| 研究課題/領域番号 |
21K14568
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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31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
北垣 徹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島廃炉安全工学研究所 廃炉環境国際共同研究センター, 主任研究員 (30770036)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 微生物 / 放射線 / 福島第一原子力発電所 / 二酸化ウラン / 溶解 / 燃料デブリ / 遺伝子 / ゲノム / 変異 / ウラン / チェルノブイリ / 液中その場観察 / 細菌 / 脱窒菌 / 原子間力顕微鏡 / ジルコン / 鉄酸化細菌 / マンガン酸化細菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核燃料物質の処分等の観点から、水中の二酸化ウランの溶解挙動を評価する実験が数多く行われているが、微細な表面構造の変化を評価していないため、実験毎にバラついた結果しか得られていない。また、微生物による影響を考慮していないこと等による、実環境下での溶解挙動との乖離が課題となっている。
本研究では、各種溶液中での二酸化ウランの微細な表面構造の変化や、微生物との相互作用をナノスケールから液中その場観察すると同時に、局所的な化学状態の変化を同定することにより、微生物を含む液中の二酸化ウランのナノスケールの表面構造や化学状態の変化を詳細に把握する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、微生物による二酸化ウランの溶解促進効果を評価することであり、これには、二酸化ウランを多く含む環境から微生物を採取し、特性を調査することが重要である。
福島第一原子力発電所2号機から事故発生9年後に滞留水を採取し、細菌の培養を行った結果、複数種の菌株の分離に成功した。これらの菌株からDNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いてDNAを解析、アセンブリングして全ゲノム配列を決定した。データベースと照合して細菌種を特定したが、これらの菌株は基準株のDNA配列と一部に相違が認められ、高放射線環境下での生存により、DNA変異が生じ、新たな特性を獲得している可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、福島第一原発事故後の高放射線環境から微生物を分離・解析し、二酸化ウラン溶解への影響を評価したものである。得られた菌株のゲノム配列には基準株と異なる変異が認められ、放射線下での進化や新たな特性獲得の可能性が示唆された。これにより、極限環境における微生物進化の理解が進むとともに、微生物による核燃料の溶解機構解明に貢献する。さらに、放射性廃棄物管理や環境修復技術への応用が期待され、原子力災害後の生態系評価にも資する社会的意義を有する。
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