2017 Fiscal Year Annual Research Report
Adsorption of trace uranium on iron oxides: reconstruction of water chemistry from ancient lakes in Baikal catchment area.
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15K21019
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
福士 圭介 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90444207)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表面錯体モデリング / ウラン / フェリハイドライト / 古水質復元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユーラシア大陸内部は気候変動に敏感な地域であり、バイカル湖やフブスグル湖の湖底に蓄積された堆積物には過去数10万年に及ぶ気候変動の歴史が記録されている。フブスグル湖の湖底堆積物コア中のウラン濃度は年代によって変動することが確認されている。 ウラン濃度変動の原因として、堆積物中のウランは鉄酸化物への吸着を起源とし吸着量の大小は水質条件に依存することに関係していることが考えられる。前年度までにフェリハイドライトへのウラン吸着反応を適切にモデル化することに成功し、堆積物中ウラン濃度の変化に対応した湖沼の水質（pHおよびイオン強度）復元を試みた。
最終年度である本年度は、前年度までに構築したフェリハイドライトへのウラン吸着モデルが、先行研究において報告されている鉄酸化物へのウラン吸着挙動を適切に再現できるかを検討した。その結果、フェリハイドライトを吸着体とした先行研究に対しては、幅広い水質条件（ウラン濃度、CO2分圧、イオン強度）において、本研究で開発したモデルは先行研究の実験データを適切に再現することができた。本検討で構築したモデルは様々なCO2分圧下、イオン強度下で適用可能であり、初期地球や地球外水惑星（過去の火星など）の水質復元にも利用できる可能性がある。一方、ゲーサイトやヘマタイトなどの結晶性鉄酸化物を吸着体とした系では、同一の化学反応式を用いても適切に吸着データを再現できなかった。以上の結果は、フェリハイドライトへのウラン吸着メカニズムは他の鉄酸化物とは異なることを示唆する。
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