Sorption of Cs and Eu ions onto sedimentary rock in the presence of gamma-irradiated humic acid

Zhao, Q.*; 齊藤 毅*; 宮川 和也; 笹本 広; 小林 大志*; 佐々木 隆之*

Journal of Hazardous Materials, 428, p.128211_1 - 128211_10, 2022/04

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.128211

令和2年度以降の幌延深地層研究計画において原子力機構が取り組んでいる課題の1つである「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」では、坑道周辺の掘削損傷領域において物質移行に関するデータの取得が必要である。本研究では、地下水中に含まれる腐植物質であるフミン酸に着目し、放射線によるフミン酸の分解反応がCsイオンとEuイオンの収着能へ与える影響について、幌延地域の堆積岩を例として調べた。放射線を照射していないフミン酸の存在下では、Euはフミン酸と錯体を形成することで、岩石への収着能は低下する。一方で、放射線の照射によりフミン酸が分解されると、岩石へ収着するEuイオンが増加することが確認された。また、Csの岩石への収着能はフミン酸の影響を受けることが無く、また、放射線により分解されたフミン酸の影響も見られないことが分かった。以上のことから、廃棄体の近傍ではフミン酸の放射線分解により、岩石への収着するEuイオンの割合が大きくなることが考えられる。

Synthesized research report in the second mid-term research phase, Mizunami Underground Research Laboratory Project, Horonobe Underground Research Laboratory Project and Geo-stability Project (Translated document)

濱 克宏; 笹尾 英嗣; 岩月 輝希; 尾上 博則; 佐藤 稔紀; 藤田 朝雄; 笹本 広; 松岡 稔幸; 武田 匡樹; 青柳 和平; et al.

JAEA-Review 2016-014, 274 Pages, 2016/08

JAEA-Review-2016-014.pdf:44.45MB

日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分の実現に向けた国の第2期中期目標(平成2226年度)に基づき中期計画を策定し、処分事業と国による安全規制の両面を支える技術基盤を整備するため、地層処分研究開発と深地層の科学的研究の2つの領域において研究開発を進めている。今般、本中期計画期間における深地層の科学的研究分野(超深地層研究所計画、幌延深地層研究計画、地質環境の長期安定性に関する研究)の成果を取りまとめるにあたり、処分事業におけるサイト選定から処分開始に関する意思決定ポイントまでに必要な技術情報を事業者・規制機関が活用しやすい形式で体系化し、所期の目標の精密調査(前半)の段階に必要となる技術基盤として整備した。

3次元免震装置の研究開発,30; 許容速度の増大を図ったオイルダンパの繰り返し加振結果

遠藤 直毅*; 足立 佳彦*; 深沢 剛司*; 杣木 孝裕*; 宮川 高行*; 山本 智彦; 岡村 茂樹*

no journal, , 

高速炉の3次元免震装置や2次元免震装置では水平方向の減衰力を得るために、水平オイルダンパの使用が予定されている。昨今、構造物の地震に対する裕度向上を目的として、設計で用いる基準地震動の加速度レベルが大きくなっており、これによって、一般建築向けに市販されている免震用オイルダンパの許容速度では十分な裕度を確保することが難しくなってきている。本研究開発においては、その形状は現在市販されているオイルダンパと同規模ではあるが、一般建築で適用されているオイルダンパの許容速度に対して2倍以上となる高速型のオイルダンパの開発を進めている。本検討では、このオイルダンパの減衰特性を検証するため、油圧のサーボ型試験機を用いた加振試験を実施した。本稿では、繰り返し特性を把握するための試験条件およびその結果ついて述べる。

陸域深部地下環境から取得した新規微生物 sp. Z1-71株のメタン生成アーキアとの共培養について

上野 晃生*; 玉澤 聡*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 猪股 英紀*; 天野 由記; 宮川 和也; 長沼 毅*; 五十嵐 敏文*

no journal, , 

幌延深地層研究センターの位置する北海道幌延町の深部地下水にはメタンが溶存している。また、酸化還元電位は-250から-100mVの還元的な値を示す。この電位は硫酸還元反応や二酸化炭素の還元によるメタン生成反応により支配されていると考えられており、その還元反応には微生物活動による触媒反応が必要である。しかしながら、微生物活動によるメタン生成機構や地下水中への二酸化炭素の供給機構については不明な点が多い。本研究では本地域におけるメタン生成機構の解明を目的として、地下施設内のボーリング孔から得られた地下水から新規微生物を取得し、その機能を調べた。取得された新規微生物Mangrovibacterium sp. Z1-71株はD-Glucoseを炭素源として水素を生成することが分かった。この新規微生物を、同地下施設から単離された水素資化性メタン生成古細菌とN/CO雰囲気で共培養した結果、メタンの発生が認められた。メタン生成古細菌単体ではメタンが生成されなかったことを踏まえると、本研究で取得された新規微生物が生成する水素もしくは低分子量有機物を用いてメタン生成古細菌がメタンを生成していることが考えられる。

3次元免震装置の研究開発,35; 3次元免震装置及び水平オイルダンパの検討概要

岡村 茂樹*; 宮川 高行*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 平山 智之*; 深沢 剛司*; 藤田 聡*; 杣木 孝裕*; 遠藤 直毅*

no journal, , 

2021年度に実施した3次元免震装置に関する試験概要について報告する。3次元免震装置を構成する皿ばね及び摺動材に関する要素試験を実施した。ユニット化した皿ばね及び摺動材について、荷重-変位関係を取得した。摺動材については、摩擦荷重-変位関係についてもデータを取得した。また、3次元免震装置の厚肉積層ゴム,皿ばねユニット,摺動材及び水平支持構造で構成する1/2縮尺モデルでの試験体を用いた組合せ試験を実施した。また、許容速度2.7m/sを達成した水平オイルダンパを2体試作した。加えて、3次元免震装置を適用した原子炉建屋の地震応答解析を実施した。

陸域深部地下環境から取得した新規微生物の水素代謝とメタン生成菌との関係性

上野 晃生*; 佐藤 聖*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 猪股 英紀*; 玉澤 聡*; 天野 由記; 宮川 和也; 長沼 毅*; 五十嵐 敏文*

no journal, , 

幌延深地層研究センター地下施設より採取した地下水を接種源とし、偏性嫌気性の新規微生物Mangrovibacterium sp.Z1-71株(以下Z1-71株)を取得した。全ゲノム解析の結果、ゲノムサイズが約5.7Mbpと、既報のMangrovibacterium属細菌とほぼ同じゲノムサイズであった。16S rRNA遺伝子(1450 bp)の配列比較では、最近縁種のM. diazotrophicum DSM 27148株とは94.6パーセントの一致性であったこと、全ゲノムを用いた系統解析では、既知のMangrovibacterium属とは異なるクレードに分類されたことから、Z1-71株は新種細菌である可能性が高いことが分かった。グルコースを炭素源として培養試験を行った結果、水素を生成することが分かった。過去に同地下環境から単離された水素資化性メタン生成アーキア、Methanoculleus horonobensis T10株(以下T10株)との共培養試験を行った。T10株単独の培養ではメタンは生じなかったが、Z1-71株との共培養を行ったところメタンが生じた。本実験結果より、Z1-71株が生成する水素もしくは低分子量有機物を用い、T10株がメタン生成を行うと考えられた。

陸域深部地下珪藻質泥岩層に生息する未培養Bacteroidetes門発酵性細菌の分離培養化と生理機能の解析

玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*

no journal, , 

嫌気的環境の一つである陸域地下珪藻質泥岩層は地球上に広く分布しており、北海道北部地域の天塩平野の地下には、新生代新第三紀中新世に形成された海成堆積物から成る珪藻質泥岩層が広がっている。これまで珪藻質泥岩層のボーリングコア試料または孔隙水の微生物群集構造解析やメタゲノム解析によって、発酵性細菌と推測される微生物群の存在は示唆されていたものの、現在まで分離培養されておらずその生理生態学的機能はほとんど明らかにされていなかった。本報告は、幌延深地層研究センターの深度250m調査坑道から採取した地下水から、新規Bacteroidetes門細菌HJ250株の純粋分離に成功したことを報告するものである。HJ250株は、15-37C、pH6.0-9.0で生育可能な絶対嫌気性の発酵性細菌であり、メタン生成菌が利用可能な有機化合物を作り出す能力を持っていることが推測される。また、異なる深度の地下水試料から、HJ250株と100%の相同性を示すDNA配列が検出されたことから、HJ250株は原位置にただ存在するだけでなく、珪藻質泥岩層の特に比較的浅部域における嫌気的有機物分解反応に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。