用した元素分離法を考案し、放射性廃液から白金族金属イオンを効率的に微粒子化して分離する方法を研究してきた。ところで、通常、レーザー誘起微粒子化反応を起こすためには、白金族金属イオン水溶液に犠牲剤として多量のアルコールを添加する必要がある。しかし、放射性廃液に多量のアルコールを添加するのは、予期せぬ反応が起こる可能性があり、望ましくない。今回我々は、(1)添加アルコール濃度を1%まで減らしても、パラジウムイオン水溶液にモリブデン負イオンを加えれば効率的にレーザー誘起微粒子化反応を進行させることができ、(2)その反応効率が照射パルスレーザーの繰返し周波数に依存して変化することを見出したので、報告する。
深堀 信一*; 中野 元善; 山内 薫*; 板倉 隆二
no journal, ,
光電子・光イオン運動量同時計測法によって、メタノールの解離性イオン化における、メタノールの1価イオンの電子励起状態の生成過程を調べた。(1)解離チャンネル毎に得られた光電子スペクトル、(2)光電子とフラグメントイオンのエネルギー相関、(3)解離チャンネルおよびエネルギー分解光電子角度分布の3種類の観測結果から、電子励起状態が光電子放出に伴って生成する過程と光電子放出後の電子励起によって生成する過程が並存することを明らかにした。
志賀 基之
no journal, ,
レア・イベントとは、数少ないチャンスで分子構造が劇的に変わる現象の総じて指した最近の言葉である。化学反応をはじめとする結合の組み換えのほか、たんぱく質の折りたたみやリガンド結合、構造相転移、結晶成長、材料の塑性変形などがこの範疇であるが、いずれも、秒単位またはそれ以上の世界で生きるわれわれにとって日常的に起こっている現象である。しかし、そのもととなる分子の微視的運動は、それ自体は速いものの、確率的には稀にしか起きない。本研究では、確率過程で起きるレア・イベントの最尤経路の理論的解析を行う。過減衰ランジュヴァン方程式にしたがう系について、経路積分理論によって最尤経路の性質を明らかにするとともに、反応速度の近似式を導く。また、固有反応座標との関係性について論じる。
黒崎 譲; 赤木 浩; 横山 啓一
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本研究では、Dynamic Stark効果(DSE)によるポテンシャル曲線のシフトを利用した同位体選択的光解離を理論的に考察する。レーザー光源としてシングルサイクルのTHz光を用い、アルカリハライド分子の同位体混合気体(
CsIとCsI)に照射する。ここで、照射前に既に同位体分子が逆向きに配向しており、レーザー場の偏光方向と分子軸は平行であると仮定する。同位体分子の逆向き配向のため、DSEによる基底状態のポテンシャル曲線のシフト方向も同位体で逆向きとなり解離ダイナミクスに差が生じる。時間依存波束計算の結果、同位体間で解離に要する時間差が2ピコ秒程度となることが明らかとなった。