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生体鉱物化における生物由来ナノ粒子の形態制御

Mechanism and crystallochemical signature of nano-particles formation by microorganisms

塩津 弘之 ; Jiang, M.*; 仲松 有紀*; 大貫 敏彦; 宇都宮 聡*

Shiotsu, Hiroyuki; Jiang, M.*; Nakamatsu, Yuki*; Onuki, Toshihiko; Utsunomiya, Satoshi*

高レベル放射性廃棄物の処分には地層処分が検討されているが、長期貯蔵後の人工バリア崩壊と地下水の浸入によって高レベル放射性廃棄物の変質が起きた場合、放射性核種の放出が予想される。一方で、地下環境中には多様な微生物が普遍的に存在しており、微生物-放射性核種間相互作用が放射性物質の移行挙動を支配する要因の一つであると考えられ、核種移行モデルの構築にはその詳細なメカニズム解明が必須である。本研究では、複数Ln存在系で微生物(酵母)への吸着実験を行い、酵母への元素分配傾向を定量的に示し、各パラメーターの影響を解明することを目的とした。結果、pH3では溶液中で生成したLnPO$$_{4}$$が細胞表面に吸着し、pH4, 5ではLnが静電吸着したサイトで鉱物化が進むことが明らかになった。また、Lnの静電吸着は、monazite結晶構造生成を阻害することが示唆された。さらに生体鉱物化における軽Lnの優先的な分配は、溶解度積に支配されていると考えられる。

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