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微生物への核種収着評価方法

国内特許コード P100001184
整理番号 11646
掲載日 2010年11月5日
出願番号 特願2005-262670
公開番号 特開2007-074902
登録番号 特許第4288339号
出願日 平成17年9月9日(2005.9.9)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
登録日 平成21年4月10日(2009.4.10)
発明者
  • 吉川 英樹
  • 三浦 雅彦
  • 矢古宇 靖子
  • 西村 務
  • 加藤 修
出願人
  • 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
発明の名称 微生物への核種収着評価方法
発明の概要

【課題】 地層処分の安全性評価に必要なバイオフィルムの形成条件を確立し、更に、それを用いて核種拡散への影響試験を確立することである。
【解決手段】 微生物を接種した液体培地に、表面積がほぼ同一で且つ表面積を測定可能な形状の複数の基材を投入し、該基材の表面にバイオフィルムを形成するバイオフィルム形成工程、及びバイオフィルムが形成された前記基材を液体培地から取り出し、収着評価したい核種を含んだ液に浸漬する収着工程、の2工程を含み、バイオフィルム形成状態及び該バイオフィルムによる核種収着能の定量的な評価を可能としたことを特徴とする微生物への核種収着評価方法である。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


ここ十数年実施されてきた深部地下生物圏に関する研究の結果、地層処分の対象となる地表から1km程度の深地下環境における微生物の存在が明らかとなった。また、地層処分場建設時に、それら地表環境中の微生物が地層処分雰囲気に導入されることを避けることは実質的に不可能である。これらのことから、自然発生的並びに人為的側面から、放射性廃棄物処分場における微生物の存在は必然と考えられている。



上記のような背景のもと、核種移行に対する微生物の影響評価も、放射性廃棄物地層処分に関する安全性評価のために重要であることが指摘されてきている。これまでにも、地層処分環境下における核種移行に対する微生物の影響については、主に浮遊菌体を用いた試験によって、核種の溶解度の変化、微生物への収着、コロイド形成による核種の地下水移行などの影響が評価されている(例えば、非特許文献1参照)。



ところで、微生物の存在形態には、上述の浮遊菌体の他に、岩石などの固体表面に固着したバイオフィルム(微生物集合体)と呼ばれる存在形態があり、昨今、医療や環境などの分野において大きな注目を集めている。バイオフィルムを形成すると、微生物は個々の性質とは別に集合体としての性質を示すようになり、浮遊菌体とは異なる挙動を示す。そのため、地層処分の安全評価における微生物の影響を評価する場合においても、実際の自然環境下の状況を模擬したバイオフィルム共存系での影響評価試験の実施が重要と考えられる。つまり、人工バリア材や天然バリアへのバイオフィルム形成状態の把握と、それらによる核種収着能などを評価する必要がある。



そのため、土壌に微生物を添加し、バッチ試験やカラム試験で、収着性能を示す分配係数への影響を確認する実験も行われており、不定形の担体にバイオフィルムを形成させ、収着への影響も確認されている。しかし、深地層環境の模擬は行われておらず、バイオフィルムの形成も定量的には把握されてない。また、核種収着の評価についても、菌種、岩種、温度、栄養等、条件による比較はなされていない。

【非特許文献1】大貫敏彦:“地層処分における微生物の影響-研究の現状と今後の課題-”原子力バックエンド研究、Vol.9,No.1,35-42(2002)

産業上の利用分野


本発明は、岩石などからなる基材の表面にバイオフィルムを発生させ、該バイオフィルムへの核種収着能を定量的に評価できるようにした微生物への核種収着評価方法に関するものである。この技術は、例えば、放射性廃棄物地層処分に関する安全性評価のうち、微生物の影響を評価する実験的手法として有効である。

特許請求の範囲 【請求項1】
微生物を接種した液体培地に、表面積がほぼ同一で且つ表面積を測定可能な形状の複数の基材を投入し、該基材の表面にバイオフィルムを形成するバイオフィルム形成工程、
バイオフィルムが形成された前記基材を液体培地から取り出し、収着評価したい核種を含んだ液に浸漬する収着工程、
の2工程を含み、バイオフィルム形成状態は、基材の表面積の算出並びにバイオフィルムの乾燥重量の測定により定量的に評価し、バイオフィルムによる核種収着能は、前記収着評価したい核種を含んだ液における核種濃度の変化から収着率を求め、バイオフィルム重量あるいは表面積当たりの収着量に換算することより定量的な評価を可能としたことを特徴とする微生物への核種収着評価方法。

【請求項2】
前記基材が岩石からなり、その表面が粗面化されている請求項1記載の微生物への核種収着評価方法。

【請求項3】
前記バイオフィルム形成工程及び前記収着工程が、調査すべき深地層環境に対応した高圧下で行われる請求項1又は2記載の微生物への核種収着評価方法。

【請求項4】
前記核種が放射性核種である請求項1乃至3のいずれかに記載の微生物への核種収着評価方法。

【請求項5】
前記基材が、立方体、直方体、円柱、角柱、球のいずれかである請求項1乃至4のいずれかに記載の微生物への核種収着評価方法。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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