粘土鉱物への吸着反応は多くの元素の環境動態に影響するが、その構造やメカニズムには不明点が多い。解明には、XAFS法と第一原理計算の相補的利用が有効であるが、計算において、吸着反応に重要な水を考慮すると膨大な計算コストがかかり、水も含めた粘土鉱物の第一原理計算はこれまであまり行われていない。そこで本研究では、揺らぎの大きい水分子に古典的溶液論を適用し、鉱物界面や吸着イオンに第一原理計算を適用するESM-RISM法を用いることで、水も含めた吸着反応の第一原理計算を行うことを目指した。計算モデルはカオリナイトに吸着したSrとし、Srを鉱物層表面から少しずつ離れるように配置した。結果の妥当性を検証するため、Srを吸着したカオリナイト試料についてXAFS測定を行い、計算結果と比較した。その結果、第一原理計算とXAFS法の両方において、Srは主に内圏錯体として吸着するという整合的な結果を得た。
