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2015 年度 実績報告書

地球表層物質に吸着した重金属イオンの高分解能分析手法の確立とその吸着機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24340133
研究機関東京大学

研究代表者

小暮 敏博  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50282728)

研究分担者 和田 信一郎  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60108678)
中井 泉  東京理科大学, 理学部, 教授 (90155648)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード粘土鉱物 / 重金属 / セシウム / 風化黒雲母 / スメクタイト / 放射能汚染
研究実績の概要

今年度は昨年度に引き続き、東京大学大学院農学生命研究科の施設を利用して、ラジオアイソトープ(137Cs)を用いて実際の放射能汚染と同程度の濃度で土壌中鉱物へのCs吸着実験を行い、IPオートラジオグラフィによってその吸着量を調べた。このときに数種類の土壌鉱物粒子を同じ基板上に並べ、これにCsを含む溶液を滴下するという条件(福島における雨滴から土壌へのCs吸着を想定したもの)で実験を行った。その結果、このような条件では福島で採取された風化黒雲母が他の一般的な土壌に比べ遥かに多くのCsを吸着することが明らかとなった。風化黒雲母以外では鉄含有スメクタイトが高い吸着能力を示したが、風化黒雲母と共存する場合はその吸着量は風化黒雲母に比べて圧倒的に少なかった。また風化黒雲母への吸着プロセスは、スメクタイト等に比べ時間をかけて進行することが明らかとなった。
また137Csを吸着させた風化黒雲母と鉄含有スメクタイトから、さまざまな電解質溶液によってどのようにCsが溶脱するかを調べた。その結果、風化黒雲母に吸着したCsは酢酸アンモニウムや塩化セシウムなどではほとんど溶出せず、塩酸など珪酸塩層をある程度溶解することが予想される溶液でのみ、ある程度の溶出が認められた。これらの結果はスメクタイトと大きく異なり、一般的なイオン交換とは違う吸着・固定反応であることが明瞭となった。また風化黒雲母の塩酸によるCsの溶出は、その吸着時間が長いほど減少するという結果が得られ、時間とともにCsはより強く固定されていくことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Yonsei University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Yonsei University
  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      ロシア科学アカデミー
  • [雑誌論文] Identification of the actual cesium-adsorbing materials in the contaminated Fukushima soil.2016

    • 著者名/発表者名
      Mukai, H., S. Motai., T. Yaita, and T. Kogure
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 121-122 ページ: 188-193

    • DOI

      10.1016/j.clay.2015.12.030

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Internal structure of cesium-bearing radioactive microparticles released from Fukushima nuclear power plant.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, N., M. Mitome, K. Akiyama-Hasegaea, M. Asano., K. Adachi and T. Kogure
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 20548

    • DOI

      10.1038/srep20548

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cesium adsorption/desorption behavior of clay minerals considering actual contamination conditions in Fukushima.2016

    • 著者名/発表者名
      Mukai, H., A. Hirose, S. Motai., R. Kikuchi, K. Tanoi., T. M. Nakanishi., T. Yaita and T. Kogure
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 21543

    • DOI

      10.1038/srep21543

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cesium sorption to paddy soil in Fukushima2015

    • 著者名/発表者名
      Fujii, E., K. Tamura, T. Hatta, H. Yamada, T. Yaita, and T. Kogure
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: 19 ページ: 17-22

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 福島で放射性セシウムを吸着・固定している鉱物は何か2015

    • 著者名/発表者名
      小暮敏博
    • 雑誌名

      地球化学

      巻: 49 ページ: 195-201

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.49.195

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 放射性Csを吸着している粘土鉱物はどのようなものか―IPオートラジオグラフィと電子顕微鏡による探索―2015

    • 著者名/発表者名
      小暮敏博
    • 雑誌名

      粘土科学

      巻: 54 ページ: 22-27

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 福島実汚染レベルにおける風化黒雲母からのCsの脱離挙動2016

    • 著者名/発表者名
      向井広樹, 甕聡子, 小暮敏博, 田村堅志, 矢板毅
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年春の年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-28
  • [学会発表] 福島の放射性微粒子の正体は何か2016

    • 著者名/発表者名
      小暮敏博
    • 学会等名
      第12回放射能の農畜水産物等への影響についての研究報告会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂 (東京都文京区)
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射性Csを吸着している粘土鉱物はどのようなものか‐IPオートラジオグラフィと電子顕微鏡による探索‐2015

    • 著者名/発表者名
      小暮敏博
    • 学会等名
      環境放射能除染学会第10回講演会
    • 発表場所
      ハロー貸会議室新橋(東京都港区)
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 南アフリカ産バーミキュライトの不均質性について2015

    • 著者名/発表者名
      菊池亮佑, 甕聡子, 向井広樹, 小暮敏博
    • 学会等名
      第59回粘土科学討論会
    • 発表場所
      山口大学(山口県山口市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] Fukushima nuclear disaster and clay2015

    • 著者名/発表者名
      Kogure, T. and T. Yaita
    • 学会等名
      EuroClay
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2015-07-06 – 2015-07-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オートラジオグラフィによる実環境を考慮した粘土鉱物のCs吸着挙動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      小暮敏博, 向井広樹, 廣瀬農, 甕聡子, 田野井慶太朗, 中西友子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-26
  • [学会発表] 福島の放射能土壌汚染の顕微解析2015

    • 著者名/発表者名
      向井 広樹,甕 聡子,小暮 敏博
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-26
    • 招待講演
  • [備考] 査読付発表論文 学会・研究発表 総説・解説等 (2007-2016)

    • URL

      http://www-gbs.eps.s.u-tokyo.ac.jp/kogure/recent/recent-index.html

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-31  

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