2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research on utilization of bioreactor for advancement of detritiation system
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17K14905
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
枝尾 祐希 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 ブランケット研究開発部, 主任研究員(定常) (70633858)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トリチウム / 水素酸化 / 土壌 / 細菌 / 触媒 / 核融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トリチウム取り扱い施設のトリチウム除去システムにおいて使用されている触媒酸化塔用の貴金属触媒は、室温、高水蒸気濃度、低水素濃度の条件ではその機能を失う。この従来の貴金属触媒法の欠点を補う新たな手法として、土壌中の水素酸化細菌の水素酸化機能に着目した。工学的アプローチにより土壌水素酸化細菌が有する水素酸化能をトリチウム除去システムへ応用するといった例は他になく、本研究では、水素酸化細菌のトリチウム酸化特性を応用したトリチウム酸化反応器（バイオリアクター）の開発を目的とした。前年度に引き続き、土壌水素酸化細菌のトリチウム酸化反応器への適用可能性の精査として、高活性を持つ土壌から水素酸化細菌を固定化したバイオキャリア（微生物担体）のトリチウム酸化特性を調べた。バイオキャリアを土壌中へ曝露することにより水素酸化細菌（酵素）を固定化し、本研究において構築したガス流通式の試験装置により、水素及びトリチウムを用いた酸化特性把握試験を実施した。バイオキャリアのトリチウム酸化反応率は、土壌のそれに対して15-25％程度であり、バイオキャリアが保持する湿分に大きく影響することがわかった。また、土壌中へ曝露したバイオキャリアは、ガス中の水素濃度や湿度に対し土壌と同様のトリチウム酸化特性（従来触媒とは真逆の特性）を示した。実験で取得したトリチウム及び水素酸化特性データからトリチウム酸化の反応速度係数を得た。任意のトリチウム（水素）酸化反応率を得るために必要なバイオキャリアの充填量を評価することが可能となったが、トリチウム酸化反応器への適用に向けては、バイオキャリアの水素酸化性能向上の必要性が認められた。得られた研究成果は論文により発表した。
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Research Products
(1 results)
