【摘 要】
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能源与环境是人类赖以生存和发展的基础。随着人类现代化进程的加快,核能的发展越来越受到众多国家的重视。具有5f电子结构的锕系元素一直是人们非常感兴趣的研究课题。不但
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能源与环境是人类赖以生存和发展的基础。随着人类现代化进程的加快,核能的发展越来越受到众多国家的重视。具有5f电子结构的锕系元素一直是人们非常感兴趣的研究课题。不但由于其电子结构及物理化学行为复杂,同时在核废弃物中含有放射性强、寿命长的锕系元素,也使得对其进行研究更为必要。然而由于其复杂的近简并能级结构,很难用光谱法测量,理论计算也非常困难,所以目前相关的理论和实验研究都较少。目前已经有研究采用相对论多组态Dirac-Fock方法(MCDF),对锕系元素镎(Np)的原子及不同价态离子的结构进行精确计算,合出准确的适合于分子计算的价电子基函数和核有效势。我们的工作是,在已有的研究基础之上,进而对镎(Np)的各类化合物的结构和性质进行精确的量子化学计算。本文的研究将为进一步探索其它锕系元素的结构和性质提供普适的理论方法,从而为研究核燃料及其后处理过程相关的锕系化合物的物理化学性质奠定基础,并进一步为核废弃物对环境危害性的评估以及放射性废弃物处理方案的制定提供理论基础和科学依据。 本文运用密度泛函理论的B3LYP方法,对Np采用78个芯电子相对论有效芯势(RECP)近似下的价电子基组,O采用6-311g*全电子基组,优化了NpO、NpO2、NpO3和Np2O3分子以及NpO2(CO3)nq-离子的几何构型,分析了它们的电子结构,并给出了稳定结的振动频率和光谱数据。
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