高レベル放射性廃棄物の地層処分技術の確立-アクチノイドと微生物の相互作用と溶液化学

高放废物地质处置技术建立——锕系元素与微生物相互作用及溶液化学

基本信息

批准号：
12780403
负责人：
佐々木隆之
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

平成13年度は、深地層における放射性核種の移行の促進・遅延に対し、それら元素に対する嫌気性微生物の影響の解明を引き続き行なった。微生物とアクチノイドの関わりについて溶液化学的な手法および分光学的手法を用いて検討した。地下環境で生息し得る嫌気性菌混合群とプルトニウム・ネプツニウム・プロトアクチニウム・ストロンチウム・セシウムとの相互作用を、吸着係数データを基に検討した。共存する自然環境水のpH及び酸化還元電位Eh、微生物の活性や放射性核種の酸化状態は、吸着の強さに影響する重要な要素である。さらに、微生物の寿命、アクチノイドイオンの化学状態が変化するのに要する時間、同イオンが膜上或いは膜内へ取り込まれる時間との相関について調査した。微生物の発育に適した35℃及び比較のため低温5℃下で各元素の収着実験を行った。その結果、複数の酸化数を取りうるプルトニウム・ネプツニウム・プロトアクチニウムと、一つの酸化状態しか取りえないストロンチウム及びセシウムでは、吸着計数の時間依存性が全く異なることが明らかになった。すなわち、前者は、時間と共に微生物自身或いはその代謝物によって化学種が変化し、吸着計数が初期値より数十倍から百倍程度増加した一方、後者は顕著な時間依存性を示さなかった。またその増加は実験開始後、数日で急激に起こり120日間持続した。実験に用いたプルトニウム濃度が低いため分光学的手法を用いた直接観察は困難であったが、データを総合的に分析することで、4価水酸化物及び吸着能の高い3価の状態を取り得、微生物による3価への還元反応も関与している可能性があると結論付けた。さらに、高温高圧で滅菌した微生物と低温で休眠状態にした微生物について、その収着能を比較した。

在2001年，我们继续阐明厌氧微生物对这些元素的影响，以响应深层陆生层中放射性核素迁移的促进或延迟。使用溶液化学和光谱技术研究了微生物与肌动素之间的关系。根据吸附系数数据研究了混合厌氧菌的混合厌氧菌细菌之间的相互作用，该混合厌氧菌细菌可以生活在地下环境和plut菌，海王，原始肌肉，腹膜，锶和剖宫产之间。共存的天然环境水，微生物的活性和放射性核素的氧化状态是影响吸附强度的重要因素。此外，微生物的寿命之间的相关性，化学状态离子变化所需的时间以及离子在膜上或进入膜上的时间。每个元素的吸附实验在35°C下进行，适合微生物的发展，低温为5°C。结果，据揭示了吸附计数的时间依赖性在p lut，neptunium和protocactinium之间完全不同，这可以采用多个氧化数，锶和剖宫产，这只能采用一个氧化态。也就是说，在前者中，化学物质随着微生物本身或其代谢产物的变化而变化，并且吸附计数从初始值开始增加了大约数十倍，而后者没有明显的时间依赖性。实验开始后的几天内，增加也迅速发生，持续了120天。尽管由于实验中使用的p浓度低浓度，通过对数据的全面分析，很难直接观察光谱技术，但得出的结论是，可以实现四氧化氢氧化物和具有高吸附能力的三价状态，并且可以涉及微生物对微生物的三价反应。此外，比较了在高温下休眠的高温和压力和微生物的微生物的吸附能力。