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Present status of J-PARC MUSE

下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; Pant, A. D.*; 名取 寛顕*; 藤森 寛*; 梅垣 いづみ*; 中村 惇平*; 反保 元伸*; 河村 成肇*; 手島 菜月*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 2462, p.012033_1 - 012033_5, 2023/03

At J-PARC MUSE, since the $$mu$$SR2017 conference and up to FY2022, there have been several new developments at the facility, including the completion of a new experimental area S2 at the surface muon beamline S-line and the first muon beam extraction to the H1 area in the H-line, mainly to carry out high-statistics fundamental physics experiments. Several new studies are also underway, such as applying negative muon non-destructive elemental analysis to the analysis of samples returned from the asteroid Ryugu in the D2 area of the D-line. This paper reports on the latest status of MUSE.


Effect of particle size on the colonization of biofilms and the potential of biofilm-covered microplastics as metal carriers

Wu, C.*; 田中 万也; 谷 幸則*; Bi, X.*; Liu, J.*; Yu, Q.*

Science of the Total Environment, 821, p.153265_1 - 153265_9, 2022/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:93.81(Environmental Sciences)

異なる粒径のマイクロプラスチックを淡水性の真菌である${it Acremonium strictum}$ KR21-2株とともに培養し、マイクロプラスチック表面にバイオフィルムを形成させた。それらの物理化学的特性を調べた結果、バイオフィルムによる被覆により表面への重金属元素の吸着容量が高くなり、その程度はマイクロプラスチックの粒径に関係していることが明らかとなった。このことは、マイクロプラスチックがバイオフィルム形成を通じて環境中における重金属の重要なキャリアとなり得ることを示している。


Simultaneous sequestration of Co$$^{2+}$$ and Mn$$^{2+}$$ by fungal manganese oxide through asbolane formation

青島 未来*; 谷 幸則*; 藤田 理那*; 田中 万也; 宮田 直幸*; 梅澤 和寛*

Minerals (Internet), 12(3), p.358_1 - 358_16, 2022/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:79.94(Geochemistry & Geophysics)

本研究では、マンガン酸化菌${it Acremonium strictum}$ KR21-2株を用いた水溶液からのCo$$^{2+}$$除去実験を行った。その結果、Co$$^{2+}$$のみを含む水溶液よりもMn$$^{2+}$$とCo$$^{2+}$$の両方が含まれる水溶液を用いた際に、Co$$^{2+}$$の除去効率が高くなることが分かった。これは、Mn$$^{2+}$$とCo$$^{2+}$$の共存下においてアスボライト(Coを少量含むMn水酸化物)が形成されるためであると考えられる。


Sorption of Pu(IV) on biogenic Mn oxide and complexation of Pu(IV) with organic ligands secreted by fungal cells

田中 万也; 谷 幸則*; 香西 直文; 大貫 敏彦

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 331(2), p.1109 - 1114, 2022/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Analytical)



Design for detecting recycling muon after muon-catalyzed fusion reaction in solid hydrogen isotope target

奥津 賢一*; 山下 琢磨*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

Fusion Engineering and Design, 170, p.112712_1 - 112712_4, 2021/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:47.54(Nuclear Science & Technology)



Time evolution calculation of muon catalysed fusion; Emission of recycling muons from a two-layer hydrogen film

山下 琢磨*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

Fusion Engineering and Design, 169, p.112580_1 - 112580_5, 2021/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:47.54(Nuclear Science & Technology)



Preferential elimination of Ba$$^{2+}$$ through irreversible biogenic manganese oxide sequestration

谷 幸則*; 柿沼 里美*; Chang, J.*; 田中 万也; 宮田 直幸*

Minerals (Internet), 11(1), p.53_1 - 53_14, 2021/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:46.69(Geochemistry & Geophysics)



Sequestration and oxidation of Cr(III) by fungal Mn oxides with Mn(II) oxidizing activity

鈴木 竜平*; 谷 幸則*; 内藤 博敬*; 宮田 直幸*; 田中 万也

Catalysts, 10(1), p.44_1 - 44_15, 2020/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:41.25(Chemistry, Physical)



Quantitative micro-X-ray fluorescence scanning spectroscopy of wet sediment based on the X-ray absorption and emission theories; Its application to freshwater lake sedimentary sequences

勝田 長貴*; 高野 雅夫*; 佐野 直美; 谷 幸則*; 落合 伸也*; 内藤 さゆり*; 村上 拓馬*; 丹羽 正和; 川上 紳一*

Sedimentology, 66(6), p.2490 - 2510, 2019/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:44.04(Geology)



Adsorption of Cs onto biogenic birnessite; Effects of layer structure, ionic strength, and competition cations

Yu, Q.*; 田中 万也; 香西 直文; 坂本 文徳; 谷 幸則*; 大貫 敏彦

ACS Earth and Space Chemistry (Internet), 2(8), p.797 - 810, 2018/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:56.58(Chemistry, Multidisciplinary)

Mn酸化物の多くは微生物起源であり、Csを吸着することが知られている。本研究では、微生物起源Mn酸化物形成時に環境中の微量元素が取り込まれることによるMn酸化物の構造変化とCsの吸着挙動の関係を調べた。微生物起源Mn酸化物が金属イオン(Zn, Ni等)を取り込んで形成すると、取り込まれた金属イオンはpHが低下すると溶出し、Mn酸化物に空孔が生じる。この空孔がCsの吸着サイトとなることがわかった。


Hydrological and climate changes in southeast Siberia over the last 33 kyr

勝田 長貴*; 池田 久士*; 柴田 健二*; 國分 陽子; 村上 拓馬*; 谷 幸則*; 高野 雅夫*; 中村 俊夫*; 田中 敦*; 内藤 さゆり*; et al.

Global and Planetary Change, 164, p.11 - 26, 2018/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:44.36(Geography, Physical)



Fungus-promoted transformation of lanthanides during the biooxidation of divalent manganese

Yu, Q.; 大貫 敏彦; 田中 万也; 香西 直文; 山崎 信哉*; 坂本 文徳; 谷 幸則*

Geochimica et Cosmochimica Acta, 174, p.1 - 12, 2016/02

 被引用回数:18 パーセンタイル:59.15(Geochemistry & Geophysics)

微生物細胞には希土類に対する高い吸着能がある。しかし、環境中での希土類の移行挙動に微生物がどのように影響するのかはわかっていない。本研究では、希土類元素の化学状態に及ぼす微生物活動の影響を調べた。Mn(II)酸化菌であるAeremonium strictumとMn(II)を含む水溶液に希土類元素を入れた。Mn(II)酸化菌からCe(IV)と特異的に結合する生体分子が放出され、その結果、Mn酸化物からのCe(IV)が脱離した。この生体分子は、3価の希土類元素や鉄とは結合しなかったので、休眠細胞から放出されることが知られている、金属に非特異的な有機物とは異なる。


Specific sorption behavior of actinoids on biogenic Mn oxide

田中 万也*; 谷 幸則*; 大貫 敏彦

Chemistry Letters, 40(8), p.806 - 807, 2011/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:33.04(Chemistry, Multidisciplinary)

生物起源Mn酸化物へのTh, U, Npの吸着を調べた結果、吸着の序列は、合成Mn酸化物についての結果と異なり、Thの吸着が合成Mn酸化物に比べて小さかった。この原因は微生物が排出する有機物にThが配位したことであると考えられる。


A Specific Ce oxidation process during sorption of rare earth elements on biogenic Mn oxide produced by Acremonium sp. strain KR21-2

田中 万也; 谷 幸則*; 高橋 嘉夫*; 谷水 雅治*; 鈴木 義規*; 香西 直文; 大貫 敏彦

Geochimica et Cosmochimica Acta, 74(19), p.5463 - 5477, 2010/10

 被引用回数:85 パーセンタイル:89.24(Geochemistry & Geophysics)



Interaction of inorganic arsenic with biogenic manganese oxide produced by a Mn-oxidizing fungus, strain KR21-2

谷 幸則*; 宮田 直幸*; 大橋 舞子*; 大貫 敏彦; 瀬山 春彦*; 岩堀 惠祐*; 相馬 光之*

Environmental Science & Technology, 38(24), p.6618 - 6624, 2004/12

 被引用回数:90 パーセンタイル:85.55(Engineering, Environmental)



Ce oxidation by Mn oxide produced by Acremonium sp. strain KR21-2

田中 万也; 谷 幸則*; 大貫 敏彦

no journal, , 

これまで微生物により形成されたMn酸化物による重元素の化学状態変化に関する研究はほとんど行われてこなかった。そこで、本研究ではMn酸化真菌KR21-2株により形成させたMn酸化物によるCe酸化機構に関する研究を行った。すべての希土類元素を添加した10mM NaCl水溶液を用いて生物性Mn酸化物への希土類元素吸着実験を行った。また、Ceを吸着させた生物性Mn酸化物のXAFS(X線吸収微細構造)測定を行った。希土類元素分配パターンやXAFSスペクトルから、pH4$$sim$$7において生物性Mn酸化物によりCe(III)がCe(IV)へと酸化されることが明らかとなった。また、pHが高くなるにつれて水溶液中でCe(IV)が安定化することを示す結果も得られ、Ce(III)酸化過程への微生物の特異的な関与の可能性が示唆された。本研究の結果はこれまでに報告例がなく生物性Mn酸化物による重元素の化学状態変化に関する重要な成果である。



田中 万也; 谷 幸則*; 大貫 敏彦

no journal, , 



Development of negative Ce anomalies in biogenic Mn oxide; The Role of microorganism on REE mobility during the bio-oxidation of Mn$$^{2+}$$

Yu, Q.; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 香西 直文; 山崎 信哉; 坂本 文徳; 谷 幸則*

no journal, , 

Bio-oxidation of Mn$$^{2+}$$ is ubiquitously occurring in most aquatic and terrestrial environments, which strongly affected the migration of trace elements as well as radionuclides under environmental condition. In the present work, sorption of REEs during bio-oxidation and precipitation of Mn$$^{2+}$$ was investigated using Acremonium sp. strain KR21-2 under neutral pH conditions. The sorption ratio of REE decreased with increasing citrate concentration, but more negative Ce anomaly was observed for the sample without citrate, and in citrate concentration higher than 0.4 mM. In both cases, the oxidation of Mn$$^{2+}$$ was suppressed. The analysis of HPLC showed that additional organic molecules were released from hyphae when Mn$$^{2+}$$ bio-oxidation was suppressed. This observation suggests that, microbe activity strongly influences oxidation state as well as chemical speciation of Ce, which consequently affect the migration of Ce in waters system.


Adaptive interactions between Live Acremonium strictum KR21-2 Fungus and REEs during Mn(II) bio-oxidation

Yu, Q.; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 香西 直文; 山崎 信哉*; 坂本 文徳; 谷 幸則*

no journal, , 



Fungus activity promoted transformation of REEs during bio-oxidation of Mn(II)

Yu, Q.; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 香西 直文; 坂本 文徳; 谷 幸則*

no journal, , 

It is well known that microorganisms possess high sorption capability for REEs. However, the biological effect of metabolically active fungus on the transformation of REEs in aquatic environment is unclear. This study compared the biotransformation of REEs during biooxidation of Mn(II) in the absence of trisodium citrate versus that in the presence of trisodium citrate. In the absence of trisodium citrate, one of the biomolecules released from the fungus associated only with Ce and not with the other REEs or Fe, suggesting that this biomolecule specifically associates with Ce(IV) and is different from siderophore like substances. In contrast, in the presence of trisodium citrate, release of the specific Ce(IV) binding biomolecule was not observed. The present findings highlight that microbe adaptation and defense mechanisms could convert Ce to a more mobile form at the water Mn oxide interface.

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