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微量元素の濃度や化学状態に基づくバライト1粒を用いたEh-pH-温度計の開発

Research Project

Project/Area Number 14J06571
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geochemistry/Cosmochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo (2016)
Hiroshima University (2014-2015)

Principal Investigator

徳永 紘平  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsバライト / 有害元素 / 古環境復元 / 共沈 / 分配係数 / セレン / ヒ素 / レドックス計 / 除去剤 / Eh計 / pH計 / 希土類元素
Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は、共沈プロセスそのものの理解を基に、微量元素のバライトへの共沈過程を分子レベルで系統的に理解することで、新たな古環境復元の手法の開発や有害元素の効果的な除去法の確立といった、地球化学・環境化学的な応用を行った。
地球化学的な応用として、天然の様々な環境で沈殿する鉱物であるバライト中に取り込まれるセレン(Se)とヒ素(As)のオキソアニオンに着目して実験を行い、バライト中のSeの価数比(Se(IV)/Se(VI)比)とヒ素の価数比(As(III)/As(V)比)が共存する水のEhを反映するかどうかを示すことで、「バライト中に取り込まれた微量元素の組成および化学種を併用した水質計の開発」を行った。これらの水質計を用いることで、過去の海洋環境の詳細なEh、pH、温度といった情報の復元が可能となり、今後の地球進化の研究に大きく貢献すると考えられる。
また環境化学的な応用として、バライトは高い安定性と除去効率を持ち、周囲の環境が変化しても元素を保持し続ける性質を利用した、「バライトを用いた有害元素の安定化処理技術の開発」を行った。これらの研究は、一般的に廃棄物固化体からの溶出を抑制する技術が乏しいセレンなどの陰イオン形態、特にオキソアニオン形態を取る放射性核種を対象としており、放射性廃棄物の処理処分技術においてブレークスルーとなり得る有望な研究であり、「バリウム系有害物質除去資材の開発」として東京大学・新日鉄住金セメントとともに現在特許の申請を準備中である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Application of arsenic in barite as a redox indicator for suboxic/anoxic redox condition2016

    • Author(s)
      K. Tokunaga, T. Uruga, K. Nitta, Y. Terada, O. Sekizawa, S. Kawagucci, Y. Takahashi
    • Journal Title

      Chemical Geology

      Volume: 447 Pages: 59-69

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2016.10.016

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Application of selenium with barite as a new redox indicator2015

    • Author(s)
      Kohei Tokunaga, Yuka Yokoyama, Yoshio Takahashi
    • Journal Title

      Spring-8 Research Frontiers

      Volume: 2014 Pages: 88-89

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セレン酸・亜セレン酸のバライト共沈を用いた効率的な除去法の確立2016

    • Author(s)
      徳永紘平、高橋嘉夫
    • Organizer
      日本環境化学会 2016
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター (新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-06-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] セレン酸・亜セレン酸のバライトへの共沈の構造的要因2015

    • Author(s)
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • Organizer
      日本鉱物科学会 2015
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 微量元素の濃度や化学状態に基づくバライト1粒を用いたEh-pH-温度計の開発2015

    • Author(s)
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会 2015
    • Place of Presentation
      横浜国立大学常盤台キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Estimation of redox condition based on the enrichment and speciation of arsenic and selenium oxyanions in barite2015

    • Author(s)
      KOHEI TOKUNAGA AND YOSHIO TAKAHASHI
    • Organizer
      Goldschmidt 2015
    • Place of Presentation
      Praha (Czech)
    • Year and Date
      2015-08-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バライト中のヒ素とセレンのオキソアニオンを用いた新しいレドックス計の開発2015

    • Author(s)
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 2015
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] バライト鉱物中のセレンの価数比を用いたレドックス計の確立と応用2015

    • Author(s)
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • Organizer
      相互作用研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] XAFS法から探るイオン半径に応じた沈殿速度と分配係数の関係2014

    • Author(s)
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会 2014
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of selenium in barite as a new redox indicator2014

    • Author(s)
      Kohei Tokunaga, Yuka Yokoyama, and Yoshio Takahashi
    • Organizer
      Goldschmidt 2014
    • Place of Presentation
      Sacramento, California, America
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] セレン酸・亜セレン酸のバライトへの取り込みを支配する要因の解明2014

    • Author(s)
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 2014
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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