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2018 Fiscal Year Annual Research Report

局所構造解析に基づく黒雲母の風化プロセスと構造変化が収着特性に与える効果の解明

Research Project

Project/Area Number 17J06006
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菊池 亮佑  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Keywords黒雲母 / 風化 / 酸化 / 透過型電子顕微鏡 / X線回折 / X線吸収分光 / 混合層鉱物
Outline of Annual Research Achievements

原子レベルでの黒雲母の風化過程とセシウムとの相互作用についての研究課題において、今年度は以下の3つの小課題に取り組んだ。
1、福島県阿武隈花崗岩の風化帯露頭から採取を行った黒雲母試料の鉱物学的・化学的特徴を明らかにするという目的で透過型電子顕微鏡による観察および粉末X線回折による分析を行った。今年度後期に黒雲母―バーミキュライトの混合層構造についてのX線回折に基づく解析を行い、天然試料において初めて風化に伴う混合層構造の特徴の変化を定量的に示すことに成功した。昨年度から風化黒雲母粒子内の組成の不均質性を多数の電子プローブ微小分析による元素マッピングを通して評価してきた結果についての取りまとめも今年度に並行して行った。
2、風化した黒雲母中の鉄の価数の分布とバーミキュライト化の分布との関係を明らかにするために放射光を用いたマイクロX線吸収微細構造(マイクロXAFS)による分析を昨年度に行ったが、今年度はその結果の解析および解釈を中心に行った。マイクロXAFSの結果に基づくと同一粒子内のバーミキュライト化した部分と黒雲母部分で鉄価数に違いはないことが示唆され、3価の鉄は粒子の端部で多く、粒子内部で少ない傾向を示した。バーミキュライト化した部分との相関は見られなかったため、鉄の酸化とバーミキュライト化はそれぞれ別個に反応が進行すると考えられる。
3、日本粘土学会の参考試料として新たに採用された、南アフリカ, パラボラ産の”ハイドロバイオタイト”の鉱物学的評価をまとめた学術論文を昨年度に投稿し、今年度前期に2度の改訂を経て受理された。
なお、上記の複数の研究成果は論文として取りまとめて、今後公表される予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Structural and compositional variances in ‘hydrobiotite’ sample from Palabora, South Africa2018

    • Author(s)
      Ryosuke Kikuchi, Toshihiro Kogure
    • Journal Title

      Clay Science

      Volume: 22 Pages: 39-52

    • DOI

      10.11362/jcssjclayscience.22.2_39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cesium desorption behavior of weathered biotite to understand the dynamics of radioactive cesium contaminating Fukushima soils2018

    • Author(s)
      Hiroki Mukai, Kenji Tamura, Ryosuke Kikuchi, Yoshio Takahashi, Tsuyoshi Yaita, Toshihiro Kogure
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 190-191 Pages: 81-88

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2018.05.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] X線吸収微細構造を用いた、部分的にバーミキュライト化した黒雲母粒子中の鉄価数の定量化2018

    • Author(s)
      菊池 亮佑, 市村 康治, 高橋 嘉夫, 小暮 敏博
    • Organizer
      日本鉱物科学会2018年年会
  • [Presentation] 熱水変質による花崗岩中黒雲母の緑泥石化機構の再考2018

    • Author(s)
      石井 貴大、小暮 敏博、菊池 亮佑、湯口 貴史
    • Organizer
      日本鉱物科学会2018年年会
  • [Book] A key material of radioactive contamination in Fukushima2019

    • Author(s)
      Toshihiro Kogure, Hiroki Mukai, Ryosuke Kikuchi
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      Springer Open

URL: 

Published: 2019-12-27  

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