2018 Fiscal Year Annual Research Report
様々な分光法や量子化学計算を駆使した環境中での放射性核種の移行素過程に関する研究
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17F17383
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YANG SHITONG 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-11-10 – 2020-03-31
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| Keywords | 放射性核種 / XAFS / 金属イオン / 放射性セシウム / ヨウ素 / 環境挙動 / 地球表層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、環境中の放射性核種の移行挙動に及ぼす様々な素過程について研究を行う。特にここでは、放射性廃棄物に含まれる元素として重要なモリブデンやウランの挙動に関する研究を行った。モリブデンについては、鉄マンガン酸化物への吸着に関する研究を行い、特に天然での海底鉄マンガン酸化物への吸着に関する研究を行い、ヒ素との比較を行った。分析試料として、海水起源および続成起源の海底鉄マンガン酸化物を用いた。海底鉄マンガン酸化物中のAsおよびMoの存在形態を明らかにするため、分析試料についてXAFS法を用いた結果、海底鉄マンガン酸化物中でAsは水酸化鉄に選択的に濃集している一方で、Moは6配位8面体構造でδ-MnO2に選択的に濃縮していることがわかった。これはこれまでの説とは異なり、陰イオンでも結合が安定であればマンガン酸化物に濃集することを示している。またこの結果は、海底鉄マンガン酸化物中の水酸化鉄とマンガン酸化物はそれぞれ微量元素のホスト相として独立に機能していることが示唆された。またウランについては、粘土鉱物に対する吸着挙動と、Fe(II)を層構造中に持つ2：1型粘土鉱物によるウランの還元についての基礎研究を行った。特に本研究においてXAFS法を駆使した検討から、スメクタイト中のFe3+をFe2+に還元させて生成したFe(II)を含むスメクタイトにより、U(VI)がU(IV)に還元され、ウランは固相中にUO2として分配されると推定されることが分かった。層構造中のFe(II)/Fe(III)比が大きいほどU(IV)/U(VI)比が大きくなる傾向がみられた。またpHが高いほどU(IV)の生成割合が高いことも認められ、これはpHの増加と共にUO2の安定性が高まるためと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ウランに関するSPring-8での実施に事前手続きが必要であったが、これもクリアし、XAFS実験が進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
SPring-8でのウランのXAFS実験が可能になったので、この手法の適用により、(i) スメクタイトなどの粘土鉱物へのU分配の違いを支配する要因の特定と、(ii) 粘土鉱物中のFe2+によるU(VI)の還元の可能性について研究を進める予定である。また(ii)に関連して、還元環境でのUの吸着実験の確立と、還元環境を保ったままでのXAFS分析の手法確立も今後の課題となる。
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[Presentation] Organic Matter in Carbonaceous Chondrite-Like Xenolithic Clasts: Preserving Unique Records in the Solar System2018
Author(s)
Yoko KEBUKAWA, Motoo ITO, Michael ZOLENSKY, Richard GREENWOOD, Zia RAHMAN, Hiroki SUGA, Aiko NAKATO, Queenie CHAN, Marc FRIES, Yasuo TAKEICHI, Yoshio TAKAHASHI, Kazuhiko MASE, Kensei KOBAYASHI
Organizer
AOGS
Int'l Joint Research
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[Presentation] Overview and recent activities for shallow ice core project on a high-accumulation dome, southeast Greenland2018
Author(s)
IIZUKA, Yoshinori, Sumito MATOBA, Ryoto FURUKAWA, Takuto ANDO, Takeshi SAITO, Fahmida PARVIN, Tomomi AMINO, Mai SHIBATA, Moe KADOTA, Osamu SEKI, Shin SUGIYAMA, Ryu UEMURA, Koji FUJITA, Asuka TSURUTA, Shohei HATTORI, Shuji FUJITA, Hideaki MOTOYAMA, Yoshio TAKAHASHI, et al.
Organizer
日本地球惑星科学連合2018年大会 JPGU2018
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[Presentation] Mineralogical and geochemical characteristics of manganese mineral particles in the South Pacific Gyre sediment2018
Author(s)
URAMOTO, Go-Ichiro, Yuki MORONO, Naotaka TOMIOKA, Shigeyuki WAKAKI, Ryoichi NAKADA, Rota WAGAI, Kentaro UESUGI, Akihisa TAKEUCHI, Masato HOSHINO, Yoshio SUZUKI, Satoshi MITSUNOBU, Fumito SHIRAISHI, Hiroki SUGA, Yasuo TAKEICHI, Yoshio TAKAHASHI, and Fumio INagaki
Organizer
日本地球惑星科学連合2018年大会 JPGU2018
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