微生物を含む液中における二酸化ウラン表面の微細構造変化

含微生物液体中二氧化铀表面微观结构的变化

• 批准号: 21K14568
• 负责人: 北垣 徹
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14568/
• 关键词: ウラン; 微生物; 溶解; チェルノブイリ; 福島第一原子力発電所; 液中その場観察; 細菌; 脱窒菌; 原子間力顕微鏡; ジルコン; 鉄酸化細菌; 二酸化ウラン; マンガン酸化細菌

令和４年度は、微生物と二酸化ウランの相互作用について検討した。具体的には、チェルノブイリ原子力発電所の石棺内において確認されたと報告される、微生物による二酸化ウラン溶解の促進効果に関する知見の調査、及び二酸化ウランと微生物の反応実験を実施した。チェルノブイリ原子力発電所の石棺内においては、石棺の屋根の破損箇所から雨水が流入し、主に下層において水が滞留している。1986年の事故発生時には、核燃料がコンクリート等の構造材と高温で反応し、凝固した燃料デブリが生成したが、これが滞留水中に浸漬している場合は、放射性核種が水中へ溶出する。一方、石棺内においては多様な微生物が確認されており、一部の微生物は核燃料の溶解を促進することが報告されている。どの様な微生物種が溶解を加速させたのか、また、石棺内に生存しているかについては知見が限られていたが、二酸化ウランを酸化させ、水に溶けやすくする微生物等が含まれるものと思われる。同様の微生物が仮に福島第一原子力発電所の炉内で増殖した場合、燃料デブリの溶解が加速される可能性があるため、炉内の微生物叢を把握した上で、炉内環境の管理を継続的に実施していく必要がある。以上を含む成果については原著論文として出版された。二酸化ウランの水中への溶解を微生物が加速する現象の一つとして、微生物により産出されるキレート剤による溶解の促進効果がある。本実験では、キレート剤を産出する細菌であるBacillus sp.の培養液中に二酸化ウランを浸漬した時のウラン溶出量の経時的変化を調べた。その結果、微生物培養下では、二酸化ウラン表面の浸食状態から、溶解が加速するものと考えられるが、溶解したウランが微生物に吸着し、見かけ上の溶出量が低下することを確認した。

In the 4th year of Reiwa, the interaction between microorganisms and acidified acidification is done. Specific details: Confirmation report on the sarcophagus in the sarcophagus of the Nuclear Power Plant, microorganisms Investigation of the dissolution-promoting effect of diacidified silica and the application of dioxin on the dissolution of microorganisms. The inside of the sarcophagus of the Nuclear Atomic Power Plant and the root of the sarcophagus The broken roof means that rainwater does not flow in, and the main lower layer means that water does not stay. At the time of the accident in 1986, structural materials such as nuclear fuel and nuclear fuel reacted at high temperatures and solidified and burned. It can be used when the material is generated, it can be soaked in the water if it is retained in the water, and it can be dissolved in the water when the radioactive nuclei are dissolved. On the one hand, there are many microorganisms in the sarcophagus, which are confirmed, and on the other hand, the dissolution of nuclear fuel by microorganisms is promoted, and the report is made.どの様なThe dissolution of microorganisms is accelerated させたのか、また、Survival in the sarcophagus しているかについてはknowledgeがlimitられていたが, acidified ウランをacidified させ, water-soluble けやすくするmicroorganisms, etc. がれるものと思われる. It is possible to multiply the microorganisms in the furnace of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant and accelerate the dissolution of the fuel. It is necessary to control the nature, grasp the microorganisms in the furnace, and manage the environment in the furnace. The above results are based on the original thesis published by については. The dissolution of diacidified water in water is accelerating the phenomenon of microorganisms, and the production of microorganisms is accelerating the dissolution of microorganisms. Bacillus The amount of dissolution of のウラン when immersed in にdioic acid ウランを in the culture medium of sp.そのResults, では under microbial culture, immersed state of the surface of di-acidified ウラン, から, accelerated dissolution するものと考えられるが, dissolved したウランがmicroorganism にabsorbed し, seen かけ上のdissolution amount がlower することをconfirmed した.

项目成果

Potential bacterial alteration of nuclear fuel debris: a preliminary study using simulants in powder and pellet forms

• DOI: 10.1007/s10967-022-08324-y
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
• 影响因子: 1.6
• 作者: Jiangxue Liu;Yuma Dotsuta;Takehiro Sumita;T. Kitagaki;T. Ohnuki;N. Kozai

Aging of fuel-containing materials (fuel debris) in the Chornobyl (Chernobyl) Nuclear Power Plant and its implication for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

• DOI: 10.1016/j.jnucmat.2022.154224
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Journal of Nuclear Materials
• 影响因子: 3.1
• 作者: T. Kitagaki;V. A. Krasnov;A. Ikeda-Ohno

Evaluation of the dissolution behavior of zircon using high-resolution phase-shift interferometry microscope

使用高分辨率相移干涉显微镜评价锆石的溶解行为

• DOI: 10.1016/j.jnucmat.2021.153254
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Nuclear Materials
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kitagaki Toru;Yoshida Kenta;Liu Pengfei;Shobu Takahisa;KITAGAKI Toru
• 通讯作者: KITAGAKI Toru

ISP-NPP(ウクライナ)

ISP-NPP（乌克兰）

Alteration of fuel debris simulants by Bacillus subtilis

• DOI: 10.1080/00223131.2022.2162995
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Journal of Nuclear Science and Technology
• 影响因子: 1.2
• 作者: Jiangxue Liu;Yuma Dotsuta;T. Kitagaki;N. Aoyagi;Huiyang Mei;Masahide Takano;N. Kozai