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2013 年度 実施状況報告書

生物性マンガン酸化物によるアクチノイドの特異的吸着挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24760717
研究機関広島大学

研究代表者

田中 万也  広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60377992)

キーワード生物性マンガン酸化物 / アクチノイド / 吸着
研究概要

マンガン酸化物はアクチノイドを強く吸着し、環境中でのアクチノイド移行を遅延させる効果があると考えられる。一方で、生物性マンガン酸化物と共存する微生物(マンガン酸化菌)が排出する有機物はアクチノイドと錯体を形成し水溶液中で安定化することから移行を促進させる可能性がある。環境中のマンガン酸化物はほとんどが微生物起源であると考えられており、生物性マンガン酸化物を用いてアクチノイドの吸着挙動を評価する必要がある。これまでの研究において生物性マンガン酸化物へのアクチノイド吸着は非生物的に人工合成したマンガン酸化物とは大きく異なることが示唆された。そこで、本研究計画では生物性マンガン酸化物へのアクチノイドの特異的な吸着機構を明らかにすることを目的とした。
今年度はNp(V)の吸着挙動に着目して研究を進めた。生物性マンガン酸化物と無機化学的に人工合成したマンガン酸化物に対してNp(V)の吸着実験を行った。その結果、Np(V)は非生物性マンガン酸化物へ強く吸着する結果が得られたが、生物性マンガン酸化物へのNp(V)吸着はかなり弱いことが示された。非生物性マンガン酸化物への強いNp(V)吸着はマンガン酸化物表面上でのNp(V)の酸化の可能性を示唆している。一方、生物性マンガン酸化物は表面にMn(II)が吸着していることがX線吸収微細構造(XAFS)スペクトルの測定結果から明らかとなった。このようなマンガン酸化物表面上のMn(II)とNp(V)の間の吸着の競合がNp(V)吸着量を低下させた可能性が考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通り生物性マンガン酸化物への特異的なアクチノイド吸着挙動が観察された。生物性マンガン酸化物へのアクチノイド吸着実験はおおむね順調に進んでいると言える。

今後の研究の推進方策

マンガン酸化物表面上でのアクチノイドの吸着構造を明らかにする。マンガン酸化物表面上においてNp(V)が酸化の可能性も含めて生物性マンガン酸化物と非マンガン酸化物との間のNp(V)吸着メカニズムの違いを明らかにする。U,Th,Puなどの他のアクチノイドとの吸着挙動の違いについても調べる予定である。

次年度の研究費の使用計画

旅費等が当初の予定よりも節約できたため。
今年度の旅費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Immobilization of selenium by biofilm of Shewanella putrefaciens with and without Fe(III)-citrate complex.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., Sakama, Y., Saiki, H., Kitamura, A., Yoshikawa, H. and Tanaka, K.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Sci. Technol.

      巻: 51 ページ: 108-115

    • DOI

      10.1080/00223131.2013.851041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cobalt(II) sequestration on fungal biogenic manganese oxide enhanced by manganese(II) oxidase activity Applied Geochemistry.2013

    • 著者名/発表者名
      Chang, J., Tani, Y., Naitou, H., Miyata, N., Seyama, H. and Tanaka, K.
    • 雑誌名

      Appl. Geochem.

      巻: 37 ページ: 170-178

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2013.07.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of spatial distribution of radiocesium in a paddy field as a potential sink.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K., Iwatani, H., Takahashi, Y., Sakaguchi, A., Yoshimura, K. and Onda, Y.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 ページ: e80794

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0080794

    • 査読あり
  • [学会発表] Particle-size dependent distribution of radiocesium in river sediments after the FDNPP accident.

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K., Iwatani, H., Sakaguchi, A., Takahashi, Y. and Onda, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt2013
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射性物質の土壌への沈着及び化学種解析に基づく移行挙動の理解

    • 著者名/発表者名
      田中万也
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境中での放射性セシウムの分布及び河川を通じた移行状況

    • 著者名/発表者名
      田中万也、坂口綾、高橋嘉夫
    • 学会等名
      第61回生態学会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 招待講演
  • [学会発表] 河床堆積物中の放射性セシウムの粒径別分布

    • 著者名/発表者名
      田中万也、岩谷北斗、坂口綾、高橋嘉夫、恩田裕一
    • 学会等名
      2013年度地球化学会年会
    • 発表場所
      筑波大学
  • [学会発表] Retention of radiocesium incorporated in tree leaves contaminated by fallout of the radionuclides emitted from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tanaka, Hokuto Iwatani, Aya Sakaguchi, Yoshio Takahashi, Yuichi Onda
    • 学会等名
      APSORC2013
    • 発表場所
      金沢市文化ホール

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公開日: 2015-05-28  

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