東京大学の鈴木庸平准教授らの研究グループは、深度200メートルの花崗岩にウランを主成分とするナノ粒子が取り込まれ、100万年近く固定されていることを明らかにした。この成果は、放射性元素を長期固定して生物圏から隔離する技術への応用が期待されるという。

微生物の中には水に溶けたウランの酸化還元反応によってエネルギーを獲得し、それによって還元されたウランを固体として沈殿させる種がいることが知られている。

本研究では、瑞浪超深地層研究所の地下水を調べ、微生物によって沈殿したウランのナノ粒子の検出を試みた。掘削により得られた岩石試料を高空間分解能の電子顕微鏡を用いてウランの固体分析を行った結果、地下水から沈殿した炭酸カルシウム鉱物の内部にウランがナノ粒子として取り込まれていることが明らかとなった。

また、ウラン-鉛同位体組成から算出された形成年代から、炭酸カルシウム鉱物中にウランのナノ粒子が90万年以上の期間にわたり安定に固定されていることが判明した。

炭酸カルシウム鉱物とウランのナノ粒子は、微生物の栄養を地下水に加えることで人為的に発生させることができるため、今回の成果は放射性元素を長期固定して安全を確保する技術に応用ができる可能性があるという。

なお、この内容は「Scientific Reports」に掲載された。論文タイトルは、「Formation and Geological Sequestration of Uranium Nanoparticles in Deep Granitic Aquifer」。