| 研究課題/領域番号 |
20K19953
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
孫 静 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (40868428)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | XAFS / 有害元素 / カルスト / 同位体分析 / エアロゾル / TES / 有害金属元素 / XAFS法 / 化学種解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
比較的揮発性の高い有害金属元素は、大気中のエアロゾル（PM2.5など）の重要構成成分である。これらの大気中濃度には多くの研究がなされているが、挙動解析で本質的に重要な各元素の化学種や、これら元素の起源を反映する同位体比については、研究が十分ではない。本研究では、超伝導転移端検出器を用いた超高感度XAFS分析による化学種解析と同位体分析を粒径分画採取したエアロゾルや室内塵に適用し、その起源や大気中での化学反応素過程、沈着後の挙動（水溶性など）などを解明する。また各元素の結果を揮発性（沸点）や化学種の違いに着目して整理し、有害元素の起源・大気中での反応・沈着後の挙動の系統的な理解を進める。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、エアロゾルとして放出される有害元素のエアロゾル中の化学種解明や、その環境中での移行挙動を解明するための研究を行った。前者として、極めてエネルギー分解能の高い超伝導転移端検出器を用いたXAFS法を用いて、福島原発事故から放出されたシリカ粒子（CsMP）中の放射性セシウムの化学状態分析を行い、ガラスに溶解した状態で存在することを明らかにした。また後者として、中国貴州省のカルスト台地を研究対象として選び、硫酸イオンの硫黄・酸素同位体比やSr同位体比と種々の元素濃度を組合わせた研究を行い、その水試料中で人為起源成分が50％以上存在することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CsMP中の放射性セシウム（RCs）の化学状態の解明は、沈着後のRCsの挙動を推定する上で極めて重要である。この結果から、シリカ粒子の溶解と共にCsが水に溶出することが示唆され、その風化挙動の理解が今後重要になることが分かった。また本研究から、XAFS法中の微量元素の化学種解明のために超伝導転移端検出器（TES）が有効であることが分かった。またカルスト中の元素の人為起源の割合推定に成功したことは、今後さらにエアロゾルとして沈着した有害重金属元素の起源と環境挙動を解明する上で重要な貢献をすると期待される。
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