2024 Fiscal Year Annual Research Report
微生物を含む液中における二酸化ウラン表面の微細構造変化
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21K14568
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
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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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 二酸化ウラン / 微生物 / 福島第一原子力発電所 / 放射線 / 溶解 / 燃料デブリ / 遺伝子 / ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、二酸化ウランが微生物による作用により溶解が促進されるかを評価することである。二酸化ウランの溶解に寄与する微生物を特定し、その作用メカニズムを解明するためには、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。
具体的に、二酸化ウランを多く含む燃料デブリが堆積する福島第一原子力発電所（1F）２号機（1F-2）から、事故発生9年後の滞留水を採取し、液体培地で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、DDBJデータベースと照合した結果、Micrococcus luteus、Marinobacter属、Dietzia kunjamensisに分類される、またはこれらの近縁種であることが明らかになった。このうち、Marinobacter属は海水中に広く存在する細菌であり、1F-2のトーラス室内の滞留水も海水成分を多く含むことから、本菌株は採取後の混入ではなく、環境由来のものであると判断した。また、この菌株は基準株のDNA配列と一部に相違が認められ、約10年間にわたる高放射線環境下での生存により、DNAに変異が生じ、新たな特性を獲得している可能性が示唆された。さらに、1Fと同程度である約5 Gy/hのγ線照射環境下でこれらの菌株を培養し、照射後の遺伝子発現状態を基準株と比較することで、放射線応答特性を評価した。その結果、基準株とは異なる遺伝子発現パターンが確認され、現在も詳細な解析を進めている。
今後は、得られた遺伝子情報や遺伝子発現特性を詳しく解析することで、二酸化ウランの微生物による溶解促進メカニズムや、耐放射線性に関わる代謝メカニズムの解明を目指す。
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[Journal Article] Microbiome analysis of the restricted bacteria in radioactive element-containing water at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station2024
Author(s)
T. Warashina, A. Sato Asako, H. Hinai, N. Shaikhutdinov, E. Shagimardanova, H. Mori, S. Tamaki, M. Saito, Y. Sanada, Y. Sasaki, K. Shimada, Y. Dotsuta, T. Kitagaki, S. Maruyama, O. Gusev, I. Narumi, K. Kurokawa, T. Morita, T. Ebisuzaki, A. Nishimura, Y. Koma, A. Kanai
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Journal Title
Applied and Environmental Microbiology
Volume: 90
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
