Journal of Plasma and Fusion Research Vol.92, No.12 December 2016

■第１４回高校生シンポジウム「科学とプラズマ」
実施報告

福岡西陵高校，中村学園三陽高校，筑紫台高校です．高校関係の参加者は，高校生５５名，教諭１３名でした．本学会か

九州大学大学院総合理工学研究院

らは，小森会長のほか，琉球大学岩切宏友教授，京都大学

内野喜一郎（本学会理事）

蓮尾昌裕教授が遠方より参加してくれました．九大関係で当学会では，平成１５年度より高校生シンポジウムを実施

は，講演を行った４名に加えて，山形幸彦准教授と富田健してきました．今回は，第１４回として，２０１６年８月１８日!

太郎助教が参加しました．これら９名の教員に，高校生のに，九州大学筑紫キャンパス総合研究棟（c-cube）の１階発表（特にポスター発表は手分けして）の採点をしてもらの筑紫ホールにて，「科学とプラズマ」をテーマとして，いました．他にも，クエスト装置見学においては，同装置以下のプログラムで開催しました．

関係の方々の協力を得ました．事務手続きと様々な準備に学会事務局の石山千晶さんの尽力があり，現地の準備には第１部

高校生研究発表会

私の研究室の事務補佐員と学生の協力がありました．ま

１０：００〜１２：００ 高校生研究発表

口頭発表

た，ポスター発表は筑紫ホール前のギャラリーで行いまし

１２：００〜１２：５０ 昼休み

たので，通りかかった教員の飛び入り参加もありました．

１２：５０〜１３：５０ 高校生研究発表
第２部

そのようなことで，参加者総数は８０名プラス !程度となりポスター発表プラズマ核融合学会講演会・見学会

１４：００〜１５：２０ 講演会ました．

プラズマの科学

高校生による発表は，口頭発表１１件とポスター発表１４件

プラズマの基礎

内野喜一郎（九大）がありました（表１参照）．すべての発表について，研究のイオンエンジン

山本直嗣（九大）

レベルが高く，スライドやポスターとそのプレゼンテー

宇宙プラズマの世界

羽田亨（九大）ションは，いずれもよく準備されていました．口頭発表で核融合プラズマ

出射浩（九大）は，最初こそ教員による質問でしたが，途中からは高校生

１５：１０〜１６：００ 見学会（核融合実験装置クエスト）同士の質疑応答が積極的になされたのが印象的でした．他

１６：００〜１６：３０ 高校生表彰・講評（本学会会長・小森彰夫）の高校の研究内容を理解しようとする姿勢が，素晴らしいと感じました．

このシンポジウムを企画するに当たり，いろいろな高校口頭発表とポスター発表について，審査委員会（委員にコンタクトを取りましたが，夏休みも課外授業が行われ長・小森会長）による審査の結果，最優秀口頭発表賞にはている高校が多く，朝からの参加はできないが，午後に講

香住丘高等学校の「水平軸回転飛行物体の飛行性能の向上演会があるならそれだけでも聴講したいとの希望もありまに関する研究‐風力発電機への応用を目指して‐」が，最優した．そこで２部制をとり，第１部は高校生の研究発表会，

秀ポスター発表賞には開星高等学校の「雷が鳴ると植物は第２部は，九大筑紫地区でプラズマに関わる４名の教員で成長する」が選ばれました．審査委員長による講評では，プラズマの基礎や応用の紹介をし，また九大応用力学研究「素晴らしい発表ばかりで選定には苦労しました．今後の所の出射浩教授の協力により核融合実験装置クエストの見更なる研究の発展を期待します．
」との感想と激励が述べ学会を実施しました．この講演会と見学会を行うのは，第られました．

１３回の大阪大学での例に倣いました．
（時間的余裕のない第２部については，後のアンケートを見ますと，高校生

高校生シンポ ジ ウム と な っ て し ま っ た の は，反 省点での大部分の方が講演内容はやや理解できたとの回答が多す．）

く，身近なプラズマや宇宙プラズマ，核融合プラズマにつ参加高校は，第１部に５校，第２部のみに４校（いずれいて知ってよかったという感想がありました（当然，難しも福岡県内）でした．第１部の参加校名は表１にあります

すぎたという感想もありましたが）．クエスト見学についので，第２部の参加校名を書いておきますと，城南高校，ては，大きなすごい装置で驚いたなど，見学できて良かっ

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たというポジティブな感想が多くありました．

きました全ての方々に感謝します．次回は，東海大学にお最後に，このシンポジウム開催に当たり協力していただ
表１
発表
A+PA+P
A+P
A+P
A+PA+P

所属高校
宮城県仙台第三高等学校
宮城県仙台第三高等学校
宮城県仙台第三高等学校
宮城県仙台第三高等学校
福岡県立香住丘高等学校
福岡県立香住丘高等学校

PP
P
A+P
A+P
A+P
A+P
A+P

福岡県立香住丘高等学校
福岡県立香住丘高等学校
福岡県立香住丘高等学校
島根県開星高等学校
立命館高等学校
立命館高等学校
東海大学付属高輪台高等学校
東海大学付属高輪台高等学校

いて開催される予定です．
発表一覧．

研究題目
圧電素子への力のかけ方と電圧の関係について振り子を用いた加速度計の作成について
晴雨予報グラスを用いた大気圧の変化による天気の予測
紙おむつによる発電を目指して水平軸回転飛行物体の飛行性能の向上に関する研究−風力発電機への応用を目指して−
Utilizing the shape memory alloy as an actuator（形状記憶合金の駆動装置としての利用）
濃度差のある水溶液境界面の混合速度に関する研究−屈折率の差を利用した測定−
２次元配列振り子の共振現象に関する研究
混雑解消方法の数理モデル−効率のよい入退場を目指して−雷が鳴ると植物は成長する
使用時の温度とリチウム電池の寿命の関係
人工物を用いない土壌の保水力と透水性の向上方法について
響くかたち
電気炉の交代による Y 系超伝導体の作製条件の調査

A：口頭発表，P：ポスター発表■最優秀ポスター発表賞「カミナリが鳴ると植物は成長する」
島根県開星高等学校

池田圭佑

１．はじめに「カミナリが鳴ると豊作になる」という古くからの言い伝えがあり，本当に植物が放電によって成長するかどうかを調べるために研究を行った．
２．実験１
（１）仮説
放電装置でカイワレ大根の種に放電を行った場合が，放図１電を行っていない場合のカイワレ大根の種より成長する．
（２）実験器具・材料

種に放電を行う実験装置．

（４）結果と考察

誘導コイル（株式会社ヤガミ．IC‐１０），シャーレ，試験

カイワレ大根の種に放電を行った方が放電を行っていな管，脱脂綿，ストップウォッチ，カイワレ大根の種（株式いものに比べると約２倍成長が早かった．仮設通りカイワ会社トーホク．品種番号０６４０７‐A

レ大根の種に放電を行った方の成長が早くなったので，こ生産地アメリカ）のことをさらに詳しく調べるために，２つの実験を考え（３）実験方法① 誘導コイルを用いて，カイワレ大根の種に５０秒間放電た．
① 放電水（水道水に５分間放電を行った水）で栽培したを行った（図１）．

カイワレ大根の種と水道水で栽培したカイワレ大根の② 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，その上に①の種の成長の違いを調べた．（実験２）放電を行ったカイワレ大根の種を１０粒入れたものを３② カイワレ大根の種に直接放電させた場合の時間ごとに本作った．
③ 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，その上に放電よる成長の変化を調べた．（実験３）を行っていないカイワレ大根の種を１０粒入れたものを
３．実験２３本作った．
④ すべての試験管を真っ暗の段ボール内に４日間入れて（１）目的
放電水と水道水で栽培したカイワレ大根の成長の違いをおいた．

調べる．

⑤ ５日目からすべての試験管を日向に置き，観察した．
なお，水が減少した場合は，種が浸る程度水を加えた．

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会社トーホク．品種番号０６４０７‐A

生産地アメリカ）（３）実験方法① 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，放電を行っていないカイワレ大根の種を１０粒入れ，放電水を加えたものを５本作った（図３）．
② 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，放電時間５０秒を行ったカイワレ大根の種を１０粒入れ，放電水を加えたものを５本作った（図４）．
③ 試験管の底に高さ 1 cm の脱脂綿を入れ，放電時間１００秒を行ったカイワレ大根の種を１０粒入れ，放電水を加図２えたものを５本作った（図５）．

発芽８日目（左３本水道水，右３本放電水）．

④試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，放電時間１５０秒（２）実験器具・材料を行ったカイワレ大根の種を１０粒入れ，放電水を加え誘導コイル（株式会社ヤガミ．IC‐１０），シャーレ，試験たものを５本作った（図６）．

管，脱脂綿，ストップウォッチ，カイワレ大根の種（株式会社トーホク．品種番号０６４０７‐A⑤すべての試験管を真っ暗の段ボール内に４日間入れて生産地アメリカ）おいた．

（３）実験方法⑥ ５日目からすべての試験管を日向に置き，観察した．

① 誘導コイルを用いて，水道水に５分間放電を行って放なお，放電水が減少した場合は，種が浸る程度放電水を加電水を作った．
② 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，カイワレ大根えた．
（４）結果と考察の種を１０粒入れたものに，①の放電水を加えたものを

カイワレ大根の種に５０秒間放電を行ったものは，放電を３本作った．

０秒のもの
行っていないものや放電時間１００秒や放電時間１５③ 試験管の底に高さ1 cmの脱脂綿を入れ，カイワレ大根よりも成長が早くなった．また，発芽率については，放電の種を１０粒入れたものに，水道水を加えたものを３本を行わなかったものが発芽率５５％，放電時間５０秒のものが作った．

発芽率７３％，放電時間１００秒のものが発芽率４８％，放電時間④ すべての試験管を真っ暗の段ボール内に４日間入れて１５０秒のものが発芽率６０％となり，放電時間５０秒のものがおいた．

発芽率も最大であった．

⑤ ５日目からすべての試験管を日向に置き，観察した．
なお，放電水や水道水が減少した場合，種が浸る程度放電水や水道水を加えた．
（４）結果と考察
カイワレ大根が発芽し，芽の伸びは放電水で栽培した方が水道水で栽培するより約２倍成長した．発芽率（試験管内の種の内，発芽した種の割合）は放電水で栽培する方が水道水で栽培する方よりも 1.7 倍になった．かなり違う結果となった（図２）．
この理由を考えてみた．放電水と水道水に含まれる窒素量が違うのではないかと仮説を立てた．そのことを調べるために，島根県農業技術センターに，水に溶け込んでいる

図３

放電を行っていない．

図４

放電時間５０秒．

図６

放電時間１５０秒．

全窒素量の分析を依頼した．その結果，放電水に含まれる
全 窒 素 量 は 0.34 ppm，水 道 水 に 含 ま れ る 全 窒 素 量 は0.22 ppm 溶けていることがわかった．このことから，放電水は，空気中の窒素が水に溶け込み，水道水より 1.5 倍の窒素を含んでいた．このことが，成長に影響していると考えた．
４．実験３
（１）目的
カイワレ大根の種に直接放電を行った場合に，最も成長する放電時間を調べた．
（２）実験器具
誘導コイル（株式会社ヤガミ．IC‐１０），シャーレ，試験
図５管，脱脂綿，ストップウォッチ，カイワレ大根の種（株式９３２

放電時間１００秒．

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図３〜図６はすべて発芽６日目です．

成長や発芽率が下がった．よって，本実験では最も良いカ
イワレ大根の種に行う放電時間は５０秒と考えた．

５．まとめ
６．今後の展望カイワレ大根の種に放電を行ったことによって，空気中の窒素が水に溶け込み，放電水で栽培したカイワレ大根のこの研究からカイワレ大根の種に適切な時間放電を行う種は水道水で栽培したものより倍近く成長が早くなった．と成長が早くなった．このことから，他の植物でも同じくまた，発芽率は放電水で栽培したものが水道水で栽培した成長が早くなる可能性があると考えられる．この成長の促ものより 1.7 倍発芽し，発芽率もかなり違いがみられた．こ進によって農作物の収穫サイクルが早くなることが可能にのことは，複数回の実験でも同じ結果になった．

なるであろう．これによって，農作物の生産量を向上させカイワレ大根の種に５０秒間放電を行ったものが，一番成ることができると考え，さらにこの研究を継続して行って長が早くなり，発芽率も最大になった．また，放電時間１００いきたいと思う．

秒，放電時間１５０秒と増やしていくと，逆にカイワレ大根の９３３