巻頭言 2021

ニューノーマル下での新たな船出
総合科学研究機構 理事長

横溝 英明

2021 年の新春を迎え、心よりお慶び申し上げ型コロナウイルス感染症の蔓延により、大きな影ます。例年にない異常な状況で迎える新年となり響を受けることになりました。つくば地区ではましたが、皆様はいかがお過ごしになられました

毎年実施していた市民公開講座を中止することでしょうか。

とし、CROSS T&T の 6 月号は 10 月号との合体

新しい利用形態を導入

号の発行としました。東海地区においても、4 月
20 日の緊急事態宣言の拡大及び茨城県からの要

CROSS は今年で法人発足 32 年目を迎えます

請を受け、MLF は利用運転が停止され、出勤者が、その期間は大きく 3 つに分けられます。第 1

数削減のために在宅勤務という新たな勤務形態を期の「真空科学研究所の時代」（1988 年 11 月～

導入しました。5 月 15 日に MLF の運転は再開

1998 年 6 月）、第 2 期の「CROSS つくばの時代」

されたものの、その利用では、代行実験、自動測（1998 年 7 月～ 2010 年 3 月）、そして第 3 期の定、遠隔実験・解析などの新しい利用形態の導入「CROSS つくば & 東海の時代」（2010 年 4 月～を行いました。

現在）になります。

第 2 期の登録機関認可は本年度が 5 年目に当

第 3 期においては、2010 年 4 月から登録機関

たることから、現在、第 3 期登録機関更新申請

申請に向けて準備し、2011 年 3 月には文部科学に向けて準備作業を進めております。第 2 期認省から大強度陽子加速器施設（J-PARC）物質・可期間の利用促進業務の活動結果を報告書にまと生命科学実験施設（MLF) における特定中性子線

め、さらに次期 5 年間のロードマップを作成し施設の登録機関に選定され、同年 4 月 1 日からました。10 月 19 日には登録機関評価委員会（外利用促進業務（利用者選定及び利用支援）を開始

部委員で構成）を開催し、第 2 期活動結果及びしました。この業務開始は、同年 3 月 11 日に起

次期ロードマップの外部評価をして頂きました。

こった「東日本大震災」で被災したため、通常の本年１月に文部科学省に登録機関更新申請書を提業務ではなく復興に向けた活動が中心の厳しい状出し、3 月に文部科学省で登録機関の選定という

況での船出となりました。

極めて重要な決定が行われます。

登録機関の業務は、5 年ごとの認可更新を求められておりますが、第 1 期認可期間（2011 年～

イノベーションの創出へ

2015 年）では自立した研究機関を目指し、第 2

一方、昨年は 25 年ぶりとなる科学技術基本法

期認可期間（2016 年～ 2020 年）では中性子コの本格改正が行われました。法律の名称を「科学ミュニティに認められる機関となるまで成長する

技術・イノベーション基本法」と改正し、これまことができました。つくば地区においても、一昨で科学技術の定義から外れていた「人文科学のみ

年には科学情報機関誌「CROS T&T」の 20 周年に係るもの」を法の対象である科学技術の範囲に記念号を発行し、市民公開講座の開催においては位置付けるとともに、「イノベーションの創出」

100 名を超える参加が得られ、着実に成果が出の定義も規定されました。2021 年 4 月からの 5せた時期でもありました。

年間を対象期間とする「第 6 期科学技術・イノベー

順調に進んでいた CROSS の事業は、昨年の新CROSS T&T No.67

ション計画」では、ポストコロナ時代を見通した

1

科学技術・イノベーション政策としてイノベー
ション力の強化、研究力の強化等がスローガンとして掲げられております。2021 年度予算では、
デジタル・トランスフォーメーション（DX）化が強力に推し進められる計画で、MLF において

特集 ：10 代からのサイエンス

も共用実験環境の遠隔化・自動化が整備され、新たな研究環境の構築、新しい生活様式に資する新技術開発が急ピッチ進められていくことになります。
文部科学省では量子ビーム利用推進小委員会でふかん「我が国全体を俯瞰した量子ビーム施設の在り方」

新型コロナウイルスの感染拡大という未が本年 2 月に取りまとめられ、複数の量子ビー

曽有の事態に、国際社会から地域社会まで、

ム施設連携の強化が求められております。本年 2

そして職域から家庭まで、類例のない取り

月末には 10 年ぶりに研究用原子炉 JRR-3 の利用

組みがさまざまに展開されてきた 2020

運転が再開され、原子炉施設と加速器施設の両施年度。多くの事業が中止や縮小など転換を設を利用する中性子連携利用研究が実施できるよ

迫られるなか、学校行事は特に混乱のなか

うになります。さらには官民地域パートナーシッに秩序を求められた。このため、若さの特プによる次世代放射光施設の建設も順調に進んで権であった一生に一度しかない「飛躍」のおり、今後、大型研究施設の利用促進活動に新たチャンスが少なからず制限を受けた。高校な展開がもたらされることになります。

野球やインタハイなどスポーツ行事がその新型コロナウイルス感染症の蔓延が、人々の日象徴となったが、近年活発化していた高校

常生活や、教育、医療、交通等の公共サービス、生向けのサイエンスイベントもまた、開催

産業や経済活動に大きな影響を与え、ウィズコロの取りやめや規模縮小を余儀なくされ、報ナ、ポストコロナ時代の新しい日常（ニューノー

道される機会も大幅に減った。「CROSSマル）の構築、社会、生活スタイルの変革が進ん

T&T」は発行エリアの高校等に呼び掛けでいます。

て、発表機会を失った研究論文等に誌面を研究活動も例外ではなく、コミュニケーション

提供することとした。受験シーズン本番ののオンライン化、DX 化に対応した研究施設・設迫る１月中の締め切りというタイトなスケ

備の遠隔化・自動化、AI の導入やデータインフ

ジュールにも関わらず、多くの学校から協ラ等の研究基盤整備の流れはさらに加速し、研究力を得た。記憶と記録に留めるため巻頭特の在り方、手法そのものに大きな変化をもたらす集でこれらを紹介する。

時代を迎えます。
CROSS の事業も社会変化や技術革新を柔軟に取り込み、それらを踏まえ業務の向上を図っていくことが求められます。CROSS の設立目的は総合科学及び先端的科学技術分野の発展並びに文化の向上に寄与することで、まさに、科学技術・イ
ノベーション法の趣旨にも合致しております。その目的達成に向けて、職員一丸となって取り組ん
で参る決意であります。
引き続き、皆様のご支援、ご協力の程、よろし
くお願い申し上げます。

2

CROSS T&T No.67

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特集：10 代からのサイエンス

備長炭を利用したグルコース電池
茨城県立並木中等教育学校 科学研究部 清水 亮祐

１．研究の背景・目的
近年、地球温暖化が深刻になりつつあり、その対策は急務となっている。
地球温暖化対策に向けた科学的なアプローチ方電池という。グルコース電池は、電池の負極活物
質としてグルコースを利用した電池であり、正極から取り込まれる酸素と反応させている。化学反応式は以下のようなものだ。
正極側：O + 2H O + 4e- → 4OH2

2を集めている。地球温暖化は主に化石燃料の燃焼

負極側：4OH- + 2C6H12O6 → 2H2O + 2C6H12O7+ 4e-によって引き起こされており、二酸化炭素を出さ

しかし、先行研究によると、酸素を取り込むたないエネルギーが必要とされているためである。

めには白金・パラジウムなどの高価な触媒を電極

そこで私が注目したエネルギー源がグルコースに利用することが必要となっている。それが実用である。グルコースは、地球上すべての植物の主化を妨げる一つの要因となっていると考えられ成分であるセルロースを、加水分解して得ることる。本研究では、身近で安価な自然由来の材料でができるため、無尽蔵かつ再生可能な天然資源とある備長炭を用いたグルコース電池を実現するこいえる。

とで、少しでも実用化に役立つ電池を作ることを法の一つとして、現在再生可能エネルギーが注目

グルコースと空気中の酸素から、酸化還元反応を利用して電気を取り出すシステムをグルコース

目的に研究を行った。

２．実験内容第一節

備長炭を利用したグルコース電池の工夫

正極側から酸素を供給するシステムとして私が注目したのが、電極として備長炭を利用する方法である。備長炭は電気伝導性を持ち、金属と同様電極に用いることができる。また、多孔質であり空気を表面に吸着しているため、電極表面から直接酸素を供給できるのではないかと考えた。空気中を飛び回っている酸素分子は電極の表面に衝突（接触）しても反応に至らない可能性がある。備
長炭は最初から空気中の酸素を表面に吸着しているので、確実に反応させることができ、電力を取り出すことが期待できる。
正極・負極間には、本研究において好都合である塩橋を使用した。塩橋の役割は、両極の水溶液
図1

備長炭を利用した酸素吸着システム

CROSS T&T No.67の混合を防ぐこと、両極の生成物の分離及び純度

3

図2

実験装置の様子の確保と、液間電位差の影響の低減にある。
第二節

グルコース電池の検証、起電力の計測

2-1 実験装置・方法
図 2 は、グルコース電池の起電力を計測するのに用いた実験装置の様子である。50 Ωのセメ
ント抵抗４つの直列つなぎからなる 200 Ωの抵
抗と、電池を接続し、抵抗における電圧・電流を、テスターの電圧計と電流計で計測した。電極である備長炭は銅線を巻き付けることで回路に接続させた。
2-2 ブランクテスト
備長炭を両極に使用し、負極側にグルコースを加えない状態、すなわちブランクテストを行った
際、電圧・電流が生じた。両極に備長炭を用いた
際、サイズが大きく、空気をより多く吸着すると考えられる備長炭が正極となった。そして、ブランクテストで生じた電流を長時間流した際、正極と負極が逆転する現象が見られたことがあった。
以上の結果を説明できる反応式は、以下のようなものであると考えられる。

4

正極側：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH負極側：4OH- → 2H O + O + 4e22

この反応は空気電池の一種と同じ反応である。
この反応式に従って電池の極が決定する際、空気中の酸素の吸着量のより大きい備長炭が正極、小さい備長炭が負極となる。正極側では反応により酸素が消費され、負極側では酸素が発生するため、反応に従って備長炭の酸素吸着量は正極側で減少、負極側で増加する。したがって、負極側の備長炭の酸素の吸着量が正極を上回った際、正極と負極の逆転が生じたと考えられる。
以下の条件で実際に電圧・電流を計測した。起電力が 20mV を下回ったところで計測を終了した。
表 1 空気電池の起電力の計測条件
水溶液
電極
正極 水 酸 化 カ リ ウ ム 1.0 mol/L 備長炭 A
水溶液 80mL
負極 水 酸 化 カ リ ウ ム 1.0 mol/L 備長炭 B
水溶液 80mL
本研究では、正極、負極ともに備長炭を使用しCROSS T&T No.67

た。空気電池は、正極から酸素を取り込む必要があるため、正極と負極を比較したとき、正極は相対的に表面に酸素を多く吸着している必要がある。以上のことを踏まえ、数ある備長炭の中から正極、負極に適した備長炭を選び、それぞれを備長炭 A、備長炭 B とした。
備長炭 A は直径 3.0cm、長さが 11.5cm であった の に 対 し、 備 長 炭 B は 直 径 2.5cm、 長 さ が10.5cm であった。水溶液と接触する長さはどちらも 6.0cm であった。
2-3 グルコースを加えた電池
ブランクテストで生じた電圧・電流は空気電池によるものであると考えられる。ここでグルコー

図3

経過時間と電池の起電力の関係たデータをもとにグラフを作成した。計測開始直後のグラフの立ち上がりについては、このテス
ターの検知性能に関する誤差と考える。

ス電池の反応式と照合させると、空気電池の負極

ブランクテスト時の空気電池の起電力は、時間側水溶液にグルコースを加える際、空気電池の反経過とともに減少することがわかった。計測開始

応とグルコース電池の反応がどちらも起こりうる直後の起電力は約 60mV であったが、７分 12 秒と考えられる。グルコースを加えたときの起電力

後までに 20mV を下回った。

から空気電池の起電力を差し引くことで、正味のグルコースを加えたときの電池の起電力は、はグルコース電池の起電力の検証ができると考えらじめの約５分間はほぼ一定の値を示すが、その後、れる。

時間の経過とともに増加傾向を示すことがわかっ

グルコースを負極側水溶液に加え、ブランクテ
ストと同じ手順で電圧・電流を計測した。

た。計測開始直後の起電力は約 100 ｍ V であったが、開始 23 分後には 140mV に達した。徐々に増加するグラフの概形について、再現性が確認

表 2 グルコースを加えた電池の起電力の計測条件
水溶液
電極
正極 水酸化カリウム 1.0 mol/L 水溶 備長炭 A
液 80mL
負極 水酸化カリウム 1.0 mol/L とグ 備長炭 B
ルコース 1.0 mol/L の混合水溶
液 80mL
2-4 実験結果の比較・考察
実際に計測した電圧・電流をもとに、電池の内部抵抗と起電力を求めた。電池の内部抵抗はできた。
ブランクテストを行った７分 12 秒間におけるグルコース電池の正味の平均起電力は約 75mVであった。
グルコースを加えたときの電池の起電力がほぼ一定の値を示したはじめの約５分間は、空気電池が影響を及ぼす時間とほぼ一致する。したがって、
グルコース電池の正味の起電力は単調増加であると考えられる。
空気電池の起電力が時間経過とともに減少した
ことは、前述の通り、反応に従って正極側で酸素

112 Ωであった。
本研究では、テスターの値をそのまま読み取っが消費され、負極側で酸素が発生した結果、両極SSH（スーパーサイエンスハイスクール）
文部科学省が 2002（平成 14）年度から指定した。将来の国際的な科学技術関係人材を育成するため、先進的な理数教育を実施する高等学校等を指定する。茨城県では現在、並木中等教育学校をはじめ県立 5、私立 2 の計 5 校が指定されている。
CROSS T&T No.67

5間の酸素吸着量の差が小さくなったことに起因すると考えられる。

個体差によって決定していることが確認できた。
サイズが大きく、より多くの酸素を吸着している
備長炭の方が正極になり、より少ない方が負極に３．結論と今後の課題
備長炭と塩橋を用いたグルコース電池の工夫によって、グルコース電池の電力を取り出すことができた。
備長炭を両極に用いた実験装置の研究では、ブランクテストで電圧・電流が発生した。その原因について様々な角度からアプローチし、空気電池の仕組みになっていることを見出した。グルコー
ス電池の起電力を求める研究では、計測したグル
コース電池の起電力からブランクテストで発生した起電力を差し引いて、グルコースによる正味の起電力を求めた。7 分 12 秒間の平均起電力は約75mV であった。グルコース電池の起電力は、はじめの約５分間はほぼ一定の値を示すが、その後時間の経過とともに増加傾向を示すことがわかっなることがわかった。負極・正極を分ける備長炭の酸素の量と、起電力の関係をさらに調べてみた
い。また一般的に、グルコース電池の起電力は時間経過とともに減少すると言われているため、本研究で起電力が増加した原因について、その差異を明らかにしたい。
本研究では、金属触媒の代わりに備長炭を利用したシステムにより、酸素を効率よく反応させ、グルコース電池の低コスト化を実現することができた。実用化に向けては、電池の燃料であるグルコースを安定供給するしくみや、空気中の酸素を効率よく利用して持続的に反応させるしくみなどの課題も多いので、一つ一つ取り組んで研究を続けていきたい。

た。はじめの約５分間は、ブランクテストで発生

４．参考文献した起電力の計測時間とほぼ一致する。徐々に増山田加するグラフの概形について、再現性が確認できた。
ブランクテストで電圧・電流が発生した際、どちらの備長炭が負極・正極になるかは、備長炭の暢司（埼玉県立 坂戸高等学校）「グルコース形燃料電池 ( チューブ式供給モデル ) の開発～製作の工夫と活用実践報告」
http://rakuchem.com/glu_hyogo_6_18.pdf

清水亮祐（しみず・りょうすけ）
清水亮祐( しみず・りょうすけ )2003 年、茨城県牛久市生まれ。茨城県立並木中等教育学校在学。
地球温暖化をはじめとする環境問題に非常に興味があり、再生可能エネルギーの研究に携わるようになった。セルロースからグルコースを生成し、それをエネルギーとして活用する研究を行っている。
SSH に指定されている本校の科学研究部での活動、サイエンスメンター制度などを活用して研究を続けており、2018 年度茨城県児童生徒科学研究作品展で県知事賞、日本学生科学賞では入選二等をとった。

サイエンスメンター
公益財団法人日本科学協会が実施している科学の普及活動のプログラムの一つ。正式にはサイエンスメンタープログラム。中学生・高校生（メンティ）が、自分自身で研究を進めていく過程で、大学教員などの専門家（メンター）の助言を受けることができるプログラムのこと。

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CROSS T&T No.67

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特集：10 代からのサイエンス

私たちのキャリアパス・プロジェクト
人工衛星を体感しよう！ Let's experience the satellite ！
茨城県立つくば工科高等学校 ロボット工学科 3 年 渡邉 蒼介＊

1

目指した。

はじめに

3

私たちは、1 年生から『キャリアパス・プロジェ

研究内容クト』という宇宙コンテンツを用いた高度情報技 （1）衛星データの受信システム術セミナーに参加してきた。これは、筑波大学の衛星からの気象データを受信するためには、ア

亀田准教授や産業総合技術研究所の岩田博士ら

ンテナが必要である。「ひまわり」などの静止気と、つくば工科高校が連携し、新しいカタチの学象衛星は、地球上から見た時に常に同じ位置に見びの場をつくるという試みである。私たちはそのえるため、アンテナを動かす必要がないが、米国

1 期生として 3 年間、毎月行われるセミナーに参の海洋・気象観測機関が運用している「NOAA」

加してきた。

のような極軌道気象衛星は、地球上から見た時に今回は、普段の授業では体験できない高度な宇移動して見える衛星であるため、アンテナに追尾

宙技術と英語教育を交えたエキサイティングなセ機能が必要となる。

ミナーのうち、最後の 1 年間の活動報告をする。 （2）軌道計算

2「NOAA」のように、地上から見た時に移動し研究目的て見える衛星では、アンテナを衛星の方向に向けロケットや国際宇宙ステーション、人工衛星にる追尾が必要であり、衛星の軌道を基に通過コー代表される宇宙機器は、普段は高い上空にあってスを解析することが求められる。その解析には、直接目にする機会はない。一方で、通信や放送、 相田政則氏の作成した「CALSAT32」を使用する。
GPS、そして地球観測など、人工衛星は私たちのこのソフトを使用することで、衛星の現れる時刻

社会を支えるために欠かせない機器である。特にや最も高い位置に見える時刻、衛星の見えなくな

地球観測衛星から送られる気象観測データは、自然災害に備えるために重要な情報となるだろう。
地震や台風など大規模な災害が増える中で、気象衛星からのデータを個人でも簡易に受信できる装る時刻を求めることができる。
さらに、衛星の通過コースを正しく求めるためには、衛星の軌道とアンテナ設置予定位置の緯度
経度の入力が必要であるが、衛星の軌道は、Two

置は、2 次災害を防ぐためにも非常に有用である。 Line Element（TLE）と呼ばれる情報で表されてよって、本研究では、生活を支えている高度な宇宙技術を身近に活用することを目的とし、人工衛星のデータを簡易に受信できるシステムの製作をいる。このデータは日々更新されているため、受信実験の前に TLE をインターネットから入手して適用した。

＊
参 加 生 徒： ロ ボ ッ ト 工 学 科 3 年
渡邉 蒼介

田中 大喜

指 導 者： ロ ボ ッ ト 工 学 科 教 諭
CROSS T&T No.67

中野 幹大 宮下 耕輔

三好 亮輔

福島駿之輔

鈴木 悟史

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（3）受信システムの製作①アンテナ選定「NOAA」は高度約 810km を周回しており、受信しやすい VHF の137MHz 帯で比較的強力な電波を発信している。この 137MHz 帯の電波を八木アンテナを自作し、受信することで、雲画像データを取得することとした。
②受信システムの全体構成

衛星データ受信システムの全体構成

受信システムを図 1 に示す。システムは、ア1.75rad/sec2 とした。これらの値を基に、必要

ンテナ、追尾機能を持つアンテナベース、データ

なトルク T を算出し、結果、アンテナの方位角

記録・解析用のタブレットが主な構成品である。

を変えるために必要となるトルクを 0.1Nm 以上

アンテナベースは、アンテナを設置する架台であとして、モータの選定を行った。

り、三脚を使用する。ただし、自動で衛星追尾が仰角の制御は、水平から天頂までの動きに対処可能となるよう、アンテナを水平方向および垂直すればよいことから、サーボモータにより行う。

方向に回転させるモータを 2 式搭載する。

アンテナ長を 1m とし、質量ｍは 0.6kg とした。

データ記録・解析用のタブレットは、衛星の通アンテナ先端から 0.6m の位置でサーボモータと過コースの計算に加え、衛星からの受信データを接続すると考えて、アンテナを水平から上向きに記録し、画像として表示する役割を持つ。

回転させるために必要なトルクを、力のつり合い

受信データの記録・解析には、フリーソフトウェ

により算出した。アンテナの仰角を変えるためにアである SDRsharp および WXtoImg を使用する。

必要となるトルクは、0.6Nm であることがわかっ③データ受信システムの設計・製作

た。この結果を基に、モータの選定を行った。

初めに、アンテナの製作に先立って、電波の速アンテナを水平および垂直に回転させるために

度を 3.0 × 10 m/sec、周波数ｆを 137 × 10 Hz

は、選定した 2 つのモータを組み合わせて三脚として、波長λを算出し、基本的な形状を計算しに搭載することが必要である。その回転機能を実た。アルミ製角柱をフレームとして、アルミ棒で現するために 2 つのモータを組み合わせた装置

作った導波器、放射器、反射器をそれぞれ取り付を、モータインターフェース（以下、モータ I/F）

けて製作した。

と呼ぶこととする。モータ I/F を構成する主要部

8

8

図1

6

アンテナベースは、カメラ用の三脚に搭載した品の材料として、アクリル板（板厚 3mm）を用

2 つのモータにより、アンテナの方位角と仰角をいることとした。アクリル板は、レーザ加工機に制御する機能を持たせる。方位角の制御には、衛より切断する。

星がどの方位から現れても対処できるよう、連続

モータ I/F の第一案として、3 次元 CAD ソフ

回転が可能なステッピングモータを使用する。ストウェア（SolidWorks）を用いて設計を行った。

テッピングモータに必要となるトルクは、アンテ

図 2 にモータ I/F の 3 次元 CAD モデルを示す。

ナ部の慣性モーメントを基に計算した。

ステッピングモータが取り付けられる板を、プ

また、アンテナの方位は、約 3 分で 180deg

レート A とする。サーボモータは、ステッピン

変化すると仮定し、方位角の角速度を、1deg/

グモータと回転軸が直交する必要があるため、プ

sec（0.0175rad/sec） と 設 定 し た。 さ ら に、 衛

レート B およびプレート C を用いて取り付ける。

星追尾においては、駆動開始から 0.01 秒で、こアンテナの質量は、サーボモータの回転軸で支えの角速度に達するものと仮定し、角加速度ａをられることから、プレート B とプレート C の接CROSS T&T No.67

であると考える。また、アンテナおよびアンテナベースは、三脚の運台から工具無しで取り外しが可能である。このため、データ受信システム
を分解することで、持ち運びがより容易になると考える。
（4）データ受信実験
試作したデータ受信システムを用い て、「NOAA」 か ら の デ ー タ 受 信
実験を行なった。データ受信システ
モータ I/F の 3 次元 CAD モデル

ムは、つくば工科高等学校の校庭お続部分には大きな荷重が加わる。このため、アクよび屋上に設置し、複数回の受信実験を行った。

リル板に過大な曲げが発生しないか、CAD のシ「CALSAT32」によって計算された衛星の通過コー

ミュレーション機能を用いて解析した。

スを追尾できるよう設定して実験を行った。

図2

解析の結果、プレート C 先端は 0.7mm 程度の曲げが発生することが確認できた。

この実験により、「NOAA」からの信号が受信できることを確認した。受信データは、WxtoImg

このため、プレート B とプレート C をアルミにより解析を行なった。解析により得られた画像

製のデルタブラケットで接続した。同様の解析を（図 3）では、高い雲が明るい色で、低い雲が灰実施した結果、プレート C の先端部分の変位を色で表示される。受信データと気象庁が公開して半分以下に抑えることができた。

いる衛星画像データを比較すると、同様の位置にモータ制御部は、実習の授業で使用している

雲があることが分かった。これより、提案したシモータドライバボードと Arduino マイコンボー

ステムにより、気象衛星からのデータが受信可能

ドを組み合わせて作成した。プログラムでは、追であることを確認できた。

尾開始時と追尾終了時の方位角・仰角、そして追尾開始から完了までの時間（以降、追尾時間と呼ぶ）を最初に入力する。この入力値がモータの動作範囲内であれば、追尾開始時の方位角・仰角（以降、初期位置と呼ぶ）にアンテナが移動する。初期位置への移動が完了すると、プログラムはウェ
イトモードに入り、開始ボタンが押されるのを待つ。開始ボタンが押されると、プログラムは 3分間の待機後、追尾動作を開始する。追尾時間が経過すると、停止する。モータの停止確認後、アンテナの方位角・仰角がゼロ位置（北向き、水平）に戻り、プログラムが終了する。
④システムの試作
前節までの設計結果を基に、アンテナ、アンテ

図3４

実験により受信した衛星画像

まとめ

ナベース、モータ制御部を統合して、データ受信

本研究では、私たちの生活に深くかかわりながシステムを構築した。質量を計測した結果、デーらも普段は目にすることのない人工衛星を身近に

タ受信システムの質量はアンテナを含めても約活用することを目的に、極軌道気象衛星「NOAA」

2.1kg であった。バッテリ部分についても 0.6kg

により観測されたデータを受信するシステムを提であることから、人力により移動が可能な質量案した。

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「NOAA」
からの気象データを受信するためには、 を実施した。この結果、提案したシステムにより、衛星の軌道に合わせてアンテナを操作する技術が衛星からのデータが受信可能であることを確認す求められる。提案した受信システムは、2 つのモーることができた。

タにより、「NOAA」の動きに合わせてアンテナの向きを自律的に制御する仕組みを持つ。これにより、衛星通信システムの運用が簡易化でき、精度の良いデータを得ることができる。

5 謝辞

本研究に際し、筑波大学大学院システム情報工学研究科 亀田敏弘准教授より、人工衛星の基礎試作したデータ受信システムを用いて、気象衛からアンテナや受信システムの製作に至るまで、

星「NOAA」からの雲画像データを取得する実験多大なるご指導を頂いた。ここに深く感謝したい。

つくば工科高校キャリアパスプロジェクトチーム「もう一歩先の夢をつかもう」
つくば工科高校に入学してから、自分の未来へのキャリアパスとして、宇宙コンテンツを活用した高度情報技術セミナーに参加してきました。筑波大学の亀田先生、元産総研の岩田博士から、マイコンを使った身近な衛星活用方法から気象衛星の受信実験まで、３年間を通じて、様々なことを楽しく学んできました。語学力を上げるために、英語による講義や英会話レッスンもしました。私たちの進路は、大学進学や就職とそれぞれですが、自分たちが思い描いていた進路先よりも確実にステップアップしました。勉強が苦手な私たちでしたが、毎回のセミナーがとても楽し
く、学ぶこと、知識を広げることの大切さを知ることができました。卒業を前に改めて思い返すと、とても貴重な経験だったと感謝しております。亀田先生、岩田先生、そしてつくば工科の先生方、本当にありがとうございました

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CROSS T&T No.67

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特集：10 代からのサイエンス

ケフェウス座δ星のスペクトル変化～ 70mm 対物プリズムで捉える～
茨城県立土浦第三高等学校 科学部 2 年 浅野 誠吾 ・ 岩城 勇悟
ことで明るさの変化も捉えられる。

1．はじめに科学部に入部してから、恒星のスペクトルの写

3．ケフェウス座δ星とは真を見て、自分たちでも写してみたいと考えた。

・ケフェウス座（図 1）δ星は、中心部の核融合

ただ写すだけでなくテーマを持って撮影したいと反応が不安定になり、大きさと共に明るさが変化

考え、恒星について調べてみた。

する恒星。別名セファイドと呼ばれる脈動変光星

恒星の中には脈動変光星があり、その代表がケの代表格。変光周期から絶対等級が分かるので、フェウス座 δ 星であることを知り、調べてみる

このタイプの脈動変光星は我々の銀河系に近い銀と 5 日と 8 時間 48 分で 3.4 等級から 4.4 等級ま河までの距離の測定に利用される。

で変光しており、その光度変化に伴ってスペクト・周期 5.366341 日の正確な周期で、3.48 等か

ル型も F5 〜 G1 に変化するという。しかも、秋ら 4.37 等への変光を繰り返す。

の星座なので学校で観測できる時間に天頂付近に来る。そこで、本校にある 70mm プリズムと口4．プリズムセルの改造

径 76mm フローライト望遠鏡で観測すればその以前は図 2（ a ）のように 18㎜合板を使い、プ変化をとらえられるのではないかと思い観測を始リズム用のセルと鏡筒接続用のセルに分割し、そめた。

の 2 枚を蝶番でつなぎ自由に角度を変えられるようにしていた。

2．仮説

しかし、角度を変えることはあまり意味がな

・最も暗いときで G1 最も明るいときで F5 にないことが判明したので、図 2（ b ）のように蝶番る。70㎜対物プリズムを付けた望遠鏡で撮影でを取り外して 2 つのセルを合体させた。今まで、きれば捉えられる。

蝶番のガタがあったが、この改造によってより確・近くの星（ζ星・ ε 星）の明るさと比較する

実に望遠鏡に固定できるようになった。

ゼータ

イプシロン

（a）

図 1 ケフェウス座とδ星の位置
CROSS T&T No.67（b）

図 2 プリズムセルの改造

11

明るい星のスペクトル像を視野の中心に入れ

5．観測機材についてる。
③ファインダー用望遠鏡の中心に同じ明るい星を①プリズムについて・大きさ：70㎜× 70㎜

頂角 25°

入れる。これで、2 つの望遠鏡の軸合わせが完了する。

・材質：BK7④ファインダー用で目標天体であるケフェウス座

・日高光学製δ星を捉える。

②分光用望遠鏡
分光用の望遠鏡はタカハシ FC76 フローライト⑤分光用望遠鏡の中心にスペクトル像があること

焦点距離 608㎜）これにを確認し、1.5 倍エクステンダーレンズと共に1.5 倍のエクステンダーレンズをつけ焦点距離カメラを取り付ける。カメラのスイッチを入912㎜にして撮影。

れ、ピントの調整をする。そして、カメラの傾③ファインダー用望遠鏡

きを変えてカメラの長辺とスペクトル像が平

望遠鏡（口径 76㎜

プリズムで光路が曲がるので、ファインダー用

行になるようにセットし、赤道儀の電源を切るの望遠鏡もタカハシの TMG-2 マウントを介しと同時に ISO3200 で 15 秒間露光する。このて同架している。こちらは FS60 フローライト

作業によって、線状のスペクトルに幅を持た望遠鏡（口径 60㎜、焦点距離 355mm）に焦せ、フラウンホーファー線を見易くする。

点距離 20㎜の接眼レンズを用い約 16 倍。こ⑥カメラをファインダー用にフラットナーと共にの望遠鏡は像面湾曲が大きいので恒星の写真セットし、赤道儀の電源を入れ、ピンボケにしを写すときにはフラットナーレンズを組み込て ISO を 1600 に下げ 10 秒間露光する。

んで焦点距離 374㎜で撮影。
④赤道儀

タカハシ EM-11 赤道儀を使用

7．改良等の成果⑤カメラ

Canon EOS R①プリズムセルの改造

これらの機材を図 3 のようにセットして撮影する。

図 4 ㊤が改良前、㊦が改良後の写真

改良後の方が明らかにフラウンホーファー線の写りが良くなり、特に水素の吸収線が良く写るようになった。ピントも均一に出る。
②恒星の明るさの測定方法
昨年までは、カメラに付属している標準ズーム
図 3 望遠鏡にカメラなどをセット

6．観測手順①プリズムが極軸に対し直角になるようにセットする。

レンズで撮影していた。最大で焦点距離 70㎜( フルサイズで 105㎜相当 ) なので、小さくしか写らず、しかも、図 5（a）
（δ星付近をトリミング）のように均一な像にならない。そこで、ファインダー用望遠鏡で撮影することにした。
焦点距離が 355㎜と短焦点なので像面湾曲が②分光用望遠鏡にエクステンダーレンズを入れず

大きな望遠鏡だったが、フラットナーレンズをに焦点距離 40㎜の接眼レンズ（15 倍）を使い、組み込むことで像がフラット ( 平坦 ) になった。

12

CROSS T&T No.67

アストロアーツが発売している「ステライメー
ジ 8」で画像を読み込み、「チャンネルパレッ
ト」を起動して、H α 656.28nm の短波長側、H β 486.13nm の 短 波 長 側、Hɤ434.05nm の短波長の輝度および背景の輝度のそれぞれの（b）

平均値を読み取る。また、ピンボケ画像のδ星、

標準ズーム㊧と改良後㊨の撮影画像取り記録し、 δ 星 の 明 る さ を 推 定 し て い く。

（a）図5

ピンボケ画像も図 5（b）の様に均一になった。
③カメラ

ζ 星、ε星の輝度をおよび背景の輝度を読み
なお、ステラナビゲータ 10 で予測される光度も同時に記録しておく。

K3 Ⅱから最新の EOS R に

8．ケフェウス座δ星観測結果変更した。ミラーレス機であり、光学ファイ

冬になってかなり観測できた。

カメラを PENTAX

ンダーではなくなったので、視野が暗くなるかと心配したが、電子ビューファインダーはとても明るく、構図を決めやすくなった。液晶モ
ニターはバリアングルなので、天頂付近に望遠鏡を向けた時に、ピント合わせが楽にでき

今回観測できた、スペクトルを等級順に並べた。
暗くなるほど青から紫が相対的に暗くなる様子が分かる。
①明るさの測定結果

る。高感度にした時の画質も確実に向上している。さらに、Canon の画像処理ソフト「Canon
DigitalPhoto Professional」が大変に使いやすく、簡単に合成やトリミングができる。
④フラウンホーファー線の校正について
最初は水銀灯の光を分光し、校正に使おうと
思 っ た が、 ス ペ ク ト ル 型 A 型 の 星 は 水 素 の吸収線が目立つ。また、カシオペヤ座 ɤ 星「ツィー」は H α と H βが輝線で光っている

表 1 スペクトルごとの明るさことが分かっている。今回は、図 6（a）のケ
フェウス座δ星の近くに光るカシオペヤ ɤ 星「ツィー」を使う。すると図 6（b）の青緑付近に写っているフラウンホーファー線が H βであることが分かる。

表 2 δ星と近隣の恒星の明るさ
図 6 フラウンホーファー線の校正⑤合成について「Canon Digital

Photo Professional」の「ツール」の中から「多重合成ツールを起動」を選択
し、3 枚を「加算平均」で合成する。そののち合成した画像を 1200 × 150Pixel で切り抜く。
⑥明るさの測定について
CROSS T&T No.67②スペクトル型の比較
最も明るくなったときと暗くなったときのスペ13クトルを近傍の F5 型の恒星のスペクトルと G0考えていたが、この観測のように面積を持たせる型のスペクトルと比較した。

と、月の明るさや、空の透明度等の影響を受け、・ペルセウス座α星（F5）12 月 15 日

良いデータが得られなくなることが分かった。特に満月付近の明るい月があると背景がどうしても明るくなり、微小な差が判別できなくなる。一方、

・3.6 等級のδ星

10 月 19 日

空のシーイングの影響も受けるので、大気の安定度も大きく影響する。左の写真のように展開する
ときに、シーンイグが悪いと横方向の線が多く入・カシオペヤ座η（G0）12 月 15 日

り、フラウンホーファー線が不明瞭になる。

10．今後の課題
・4.3 等のδ星

10 月 20 日

・スペクトル型の比較には、同じ日にペルセウス
イータ座α星，カシオペヤ座 η 星の撮影をする必要がある。
それぞれ，フラウンホーファー線の写り方が似・月が明るい時期に晴れ間が多かったので観測しているかもしれない程度である。撮影した日が異たが、良いデータが得られないことが分かったのなるので，バックグラウンドの明るさが異なり、で、月あかりを避けて観測をしたい。

明るさの比較もできていない。

・輝度のデータは取得できたが、そのデータをどのように処理すべきか検討したい。また、今回

9．考察

はデータ量が多い Raw 画像ではなく、データ量

・スペクトル型の変化に関しては、暗くなるほが少ない JPEG 画像で輝度データを取得したので、ど青から紫が暗くなることが分かった。さらに、今後は Raw データを使ってデータを取得したい。

ステライメージ 8 による写真の輝度の測定から、暗くなると青から紫の領域にある、Hɤ より波長11．参考文献が短い領域の輝度が BG() より輝度が小さく（背景）・茨城県高等学校教育研究会地学部

なることが分かった。よって、明るい時のスペク

地学研究シリーズ

トル型と暗い時のスペクトル型が異なることが分

クトル冬春編｣かる。スペクトル型の同定はできていない。

第 55 号｢天体のスペ・茨城県高等学校教育研究会地学部

・明るさの変化も、ピンボケ画像の輝度の変化と地学研究シリーズ 第 58 号「天体のスペクト

予想光度に相関関係にあることが分かる。

ル夏秋編」

・点光源であるである恒星は月の影響は少ないと・アストロアーツ◆県立土浦三高科学部の紹介

ステラナビゲータ 10

私たちは天文がとても好きで、科学部に入部してから星の観測や撮影、自分たちで望遠鏡を製作するといった活動をしています。昨年度は屈折望遠鏡やニュートン式反射望遠鏡の自作、そして脈動変光星の観測を始めました。今年度は企業が主催する研究製作コンテストに参加し、望遠鏡を電動化させるというプロジェクトに取り組みました。また、脈動変光星であるケフェウス座δ星の継続観測を行い、大学などでの研究発表会にも参加しました。部活動としては、年に数回学校で天体観測会を開いています。そこでは本校生徒や、近隣住民の親子連れの方々からお年寄りの方々までい ら し て 、た く さ ん の 人 が 星 に 興 味 を 持 っ て く れ ま す 。今 年 度 は 新 型 コ ロ ナ ウ イ ル ス の 影 響 に よ り 、観測会をはじめ、多くのイベントが中止になってしまいました。現在の環境の中で私たちができる こ と を 見 つ け 、 最 善 を 尽 く し た い と 考 え て い ま す 。（ 写 真 は 左 か ら 岩 城 君 、 浅 野 君 ）14

CROSS T&T No.67

Top Title

特集：10 代からのサイエンス

ナガミヒナゲシのアレロケミカルを追う
茗溪学園高等学校 科学部生物班 ** 臼井 健 （1 年） 佐藤 曜 （1 年） 岡﨑 亜美 （1 年） 中川 愛花 （1 年）
黒澤 樹里 （1 年） 坪井 由奈 （1 年） 堀田 悠宇 （1 年） 佐藤 彰洋 （1 年）

A. 研究目的A-1. 背景アレロパシー作用とは、植物が合成して分泌あB-2. 実験２

エタノール抽出液を用いた検定

るいは揮散される化学物質によって近隣植物の生（1）風乾したナガミヒナゲシ (472.1g) の地上部

理現象に影響を与える現象である。ナガミヒナゲ

を 127 日間エタノール (4L) に浸漬し、抽出液をシ（PapaverPapaver dubium
dubium 図１）は外来植物であり、減圧濃縮し濃縮物を得た。

アレロパシー作用をもち、その作用の程度は強い（2）濃縮物をエタノールで溶かし、以下の 8 つといわれているが、その実態については明らかにの濃度の溶液を作った。

されていない。１）［ 濃 度 ］0.8ppm、8ppm、80ppm、800ppm、1,000ppm、10,000ppm、20,000ppm、40,000ppm

A-2. 目的
ナガミヒナゲシのアレロケミカルを特定し、その作用の特性や強さを明らかにする。

B. 研究方法
B-1. 実験１ 植物体を用いたアレロパシー作用の検定（3）（2）の各溶液をペーパーディスクに 50 μ L
ずつしみこませ、ディスクを風乾させたのち、瓶にディスクを 5 個ずつ用いてサンドイッチ法で検定した。（各濃度 3 反復）（4）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植物体の長さを実験１と同様に計測した。

（1）風乾し 1㎝程に刻んだナガミヒナゲシの植物体を、葉・茎、根、種子の 3 つに分けて試料とした。ガラス瓶に 0.6％の寒天を注ぎ固めて試料

B-3. 実験３ エタノール抽出残渣を用いたアレロ
パシー作用の検定

を 800mg を置き、その上にさらに寒天を注ぎ固（1）実験２のエタノール抽出残渣 800mg を用いめた。対照には同量の刻んだろ紙を用いた。

て、サンドイッチ法で検定した。（3 反復）（2）（1）の寒天が固まったら、レタスの種子 30（2）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植粒をまいた（3 反復）。以下、この実験方法を「サ物体の長さを実験１と同様に計測した。

ンドイッチ法」と呼ぶ。
（3）20℃の恒温器（12 時間明条件・12 時間暗B-4-1. 実験 4-1 水抽出液を用いた検定条件）で 1 週間栽培し、植物体の長さを地上部（1）実験２のエタノール抽出残渣を乾燥させて、と地下部に分けて長さを計測した。さらに、T/R

20% エタノールに浸漬した。以下、この抽出液

比 (top/root ratio) を計算した。T/R 比の計算方

を水抽出原液と呼ぶ。

法は次の通りである。T/R 比は、地上部と地下部（2）水抽出原液と、その 1/2 希釈液（水希釈）のバランスを表すものである。

を作成した。

CROSS T&T No.67

15植物体の長さ

図 1 ナガミヒナゲシ

図２ ナガミヒナゲシの施与部位別の植物体の長さ（3）シャーレにろ紙を敷き、水抽出原液と 1/2

B-6. 実験６ 水抽出液を用いた検定 3（植物比較）

希釈液をシャーレに 14mL ずつ入れた。

（1）レタス、ハツカダイコン（双子葉植物）、ネギ、（4）ろ紙を風乾させた後、レタスの種子を 30 粒

ソルガム（単子葉植物）の種子を用い、実験４でと水 10mL を入れた。（3 反復）以下、この方法

得た水抽出液の原液をシャーレ法で検定した。(3を「シャーレ法」と呼ぶ。

反復 )（5）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植（2）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植物体の長さを実験１と同様に計測した。発芽率も物体の長さを実験１と同様に計測した。発芽率も

計測した。

計測した。

B-4-2. 実験 4-2 水抽出液の加熱処理の影響

B-7. 実験７ 水抽出液の TLC（1）実験４の水抽出原液の一部を取り、沸騰水

実験 4 で得た水抽出液の原液をシリカゲル薄中で 10 分間加熱した。

層クロマトグラフィー（TLC）により分離した。

（2）加熱処理液をシャーレ法を用いて検定した。

比較として、１％グルコース水溶液も合わせて展（3 反復）

開した。展開液は 1- ブタノール - 酢酸 - 水（8:3:2v/（3）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植v）で、発色はヨウ素発色、アニリン - ジフェニ

物体の長さを実験１と同様に計測した。発芽率もルアミン - アセトン - 80% リン酸発色、ドラーゲ

計測した。

ンドルフ発色の 3 種類を行った。

B-5. 実験５ 水抽出液を用いた検定２（濃度比較）

B-8. 実 験 ８ 水 抽 出 液 の カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ（1）実験 4 で得た水抽出原液を減圧濃縮してエ

フィーと検定タノールを留去し、その抽出液を原液とした。

（1） 実 験 ４ で 得 た 水 抽 出 液 の 濃 縮 液（ 植 物 体（2）原液を水で希釈し、抽出液の濃度を以下の 7600mg 相当）をシリカゲル C-100 を充てんした種類に調整した。

カラムクロマトグラフィーに供した。展開溶媒は、［ 原 液 を １ と し た と き の 相 対 濃 度（希釈率）］ ［1- ブタノール - 酢酸 - 水］の段階溶出法を用い0.02(1/50)、0.03(3/100)、0.04(1/25)、て、フラクションを分取した。（F １〜 F18）

0.05(1/20)、0.2(1/5)、0.3(3/10)、0.4(2/5)（2）各フラクションを TLC で確認した後、同じ（3）試料をシャーレ法を用いて検定した。

スポットを含む画分をあわせて減圧濃縮し、その（4）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植濃縮液をペーパーディスクに全てしみこませ、サ

物体の長さを実験１と同様に計測した。発芽率もンドイッチ法で検定した。（検定種子はレタス、計測した。

30 粒 / 瓶、反復なし）

16

CROSS T&T No.67

図３ エタノール抽出残渣での植物体の長さ

図４

水抽出液での植物体の長さ（3）20℃の恒温器で１週間栽培し、その後、植結果を図４に示す。水抽出液の原液では発芽率

物体の長さを実験１と同様に計測した。発芽率もが０％となり、強い発芽抑制作用がある。その計測した。

1/2 希釈液では、地上部と地下部のそれぞれに対

C. 得られた結果と考察
C-1. 実験１ 植物体を用いたアレロパシー作用の検定

して強い成長抑制作用がある。実験３の実験結果と比較すると実験４では発芽率の低下が著しいので、この水抽出原液は活性物質が高濃度に存在す
ると推測する。

結果を図２に示す。ナガミヒナゲシの乾燥試料
は、どの部位でもレタスの地下部に対して成長抑制効果がある。部位の中では種子に最も強い成長抑制効果があり、対照を 100 としたとき、種子C-4-2. 実験 4-2 水抽出液の加熱処理の影響
加熱処理をしても活性は低下せず、活性物質は熱に強い物質であると推測できる。

を用いた区では 30 ほどの成長となった。T/R 比は対照とは大きく異なっており、対照 0.34 に対C-5. 実験５ 水抽出液を用いた検定２（濃度比較）

して葉・茎では 2.21 であり、植物体のバランス

結果を図 5 に示す。原液を 1 としたときの相が逆転していた。地上部に対しては逆に成長を促

対濃度が 0.05 以上の高濃度の場合は、成長抑制

進する。

作用が見られる一方、0.03 以下の低濃度の場合には逆に成長促進作用が見られる。T/R 比も濃度

C-2. 実験２ エタノール抽出液を用いた検定
どの濃度でも成長抑制作用は見られなかった。

変化と強い相関がみられ、濃度依存性があると推測できる。

活性物質はエタノールに不溶と推測できる。
C-6. 実験 6 水抽出液を用いた検定 3( 植物比較 )C-3. 実験３ エタノール抽出残渣を用いたアレロ
パシー作用の検定

水抽出物は 4 種類の植物の全てに対して成長抑制作用と発芽抑制作用がある。成長抑制作用

結果を図３に示す。抽出残渣には地下部の成長は、ネギやソルガムなどの単子葉植物に対してよ抑制と地上部の成長促進が確認できた。また、T/

りも、レタスやハツカダイコンなどの双子葉植物

R 比も大きく変化している。この結果は、実験１に対してより強い作用が見られた。発芽抑制作用の実験結果と同じ傾向であり、このことからナガについてはその傾向はより明らかで、単子葉植物

ミヒナゲシの活性物質はエタノールには抽出されは対照を 100 としたとき相対比は 60 程度の発ず、抽出残渣中に存在していることが考えられる。

芽率となったが、双子葉植物では対照 100 に対して 20 以下となった。

C-4-1. 実験 4-1 水抽出液を用いた検定
CROSS T&T No.67

17

図 5 - ａ 各 濃 度 で の 地 上 部・ 地 下 部 の 長 さ

図６ 水抽出液のカラムクロマトグラフィーの検定結果

糖酸・アミノ酸・配糖体の可能性がある。H はア
ルカロイドの可能性がある
図 5-b

濃度変化に対する T/R比の変化

C-7. 実験７ 水抽出液の TLC 結果
水抽出物中には、少なくとも 8 種類以上の有機化合物がある。検出されたスポットを RF 値の大きい順に A ～ H とした。スポット E,F は中性糖・C-8. 実 験 ８ 水 抽 出 液 の カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ
フィーと検定結果を図 6 に示す。フラクション 6 ～ 12 をまとめた試料に強い成長阻害の活性が見られた。特に地下部は先端部分が黒化し、ほとんど伸長して

３ / 9 ～ 1３
1/ 9 ～ 1 1
今年度の量子ビームサイエンスフェスタ
は 3月 9日から 11日、オンライン開催で行われる。同時開催の第 12回 MLFシンポジ
ウ ム（ 9 日 ）、第 3 8 回 P F シ ン ポ ジ ウ ム（ 1 1 日 ）とは別日程を組んでおり、PFおよび MLF
両施設のシンポジウムに参加できる構成となっている。
主 催 は K E K 物 質 構 造 科 学 研 究 所 、J - PA R C
セ ン タ ー 、 総 合 科 学 研 究 機 構（ C R O S S ）、P F ユ ー ザ ー ア ソ シ エ ー シ ョ ン（ P F - U A ）、
J-PARC MLF利用者懇談会で、松垣直宏（KEK物構研）が実行委員長を務める。
2015年度から始まった量子ビームサイ
エ ン ス フ ェ ス タ は 、施 設 ス タ ッ フ と ユ ー ザ ー

18

CROSS T&T No.67

いない。この試料には TLC でスポット D,E,F が含まれる。F は、フラクション 13 ～ 18 の試料にも含まれているが、この試料の活性は高くないので、活性本体は D か E のどちらかである可能性

析化学 .Vol.37.T121-T127
なお、この研究は武田科学振興財団の助成を受けて行っている。

が高い。

D. 結論

ナガミヒナゲシに含まれるアレロケミカルは、発芽抑制と地下部の成長抑制作用がある。地上部に対してはむしろ成長を促進する。このため植物体のバランスを大きく崩す。活性本体は、熱には安定でエタノールには溶けない高極性物質である。現在、活性本体である可能性が高い物質を二茗溪学園科学部生物班

つにまで絞ることができた。今後、物質の特定を目指す。さらに、ナガミヒナゲシのアレロケミカ
ルは生態系の中でどのような影響を及ぼしているかを評価するとともに、活性物質を植物調整剤の原型として応用できないかについても追及していきたい。

茗溪学園の科学部生物班は、高校生 19 名と中学生 11 名の計 30 名で、週 2 回の活動をしています。週 1 日は、学年ごとの当番制でそれぞれ興味のある実験を持ち寄り、実際に検証してみるという活動です。当番学年の生徒は実験の中心となり、部員に対して講義をし、実験設計から考察［参考文献］
1)

藤井義晴、2016、「植物たちの静かな戦い

化

学物質があやつる生存競争」、化学同人 .
2)山崎光廣他 (1988).「薄層クロマトグラフィー
による糖質の分離挙動と食品試料への応用」.分までをリードします。もう一日は、中学 2 年生
以上の活動で、それぞれの学年で研究テーマを設定し、継続した研究に取り組んでいます。今回掲載させていただいた研究は、高校 1 年生の 8 人のグループが行っているものです。

量子ビームサイエンスフェスタ、今期はオンライン開催でとの情報交換の場であるだけでなく、異なる探査装置を用いる研究者間の交流を通して、将来の量子ビーム利用研究のあり方を考える場となることを目指して開催されてきた。
K E K 放 射 光 実 験 施 設（ P F ） と J - PA R C の 物
質・ 生 命 科 学 実 験 施 設（ M L F ） は 共 に 茨 城 県
内 に 位 置 し 、 放 射 光・ 陽 電 子 と 中 性 子・ ミ ュオンのそれぞれの特徴を活かした新しいサイエンスも広がりを見せている。昨年 3月に水戸市で開催が予定されていた 2019年
度のサイエンスフェスタは新型コロナの感染拡大を受け、中止となった。
10日午前 9時からの量子ビームサイエン
CROSS T&T No.67

スフェスタを中心に講演プログラムが発表
さ れ て お り 、「 量 子 ビ ー ム の 協 奏 的 利 用 に よる 構 造 物 性 研 究 」 村 上 洋 一（ K E K 物 構 研 ）、
「負ミュオンによる文化財の完全非破壊調
査 ー 内 部 分 析 と 深 さ 方 向 分 析 ー 」 齋 藤 努（ 国
立歴史民俗博物館）両氏による基調講演が行われる。
オンラインは Zoomのウェビナー、ミー
ティング、ブレイクアウトルームを使用
予 定 。 参 加 登 録・ 演 題 投 稿 は 締 め 切 ら れ て
い る 。 詳 細 は 実 行 委 員 会 の サ イ ト（ h t t p : / /qbs-festa.kek.jp/2020/index.html）まで。

19Tsukuba

シリーズ／つくば＆東海の科学遺産⑥

伝える地質標本館、体感する日本列島
産業技術総合研究所 地質標本館館長

森田 澄人

１．地質標本館、開館 40 周年
2020 年（令和 2 年）8 月、地質標本館は開館
から 40 周年を迎えた（写真 1：外観、写真 2：
40 周年フラッグ）。産業技術総合研究所（以下、産総研）地質調査総合センター（以下、GSJ）の施設としてある当館は、GSJ の前身である工業技術院地質調査所（同様に GSJ と称した）が筑波研究学園都市へ移転したのを契機に、その翌年の1980 年（昭和 55 年）、現在の施設として設置された。
日本で最初の国立研究所として 1882 年（明治15 年）に設置された地質調査所は、当初から国の地質調査に基づく地質標本を一般に公開しよう

写真 2：開館 40 周年記念フラッグと努めており、現在の地質標本館の前身には、戦しかしながら、当館の開館以来、それまでの施設

前の 3 代にわたる鉱物陳列館や、戦後の標本室と明らかに異なるのがその施設としての役割であが存在した（1）。これらはいずれも小規模なものる。当館は、単に岩石・鉱物・化石などの地質標であり、現在のような地質標本館の設立は、地質本が多数陳列し、展示されているだけの施設では調査所創立以来の長年の念願であった（2）。

ない。研究所のミュージアムとして GSJ の研究

地質標本館の名称は、おそらく鉱物陳列館や標成果を発信するとともに、一般的な地学・地球科

本室からの性格を引き継いでいるものと察する。

学の普及と啓発に努める場として、陳列標本はもちろんのこと、地質調査や地球科学に関わるさま
ざまな情報を展示し、近年は講演会や各種イベントを開催することによって伝えるミュージアムを実践している。
開館から 40 年も経過すると一部の展示の陳腐化や老朽化は否めない。しかしながら、地質調査の精度は向上し、研究の進展とともに地質情報には常に新しい情報が加わっている。また、時流の変化や技術の進歩などとともに展示施設としても刷新が求められる。そのため、限られた予算と人

写真 1：地質標本館の外観（つくば市東）20

材を駆使しながら、この間も当館は進化を続けてCROSS T&T No.67

きた。

２．新しい情報を新しい技術で伝えるGSJ が推進する研究の中で、最も基礎となる業を公表し、さらに 2016 年、その改訂版の「同シー
ムレス地質図 V2」を公表した。これらは同名のWeb サイト（4） や地質図 Navi（5） でも公開している。

務が地質図の作成である。地質図とは、地域の地

地質標本館としては館内展示でもこれらを生か

盤がどのような地層や岩盤で構成されているかをし、国土の地質の理解を広く伝えようと試みた。

示す地図である。GSJ が発行する詳細な地質図は

それが 2018 年（平成 30 年）、第一展示室に設

地質図幅と呼ばれ、その説明書には調査結果の詳置した「日本列島大型 3D プロジェクションマッ

細が記載される（3）。見方によっては各地域の地

ピング」である（写真 3）。近年の新しい技術の質がどのような性質を持っているのか、またどの代表でもあるプロジェクションマッピング（以下、ように形成されたのかを知り得る手掛かりであPM）を適用しているため、来館者にはこれをまっり、火山や活断層、地下資源や地下水など個々のたく新しい展示と認識している方も少なくない。

研究にも利用される。また、産業立地の検討や、

しかしこれは、開館当初から展示されていた「日資源分布の把握、地質災害の予測にも役立てられ

本列島立体地質図」（6）を同スケールでリニュー

る生活のベースとなるアイテムでもある。

アルしたものであり、より新しい情報をより伝わ

GSJ は常に地質図の整備を進めており、それにりやすい新技術で刷新した例である（7）。

ともない情報が更新され、精度も向上している。

かつての日本列島立体地質図の展示も、現在の地域によって分布する地質の種類が異なるため、

大型 3D-PM と同じ 34 万分の 1 スケールで、展地域ごとに発行される地質図ではそれぞれ異なる

示物全体で 10 メートル大を誇っていた。その地

凡例が用いられていた。しかし 2005 年、20 万質図は、当初 1978 年に発行された「100 万分

分の 1 の精度では日本で初めて、全国統一凡例の 1 日本地質図（第 2 版）」を用い、1995 年に、で示した「20 万分の 1 日本シームレス地質図」

1992 年発行の「100 万分の 1 日本地質図（第 3版）」に更新したものだった（写真 4）。それがゆえ、第一展示室の中央に設置されたそれは、GSJ がま
とめる地質図の代表的成果として展示の中でもシンボル的な存在でもあった。老朽化や 2011 年東北沖太平洋地震による損傷もあり、2018 年、その展示場所と展示フレームを生かして PM システ
ムへのリニューアルがなされた。以下にその日本

写真３ 日本列島大型 3D プロジェクションマッピング
CROSS T&T No.67

写真 4 かつて展示されていた日本列島立体地質図

21

スクリーンに相当する地形モデルには、陸上だ
けでなく周辺海域も含めた高精度な地形データを基にして、全長 9 メートルの精密立体地形モ
デルを製作した（写真 6）。空間解像度は陸上部
分で約 10 メートル、海底地形は約 500 メート
ルである。ここでは高精度データの再現のため、敢えて 3D プリンタでなく削り出し方式を採用した。また、不自然さを感じさせず、最も地形の変化を理解しやすい比率として、高さ方向に 3.5 倍の強調がなされている。地形モデルと照合した上での見やすさを考慮し、地質図の投影には 2005
写真 5

PM システムのプロジェクタ。天井に 5基設置

列島大型 3D-PM について説明する。

３．日本列島大型 3D-PM システム
日本列島大型 3D-PM は、展示フレームに設置した白地の地形モデルをスクリーンとして、天井に設置した 5 台の高性能プロジェクタからさま
ざまな地理情報を投影するシステムである（写真年版の「20 万分の 1 日本シームレス地質図」を採用している。現在（2020 年 1 月時点）のコン
テンツ等、仕様の詳細は、森田（2020）（8）に記した（※）。
当 PM システムには、主に以下の 3 つの利点があると考えている。
・PM を適用しているため、様々な地理情報を重ねたり比較したりして観察できること。
・立体地形モデルを適用しているため、空間的把握が助けられること。

5）。その主たる特徴は、PM 技術によって地質図・大型展示のため、広く日本列島を俯瞰しながら、のみでなく、
地形図や衛星写真、地層の種類によっ

大人数で同時に同じ情報とその意味や価値観て分けた分布図などを背景情報として投影し、さを共有できること。

らに活火山や主要な活断層などの地質に関わる分※ 残念ながら現在（2020 年 1 月時点）、新型コ

布情報、または鉄道網や道路網などの生活インフ

ロナ感染症拡大防止の観点により、来館者によるラに関わる分布情報を重ねて投影することで、そ操作は制限させていただいている。

れらの関係性などを観察できるところにある。オ
ペレーションには展示の中央に置かれたタッチパネルを用い、希望する情報を選択しながら投影することができる（※）。

４．大型 3D-PM で感じる地質と地形、そして生活
上述のような利点が実感できる例として、まず挙げられるのが「地質図」である。シームレス地
質図を用いたその投影は、地域ごとの地層や岩盤の分布の変化、またそれらの形成された年代を色分けして示している。例えば、主に中国地方に広がるピンク色で示された白亜紀の花崗岩の分布
は、その周辺の平野や盆地で土砂災害が幾度も繰り返されてきたことを教えてくれる。風化した花
崗岩（真砂）が原因となったもので、記憶に新しい平成 26 年 8 月豪雨や平成 30 年 7 月豪雨での写真 6 精密な立体地形モデル（関東平野を東か
ら俯瞰）

22

広島地域の土砂災害などがその例である。
花崗岩でなくとも、長年にわたる風雨などにとCROSS T&T No.67

写真 7

主要な活断層の分布

写真 8

鉄道の分布

もない地層は風化し、さらに浸食が進む。侵食の文時代には大きく海が陸域に侵入し、それにより効果は地層の種類によっても差異が生じる。さら現在の内陸部に無数の貝塚が遺された。また逆に、にそれは、運ばれる砕屑物の行き着いた先に新た

2 万年前には海水準は現在より 100 メートル以な堆積場としての平野や盆地を発達させ、このよ

上低く、東京湾や伊勢湾、瀬戸内海も干上がってうにして地形は変化していく。

いたことが分かる。

「主要な活断層」を投影してみると、その分布

日本列島を東西に分断する糸魚川−静岡構造線が谷沿いや、山地のふもと、盆地の淵に集中しては、文字通り新潟県の糸魚川から静岡まで、大規いることがよく分かる（写真 7）。
「衛星写真」を模な谷地形を築いた断層帯である。2016 年の糸背景に投影するとその様子は明らかである。地震

魚川市大規模火災では、南からの強風によって南によって地盤に歪みがたまり、それが地表に変位

北に大きく延焼が拡がった。谷地形を吹き抜けるをもたらしたものが活断層である。さらにそれが風が要因になった自然災害として、この火災には繰り返されると地形を変化させていく。つまり、被災者生活再建支援法（風害による）が適用され活断層も地形をつくっていることを示している。

た。「衛星写真」または「地形図」とともに、「構地球科学から少し離れた情報であるが「学校」

造線」を投影すると、日本アルプスに連接して発というボタンがある。これを選択すると、おおよ
そ人々がどこで暮らしているのか、その生活圏の広がりが示される。人は平野部、特に海に面した平野部に集中し、あとは盆地や谷沿いで生活していることが一目瞭然である。「鉄道」や「高速道路」
を投影すると、それらは大都市で発達し、都市と都市の間を主に盆地や谷沿いを通して結んでいる
ことが分かる（写真 8）。つまり、人は地形にならって生活しているわけである。その地形が活断層や地質の種類の変化によって造られているわけだから、
総じて言えば、私たちの生活は地質にしたがって営まれているということである。
海に面した平野地形のほとんどは、第四紀の気候変動によって繰り返された海進と海退による堆積と侵食の結果である。「海進・海退」を選択す
ると、過去 2 万年間の海岸線の変化を示すアニ
メーションが時間の流れと逆回しで示される。縄CROSS T&T No.67

写真 9 活火山の分布。伊豆諸島の南部から北方を望む

23

達する糸魚川−静岡構造線のつながりを確認する

きる環境を探っており、学芸員を目指す学生達のことができる。

博物館実習や、岩石薄片の作製技術研修などの人

他にも「地形図」を投影すると、海域も含めた材育成にも力を入れている。コロナ禍にある現在、列島周辺の地形の変化が浮かび上がる。さらに「等インターネットを通じてもさまざまな情報の発信

高線」を重ねると地形上の斜度の変化が強調さが求められており、今後、Web サイトの活用もれ、地域ごとに異なる地形の幾何学的変化が見学拡充を図りながら、新しい情報を新しく多角的な者には強烈に印象付けられる。
「活火山」の投影手法を以って「伝えるミュージアム」を実践しては、沈み込み帯に位置する日本列島の火山が、列いく考えである。次回の記念すべき 50 周年までをなして分布することを示す（写真 9）。また「物の進化を、ぜひ楽しみにしていただきたい。

流拠点」や「上下水道関連施設」も、地形と生活の関係を示している例である。大型 3D-PM は日

参考文献

本列島を体感する機会を提供し、地質と地形、さ（１）坂本亨（1990）戦前の地質調査所の標本展

らに生活とのつながりを教えてくれる。また、地域の利用など新たな発見や発想に結びつける可能示．地質ニュース，431，33-37．
（２）神戸信和（1990）地質標本館の設立計画から開館まで．地質ニュース，431，44-50．

性も秘めている。

５．これからの地質標本館
来館者のアンケート調査からも、日本列島大型 3D-PM については非常に高く評価されていることが窺える。また、ある天文学系の科学館館長
からは、プラネタリウムに似ているとのコメントをいただいた。それまで比較して考えたことはな（３）産総研地質調査総合センター．地質図カタ
ログ．https://www.gsj.jp/Map/（４）産総研地質調査総合センター．20 万分の 1
日 本 シ ー ム レ ス 地 質 図．https://gbank.gsj.
jp/seamless/（５）産総研地質調査総合センター．地質図表示システム地質図 Navi．https://gbank.gsj.jp/

かったが、日中の屋内でも星空を体感できるプラ

geonavi/

地質の情報を伝える手段として最も適合した例と島大型地質模型．地質ニュース，325，64-

ネタリウムと対照して捉えていただける点では、 （６）山田尚利・今井功・吉田尚（1981）日本列も言えるだろう。もちろん今後も投影コンテンツを追加していく計画であり、地球科学情報はもちろん、地形や地質が関わる植生や文化・歴史に関する情報についても追加を検討していく。日本列島を体感する展示として進化を続けていく考えである。
地質標本館は、他にもいくつかの小規模な PMを既に導入し活用している。また、リテラシーの低迷が懸念される地学教育についてもサポートで65．
（７）藤原治・芝原暁彦（2018）プロジェクショ
ンマッピングでリニューアルされた「日本
列 島 立 体 地 質 図 」．GSJ 地 質 ニ ュ ー ス，7，178-181．
（８）森田澄人（2020）地質標本館が伝える、人・
地形・地質の関わり．第 27 回全国科学博物館協議会研究発表大会資料，全国科学博物館
協議会，125-130．

森田 澄人（もりた・すみと）産業技術総合研究所 地質標本館館長（地質情報基盤センター次長）
1999 年地質調査所入所。石油公団出向、産総研地質調査総合センター燃料資源地質研究グループ長、研究企画室長を経て、2019 年 4 月より現職。
専門は海洋地質学、構造地質学、燃料地質学。博士（理学）。

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CROSS T&T No.67

Tsukuba

サイエンス

細菌はカビ菌糸の「高速道路」を移動して「通行料」も払っていた〜細菌と糸状菌の知られざる共生関係を発見〜
筑波大学 生命環境系 准教授
森林の土のわずか 1 グラムの中に 1 億個以上の単細胞型の細菌が存在します。さらに、多細胞型のカビ菌（糸状菌）の張り巡らせた菌糸の総距離が、数百メートルにも及ぶと言われています。
近年になって、この多細胞型の糸状菌が張り巡らせた膨大な菌糸が、単細胞型の細菌の移動と増殖に重要であることがわかってきました。しかし両者の共生関係は十分に解明されておらず、具体的に何が起きているのかは詳しくわかっていません。そこで今回、私達は、単細胞型の細菌と多細胞型の糸状菌の関係を解き明かすため、両者を一緒の培地で育てることにしました。すると、非常に興味深い現象が起きていることに気付いたのです。

「通行料金」の正体？
単細胞型の細菌と多細胞型の糸状菌を一緒に育てた結果、細菌が糸状菌の張り巡らせた菌糸の上を、秒速 30 マイクロメートルという非常に速い
速度で移動していることが判明しました。糸状菌
は、ある地点のエサ場と他のエサ場を菌糸でつな

竹下

典男

細菌の遺伝子発現を分析した結果、「通行料金」の正体が判明しました。細菌は菌糸の高速道路を移動し、成長する菌糸に、栄養素として有名なビ
タミン B1（チアミン）を分泌し、分泌されたビ
タミン B1 は菌糸内部に取り込まれていることがわかりました。ビタミン B1 は糸状菌にとっては貴重な成長因子であり、受け取ることによって、さらなる菌糸の成長が可能になり、新たな生活空
間とエサの探求に乗り出すことが可能になります。また菌糸が伸びることは高速道路が延長されることを意味するため、利用する細菌にとっても大きな利点になります。両者は片利共生ではなく、相利共生関係にあったのです。このような細菌と糸状菌の相互作用を理解することは、これらの微生物が関わるバイオマス分解、動物植物への感染、
植物共生と植物生育促進、発酵食品の生産などの制御につながります。それぞれの場面に合った細菌と糸状菌の相互作用、異なる微生物達の生き様を理解することは、環境、健康、農業、食といった幅広い分野に重要です。

ぐように増殖するため、菌糸の上を移動すること ［研究背景］
は、単細胞型の細菌にとって効率的なエサの確保に有利に働きます。そのため最初、両者の関係
は、細菌側に利益が偏った、片利共生関係にあると思われました。しかし細菌の行動を詳しく分析を行った結果、意外な事実が判明します。細菌が菌糸を高速道路として利用すると、なぜか利用されているだけだったはずの、糸状菌の菌糸の成長が促進されたのです。細菌は、糸状菌に通行料を払っていたのです。
CROSS T&T No.67

細菌や糸状菌は、自然界に広く存在する主要な微生物です。細菌は通常１個の細胞からできている単細胞生物（大きさ 1 マイクロメートル程
度、１ミリメートルの 1/1000) で、細胞の分裂を繰り返して増殖します。また糸状菌は、菌糸と呼ばれる管状の細胞の先端を伸ばしながら分岐してネットワーク構造を形成します。近年、細菌と糸状菌が相互に作用してそれぞれ特徴的な機能を発揮していることが明らかになってきています。

25

図１

空間的・代謝的相互作用による細菌と糸状菌の相利共生の仕組

森林の土１グラム中には細菌が１億個以上も存在するという、これまで知られていなかった相利共し、菌糸の総距離は数百メートルにもなるという

生 5）の仕組みが明らかになりました（図１）。こ試算があり、菌糸ネットワークが、細菌の増殖とのモデルは、細菌が菌糸の「高速道路」を移動し、移動に重要であることも分かってきました。これ

その「通行料」としてチアミンを糸状菌に払う様

ら多種多様な微生物が相互に作用して機能し、炭子に例えることができます。

素・窒素などの物質循環に関わり、地球や生態系の成り立ちに大きく影響しています。

［研究内容と結果］
本研究では、細菌と糸状菌のモデル生物である Bacillus subtilis( 枯 草 菌 ）1） と Aspergillus

nidulans 2）を共培養し、これらの相互作用を解析

本研究グループは、実際の環境中から、このような相利共生を示す細菌（パントエア属）と糸状菌（トリコデルマ属）の組み合わせを単離することにも成功しており、空間的・代謝的相互作用による相利共生が、現実の生態系内で機能している
ことが示されました。
今回は１種ずつの細菌と糸状菌を研究対象とししました。その結果、寒天培地上で、細菌が自ましたが、様々な組み合わせで検証したところ、身の鞭毛 3）を使って、糸状菌の菌糸上を秒速 30

その親和性に種の特異性があることが分かってきマイクロメートルという速度で素早く移動する様ました。今後、相互作用の特異性に関わる分子機

子を、蛍光顕微鏡によるライブイメージングで観構の解明を目指します。糸状菌が基質や動植物の察することができました。細菌だけだと、この様宿主に入り込み、その菌糸生長と菌糸ネットワー

な運動性は見られません。また、糸状菌の菌糸ネックが細菌群の局在分布、機能分化に関わっている

トワークの生長を利用して、細菌がその生存空間

ことが予想されます。このような細菌と糸状菌のを拡大している様子を、タイムラプス撮影により相互作用を理解することは、これらの微生物が関

可視化しました。細菌が、菌糸を高速道路のようわるバイオマス分解、動物植物への感染、植物共に利用し、より速くより遠くへ移動することは、生と植物生育促進、発酵食品の生産などの制御に細菌にとってメリットです。

つながります。それぞれの場面に合った細菌と糸さらに、遺伝子発現、遺伝子破壊、イメージン状菌の相互作用、異なる微生物達の生き様を理解

グ、質量分析などの解析から、細菌が菌糸の先端することは、環境、健康、農業、食といった幅広まで移動し、ビタミン B1 ( チアミン ) ４）を糸状い分野に重要です。

菌に供給することで、菌糸の生長が促進されていることが明らかとなり、糸状菌もメリットを得て［掲載論文］

いることが分かりました。これらのことから、空【題名】 Fungal mycelia and bacterial thiamine

間的相互作用と代謝的相互作用の組み合わせによestablish a mutualistic growth mechanism

り、細菌と糸状菌が共同体として生存空間を拡大( 糸状菌の菌糸と細菌のチアミンがもたらす

26

CROSS T&T No.67

Environmental Sciences, University of

相利共生的生長機構 )Tsukuba【 著 者 名 】 Gayan Abeysinghe#, Momoka
Kuchira #, Gamon Kudo, Shunsuke Masuo,# Equal contribution, † Current position,

Akihiro Ninomiya, Kohei Takahashi, Andrew

MiCS and Transborder Medical Research

S. Utada, Daisuke Hagiwara, NobuhikoCenter, Faculty of Medicine, University of

Nomura, Naoki Takaya, Nozomu Obana † *,Tsukuba, * Corresponding author

Norio Takeshita*【掲載誌】 Life Science Alliance

M i c r o b i o l o g y R e s e a r c h C e n t e r f o r 【掲載日】 2020 年 9 月 23 日
Sustainability (MiCS), Faculty of Life and 【DOI】 10.26508/lsa.202000878

1）Bacillus subtilis（ 枯草菌）

土壌中や空気中、植物体に普遍的に存在する細菌。納豆の製造に用いられる納豆菌は、枯草菌の一種。
2）Aspergillus nidulans （アスペルギルス

ニドゥランス）

古くから遺伝学の研究対象とされ、分子生物学的手法が整備された糸状菌のモデル生物。この糸状菌は、産業上重要なコウジカビなどの近縁種である。
3）（細菌）鞭毛細菌の表面に見られる繊維で、遊泳に必要な推進力を生み出す。細菌鞭毛は、フラジェリンというタンパク質が重合して伸びた繊維でできている。
4）ビタミン B1（チアミン）
水溶性ビタミンに分類される生理活性物質、栄養素の一つ。ヒトでは、糖質および分岐脂肪酸の代謝に用いられ、不足すると脚気や神経炎などの症状を生じる。
微生物を含むほぼ全ての生物にとって必要な微量栄養素で、保存されたエネルギー
代謝の中枢の反応の補酵素として機能する。

5）相利共生異なる生物種が同所的に生存することで、互いに利益を得ることができる共生関
係をさす。

竹下

典男 （たけした・のりお）

筑波大学生命環境系 / 微生物サステイナビリティ研究センター (MiCS) 准教授
JST ERATO 野村集団微生物制御プロジェクト ゲノム生化学グループ グループリー
ダー【経歴】2001 年 3 月東京大学 農学部卒業、2003 年 3 月東京大学大学院農学生命科学研究科修士課程応用生命工学専攻修了、2006 年 3 月東京大学大学院農学生命科学研究科博士課程応用生命工学専攻修了
2006 年〜 2008 年カールスルーエ大学 微生物学専攻 フンボルト財団ポスドク、2008 年〜 2011 年カー
ルスルーエ工科大学 微生物学専攻 リサーチアソシエイト、2011 年〜 2016 年カールスルーエ工科大
学 微生物学専攻 グループリーダー、2014 年〜 2019 年筑波大学 生命環境系 助教 、2019 年〜筑波大
学 生命環境系 微生物サステイナビリティ研究センター (MiCS)CROSS T&T No.67

27

Tsukuba

サイエンス

自家和合性のウメ新品種「麗和」と「和郷」
農研機構 果樹茶業研究部門 核果類育種ユニット長性を有し、果実が 30g 以上になり、ヤニ果の発１．ウメが結実するためには
なんこう

八重垣 英明し ら か がウメの主要品種である「南高」や「白加賀」は、
自家不和合性という自分自身の花粉が受粉しても受精まで至らず結実できない性質を持っていま生が少ないウメ品種の育成を目指しました。研究を進め、この 3 点を併せ持つ「麗和」と「和郷」を育成しました。

す。そのため、結実するためには受粉樹と呼ばれ２．育成の経過

る別の品種を植える必要があります。近年、受粉「 麗 和 」 は 1998 年 に 農 林 水 産 省 果 樹 試 験

樹を植えていてもウメの結実が安定しない年が増場（現農研機構果樹茶業研究部門）において、えています。

「加賀地蔵」に「月知梅」を交雑して得られた個か が じ ぞ う

げつちばい

これは、ウメの開花期は落葉果樹の中では最も体から選抜されました（図１）。「和郷」は 1999

早い 1 月から 3 月であるため、開花期が低温と年に「剣先」と農研機構で育成した選抜系統のなると訪花昆虫の活動が低下して結実が少なくな

MM-43-22（梅郷× MM-20-2 の交雑から選抜）

ると考えられています。自分自身の花粉を受粉しを交雑して得られた個体から選抜されました（図ても受精・結実できる自家和合性品種は、訪花昆

２）。2008 年よりそれぞれ「ウメ筑波 12 号」及虫の活動が低下していても、枝が揺れた時に同じⓑຍ㈡花の中のおしべとめしべの先端が触れることで結実することが可能です。自家和合性品種の栽培を増やすことで、結実不良を解決することが期待で

ຍ㈡ᆅⶶ
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きます。

図１

しかし、従来のウメの自家和合性品種の多くは『小梅』とよばれる果実が 10g 程度以下の品種が多く、市場において大玉として扱われる 30g 以上となる品種は稀少でした。また、果実が大きい

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品種ではヤニ果と呼ばれる生理障害が発生しやすい品種も多いです。そこで農研機構は、自家和合᭶ୡ⏺
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図2

ヤニ果
ウメ果実の生理障害の一つで樹脂障害果とも言われる。果肉内の一部に水飴状の樹脂 ( ヤニ )がたまるものを内ヤニ、内ヤニが果皮表面に漏出したものを外ヤニと呼ぶ。ヤニ果を漬け梅にした場合、ヤニの部分がしこりとなるため食感が悪くなり品質が低下する。外ヤニ果
は外観から選果により除くことができるが、内ヤニ果は難しい。

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CROSS T&T No.67

表１ 「麗和」、「和郷」の樹の特性（農研機構 2017-2019）⾲䠍䚷䛂㯇࿴䛃䚸䛂࿴㒓䛃䛾ᶞ䛾≉ᛶ䠄㎰◊ᶵᵓ㻌㻞㻜㻝㻣㻙㻞㻜㻝㻥䠅
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表２ 「麗和」、「和郷」の果実特性（農研機構 2017-2019）እ䝲䝙ᯝ ෆ䝲䝙ᯝ
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び「ウメ筑波 14 号」の系統名を付してウメ第 3回系統適応性検定試験に供試してその特性および普及性を検討しました。その結果、新品種候補として適当であるとの結論を得て、2020 年 4 月
30 日に品種登録出願し、2020 年 7 月 16 日に出願公表されました。

３．
「麗和」の特性
樹姿は、直立と開張の中間で、樹勢は、やや強いです。開花盛期は育成地（茨城県つくば市）では３月 12 日頃で「南高」と「白加賀」の間にな

写真 1「麗和」の開花状況

ります（表１）。花芽の着生は多く、花弁は白色
八重咲きです（写真１）。多くの花はめしべが 1

けでなく、表面には出ていなくても果実内部にヤ本ですが、一部は 2 ～ 8 本となります。花粉発ニが発生する内ヤニ果の発生も少ないです（表芽能力を有して自家和合性であり、結実良好です。

2）。

収穫盛期は育成地では 6 月 22 日頃で「南高」と同時期です。
果実の形は円形で整い、揃います。成熟期でも果皮の緑色が濃い果実が多いです。

円形で整った綺麗な果形で自家和合性を有することから「麗和」と命名しました。

４．
「和郷」の特性

果実重は 37 ｇ程度、核重が 2.7 ｇ程度で、果樹姿は、やや開張で、樹勢は、やや弱いです。

実重に占める核重の割合である核重率は 7.1％程

開花盛期は育成地では 3 月 11 日頃で、「南高」

度です。2L サイズ（果実の直径が 37 ～ 41mm）と「白加賀」の間です（図 3）。花芽の着生は多く、の果実でも果実表面にヤニが出てくる外ヤニ果だ

花弁は白色一重咲きです。花粉発芽能力を有し自CROSS T&T No.67

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図３

ウメ及びアンズ品種の開花期（開花始め～開花盛期）（茨城県つくば市 2017-2019）
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家和合性であり、結実良好です。収穫盛期は育成
地では 6 月 18 日頃で、「白加賀」と「南高」の間です。
果実の形は短楕円形でやや縦長です。成熟期には果皮の緑色がやや薄くなります。果実重は 34ｇ程度、核重は 1.7 ｇ程度で核重率は 4.8％程度と極めて低いです。2L サイズの果実でも外ヤニ果および内ヤニ果の発生は少ないです（写真 2）。
自家和合性を有する、「梅郷」の後代であることから「和郷」と命名しました。

５．栽培上の留意点及び今後の期待と予定
両品種ともこれまでの主要品種と同様の管理でりびようせい

写真４「和郷」（左）と「南高」（右）の核硬くなるときがあります。

栽培できます。黒星病、かいよう病に罹病性であ両品種ともヤニ果の発生の少ない、大きな果実

るため、市場出荷を目指す場合は通常の薬剤散布

を受粉樹無しで生産できるウメ品種としてウメ生が必要になります。

産農家に限らず、一般家庭の庭先果樹としても普「麗和」は、めしべの多い花で全てのめしべが及が期待されます。また、開花期がやや遅く自家結実すると果実が密集した状態となります。一部

和合性を有することから、これまで適切な受粉樹は肥大の劣る果実となり、生育途中で落果しやすが確定できていない「白加賀」、「露茜」などの開いです。成熟果の落果が始まる時期でも果皮がや花期の遅い自家不和合性かつ花粉発芽能力のないや硬く、梅干しに加工しても硬くなるときがあり品種の受粉樹として利用できます（図３）。さらに、ます。

「麗和」は実ウメでは少ない八重咲きであること「和郷」は、育成地ではかなり結実良好で、枝から、花も実も楽しめるウメとして利用できます。

が下垂し樹勢がやや弱くなることがあります。未両品種の苗木は日本果樹種苗協会と許諾契約を

熟な果実の果皮はやや硬く、梅干しに加工しても締結した果樹苗木業者から 2021 年の秋季より販

核重率
ウメにおいて果実の重さに占める核の重さの割合。可食部ではない核は小さいことが望ましい。
「南高」の 30g 程度の果実の核重率は 10% 程度で、農研機構が保存する実ウメ品
種の平均値も 10% 程度である。

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CROSS T&T No.67

売される予定で、ホームセンターやインターネッ

る時期に収穫した果実を梅干しに加工すると、果皮・トでも購入できるようになると思われます。

果肉とも柔らかい製品になります。そのため、天日

６．農研機構が育成したその他のウメ品種干しの際に皮が破れやすいですが、「麗和」、「和郷」
よりも食味は優れます。

はたんきよう農研機構では今回の 2 品種以前に、「加賀地蔵」、「露茜」は赤肉のニホンスモモ「笠原巴旦杏」と

「八郎」
、
「露茜」
、
「翠香」の４品種を育成していウメ「養青梅」の交雑から得られた個体から選抜さます。このうち、「加賀地蔵」と「露茜」は茨城れました。果実は 50g 程度の極大玉となり、成熟

県内でかすみがうら市を中心に栽培されていま期には果皮及び果肉が赤く着色します。果肉が硬くす。

粗いため梅干し加工には不適です。しかし、梅酒、「加賀地蔵」は「麗和」の母親で、果実は 30g

梅ジュース、ジャムなどに加工すると赤い綺麗な製以上となり、ヤニ果の発生は少ないです。しかし品となります。和歌山県をはじめ全国でも栽培が広

自家不和合性のため受粉樹が必要ですが、他家不がり、販売される加工製品の種類も増えてきていま

和合性となる「梅郷」は受粉樹として利用できま

す。

つゆあかね

すいこう

ようせいうめせん。開花期の近い「南高」は利用できますが、茨城県内で生産された「加賀地蔵」と「露茜」の「加賀地蔵」は花粉発芽能力を持たないため「南果実を大洗町の株式会社吉田屋さんが加工・販売さ高」の受粉樹には成りません。果実の収穫期は「和れていますので、興味のある方はお試しください。

郷」よりも数日早いです。成熟果が落果をし始め今後も栽培性、果実形質に優れたウメ新品種の育成を目指して研究を進めていきます。

八重垣

英明（やえがき・ひであき）

国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構果樹茶業研究部門品種育成研究領域核果類育種ユニット

ユニット長1991 年より農林水産省果樹試験場（当時）に勤務。1996 年からモモ・ウメ・
ニホンスモモ・アンズ（核果類果樹）の新品種育成を担当。2008 年から 3
年間は山形県においてオウトウ（さくらんぼ）の新品種育成を担当。これまでに合計 18 品種の育成に関与している。

クロス俳壇

卒業歌

枯蓮の修羅場となりて沼光る

春空へ一歩踏み出す万歩計

マスクして声をかぎりの卒業歌

コロナ禍に無口になる子や浅き春

浦蛙

受験子の絵馬に悲しき誤字脱字

浅田

会員「対岸」結社同人

俳人協会

CROSS T&T No.67

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Tsukuba

地域づくり

R8 ［北条 ・ 小田 ・ 大曽根 ・ 吉沼 ・ 上郷 ・ 栄 ・ 谷田部 ・ 高見原］

つくば市 周辺市街地の夜明け
つくば市周辺市街地振興室長

吉岡 誠生

はじめに
「周辺市街地」とは聞き慣れない言葉だと思う。
周辺市街地とは、つくば市が町村合併する前に、それぞれの町や村の身近な生活の拠点として栄えてきた市街地のことで、合併後、地理的に市の周辺部に位置しており、8 つの市街地［北条・小田・
大曽根・吉沼・上郷・栄・谷田部・高見原］があることから愛称で R8( リージョン・エイト ) とも呼んでいる。

まちづくり勉強会

市内の研究学園地区やつくばエクスプレス沿線

学、民間事業者などが一体となって、地域の皆さ地区においては、子育て・ファミリー世代を中心

んが自らの想いを自ら実現するためのバックアッに人口定着が進む一方で、周辺市街地においては、

プをするという取組方針になっている。

高齢化や若者流出等が進行し、地域コミュニティ

私が室に配属された当初、地域を回ってお話をの活力が低下しつつあるものの、合併後、行政と聞いたり、地域の集まりでアンケートを配布した

して地域の活性化策には未着手であった。そこで、りしてみたが、なかなかポジティブなご意見を頂2017 年に周辺市街地振興室が発足され、地域のくことができず、地域の皆さんの「想い」という活力を再生すべく取組を行ってきた。本稿では、のは簡単に出てくるものはなく、プロセスを踏ん

その取組について紹介したい。

で引き出していく必要があることに気付いた。

なお、タイトルの「周辺市街地の夜明け」とは、そこで 8 市街地毎に地域づくりに関心のある

以前、地域の方から、私たちの取組がきっかけと方々に集まってもらい、「まちづくり勉強会」をなり、「俺らのまちに夜明けがきたよ！」と言っ開催した。勉強会では、私たちが事前に用意したてもらえたことを思い出し、タイトルとして使わ「市街地カルテ」を使用した。このカルテは GIS

せてもらった。

を使って、地域の歴史・自然・店舗などの情報が地域が主役のまちづくり
私たちの取組で最も大切にしていることは、地

地図上にわかりやすくプロットされており、参加者が自らの街を再認識し、「想い」を引き出すためのツールとした。

域にお住まいの皆さんが、自らの地域をどういうこうしたツールを使わずに、「皆さんの街のい地域にしたいのか、何をすべき・したいと考えていところはなんですか？」と聞いても、「うちのいるのかという想いである。この取組の主役は地

街は何もないからな～」と謙遜されてしまうこと

域の皆さんであり、私たち市の職員をはじめ、大が多いのだが、まちづくり勉強会のワークショッ

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CROSS T&T No.67

（1）「上郷なるほどマップ」と「がんばる上郷かわら版」
上郷市街地活性化協議会では、上郷には多くの魅力があるにもかかわらず、地域に住んでいても、その魅力を知らない人が多くなってきていることから、自分たちの街を再
発 見 し よ う と い う 想 い のもと、2019 年度に「上郷なるほど MAP」を制作した。 続
いて、 2020 年度には新型コロナウイルスの影響を受けた
市街地カルテ（図は谷田部）

地元の飲食店を応援したいという想いのもと、テイクアウ

プでは、会を重ねることで、それぞれの街のいいト可能な飲食店を中心に紹介する「がんばる上郷

ところ、それを使った地域づくりのアイデアが生かわら版」を制作した。どちらも協議会のメンバー

まれ、2018 年度末には 8 市街地ごとに「地域ががデザイナーの協力を得て、自ら地域を巡り、取目指す将来像・地域振興のテーマ」がまとめられ材を重ねて制作したものだ。完成したマップとかた。

わら版はそれぞれ回覧板で地域住民に配布された

8 市街地で同時多発的に進む地域の活性化

ほか、現在では地域外からも、これを手に上郷に行ってみたいと好評を得ている。

まちづくり勉強会を重ねる中で、参加者から「会議で考えるだけでなく、実際に何かをやってみたい！」と言われたことをきっかけに、2019 年度
は「アクションの年」として、アイデアを行動に移せる仕組みを整えた。「周辺市街地活性化協議会」の組成と「周辺市街地活性化チャレンジ補助金」の創設である。
周辺市街地活性化協議会は、主にまちづくり勉強会に参加した地域の皆さんが中心となって、地域づくりに取り組むための組織として組成されたもので、2020 年 12 月現在で 8 市街地のうち７
市街地で発足している（残る１市街地も発起人会で設立準備中）。この協議会の活動を支援するた
めに、周辺市街地活性化チャレンジ補助金が市街地毎に年間 50 万円を限度に支給され、これまでに様々な取組が生まれたので、いくつか紹介したい。それぞれ個人的にも想い入れの強いものばかりでどれも紹介したいものばかりだが、誌面の都合、ふたつに絞った。
上郷なるほど MAP
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（2）
「食と酒の祭 in 吉沼」

すことも大事にしている。地域資源とは、歴史や吉沼、元気！協議会は、「吉沼ブランドの創出

自然、食など地域の魅力のことで、上手に活用すと発信」を地域振興のテーマに掲げており、そのることで特産品や観光などにも繋がるものであための第一歩として、2020 年２月に地元の名物る。前述した上郷、吉沼の取組もそのような視点を活用したイベント「食と酒の祭 in 吉沼」を開で行われていることに気付かれると思う。

催した。地元の吉沼小学校と連携し、会場となっ

周辺市街地にも様々な地域資源があるが、それた小学校に地元グルメが立ち並び、神輿渡御や子らを地域づくりの中で効果的に生かしていくためどもたちによる御囃子・太鼓の演奏、よさこいソーには、アイデアが必要である。そのアイデアを広ランのパフォーマンスが会場を盛り上げ、多くの

く市内外から公募するために開催したのが「つく参加者を得た。また、地元店舗と協力し、吉沼のば R8 地域活性化プランコンペティション」であグルメをお得に楽しめる「周遊チケット」を発売る。

し、参加者が地域を歩き、店舗を訪れるきっかけ

2019、20 年度と開催し、９つのアイデアが採択されている。このコンペの開催でもいくつか工をつくった。
これらの取組は、いずれも協議会のメンバーが夫した点がある。まず、応募者には前述の各市街

自ら発案し、自ら実施したもので、まさに地域が地の「地域が目指す将来像・地域振興のテーマ」

主役のまちづくりである。2019 年度には、こうを参考にして、地域の想いを実現するためのプラした取組が周辺市街地の各地で同時多発的に生まンを応募してもらうこととした。加えて、単にア

れ、眠っていた地域づくりの活力が強烈に呼び起イデアを募集するのではなく採択された場合にされたと感じている。私たちが、地域主体の取組

は、提案者自身が協議会と協働し、実証プランとを大切にしているのは、「持続可能なまちづくり」

して実現してもらうこととした。

には、地域主体が欠かせないと考えているからでこのコンペをきっかけとして生まれたプランがある。いくら行政や外部のプレイヤーだけが地域協議会による取組と連動し、地域の活性化を促進に入って活性化策を展開しても、それが終わったさせている。９つすべて紹介することは難しいた

ら地域に残るものは少ない。地域住民が主体とな

め、2019 年度に採択された「R8 ロゲイニング

ることで、その過程で様々な苦労は伴うものの、−魅力の発見と発信、賑わいの創出、マップづく

ノウハウの蓄積、成功体験の獲得、地域愛の醸成、

りとまち歩き−」に絞って紹介したい。

地域内の交流促進など、結果として地域が得るものは多いのではないだろうか。

ロゲイニングとは、山や森林、高原などをコン
パスや地図を駆使して指定されたチェックポイン
トを周り、得点を競う海外発祥のスポーツであるが、提案のあった「R8 ロゲイニング」は、これを大胆にアレンジして、地域の魅力、気になるところなどをチェックポイントに設定し、参加者は地域を回遊してゲーム感覚で楽しみながら地域の魅力を知ることができるというプランであった。
提案してくれたのは筑波大学芸術系環境デザイン
領域（藤田直子研究室）で、企画段階から大学生

食と酒の祭 in 吉沼

つくば R8 地 域 活 性 化 プ ラ ン コ ン ペ テ ィション
周辺市街地振興においては「地域資源」を生か34

が何度も地域に入って、学生の視点で面白いと思ったものをチェックポイントとして設定してくれた。研究学園地区に立地する筑波大学は、４年間を市の周辺部に訪れることなく過ごす学生がほとんどだと思うが、このプランが、学生が周辺市街地に興味を持つきっかけとなっていくと感じて
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いる。また、地域住民にとっても学生の視点で、自分たちの地域のいいところを発掘してもらえた
ことは新鮮だったようである。参加者からも普段あまり話すことない大学生と話ができて楽しかっ
たと好評であった。
R8 ロゲイニングは、2019 年度は大曽根・上郷・吉沼で開催されたが、それぞれ協議会のイベントと同時開催することで、地域との連携を生むとともに、集客や賑わいづくりの面でも相乗効果が生まれた。コンペを開催することで、周辺市街地にかかわるプレイヤーが多く発掘され、それらのプレイヤーが協議会をはじめ、地域住民と協働し、地域振興が行われたことが大きな成果であった。
また、惜しくも採択に至らなかった提案者から地R8 ロゲイニング

家族や友人などのグループで参加し、配布された地図やタブレットを駆使し、街中に設定されたチェックポイントを回った域の皆さんとともにプランを実現したいので協力

たくさんある。まだまだ、この取組を知らない市

してほしいと相談があり、実現できたものがいく

民もたくさんいるだろうし、何よりも、この取組

つもあることも追記しておきたい。

を持続可能なものとして確立してくことが最大の

持続可能な地域振興に向けて目標と考えている。そのためにはやらなければならないことがたくさん残されているので、これまつくば市における周辺市街地振興について紹介

でと同様に、地域の皆さんをはじめ、関係者の皆させていただいたが、地域振興の取組が始まってさんとともに、市の職員も学び、成長しながら取４年、まだまだ緒についたばかりで、課題も当然り組んでいきたい。

吉岡誠生（よしおか・まさお）

1977 年生まれ、土浦市出身。一級建築士。早稲田大学建築学科修了後、都内の設計事務所や建築専門誌の出版社に勤務。2010 年につくば市役所入庁、2018
年より周辺市街地振興室長として、地域を元気にする取組を推進中、地域の皆さんの笑顔が何よりも励みです。

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追悼・小柴昌俊先生
高エネルギー加速器研究機構
J-PARC センター ニュートリノセクション

大山 雄一
2002 年ノーベル物理学賞受賞者の小柴昌俊先

PMT を購入するにあたって、いろいろなメーカー

生が 2020 年 11 月 12 日に亡くなられた。享年の PMT を試験した結果、フィリップス社 PMT

94 歳であった。ご冥福をお祈りします。

が浜松ホトニクス（当時は浜松テレビ）の製品よ

先生のノーベル賞受賞理由である神岡におけるりも圧倒的に優れていた。小柴先生は「我々の研ニュートリノの研究は、その後つくばや東海から究費は日本の税金から出ている。測定器の中心的加速器でニュートリノビームを作ってスーパーカな役割を果たし高い技術が必要な製品は、可能なミオカンデに打ち込み、ニュートリノ振動を検証

限り日本の製品を使うべきだ」と主張し、他のすする実験へと進展している。先生はつくば・東海

べてのメンバーの強い反対を押し切って浜松ホトに深い所縁があると言えよう。追悼の記事をとのニクスの PMT を採用。浜松ホトニクスと協力しことであるが、先生の業績の羅列ならばネットで

新しい PMT を作り実験を成功に導いた。研究室

検索すれば出てくるのでそちらにお任せする。

の先輩達は、この決断がカミオカンデ成功の隠れ

小柴研最後の学生である私が研究室に通うようた第１歩だったと口を揃える。

になったのは、カミオカンデ実験開始の直後のカミオカンデ計画が始まった時、既にアメリカ

1983 年秋。それから約 3 年半、先生が超新星爆では大きな水タンクでの実験が１年早く運転開発からのニュートリノの観測とほぼ同時に退官さ始予定。アメリカの実験に勝つためには大口径

れるまで小柴研究室にお世話になり、カミオカンの PMT を使い実験の精度で勝負するしかないと

デ実験に参加させて頂いた。カミオカンデ関連の考えた先生は、「浜松ホトニクスに大口径の PMT

先生のエピソードを紹介したい。

を特注で作ってもらおう。我々が JADE 実験で

カミオカンデの光電子増倍管

彼らの PMT を使ったことにより PMT メーカーとして成功した。NO とは言わせない」と新しい

カミオカンデは約 5 億円で建設、運転経費は

PMT の製造を浜松ホトニクス社長に直談判。破毎年約 1 億円。最初の論文の著者は大学院生 5格の値段で手に入れた特注 PMT は直径 50cm で、名を含めて全部で 12 名。予算も参加者数もこの面積でいえばアメリカの実験で使用された直径分野としては小規模な実験と言えよう。これを成20cm の PMT の 6 倍以上。この PMT が実験を功させたことは小柴先生の強いリーダーシップに成功に導いた。

依るところが大きい。

後の小柴先生の後継者・戸塚洋二先生（故人・当時小柴グループの中心プロジェクトは DESY

後の高エネルギー加速器研究機構長）は「私がリー（ドイツ電子シンクロトロン研究所）の電子・陽ダーであってもカミオカンデは出来た。ただ、大電子衝突型加速器・PETRA における大規模な国

口径の PMT を特注で作ってもらうことは考えつ

際共同実験・JADE への参加であった。カミオカ

かなかった」と本音を漏らしたそうである。

ンデは JADE 実験が軌道に乗り始めた 1979 年にグループのサブプロジェクトとしてスタートした。

JADE 実験の財産を使え！

JADE 実験では小柴グループは鉛ガラスカウ

カミオカンデ実験はほとんど全てが JADE 実験

ンタを担当した。鉛ガラスカウンタの中核部分

からの借り物だった。エレクトロニクスは再利用

は 2712 本の光電子増倍管（以下 PMT）である。

が多かったし、オンラインのデータ収集は JADE

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CROSS T&T No.67

カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時

カミオカンデ検の作業メンバーによると「作業をしているポーズだの作業メンバーけ。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなのでけ。作業を手伝

お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当のお引き取り願っ事はわからない。
（写真提供：東京大学宇宙線研究所
ことはわからない。

事はわからない

神岡宇宙素粒子研究施設）

神岡宇宙素粒子

わかると太陽ニュートリノの観測に舵を切った。

カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時

カミオカンデ検の作業メンバーによると「作業をしているポーズだの作業メンバーけ。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなのでけ。作業を手伝

お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当のお引き取り願っ事はわからない。（写真提供：東京大学宇宙線研究所

事はわからない

神岡宇宙素粒子研究施設）

神岡宇宙素粒子当時塩素を用いた太陽ニュートリノの観測が予想実験と同種のコンピュータを用意して JADE メン
バーにプログラムを手伝ってもらった。解析に使う大型コンピュータは JADE 実験のものを無償で使わせてもらい、さまざまなプログラムも JADE
実験のものを必要な部分だけちょっと変更して使用。シミュレーションのプログラムは測定器の形

値よりも小さく、ニュートリノ振動の証拠かもしれないと言われてはいた。しかし測定にも予想値の計算にも疑いの目が多く、埋もれた研究分野であった。

太陽は天文学の分野、太陽ニュートリノの生成や測定は原子核物理の分野で高エネルギー物理学の研究者にとっては全く違う研究領域。研究室のを変え、鉛ガラスを水に入れ替えただけ。大型水 カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時メンバーはほぼ全員が素人。カミオカンデの測定
タンクの建設も鉛ガラスカウンタの構造体を依頼 の作業メンバーによると「作業をしているポーズだを原子核反応のエネルギー領域まで低く下げる必したのと同じ会社だったのでやり取りも非常にス け。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなのでムーズ。初期のカミオカンデはほとんど (JADE)'というのが実情だった。大きな国際実験に参加しながらその実験からいろいろな物・人・ノウハウを拝借し自分の実験をスタートさせる。これが少カミオカンデ検の作業メンバーけ。作業を手伝

お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当のお引き取り願っ事はわからない。（写真提供：東京大学宇宙線研究所

事はわからない

神岡宇宙素粒子研究施設）

神岡宇宙素粒子要があり、エレクトロニクスや水から放射性元素を取り除くことを含めてカミオカンデ実験装置を大改造。放射線も含めた原子核反応の知識が不可欠で、基礎から学ぶ必要があった。また、誰一人として天球座標（地球儀には緯度と経度があるよ
予算・少人数で実験を成功に導いたもう一つのポ カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時

カミオカンデ検

うに天球儀にも線が描いてありますね）の定義さの作業メンバーによると「作業をしているポーズだの作業メンバー

えも知らずに小柴先生も含めて全員で講師を招い
この小柴先生のやり方を忠実に倣ったのが小柴 け。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなのでけ。作業を手伝

イントであろう。

て習ったのを憶えている。
先生の弟子・折戸周治先生（故人・元東京大学教授） お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当の（写真提供：東京大学宇宙線研究所
カミオカンデの太陽ニュートリノ観測の成功をである。小柴先生が国際共同加速器実験の鉛ガラ 事はわからない。

お引き取り願っ事はわからない

神岡宇宙素粒子
きっかけにこの分野は大きく成長した。小柴先生・
スカウンタを地下に持っていったのに対し、折戸 神岡宇宙素粒子研究施設）

先生は超電導スペクトロメーターを気球に乗せて梶田さんのノーベル賞で両方とも同時受賞のもう一方は太陽ニュートリノの研究に対してである。 カミオカンデ検空に上げた。宇宙線の中に反物質を探し、反物質 カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時一度測定器が完成したらその測定器を使ってどん の作業メンバーの宇宙の存在を検証する BESS 実験である。
の作業メンバーによると「作業をしているポーズだ

太陽ニュートリノの観測に向けてな測定が可能か畑違いの研究分野まで視野を広げけ。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなのでけ。作業を手伝て徹底的に考えるという先生の姿勢が太陽ニュー
お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当のお引き取り願っ

改めて先生の強いリーダーシップと彗眼に敬意あったが、陽子の寿命が理論の予想よりもずっと 神岡宇宙素粒子研究施設）

神岡宇宙素粒子

事はわからない
トリノを研究分野として大きく育てたと言えよう。
カミオカンデは元々陽子崩壊の観測が目的で 事はわからない。
（写真提供：東京大学宇宙線研究所

長く、カミオカンデでの発見は微妙であることがを表しながら筆を置く。

大山 雄一（理学博士）

カミオカンデ検出器内で作業をする小柴先生。当時
1984 年、東京大学大学院理学系研究科物理学専攻修士課程で小柴研究室に所属。そのの作業メンバーによると「作業をしているポーズだ
後、同博士課程、東京大学宇宙線研究所を経て高エネルギー物理学研究所（現・高エネル
け。作業を手伝って頂いても有難迷惑なだけなので
ギー加速器研究機構）に移り現在に至る。大学院入学後からカミオカンデ実験、スーパー
お引き取り願っていた」とのこと。筆者には本当のカミオカンデ実験、K2K（KEK to Kamioka）長基線ニュートリノ振動実験、T2K（Tokai to
事はわからない。（写真提供：東京大学宇宙線研究所
Kamioka）長基線ニュートリノ振動実験に参加。つくば市在住。
神岡宇宙素粒子研究施設）
CROSS T&T No.67

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カミオカンデ検の作業メンバーけ。作業を手伝

お引き取り願っ事はわからない

神岡宇宙素粒子Tokai

ひと ・ ヒト ・ 人

J-PARC MLF ディビジョン長 就任挨拶
大友季哉 （KEK 物構研 /J-PARC センター、 茨城大学）
J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）ディ

ミュオン源は世界に先駆けて 40 年以上前に日本

ビジョン長に、金谷利治前ディジョン長の後任とで開始されています。J-PARC の中性子・ミュオ

して就任いたしました（2020 年 4 月 1 日付け）。

ン施設が実現したのは、このような長い時間をか

就任早々に新型コロナウイルス感染拡大による緊けた研究・開発の積み上げと、その間に育成され急事態宣言が出され、ディビジョン長として仕事た人材が基盤となっています。J-PARC のようなは with コロナが定常となってしまいました。

大型施設は、様々なバックグラウンドを持つ人々

コロナ禍にあって、世界は after コロナを視野が集まり、刺激し合って、新しいものを生み出すに入れてグリーンイノベーションやデジタルトラ場でもあります。そのような環境で学ぶことは多ンスフォーメーションなどイノベーションにより岐にわたり、人材育成に適した場でもあります。

コロナ禍を乗り越えようと動いています。脱炭素

安全確保を行いながら、研究・開発、そして人材社会に取り組むことが日本政府の方針となってお育成の場を守るための工夫が必要になっています。

り、エネルギーキャリアの主役となる水素やリチ工夫の一つとして、MLF では、遠隔実験環境

ウムなどの軽元素の観測が得意な中性子・ミュオの整備を始めとするデジタルトランスフォーメーンへの期待が高まっています。MLF でも蓄電池

ションに取り組んでいます。これにより、コロナ

や燃料電池の研究に取り組んでいます。このよう禍においてもユーザー利用が可能な環境を目指す

な課題の解決に取り組むことは、世界トップレベ

とともに、より効率的な実験環境を実現したいと

ルの中性子・ミュオン実験施設を有する J-PARC

考えています。遠隔実験はユーザーが来訪可能にが果たすべき役割の一つです。一方で、地球温暖なった場合でも、より多くの学生の方にも実験に化や食料問題など、取り組むべき世界的課題は多参画する機会となり、人材育成の一助になるのでく、現在は認識されていない新しい課題はこれかはと考えています。また、共同研究者が実験に参らも現れるでしょう。数年後の最重要課題は、現画し、データを見ながらディスカッションする

在とは全く異なるものになっている可能性もある

ことが容易になると期待されます。このようなと思います。

MLF の高度化にも積極的に取り組んで行きたい

このような状況で J-PARC として大事なのは、学術的な研究や開発を継続しつつ、様々な課題にすようお願い申し上げます。

適宜対応できる基盤を弛まなく形成しつづけることだと考えています。研究・開発を停止してしま大友季哉（おおとも・としや）

えば、その成果による社会貢献ができなくなり、1993 年

そして社会貢献をなし得る人材育成にも取り返し

専攻博士後期課程修了のつかないダメージが生じる可能性があります。

2008 年

KEK 大強度陽子加速器計画推進部教授

コロナ禍のユーザーが来訪できない状況下にお2009 年

KEK 物質構造科学研究所教授

東北大学大学院工学研究科材料物性学

いて、J-PARC のような大型施設の存在意義が問われているとも言えます。
J-PARC は MW 級の陽子加速を有する世界有数の研究施設ですが、陽子加速器を用いた中性子・38

ロスアポイントメント）
専門：中性子を用いた物質科学
趣味：犬連れの山歩き
CROSS T&T No.67

Tokaiサイエンス

大強度陽子加速器施設（J-PARC）は 2011 年 3 月 11 日に発生した東日本大震災により、建物や装置に大きな被害を受けた。幸い津波の被害は免れ、また主要な建物や地下トンネルは、岩盤まで到達させた強固な基礎杭により支えられており、内部の装置や機器にも転倒などの致命的な被害はなかった。しかし、建物周囲の地盤が激しい振動によって沈下し、道路の陥没、給排水管の断裂や地下埋設
電源ケーブルの損傷、変圧器や液体窒素タンクが傾くといった大きな被害が生じた。全体的に 15cmほど沈んでしまった増設建物部などもあった。こうしたなかで１日も早い運転再開を目指し、5 月には復旧の計画とスケジュールを策定し、作業を開始した。建物や道路、周辺設備の数多くの修復工事、
数百台の電磁石を精密な測量を行い正確に設置し直す作業や、振動でわずかにずれた総重量数千トン
しやへいたいに達する遮蔽体を、元通りに積み直す作業などは困難を極めた。こうした作業の結果、同年 12 月 9日にはビーム試験を開始し、各加速器、実験施設とも機器の健全性が確認されたため、2012 年 1 月
24 日から施設利用実験を再開することになった。
震災から 10 年を迎えるのを機に、特に物質・生命科学実験施設（MLF）で、復旧の最前線に立った日本原子力研究開発機構（JAEA）の相澤一也さんに、当時のメモから現場の取り組みについて臨場感あるレポートを寄稿願った。（編集部）

損傷受けたビームライン建家の復旧
3.11 東日本大震災から 10 年目
日本原子力研究開発機構

J-PARC センター

相澤 一也

東 日 本 大 震 災 が 発 生 し た 時、 当 方 は J-PARCに加わった。結果的に、2011 年 12 月 22 日のMLF で、２つの製作案件を担当していた。予算

MLF ビーム受入・健全性確認の後、震災後約 10

上の耳慣れない装置名で言うと、階層構造解析装カ月後の 2012 年 1 月 24 日から利用運転を再開

置 (BL17、写楽 )、物質構造解析装置 (BL18、千手 )することが出来た。5 月の段階では年度内に利用の製作の一環で、ちょうど現地試験として BL17

再開できるとは全く想像できなかったが、重大事

ユーティリティ配管の気密検査を、脚立を使ってにはトップの決断が大変重要であるということを実施していた。強い揺れを感じて直ぐに脚立を降学んだ。

りた。隣の BL18 では、やはり製作案件として、外国人技術者がガイド管設置作業をしていたが、5 日後に J-PARC 復旧会議立ち上がる

避難するように声をかけ、数人で固まって様子を

以下は、発生後の当時の MLF 新井正敏ディビ

伺い、揺れが収まった後、一番近くの非常扉からジョン長の元でまとめた、3 月中数日間の記録で脱出した。

ある。迅速に震災復旧に対応を開始したことが見

当時の永宮正治初代 J-PARC センター長から、5 月には年度内に利用運転を再開する大方針が出て取れる。
・11 日 14:46

大地震発生直後（加速器停止中）され、事務方や建設部等の関連する JAEA、KEK

現場での人員掌握、機器被害の概要把握の方を含めて J-PARC が一丸となって復旧に取り

個人アドレスの収集による緊急連絡網の整備組んだ。また極初期から CROSS、県も復旧作業
CROSS T&T No.67

・12、13 日

各職員、家族の安全の確保、生活39

議で報告した資料から抜粋した当時の調査陣容等

基盤の確保
・14 日 15;00

東海在住 MLF 職員有志打ち合わ・被害確認日時：2011 年 3 月 17 日 14：02 ～せ（ディビジョン長富士の腰住宅）
・15 日

自宅待機

・16 日

自宅待機

・17 日 10:00
16:00

を示す。
（1）線源
確認者：二川ほか

J-PARC 復旧対策会議、13:00 －MLF 被害調査（可能な MLF 職員等）

（2）3NBT
確認者：坂元ほか

・18 ～ 21 日

自宅待機（3）実験ホール

・22 日 10:30

J-PARC 復旧対策会議[1] 第 1 実験ホール

12:30

MLF 復旧対策会議、HENDEL 先遣隊、

13:30

MLF 被害調査

・23 日 10:30

確認者：永宮、新井、梶本、田中、大原、曽山[2] MLF 第 2 実験ホール、西側増築建家

HENDEL 棟 先 遣 隊 調 査、

確認者：三宅、ミュオン 2 名、坂佐井、及川、

13:00

HENDEL 棟 復 旧 作 業、山崎、ハルヨ、岩橋、鈴木、相澤

16:00

J-PARC 復 旧 対策会議

永宮初代 J-PARC センター長が被害調査に参加

・24 日 9:30

HENDEL 復旧作業、午後 MLF 通

電準備、16:00
・25 日 9:30

J-PARC 復旧対策会議

HENDEL 復旧作業（完了）、MLF

通電準備、16:00
・26，27 日
・28 日

J-PARC 復旧対策会議

自宅待機

HENDEL 居室利用再開

いたことが伺われる。

遮蔽体の再据付
MLF は、甚大な被害を被ったが、この小文では、

9:20

MLF 全

体会議（通常勤務開始）、MLF 電灯通電完了、16:00

しており、MLF の被害状況に強い関心を示して読者層を考慮して、主に、MLF のうち、中性子実験装置に関係することを少し紹介する。

J-PARC 復旧対策会議

各ビームラインでは小規模な被害は多数あった

・3 月 29 日 以 降、 当 面 毎 日 9:20 か ら 各 セ ク

が、注意を評したものを以下に示す。BL04 の Ge

ションデーリーミーティング（S デイリー )、

検出器遮蔽体の破損し、中性子遮蔽体である有害

13:30 か ら MLF 復 旧 対 策 会 議（MLF デ イ

な LiH（水素化リチウム）が飛散する可能性があっリー）たが 4 月 11 日、無事に LiH を封印することが出

早くも 3 月 17 日に J-PARC 復旧会議が立ち上来た。MLF では、数千本以上の大小様々な 3He

り、MLF の被害調査も開始した。以下に対策会（ヘリウム 3）検出器が各中性子実験装置にインMLF 第２実験ホール高さ変化量。西側建家（BL-19 など）の沈下量が大きかった（～ 140mm）

40

CROSS T&T No.67

図 1 大きく横ずれした前置遮蔽体

ストールされており、当初それの大量の破損が心図 2 震災直後の第 2 実験ホールと西側増築建家境界。約 15cm 沈下した

配されたが、幸いにも BL12 での十数本程度の損傷で済んだ。BL20 では、ビームライン遮蔽体内の遮蔽体が傾き微妙なバランスで ” 半落下 “ した状態となっていたが、無事内部の中性子ガイド管を損傷させることなしに、撤去・再据付することが出来た。
中性子実験装置に比べて共通部分の被害が大きかった。以下は普段経験しない被害であるため記すことにする。実験ホール内で中性子源に最も近い側に設置している前置遮蔽体（第 1 実験ホール：
254 体、
総重量約 1,300t、第 2 実験ホール：280 体、総重量約 1,400t）は、0.25G の揺れに耐える設計・据付となっていたが、全域に渡って大幅なズレが生じた（図 1）。神原理さんを中心に、再据付とその後に、ズレ対策としてズレ防止治具を製作・追加据付し、現在に至っている。

図 3 西側増築建家にグラウト・アップ工法を実施するために、建家内の建設中の BL18 の全撤
去及び BL19 をほぼ撤去した時の様子。グラウ
ト注入工具が見える
かさ あ

J-PARC 建設地は、地盤が軟弱なため、MLF 建

沈下分は、BL を嵩 上 げするという方針が確定し

家母屋は杭を打った構造を採用しており、地震にたことが判る。一方、西側増築建家に関しては、

よって顕著な沈下はなかった。一方、増設建家

修復法は検討中であった。長尺建家に関しては、（長尺ビームライン棟＝ BL08、革新型蓄電池棟

単独の BL 建家で他建家との行き来が無いことか＝ BL09、［当時はまだ装置は設置されていなかっら、BL 嵩上げの修復法となった。一方、西側増た］、西側増築建家＝BL18、BL19、BL20）は、ベ

築建家は、第 2 実験ホールとの行き来がある構

タ基礎であるため大分沈下した。増設建家は、最造となっていたため、段差を解消することが要請

大 90mm 程度、西側増築建家は 150mm 程度沈され、コンクリートを打設する案、建家を持ち上下した。

げる案等をこの段階では、検討していた。

グラウト・アップ工法の採用

結局、年単位で見た場合、更に沈下する可能性もあったので後述する “ 建家全体を持ち上げる ”

4 月 27 日の MLF 復旧対策会議メモでは、早グラウト・アップ工法を採用することとし、鈴谷

くも BL08 は、現在の長尺建家をそのまま使い、賢太郎さんを中心として “緊急契約” 案件として、CROSS T&T No.67

41

月 23 日のハドロン事故で約 9 カ月停止したが2014 年には、1MW 相当パルス入射に成功の後、500kW 運転を達生した。これを受けて、このま
ま順調に設計出力の 1MW 運転を目指せると思われていたが、2015 年度に 2 回の中性子標的容器
不具合で合計約 9 カ月施設停止を経験した。
この経験から、高出力化よりも安定ビーム供給
図4

建家嵩上げ前の第 2 実験ホールと西側増

築建家の段差とその解消。左：8/12、右：9/16

復旧工事を実施した（図 2 〜図 4）。
珍しい工事・工法であるので、ここに工事業者を記しておく。五洋建設が受注し、愛知ベース工がより重要であるという方針となり、より慎重に出力上昇を計画することとなった。一方、2016
年に、BL23 の建設が終了し、全 23 本の中性子ビー
ムラインのうち、21 本装置が設置され、一応のMLF 建設期の終了となり、多数の成果が期待される運用期へと移行した。

業が下請として実際の施工を実施した。具体的な2020 年度段階で設計出力の 1MW 利用運転は、

工法は、土質改良の目的でグラウトを沈下部に注達成できていないが、600kW 利用運転の段階ま入し、建家全体をジャッキアップするということで到達した。震災後 10 年が経過し、MLF では多を繰り返す工法である。当初は、1mm の精度でくの経験を積み、2、3 年のうちに 1MW 利用運

第 2 実験ホールと接続出来るとの愛知ベース工転が出来る段階となっている。また長期的なビ業の説明であったが、実際には、西側増築建家全ジョンとして、現在の中性子標的の高出力化、第体で数 mm 程度のゆらぎが生じ、それを解消出

2 ターゲットステーション検討等も開始されてい来なかったが、西側増築建家は、実用上問題ないる。

レベルで第 2 実験ホールと接続、復旧した。

さらに本年 2021 年 2 月には、震災後の新規制基準に適合した原子力科学研究所内にある定常

1MW 利用運転も視野に中性子源を供給する研究用原子炉 JRR-3 が、運震災の経験から、その後実験ホールでは、床に転を再開する予定となっている。J-PARC センターは蓄光式板を含む案内通行路新設、窓付非常扉にアドバイザーの藤井保彦先生が震災前から言われ取り替え、太陽光を光ファイバーで取り入れる採ていた、ごく近距離の同一敷地内にパルス中性子

光システムを導入し、環境を整備した。また、MLF

源と定常中性子源を持つ一大中性子科学拠点の本

屋外には避難階段を付加した。実験装置では、建格運用が期待される。

家境界を跨がないようなガイド管設計とすること【参考】被災直後の MLF をはじめとする J-PARCとした。
その後の MLF 運転状況を以下に示す。震災の復興報告は日本中性子科学会会誌「波紋」に前は、200kW 運転であったが、復旧後、2012

掲 載 さ れ て い る。URL：https://www.jstage.jst.

年 に は、300kW 運 転 を 達 成 し た。2013 年 5go.jp/browse/hamon/22/3/̲contents/-char/ja

相澤一也（あいざわ・かずや）▽ 1991 年 日本原子力研究所入所▽ 2007 年 J-PARC センター物質・生命科学ディビジョン 中性子利用セクションサブリーダー▽ 2013 年 J-PARC センター 物質・
生命科学ディビジョン 共通技術開発セクションリーダー▽ 2018 年J-PARC セン
ター 物質・生命科学ディビジョン 副ディビジョン長

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CROSS T&T No.67

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正と負のミュオン素粒子で解き明かす
イオンの動き総合科学研究機構 中性子科学センター

杉山純

Ⅰ．はじめにミュオン素粒子には「正の素電荷を有する正ミュオン µ +）」と「負の素電荷を有する負ミュオン（µ -）」がある。どちらも最小の磁石としての性質を有し、さらに生成の際の対称性の破れのた
め磁石の向きが揃っている（スピン偏極していると呼ぶ）。スピン偏極したミュオンを物質中に打ち込むと、ミュオンの磁石の向きが物質内の磁場により変化する。これから、逆に物質内の磁場の様子が分かり、ひいては物質の種々の性質を理解できる。このようなミュオンの磁石としての性質を使う内部磁場の測定法を、「ミュオンスピン回
転緩和（µ SR）法」と呼ぶ。

従来の物質科学研究では、正ミュオンを利用す+る µ SR 法による研究例が圧倒的に多く、負ミュオンを利用する µ -SR 法の物質科学研究への応用は極めて少なかった。これは、µ -SR 法で得られる信号強度が µ +SR 法の場合の 1/6 程度と小さい
ために、µ -SR で µ +SR と同等の信頼性のデータを

図 1: LiMnPO4 の 結 晶 構 造 と µ + と µ - の 位 置。

µ + 位置は密度汎関数法による第 1 原理計算で求めた。µ - 位置は酸素に捕獲された場合を示す

倍なので、µ + は軽い陽子、µ - は重い電子と見做せる。さらに、ミュオンは大きさの無い粒子、つまり正負の点電荷と考えられている。

得るためには、36 倍の統計（つまり時間）が必

物質中に打ち込まれた µ + は軽い陽子として、要なためだった。しかし、東海村の J-PARC を始

静電的に最もポテンシャルの低い格子間位置に止めとする世界中のミュオン施設では、ミュオン生

まる。酸化物等では酸素イオン近傍である（図成数を増加させると共に、信号検出効率も上昇させている。結果として、µ -SR による物質材料研1）。点電荷なので、各種イオン・基・分子からの究が可能となった。ここでは、リチウム電池材料
である LiMnPO4 について、物質内部の Li+ イオ

たスピン偏極はほぼ維持される。しかし静電ポテ

ついて説明する。

り軽い（約 1/63）ので、状況によっては Li+ よンの動きを µ +SR と µ -SR の両者で調べた結果に
II. 物質中の µ と µ +ミュオンの質量は陽子の約 1/9、電子の約 200
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立体障害の影響を受けないことが特徴である。まンシャルの分布によっては、高温で µ + 自身が結晶格子内を動き回る。µ + は Li + イオンよりかな

り先に µ + が拡散する可能性もある。
一方、物質中に打ち込まれた µ - は重い電子として、原子に捕獲される。LiMnPO4 の場合には、

43

図 3: µ -SR 測 定 用 に、
約 64g の市販 LiMnPO4
粉末を詰めた銅製の試料 容 器（ 右 側 ）。 試 料
容器（4 × 5 × 2 cm2）
を、0.5 mm 厚の銅板で作成した。68 MeV/c の
運動量の µ- を試料中に止めるために、試料
容器のビーム照射面には 1 mm 厚の銅板を付
図 2: µ - を捕獲した原子の原子番号と µ - の寿命の関係

Li、Mn、P、O 各原子の最外殻電子と交換する形で捕獲される。各原子への捕獲率はその質量数にほぼ比例するので、重い原子ほど多くの µ - を捕獲する。また重い原子に捕獲された µ - の寿命は短くなる（図 2）。ここで、Li と Mn と P の各原子核は核磁気モーメントを有するので、これらに捕獲された µ - のスピンは、核磁気モーメントとの超微細作用で直ちに脱偏極する。従って、近似的には酸素に捕獲された µ - からの信号のみが、µ -SR 信号に寄与する。捕獲された µ - は、最外殻軌道から内殻軌道に順次落ち込み、最終的に原子核近傍の最内殻軌道を占める。µ - を捕獲した

加した。

III. 実験
実験を英国のラザフォード・アップルトン研究所内にある中性子・ミュオン施設（ISIS）で行った。µ -SR 測定では、約 64g の市販 LiMnPO 粉
4

末を、0.5mm 厚の銅板で作成した試料容器（4× 5 × 2cm ）中に詰めて試料とした（図 3）。測
定ビームラインは ARGUS だった。入射 µ 数を2増大させるために、µ - の運動量を 68MeV/c とした。測定温度は 100、200、300K だった。零磁場 µ -SR スペクトルの測定統計は 250M 事象とした（計数速度は 25M 事象 / 時間）。

ミューオニック原子（この場合はミューオニックµ +SR 測定には運動量 29.8MeV/c の表面ミュオ酸素）は通常の原子（この場合は酸素原子）と同ンを用いた（運動エネルギーは 4.1 MeV）。試料には、µ -SR 測定で用いたのと同じ市販 LiMnPO

様に高温でも安定である。
つまり、物質中の µ - は原子（この場合は酸素原子）位置に固定され、高温でも移動しない（図1）。なお、µ - が外殻軌道から内殻軌道へ順次落ち込む際に、µ - は徐々にスピン偏極を失い、最4

粉末 2 g を用いた。粉末試料を標準型のチタンセ
ルに金の O リングで密閉した。窓材は 0.05mm厚のチタン箔だった。測定ビームラインは EMU
で、測定温度範囲は 50 - 500 K だった。零磁場

終的にスピン偏極は 1/6 程度まで低下する。こµ +SR スペクトルの測定統計は 25M 事象としたは µ +SR 信号のそれの約 1/6 に減少する。
従って、µ +SR と µ - SR で同様の拡散挙動が観各 µ ± SR スペクトルを、横磁場・零磁場・縦のため、前述の通り µ - SR 信号の振幅（非対称性） （計数速度は 100M 事象 / 時間）。

磁場中で測定した。ここで、横磁場（TF）は初

測されれば、それは µ + 拡散ではなく、Li+ 拡散
であると結論できる。ここで、µ - SR には高統計µ ±スピンと平行の磁場を意味する。

を併用し、拡散の詳細については測定時間が短く

IV. 結果測定が必要なので、拡散種を決定する際に µ - SRて済む µ +SR を利用する。つまり、目的に応じたµ±

SR 測定の使い分けを提唱し、実証することに

した。

44

期 µ ±スピンと垂直の磁場、縦磁場（LF）は初期

図 4 に、LiMnPO4 の TF - µ ± SR スペクトルの前後カウンタの時間ヒストグラムを示す。µ -SR ス
ペクトルは５つの異なる寿命の成分に分割されCROSS T&T No.67

図 5: 100K と 300K で得られた LiMnPO4 の零磁
図 4: LiMnPO4 試料の横磁場 µ SR スペクトルの
時間ヒストグラム：(a) µ -SR の前方カウンタ信±、(b) µ -SR の後方カウンタ信号（N B）、(c)号（N F）µ +SR の前方カウンタ信号（N F）、(d) µ +SR の後方
カウンタ信号（N B）。ここで、上流カウンタが前方カウンタ、下流カウンタが後方カウンタである。

場（ZF-） と 縦 磁 場（LF-）µ ± SR ス ペ ク ト ル。
LF は入射 µ ± のスピンに平行な磁場を意味する。
LF の大きさは、µ -SR の場合は 50 Oe、µ +SR の場
合は 5 と 10 Oe だった。実線はガウス分布する
ランダム磁場を仮定し、さらに幾つかの補正をしてフィットした結果である。

ルの相違が明瞭で、µ ± の感じる核磁場が静的でる。ここで５つ中の４つは Li, Mn, P, O に捕獲された µ - に対応する。しかし、５つ目の成分の寿あることが分かる。一方、300 K では ZF-µ ± SRと LF-µ ± SR の差が小さくなり、核磁場が動的に

命は真空中の µ の寿命より長いので、µ 以外のなる。

超寿命粒子（e や中性子）に帰属される。全体
として、Li に捕獲される µ - の割合は少ないのと、クトルを、ランダムな核磁場によるスピン緩和±

Mn と P に捕獲された µ - は短寿命なので、1-10µs の時間領域ではほとんどスペクトルに寄与し+

図 5 の ZF-µ ± SR スペクトルと LF-µ ± SR スペを記述する「久保 - 鳥谷部」の式でフィットした。その結果得られた、核磁場分布幅（∆）と核ないことが分かる。一方、µ SR スペクトルの時

間ヒストグラムは、寿命 2.2 µs の µ のみからな

磁場揺動速度（ν）の温度依存性を図 6 に示す。
µ -SR も µ +SR も共に、200K 以上で核磁場揺動速る。またスピン偏極が保たれているので、横磁場度が温度とともに増加するので、核磁場が動的に+による回転が明瞭に見える。
そこで前後カウンタの信号から、以下のような非対称性信号 [ A 0P (t )] を求めた。

なることを示している。この挙動は µ ± SR の両者で検出されるので、Li+ が拡散している事が実証された。
一般に µ +SR によるイオン拡散測定では、µ - 拡
散でなくイオン拡散であることを示すために、電

ここで、N B と N F は後方と前方カウンタのカ
B

ウント数、αO は N で定義される、酸素に捕獲された µ - からの t = 0 におけるカウント数の比である。図 5 に、100 K と 300 K で得られた、µ±SR スペクトルを示す。どちらの場合も、100K

では ZF-µ ± SR スペクトルと LF-µ ± SR スペクト
CROSS T&T No.67

気化学測定、核磁気共鳴測定、中性子準弾性散乱
測定等の結果を参照にしてきた。しかし、µ -SRによる核磁場測定の実現により、µ SR のみで拡散種の決定と拡散係数の導出が可能となった。これ
により、他手法に内在する各種の測定限界に捉われる必要がなくなる。µ +SR を駆使することにより、Li+ のみならず他のイオンの拡散測定に対しても、さらなる発展が期待される。

45

ができる。この分野に多くの研究者が参入することを願って止まない。

VI. 謝辞ここで紹介した研究内容は、米国物理学会の発行する Physical Review Research 誌の 2, 033161(2020) に掲載されたものです。共同研究者である、 理 研 の 石 田 勝 彦 博 士、ISIS の S. P. Cottrell
博 士 と A. D. Hillier 博 士、KTH の 博 士 課 程 学 生の O. K. Forslund 氏と E. Nocerino 氏、KTH の松
原菜美博士と M. Månsson 准教授、Chalmers 工科大の博士課程学生の K. Papadopoulos 氏と Y.
Sassa 助教、KEK の幸田章宏准教授と李華博士、
UBC の J. H. Brewer 名誉教授に感謝します。本
研究を遂行するに当たり、日本学術振興会科研費
JP18H01863 と JP20K21149 の助成を受けました。
図 6:LiMnPO4 の µ ± SR 測定で求めた核磁場分布
幅（∆）と核磁場揺動速度（ν ) の温度依存性。(a)+は µ -SR、(b) は µ SR の 結 果 で あ る。 こ こ で、∆VII. さらに勉強したい方へ
1. 永嶺謙忠 ,“ ミュオンの科学―21 世紀をになう粒子 ( フロンティア・サイエンス・シリーズ )”は µ ± 周囲の核スピン濃度に、νは µ ± 周囲の核

（丸善 1988）

磁場の揺らぎ速度に対応し、拡散係数に比例する。
図中の破線は、ミュオン位置での ∆ の計算予測値である。νの温度依存性から求めた Li+ 拡散の熱活性化エネルギーは 0.19(3) eV だった。

2. 西田信彦 , “ 物性測定の進歩 I-NMR, µ SR, STM”
（丸善 1997、小林俊一編 )3. 門野良典 , “ ミュオンスピン回転法 ―謎の粒子ミュオンが拓く物質科学― ( 基本法則からV. 結論

読み解く物理学最前線 第 10 巻 )”（共立出版+

今我々は、物質内部の局所磁場の測定に、µ SR
のみならず µ -SR も利用できるようになった。µ +と µ - は、結晶格子内で占有する位置も異なるし、

2016）
4.https://neutron.cross.or.jp/ja/news/
press/200807pre/

その熱安定性も異なる。両者を上手く使うと、各5.J. Sugiyama et al., Physical Review Research

種物質内の内部磁場をより深く理解し、その結果

2, 033161-1-6 (2020). doi: 10.1103/

として各種物質の機能発現機構を明らかにする事

PhysRevRe-search.2.033161

杉山

2019 年 -純（すぎやま・じゅん）

1979 年

名古屋大学理学部化学科卒、1981 年 名古屋大学工修士修了

1992 年

工学博士（名古屋大学）

1981-2019 年

豊田中央研究所 技師補～主監

1989-1993 年

超電導工学研究所 主任研究員

2016-2019 年

日本学術振興会学術システム研究センター 専門研究員

総合科学研究機構中性子科学センター サイエンス・コーディネーター

専門：ミュオン固体物性・粒子線利用解析

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CROSS T&T No.67

Tokaiサイエンス

水素社会の実現にむけて総合科学研究機構中性子科学センター

サイエンスコーディネーター

日比1．はじめに政昭

ト紹介されることがあるように、二次エネルギーである水素があって成立する技術体系であり、水菅首相が 2020 年 10 月 26 日に行われた国会

素の製造、輸送、貯蔵技術とのバランスがあってでの所信表明演説で、温室効果ガスの排出量を社会実装が進むものである。ここでは、水素のサ

2050 年実質ゼロにする目標を表明した。これ

プライチェーンと呼ばれる、製造から輸送、貯蔵は、2015 年 7 月に政府の地球温暖化対策推進本に関する技術開発動向の一端を紹介したい。

部が温室効果ガスを 2030 年度に 2013 年度比
で 26.0％削減（2005 年度比で 25.4％削減）と2．現在の水素の状況と開発の必要性した目標や、環境省がこの延長として提唱した

水素は二次エネルギーであり、天然資源から製「2050 年に 80% 削減」のビジョンを大きく超え造する必要がある。国内で販売されている水素は、るものである。2019 年 9 月にニューヨークの国

食塩電解、アルカリ水電解、水蒸気改質などの方連本部で開催された「気候行動サミット 2019」

法によって製造されたものが大部分である 1)。すでは 77 カ国の首脳が 2050 年までに温室効果ガ

なわち、いずれも CO2 の排出を伴うものであり、スの排出を実質ゼロにする目標を掲げており、我が国がこの目標を提示したことは大きな意義がある。

CO2 フリーの水素の製造技術開発がなければ CO2削減とはならない。
水素の国内市場での年間販売量は約 1.4 億 t としかし、温室効果ガスの排出は人間が生活するされているが 2)、仮にこの全量を FCV 自家用車

ために必要なエネルギーに由来するものであり、用に振り向けたとすると 14 万台分にしかならな

これらの目標達成は大きな困難が伴う。大幅な省い。主として化学原料として利用されてきた水素エネルギー、エネルギー利用効率の向上、再生可をエネルギー源として用いるためには、大量・安能エネルギーへの転換など、既に我が国で進めら定供給が可能となる技術が必要である。水素は発れてきたあらゆる技術、対策を深化させなければ熱量が 12.79MJ/Nm33) と、ガソリンの 33.3MJ/ならない。またそこには生活様式の変化も必要と

kg4)、LNG の 54.7MJ/kg4)（44.0MJ/ Nm3）などなる可能性もあり、社会的受容の観点からも国民と比較すると、常温気体であるためにエネルギーの理解、協力も必要である。

密度が低い。大量の貯蔵・輸送のためには液化なこれら削減目標を達成させる技術に関して、量子ビームが重要な役割を果たしているのは電池のどの方法でエネルギー密度を高くする技術が必要となる。

分野である。中でも日本の高い技術から普及が期

また、水素を取り扱う上で用いられる材料開発

待されているのが燃料電池であり、これまで国はも必要である。高圧水素を用いるためには圧力に主として経済産業省、NEDO（新エネルギー・産

耐える軽量な材料が必要であり、安全性やリサイ

業技術総合開発機構）を通じて技術開発投資をクルの観点からの検討も必要である。金属であれ行ってきた。燃料電池は水素・燃料電池、とセッ

ば高圧水素環境下で水素の影響により強度靭性等

CROSS T&T No.67

47

図1

再生可能エネルギー・水素等関係閣僚会議 「水素基本戦略」（概要）p.46が低下する現象が起こる場合があり（いわゆる水
ぜいか

素脆化）
、その対策技術も必要である。
そして、これらを統合した最適解を求めることが水素社会実現のために必要なことである。

3．水素エネルギーに関する政策動向

1000 万 t ＋αの水素を 20 円 / Nm3 以下とするシナリオが策定された（図 1）。

また、2018 年 7 月 3 日に発表された「第 5 次
エネルギー基本計画」7) においても水素社会に向けたエネルギー政策の重要性が示され、2030 年に向けて水素社会実現に向けた取組の抜本強化が我が国における水素エネルギーに関する本格的謳われた。ここでは、国際的な水素サプライチェーな取り組みは 1980 年代から行われてきた。そのンの構築と水素発電の導入や再生可能エネルギー

成果の一つである「エネファーム」は 2009 年に由来水素の利用拡大に向けた技術開発の推進につ上市され、国内設置台数は累計 30 万台に至っていても述べられている。
これらに基づいて、経済産業省では 2014 年、

いる 5)。
このような取り組みの成果が 1990 年代に高2016 年に作成した「水素・燃料電池戦略ロード

まった地球環境問題の解決、そしてまたエネル

マップ」を大幅に見直し、「水素・燃料電池戦略

ギーセキュリティー確保に水素エネルギーが有効

ロードマップ～水素社会実現に向けた産学官のアであることが改めて認識され、水素の本格的利用、

クションプラン～」8) として策定した。このローすなわち「水素社会」の実現に向けて様々な政策、ドマップでは水素基本戦略で掲げた目標に対し制度が進められている。

て、より具体的なターゲットが数値として設定さ2017 年 12 月に経済産業省が策定した「水素れ、その実現に向けた取り組みを推進することが基本戦略」 では、モビリティーだけではなく示された。例えば褐炭ガス化による水素製造コス発電などへの展開も前提に、2030 年代に 30 万

トを 2020 年代前半に現在の数百円 / Nm3 を 12t の水素を供給し、水素価格を現行の 100 円 /円 /Nm3 を目指すことが示されている。

6)

Nm3 からを 30 円 / Nm3 に、更に将来においては

48

CROSS T&T No.67

4．水素社会に向けた水素製造・輸送・貯蔵に関する技術開発例

ロヘキサン（MCH）としてケミカルタンカーで輸送し、荷揚げ後、独自の触媒を用いた脱水素設
備で水素を取り出すものである（大部分のトルエン

水素をエネルギー源として大規模に利用するたは循環使用）。最大年 210 t の水素を生産する14) 。

めには安定かつ高い密度で輸送、貯蔵しておくこ

2009 年 11 月にブルネイで水素化プラントを開とが必須となる。そのための形態（エネルギーキャ

所 15)、既に MCH の国内への輸送も実施16)、安定リア）として、液化水素、圧縮水素、メチルシク

稼働が達成されたことが公表されている17)。

ロヘキサン、アンモニア、水素吸蔵合金などが提唱されてきた。以下にプロジェクトの概要を紹介
するが前 4 者の物性については、参考文献

・アンモニアによるサプライチェーンのアンモニアはハーバー・ボッシュ法により大量

第 1 表をご参照いただきたい。それぞれの物性かつ安定に製造されており、国際的に流通していに大きな違いがあり、使用する環境、条件等によっる。水素のキャリアとしても有望視されている。

てどのキャリアが成立するかについては、物性だ

国のプロジェクトとしては、2014 〜 2019 年度

けでは判断はできない。システムとして完成したに実施された戦略的イノベーション創造プログラ

姿がどのような条件に適合するか、の検証、実証

ム（SIP）の「エネルギーキャリア」18) のテーマが行われているのである。

の一つとして、液化水素、有機ハイドライドなど

9)と共に取り上げられ、CO2 フリーアンモニアの製
4．1 国際サプライチェーン構築
現在、海外の炭素資源から水素を製造し、CO2
フリーとした上で国内に輸送し、発電またはモビ

造法、アンモニア燃料電池、アンモニア直接燃焼などの課題が取り上げられ、サプライチェーン構築に資する多くの成果が得られている 19)。

リティー用に利用するための大規模な技術開発が2 フ進められている。

リーアンモニアのサプライチェーンの構築、社会・日豪水素プロジェクト実装のために（一社）グリーンアンモニアコンソー

川崎重工業などで組織された「技術研究組合
CO2 フ リ ー 水 素 サ プ ラ イ 推 進 機 構（HySTRA）」
10)

シアムが 2019 年 4 月に設立され 20)、大規模実証に向けた検討が開始されている。

が進めているもので、豪州に大量に存在する

褐炭をガス化して水素を製造し（発生する CO2

4．2 再生エネルギー由来水素

は CCS によって CO2 フリーの水素に）、液化水素

再生エネルギー由来の電力によって製造されとして国内に輸送し、発電を行う実証事業である。

る水素は CO2 フリー水素として期待される。こそれぞれのステップごとに技術課題が存在し、例
えば液化水素を大量に船舶で輸送した例は過去になく、このため、川崎重工業ではまず液化水素の輸送、荷揚げの実証を行うため 11) に 1,250m3 の液化水素を輸送する液化水素運搬船「すいそ ふろんてぃあ」を新造し、2019 年 12 月に進水式が挙行されている 12)。2021 年末頃には豪州からの輸送試験に供される計画である。
・日ブルネイ水素プロジェクト
千代田化工建設などで組織された「次世代水素
エネルギーチェーン技術研究組合（AHEAD）」13)
が進めている実証事業で、未利用ガスの改質から製造した水素をトルエンと反応させ、メチルシク
CROSS T&T No.67

福島水素エネルギー研究フィールド（浪江町）

49

のため、国は福島県浪江町に水素製造施設、「福島水素エネルギー研究フィールド」（Fukushima
Hydrogen Energy Research Field、FH2R） を 建設し 21)、太陽電池の電力で CO2 フリー水素を製造するプロジェクトを開始している。ここではメガソーラーからの電力を世界最大級の 10MW ア
ルカリ水電解設備で電気分解し（水素製造能力
2000Nm3/ 月）、高圧に圧縮した CO2 フリー水素
として供給する実証を行う。

2) http://www.iwatani.co.jp/jpn/h2/index.html

3) https://www.enaa.or.jp/WE-NET/phs/butsu.
html4) https://www.enecho.meti.go.jp/statistics/total̲
energy/carbon.html

5) https://www.gas.or.jp/gas-life/enefarm/fukyu/
6)

https://www.meti.go.jp/pre

ss/2017/12/20171226002/20171226002.
html

7) https://www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic̲plan/#head

8)

5．終わりにhttps://www.meti.go.jp/pre

ss/2018/03/20190312001/20190312001.
htmlに紹介したものはごく一部でしかない。例えば水素吸蔵合金による水素貯蔵システムの開発など、数多くの研究開発が行われている。
も、（国）物質・材料研究機構「液体水素材料研究セン
ター」における液化水素効率化、関連材料の開発 22)、（国）日本原子力研究開発機構大洗研究所
における高温ガス炉− IS 法による CO 2 フリー水素製造技術の開発 23)、（国）産業技術総合研究所
創エネルギー研究部門水素材料グループにおける耐水素脆化金属材の研究、（一財）日本自動車

24)

研究所における自動車用圧縮水素容器等の安全性評価研究 25)、J-PARC センター物質・生命科学実験施設（MLF）における水素貯蔵材料などでの水素が誘起する諸物性の研究 26)、など、将来の水素社会で重要となる技術の開発が行われている。
県内発の開発技術が新しい世界を支える技術となっていくことを望むものである。

9) http://ieei.or.jp/2019/12/expl191224/
10) http://www.hystra.or.jp/

1 1 ) h t t p : / / w w w. h y s t r a . o r. j p / n e w s / a r t i c l e .
html#news07

1 2 ) h t t p : / / w w w. h y s t r a . o r. j p / n e w s / a r t i c l e .
html#news0413) https://www.ahead.or.jp/jp/

14) https://www.ahead.or.jp/jp/event/VR/project̲
overview/15) https://www.ahead.or.jp/jp/pdf/20191127̲
ahead̲press.pdf16) https://www.ahead.or.jp/jp/pdf/20191218̲
ahead̲press.pdf17) https://www.ahead.or.jp/jp/event/18) https://www.jst.go.jp/sip/k04.html

19) https://www.jst.go.jp/sip/k04̲result.html
20) https://greenammonia.org/

2 1 ) h t t p s : / / w w w. n e d o . g o . j p / n e w s / p r e s s /AA5̲101293.html

22) https://www.nims.go.jp/research/cryogenichydrogen-and-materials/index.html

23) https://www.jaea.go.jp/04/o-arai/research/
research̲03.html24) https://unit.aist.go.jp/rief/hius/index.html【参考文献】

1) https://www.nedo.go.jp/library/suiso̲ne̲
hakusyo.html

日比25) http://www.jari.or.jp/tabid/103/Default.aspx

26) https://mlﬁnfo.jp/ja/bl21/

政昭（ひび・まさあき）

1980 年 早稲田大学大学院理工学部研究科応用科学専攻博士課程前期修了。
同年 新日本製鐵㈱入社、基礎研究所。1990 〜 92 年 ㈱海洋バイオテクノロジー研究所出向、研究企画課長。92 年 新日本製鐵復職。技術開発企画部部長代理、先端技術研究所事務総括室長などを経て 2005 年 技術開発企画部部長。
2009 〜 10 年（財）金属系材料研究開発センター出向、鉄鋼材料研究部長。2010
年 ㈱日鐵テクノリサーチ転籍。2018 年 ㈱日鉄住金総研転籍。2020 年 4 月より現職

50

CROSS T&T No.67

Tokai

サイエンス

CROSS における産業廃棄物管理の取り組み～廃棄物のことは廃棄する者が一番分かっている～
総合科学研究機構 中性子科学センター 佐原 雅恵（鈴木淳市、村澤通彦、桐山幸治）

１．CROSS の活動と廃棄物処理法

２．産業廃棄物管理のための取り組み

総合科学研究機構（CROSS）中性子科学センター

CROSS では、事務部及び研究開発部でそれぞは、大強度陽子加速器施設の物質・生命科学実験

れ産業廃棄物処理の手続きを行う担当者を決め、施設（J-PARC MLF）の中性子利用促進活動を行っ

産業廃棄物の保管・委託、マニフェストの発行、ている。J-PARC MLF の中性子実験では、日々様々

処理状況の確認等を行っている。特に、実験室でな機材や備品、実験消耗品等が使用され、また、使用した薬品や試料、それらが付着したもの、実

いばらき量子ビーム研究センター内に設けたユー

験室に設置されているごみ箱に廃棄されたもの等

ザー実験準備室（以下、実験室という）[1] におは、化学分野の専門知識を有するものが担当者といても、中性子実験の準備作業で様々な種類の化なり、それらの性質及び該当法令に適した扱いを学薬品が使用されている。

行っている。

このような活動で消費されたものは “ 産業廃棄

CROSS では産業廃棄物の処理を外部に委託し物 ” として排出されることになる。
「廃棄物の処ているが、その際、優良産廃処理業者認定制度で理及び清掃に関する法律」（廃棄物処理法；以下、優良認定を受けた業者と契約を行うこととしてい関係する規則・施行令等を含めて法令という）でる。また、処理業者の選定の際は産業廃棄物の処は、生活環境の保全と公衆衛生の向上を図ること

理状況、処理施設の維持管理状況及び財務状況等を目的として、“ 事業者はその事業活動に伴っての現地確認を実施したり、関係自治体との事前協生じた廃棄物（＝産業廃棄物）を自らの責任に議を実施したりしている。マニフェストに関して

おいて適正に処理しなければならない ” と定めらは、環境省で普及拡大を目指している電子マニ

れ、自ら処理できない場合は、法定の許可を有すフェストを 2020 年度より導入した。これにより、る処理業者にその処理を委託することになる。さ

産業廃棄物処理に係る処理状況の確認、電子マニらに、法令では処理を委託する場合の委託契約のフェストを発行した産業廃棄物の行政報告の適用

内容や産業廃棄物管理票（以下、マニフェストと除外等の情報管理の合理化を図っている。なお、いう）を用いた処理状況の確認方法等が細かく定紙マニフェストを利用した場合に求められる行政

められている。

報告（当該年度の翌年度 6 月 30 日までに茨城県そのため、法令をよく理解、遵守し、適正な産業廃棄物管理を行うことは、CROSS が事業活へ提出）や排出状況の記録、マニフェスト等の文書の保管は安全管理室が担当している。

動を行う上で必要不可欠である。本報告では、

いずれの担当者も、日本産業廃棄物処理振興セ

CROSS における産業廃棄物管理のための取り組ンターが実施する「特別管理産業廃棄物管理責任

み及び実験室での対応方法及び事例を紹介する。

者に関する講習会」を受講し、法令の概要や産業廃棄物の保管・委託・処理等の実務に関する基準、マニフェスト制度等の知識を習得している。まCROSS T&T No.67

51

た、安全管理室が産業廃棄物処理に関する管理者

特性が分かり難い汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリ、向け説明会及び職員等向け説明会を適宜開催し、付着や混入等により有害物質を含むもの等がある

CROSS 全体で産業廃棄物処理に関する理解の向が、環境省はこれらの環境保全上の支障が生ずる上に努めている。

可能性がある産業廃棄物の処理に関して WDS（廃３．ユーザー実験準備室での対応事例
産業廃棄物には、外観からでは含有物質や有害

棄物データシート）の活用を推奨している。
CROSS ではこの WDS の作成のために実験室の利用者が分別・記帳等を徹底している。以下に 4つの対応方法及び事例を示す。

(a)（1）消費したものや液体試薬を廃棄する際は、指定の通り分別する（図 1）。
（2）廃液の分別方法を分かり易くするため、分
類一覧と分類チャート（図 2）を掲示し、これに該当しない場合は個別の容器に入れて廃棄する（図 3）。
（3）特定化学物質や毒劇物が付着している産業
廃棄物は、密封して飛散しないような措置を行う（図 4）。

(b)（4）産業廃棄物の内容・量・付着試薬名等を必ず廃棄物記帳票や廃液記帳票に記入する（図 5）。
これらの対応は、適切な処理に有効なだけでな
く、産業廃棄物の内容が分からないことで必要となる高額な分析や処理委託を断られることを防ぐ効果もある。

図 1 ユーザー実験準備室での廃棄物の分別(a) 固体の産業廃棄物、(b) 液体の産業廃棄物「分別は当然！」

産業廃棄物は所定の場所に保管している。特に、実験室関係の有害性のある産業廃棄物は鍵付保管

図3

廃液の個別廃棄管理例
図 2 の分類に該当しない廃液は、個別に容器に入れる。廃液名、含図2

廃液の分類一覧と分類チャート

実物はカラー表示により見易く工夫されている

52

有試薬名及び廃棄者を明記する
CROSS T&T No.67

図 4 特定の廃棄物の飛散防止
特定化学物質や劇毒物が付着している廃棄物は、内容物を飛散させないように密封し、ゴミ箱には入れず、別に廃棄する。その際、付着試薬名
及び廃棄者を明記する

図 6 保管庫及び掲示板
有害性のある物質が付着している恐れのある廃棄物は実験室内の鍵付保管庫にて保管する。また、保管庫側面には法令で設置が義務付けられている特別産業廃棄物と産業廃棄物の掲示板を設置している%ഉ‫ؼ‬෼‫ீى‬ධ%/DERUDWRU\ZDVWHVrOOLQVKHHWഉ‫ؼ‬෼ۢ෾
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産業廃棄物の不適切な廃棄は重大な問題や事故を

DGKHUHGFKHPLFDOQDPH%༙‫ܧؽ‬ഉӹ‫ீى‬ධ%2UJDQLFOLTXLGZDVWHVrOOLQVKHHWഉӹۢ෾
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1DPH:DVWHOLTXLGLQFOXVLRQ

4XDQWLW\>PO@引き起こす可能性がある。このことを利用支援にあたる職員や実験室の利用者によく理解して貰えるよう、今後も担当者として廃棄物処理の対応に取り組み、安全・安心な利用環境の提供とその維持に努め、J-PARC MLF の中性子利用促進に貢献したい。

図 5 廃棄物や廃棄物のリスト管理（サンプル）
実験室内のゴミ箱や廃液ポリタンクに廃棄物記帳票を設置している庫内で実験室外へ排出するまでの間、保管する（図参考文献[1] 坂口佳史ら、CROSS 東海ユーザー実験準備室の紹介、日本中性子科学会誌「波紋」(2014)6）。

Vol.24, No.1, pp.60-61.

４．まとめ

謝辞

のための取り組み及び実験室での対応方法及び室運営会議メンバーには実験室の産業廃棄物処理

本報告では、CROSS における産業廃棄物管理事例を紹介した。法令に従った適切な産業廃棄物の処理は排出事業者に課せられた責務であり、CROSS ではそのための種々の対応を行っている。

CROSS の山口恭弘博士及びユーザー実験準備に関して多大なご協力と貴重なご意見を頂いている。ここに記して謝意を示す。

佐原
雅恵（さはら・まさえ）
佐原雅恵（さはら・まさえ）
2013 年 8 月から一般財団法人総合科学研究機構（CROSS）にて化学安全担当。
同時に J-PARC 物質・生命科学実験施設で、「MLF 化学安全チーム」に所属して持込試料等の化学安全に関する業務も担当。2016 年度からは CROSS 実験準
備室から排出する産業廃棄物に関する業務も担当。
CROSS T&T No.67

53

Tutorial

筑波研究学園専門学校発TIST の新しい船出～コロナ禍の中で～筑波研究学園専門学校長

柿崎明人前学校長の退任の後を受け、令和 2年（2020）4 月より筑波研究学園専門学校（TIST）
学校長に就任いたしました。
学校長という職責の重さに身の引き締まる思い
ですが、精一杯努力していく所存です。何卒よろしくお願いいたします。

新型コロナで明けた令和 2 年度

野口 孝之

は、4月中旬までには遠隔授業の学習環境が整うなど、「授業のICT化」への対応はかなり早いものであったと言えます。

実践的な職業教育の再開
本校は 6 月中旬には全ての学生が登校しました。実技演習科目は遠隔授業で学ぶことに限界があり、学生自身も対面授業を強く望んだのです。

新型コロナウイルス感染症の影響を受け、本対面授業では、知識や技能習得に加え、「今、業校では 4 月の入学式・始業式を中止とし、各学界や企業で何が起きているのか」を伝え、学生は科ともクラス単位のオリエンテーションで令和 2「国際社会がこれまで経験のない、未曾有の経済

年度をスタートさせました。幸いにして本校で危機」であることを再認識していました。

は全館にネットワーク環境を敷設していること

この状況の中、関係機関の皆様のご協力をいたから、「多様なメディアを高度に利用して行う授だき、連携授業が 3 学科で再開、こども未来学

業（以後、遠隔授業という）」は 4 月早々から可

科では保育所保育実習・施設保育実習・幼稚園教

能となりました。その後、非常事態宣言解除後の育実習、自動車整備工学科ではディラーや整備工

6 月からは通常の対面授業に戻りましたが、学生場等での自動車整備実習、建築環境学科では茨城の不安や体調等を考慮し「遠隔授業」「対面授業」

県建設業協会との現場実習等が行われました。いのどちらでも出席できるといった「ハイブリット

ずれの実習も、学生一人ひとりが「感染予防（う授業」を全てのクラスで導入しています。

つさない）」と「健康の確保（もらわない）」を徹

ICT に強い TIST を証明
新型コロナウイルス感染症は、教育現場に「対面授業ができない状況」をもたらしました。全国

底し、張り詰める緊張のなかでの学びとなりました。

With コロナ禍中での新たな教育活動の教育機関は、「学生の学修機会の確保（＝学び

夏に落ち着きを見せた新型コロナウイルス感染をとめない）」のための「遠隔授業」の導入、つ症は、令和 3 年（2021）1 月、爆発的な感染拡まり「学習環境の変革（ICT利活用）」を迫らを迫られ大となり医療崩壊が現実化しています。文部科学ました。文部科学省の調査では、4月当初、全国

省では、これまでの「教育をとめない」姿勢を崩の専門学校の 91.0％が授業開始の時期を延期し、さず、「小中高において昨春のような一斉休校は

遠隔授業の導入は 4 月 22 日時点で 28.9％、5 月

要請しない」としています。また、専門学校や大11 日時点で 63.2％の状況で、5 月末まで授業を学等の高等教育機関に対しては、遠隔授業の環境

見送る学校も見られました。そのような中、本校が整備されていることを前提に「ハイブリッド授

54

CROSS T&T No.67

業の標準化」が進められています。しかし、その実現には、「遠隔授業」や「ハイブリット授業」
がこれまでの「対面授業」と遜色ない、むしろそれ以上の教育効果を証明することが必要です。今後、各教育機関においては、「コロナ禍中での新
たな教育活動」の在り方が問われ、年度末にはそ

専門性と人格が必要とされます。教育方法の研究
は勿論、教師自らが業界や企業等との関わりから学び、一人ひとりの教育を通して文化水準の維持と向上に寄与し、社会の一助とならなければならないと考えます。「ハイブリット授業」というこれまでにはない「新たな教育」「授業の仕組み」の成果が評価されることになります。

の創出のなかであっても、教育はとめられず、「昨「教育の質向上」を目指して学びをとめることなく、「教育の質向上」を目指

職業実践専門課程においては、専門分野の育成
人材像を踏まえた職業教育により、学ぶ側が「職業観を高め、社会で生きていくための力を付け、達成感をもって卒業する」ことが最終目標にあります。そのため教える側（＝教師）には、確かな

野口

日より今日、今日より明日」の精神で教師自らがさなくてはなりません。
教職員一同「TIST で学んで良かった」と卒業

生、在校生や保護者に思ってもらえるよう、さらなる努力を続けて参ります。今後ともご指導ご鞭撻のほどよろしくお願い申し上げます。

孝之（のぐちたかゆき）

1967 年茨城県石岡市生まれ。土浦市在住。
常磐大学人間科学部コミュニケーション学科卒業。
学校法人筑波研究学園理事、筑波研究学園専門学校学校長
日本医療秘書学会理事、医療秘書教育全国協議会理事、医療秘書教育全国協議会学術研修委員会・諮問委員会委員長、検定委員・作問委員、
姫路大学・豊岡短期大学通信教育部非常勤講師

著書：医事コンピュータ技能検定問題・解説書（2009 ～ 2020 版 . 土屋書店）、コンピュータ関連知識（2002.2008. 2011. 2017 建帛社）、医療情報（2000. 建帛社）等
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筑波研究学園専門学校発

これまでとこれからのオンライン授業～学生の不安とその解消～
筑波研究学園 筑波研究学園専門学校 こども未来学科

Ⅰ．はじめに福田 翔平

き、さらに対面授業が再開されたときの学生たちの気持ちについて検証していく。

新型コロナの感染が日本で初めて確認されてか

今回、情報収集として本校で保育者を目指してら１年が経とうとしている。しかし、現在でも収いる学生 1 年生から 4 年生の 235 名からアンケー

束のめどが立っていない。教育機関においては通ト調査を行った。

常授業が困難となり、ほとんどの学校が当初休校となった。私が勤めている専門学校も例外ではな

Ⅱ．オンライン授業に向けた準備

く、４月からの通常授業が難しくなった。そこでオンライン授業は私たち教員にとって、未知へ注目されたのが ICT を活用したオンライン授業での挑戦だった。授業を開講するためには、まず環ある。

境の整備や使用するアプリケーションの検討から

ICT を活用したオンライン授業とはオンライン始める必要があり、学内の IT 担当者がその役を接続によって遠隔地から授業を行うというもの担った。そのため、教員は学生へのアナウンスやで、学生たちは自宅のパソコンやスマートフォン

フォローに時間を割くことができた。

からオンラインミーティングツール（Zoom 等）

学生たちはオンライン授業へ移行すると知らさに接続することにより、自宅にて授業を受講するれたとき、どのように感じただろうか。そして、ことができる。コロナ禍の中でもオンライン授業

私たち教員にできることは何であろうかの導入によって授業を進めていくことができるよ

スマートフォン世代と呼ばれる学生たちではあうになった。当校においても早々にオンライン授るが、IT 機器の扱いに不慣れな学生もいるかも

業の設備等を整え、4 月半ばにはオンライン授業しれない。また、学習方法の変更により、授業内を開始することができた。

容を充分に理解できないのではないかという不安

現在ではオンライン授業と対面授業を併用しなを感じる学生もいるかもしれない。教員間で様々がら授業を進めている。他の教育機関でも同様のな意見を出し合い、アプリケーションのダウン

形で授業を行っているところは多い。

ロード方法の手引きの作成など提案されたアイデ

ただ、オンライン授業の開始にあたり、学生た

アを一つひとつの形にしていった。また、書面でちはオンライン環境の設定から接続まで決してスオンライン授業への移行を通知した後、担任は学ムーズに進められたわけではない。そして、何よ

生一人ひとりに連絡をし、どのようにオンライン

りも対面授業ではない環境に戸惑い、不安を感じ

授業が進められていくのかを丁寧に伝えただけでる学生も多かったであろう。学生たちの様々な不はなく、学生の不安な気持ちに寄り添うことを大安はどのように解消されていったのか。今回はオ切にした。

ンライン授業導入時、そして対面授業及びオンラ

さらに、教員にはオンライン授業を行う上でのイン授業併用時の学生の心情の変化と教員の動スキルの向上も必要であった。対面授業で使用し

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ている教具が、オンライン授業でも必ず効果的かつ容易に使用できるわけではない。黒板一つをとっても、モニターに映っているかどうかを常に確認しなければならず、対面授業時のように自由に使用することは難しい。
しかし、オンライン授業では、映像や画像など
による視聴覚教材を最大限活用できるという利点もあった。教員同士が互いの模擬授業を見学し、意見を出し合いながら、授業準備を進めていった。
“ これまでと同様に ” が難しい環境の中であって

図 2 オンライン授業を行うにあたりどのような不安があったか？

も、教員が何よりも大切にしたかったことは授業

Ⅳ．学生の不安はどのように解消されたかの質の確保である。学生に「対面授業と変わらな学生たちからは「オンライン授業が始まってみい授業」と感じてもらい、オンライン授業の良さると不安が解消された」という意見が多かった。

を実感してもらえる授業を目指した。

不安に思っていた学生のうちほぼ 100％が最終

Ⅲ．オンライン授業開始時の学生の心情
学生たちはオンライン授業開始するにあたって
どのような思いがあったのだろうか。

的に不安を感じなくなっていた。実際、不安の原因は「使用したことがないアプリケーションを使いこなせるのか」や「オンラインでの授業が対面と違い、理解できないのではないか」などである。

アンケートの結果によると 235 名のうち 110

具体的にどのように解消されていったのか聞い名、約 47％の学生がなんらかの不安を感じていてみると「教員の援助」との回答が半数以上あった。不安に感じていると答えた内の 40％の学生た。学生たちが安心して授業を受けることができが「どのように授業が行われていくのかが分からるようにフォローをし、授業準備をしてオンライ

ず不安である」と回答していた。次に多かったのン授業に臨んだことによって実を結んだ数字ではが「通信機器への不安」である。27％の学生がないだろうか。オンライン授業が始まった際にはそのように感じていた。特にスマートフォンで授わからないことが多かったようである。実際に説業が受けられるのか、またパソコンを利用する学

明通りにオンラインに接続ができなかったことや生についてもあまり普段使わないため、使いこな

授業中に接続が切れてしまったことなどの意見がすことができるかという不安が多かったようでああった。それについても教員が早急に電話で対応る。さらに「通信状況への不安」が 23％あった。

し、授業に入り直す手筈を整えてくれたことで解自分の家の通信環境がどのような契約なのか、オ

決したようである。学生のことを思い、様子を常ンライン授業でどのくらいの通信容量を使用するに把握しながら臨機応変な対応を心掛けたことがのかが分からずに不安になる学生が多かった。

学生に伝わったのではないかと考える。

図 1 オンライン授業に対して不安があったかど
うか？
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図3

どのように不安が解消されたか？

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行錯誤を繰り返し、授業研究を重ね、「対面と変Ⅴ．対面授業再開時の学生の心情

わらない授業」を目指したことで学生たちの不安

コロナが落ち着いた頃、対面授業が開始されたを少なからず解消することができた。また、何よ

そのときどのように思いをもったのであろうか。

りも学生たちに寄り添うことが不安を解決するこ

学生たちは対面授業が開始されたときにどのようとに繋がったのだと言えるであろう。しかし逆をな思いがあったのだろうか。

返せば教員が授業研究を怠り、学生一人ひとりの一番多かった意見は「対面授業になって良かっ

声に耳を傾けようとしなかったらこのような結果た」というものである。180 名、全体の 77％のはでていないだろう。それだけ学生にとって教員

学生がそのように感じたということである。不安の存在は大きく、教員の接し方や姿勢ひとつで学は解消されたものの、それでもオンライン授業よ

生の満足度は容易に変化すると感じた。教員としりも対面授業の方が良いと思っている学生が多ての責任を再認識するよい機会になったに違いなかった。オンライン授業時には通学のために早くい。

起きる必要もなく自分の時間が増えるというメ

コロナ感染症の拡大から 1 年が経とうとしてリットがあったにもかかわらず対面授業ができるいる。今もアルコール消毒を頻繁に行い、マスクことに私たち教員もまた、うれしさを感じずにはを着用しての生活が続いている。しかし、その生いられなかった。オンライン授業を経験し、改め活に私たちは多少慣れてきている部分もあり、“普て同じ志をもった仲間たちと共に学べることの大通 ” のこととなっているような気がする。これと切さを知る機会になっているのかもしれない。

同様に教員がオンライン授業に慣れてしまってはいけない。オンライン授業は多くの可能性をもっている。初心を忘れず、その可能性を探し続ける
姿勢をもち続けたい。
学生たちが満足する授業を行っていくためには現状に甘んじることなく、常にもっと良い授業を行っていけるように準備や研究を重ねていくことが大切である。今こそ新たに気を引き締める時であると考える。

図4

対面授業になってどのように感じたか？

【引用文献】

Ⅵ．おわりに文部科学省（2020）「新型コロナウイルスに関連

今回のアンケート結果から、教員の存在は学生たちにとって、非常に大きいことが分かった。試福田

翔平（ふくだ

した感染症発生について」
中村清二（2020）「コロナ時代の教師のしごと」

しょうへい）

筑波研究学園専門学校幼児保育学科及び児童教育専攻科卒業
姫路大学通信教育部こども未来学科卒業
筑波研究学園専門学校こども未来学科常勤講師

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■ CROSS からの発信
一般財団法人 総合科学研究機構（CROSS）は、茨城県のつくば市、東海村両地域を主要拠点に、総合科学及び先端的科学技術に関連する分野の発展並びに文化の向上に寄与する目的を掲げ活動しています。これまで独立行政法人等公的機関、教育研究機関、民間企業、地域社会などと連携協力し、研究開
発、研究支援、教育研修、情報交換などに関する事業を行ってきました。
特に東海村においては、日本原子力研究開発機構 (JAEA) と高エネルギー加速器研究機構 (KEK) が共同で設置・運営している大強度陽子加速器施設「J-PARC」内の物質・生命科学実験施設（MLF）について、
文部科学大臣より登録機関に選定され、CROSS が利用促進業務に当たっています。つくば地域においては、総合科学研究センターを設置し、つくばのリソース ( 人材、知財、施設、システム等 ) の有効活用、組織から離れた研究者や技術者に対する「場」の提供、街づくりへの提言、地域文化の集成と伝承などに取り組んできました。各種研究プロジェクトの推進や情報交流、一般向けの講演会などを展開しています。

■会員募集／定期購読のお願い『CROSS T&T』は一般財団法人総合科学研究機構の機関誌であり、会員への頒布を基本に発行しています。１部単位での頒価は 700 円（消費税・送料別）となりますが、定期購読には入会申し込みによる手続きをお願いしています。
会員募集は常時行っており、会員には、①個人会員（年会費 2,000 円）、②法人会員（年会費50,000 円＝ 1 口）があり、各会員には、機関誌「CROSS T&T」を年 3 回頒布するほか、各種講演会、成果発表会等へのご案内を差し上げています。
下欄の連絡先を参照のうえ、お申し込み、お問い合わせください。

一般財団法人総合科学研究機構
理事長 横溝 英明【法人本部】【中性子科学センター】〒 300-0811 茨城県土浦市上高津 1601

〒 319-1106 茨城県那珂郡東海村白方 162-1

TIST 2 号館

いばらき量子ビーム研究センター内

Tel. 029-826-6251 Fax. 029-826-6216

Tel.029-219-5300（代表） Fax.029-219-5311

E-mail:tsukuba@cross.or.jp

URL：https://neutron.cross.or.jp/ja/

URL：http://www.cross.or.jp

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ＣＲＯＳＳの動き
法人事務局

2020（令和２）年 8 月～ 12 月
第 3 回編集委員会が開催された。主な員会がメール審議で開催され、CROSS 研究員に

議題は、CROSS T&T 65・66 合併号の進捗状況、

新たに申請のあった 1 名について審査し、適格

次号以降の発行スケジュール、編集・発行体制、と判定された。

8月7日

編集・企画テーマなどについて議論した。
11月5日

8 月 31 日

第 3 回常任理事会がメール審議で開催され、役員賠償責任保険への加入が了承された。

令和 3 年度科学研究費助成事業について、総合科学研究センターから4件、中性子科学センターから19 件の応募があり、日本学術振興会に申請した。

9 月 23 日

第 2 回企画委員会がオンライン開催された。主な議題は、9 月 30 日開催予定の第 1

11 月 19 日

回研究懇話会の進め方、市民公開講座やサイエン学センターにおいて実施した。中性子科学セン

スカフェについて議論した。

ター執行分については法人事務局職員と小林公認

令和 2 年度の内部監査を中性子科

会計士事務所の担当者が、総合科学研究センター
9 月 28 日

法人本部事務室が TIST 内 2 号館に移動し、本日から新事務室で業務を開始した。
9 月 30 日

第 1 回研究懇話会がオンライン開催された。内容は、CROSS 特任研究員の羽田氏が「溶液反応を用いた無機粉体の合成に関する研究」、
吉武氏が「茨城県の地衣類の現状」というテーマ

執行分については中性子科学センター事務部職員
が、それぞれ監査を行った。
1 2月 3 日

第 5 回編集委員会がオンライン開催された。主な議題は、CROSS T&T 67 号の進捗状
況、2021 年度の編集委員会構成、編集企画等の展開などについて議論した。

で講演、参加者 18 名と活発な議論が行われた。
12 月 10 日

第 4 回常任理事会が中性子科学セ

令和元年度の利用促進交付金

ンターで開催された。主な議題は、育児休業細則の額の確定調査が 3 日間にわたり、中性子科学と介護休業細則の改正、サイエンスコーディネー

センターで開催された。

タ（非常勤）の在宅勤務の特例についてであった。

10 月 7 日～ 9 日

10 月 8 日

第 4 回編集委員会が開催された。主な議題は、CROSS T&T 67 号の編集内容、令和 3
年度の編集委員会構成などについて議論した。

12 月 16 日

CROSS 特任研究員の加地氏が、つくば市立東小学校で 4 年生を対象に出前授業「牛乳パックのリサイクルで紙すきしおりを作ろう」を実施した。
11 月 2 日

総合科学研究センター第 3 回審査委

CROSS 中性子科学センターの動き（J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）に関する活動）
8 月 20 日 「第 2 回産業応用セミナー＠東芝」を

J-PARC センターと共同で開催した。参加者数：

オンラインで中性子産業利用推進協議会、茨城県、 51 名

60

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8 月 27 日 〜 28 日 「2020 年 度 初 級 者 向 け
Z-Code 講習会 Web セミナー」をオンラインで

参加者数：18 名

J-PARC センター MLF ディビジョン、KEK 物質
10 月 29 日 「第 3 回高圧中性子研究会」をオン
応用原子科学研究センター、中性子産業利用推進

ラインで開催した。参加者数：15 名

協議会と共同で開催した。参加者数：88 名
東京大学物性研究所と連携協力協定

11 月 2 日
9月1日

石川知子が利用推進部に着任した。

を締結した。

10 月 1 日

新妻秀之が利用推進部に着任した。

11 月 9 日

研究開発部の飯田一樹が日本中性子科学会奨励賞を受賞した。
10 月 20 日

J-PARC センターと合同で「選定委員会・MLF 施設利用委員会」をオンラインで開催

11 月 24 日 「 第 3 回 放 射 光・ 中 性 子 の 連 携 利 用した。選定委員会では利用研究課題審査委員会に向けた合同研修会−小角散乱測定研修会−」をの審議結果が報告され、2020B+2021A 期の共用

SPring-8 において高輝度光科学研究センターとビームラインの 93 件の一般課題（短期）（新利合同で開催した。参加者数：4 グループ 6 名

用者支援課題 4 件を含む）、一般利用課題（長期）の 2020B 開始の新規課題 3 件及び 2019B 開始

12 月 1 日

菅野加寿子が利用推進部に着任した。

採択が承認された。

12 月 13 日

BS フジ「ガリレオ X『中性子とミュ

10 月 21 日 「2020 年度中性子実験技術基礎講

鈿の成果が紹介された。（12 月 20 日に再放送）の継続課題 4 件、2018B 開始の継続課題 5 件の習会（レベル１講習会）」をオンラインで中性子産業利用推進協議会、日本中性子科学会、

12 月 14 日 「有機・高分子材料研究会」をオンラ利用研究会と共同で開催した。参加者数：43 名

10 月 23 日 「第 3 回産業応用セミナー＠三井金属鉱業」をオンラインで中性子産業利用推進協議

1月4日

野尻雄幸が研究開発部に着任した。

「CROSS T&T」67 号をお届けする。新型コロナウイルスに見舞われた 2020

編/集/後/記 年を越え、迎えた新年、先行きは依然として見えない。原稿依頼から発行まで
4 カ月近いタイムラグが生じる本誌では、感染症に関する新たな知見、社会活動への影響、折々の対応や対策など、とても追いきれないきらいがある。世は SNS、ICT の時代というのにだ▼それでも何らかの形で記憶や記録にとどめておきたいのが情報誌の性みたいなもの。オンライン開催を余儀なくされた編集委員会では、コロナ禍で世に問う機会を失った学生・生徒たちの研究に、誌面を提供しようと衆議一致した。4 カ月の間に、つくば・東海地区の高校等に呼びかけて応じていただけた 4 論文を掲載できた。受験シーズンを控え、多忙でデリケートな時期に対応いただいた各校には感謝申し上げたい。こうした研究交流は財団にとっても意義深く、今後さらに発展を期待したいところとなった▼記憶ということならば、昨年 11 月に亡くなった 2002 年ノーベル物理学賞受賞者の小柴昌俊さんに触れておきたかった。つくばで、東海で縁につながる者は多い。また記録ということでは、2021
年は東日本大震災の 3.11 から 10 周年の節目となる。被害を受けた J-PARC の復旧への取り組みについて寄稿願った。2021 年に本誌はどんな役割を担うのか。（編集長・相澤冬樹）
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