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微量元素の濃度や化学状態に基づくバライト1粒を用いたEh-pH-温度計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J06571
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地球宇宙化学
研究機関東京大学 (2016)
広島大学 (2014-2015)

研究代表者

徳永 紘平  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードバライト / 有害元素 / 古環境復元 / 共沈 / 分配係数 / セレン / ヒ素 / レドックス計 / 除去剤 / Eh計 / pH計 / 希土類元素
研究実績の概要

平成28年度は、共沈プロセスそのものの理解を基に、微量元素のバライトへの共沈過程を分子レベルで系統的に理解することで、新たな古環境復元の手法の開発や有害元素の効果的な除去法の確立といった、地球化学・環境化学的な応用を行った。
地球化学的な応用として、天然の様々な環境で沈殿する鉱物であるバライト中に取り込まれるセレン(Se)とヒ素(As)のオキソアニオンに着目して実験を行い、バライト中のSeの価数比(Se(IV)/Se(VI)比)とヒ素の価数比(As(III)/As(V)比)が共存する水のEhを反映するかどうかを示すことで、「バライト中に取り込まれた微量元素の組成および化学種を併用した水質計の開発」を行った。これらの水質計を用いることで、過去の海洋環境の詳細なEh、pH、温度といった情報の復元が可能となり、今後の地球進化の研究に大きく貢献すると考えられる。
また環境化学的な応用として、バライトは高い安定性と除去効率を持ち、周囲の環境が変化しても元素を保持し続ける性質を利用した、「バライトを用いた有害元素の安定化処理技術の開発」を行った。これらの研究は、一般的に廃棄物固化体からの溶出を抑制する技術が乏しいセレンなどの陰イオン形態、特にオキソアニオン形態を取る放射性核種を対象としており、放射性廃棄物の処理処分技術においてブレークスルーとなり得る有望な研究であり、「バリウム系有害物質除去資材の開発」として東京大学・新日鉄住金セメントとともに現在特許の申請を準備中である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Application of arsenic in barite as a redox indicator for suboxic/anoxic redox condition2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tokunaga, T. Uruga, K. Nitta, Y. Terada, O. Sekizawa, S. Kawagucci, Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 447 ページ: 59-69

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2016.10.016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of selenium with barite as a new redox indicator2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tokunaga, Yuka Yokoyama, Yoshio Takahashi
    • 雑誌名

      Spring-8 Research Frontiers

      巻: 2014 ページ: 88-89

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セレン酸・亜セレン酸のバライト共沈を用いた効率的な除去法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      徳永紘平、高橋嘉夫
    • 学会等名
      日本環境化学会 2016
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セレン酸・亜セレン酸のバライトへの共沈の構造的要因2015

    • 著者名/発表者名
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • 学会等名
      日本鉱物科学会 2015
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微量元素の濃度や化学状態に基づくバライト1粒を用いたEh-pH-温度計の開発2015

    • 著者名/発表者名
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • 学会等名
      日本地球化学会 2015
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of redox condition based on the enrichment and speciation of arsenic and selenium oxyanions in barite2015

    • 著者名/発表者名
      KOHEI TOKUNAGA AND YOSHIO TAKAHASHI
    • 学会等名
      Goldschmidt 2015
    • 発表場所
      Praha (Czech)
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バライト中のヒ素とセレンのオキソアニオンを用いた新しいレドックス計の開発2015

    • 著者名/発表者名
      徳永 紘平、高橋 嘉夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2015
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バライト鉱物中のセレンの価数比を用いたレドックス計の確立と応用2015

    • 著者名/発表者名
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      相互作用研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] XAFS法から探るイオン半径に応じた沈殿速度と分配係数の関係2014

    • 著者名/発表者名
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      日本地球化学会 2014
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Application of selenium in barite as a new redox indicator2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tokunaga, Yuka Yokoyama, and Yoshio Takahashi
    • 学会等名
      Goldschmidt 2014
    • 発表場所
      Sacramento, California, America
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セレン酸・亜セレン酸のバライトへの取り込みを支配する要因の解明2014

    • 著者名/発表者名
      徳永紘平, 横山由佳, 高橋嘉夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2014
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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