Associations of trivalent actinides with microorganisms; Characterization of their coordination environment by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS)

3価アクチノイドと微生物との相互作用; 時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)による配位環境の評価

尾崎 卓郎; 木村 貴海 ; 大貫 敏彦; Francis, A. J.*

Ozaki, Takuo; Kimura, Takaumi; Onuki, Toshihiko; Francis, A. J.*

放射性同位体の環境挙動への微生物の影響を正確に予測するには、微生物細胞上での吸着元素の配位構造を明らかにする必要がある。本研究では、13種類の微生物について、バッチ法と時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)によりf元素である3価ユウロピウムと3価キュリウムの吸着速度及び分配率を調べた。実験に用いたすべての微生物において、素早い吸着と高い吸着率が見いだされた。一方、両元素の配位環境については微生物間で大きな差異が観察された。すなわち、高塩微生物(4種)上の配位子場は非高塩微生物(9種)上のそれよりも強かった。これらの実験事実は、3価のf元素は、高塩微生物上で非高塩微生物上よりも強く保持されることを示唆する。

Elucidation of the coordination structure of radionuclides on microbial cells is necessary to precisely predict the effect of microorganisms on the environmental behavior of radionuclides. In this study, the association of f-elements, Eu(III) and Cm(III) with 13 kinds of microorganisms was examined by a batch method and time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS). All the microorganisms used showed rapid kinetics and high distribution ratios of Eu(III) and Cm(III) on the cell surfaces. However, characteristics of the coordination environment of Eu(III) on the microorganisms significantly differed to each other: halophiles (4 strains) provided stronger ligand fields for Eu(III) compared to those non-halophiles (9 strains) did. These findings suggest that trivalent f-elements on the cells of halophiles are retained more tightly than those on non-halophiles.