2012 Fiscal Year Research-status Report
生物性マンガン酸化物によるアクチノイドの特異的吸着挙動の解明
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24760717
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
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)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アクチノイド / 生物性マンガン酸化物 / 移行遅延 |
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| Research Abstract |
マンガン酸化物はアクチノイドを強く吸着し、環境中でのアクチノイド移行を遅延させる効果があると考えられる。一方で、生物性マンガン酸化物と共存する微生物（マンガン酸化菌）が排出する有機物はアクチノイドと錯体を形成し水溶液中で安定化することから移行を促進させる可能性がある。環境中のマンガン酸化物はほとんどが微生物起源であると考えられており、生物性マンガン酸化物を用いてアクチノイドの吸着挙動を評価する必要がある。そこで、本研究計画では生物性マンガン酸化物へのアクチノイドの特異的な吸着機構を明らかにすることを目的とした。今年度は生物性マンガン酸化物へのアクチノイド吸着実験を行った。水溶液のpHなどの実験条件を変えて吸着実験を行った。人工的に合成したマンガン酸化物へのアクチノイド吸着は他の重元素と同様に強いものであった。しかし、特に４価のアクチノイドであるThに着目すると、生物性マンガン酸化物へ吸着したThは時間の経過とともに水溶液中へと脱着した。これはおそらく微生物が排出した有機物とThが水溶液中で安定な錯体を形成したためであると考えられる。そこで、吸着実験後の水溶液中に微生物が排出したどのような有機物が含まれているのかを調べるために、サイズ排除型カラム(SEC)を用いた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行った。その結果、幾つかの異なる分子量を持つ有機物が確認された。今後、SEC-HPLCをICP-MSに結合させて分析すれば、これらの有機物の内、どのサイズの分子量を持つ有機物とThが錯体を形成するのかを明らかにすることが出来る。来年度はSEC-HPLCとICP-MSを結合させた分析を行う予定である。
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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
当初の研究計画は生物性マンガン酸化物へのアクチノイド吸着実験を行うこと、及び微生物が排出する有機物の分子サイズを調べることであった。吸着実験やSEC-HPLCの分析はおおよそ終了しており、当初の研究計画は概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、当初の研究計画どおり研究を進める予定であり、計画の変更は特にない。来年度はSEC-HPLC-ICP-MSで分画した有機物をLC-MSを用いた同定を行う予定である。また、アクチノイドを吸着させたマンガン酸化物のXAFS測定を行い、吸着構造を決定する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験に用いる試薬、器具等を購入するための経費が必要である。分析機器(ICP-MS)に用いるためのアルゴンガスを購入する。原子力機構でアクチノイドを用いた実験を行うための旅費及び高エネルギー加速器研究機構での実験を行うための旅費を計上した。国内や国外の学会で研究成果を発表するための経費も必要である。
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[Journal Article] Heterogeneous distribution of radiocesium in aerosols, soil and particulate matters emitted by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident: Retention of micro-scale heterogeneity during the migration of radiocesium from the air into ground and river systems.2013
Author(s)
Tanaka, K., Sakaguchi, A., Kanai, Y., Tsuruta, H., Shinohara, A. and Takahashi, Y.
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Journal Title
J. Radioanal. Nucl. Chem.
Volume: 295
Pages: 1927-1935
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Investigation of cesium adsorption on soil and sediment samples from Fukushima Prefecture by sequential extraction and EXAFS technique.2012
Author(s)
Qin, H., Yokoyama, Y., Fan, Q., Iwatani, H., Tanaka, K., Sakaguchi, A., Kanai, Y., Zhu, J. and Takahashi, Y.
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Journal Title
Geochem. J.
Volume: 46
Pages: 297-302
Peer Reviewed
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[Journal Article] Isotopic determination of U, Pu and Cs in environmental waters following the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident2012
Author(s)
Sakaguchi, A., Kadokura, A., Steier, P., Tanaka, K., Takahashi, Y., Chiga, H., Matsushima, A., Nakashima, S., Onda, Y.
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Journal Title
Geochem. J.
Volume: 46
Pages: 355-360
Peer Reviewed
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[Journal Article] Post-adsorption process of Yb phosphate nano-particle formation by Saccharomyces cerevisiae2012
Author(s)
Jiang, M., Ohnuki, T., Tanaka, K., Kozai, N., Kamiishi, E. and Utsunomiya, S.
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Journal Title
Geochim. Cosmochim. Acta
Volume: 93
Pages: 30-46
DOI
Peer Reviewed
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