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Application of Rb-K substituted biotite to distinguish K supplying power from Cs retention ability on soil-to-plant transfer of radiocesium

应用Rb-K取代黑云母区分放射性铯从土壤到植物转移的K供应能力和Cs保留能力

基本信息

批准号：
21H02090
负责人：
中尾淳
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyoto Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

具体的内容黒雲母は放射性セシウム (RCs) 吸着とカリウム（K）供給という2つの機能により土壌から植物へのRCs移行を抑制するが、これらの機能を分けて調べることは困難であった。そこで、黒雲母のシート層間に元々存在しているKを一部もしくは大部分をルビジウム（Rb）またはカルシウム（Ca）と置換することで2つの機能が大きく異なる5種の風化黒雲母を調製した。これらを5wt%混入させた培地土壌（黒ボク土）に微量のCsイオンを添加後110日間エイジングを行い、ライグラスを用いた根圏栽培試験を行った。その結果、現時点ではCs吸着能よりもK放出能の違いがCsの移行係数を規定している傾向が示されている。なお、Rb置換型の風化黒雲母は、ほぼ同じ膨潤状態のK型の風化黒雲母よりもCs吸着能力が小さいという興味深い実測結果が得られた。この原因を明らかにするために、黒雲母よりも構造が単純な白雲母のフレイド・エッジ・モデルを用いたシミュレーションを実施し、Rb型とK型の雲母層間におけるCsイオンの安定性に関するエネルギー計算を行ったところ、理論的にもRb型の雲母層間の方が吸着Csの安定性が低いことを検証することが出来た。意義・重要性福島の農地土壌に比較的多く含まれている風化黒雲母がRCsの作物吸収抑制に効果的であることは知られていたものの、その効果の実態が層間でのCs吸着なのか、それとも層間からのK放出なのか、あるいは両方とも重要なのか。その実態はこれまで未解明なままであったが、本研究により明らかに出来る可能性が高まった。Csの層間吸着現象を実験化学と計算科学の両面から捉える試みも斬新であり、当該分野における異分野融合型の研究の発展に寄与している。

The specific content is that the mother radionuclide (RCs) absorbs the chemical oxygen (K) and supplies it to the plant plant, RCs, plant, plant There is a lot of information about the number of customers in the market. Most of them are in the market (Rb). In addition, the Ca system is capable of increasing the number of customers who are in the market. Within 110 days after the addition of 5 wt% of Cs mixed with soil (loessial soil) and the addition of a small amount of loessial soil, the rootstock was used in the cultivation of sweet potato roots. The results of the test, the absorption of Cs at different times, and the release of energy can affect the number of Cs migrations. according to the specification, it is necessary to show the performance. The results showed that the absorption capacity of the mother mother was lower than that of the mother, the absorption capacity of the mother, the absorption capacity of Cs, the absorption capacity of the mother, the absorption capacity of the mother, The reason for this is that the reason is clear, and the reason is that the reason is clear, the reason is clear, and the reason is that the reason is clear, the reason is clear, and the reason is that the reason is clear, and the reason is that the reason is clear, the reason is clear, and the reason is that the reason is clear, and the reason is that the mother mother does not use the mother mother, the mother, the The theoretical model RB mother machine absorbs Cs stability, low temperature, low temperature, low temperature The meaning of the importance of the RCs in agricultural land, the absorption of crops by the parent plant, the control of fruit production, the absorption of Cs, the absorption of food, the absorption of tobacco, the absorption of food, the absorption of tobacco, the absorption of food, the absorption of tobacco, the absorption of tobacco, the absorption of rice, the absorption of rice, the absorption of food, the absorption of tobacco, the absorption of tobacco, the absorption of tobacco This study shows that there is a high probability that there is a high probability of failure. The Cs system is used in the field of chemistry calculation, science, science and technology.