2011 Fiscal Year Annual Research Report
バイオ技術を用いたナノコロイド生成と放射性核種との動的相互作用機構の解明
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21360475
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
大貫 敏彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主席 (20354904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香西 直文 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80354877)
田中 万也 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60377992)
宇都宮 聡 九州大学, 理学研究科, 准教授 (40452792)
鈴木 義規 東京工科大学, 応用生物学部, 助教 (20455281)
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| Keywords | 微生物 / 核種移行 / コロイド / 地下水移行 / アクチノイド / 化学状態 |
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| Research Abstract |
本研究は、地層処分の安全評価モデルの信頼性向上に貢献するため、微生物によるコロイド(BGコロイド)の生成と核種移行への影響の理解をベースとして、動的な系で生成するコロイド態核種の化学状態の解明を図ることを最終目標とする。コロイド態の核種移行解明には、
・BGコロイドの生成条件と特性を明らかにすること、
・BGコロイドと相互作用した核種の化学状態を明らかにすること、及び
・地下環境でのコロイド態核種の安定性を明らかにすること、が必要である。23年度には、これまで酵母を用いてBGコロイドの生成を確認したが、他の微生物、特に土壌細菌などの細胞を用いてBGコロイドの生成について調べるとともに、酵母細胞を用いてBGコロイドの長期的な安定性を調べた。土壌細菌として、バチルス菌(グラム陽性菌)、シュードモナス菌(グラム陰性菌)を用いて、Ybのコロイド生成について検討した結果、細胞表面に100-200mmのコロイドの生成を電子顕微鏡による分析から明らかにした。EDS分析によりYbリン酸塩鉱物であることを確認した。さらに、コロイド化の速度は、土壌細菌が酵母よりも大きかった。このことは、土壌細菌と酵母の細胞表面の構造の違いにあると考えている。一方、酵母細胞をYb溶液中に2ヶ月間添加した実験を行った結果、100-200nmのYbコロイドが電子顕微鏡により確認できた。EDS分析によりYbリン酸塩鉱物であることを確認した。一方、酵母細胞はその原形をとどめていなかった。これらの結果から、細胞表面で生成したBGコロイドは非常に安定であることが明らかとなった。
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