2018 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of biomolecules on the migration of actinoids
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15H04245
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
田中 万也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (60377992)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大貫 敏彦 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20354904)
山崎 信哉 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70610301)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微生物 / アクチノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまで殆ど注目されて来なかった微生物が放出する“細胞外”生体分子のうち、錯体を形成しアクチノイドの可溶化を促進する物質、及び電子授受により還元反応を促進する物質（電子メディエーター）の二つに着目している。本研究の目的はこれらの物質が1)どのような微生物種により放出されるのか、2)どのような物質であるのか、そして3)アクチノイドの移行挙動にどの程度の影響を与えるのかを具体的に明らかにすることである。
これまでに、微生物がウラン還元反応に与える影響を調べるために、生体分子誘導体である電子メディエーターによるウラン還元反応の速度論的評価を行って来た。本年度は、酵母を嫌気培養し、六価ウランを添加して還元反応を追跡した。その結果、微生物の増殖（代謝）とウラン還元反応量に相間が見られた。しかし、微生物の成長が止まった後は、ウランの還元は進まず、全てのウランは還元されなかった。このため、環境水の条件よりも微生物の代謝の際に生じる電子がウランの反応に重要な寄与を果たす可能性が示唆された。
微生物由来生体分子によるアクチノイドの可溶化にどの程度影響を与えるのかを評価するために生物性マンガン酸化物（生体分子ありの系）と合成マンガン酸化物（生体分子なしの系）でウラン・トリウムの吸着実験を行い比較した。その結果、合成マンガン酸化物ではウラン・トリウムが非常に強く吸着された。これに対して、生物性マンガン酸化物では生体分子が水溶液中に排出されるに従い、マンガン酸化物表面に吸着していたトリウムの５０％程度が水溶液中に脱離して可溶化していくことが分かった。また、ウランに関してはマンガン酸化物から脱離していく様子は明瞭には認められなかった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Adsorption of Cs onto biogenic birnessite: effects of layer structure, ionic strength, and competition cations.2018
Author(s)
Yu, Q., Tanaka, K., Kozai, N., Sakamoto, F., Tani, Y. and Ohnuki, T.
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Journal Title
ACS Earth and Space Chemistry
Volume: 2
Pages: 797-810
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Calcium molybdate nanoparticles formation in egg phosphatidyl choline based liposome caused by liposome fusion.2018
Author(s)
Yamasaki, S., Kurita, S., Ochiai, A., Hashimoto, M., Sueki, K. and Utsunomiya, S.
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Journal Title
Journal of Colloid and Interface Science
Volume: 530
Pages: 473-480
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Novel Method of Quantifying Radioactive Cesium-Rich Microparticles (CsMPs) in the Environment from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant.2018
Author(s)
Ikehara, R., Suetake, M., Komiya, T., Furuki, G., Ochiai, A., Yamasaki, S., Bower, W.R., Law, G.T.W., Ohnuki, T., Grambow, B., Ewing, R.C. and Utsunomiya, S.
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Journal Title
Environmental Science & Technology
Volume: 52
Pages: 6390-6398
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Uranium dioxides and debris fragments released to the environment with cesium-rich microparticles from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant.2018
Author(s)
Ochiai, A., Imoto, J., Suetake, M., Komiya, T., Furuki, G., Ikehara, R., Yamasaki, S., Law, G.T.W., Ohnuki, T., Grambow, B., Ewing, R.C. and Utsunomiya, S.
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Journal Title
Environmental Science & Technology
Volume: 52
Pages: 2586-2594
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
