エピソードでつづる

vol.

偉人たちの横顔 18にしな

よしお

仁科芳雄

1890年 ー 1951年

日本の「 原 子 物 理 学の父」であり、親 方でもあった
電動機の研究から物理学の世界へ

間子が崩壊してできるミューオンの存在

仁科芳雄は、1890年（明治23年）に岡山を確かめました。
さらに、粒子を高速で原子核に衝県の旧家に生まれました。幼少から神童と呼突させて、その内部を調べるため、サばれ、1914年に東京帝国大学に進学。電気イクロトロンの国産化に着手。企業工学を専攻し、1918年、大学院に進む傍らから資金や部材を調達し、1937年設立間もない理化学研究所（理研）に採用されました。電動機の研究者として理研に入に磁極直径26インチの「理研1号」所したものの、仁科はその原理を追求するを完成させたのです。
これにより放射性核種の性質を詳しく調べるこ中で物理学への関心を高め、長岡半太郎とが可能になり、「新同位元素ウラのもとで物理学の薫陶を受けます。長岡は世ン237」と「ウラン235の対称核分界に先がけて「原子模型」を発表した原子裂」を発見する偉業を成し遂げま

物理学の第一人者で、仁科は研究員を3年す。前者はウランより重い元素を生半務めた後、欧州への留学を勧められます。

成した世界初の実験で、後者は原ニールス・ボーアとの出会い子爆弾や高速炉の原理となっている高仁科は英国やドイツの研究機関で修行する中で、1923年春、ノーベル賞を受賞して間もない37歳の理論物理学者ボーアはアインシュタインと双璧を成すと言われた天才物理学者ニールス・ボーアと出会い、量子力学という速中性子によって核分裂が起きることの世に、同僚とともに光子が電子とぶつかって散界初の実証となりました。
まさに、日本の原子乱する際の有効断面積を求める難問に挑力研究の端緒と言って過言ではありません。

を導き出しました。
み、「クライン─仁科の公式」

国産初のサイクロトロンを建設
理研に戻った仁科は東京帝大で博士号

戦後の試練と後継者たちの活躍

奇しくも、この年に米国でサイクロトロン（核を得て、主要ユニットの電磁石を米国からボーアは、ラザフォードの原子模型の理粒子加速器）が発明され、翌年には英国で取り寄せるなどして1944年に完成させます

論 的 な 矛 盾 を 原子より小さな量子の世界解明し、原子より 物質小さな粒子やエ中性子が発見されるなどビッグニュースがが、戦局の悪化で本格的な実験を始める相次ぎます。
こうした中で、仁科研究室は最前に終戦を迎えます。
そして、占領軍（GHQ）先端の原子物理学の拠点として、朝永振一によって「理研2号」は解体され、東京湾にネルギーの概郎をはじめ気鋭の学者が集いました。仁科破棄されてしまうのです。仁科は「軍事用では自由闊達に議論する雰囲気を重んじ、研はなく、生物学・医学・化学・冶金学で使う中究者からは「親方」と呼ばれ慕われました。

性子や放射性物質を製造する装置だ」と抵

念（ 量 子 力学 ）を持ち込んだ天才です。彼はコ 原子核
ペンハーゲン大

電子学に研 究 所を開 いて 学 派 を 陽子を 願 い 出ると、中性子クォーク

ボ ーア は 奨 学

親方の剛腕は、今日でいうビッグ・サイエン

その後、仁科は理研の所長となり、1948年大学の湯川秀樹が、核子間の相互作用を媒に理研が解散して（株）科学研究所が発足

uu

仁科は世界最大の霧箱を建造して宇宙かから体調を崩す事が多くなり、1951年1月にら飛来する荷電粒子の飛跡を検出。パイ中60年の生涯を終えました。

2

パンデミック vs世界のエネルギー

IEA「2020年版 世界エネルギー・レビュー」に見るパンデミックの影響

仁科の功績を記念し、原子物理学とそのd応用分野で顕著な業績を上げた科学者に金の手配までして仁科を受け入れました。

授与される「仁科記念賞」が創設されたの仁科が驚いたのは研究室の自由闊達さは4年後のことです。歴代の受賞者からは、でした。国籍も年齢も異なる研究員たちが江崎玲於奈、小柴昌俊、小林誠、益川敏

区別なく議論しながら共同で実験し理論を英、中村修二、梶田隆章の6氏がノーベル練り上げるのです。仁科は5年余を過ごす間賞を受賞しています。

中部原子力懇談会

特集

抗しましたが叶いませんでした。

スの扉を押し開けます。1935年に大阪帝国

気候危機のいま改めて原子力発電を検証する

原子力なしで人類は生き残れるのか介する「パイ中間子」の存在を予言すると、 すると初代社長に就任します。
しかし、この頃形 成していました。仁科が入所1200トン）のサイクロトロン「理研2号」の建設を取得し、1931年に研究室を立ち上げました。 でした。仁科は発明者のローレンスの協力新たな領域を知り興味を掻き立てられます。

原子特集

次に構想したのは、世界最大（60インチ、26インチの理研1号サイクロトロン〒460 ̶ 0008 名古屋市中区栄2 ̶10 ̶19 名古屋商工会議所ビル6F
TEL：052 ̶223 ̶ 6616 FAX：052 ̶231̶ 7279

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特集3

詳しくは5ページをご覧ください

放射線出前教室・出張授業を実施します。お気軽にお問い合わせください。詳しくはHPをご覧ください。

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この冊子は地球環境保護のため、植物性大豆油インクを使用し、有害な廃液の発生が少ない水なし印刷をしています。

2020年7月発行（年3回刊）

発行/中部原子力懇談会
名古屋市中区栄2-10-19 名古屋商工会議所ビル6F

先端科学の眼で正体をあばく

ウイルス vs 顕微鏡気候はもはや「変動」どころか「危機的」状況
2019年も世界各地で記録的な猛暑、大規模な森林火災、超大型ハリケーンやスーパー台風、干ばつや大洪水が増発し甚大な被害をもたらしました。国連のグレーテス事務総長は「近年の状況は、もはや 気候変動 といった生やさしいものではな
く 気候危機 というべき非常事態」と発言しています。
また、地球を一つ改めて原子力発電を検証するの生命体と捉えるガイア理論で知られる米国のJ.ラブロック博士をはじめ著名な科学者たちは「地球は危機的な状況にあり、原子力発電所を動かすことによる安全面でのリスクより、動かさないことによる温暖化リスク（地球上の全生命に及ぼすリスク）の方がはるかに大きい」というメッセージを発信しています。

CO 2 排出量が増加しました。同時に再エネ普及のために手厚い買取制度を導入し、年々上昇する賦課金の電気料金に占める割合は増加しました。つまり
CO 2 排出抑制と経済成長のバランスをとるべきエネル
ギー政策においては「ドイツも日本も負け組」なのです。
日本における2017年度の発電量を電源別にみると、巨額の資金が投入されて広く普及した太陽光発電と、再稼働している原子力発電による実績に大差はなく、原子力発電がいかに効率的にCO2削減に寄与できる電源であるかを知ることができます。実際、原子力発電所が稼働したことで2018年度のCO 2 排出量は減りました。ですからCO2排出削減の切り札は、原発の安全対策をしっかり行って使いこなすことです。
また、同様に脱原発を掲げた韓国では2018年に猛暑の中で停電が多発し、台湾でも大規模停電が発生して市民から大きな批判を浴びました。

原子力なしで人類は生き 残れるのか

特 集1

さらに、11月に公表された国連開発計画（UNEP）の年
次報告書で、2018年の世界の温室効果ガス排出量は、二酸化炭素（CO 2 ）換算で553億トンと過去最高に達し、「今のペースで温室効果ガスの排出が続けば、今世紀末の気温が産業革命前と比べて最大3.9°C上昇し 破壊的な影響が生じる」と警告しています。

◆2019年も猛暑（欧州も日本も）
欧州

6月27日
（℃）
16ー20
20ー24
24ー28
28ー32

UK

日本

（℃）

30

8月17日
（℃）

32ー36
36ー40
40ー44

20100
広野（福島）

36.5℃

午前11時07分France

Spain

最高気温

気候危機のいま

東京都心

35.2℃

午前11時48分

東京工業大学特任教授※この記事は、2019年11月に開催した情勢講演会をもとにシープレス編集部が再構成しました。文中のデータは、講演会当時のものです。

再生可能エネルギーの主力化は正しい道筋か
CO2排出を抑えるため多くの国が再生可能エネルギー（以では、1kWhの電気を得るために何gのCO 2を出したか下、再エネ）普及に注力してきました。代表格である太陽光の（CO2排出係数=低いほど良い）を見ると、中国は680g、日本発電設備容量（発電能力）は、1位が中国の175GW（ギガは540g、米国は450g、ドイツは390gです。これに対し、原子ワット=100万キロワット）、2位が日本の56GW、3位が米国の力発電が総発電量の70%を占めるフランスは46g、原子力と51GW、4位がドイツの42GWです（2017年実績）。原子力発
水力発電のスウエーデンは11g、ほぼ水力発電100%のノル電所1基の出力を1GWで換算すると、日本は原発56基分のウエーはわずか5gで、パリ協定で採択された2030年目標を達大規模電源を導入したことになります。
成しています。他の国々は、天候によって出力が変動する太しかし実際は、夜に発電できず、1年のうち晴天の確率が約陽光で賄えない電力を火力発電に依存し、CO2排出を抑制
50%、1日で太陽が強く照るのは約6時間ですから、太陽光発できていないのが実情です。
電が稼働できるのは最大出力の12.5%◆CO2排出係数世界ランキング（2016年）（設備利用率）で、日本の太陽光発電の実
CO2-g/kWh
1kWの電気を得るのに何gのCO2を排出したか
1,200
力は原発7基分なのです。
太陽光はCO2排出削減に貢献できていない。
ドイツが太陽光の発電能力大国◆中国、日本、米国、
175GW

800

2030年目標値
南アフリカ

エストニア

インド

中国

ポーランド

UAE

日本

チェコアメリカ

エジプト

ブルガリア

ポルトガル

ドイツ

ハンガリー

リトアニア

スペイン

デンマーク

イギリス

オーストリアブラジル

フィンランド

0

ベルギー

42GW

スイス 80g
スイス

200
スウェーデン400

日本 540g
アメリカ 450g

ドイツ 390g

フランス 46g

フランス

56GW
51GW

●2017年、日本の太陽光の発電能力は56GWで世界第2位●1GWは100万kWで、原子力発電所1基分の発電能力に相当●日本の太陽光発電は、保有する原発54基を上回る電源になった

スウェーデン 11g

600

中国 680g

原子力と水力が最高の組み合わせ。

ノルウェイ 5g

ノルウェイ

1位 中国
2位 日本
3位 米国
4位 ドイツ1,000

CO2 脱原発のドイツと事実上の脱原発の日本のエネルギー政策はCO2削減の負け組「脱原発」を掲げ、再エネと火力発電で代替した国は、CO 2を削減できませんでした。代表例がドイツで、手厚い補助金によって再エネの占有率が40%に達した一方で、CO2排出量の多い褐炭による火力発電への依存から脱却できら ばやし ただし

奈良林 直 氏◆2018年度の再エネ買取費用は3.1兆円

東京工業大理工学研究科原子核工学修士課●2018年度の買取費用総額は3.1兆円、賦課金（国民負担）は2.4兆円となっている
程修了。専門は原子炉工学。東芝に入社し●電気料金に占める賦課金の割合は、産業用・業務用で16％、家庭用で11％に増大している
原子力の安全性に関する研究に従事。同社の電力・産業システム技術開発セン
旧一般電気事業者の電気料金平均単価と賦課金の推移
ター主幹などを務め、2007年に北買取費用総額 3.1兆円（）
内は電気料金に占める賦課金の割合
円/kWh
賦課金総額 2.4兆円
海道大大学院教授に就任。同大
0.75円
再エネ比率
24％
20
電力料
大学 院 名 誉 教 授・特 任 教 授賦課金0.35円 （4％） 1.58円
買取費用総額 4.0兆円
産業用18（9％）
2.64円
（2％）
を経て現 職 。日本 機 械 学
賦課金総額 3.1兆円
0.22円
2.25円
業務用（16％）再エネ比率
15％
16（1％）
会・日本 原 子力学 会・日（14％）
買取費用総額 2.3兆円
本保全学会フェロー、
14
賦課金総額 1.8兆円
2018年1月ISOE
12
2017→2018
Outstanding
再エネ比率+9％
10+13％
Professor of
買取費用 19円/kWh
0.75円
2016→2017
賦課金賦課金1.2円/kWh
The Year+18％0.35円 （3％） 1.58円
262.64円
（1％）
（7％）
Award
（11％）
電灯料
2015→2016
0.22円
2.25円
24（家庭用）
+25％
受賞
（1％）
（10％）
22
2014→2015+104％
20
2013→2014
再エネ比率+5％
18+88％
買取費用 36円/kWh
前年度からの買取費用
16
2012→2013
賦課金 2.25円/kWh
総額の伸び率+92％
14
再エネ比率 10％12（出所:ERCC/WMO

1

なず、さらに電気料金が高騰して政権や産業に大打撃を与えています。その構図は日本もドイツに似て、福島第一原発の事故によって全原発が停止し（事実上の脱原発）、代わりに天然ガスや石炭に依存せざるを得ず火力発電が85%に達して2010

2016 2018

2030年度

102010）

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017年度

温暖化抑止に不可欠な原子力発電を使いこなす
人類の持続可能性を考える上で象徴的な出来事がありま
日本では福島第一原発事故以来、再稼働から放射性廃棄す。一つは、スウェーデンの環境活動家グレタ・トゥーンベリさん
物の処理に至るまで停滞していますが、グレタさんのように（16歳）が9月に開催された国連気候行動サミットに出席し、地CO2の排出削減こそ人類が生き延びるための喫緊の課題と球温暖化に本気で取り組まない大人たちに抗議しました。彼
認識し、原子力発電がその切り札であることを理解して、安女は「危機的な状況にある現実を直視して対策の強化を」と全対策を十分に施したうえで効率的なエネルギー源を使いこ訴えています。
なすことが重要です。
もう一つは、脱原発を目指したものの原発維持へと政策変◆福島の事故を教訓に大幅に強化された安全対策(新規制基準)
更したスウエーデンの世界屈指の教育研究機関であるウプ（航空機テロ対策）
火山 特定事故対処施設
竜巻
外部電源の複数回線化強化
サラ大学の教授たちが、私ども東京工業大学を訪れ、小型
フレキシブル碍子
森林火災
貯水池
意図的原子炉の共同開発を持ち込んできたことです。その背景に
発電機
重要免震棟 航空機衝突
は、スウエーデンは1月に猛烈
発電機◆地球温暖化による主要リスク
消火な暴風雪に見舞われて送電線移動電源車
陸上が寸断されて大停電に見舞わ
海面上昇
生態系
高潮
フィルタベント海洋 損失れました。そこで、送電線がダ消防車
洪水生態系
消防ポンプ 原子炉建屋・水密化
豪雨
ウンしても熱・電気を供給でき損失
タービン建屋
内部溢水対策インフラるよう小型原子炉を分散配置
水不足
機能停止する構想が浮上したのです。こ食料
起震車・地質調査
断層調査トレンチ
熱中症
不足
うした動きは日本でも参考にすボーリング調査べきです。
出所:全国地球温暖化防止活動推進センター
海水ポンプ・水密建屋 防潮堤

2パンデミック

特集2

世界のエネルギー

2020年のエネルギー需要は戦後最大の減少に世界のCO2排出量は歴史的な8%減少

4月30日、国際エネルギー機関（IEA）
は「2020年版 世界のエネルギー・レビュー」
を公表し、新型コロナウイルス（COVID-19）
によるパンデミック（感染爆発）
が、世界のエネルギー需要とCO2排出量に及ぼす影響について明らかにしました。
これは今年3月までに集計したデータに基づき、第1四半期（1〜3月）に及ぼした影響と、2020年通年の影響を予測したものです。
通年の影響については未曽有の事態だけに不確実性があるとしながらも、現段階で世界全体のエネルギー需要は前年比で6%減少すると見ています。
この数値は2008年に起きたリーマン・ショックのインパクトより7倍も大きく、第2次世界大戦以降で最大の減少幅となります。
主な要因は、WHO（世界保健機構）が3月11日にパンデミックと認定した前後から世界各地で実施された大規模な都市・国境封鎖などの移動制限によって経済・社会活動が停滞し、産業全般および陸海空の輸送によるエネルギー需要が激減し、その影響が長引くためです。
IMF（国際通貨基金）も4月14日に発表した2020年の世界経済の成長率予測を年初予想の前年比3%増から3%減へ大幅に下方修正し（6月24日に4.9％減に再修正）、1930年代におきた世界恐慌以来の危機と位置付けています。

パンデミックによる世界経済の停滞によって、地球温暖化の要因とされるCO2排出量は8%（約26億トン）減少し、10年前の水準になると見込まれています。これは対前年比としては過去最大の減少で、リーマン・ショックによって2009年に4億トン減少した時の6倍を超え、第2次世界大戦以降の減少量を合計した2倍に相当します。
◆エネルギー関連のCO2排出量推移 1900年〜2020年(予測)%30

ぜインか ザ）スペ フルエンンイ（恐慌世界2520

大戦

世界第2次第15ョックイルシ
2次オ

5-6％-10-15-20
1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020 年
出所:IEA

再エネ以外すべてのエネルギー需要が大幅減少
IEAでは、パンデミック以降の経済回復の足取りは緩やかで、エネルギー需要の落ち込みは米国9%、欧州連合11%減少と見込んでいます。落ち込みの度合いは感染防止対策の期間と厳格さに比例し、4月初旬のような大規模な移動制限が1ヵ月続くごとに世界の年間エネルギー需要は約1.5%ずつ減少するとしています。
そして、2020 年のエネルギー別の影響を次のように分析・予測しています。
●石油需要／9%、つまり平均900万バレル/日減少し、世界の石油消費は2012年のレベルになる。
●石炭需要／年間の電力需要が約5%減少するため、石炭需要は8%減少する。中国における石炭需要の回復が、他の地域の大幅な減少を一部相殺する。
●ガス需要／電力および産業利用の需要減少で、第1四半期よりも年間を通じた落ち込みがはるかに大きい。
◆2020年の一次エネルギー需要の変化予測（2019年比）●原子力発電需要／電力需要
OILの減少に応じて減少する。
再生可能●再生可能エネルギー需要／%
石油
石炭ガス
原子力
エネルギー
合計
2
低廉な運転コストと多くの電0力システムへの優先接続の0.8-2.5ため増加する見込み。最近の-2
設備容量の増加や新規プロ-4-5.0-6.1
ジェクトの発電開始なども寄-6-7.7
与する。
-8-9.1●電力需要／5%減少する。地-10
出所:IEA
域によっては10%減少する。

世
第2次15危機 ク）ッ金融
世界 マン・ショ（リー-26億t

10C O V I D -19■主な出来事12月

2019●中国・武漢市で原因不明の肺炎

2020

1 ●新型コロナウイルスを確認
月●中国・武漢市を封鎖●日本で初の感染者

2 ●●感染が欧州へ拡大

月

写真提供：読売新聞社

横浜港のクルーズ船で集団感染●米国が国家非常事態宣言●世界各地で都市封鎖や移動制限が拡大●東京五輪・パラリンピック

東京五輪・パラリンピックは1年延期

延期決定

4 ●●日本でも緊急事態宣言
月

IMF世界の経済成長率予測
が大恐慌以来の減少と発表●感染者300万人、死者20万人突破●原油の先物価格が在庫増で史上初のマイナス価格

新幹線は乗車率0%の車両も5 ●●各国で移動制限の緩和開始
月

感染者500万人、死者30万人突破

6 ●感染者1,000万人、死者50
月万人突破

01900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020 年

出所:IEA

世界の電源構成で存在感を増す低炭素電源

停泊中のクルーズ船で集団感染

3 ●WHOパンデミックと認定
月

5

2020年の世界全体の電力需要は5%減少し、1930年代の世界恐慌以来の最大の減少幅となると予測しています。同時にIEAは、都市・国の封鎖の影響を受けることなく発電する再生可能エネル
ギー（風力・太陽光・水力）が相対的にシェアを高め、原子力発電とともに「低炭素電源」としての存在感を高めていることに注目しています。
低炭素電源(再生可能エネルギー+原子力)による発電量は、2019年に初めて石炭火力を追い越した後2020年もリードを広げ、世界の全発電量の40%に到達し、石炭火力を6%ポイント上回る見込みです。中でも風力と太陽光発電の発電量は、2019年と2020年初めに完成した大型プロジェク
トによって増大し続けます。
石炭とガス火力の電力需要はその影響を受け、電力需要全体の低下と再生可能エネルギーによる発電量の増加によって、ますます圧縮されるというのです。
この結果、世界の電源構成におけるガスと石炭の合計シェアは、2020年に3%ポイント低下し、2001年以来初の低下になると予測しています。

0-5

戦界大

20

COVID-19
パンデミック

第10

恐
世界

25

CO2ク
ショッオイル
第2次慌

30

危機 ク）
ッ金融
世界 マン・ショ（リーョック
イルシ
1次オ

単位:Gt ギガ(=10億)トン

Gt
35◆1900年〜2020年（予測）世界の一次エネルギー需要変化率

3

IEA「2020年版 世界エネルギー・レビュー」に見る
パンデミックの影響

人もまばらな東京駅前

再認識された社会システム維持に不可欠な電力の安定供給
IEAは、今回のパンデミックで、感染症に立ち向かう医療、在宅勤務などのビジネス、外出制限下での日常生活が電力の安定供給に支えられていることが明確に示されたと指摘。
そして、これを当然のことと考えるのではなく、電力の安定供給を維持するには多くの投資と賢明な政策が必要であり、社会システムを大災害のダメージから迅速に回復できるエネルギーシステムの構築が、以前よりさらに重要になると強調しています。
さらに、今回のパンデミックのように国全体が封鎖される事態では、電力消費量が減少し電力系統から柔軟性のある主要電源が取り除かれ、不安定な電源である風力や太陽光の供給割合が大きくなることから、電力の安定供給に支障が生じないよう十分注意する必要があるとも指摘しています。
一方、日本の電力各社は、電力の安定供給を維持するための事業継続計画（BCP）に基づき、新型コロナウイルス対策本部を設置し、発電所や給電指令所ではマスク着用や手指消毒を徹底するとともに、感染者が発生した場合の緊急対応手順を確認・更新しています。また、テレワー
ク・時差出勤・テレビ会議などを活用して接触機会の極小化に努めるなど要員の健康管理を強化し、必要に応じて電気料金の支払い期日の延期や自宅学習用の動画コンテンツを配信するなど社会的支援にも力を注いでいます。

4

特集3

先端科学の眼で正体をあばく

1918年〜20年に大流行した「スペイン風邪」
では約5億人が感染し、死者は4,000〜5,000万人に達しました。
しかし、病理学者も微生物学者も病原体を特定できませんでした。
その正体がA型インフルエンザウイルスと判明したのは、ずっと後年になってからです。微小なものを観察するには顕微鏡が不可欠ですが、波長の長い光に依存する光学顕微鏡では、どれほど高精度のレンズを組み合わせても0.2マイクロメートル（0.0002ミリ）程度までしか見えません。それは光の波長による解像度（分解能）に限界があり、焦点を絞り込んでも像がぼやけてしまうのです。多くのウイルスの大きさは0.1マイクロメートル以下のため、当時の人々は細菌より小さなものは観察できませんでした。
しかし、それから5年ほど後、光と同様に波の性質をもつ「電子」
が、光よりはるかに短い波長を実現でき、レンズが光を屈折させて曲がるように、磁界や電界によって電子線を曲げればレンズと同じ作用を持つことが分かりました。
この理論をもとに1932年にドイツで「電子顕微鏡」が開発されます。その後、試料の検査手法や装置の技術革新とともに電子顕微鏡の拡大能力は飛躍的に高まり、光学顕微鏡の約2,000倍に対し、現代の電子顕微鏡は約100万倍まで拡大でき、ウイルスはもちろん分子や原光学顕微鏡なら子まで観察できるようになりました。
マイクロメートルの世界まで◆光学顕微鏡と電子顕微鏡
電子銃

光源
光

電子線

集光レンズ

集束レンズ

コミジン

ウイルス

対物レンズ

対物レンズ

虚像
コンジ
ミ

スルイウ

投影レンズ

接眼レンズ

投影スクリーン
網膜

コミジン

光学顕微鏡

顕 微 鏡
◆21世紀に誕生したスーパー顕微鏡

見えなかった敵の姿を捉える電子のレンズ

電子線

5

ウイルス

電子顕微鏡

X線自由電子レーザー（SACLA）

レーザー

レーザービーム
コヒーレンス（光の質）

通常の光
テラヘルツ光100μm

各種ランプ
赤外線10μm

可視光
1μm

表紙の写真はコレ！
新型コロナウイルス（COVID-19）の電子顕微鏡写真

電子顕微鏡ならナノメートルの世界も観察できる

検査技術

電子顕微鏡で初めてコロナウイルスを画像化した女性

新型コロナウイルスの大流行によって、その業績が再評価されている女性がいます。それがスコットランド人のジューン・
アルメイダ（1930〜2007年）です。彼女は英国の風邪研究所からウイルスの識別依頼を受け、1964年にヒトに感染する未知のウイルスを電子顕微鏡で初めて画像化しました。2年後、彼女と同僚の科学者たちは、周囲を突起に囲まれたウイルスの特徴が、太陽の周りに現れる光冠（コロナ）に似ていることから「コロナウイルス」と名付けました。
アルメイダは専門の高等教育を受けた人ではありません。
経済的な理由で大学に進学せず病理検査技師の道へ進
み、英国の病院で顕微鏡による識別や診断技術を習得。その後、カナダのがん研究所で、電子顕微鏡の検査技師として腕を磨き、新たな検査技法を開発して論文も発表しますが評価されませんでした。研究者ではなく技師として歩んだ経歴が影響したようです。
しかし、彼女が開発したウイルス感染で生成された抗体を用いてウイルスを特定する「免疫電子顕微鏡法」
は臨床診断に革命を起こし、数多くのウイルス発見に貢献しました。その業績は、半世紀余を経た今、あらためて脚光を浴びています。

放射光

紫外線
100nm

真空紫外線
10nm
1nm

光の波長

長い波長

髪の毛

放射光（SPring-8）

細菌

ウイルス

X線
0.1nm

硬X線の性能から1997年の稼働開始以来、のべ26万人以上の研究者に利用され、生命科学・物質科学・化学・地球科学・環境科学・医学・産業などの発展に役立っています。

X線自由 強力なX線自由レーザーでレーザー 生きたたんぱく質を画像化

SPring-8が高エネルギーの光をじっくり当てて止まっているものを細かく観察できるのに対し、2012年に稼働を開始したSACLA
原子は、100兆分の1秒という短時間に明るいX線を放ち、動いたり形を変えたりするものを一瞬で写す「X線自由電子レーザー施設」
です。
カメラでは被写体が速く動いていても、シャッタースピードがそれ以上に速ければ止まって見えます。SACLAの発光時間は、物質中で原子が振動する時間より短いので、写真を撮るように原子が止まった状態で観察できるのです。
新薬の開発では、膜タンパク質（細胞膜に付着して様々な働きをするタンパク質 分 子 ）の 構 造 解 析が 重 要です。
SPring-8ではタンパク質を結晶化して（細胞は死滅）観察しますが、SACLAではその必要がなく、生きたタンパク質の状態を画像化できます。強力なX線レーザーで細胞は壊れますが、超スピード撮影ではその直前の動いている状態を記録できるのです。この新しい光によって、アルツハイマーやエイズなど難病の早期診断や治療法の開発、植物の光合成の解明など様々な分野の研究促進に活用されています。
これらの施設を運営する「理化学研究所放射光科学研究センター」では、新型コロナウイルス感染症の分析や克服に向けた研究を緊急課題と位置付け、優先的に対応する方針を打ち出しており、治療薬の開発等への貢献が期待されます。
短い波長

タンパク質

放射光で原子や分子を探る
スーパー顕微鏡

日本には原子や分子の世界をより深く探求するために開発された 巨大な顕微鏡 があります。それが兵庫県の播磨科学公園都市にある大型放射光施設「SPring-8（スプリングエイト）」とX線自由電子レーザー施設「SACLA（サクラ）」です。
（シープレス108号で掲載）
SPring-8がつくり出す「放磁石電子
S
射光」は、電子をほぼ光速まで加速し、磁石で進行方向を放射光
曲げた時に発生する細く強力Nな電磁波で、可視光線のほ電子が進行を曲げる時に放つ光が放射光か電波や赤外線、X線なども含まれています。中でも波長の短いX線は、原子や分子レベルの超微細なものの観察に適しています。
世界最大の放射光源SPring-8の光は、とても明るく指向性が高いため、大学や研究所などの実験用X線源では暗くて見えない分子構造が、SPring-8では鮮明に観察できます。
こSACLA
SPring-8

今 後 の 行 事 予 定
今年度も各種講演会を計画しておりますが、個別の講演会の開催については 新型コロナウイルス感染症対策の状況を注視しながら判断してまいります。
講演会の開催が確定した際には、詳細をホームページでご案内いたします。

お 詫 び と 訂 正前号「偉人たちの横顔17 寺田寅彦」の記事で、「吾輩は猫である」に登場する理学士「水島寒月」を 誤って「水島観月」と表記してしまいました。
誤りを読者の方からご指摘いただき、ありがとうございました。謹んでお詫びするとともに訂正させていただきます。

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