2015 Fiscal Year Annual Research Report
ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築
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26257402
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
加藤 憲二 静岡大学, 理学部, 教授 (70169499)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、放射性物質に汚染され40年にわたりその観測が続けられているロシア・シベリア地方のMayakを対象に、地下水中の放射性核種の挙動を、【1】微生物の関与として、①脱窒活性の推定. ②優占細菌による放射性元素の吸着現象の解明. ③希土類元素(REE)をアクチノイド類のアナログとした細菌粒子の関与の推定.【2】ナノ粒子－放射性核種作用系を原子レベルでの解析.の観点から明らかにし、これらを組み込んだ【3】GETFLOWSによる地層中での放射性核種の拡散に関するシミュレーションモデルの構築することを目的とする。
しかしながら、シミュレーションモデルの構築に必要な地形並びに地質環境に関する基礎データの収集が思うに任せない。このため加藤が平成27年5月にロシアを訪問し、St. Petersburgで開かれた国際研究集会『Modern problems of genetics, radiobiology, radioecology and evolution』 で【1】①に関するMayakで得られた成果を発表した後、モスクワを訪問してKamylkovモスクワ連邦大学教授に情報収集を依頼し、またNazina ロシア科学アカデミー主席研究者と論文作成に向けた検討を行った。8月には、微生物情報を組み込んだモデル化の準備として進めている富士山地下圏での研究成果をプラハで開かれたGoldschmidt地球化学国際会議で発表した。なお研究成果については論文化が進んでいる(Sugiyama et al. Biogeosciences, Discussion Paper, 2016, 加藤が責任著者)。また【1】①については、現場サンプルの比較的簡易な処理による試料を対象とした高精度な遺伝子による脱窒活性細菌の検出手法GeneFISH法の改良を進めた(成果は日本微生物生態学会発表)。③については､成果の論文化が進み (Takahashi et al. Geochemical Journal, 2015)､同手法の有効性が確立した。【2】については、セシウムの挙動について連携研究者の宇都宮らが福島での研究成果をまとめた(Yamanaka et al. 2016)。
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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
【１】微生物、【２】ナノ粒子、【３】シミュレーションモデル、の三つの研究課題ともに研究成果が出始めており､一部論文化に取り組み始めた。進捗は順調であると判断している。微生物情報を組み込んだモデル化の準備として進めている富士山地下圏での研究成果を論文化した（Sugiyama et al. Biogeosciences, Discussion Paper, 2016, 加藤が責任著者）ものについては、2016年4月26日から5月18日の間オープンレビューとしてインターネット上に公開され（http://www.biogeosciences-discuss.net/bg-2016-78/#discussion）､すでに肯定的な査読結果が一つ届いて､加藤らがこれに回答したところである.
一方、シミュレーションモデルの構築に必要な現場ロシア・シベリア地方のMayakの地形並びに地質に関する質の高い情報の入手が容易ではないことと、現場で多数掘削され情報が存在するはずの水文科学的な情報（特に、地下水位の情報となる掘削井の水頭Water headについて）公表してもらうことができずやや困難な状況にある。このことを加味すると、研究全体の進捗は＜おおむね順調＞と言うことになる。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーションモデル構築のため必要な現場環境の地形、地質並びに水文科学情報入手のため､モスクワへ出向いてさらに交渉や依頼を重ねる作業が、まず必要となる。これについては2016年4月にモスクワ連邦大学で開かれるチェルノブイリ30年を記念するシンポジウムへの出席が一つの有効な機会となるであろう。ロシア科学アカデミーのアカデミシャンBolis Myasoedov博士が有力な交渉・依頼相手である。
【３】GETFLOWSによる地層中での放射性核種の拡散に関するシミュレーションモデルに､ 【１】放射性核種の移行にかかわる微生物活動ならびに 【２】ナノ粒子の役割を評価し、これを組み込むことが本研究の主題であるので､これに向けて､連携研究者との議論を深める検討会を複数回開催することが必要となる。それに際しては各連携研究者が福島で進めている関連する研究成果を検討評価し、本研究対象との比較考察を深める必要もある。
また研究申請段階では計画していなかったことであるが、（１）ロシア・シベリア地方のMayak における放射性核種による地下水汚染、（２）チェルノブイリでの放射性核種による環境汚染、（３）並びにそれらと福島での原子力発電事故に伴う環境中への放射能汚染に関して、Springer社と出版交渉が順調に進んでいる。3分冊の計画で編集は加藤（地球環境微生物学）のほか、Alexsei Konplev福島大学特任教授（環境放射能）、Stepan Kamylkovモスクワ連邦大学教授（放射化学）。本研究成果としてこれらを2018年を目途に上梓する計画である。
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[Presentation] Microbial influence on the migration of radionuclide in groundwater; from laboratory experiment and in situ observation.2015
Author(s)
K. Kato, K. Nagaosa, T. N. Nazina, S. N. Kalmykov, T. Onuki, Y. Takahashi, S. Utsunomiya, K. Nanba
Organizer
Conference of MODERN PROBLEMS OF GENETICS, RADIOBIOLOGY, RADIOECOLOGY, AND EVOLUTION
Place of Presentation
Saint Petersburg (Russia)
Year and Date
2015-06-02 – 2015-06-06
Int'l Joint Research
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