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寺島 元基; 遠藤 貴志*; 紀室 辰伍; 別部 光里*; 根本 一昭*; 天野 由記
Journal of Nuclear Science and Technology, 60(4), p.374 - 384, 2023/04
被引用回数：2 パーセンタイル：53.91(Nuclear Science & Technology)For better understanding of impact of natural organic matters (NOM) on facilitating migration of 
Se in underground environments, association mechanism between Se and humic substance (HS) in groundwater was investigated by incubation experiments using groundwater sample under abiotic and biotic conditions and speciation analyses by an isolation technique with DAX-8 resin and a size exclusion chromatography coupled on-line to UV-Vis and ICP-MS detection (SEC-UV-ICP-MS). Selenite added into the groundwater was reduced to elemental Se only when microbial activity was stimulated by a nutrient. The speciation analysis by the isolation technique showed the presence of Se associated with HS and that proportion of the associate to total dissolved Se is highest in the reducing condition. The SEC-UV-ICP-MS analyses of alkaline extracts from the DAX-8 resin showed that Se was coeluted with Fe as well as HS, regardless of microbial activity and redox conditions. Logarithmic peak areas of Se and Fe coeluted with HS in the SEC chromatograms was linearly correlated in the moderately oxidizing condition (r = 0.947, p 
0.01 with addition of Se; r = 0.995, p 
0.01 without the addition of Se). The SEC chromatogram of Se coeluted with HS in the reducing condition was well matched with those of Se-Fe-HS ternary complex in the moderately oxidizing condition. Therefore, these suggest that the association between Se and HS in groundwaters can be dominated by a formation of Se-Fe-HS ternary complex.
遠藤 貴志*; 舘 幸男; 石寺 孝充; 寺島 元基
日本原子力学会和文論文誌, 20(1), p.9 - 22, 2021/03
デンドリマーを用いた圧縮ベントナイト中のコロイドの拡散・ろ過挙動の評価手法を構築した。サイズが5.7
7.2nmのPAMAMデンドリマーコロイドの拡散・ろ過挙動を、塩濃度0.0050.5mol/L NaCl溶液で飽和させた乾燥密度0.8Mg/m
のベントナイトを対象に、透過拡散試験によって調査した。得られた破過データと内部プロファイルから、デンドリマーコロイドの実効拡散係数とろ過率を導出した。取得された実効拡散係数は、塩濃度とともに増加する傾向を、ろ過率は逆に塩濃度とともに減少する傾向を確認した。これらの傾向は、先行研究で得られたイオンやコロイドの拡散データと整合するほか、塩濃度の変化に伴う間隙構造や静電的相互作用等から推定される傾向と一致するものであり、ここで構築したコロイドの拡散・ろ過挙動の有効性が確認された。
寺島 元基; 遠藤 貴志*; 宮川 和也
Journal of Nuclear Science and Technology, 57(4), p.380 - 387, 2020/04
被引用回数：2 パーセンタイル：21.58(Nuclear Science & Technology)Concentrations of humic substance (HS) in deep sedimentary groundwater were determined by the carbon concentration-based DAX-8 resin isolation technique. The groundwater samples were collected from test galleries at different depths in the Horonobe Underground Research Laboratory (URL) of Hokkaido, and two subsidence observation wells of Niigata in Japan. The analytical condition was optimized for the groundwater samples with a high salinity and a high concentration of DOM. The analytical results showed that the HS concentrations vary with the depth and the area. The HS proportions to DOM slightly varied with the depth. The regression analysis showed that the HS concentrations are positively correlated with the DOM concentrations. The low deviation of the HS proportions from the slope in the regression equation indicated that the slight variation of HS proportion can be trivial in the prediction of the concentration of HS. These results can provide a useful information on the HS concentration and its prediction from the DOM concentration in sedimentary groundwater.
天野 由記; 遠藤 貴志; 根本 一昭; 舘 幸男
no journal, ,
本研究では、天然環境においてアクチノイドのアナログ元素となるランタノイドに活性化される微生物群集に関する調査を行った。幌延深地層研究センター地下施設内に掘削されたボーリング孔から地下水を採取し、地下水中に存在する微生物を嫌気条件下でランタノイドとともに培養した。培養試験中、添加したランタノイド元素, 鉄, 硫黄の濃度を吸光光度法およびICP-MSを用いて測定するとともに、微生物群集組成について次世代シーケンサーを用いた解析を行った。その結果、初期の地下水と培養後の地下水中の微生物群集組成は異なることが示され、培養前の地下水はFirmicutes, Proteobacteria,およびChloroflexi等が優占する多様な微生物群で構成されていたのに対し、ランタノイド添加後の地下水は、金属還元能力を有することで知られているChlostridium, GeorgfuchsiaもしくはRodobacter spp.に近縁な種が増殖していることが明らかになった。これらの結果は、高レベル放射性廃棄物の地層処分システムにおいて、微生物とアクチノイドの相互作用が起こる可能性を示唆している。
遠藤 貴志; 天野 由記; 根本 一昭; 伊藤 剛志; 舘 幸男
no journal, ,
地下環境における微生物コロイドの核種移行影響評価技術開発を目的として、北海道幌延町において地下水を採取し、地下水中の全コロイドおよび微生物コロイド密度に関するデータを取得した。また、嫌気的条件下にて希土類元素の収着試験を行い、全コロイドに対する元素の収着特性を評価するとともに、微生物と元素の相互作用について考察した。
板垣 亘; 野口 好一; 遠藤 紀生; 中村 俊之; 芦田 貴志; 齊藤 隆一; 染谷 博之*; 遠峰 洋*; 加藤 淳*; 郡司 雅勝*
no journal, ,
近年、原子力業界では福島第一原子力発電所の事故以来、多くの原子力プラントが長期停止したことで、原子力に携わる技術者の技術維持が困難な環境となっている。高速実験炉「常陽」においても、平成19年に発生した「燃料交換機能の一部阻害」および東日本大震災の影響により、「常陽」を利用した照射試験が長らく休止している。このため、「常陽」で照射する装置の製作の一翼を担う照射装置組立検査施設(IRAF)における「ものづくり」の技術維持が困難な状況になっている。「常陽」が平成26年12月に「燃料交換機能の一部阻害」からの復旧を果たして、今後、新規制基準の適合性審査をへて再起動を目指してゆく中、照射試験再開の前提となる照射装置の製作技術の伝承は喫緊の課題の一つである。本件では、IRAFにおける照射装置製作に係る技術伝承活動について報告する。
遠藤 貴志*; 石寺 孝充; 寺島 元基; 舘 幸男
no journal, ,
圧縮ベントナイトのコロイドのろ過性能を評価するため、樹状高分子であるデンドリマーの高塩濃度条件での安定性確認試験と透過拡散試験を実施した。試験の結果より、デンドリマーを用いることで、従来困難であった高塩濃度条件での圧縮ベントナイトのコロイドろ過性能の評価が可能であることを確認した。
寺島 元基; 遠藤 貴志*; 紀室 辰伍; 宮川 和也
no journal, ,
疎水性樹脂(DAX-8)を腐植物質の固相抽出剤として用いる定量分析手法を用いて、北海道沿岸部の異なる深度に存在する堆積岩地下水と新潟県沿岸部に存在する堆積岩地下水に溶存する腐植物質を定量評価し、堆積岩地下水に溶存する天然有機物の組成とともに表層水における組成との違いを提示した。
寺島 元基; 別部 光里*; 遠藤 貴志*; 根本 一昭*; 天野 由記
no journal, ,
深部堆積岩地下水中の懸濁粒子に含まれる微生物の重量比と滅菌処理前後の懸濁粒子への希土類元素の分配係数の差とを用いて、未培養種を含む微生物への希土類元素の分配係数を間接的に評価した。評価した分配係数値は、これまでに報告されている培養した微生物への希土類元素の分配係数値と比較され、それらが概ね一致することを見出した。この結果は、核種と深部堆積岩地下水中に存在する微生物との相互作用の解明やその分配係数設定に有用となる可能性がある。
天野 由記; 別部 光里*; 遠藤 貴志*; 根本 一昭*; 佐藤 智文*; Thomas, B. C.*; Banfield, J. F.*
no journal, ,
We investigated the geochemical and microbial properties of groundwater samples and the habitat of biofilm collected from a borehole drilled in the Horonobe Underground Research Laboratories (Horonobe URL) at Horonobe area, Hokkaido, Japan. Samples were collected from a borehole at 140 m below the surface in the Horonobe URL, and the time series changes of geochemistry, microbial abundance, and microbial diversity were monitored for four days. To understand the ecological role of the biofilm in the deep subsurface, we analyzed metagenomically derived genome data from the groundwater samples. From the results of microscopic observation, it is indicated that abundant biofilm were collected in the groundwater samples. Analysis of 16S rRNA gene by next generation sequencing indicates that the biofilms were dominated by Candidatus Altiarchaeales (SM1 Euryarchaeon) in the methane- carbonate-rich groundwater. The genomes encode autotrophic metabolism that fix CO
via the Wood-Ljungdahl pathway and reductive tricarboxylic acid (TCA) cycles. The genes for polysaccharide biosynthesis were detected in the SM1 genomes. Biofilm phase were also characterized with accumulation/sorption of heavy metals such as Cr, Fe, Ni, Cu, Pb, Ce, Nd, U and Th. From the calculation of the bioaccumulation factor for the concentration of heavy metals, it is possible that the biofilms selectively accumulate heavy metals according to their metabolic activity. Hence, it is necessary to evaluate mechanisms of interaction between heavy metals, microbial community structure and metabolic activities of biofilms. The biofilm-mineral interaction provides an implication for the possible retardation of radionuclide migration in subsurface hydrology, which is of practical interest in geological disposal systems for high-level radioactive waste.
と地下水中溶存有機物との錯生成モデリング寺島 元基; 斉藤 拓巳*; 赤木 洋介*; 遠藤 貴志*
no journal, ,
深部地下水から分離・精製した腐植物質とEuとの錯生成データを元に、地下水中腐植物質に固有のNICA-Donnanモデルパラメータを整備し、その固有パラメータを導入したNICA-Donnanモデルを用いたEuと溶存有機物との錯生成モデリングから、腐植物質を対象に開発されたNICA-Donnanモデル・パラメータの適用性を明らかにした。
