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齋藤 禎一*; 平野 伸一*; 長岡 亨*; 天野 由記
Ecological Genetics and Genomics, 12, p.100042_1 - 100042_9, 2019/10
培養に依存しない分子生物学的手法によって、さまざまな環境中の微生物群集組成について分析が可能となった。これらの手法により、嫌気的で太陽光の存在しない、高温・高圧の極限環境からも多くの未培養原核生物が検出されている。近年、深海環境においても真核生物が検出されており、その結果真核生物が従来考えられてきたよりも広範囲にわたって生息可能であることが示された。本研究では、幌延深地層研究センターの地下施設深度250mの環境において、分子生物学的手法を用いた真核生物に関する研究を行った。その結果、幌延の深部堆積岩環境において、菌類が真核生物群集の優占種であることが示された。また、岩石試料中からZygomycete, Basidiomycete, Ascomyceteのような様々な種の菌類が検出された。本研究は、深部堆積岩地下環境における真核生物の多様性に関する研究として世界初の成果である。
平野 伸一*; 長岡 亨*; 伊勢 孝太郎; 天野 由記; 松本 伯夫*
材料と環境, 64(12), p.535 - 539, 2015/12
本研究では、土壌環境微生物を対象として腐食ポテンシャルおよびそのメカニズムについて知見を得るために、一般的な湖沼底泥を植菌源として炭素鋼とともに培養を行った。その結果、いずれの培養条件でも炭素鋼を腐食、減損する活性が見られ、特に有機物添加・汽水培地において硫酸還元活性、メタン生成活性とともに高い腐食活性が得られた。土壌埋設設備への微生物の腐食影響を適切に評価するためには、硫酸還元菌, メタン生成菌などの相互作用を踏まえた評価が必要と考えられる。
長岡 真一; 石田 倫彦; 金森 定; 林 晋一郎
Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 5 Pages, 2011/12
近年、核燃料サイクル施設に対し確率論的安全評価(PSA)を適用する試みがなされている。東海再処理施設においても、各事象について概略リスク評価を実施し、評価結果を事故カテゴリー別に比較した。
長岡 伸一*; 福沢 宏宣*; Pr
mper, G.*; 竹本 真唯*; 高橋 修*; 山口 拓洋*; 垣内 拓大*; 田林 清彦*; 鈴木 功*; Harries, J.; et al.
Journal of Physical Chemistry A, 115(32), p.8822 - 8831, 2011/07
被引用回数：30 パーセンタイル：70.45(Chemistry, Physical)In an aim to create a sharp molecular knife, we have studied site-specific fragmentation caused by Si:2p core photoionization of bridged trihalosilyl-trimethylsilyl molecules in the vapor phase. Highly site-specific bond-dissociation has been found to occur around the core-ionized Si site in some of the molecules studied. The site-specificity in fragmentation and the 2p binding-energy difference between the two Si sites depend in similar ways on the inter-site bridge and the electronegativities of the included halogen atoms. The present experimental and computational results show that for efficient cutting, the following conditions for the two atomic sites to be separated by the knife should be satisfied. First, the sites should be located far from each other and connected by a chain of saturated bonds so that inter-site electron migration can be reduced. Secondly, the chemical environments of the atomic sites should be as different as possible.
鈴木 美寿; 堀 雅人; 長岡 真一; 木村 隆志
Journal of Nuclear Science and Technology, 46(2), p.184 - 192, 2009/02
被引用回数：11 パーセンタイル：58.18(Nuclear Science & Technology)東海再処理施設の溶液モニタリングシステムから得られたデータを用いて、溶液モニタリング結果を物質収支評価へ応用する可能性について調べた。提案されている幾つかの多変量統計的評価手法を用いた損失検知能力について、溶液移送がないウエイトモードのときの有意量をパラメータとした仮想損失に対して数値的に検討した。多変量累積管理和手法と同様に多スケール統計的解析手法が、ゆっくりした損失検知に対して有効であることが実証された。実タンクデータは、ウエイトモードと溶液移送のあるトランスファーモードとからなるため、溶液移送時のデータをシステムより抜き出し誤差評価モデルの有効性についてシミュレーション結果と比較して調べた。溶液モニタリングシステムは、東海再処理施設の全体プロセスに設置されている訳ではないが、溶液モニタリング結果の物質収支評価への応用を、実データを用いた評価により進めた。
田口 克也; 長岡 真一; 山中 淳至; 佐藤 武彦; 中村 芳信; 大森 栄一; 三浦 信之
no journal, ,
東海再処理施設では、2007年3月からMOX燃料の再処理技術開発のため「ふげん」MOXタイプB使用済燃料の再処理を開始した。再処理は順調に進み、MOX燃料もウラン燃料同様に安全に処理できることを確認した。不溶解残渣の影響などMOX燃料に特徴的な知見が得られつつある。今後さらに数年にわたりMOX燃料の処理を続け、溶解特性,不溶解残渣,溶媒性能等に関する知見を蓄積していく。
川上 善之; 長岡 真一; 北尾 貴彦; 森本 和幸; 大部 智行; 金森 定; 大森 栄一
no journal, ,
東海再処理施設の抽出工程におけるネプツニウム(Np)について、酸濃度及び溶液温度がNp移行挙動に与える影響を把握するため、分配工程にて酸濃度及び溶液温度を運転パラメータの許容範囲内で調整し、同工程における製品側へのNp移行率について調査した。
鈴木 美寿; 堀 雅人; 長岡 真一; 木村 隆志
no journal, ,
再処理施設の溶液モニタリングシステムのデータ評価アルゴリズムの高度化を目的として、ウエーブレット展開を用いた多尺度統計的プロセス管理手法を実際のタンクデータ(液位,密度,温度)に適用して、その評価性能について検討を行ったので、その結果について報告する。
長岡 真一; 森本 和幸; 北尾 貴彦; 大部 智行; 金森 定; 大森 栄一
no journal, ,
東海再処理施設では、現状40
50%のネプツニウム(Np)が製品側へ移行している。運転パラメータを許容範囲内で調整し、分離第2サイクル工程の酸濃度を上昇させた後、当該工程の出口段のネプツニウム濃度を分析した。その結果、6070%のネプツニウムが製品側へ移行していた。また、同様に、分離第2サイクル工程の抽出器内の溶液温度を上昇させた。その結果、70%のネプツニウムが製品側へ移行していた。酸濃度又は溶液温度を上昇させることにより、製品側へのNp移行率を増加させることができることを、工学規模にて確認することができた。
長岡 真一; 田口 克也; 石田 倫彦; 金森 定
no journal, ,
近年、核燃料サイクル施設に対し確率論的安全評価(PSA)を適用する試みがなされている。東海再処理施設において事故事象別に相対的な概略リスク評価を実施した。
2シングルドメイン表面の研究垣内 拓大*; 桂木 拓磨*; 中納 佑二*; 吉越 章隆; 長岡 伸一*; 間瀬 一彦*
no journal, ,
次世代電界効果トランジスタの絶縁材料として酸化ハフニウム(HfO
)が注目されている。Si(110)162シングルドメイン表面にHfを蒸着させ、酸素を曝露させて酸化ハフニウム膜(HfO/Si(110))を作製した時の表面構造、表面化学状態、価電子状態変化を低速電子回折と放射光光電子分光で詳細に調べた。全ての表面サイト(SC1-SC5)がHf曝露に対して一様に減少することが分かり、ランダム吸着が起きると結論した。
長岡 亨*; 平野 伸一*; 小鯖 匠*; 天野 由記; 望月 陽人
no journal, ,
本研究では、地下環境に生息する多様な微生物が引き起こす腐食挙動を評価することを目的に、実際の地下環境において圧縮ベントナイト中に包埋した炭素鋼試験片の腐食試験を実施した。試験は、日本原子力研究開発機構幌延深地層研究センターの深度250m連絡坑道にて行った。地層処分環境を模擬するために、試験セル内の圧縮ベントナイト供試体は、100%ベントナイト材料(クニゲルV1)を用いて、異なる乾燥密度(1.0, 1.4, 1.6, 1.8g/cm
)となるように、大気雰囲気下において油圧プレス機により圧縮成型した。それらの試験セルをボーリング孔内に浸漬させ、止水パッカーにて大気と遮断することにより開始した。試験セル浸漬後、所定期間経過ごとに試験セルを回収して、ベントナイト中の生菌数測定および16S rRNA遺伝子解析に用いるとともに、炭素鋼試験片については重量減損量測定および腐食生成物の分析をおこなった。その結果、異なる乾燥密度条件における圧縮ベントナイト供試体中の炭素鋼試験片の重量は、すべての条件下において炭素鋼試験片重量の減損が認められ、乾燥密度が小さいほど、減損量が大きい傾向を示した。特に最小の乾燥密度1.0g/cmの場合に減損量が大きく、乾燥密度1.4g/cm以上では腐食が抑制されることがわかった。また腐食速度は、試験初期に比べて、試験後期に低下する傾向があることがわかった。腐食挙動に及ぼす微生物の影響を評価するため、回収したベントナイト試料中の生菌数を測定した。その結果、好気性生菌数は、乾燥密度の増加に伴い、低下する傾向が認められた。また16S rRNA遺伝子解析の結果、乾燥密度が高い場合の微生物叢は初期のベントナイト中の微生物叢と類似した構成を示す一方、乾燥密度が低い場合の菌叢は、大きく変化していることがわかった。これらのことから、乾燥密度が低い場合には、圧縮ベントナイト中で微生物が活性を有し、腐食を促進させる可能性が示唆された。
平野 伸一*; 長岡 亨*; 小鯖 匠*; 天野 由記; 望月 陽人
no journal, ,
一般的に金属が腐食を受けにくい環境において急速な腐食や局所腐食などが生じる場合があり、そのような反応には微生物が誘因する微生物腐食が影響する事象が報告されている。深部地下に放射性廃棄物を埋設する地層処分では、放射性廃棄物の閉じ込めを確実とするため放射性廃棄物を人工バリア(オーバーパック(金属製処分容器)、緩衝材)で包埋する概念が検討されている。深部地下においても多様な微生物が存在するため、この人工バリアの閉じ込め性能を評価する上で、微生物による金属製処分容器の腐食影響を考慮する必要性がある。しかし、これまで地下に存在する微生物を対象とした腐食の研究事例は限られている。そこで、本研究では、幌延深地層研究センターの深部地下水を対象として鉄腐食を引き起こす微生物の存在を探索し、その腐食活性を評価することを目的とした。幌延深地層研究センターの地下施設から採取した地下水中の微生物について、炭素鋼片を浸漬し、嫌気条件下で培養をおこなった。その結果、一部の地下水培養液においてメタンガスが検出され、炭素鋼試験片の顕著な重量減損と表面の局部的な減肉が観察された。培養後の地下水に含まれる微生物相の解析をおこなったところ、腐食活性が見られた試料ではメタン菌Methanobacterium属の比率増加が認められたことから、鉄顆粒等を用いてさらに集積培養を行い、メタン菌単離株を取得した。単離株の16S rRNA遺伝子配列解析の結果から本株をMethanobacterium sp. H04株と命名した。炭素鋼片を用いた2か月間の腐食試験を行った結果、重量減損量は45mgに達し、非植菌区と比較して腐食量は約20倍に増加した。腐食速度としては0.5mm/yに達し、既報の海洋性EMICメタン菌Methanobacterium sp. IM1株や淡水性EMICメタン菌Methanobacterium sp.TO1株と同程度の高い腐食活性を有することが明らかになった。
長岡 真一; 川口 芳仁
no journal, ,
東海再処理施設の抽出工程においては、Npの5060%が廃液側に移行する。この移行割合は、Pu, U及びNp共抽出を目指すうえで問題となっている。そこでわれわれは、Pu, U及びNp共抽出技術を得るため、抽出工程におけるNp挙動を調査している。本稿では、東海再処理施設におけるこれまでのNp挙動に関する調査結果及びPu, U及びNp共抽出の計画について報告する。
長岡 真一
no journal, ,
東海再処理施設の抽出工程において、酸濃度及び溶液温度がNp移行挙動に与える影響を把握するため、分配工程にて酸濃度及び溶液温度を運転パラメータの許容範囲内で調整し、同工程における製品側へのNp移行率について調査した。
大内 雅之; 星 貴弘; 佐々木 俊一; 磯部 洋康; 長岡 真一; 倉林 和啓; 大部 智行
no journal, ,
プルトニウム溶液は、崩壊熱による発熱、放射性分解による水素の発生があるため、冷却機能及び水素掃気機能を有する設備で貯蔵している。これらの機能維持に関連する設備には、従来から非常用発電機からの給電が行えるよう設計されているが、東海再処理施設では、福島第一原子力発電所事故を教訓に、全動力電源が喪失した場合を考え、速やかにその機能を回復するために、窒素ボンベによる掃気を確保するなど、緊急時に備えた安全対策を講じた。本報告では、これらの安全対策の取り組みについて報告する。
平野 伸一*; 長岡 亨*; 松本 伯夫*; 天野 由記
no journal, ,
本発表では、地層処分システムにおいて人工バリアの閉じ込め性能に及ぼす微生物影響について、これまでの国内外での検討事例を紹介する。また、日本で検討されている緩衝材であるクニゲルV1およびケイ砂の混合物を対象とした微生物の金属腐食影響について、硫酸還元菌だけでなくメタン菌や酢酸生成菌などの腐食菌存在下において実施した試験結果について報告する。圧縮ベントナイトの乾燥密度1.0および1.6g/cm、温度条件30
Cおよび50Cにて、多様な種を含む腐食微生物群集の存在下で炭素鋼を用いた腐食試験を実施した結果、一年間の試験期間内では、50Cおよび乾燥密度1.6g/cmの条件下では腐食が抑制されていたが、30Cおよび1.0g/cmの条件下では6ヶ月から1年の間に腐食が急速に進むことが確認された。緩衝材の圧縮密度が低下した場合には、微生物腐食が短期間で顕著に進む可能性が示唆された。
長岡 亨*; 平野 伸一*; 松本 伯夫*; 天野 由記
no journal, ,
Microbially influenced corrosion of metallic container is one of concerns for nuclear waste disposal. Corrosion of carbon steel buried in compacted bentonite buffer materials was investigated using anaerobic corrosive microbial consortium. The buffer material was composed of 70% bentonite (Kunigel V1) and 30% silicate sand with different dry densities in test cells. Compacted buffer materials were incubated in nutrient medium with or without inoculation for one year at 30C and 50C. Corrosion rates were suppressed (9.4-12.9 mg/cm
/year) with compacted densities of 1.3 and 1.6 Mg/m at 50C. In contrast, a high corrosion rate (52.0 mg/cm/year) was observed in the inoculated 1.0 Mg/m compacted buffer materials at 30C, and microbial analysis showed the highest microbial abundance and the high relative ratio of sulfate-reducing bacteria, such as 
sp.. These results are demonstrated that a sufficiently high dry density is one of the important key factors to suppress microbial activity in buffer material surrounding metallic containers, because of the physical characteristics such as small pores, low water activity, less nutrient supply caused by low hydraulic conductivity.
柳橋 太; 長岡 真一; 磯部 洋康; 安田 猛; 矢田 祐士; 鈴木 翔平; 所 颯; 草加 翔太; 荘司 渓汰; 佐本 寛孝
no journal, ,
東海再処理施設は、運転再開を見越した状態で廃止措置段階に移行したため、工程内には低濃度のPu溶液等の核燃料物質(低濃度Pu)が残存しており、廃止措置(除染、解体)を進めていくために、低濃度Puを処理する工程洗浄を実施する必要があった。低濃度Puは、設備稼働範囲、処理期間及び処理後の利活用を考慮し、蒸発濃縮やMOX粉末化を行わず高放射性廃液貯槽へ送液し、高放射性廃液として廃棄した。低濃度Puの高放射性廃液貯槽への移送では、移送経路上の送液装置による送液時の温度上昇、及び酸濃度の低下に伴いPuポリマーが生成するリスク(臨界)を否定できず、過去の溶解液の移送実績に基づき送液前にU溶液を混合するとともに、事前に送液先機器内の酸濃度を調製した。これにより、Puポリマーの生成を防止し、臨界安全上問題なくPuを処理する技術を確立するとともに、低濃度Puの処理を完遂した。
星 貴弘; 長岡 真一; 工藤 淳也; 大内 雅之; 磯部 洋康; 大部 智行; 倉林 和啓
no journal, ,
東海再処理施設におけるプルトニウム製品貯槽(Pu貯槽)のオフガスが合流する洗浄塔において水素濃度の測定を行い、Pu貯槽からの水素放出量を把握した。
