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論文

Study on coordination structure of Re adsorbed on Mg-Al layered double hydroxide using X-ray absorption fine structure

田中 万也; 香西 直文; 大貫 敏彦; Grambow, B.

Journal of Porous Materials, 26(2), p.505 - 511, 2019/04

本研究では、XAFS法を用いてMg-Al層状複水酸化物(LDH)に吸着したレニウム(テクネチウムのアナログ)の局所構造を調べた。焼成したLDHと未焼成のLDHでは、焼成LDHの方がレニウムの吸着量が多かった。塩化物イオン, 硝酸イオン, 硫酸イオン等の存在下においてはレニウムの吸着量が低下した。レニウムの吸着はLDH層間への陰イオン交換によるものと考えられ、可逆反応であることが分かった。XAFSスペクトルの解析結果から、レニウムは外圏錯体として吸着していることが明らかとなった。外圏錯体は静電的吸着であり、競合する陰イオンの存在により吸着量が低下する事実と調和的である。

論文

Continuous liquid-liquid extraction of uranium from uranium-containing wastewater using an organic phase-refining-type emulsion flow extractor

永野 哲志; 長縄 弘親; 鈴木 英哉; 利光 正章*; 三田村 久吉*; 柳瀬 信之*; Grambow, B.

Analytical Sciences, 34(9), p.1099 - 1102, 2018/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:59.3(Chemistry, Analytical)

大量のウラン廃液からウランを連続的に抽出するために、溶媒洗浄型のエマルションフロー(EF)システムを開発した。これまでのEFシステムは有機溶媒を洗浄する仕組みを持っていないために、大量廃液を処理する際には有機溶媒に目的元素が蓄積し抽出性能が劣化するという問題があった。そこで、目的元素の蓄積を抑制するために有機溶媒洗浄ユニットを備えたシステムを新たに開発しウラン廃液処理に適用したところ、抽出性能の劣化を起こすことなく連続処理ができることが分かった。

論文

Complexation of Eu(III), Pb(II), and U(VI) with a ${{it Paramecium}}$ glycoprotein; Microbial transformation of heavy elements in the aquatic environment

香西 直文; 坂本 文徳; 田中 万也; 大貫 敏彦; 佐藤 隆博*; 神谷 富裕*; Grambow, B.

Chemosphere, 196, p.135 - 144, 2018/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:56.97(Environmental Sciences)

バクテリアや菌類等の微生物が環境中で重元素の化学状態を変化させることは知られているが、原生動物の作用についてはほとんど未解明である。本研究では、代表的な原生動物であるゾウリムシと水中のEu(III), Pb(II), U(VI)の反応を調べた。micro-PIXEを用いた非破壊分析では、ゾウリムシ生細胞に吸着した重元素はほとんど検出できなかったが、死滅細胞へは明らかな吸着が認められた。生細胞の細胞表面から自然に溶出する糖タンパク質と重元素が結合して擬似コロイドとなることを見いだした。本来は細胞に吸着するはずの元素が糖タンパク質と錯形成し水溶性の擬似コロイドとなることにより、生細胞への吸着が低下したことが示唆される。

口頭

Development of accumulation technic of $$^{137}$$Cs using mushroom mycelium and minerals

坂本 文徳; 香西 直文; 田中 万也; Grambow, B.*

no journal, , 

福島第一原発事故から6年が経過した。しかし、森林地帯の除染はほとんど手つかずのままである。福島県内の森林土壌の効率的な除染方法を開発するため、最初に我々は約1500種類の真菌によるCs-137の濃集試験を通して真菌の菌糸に濃集するCs-137の放射能を評価する方法を考案した。そして、栄養培地、Cs-137を効率的に濃集する真菌の菌糸、そしてゼオライト, バーミキュライト, 金雲母の混合鉱物で構成される薄い除染バッグを製作した。その除染バッグは福島の森林内の汚染土壌からCs-137を濃集した。鉱物無しでは、菌糸の死後Cs-137が環境中に再放出する。鉱物を加えることにより、菌糸中のCs-137は菌糸の死後も鉱物に安定的に固定された。

口頭

Accumulation of $$^{137}$$Cs by shiitake cultivated in mushroom bed

Guido, F.; 香西 直文; 坂本 文徳; Grambow, B.

no journal, , 

本研究は、キノコの子実体内における放射性セシウムの濃集機構を解明することを目的として行った。セシウム137($$^{137}$$Cs)は、原子炉内で発生する最も一般的なウランの核分裂生成物の一つであり、2011年に福島第一原子力発電所事故の際に広く拡散した。現在、半減期の長い$$^{137}$$Cs(30.1年)による汚染は主な懸念の一つであり、さらに森林においてはセシウムは、動物、植物、真菌などの異なる生物によって蓄積される。真菌の場合、$$^{137}$$Csを効率的に濃集する種が同定されており、汚染されたキノコの摂取が放射能の内部被ばくにつながる可能性がある。以上より、セシウムがキノコによって蓄積されるメカニズムを理解することは特に重要である。さらに、キノコが死んだ後に$$^{137}$$Csが土壌に放出されるメカニズムについても解明されていない。本研究では、$$^{137}$$Csの取り込みを別のカチオン(K)と比較することにより、その取り込みの理解を向上させることを目指している。このために、しいたけをモデル生物として使用し、実験室条件下で$$^{137}$$CsおよびKに曝露した。子実体のサンプルを異なる成熟段階で採取し、それらの放射能をGe検出器で分析することにより、異なる成熟段階での取り込みを評価した。

口頭

福島県で採集したタマゴタケに濃集した$$^{137}$$Csの分析

坂本 文徳; 香西 直文; Guido, F.; Grambow, B.

no journal, , 

福島第一原子力発電所由来の$$^{137}$$Csは依然として福島県内の森林地帯に多く滞留したままである。森林における放射性セシウム循環機構解明研究の一環として、福島県川俣町に自生するタマゴタケの各生育段階(卵状, 未成熟, 成熟, 成熟後)と部位別(傘と柄)の$$^{137}$$Cs放射能を測定した。その結果、卵状と成熟サンプルに$$^{137}$$Csがより濃集していることを確認した。未成熟サンプルはわずかに1個で正確な評価は難しいが、成熟後のきのこの濃集量が減少したのは、一度濃集した$$^{137}$$Csを再度環境中に放出しているためと考える。傘と柄の濃集割合を比較した結果、成熟期で傘の方が柄よりも多くの$$^{137}$$Csを濃集していることを確認した。

口頭

Organic acids production as a possible mechanism of uptake of $$^{137}$$Cs by mushrooms

Guido, F.; 坂本 文徳; 香西 直文; Grambow, B.

no journal, , 

2011年の福島原子力発電所事故により大量の放射性核種が拡散した。7年が経過したが、$$^{137}$$Csは半減期が長くかつ森林にその多くが残存しており、主な問題の一つとなっている。セシウムはきのこなどの生物に取り込まれたり蓄積したりする可能性がある。その結果として、食物連鎖中にセシウムが取り込まれ、環境中を循環してしまうことが考えられる。きのこによる土壌からのセシウムの取り込み機構を解明することは、セシウムの環境動態の把握の鍵となる。土壌中において、セシウムは粘土鉱物に強く固定されているため、生物はほとんど利用できない。しかし、きのこによって生産される有機酸やシデロホアは、鉱物表面からセシウムを取り除き、生物が利用できるようにする可能性を有している。そこで本研究では、セシウム蓄積能力を事前に評価したおよそ1000の保存株からいくつかを選択した。生産する有機酸をGC-MSで同定し、HPLC-ICP-MSで定量した。これらの有機酸を用いて、セシウム脱離試験を行い、シデロホア試薬との比較を行った。

口頭

$$^{137}$$Cs濃集ときのこの種の関係ならびに$$^{137}$$Cs存在下で発現するタンパク質の研究

坂本 文徳; Guido, F.; 香西 直文; 田中 万也; Grambow, B.

no journal, , 

放射性セシウムは生物にとってストレスとなるが、一部の植物や菌類が放射性セシウムを濃集することは以前から知られている。我々は微生物による放射性セシウムの除染を目的として、きのこを利用した研究を続けている。きのこの放射性セシウムの濃集機構を明らかにするため、種特異性、発現タンパク質の特定などの解明を試みた。実験の結果、種が同定できたきのこで$$^{137}$$Csの濃集割合が高かった上位10種と、逆に濃集割合が低かった下位10種を同定した。種による特異性を調べたが、何らかの傾向, 規則性, 特異性を発見することはできなかった。ただし、濃集割合が高い種は培養期間が長く、濃集割合が低い種は培養期間が短い傾向が明らかとなった。タンパク質の二次元電気泳動解析の結果から、$$^{137}$$Cs存在下で特異的に発現するタンパク質を4種類、消失するタンパク質を5種類特定した。当該タンパク質の機能については現在調査中である。

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