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2018 年度 実績報告書

地衣類における金属蓄積・保持機構の解明と放射性汚染物質降下量評価への適用

研究課題

研究課題/領域番号 16K12627
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

土肥 輝美  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 福島環境安全センター, 技術副主幹 (50469821)

研究分担者 高橋 嘉夫  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
大村 嘉人  独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40414362)
町田 昌彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主席 (60360434)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード地衣類 / ヨウ素 / セシウム / ストロンチウム / 第一原理計算 / アルカリ金属
研究実績の概要

平成30年度は課題となっていたヨウ素(I)を含め、(1)表面形態・構造(栄養繁殖器官の有無)の異なるウメノキゴケ類2種間(遺伝的に近縁で二次代謝物が同一)のセシウム(Cs), ストロンチウム(Sr), Iの濃度比較、(2)生理的特徴(二次代謝物の種類)の異なる地衣類種および(1)の種を合わせた計3種間における元素濃度比較(種間差)、(3)上記(1)(2)で対象とした地衣類に含まれる主要二次代謝物とCsや他アルカリ金属との結合安定性評価、(4)実環境下における地衣類中の放射性Csの不均一分布の要因評価、について取り組んだ。
(1)および(2)については、地衣類中の各元素濃度を調べるためICP-AESおよびICP-MSを用いた。(1)の2種において、それぞれ栄養繁殖器官の殆ど無い部位、多い部位を断片化し、Cs, Srの濃度を比較した結果、2種ともにそれぞれ栄養繁殖器官の有無による有意差が無いことを見出した。(1)(2)の計3種間では、Cs, Srの濃度差が見られなかった一方で、(1)の2種間においてI濃度の有意差(P<0.05)を見出したことから、近縁種であってもIの取り込み機構が異なる可能性が示唆された。(3)では、二次代謝物4種について、Csを含むアルカリ金属(LiからCsまで)との結合安定性を第一原理計算により評価した結果、突出してアルカリ金属との錯体安定性を有する二次代謝物1種を見出した。(4)では、福島第一原子力発電所近傍において採取した地衣類に含まれる粒子状物質を電子顕微鏡等で分析した結果、Cs含有量の高い粒子が含まれることを見出した。このことから、実環境下での地衣類中のCsの不均一分布の一要因として、このようなCs含有量の高い粒子の存在が挙げられることが示された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Electron microscopic analysis of radiocaesium-bearing microparticles in lichens collected within 3km of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant.2019

    • 著者名/発表者名
      Terumi Dohi, Hisaya Tagomori, Yoshihito Ohmura, Kenso Fujiwara, Seiichi Kanaizuka, Kazuki Iijima
    • 雑誌名

      The Royal Society of Chemistry

      巻: Accepted ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Chemical Calculations for Norbadione A Complexes with Cs+, K+, and Na+ in Gas and Aqueous Phases2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Suno, Masahiko Machida
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: Accepted ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Electron microscopic analysis of the radiocaesium micro particles in lichens collected around the Fukushima Dai-ichi NPP2018

    • 著者名/発表者名
      Terumi Dohi, Hisaya Tagomori, Yoshihito Ohmura, Kenso Fujiwara, Seiichi Kanaizuka, Kazuki Iijima
    • 学会等名
      13th International Symposium on Nuclear and Environmental Radiochemical Analysis
    • 国際学会
  • [学会発表] 地衣類中の放射性セシウム経時変化2018

    • 著者名/発表者名
      土肥 輝美、吉村 和也、大村 嘉人、金井塚 清一、飯島 和毅
    • 学会等名
      地衣類研究会第47回大会
  • [学会発表] 森林内での菌類有機分子とセシウムの選択的錯体形成機構の理論研究2018

    • 著者名/発表者名
      数納 広哉、町田 昌彦、土肥 輝美
    • 学会等名
      原子力学会2018年秋の大会

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公開日: 2021-12-27  

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