鎌田裕

資料2

Top Title

シリーズ「つくば＆東海の科学遺産」①

こ と し 2019 年、「 平 成 」 が 終 わ る。1988 年 11 月、 前 身 の 真 空 科 学 研 究 所 設 立 に 始 ま る
CROSS にとって平成は、ほぼすべての歴史が詰まった時代である。この時代を超えて、T&T―つ
くば＆東海地域は、わが国の先端科学、イノベーションをリードしてきた。多彩で多様な人材が担い手となり関わってきたわけだが、2 つの世紀、3 つの年代の間、実験・研究・学習の場をずっと提供し続けた施設・装置群が、この地域を特徴づけた。そのいくつかはすでに失われたが、いまだ現役で稼働し続ける「科学遺産」がある。時代の切り替わりに、本誌で取り上げるシリーズ企画を用意した。１回目は物質・材料研究機構の 3 万トン高圧プレス装置、1980 年代初頭の導入時から関わった神田久生さんに執筆願った。

新物質創製のためのインフラ装置～ 3 万トン高圧プレス機～
物質・材料研究機構（NIMS）名誉研究員

神田久生

3 万トン高圧プレス――、この装置は、旧科学

1 万 4000 トンプレス機というのは、1 万 4000

技術庁無機材質研究所（現物質・材料研究機構）

トンの荷重をかけることができる機械である。圧の大型装置として 80 年代初めに建造された。そ力は単位面積あたりの力であるから、大きい荷重の当時、筆者は建造チームの一員として現場で写をかけることができれば、より大きな体積に圧力真を撮ったりしていたのでその時の様子と見聞しを発生させることができるわけである。1 万 4000た現状を紹介する。

トンでも十分大きな荷重であるが、1980 年ごろ、

炭がダイヤモンドになる

さらに大きな 3 万トンプレス機を建造することになった。

旧無機材質研究所は 1972 年、東京の仮庁舎か

そのころ、大型高圧プレスはモスクワ（ソ連）らつくばに引っ越したが、その 2 年前に、ASEAに 5 万トンプレスという巨大装置があったそう

社（スウェーデン）製の 1 万 4000 トンプレス装で、3 万トンプレスはそれに次ぐ規模となる。

置がいち早くつくばの敷地内に設置され、高圧研

この 3 万トンプレス機の建造プロジェクトは福

究の職員は先発隊としてつくばに赴任していた。

長脩東京工業大学名誉教授（当時、無機材研総合

1965 年に設立された無機材質研究所は新物質の研究官）をリーダーに進められた。

創製をキャッチフレーズに研究を行うことになっプレス機というのは、フレームの中に油圧のていたので、高圧力はそのための重要なツールとジャッキと試料を入れる耐圧容器をおいたようなして、研究所も高圧力研究に重点を置いていたのものである。加圧のための油圧ポンプも必要であであろう。

るが、頑強なフレームが重要である。耐圧容器を物質に圧力をかければ物質は縮み高密度になる
ことから、高圧装置を使えば、高密度の物質を合3 万トンで加圧しようとすればその反作用の力がフレームにかかるからである。

成することができる。ダイヤモンドがそのよい例

そのフレームはコンパクトで頑強にという方針

で、同じ炭素原子からなる炭（黒鉛）を加圧してで、鉄の柱に鋼線を巻いてフレーム強度を上げる

いけば体積は縮んでダイヤモンドになる。

というように設計された。しかし、コンパクトとCROSS T&T No.61

1

はいってもフレームの重量は 200 トンにもなる。

で研究所内の現地で組み立てることになった。

そのため、フレーム本体を工場で作って運ぶとい

3 万トンプレス機は、荷重を加えるプレスのほうことができないので、フレームのパーツを運ん

かに、耐圧容器もあり、その容器内が高圧空間と

図1

図2

3 万トンプレス機の設置用地の整地

図5

プレス機フレームパーツを組み合わせる

図6

組み合わせたパーツのまわりに鋼線を巻

3 万トンプレス機設置場所の地盤強化
きつける。フレームは横になって回転台に置かれ回転しながら鋼線が巻かれる

図33 万トンプレスを格納する「極限技術特殊

実験棟」

図4

プレス機フレームパーツの搬入。これだ

けで 50 トンの重量がある

2

図7

プレスフレームを立てて据え付ける

ための仮設クレーンCROSS T&T No.61

なる。その耐圧容器の組み立ても行われた。こ各種の据え付け、組み立てを経て 3 万トンプレ

れらの組み立て作業を 2 ページにまたがる写真（図 1スは完成された。図 13 のようなダイヤモンドや～ 12）で紹介する。

立方晶窒化ホウ素（後述）の結晶合成が行われた。

図 10
図8

横たわっていたプレスフレームを立てて大きな水準器でプレス機の据え付け状態のチェック

据え付ける

図 11

図9

プレスフレーム据え付け作業

図 12

耐圧容器の組み立て完成した 3 万トンプレス装置

図 13

高圧下で合成されたダイ

ヤモンド㊧と立方晶窒化ホウ素(cBN) ㊨CROSS T&T No.61

3

ダイヤモンドは高圧下で生成する物質の代表的なものであるが、本 3 万トンプレス機はダイヤモ
ンド合成研究の主役になることはなかった。ちょうどこの時期に、圧力を必要とせずに、ダイヤモンドを合成できる技術が開発されたのである。
1981 年に、同じ無機材研内の別のグループにも出回り始めている。

グラフェン研究者が殺到！
3 万トンプレス機は完成後 30 年以上経つが、ますます元気に稼働しており、意外なことに、高圧条件で低圧相の物質の合成で活躍している。

より、1 気圧以下でメタンガスを分解してダイヤ

その物質は六方晶窒化ホウ素 (hBN)。窒化ホウ

モンドが合成できることが発表され、この気相合

素は窒素とホウ素の化合物で、低圧では黒鉛のよ成ダイヤモンド（⇒クロスワード）研究が世界的

うな層状構造が安定で潤滑剤になるほど軟らかな大ブームになった。

い。一方、高圧ではダイヤモンドに似た立方晶構

初期の気相合成ダイヤモンドの写真を図 14 に示す。このダイヤモンドはガスが分解してできる造が安定で、ダイヤモンドに近い硬度をもち工具材料としても使われている。

炭であるから煤のようなものでるが、拡大してみると確かにダイヤモンド特有の形をしている。この粒が成長していくと合体して膜状のものとなる。このような形状は、宝石からイメージされる
ダイヤモンドとは程遠いが、十分な硬度をもつ。
この技術はその後発展し、工具として実用化され、高純度の単結晶もできるようになり、宝石として

図 15

六方晶窒化ホウ素単結晶

この装置で、当初、高純度の高圧相の立方晶窒化ホウ素（cBN）の合成実験が行われていた。そのとき、副産物として低圧相の六方晶窒化ホウ素（hBN）も生成し、雲母のような形状で高純度かつ高い結晶性を示した。そして、それが 215nm という遠紫外領域の波長で高輝度の発光特性を示すことが発見されたのである。高圧装置で良質な低圧
相物質が生成するのは皮肉ではあるが、ともかく大きな成果で、この高純度 hBN 単結晶の合成実験が進められた。こういうなかで、また、この hBN結晶が脚光をあびることになった。
2010 年、グラフェンの研究がノーベル賞を受
図 14

気相合成ダイヤモンド微粒子と多結晶膜賞した。グラフェンとは 1 層の黒鉛といえるシー
ト状物質である。このグラフェンを扱うに当たっ

気相合成ダイヤモンド
炭化水素の混合気体（気相）からダイヤモンドを合成する技術で、化学気相蒸着（CVD）ともいう。プラズマ状態に変化させた炭素原子を基板上に堆積させる。
プレス機を用いるのは高圧合成ダイヤモンドと呼ばれる。

4

CROSS T&T No.61

図 16

六方晶窒化ホウ素（hBN）からの遠紫外線発光スペクトルて、その基板として類似の構造をもつ hBN が適していることがわかり、世界中のグラフェン研究者から hBN 結晶提供依頼が殺到する事態になった。
この高純度 hBN 単結晶は、世界で唯一、この 3 万トンプレス装置で合成されていたのである。その結果、この hBN の研究を行っていた谷口尚氏、渡現役で稼働し続ける 3 万トンプレス機邊賢司氏の論文の引用は飛躍的に増えた。そして 2016 年、両氏は、突出した引用件数の論文の留まらないことを意味している。3 万トンプレス

研究者に贈られるトムソン・ロイターリサーチア

機は圧力という枠を超えて新物質創製のためのイ

ワード賞を受賞したのである。

ンフラ的な装置ということができよう。

低圧安定物質の合成になぜ高圧装置 ? かもし
れないが、良質の hBN を作る上で必要な高反応性

謝辞

溶媒の活用には高圧条件が必要であった。このこ

掲載の画像の数枚は、物質・材料研究機構の加茂とは、新物質の合成における圧力というパラメー

睦和氏、谷口尚氏より提供を受けました。御礼をタは低密度相から高密度相への転換の効果だけに申し上げます。

［神田

久生（かんだ・ひさお）］

1947 年 山口県田布施町生まれ 1970 年 東京大学理学部化学科卒
1970 年―2008 年 科学技術庁無機材質研究所（現物質・材料研究機構）にて高圧合成ダイヤモンドの結晶成長や色の研究に従事
2008 年―2016 年 公益財団法人つくば科学万博記念財団（つくばエキスポセンター）勤務
現在：つくばエキスポセンターなどで科学体験を楽しむ

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Thinking Theme

スマート社会への実装

リモートセンシングと地球観測
環境変動や自然災害を見据える技術
元・宇宙開発事業団（NASDA）／宇宙航空研究開発機構（JAXA）

中山 公彦

る技術を蓄積した。

1．リモートセンシングとはその後デジタルデータを伝送する技術も発展

リモートセンシングとは、調査対象に直接触れし、1970 年以降は本格的な地球観測を目的としずに主に電磁波を用いて対象の性質を調べる技術

た LANDSAT 衛星［当初は EARTS（アーツ）と呼ばを表す言葉である。この用語は 1960 年代にアメれた］が打ち上げられ、土地利用、地図作成、海リカで誕生した。それまでも航空機からの空中写

洋観測等多くの分野で利用が広がり、商業利用の真撮影など盛んに行われていたが、宇宙からの地

発展にも大きく貢献した。

球観測やデジタル撮影の発展に合わせ新しい用語

こうした世界の動きに触発されて、わが国でもとして定着し、現在は主たる利用目的である地球

地球観測の推進機運が学会や政財界で高まり、科観測とほぼ同義に使われている。本稿では主に宇学技術庁の主導で 1978 年に JAXA の前身である宇宙航空研究開発機構（JAXA）でのリモートセンシ

宙開発事業団（NASDA）が埼玉県鳩山町に地球観

ングの発展と地球観測の現状を紹介する。

測センター（EOC）を設立、LANDSAT-1 及び 2 のデー
タ受信と配布を開始した。わが国最初の地球観測

2．リモートセンシングの歴史

衛星 MOS-1（もも 1 号）は 1987 年に打ち上げられ、1858 年、フランスのナダールは、

その後、地表、海洋、大気など様々発明されて間もない写真機を用いな目的を持った地球観測衛星が打て気球からパリの街並みを初めてち上げられた。

撮影した【図 -1】。また、撮影しJAXA の 研 究 体 制（ 地 球 観 測 研た写真を元に地図の作成を試みた究センター、EORC）も後に整備さと伝えられている。

れ、大学や民間組織でのデータ受

1957 年、世界初の衛星スプー

信や利用も広がって現在に至って

トニク 1 号がソ連により打ち上げい る。 中 で も、 地 表 面 を 25cm 程られ宇宙時代が始まった。当時は度まで高解像で観測するタイプの東西冷戦時代で米ソの宇宙開発競衛星は世界的に商業利用が進んでいる。なお、気象衛星（ひまわり争が過熱し、アメリカは偵察衛星を打ち上げ、撮影したフィルムをカプセルに入れて投下、航空機で

図 -1 ナダールによるパリの街並み撮影の図シリーズ）も地球観測衛星の一形
態で、現在は気象庁が開発と運用回収する計画を立てた。1959 年にディスカバラー

を行っている。（1 号から 5 号までは NASDA が開

1 号が打ち上げられ、1963 年から本格的に偵察衛発と打ち上げを実施）

星コロナの運用が開始された。これらの計画を通じてアメリカは多くのリモートセンシング技術者を育成し、衛星の開発、運用、データ解析に関す

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3．リモートセンシングの原理
リモートセンシングで使用する電磁波は紫外領
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表 -1

電磁波を利用したリモートセンシング

域から可視、近赤外、熱赤外（遠赤外）、マイク

地上の対象物は太陽光に対し異なる反射特性をロ波まで及んでいる。紫外から近赤外までは地表持っている。例えば植物の葉は赤色等の可視光を面や海面からの太陽光の反射を、熱赤外やマイク

吸収し、葉緑素に含まれるクロロフィルは近赤外

ロ波は地表面や海面の熱放射を観測する。また、領域の光を強く反射する。この違いを利用して植衛星自体が放射したマイクロ波やレーザー光の反生の有無・多少・活性度を調べることができる。

射（一種のレーダ）を観測する能動的な観測も行

このようにして観測対象に応じで特定の波長を取われている【表 -1】。

り出して測定するバンドが設定されている【図衛星は大雑把に分けて土地利用、作物の収穫予-2】。陸域観測技術衛星 ALOS（だいち）の高性能

想、漁業、地図作成等の実用的な利用を目的とし

可視近赤外放射計 2 型（AVNIR-2）はこのタイプて、高解像で地表を観測するタイプと地球環境をのセンサーである。また、パンクロマチック立体

広域で観測を行うものがあるがオーバーラップし視センサー（PRISM）は前方視、直下視、後方視ているものも多く、完全に区別することはできなの 3 方向の画像を同時に観測して 3D 画像や高精い。最近は民間が高解像、宇宙機関が環境観測を

度の数値標高モデル（DEM）を作成し、地図の作担当する住み分けができつつある。

成などに利用されている。

近年、地球温暖化や大規模災害状況の把握など

温室効果ガス観測技術衛星 GOSAT（いぶき）や環境問題が深刻になり、温室効果ガスなどの大気

気候変動観測衛星 GCOM-C（しきさい）等の大気成分の観測や降雨を観測する衛星が各国の宇宙機を観測するセンサーは大気中の分子による吸収帯

関によって運用されている。このタイプの衛星は、を選んで水蒸気量や二酸化炭素、メタン等の量を

主に近赤外領域の地表反射光が二酸化炭素、メタ推定する【図 -3】。

ン、オゾン、水蒸気、エアロゾル等の大気成分にマイクロ波を使用するセンサーの代表例として

よって受ける吸収を観測する。紫外から赤外領域

は ALOS と ALOS-2 の合成開口レーダ（PALSAR とは望遠鏡と分光器及び半導体検出器を用いた光学

PiSAR）及び熱帯降雨観測衛星（TRMM）の降雨レーセンサーを使用し、マイクロ波の領域はパラボラ

ダ（PR）・全球降水観測計画（GPM 計画）の二周型アンテナやフェーズドアレイアンテナを使用す

波降水レーダ（DPR）がある。PALSAR や PiSAR はる。マイクロ波は雲を透過して地面の観測ができ

L バンド（約 2GHz）を使用しているので雲の影響るという特徴がある。

を受けない。逆に日米共同プロジェクトである

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GPM/DPR はもっと短い波長の Ka と Ku バンドの 2

太陽と成す角度は地方時で午前 10 時半頃に衛

周波で雲の中の雨粒や雪、氷の反射を観測する。

星が上空を通過するような軌道が選ばれることが4．地球観測衛星のセンサーと衛星の軌道
地球観測衛星の多くは極軌道太陽同期準回帰
軌道を使う。この軌道は傾斜角約 98 度で南北極多い。太陽との角度が一定になると、過去と現在のデータの比較に好都合になる。このような軌道が設計できるのは地球がたまたま回転楕円体になっている偶然の産物である。

を縦割りに通過する。高度は 500 から 800km 程

また、1 日の周回数が 14 周強で端数が 1/3 と度、周期は 90 分台で 1 日に 14 周強周回する【図か 1/4 となっている場合が多いが、これは 1 日ご

-4】
。地球は赤道部が膨らんだほぼ回転楕円体のとに地上軌跡が端数の分だけ西にずれることにな

形状をしているため、衛星は常に赤道部に引っ張

り 3 日か 4 日で元の軌跡に戻る特徴がある。これ

られ、軌道面に歳差運動が発生する。北極方向かを準回帰という。センサーの観測幅を 1500km 程ら見ると地球は反時計回りに１日に約 1 度で公転度にすると数日で地球全体を観測できることになするが、同時に軌道面が同じ割合で反時計回りにる。なお、TRMM や GPM は降雨の観測が目的なので、回転するので、図 -5 のように軌道面と太陽の成極軌道にする必要がなく、1 日の異なる時間帯です角度は一定となる。これを太陽同期軌道という。

観測できるような低高度（約 400km）低傾斜角（約65 度）が選ばれている。

5．データ解析と応用
どのような観測も、データ解析を行う場合はまずセンサーに含まれる様々な誤差要因を取り除く
ためにセンサーの校正作業が行われる。校正済み
観測量をレベル 1 データという。次に様々なアルゴリズムを用いて海面水温や森林の密度等、所要

図 -2の物理量に変換したものをレベル 2 データという。ただし、そのためには観測対象の代表的な場
所の実地調査を行い、実データ（ground truth
とか in situ という）との突き合わせを行ってア
ルゴリズムの精度を上げる校正・検証（CAL/VAL）作業が必須となる。さらにレベル 2 のデータを使って全球や期間別のデータにしたり様々に加工したものをレベル 3（高次処理）データという。
図 -6 はこうした一連の作業を表している。

図 -3

図 -4

8

地球観測衛星と静止衛星との軌道の違い

図 -5

太陽同期軌道CROSS T&T No.61

図 -6

以下に ALOS のレベル 2 や 3 の処理画像を幾つ

都市開発、農業、漁業、土地利用、地図作成等

か紹介する。図 -7a はアマゾン河流域の SAR の画に使われる光学センサー画像は商業化が進み、民像で、L バンドを使っているので雨季には森林樹間企業が扱うものが多くなっている。

幹下の河川の氾濫状況が白く表れている。図 -7b

一方、JAXA などの宇宙機関は最近の地球規模は同じくアマゾンの密林が乱開発されている様子の環境変動、自然災害、地球温暖化などグローバ

でブラジル政府はこのような画像を不法伐採の取ルな課題に向けた衛星開発と研究に注力していり締まりに使っている。図 -8 は東日本大震災のる。2000 年前後に打ち上げられた地球観測プラッ

地殻変動量を震災前後の SAR 画像を干渉させて得トフォーム技術衛星 ADEOS（みどり）と ADEOS-IIられたものである。この他にも温室効果ガスであは NASA 等の海外のセンサーも搭載した大型の衛る CO2 やメタン濃度の全球分布、世界の降雨状況、

星だが、初期に故障したため、全てのミッション

土地被覆分類図、海面水温図、ペルー沖のエルニーを喪失した。この反省に立ち、その後の衛星は単ニョ、北極海氷消長等、種々の観測センサーによ一ミッションに絞った中小型衛星を打ち上げるよる地球観測データはそれぞれの目的に合わせて加うになっている。
地球環境問題に対する取り組みは、NASA、欧工され利用されている。

図 -7a

CROSS T&T No.61

図 -7b

9

テムからなる包括的な地球観測のシステムを構築する試みである。
一方、地球観測データを大規模災害の被害軽減に活用しようとする動きが国際的に高まり、宇宙機関を中心とする災害管理に係る国際協力枠組みである国際災害チャータが 1999 年に CNES および ESA によって発表され、2005 年には JAXA が参加、現在は 9 機関が活動している。各機関には代表窓口が設定され、大規模災害発生時にユーザーの発動要請に基づき、参加宇宙機関の運用する衛星によって取得されたデータが無償提供される。
また、2004 年に発生したマグニチュード 9.1のスマトラ沖大地震をきっかけに、アジア太平洋域の自然災害の監視を目的としたプロジェクトを
JAXA が 2005 年に提唱し、衛星などを使って得た
災害関連情報をインターネット上で共有し、台風、
洪水、地震、津波、火山噴火、山火事など自然災
害被害を軽減、予防するセンチネルアジアという枠組みが構築されており、現在 24 カ国 60 機関、
10 国際機関が参加している。
図 -8

東日本大震災の地殻変動量（衛星―地面間の距離変化）＝カラー版を裏表紙に掲載

この他にも、土木研究所が衛星降雨データなどを利用した洪水予警報システムである総合洪水解
析システム（IFAS：Integrated Flood Analysis

州宇宙機関（ESA）、フランス国立宇宙研究セン

System）を運用している。さらに東海大学や広島

ター（CNES）、ドイツ航空宇宙センター（DLR）な

工科大学などでもハザードマップの作成など、衛

どでも重点的に進められており、相互にデータ利星データを利用した活動が着実に広がっている。

用ができるような国際協力の枠組みが構築されている。地球観測に関する政府間会合（GEO：Groupon Earth Observations）の活動は、2002 年の持続可能な開発に関する世界首脳会議（WSSD）や2003 年の G8 エビアンサミットなどにおける全球的な地球観測の重要性の高まりを受けて始まった。2005 年の第 3 回地球観測サミットにおいて、衛星観測や地上観測といった複数の観測システ
ムを連携させた包括的な全球地球観測システム「中山

公彦（なかやま・きみひこ）］

1946 年生まれ

1973 年京都大学大学院理学研究科博士課程卒業

理学博士（GEOSS：Global Earth Observation System of1973 年から 2003 年宇宙開発事業団（NASDA）/ 宇

Systems）を実現するための GEOSS 10 年実施計画

宙航空研究開発機構（JAXA）人工衛星の追跡管制、が策定されている。地球温暖化などの諸問題に対地球観測の多数のプロジェクトに従事、1983 年

して持続可能な社会の実現を目指し、国際的に共

欧州宇宙機関（ESA）にて欧州資源観測衛星（ERS-

通な利用ニーズ（災害被害軽減、気候変動の理解、

1）プロジェクトに参加、2003-2010 年財団法人リ水資源管理など 9 分野）に対応するため、人工衛

モートセンシング技術センター（RESTEC）の解析

星観測および地上観測を統合した複数の観測シス

研究本部長

10

CROSS T&T No.61

Tsukuba

まちづくり

Society 5.0 を筑波学園都市で実現する自動運転車による移動革命「CASE 社会」
筑波大学社会工学域教授

大澤 義明

二に、つくば市は 2018 年 6 月に、持続可能な開1．Society 5.0発を実現するポテンシャルが高い「SDGs 未来都

我が国の地方部は、都市部へ人材、食料、エネ市」に選定された。最後に、農村部など多様な地

ルギーを供給し、日本の活力維持に貢献してき方都市と隣接しており、実用化の横展開が容易でた。しかし、人口減少は、空き家の増加、地価下あり、政府などからの支援を得やすい。

落、税収減、財政悪化、一人あたりインフラ維持
負担増、市場縮小、雇用機会減少、人口減少とい2．実験都市う負の連鎖となり、長期にわたって地域社会に悪

我が国には 6,000 万台以上の自動車があるが、影響を及ぼしている。先行き不透明の時代に入り、この自動車業界に移動革命と呼ばれる技術革新の右肩上がり時代に構築された都市計画制度やまち

波が押し寄せている。実際、「自動運転」「次世代づくりの考え方の適用には無理がある。地域課題

自動車」「モビリティ革命」「MaaS」「EV シフト」

解決と地域経済成長を両立させるためには、都市「CASE 革命」をタイトルとする書籍がここ数年相構造を根本から見直すとともに自律的に動く体制

次いで出版された。図１に示すように、移動革命の構築が不可欠となる。移動革命、人材育成によは次の 4 つのキーワードから構成され、都市計画

るイノベーションこそが、自然・伝統・文化など

やまちづくりと直結する。

の地方の素材を活かし個々のライフスタイルに見・Connected（つながる車）合った働き方を実現する Society 5.0 を導く。本・Autonomous( 自動運転 )稿では、都市計画を専門とする筆者が移動革命や・Sharing( 共同所有 )人材育成と関わってきた取り組みを紹介する。

・Electricity( 電動化 )地方にて Society5.0 へのパラダイムシフトを

移動革命はこれらの頭文字から「CASE 革命」

起こすためには、これらを支える新しい技術を知り、制度づくりを考える必要がある。この観点から、筑波大学・筑波研究学園都市・つくば市が相応しい場所だ と 言 え る。 第 一 に、研究機関が集中し、 ITと親和性の高い学生が住 む 学 園 都 市 で あ り、
社会受容性が高い。第
図１
CROSS T&T No.61

移動革命の都市計画への波及

11とも呼ばれる。つながる車により、走行する自動車と共同研究を展開してきた。そして、2017 年

車から得られる実測速度と実測燃費は、過去の走度から 2 年間、産業競争力会議において推進テー

行情報と比較することで道路維持管理コストを圧マ「地域社会の次世代自動車交通基盤」を提案し縮できる。自動運転は、人為的ミスによる交通事ている。つくば市や関東鉄道と連携しながら、筑故を減らし、また、鉄道やバスが撤退した過疎地

波大学を拠点にモビリティイノベーションを起こ

ではその補完が期待される。トラックの隊列自動そうという計画である。生活圏を重視し、街と走行は運転手不足を解消する。燃料電池車、プラキャンパスとの境界線や行政境界を明示的に意識

グインハイブリッド車、電気自動車といった次世しない新モビリティの導入を計画し、実現し、そ代モビリティは CO2 排出を削減し国連の気候変の成果を筑波研究学園都市や周辺地域へ波及させ

動枠組み条約締結など地球温暖化への強力な対策

ることを狙っている。筑波大学において次世代自となる。カーシェアやライドシェアは、交通サー

動車に着眼する理由として、第一に、茨城県では

ビスの選択肢を増やし地域の足を大きく改善す自動車交通への依存度が高い（図 2：横軸が平成る。このように、センサーやソフトの固まりであ

29 年 8 月自動車保有台数、縦軸が 28 年度ガソリ

る次世代自動車を介して、スマートフォン、ロボッ

ン消費量を県民一人当たりでプロット）。第二に、ト、ドローン、さらには衛星データと組み合わせ

コンパクトプラスネットワークという都市構造をることで、新たな価値を創出しビジネスやライフ推進するためにも、つくば市内に点在する研究機

スタイルを大きく変え、移動革命は社会に非連続

関をつなぐモビリティが必要である。第三に、写な変化をもたらす。

真 1 の点線で囲まれた部分が示すように、筑波大2015 年より筑波大学社会工学域はトヨタ自動学病院と筑波大学春日キャンパスを結ぶ区間に、
新交通システムを想定した幅５～６メートル、距離 750 メートルの未利用地が手つかずに残っている。
磁気マーカーを設置すれば微弱な磁力に応じて自動運転車がより正確に走行できる。第四に、つくばには、東大通り、西大通り、さらには右折可など高水準の道路インフラがあり、地域経済を支え日常的に利用される自動車により地域課題を解決することは自然である。

図2

自動車保有台数とガソリン消費量

3．新構想大学
テクノロジーの進化とグローバ
ル化の深化により、地域のイノベー
ションを創出する即戦力人材の育成が求められている。移動革命を社会実装するため社会受容性を高めるにも中堅人材の育成強化が不可欠となる。筑波大学大学院シス
テム情報工学研究科社会工学専攻
で は、2017 年 度 よ り レ カ レ ン ト
写真 1

12

つくば市春日の未利用地

教育の場として地域未来創生教育
CROSS T&T No.61

表１

筑波大学都市計測実験室高大連携事業

コースを開設した。文部科学省平成 30 年度「職活動を茨城県内中心に展開してきた。県外では福業実践力育成プログラム」（BP）において「地方

島県いわき市、北海道網走郡津別町、北海道天塩創生」カテゴリーで認定された。このプログラム郡天塩町で実績がある。その中で、天塩町は過疎に地方自治体からは 2018 年に、茨城県、常総市、地有償ライドシェアによる規制緩和を受け、生活

筑西市、2019 年度から、土浦市、牛久市、つくの場である 70km 離れた稚内市への相乗り事業をばみらい市の職員を受け入れる予定である。社会先駆的に展開している。

人学び直しは人生 100 年時代のキーワードであ2018 年初頭よりライドシェアのデータ分析をり、本研究室では、民間企業の関彰商事、鹿島ア含めた天塩活性化事業を本研究室が連携して実施

ントラーズから本年度 4 月から修士学生を受け入してきた。2018 年 8 月の夏には、天塩高校・天れている。鹿島アントラーズ CRO 中田浩二氏の入塩中学校から生徒が参加し、町職員や地域おこし

学とその勉学に対する姿勢は、多くの社会人のみ協力隊なども交えたワークショップを実施した。

ならず、若い学生に大いなる刺激を与えている。

天塩町では、地域存立への危機意識が強く天塩町

また、少子高齢化が進み深刻となるシルバー民主主義と決別するためにも、若い世代によるまちづくりが求められる。そこで、筑波大学社会工学

長が主導する地域人材育成事業となった。

4. 先行都市モデル

専攻では、高大連携活動を積極的に展開してきた。

我が国では、2020 年東京オリンピック・パラ

表１に示すように、2007 年から 22 件の高大連携

リンピック、2025 年大阪万博と都市部でのビッCROSS T&T No.61

13

が建設され 50 年が経ち、我が国の科学技術政策
や地域政策を再考する節目を迎えている。筑波で社会実装するイノベーション Society5.0 を実現するには、理論と現実、技術と体制とのギャップを現場レベルで埋めていくことが不可欠であり、形式主義や前例踏襲などの慣例と決別する必要がありハードルは極めて高い。これまでの考え方を前提にしたり延長線上に置くと、イノベーションは創出できない。
入された「実験都市」、筑波大学には「新構想大学」という使命がある。厳しい時代だからこそ、Society5.0 を実現し、世界に筑波研究学園都市の真骨頂を見せたい。

高橋啓さん

しかし、筑波研究学園都市には膨大な国費が投

マンドリン・ギターアンサンブル

都市計画法が制定され 100 年、筑波研究学園都市

第４回「森の里団地」からの恩恵

速化しており小手先の改革では地方を救えない。

「ラ・フォレスタ」代表「集まり処 はずみ」のはな し

グプロジェクトが進む。一方で、地方の疲弊は加［大澤義明（おおさわ・よしあき）］都市計画、地域科
学、社会工学を専門

戸数 1200 戸、3000 人弱の人が生活する森の里として、企業や多く団地も高齢化の波は押し寄せてきている。当番制の自治体との共同研の街区委員は一年ごとの交代制であるが、高齢夫

究、継続的な受託研

婦もしくは高齢一人暮らしのために、その任に堪究を行っており、まえないとして辞退――正確には拒否――されてしちづくり、地域再生、まう。筆者街区は 11 戸であるから 11 年に 1 回役

復興支援等の研究提員当番にあたるはずが、辞退戸数が 4 戸あるため案を続けている。地域性や課題性を踏まえ理論的に当番サイクルが実に早い。当今 70 歳になる筆手法を選択、開発し現場視座で社会実装できる学者などは“若手”なのである。今回はそのような”

際研究を目指している。

若手”が明るく活動を続けている姿をご紹介する。

現在は、トヨタ自動車（株）や常総市、北海道

高橋啓さん（67）。35 年前の団地内でマンドリン

天塩町との産官学共同研究を進めている。自治体

クラブを結成し、その代表を続けられている。原で、つくば市建築審査会・会長等の各種委員会代

稿をお願いしたところ快くお引き受けいただいた

表に多数就任し、地域貢献している。また県内外ので、そのまま掲載いたします。

で高大連携事業を毎年開催し、大学生がワーク
ショップのファシリテーターとして高校生への指導を行うアクティブラーニングを実践しながら、若い力をまちづくりに取り込んでいる。

◇◇

1. はじめに森の里団地に家を購入したのは、1979 年 11 月、
28 歳のときであった。妻と子供 2 人で千葉県我孫子市のアパートから引っ越してきた。団地はまだ販売途中であり、約 1300 宅地のうち、家が建っ

14

CROSS T&T No.61

マンドリン・ギターアンサンブル「ラ・フォレスタ」つくばノバホールでのコンサートているのは 4 分の 1 程度で、購入者は「若い世代」が多かった。

後日、自治会役員の計らいで中谷さんがギターを持って拙宅に来られた。一緒に合奏をし、飲み私は現在 67 歳、再雇用で働きながら、土・日は、

会もし、この人となら何とかうまくやっていける

テニスとマンドリンクラブで趣味生活を送っていと感じた。パートナーとの出会いであった。募集る。テニスは 25 年前に団地仲間と一緒に始めた。

に応じた方が、一堂に会して「森の里コンサート」

趣味生活を構築できたのは、団地での『人との出について話し合い、勢いで『森の里器楽部』とし会い・つながり』のおかげであり、団地からの恩て発足することになり、部長を拝命した。

恵と考えている。テニスは妻からの誘いで始めた

つまり、「自治会役員の情熱」と「団地住民のもので、妻を含めてこれまで出会った方々に感謝

自治会行事への参加」が、マンドリン・ギターク

申し上げたい。

ラブ発足の源であった。

本稿ではマンドリンクラブ、35 年の足どりを振り返ってみたい。

2.「森の里器楽部」の発足

3.『森の里器楽部』としての活動（1）自治会主催の「森の里コンサート」
森の里コンサートは、茎崎第 3 小学校体育館で1983 年には家の数も増え、森の里団地の「自1983 年から 86 年の 4 年間、11 月に開催された。

治会活動」も盛んになってきた。団地住民によるコンサートは「ママさんコーラス」「少年少女コーコンサートを開催する企画が立ち上がり、「コンラス」「茎中ブラスバンド」のほか、森の里器楽サート参加者募集」という回覧がまわった。当時部として、①管楽器合奏②マンドリン・ギター合の自治会役員は若い人が多く、活気に満ち溢れて奏（5 名）③バイオリン・チェロ・ピアノ合奏」

いた。

の 3 部門に分けて演奏した。

私がマンドリンで募集に応じたところ、自治会「森の里コンサート」は、第 4 回で終了となり、役員の方から「バイオリン、チェロ、クラリネッ

マンドリン・ギター以外の部員は退部し、マンドト、トランペット、アルトサックス等が集まった

リン・ギター部員だけのクラブとして継続するこが、これでコンサートができるか？」と聞かれ、「マとになった。この時点で、部員は初心者を含めてンドリンにはギターが弾ける人がほしい」と答え

総勢 12 名、すべて森の里団地住民であった。

た。

（2）マンドリン・ギタークラブ『森の里器楽部』

CROSS T&T No.61

15

としての活動
部員で活動方針を話し合い、①茎崎町文化祭参

人を超え立ち見もでた。
（2）ノバホールでのコンサート

加（1987 年から毎年参加）、②独自のコンサート

2008 年は、クラブ発足 25 周年であることから、開催」（1 年 2 回）、③老人ホーム訪問演奏の 3 本

思い切ってコンサート会場を観客 1000 人の収容

柱を活動方針とした。

力を持つ「ノバホール」にし、お客様は 500 人を独自のコンサートは 1987 年～ 93 年に森の里公会堂で開催した。阿見町、牛久市からの仲間も増え、94 年には待望の指揮者（龍ヶ崎市、部員の友人）が入部した。

超えた。2010 年～ 18 年コンサートは、お客様が600 ～ 850 人となった。
現在のコンサートは、プロのフルート奏者（部員のご息女）、プロのコントラバス奏者、土浦交

牛久市の仲間（部員と同じ会社）は、たまたま

響楽団・つくば学園都市交響楽団のパーカッショ

牛久駅の飲み屋で部員と一緒になり勧誘されて入ン奏者の 3 名に賛助出演を仰ぎ、お客様から好評

部、指揮者はこの牛久市の仲間の同窓生でこれまをいただいている。

た飲み屋で勧誘され入部した。

（3）老人ホーム・病院・幼稚園などの訪問演奏

森の里自治会の音頭で立ち上がったクラブが、飲み会を通じて部員の住居地域が拡大し、部員数も 20 数名に増えた。

訪問演奏依頼があった施設を訪問しており、頻度は年 2 ～ 5 回程度である。

1994 年に茎崎圏民センター 2 階大会議室で「森5. 再び自治会主催の「森の里コンサート」の里器楽部 10 周年記念コンサート」を開催し、2017 年に、森の里自治会役員から「森の里団

100 名以上のお客様においでいただいた。96 年ま

地発祥のクラブなので、ぜひ森の里公会堂で 90で同会場でコンサートを開催した。

分程度のコンサートを開催してほしい」との要望

老人ホーム訪問演奏は、老人ホームに声掛けし、承諾していただいたホームへうかがった。

4. マンドリン・ギターアンサンブル「ラ・フォレスタ」の誕生
森の里住民以外の部員が増えたので、1997 年があり、31 年ぶりに自治会主催のコンサートを行った。往時と同様に自治会役員の情熱を感じ、感無量であった。18 年も同様に自治会から要望があり、森の里公会堂でコンサートを行った。

6. クラブ活動の継続要因に部の名称を「マンドリン・ギターアンサンブルクラブが 35 年継続しているのはなぜか ? と自『ラ・フォレスタ』」と改名した。フォレスタはイ

問自答してみると、健康であったことは言うまでタリア語で「森」を表し、森の里の名残りを引きもないが、結局は「人との出会い・つながり」に継いだ。活動方針は、「森の里器楽部」と同じ 3

恵まれたことだと思う。

本柱とした。

①団地内の楽器演奏者を集めてくださった自治会

部員数は、当初 20 名程度であったが、コンサー

役員の方々の並々ならぬ情熱のおかげ

トを聞かれた方などが入部され、現在では 40 名

②部員の友人、コンサートを聴かれた方（初心者程度に増えた。年齢は 40 ～ 70 代、男女ほぼ半々を含む）が部員となってくださったおかげである。
これまでにお亡くなりになった方、退部された方もいらっしゃるが、不思議と新しい部員が増え、時代の流れを感じる。
（1）つくばカピオでのコンサート
1997 年～ 2006 年は、ちょっと背伸びをして380 人収容可能な「つくばカピオ」でコンサートを行った。06 年コンサートでは、お客様が 400

16③賛助出演者の方が毎年ご協力くださるおかげ④コンサートにお出かけくださるお客様がいてくれるおかげ⑤老人ホーム訪問演奏で喜んでくれる方がいてくれるおかげ

7.「おでん屋はずみ」との出会い
今後も有意義な生活を過ごすためには心身ともCROSS T&T No.61

に健康であることが必要である。精神状態の安定て、自分も楽しみ・人に喜んでいただける活動をを維持するため、私は酒でストレスを解消する傾

したいと考えている。
私の精神安定剤としての『おでん屋はずみ』の向がある。
2 年前、森の里団地内に、みんなの集まり処「お存在価値はますます強まっていくと思われる。
◇

でん屋はずみ」が開店した。歩いて帰れる団地内◇に『おでん屋はずみ』ができたことは誠に喜ばし

昨年 11 月ノバホールで開催の 35 周年記念コン

いことであり、帰宅する金曜日の 9 時頃に月 2 回

サートで高橋代表は静かな口調で閉会のあいさ程度の頻度でお世話になっている。

つを述べた。来場者への謝辞の後、「35 周年といこのお店は、私の 2 男と同級生である羽澄大介

うことは、当然ながら私たちは、スタート時には氏がオーナーであり、不思議な縁を感じる。オー

35 歳若かった」と過ぎし日々を振り返った姿がナーのお父様がお店を手伝われており、料理の新印象的だった。虚飾なく、凛として話をされる姿

メニューを考案くださるのもうれしい。また、「今を見て、35 年の間クラブを維持、3 市町にわたる

日は高橋さんに会えると思い飲みに来た」と言っ部員にまで発展させてきたリーダーの姿を見た気てくれる常連客もいて、嘘でもうれしい。他愛もがした。音楽の普遍性がメンバー共通の根底にあない話をするだけだが、この出会いも元気の素でるだろうとは想像できるが、それに加えて高橋代ある。

表の穏やかではあるが揺るぎない断固とした意志

そう遠くない時期に、私は仕事を辞めることにがアンサンブルを可能にしているのだろう。
高齢化が衰退とイコールではなく、知識・経験なる。
羽澄オーナーの父親とは、若さを保つ秘訣は「健の集積と考えると楽しくなる。寺山修司をもじっ

康、人に必要とされる生きがい、動く、ポジティて言うなら、“団塊の世代よ、書を捨てて街へ出ブ思考」であるということで見解が一致する。退よう”である。（羽澄順二／ CROSS 編集委員会委

職後は、体力が続く限り「人との出会い」を通じ

員長）

クロス俳壇

卒業す

一斉に首あげ鴨の翔つ気配

受験子の皆無口なり朝のバス

風はらむ枝垂桜のうねりけり

靴箱に名札を残し卒業す浦蛙

をちこちに野焼きの煙たつ日和

浅田「対岸」結社同人

俳人協会会員CROSS T&T No.61

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Thinking Theme

スマート社会への実装

農業機械を中心とするスマート農業
マルチロボットが拓くロードマップ
農業・食品産業技術総合研究機構 農業技術革新工学研究センター
高度作業支援システム研究領域長

八谷満

3 年前ではあるものの、当時発表された TPP 関能とするスマート農業の実現において、研究開発

連政策大綱では、輸出力の強化、マーケティングと同時に生産現場での実証の取組みも進められ、力の強化、生産現場の体質強化、付加価値の向先端技術が現場レベルで急速に浸透しつつある。

上など力強い文言が並んでいたが、生産現場が直すなわち、農地集積による労働生産性の向上や新面する人手不足の問題解決なくして、何一つ解決

規就農・異業種参入の促進も重要であるが、土地できない（図１）。農業センサスなどをみても、利用型農業を例に挙げれば、圃場の土性や地形、

この 10 年程で高齢農業者の離農などが主要因と気象など諸条件の影響を受けるため、生産性を高なって農地が流動化し、地域農業担い手への農地めるためには圃場特性に応じた農作業方法や資材集約が急速に進んでいる。受け手となる担い手経を選択する必要がある。また、安定した食料生産

営では経営規模の拡大とともに広域に分散した圃を達成するためには、現状では人間の“経験則”

場を管理する必要に迫られ、従来型の経験則にに基づく栽培技術が多く、技術習得に数年単位の頼った生産管理が困難となる同時に、経営・生産時間を要する。これは水田作等土地利用型農業にを担う人材や後継者の確保と育成も大きな課題と限らず、園芸・畜産分野でも同様の事情を抱えるなっている。

ことは言うまでもない。
また、ロボット化を含めた超省力技術も日本農

1．ICT・IoT およびロボット化による農作業の自動化

業を持続的に発展させるうえで必須である。特ICT やロボット技術等異分野の知識・技術を積

情報と気象情報に基づく栽培管理により気象災害

極的に活用し、超省力化や生産物の高品質化を可を回避し、肥料や農薬の削減による生産コストの

図１18に、土地利用型農業においては農作物の生産環境

国内農業生産現場を取り巻く現状

CROSS T&T No.61

図２

国内農業のスマート化の現状と課題低減を実現する技術の開発を進め、大規模経営体

2017 年３月、農林水産省生産局長通知として発向けに超省力・高生産で環境変化に強い日本型の表され、併せて「農業機械の安全性確保の自動化

スマート農業生産システムを確立することが求めレベル」が次のように定義されている。

られる（図２）。

2．社会実装に向けた農業機械の自動化・高度化

レベル 0 は、手動操作。走行・作業、非常時の緊急操作など、操作の全てを使用者が手動で実施。
レベル 1 では、GPS やカメラを利用した自動操舵の技術であり、特に前者は欧米の大型トラクタ

2013 年 11 月、農林水産省に“スマート農業研

ではお馴染みで精密農業には不可欠な技術となっ究会”が設立され、以降、ロボット農機や ICT 活ています。また、当該技術に比して低価格を実現

用による近未来農業についてより具体的な検討がした後者の画像処理技術を導入してトラクタの直行われてきた。特にロボット農機に関しては、「日進作業をアシストするシステムも注目されてい本再興戦略 2016」で、2018 年度までに有人監視る。なお、レベル０からレベル１は上記 GL の対下におけるロボット農機の実用化と安全性確保ガ

象から除外される。

イドラインを年度内に策定すること、2020 年まレベル 2 においては、有人監視下での自動化・でに遠隔監視による圃場間移動を含む無人走行シ

無人化であり、ロボットと有人機（ロボットのステムの実現が盛り込まれた。

監視を兼ねる）の協調作業システムが含まれる。

これを受け、スマート農業研究会は「ロボット2018 年は、これまで民間企業や大学、研究機関

農機に関する安全性確保ガイドライン（案）」をにおいて実証研究が進められてきたロボット農機

2016 年 3 月に策定した。本案に対して、その有の社会実装元年であり、現在極めて重要な時期を効性について実証試験等を通じた検証が１年間に迎えている。

わたって行われた結果、「農業機械の自動走行に

レベル 3 は、遠隔制御による完全無人化の実現

関する安全性確保ガイドライン」（以下、GL）がであり、これには自動運転による圃場間移動も含CROSS T&T No.61

19まれている。レベル 2 およびレベル 3 には安全確

トトラクタの研究開発で 2016 年、第７回ロボッ

保の技術開発やほ場の整備が不可欠である。

ト大賞（農林水産大臣賞）を受賞し、2018 年 10以上の農業機械の安全性確保の自動化レベルに

月に 4 型式のロボットトラクタを上市した。クボ

応じた技術のステップを図 3 に示す。

タは有人監視下で耕うん、代かきが可能なロボッ

1）STEP 1：GPS ガイダンス・自動操舵システム

トトラクタのモニター販売を 2017 年６月から開本システムは前記レベル 0 からレベル 1 に相始した。井関農機も同様にロボットトラクタ商

当する。様々なスマート農業技術がある中で、よ品化のプレスリリースを経て、2018 年 12 月に上り区画の大きな稲作・畑作経営を中心に、人工衛市した。前述の「2018 年度までの有人監視下に星によって現在位置を計算する衛星測位に基づいおけるロボット農機の実用化」とは、ロボットとて実時間でモニターに作業経路を表示する GPS ガ

有人機（随伴機）による協調作業体系に適用でき

イダンスシステムや作業経路の保持を自動的に行るシステムを意味する。上記各農機メーカーから

う自動操舵装置の導入が北海道を中心に進んでい

市販されつつある製品は、この協調作業体系でのる。北海道向け出荷台数（2008 ～ 2016 年度累計）

利用を大前提としている。これら車両系ロボット

としては、GPS ガイダンスシステムが 7,000 台では障害物検知センサを装備しており、自動作業中

全国の 81%、自動操舵装置においては 2,840 台でに人や障害物を検出してアラームや一時停止、待同 94% を占める。なお、GPS 衛星からの信号受信機など適切な行動を取ることもできる。なお、前だけでは測位誤差が大きく、ガイダンスでの利用

出 GL に則って、遠隔監視・自動運転等その特性は難しいため、受信情報は以下の 3 つのいずれかを鑑みれば、従来の農業機械とは異なる観点からの方法：ⅰ .RTK、ⅱ .VRS-RTK（仮想基準点方式の安全性の評価が必要不可欠となる。効果的なリを利用した RTK）
、およびⅲ .DGPS で補正する必スク低減に努めるとともに、ロボット農機自体の要がある。本システムは、いわば“農作業用カー

安全性については統一的な安全基準にもとづく第ナビ”ともいえるシステムであることから、農業三者機関による評価の実施と、その結果にもとづ生産現場からはその導入効果として、①防除用

いた認証などの付与が必要になる。農研機構は、マーカー設置作業が不要になった②夜間作業が可

高度に自動化された農業機械等の安全性に関わる能となり適期作業の確保が容易になった③肥資材

ISO10975 や ISO18497、ISO25119 等の国際規格やの重複散布や播きムラの改善④トラクタの大型化

前出 GL 等に鑑み、人・障害物検出システムの性により旋回半径が大きくなった
ことから一行程
飛ばしの作業が可能といった事
例が挙げられる。
2）STEP 2： 社 会
実装に向けたロ
ボットトラクタ
前述の農機の自動走行・無人シ
ステムの実現に向けた国の施策に 呼 応 し て、 ヤ
ンマーはロボッ20

図3

農業機械の高度化・自動化のステップ

CROSS T&T No.61

能評価試験方法を策定してきた。2018 年度から
農研機構が行う農機の安全性検査のうち、ロボッ
ト・自動化農機検査の主要な実施方法及び基準に「人・障害物検出機能確認試験」を導入し、すでに農機メーカーからの依頼に応じて評価試験を実施する体制となっている。今後は、農研機構が行うこの安全性検査において安全基準の拡充と段階的評価を導入して行く予定としている。

3．ロボット農機における今後の課題
人に代わる労働力として、トラクタや田植機、

図4

マルチロボットトラクタシステムによる水田の代かき作業

コンバイン等の農業機械をロボット農機として使準として基準整備されているものが多く、2014

用し、一人で複数台のロボット農機を同時に運用

年の統計では水田全体の約 64% が 30a 程度以上のすることができれば大幅な作業能率の向上と労働区画であり、約 10% 弱が 1ha 程度以上に区画整備

コストの削減を達成することが可能となる。現されており、約半数の水田が 30a ～１ha 程度の在、内閣府主導による戦略的イノベーション創造区画である。経営規模を拡大させている担い手でプログラム（SIP）において「次世代農林水産業

はそのままに分散した圃場を多く耕作している。

創造技術」のテーマのもと、複数のロボット農機

また、作業の効率化を目指して、区画を１ha 以を同時に運用するシステムの研究開発が進行して上に整備する事業も進められている。こうした背いる（図４）。また、ⅰ . 通常 2 名体制で行う田景に鑑み、SIP においては前述の「2020 年までに植え作業を苗補給者 1 名での運用が可能、ⅱ . 外

実現すべき遠隔監視による無人システム」に相当

周以外の植付を自動化、ⅲ . 事前の経路生成は不するシステムを開発している。ただし、これまで

要、ⅳ . 独自の制御システムによる高速旋回、なの実証試験等で複数台のロボット農機を常時、遠どを特徴とする自動運転田植機（図 5）における隔で監視を行うことは人の能力を超えていると判実証試験等も大詰めを迎えている。

断している。したがって、2020 年までに実現す日本の水田は長辺 100m、短辺 30m の 30a を標るシステムでは人が常時映像を監視して対応するのではなく、ロボッ
ト農機自体の障害物・人検出能力を上げ、ロボット農機からの異常警報情報等により人が遠隔で行う監視作業を補助・補完する技術が必要と考える。また、遠隔からのロボット農機の操作・操縦技術が必要になる場面も想定される。また、こうしたロボット農機の安全かつ効率的

図5

CROSS T&T No.61

自動運転田植機の構成

なスマート農場に係

21

図６

データ駆動型スマート農業の概念

わる基盤整備基準や安全要件等を明らかにしてい工程管理や改善を進めるための様々な情報の蓄積く必要がある。

や提供を図ることとしている。IT ベンダー各社

4．データ駆動型スマート農業へのシステムにはオープン／クローズな部分があるので、そこに配慮しながら、上述のロボット農機

上述した無人作業システムの将来像は、作物の等を介して取得されるデータや情報を WAGRI に連生育状態を認識して最適な処方箋に基づく作業を携可能にする取組が必要である（図 6）。併せて、行うことができるスマートロボット（前出図３中農研機構やその他の公的機関が所有するパブリッ“STEP 3”）である。インターネットに接続して、クデータの提供を通じて農業データを広く使える

作物・圃場・気象情報など様々な情報を収集・分析・

環境整備を進め、センシング技術を活用した栽培

活用して的確な作業を自律的に行うことができ、管理や、流通・消費の効率化などにつなげていけ

IoT 機器を介して低コストなスマート農業の実現ると考えている。今後は“儲かる農業”に向けた、を目指すものである。昨年８月に「農業データ連

フードバリューチェーン全体としてのデータ連携

携基盤協議会」（通称：WAGRI）が発足し、生産の基盤の構築が重要となる。

［八谷満（はちや・みつる）］

農研機構・農業技術革新工学研究センター高度作業支援システム研究領域長
博士（農学）
生研機構（現・革新工学センター）で繋ぎ飼いを対象とした搾乳ロボット開発研究や紫外線励起法を用いたコメの非破壊鮮度評価技術研究、北海道農研
では大規模畑作圃場を前提としたキャベツ機械収穫体系や個体別生育マッピ
ング手法の研究などに従事。農研機構革新工学センター ICT 管理役等を経て、
現在スマート農業全般に関わる技術開発の課題などの運営担当。

22

CROSS T&T No.61

Tsukuba

サイエンス

南極から踏み出した一歩
地球気候変動を解き明かす「エアロゾル観測」
気象庁気象研究所 環境・応用気象研究部 第四研究室 リサーチ・アソシエイト

木名瀬
1．はじめに健

3．エアロゾルと気候変動

昨今、大気中浮遊粒子（エアロゾル）がキー

エアロゾルは気候変動に関係します。太陽放射

ワードとなりました。私の研究テーマで、現在はを吸収・散乱し大気を加熱・冷却する効果を直接

放射性セシウムを含むエアロゾルの環境動態、微効果、雲核となって雲の性質を変え、太陽放射の小金属粒子の分布、氷晶核となるエアロゾルの解収支に変化をもたらす効果を間接効果と呼びま明などを主テーマとしています。茨城大学博士学す。エアロゾルの多くは散乱性で、全体としては生だった頃には、第 52 次南極地域観測隊（2010-

冷却効果を持つとされますが、加熱に寄与するエ2012）に参加して、南極積雪中の黒色炭素質エア

アロゾルもあります。その代表格が BC です。

ロゾル (Black Carbon、BC) の研究に取り組みました。やっと論文として体をなし、今回はその内容について紹介します。

2．エアロゾルとは4．BC とはBC は①炭素質で、②光を吸収し、③難燃性の粒子と認知されています。化石燃料や植物の不完
全燃焼（バイオマスバーニング）で生じ、直径エアロゾルとは大気中の浮遊粒子全般のこと

10 ～ 100nm の微細粒子が凝集し、数濃度で 80 ～で、2 マイクロメートル（µm）周辺を境に、粗大150nm、質量濃度で 100 ～ 200nm にピークを持つ粒子と微小粒子それぞれにピークを持つ粒径分布

粒径分布（質量等価粒径）となります。基本的にを示します。粗大粒子は鉱物や海洋からの塩、植は疎水性で、硫酸や塩、有機物と合体（内部混合）生や菌類が放出するバイオエアロゾルが主です。

して親水性となり、間接効果にも寄与したり、健

大気中での寿命は短く、湿性除去（雲や雨滴への康影響を及ぼしたりします。

取り込み、衝突など）と乾性除去（重力沈降など）の両方により大気中から除去されます。

BC は温暖化に寄与し、IPCC 第 5 次報告書では
CO2、CH4 に次いで重要としています。UNEP ＆ WMO

微小粒子は大気中のガス成分から二次的に生じの 2013 年発表では BC を短寿命放射影響物質とし、る硫酸塩や有機炭素、そして BC が主となります。

温暖化に対して有意かつ短寿命で、排出対策の成PM2.5 を簡易的に説明すれば、エアロゾルの中で果を早く効果的に得られるとしています。

も直径 2.5µm よりも小さい粒子のことを指し、微BC は光学的に黒く、雪氷表面の反射率（アル小粒子を主とします。越境汚染で知られ、大気汚ベド）を低下するため、沈着した後も温暖化に寄染物質と混同されがちですが、有害なものも自然与する特徴があります。雪氷中 BC は年代・地域

由来の無害なものもあります。微小粒子の場合にの差が大きく、温暖化への寄与過程も複雑で、気は乾性除去はあまり効果的でなく、主に湿性除去

候変動への見積もりの不確定は大きいです。そので大気中から除去され、粗大粒子よりも大気中でため、雪氷中における BC の世界的な分布を知るの寿命が長く、遠距離を輸送されます。

ことは、正確な気候変動予測を得るために非常にCROSS T&T No.61

23

図1

透過型電子顕微鏡で観察した BC。(a) は 2018 年春、福岡観測時に大気中から採取したもの。矢印の粒子が BC で、硫酸塩と内部混合している。(b) は昭和基地で採取した積雪溶液中の BC。大気中の BC と大きな違いはなかった。

重要といえます。

5．南極観測の重要性

く影響します。しかし、サンプル採取自体困難なため、その理解はあまり進んでいません。また、
雪氷中 BC の気候影響を見積もるには BC 濃度の他、南極は北半球より人も陸地も少なく、南極大気

粒径分布も重要となりますが、その粒径分布を測は地球大気の元来の状態に最も近いため、気候変定する技術は近年開発された手法であり、南極積動を解くカギとされます（生物活動、人為活動に雪に対する適用例は限られています。気候変動予よる影響が小さく、地球の変動をとらえやすい）。

測のために、南極雪氷中の BC 研究は非常に重要

南極は地球気候変動を解き明かすための最前線なな課題なのです。

のです。
また、南極は雪氷に覆われた広大な大陸であり、その雪氷質量収支や気候変動影響は地球全体に強6．昭和基地積雪中 BC の観測
本研究では第 52 次南極地域観測隊の越冬観測中に昭和基地で採取した積雪サンプルを使用しました。採取地点を
図 3 に示します。
積 雪 中 BC の 粒
径 分 布 は、Single
Particle

Soot

Photometer(SP2) と い
う個々の大気中 BC 質量を測定する装置と、溶液中の粒子をエアロゾル化するネブライ
ザーのカップリングで測定しますが、ここで大きな問題が生じます。一般大気の BC は
図2

積雪中の BC によるアルベド効果説明図。積雪・地表大気の加熱によりフィードバックし、より強く積雪の昇温効果を示す。

24

1µm より小さい粒子が主で、SP2 の測定レン
CROSS T&T No.61

図3(a) は昭和基地での雪サンプリング地点の写真（四角枠で示した）。(b) はみずほ基地までの地図

で、黒点で示す 3 地点が内陸サンプリング地点

ジは 750nm までとしていますが、実際に積雪中発見を得ました。1 点目は、積雪中 BC 濃度は 12BC を測定すると、もっと大きな粒子が存在する

月に急上昇するが、大気中 BC 濃度は 7-8 月に高く、のです。このため東京大学のグループが独自開発

地表大気中 BC 濃度とは別な要因で積雪中 BC 濃度

した拡張型 SP2（東京大学、極地研究所所有の 2の急上昇が生じたことが明らかになりました。高台を使用）を採用、大粒の BC も測定可能にしま

濃度時の BC 濃度は過去の観測例より高い数値とした。

なっており、今後の気候変動予測に重要なインパ

南極低濃度サンプルの分析では、実験過程におクトを与えます。

ける粒子ロスなどの影響低減が重要です。そのため、国内でも積雪を採取し、測定手法確立のための実験も約 1 年かけて行いました。不思議なことに、雪または溶液を加熱すると BC 粒径分布にわずかな変化とロスが生じ、かといって融解に時間をかけると容器内壁に BC が吸着し、粒子ロスを生じることが分かりました。そこで、－ 20℃の低温実験室のクリーンベンチでサンプルを小瓶に分配、低温 (5℃）かつ短時間で融解しました。
通常の積雪中 BC 測定では、ここまで徹底しませ図4

昭和基地積雪中 BC の濃度粒径分布の観測結果。mBC は BC 質量濃度を個数濃度で割り算し、簡易的に 1 個当たりの平均質量を求めたものん。南極はサンプル採取だけでなく、その分析も困難です。

BC 粒径分布にも特徴があり、北極やその他北

私は気水圏モニタリング隊員だったので、モニ半球での観測例に比べて小さい粒径分布を示し

タリング観測項目の保守が本業で、本研究は仕事ました。昭和基地サンプルでは質量中央径 (MMD)とは別に進めました。失敗してはアイデアを巡らで 149-191nm でしたが、北極では 216-383nm と報

せ、空き時間でコツコツ進めたことを覚えていま

告されています。これは、BC の輸送距離が長く、す。大気中 BC 濃度の連続観測、エアロゾルサン

その間に除去過程を経て残ったものが到達するたプリングも同様に行いました。

めと考えられますが、正確にはわかりません。さらに、明確に 2 山粒径分布を示し、小粒径ピーク

7．世界初、解き明かす南極積雪中 BC の粒径分布の位置はあまり変わらないということが分かりま

南極積雪の BC 測定結果からは、いくつかの新定例は世界初の成果となります。粒径分布の違い

CROSS T&T No.61

した。昭和基地近辺での積雪中 BC 粒径分布の測25と考えています。12 月は
南半球の夏、昭和基地近辺は白夜のため、24 時間
太陽は沈まず、気温は時にプラスとなります。雪の融解・蒸発が加速的に
生 じ、 積 雪 表 面 で の BC
濃縮が生じたのではないかと考えています。
内陸の積雪の方が、BC濃度が高いことも、ポス
図5

昭和基地積雪中 BC 粒径分布。

(a) は 4 ～ 11 月で mBC が 4 未満、(b)は同時期の mBC が 4 以上、(c) は 12
月のサンプルを示す。どれも 2 山分

トデポジションによると考えています。昭和基地
では内陸よりも雪の供給布を示し、小粒径側の MMD はあまり量が多く新しい雪が多い

変化なかった。

と考えられます。内陸では雪が解けるような気温は積雪中 BC の加熱量の大きな違いとなり (30 ～にはなりませんが昇華が進むので、氷内部で BC

40%)、
気候変動予測をするために重要な情報です。

濃縮が進むと考えられます。

内陸の雪からも面白いことが分かりました。人

本研究の範囲で確実にプロセスの違いや粒径分が常駐し活動している昭和基地近辺の方が汚染を布の変化を説明することは困難ですが、ポストデ受けやすく BC 濃度も高いと想像しましたが、内ポジションは氷晶核形成して雪に取り込まれる過陸の雪の方が昭和基地よりも BC 濃度が高い結果

程とは異なり、大きい粒径粒子の成長過程と関係となったのです。

すると考えています。

8．積雪表面における BC の濃度粒径分布を変える決定要因とは？

9．おわりに
私が南極を志したのは中学 2 年生の頃です。人なぜ 12 月に BC 濃度の急上昇が起きたのでしょ

間だけなく、地球上全ての生物が幸せに暮らせるうか。それはおそらくポストデポジションによるようにしたいと考えたのがきっかけでした。実際に南極に立つと、地球規模で様々な変化が起きていることを感じます。例えば、南極ではエアロゾ
ルが少ないため息が白くないという話は有名です
が、現在の昭和基地ではそのような日の方は珍しくなりました。最近では排出規制を各国が守っても温暖化は止まらないという報告もあります。豊
かな生活の裏で犠牲にしてきたものに目を向ける
時なのでしょう。
帰国して空を見上げた時、随分と真白に見えたことを覚えています。白い空はエアロゾルが多い

図6

26

気象庁が観測し公表している気象観測結果。

ということ。南極の空が今でも深い紺碧の空だっ

12 月には全天放射量が飽和し、気温も 0℃を超え、たことは、まだ諦めるのは早い、この空を未来へ

急激に積雪深が減少している

伝えよう、と語っていたように感じました。
CROSS T&T No.61

図 7．南極の風景 (a) はラングホブデ周辺にあるハムナ氷瀑の写真。(b) はルンパ C で撮影した抱卵中のアデリーペンギン

本研究は第 52 次南極地域観測隊、極地研究所、

K.,Tsukagawa-Ogawa,Y.,Shiobara,M.,Kondo, Y.,Moteki,N

東京大学、茨城大学の皆様をはじめとして多くの.,Ohata,S.,Mori,T.,Hayashi,M.,Hara,K.,Kawashima.H.,&

方々の協力のもと成果を得ることができました。
厚く御礼申し上げます。

Kita,K.(2019).Concentrations and size distributions ofblack carbon in the surface snow at eastern Antarctica
in 2011, in revision.

＜参考文献＞

5．Mori,T.,Moteki,N.,Ohata,S.,Koike,M.,Goto-

1．IPCC.(2013),Contribution of Working Group I to

Azuma,Miyazaki,K.,& Kondo,Y.(2016).Improved techniquethe IPCC Fifth Assessment Report Climate Change

formeasuring the size distribution of black carbon

2013:The Physical Science Basis

particles in liquid water. Aerosol Science and2．Khan,A.L.,McMeeking,G.R.,Schwartz,
J.P.,Xian,P.,Welch,K.A.,Lyons,W.B.and McKnight,D.

Technology,50(3),242–254.https://doi.org/10.1080/0278
6826.2016.1147644

D.Near-surface refractory black carbon

6．Schwarz,J.P.,Gao,R.S.,Perring,A.E.,Spackman, J.

observations in the atmosphere and snow in the

R.,&Fahey,D.W.(2013).Black carbon aerosol size in

McMurdo Dry Valleys, Antarctica,and potential

snow.Scientific Reports,3(1),1356. https://doi.

impact of Foehn winds.Journal of Geophysicalorg/10.1038/srep01356

Research: Atmospheres,123,2877-2887,doi.
org/10.1002/2017JD027696

7．Sinha, P. R.,Kondo,Y.,Goto-Azuma,K., Tsukagaw
a,Y.,Fukuda,K.,Koike,M.,et al.(2018).Seasonal

3．Kinase,T.,Kita,K.,Tsukagawa-Ogawa, Y.,Azuma.

progression of the deposition of black carbon by

K.,&Kawashima,H.(2016).Influence of the melting

snowfall at Ny-Ålesund,Spitsbergen. Journal of

temperature on the measurement of the mass

Geophysical Research:Atmospheres, 123, 997–1016.doi.

concentration and size distribution of blackorg/10.1002/2017JD028027

carbon in snow. Atmospheric Measurement

8．UNEP and WMO.(2011),Integrated Assesment of Black

Techniques.9,1939-1945, doi:10.5194/amt-9-1939-2016

Carbon and Tropospheric Ozone,Summary and Decision

4．Kinase,T.,Adachi.K.,Oshima,N.,Goto-Azuma,[ 木名瀨

Makers健（きなせ・たけし）]

1985 年茨城県東海村生まれ。茨城大学理学部宇宙地球システム科学専攻科、理学博士。博士後期課程在学中に国立極地研究所の特任専門技師となり、第 52 次
南極地域観測隊越冬隊員として 2010 年 11 月～ 2012 年 3 月まで南極で過ごした。
帰国後は福島原発事故により放出された放射性エアロゾルの研究や、中国からのPM2.5 越境汚染に関する研究も並行した。2018 年 4 月より気象庁気象研究所のリサーチ・アソシエイト。主に電子顕微鏡を使用して、放射性エアロゾルの環境動態、
金属エアロゾルの酸化能に関する研究、氷晶核生成に関わるエアロゾルの解明をテーマとしている。また、南極と環境問題について広める講演活動等を行っている。

CROSS T&T No.61

27

国土地理院の公開施設「地図と測量の科学館」

地図で確認出来るようにすることで、地域での防術開発を進めてまいります。これらの取り組みを

災力の強化や防災教育の充実を支援していきたい

通して高精度測位社会を実現することにより、新と考えております。

たなビジネスの創出を支援していきたいと思って

高精度測位社会に向けた重点的な取り組み
昨年 11 月に準天頂衛星システム「みちびき」

おります。

むすびに

がサービスを開始し、電子基準点網によりセンチ

明治政府に国土地理院の前身機関である民部官

メートル級の衛星測位サービスが具現化しつつあ

庶務司戸籍図掛が設置された 1869（明治 2）年かります。今後は、衛星測位で標高を直接特定する

ら起算して、近代測量 150 年の節目となる本年は、ために必要となる精密重力ジオイドを航空機を用

これまでの振り返りに加え将来の測量・地図政策

いた重力測量によって整備するとともに、地殻変を考える機会としたいと思っています。「地図と動による測位結果と地図等とのズレを常時補正す

測量の科学館」では、国土地理院のこれまでの活るシステムを構築します。また、民間等の GNSS

動や今後の取り組みなどに関して積極的に情報発（⇒クロスワード）観測点等も活用しながら電子信を行っているため、是非皆様もご来館ください。

基準点網の更なる充実を行っていきたいと考えてまた、科学館以外でも石岡測地観測局のほか、おります。

防災関連イベントや道の駅での PR キャラバンな

地 図 分 野 で は、3 次 元 地 図 情 報 の プ ラ ッ ト

ど、様々な時機をとらえて国土地理院の活動や取フォームに関する規格化を推進するとともに、AI組をもっと国民の皆様に知って頂けるよう取り組などを活用しながら地図更新の迅速化に関する技

んでまいりたいと思っています。

［川﨑 茂信（かわさき・しげのぶ）］
1961 年 福井県生まれ
1986 年 4 月 建設省入省
2015 年 4 月 国土交通省 道路局 国道・防災課長
2017 年 7 月 国土交通省 中国地方整備局長
2018 年 9 月 現職（国土地理院長）

CROSS T&T No.61

29

Today & Tomorrow

まちづくり

取手市における「創造郊外」の実践
アートプロジェクトが紡ぐ創造的社会関係資本
取手アートプロジェクトオフィス
1．はじめに－ベッドタウン・取手とアートプロジェクト理事・事務局長

羽原 康恵

して市民（市内外・居住地は問わない）の三者共
同事業として継続している。発足 2 年目に三者により組織される実行委員会が発足し、実働する市

茨城県南に立地する常磐線（快速）の始発駅、民らが実施本部の中心となって担ってきた。2010

利根川を超えて千葉と接する都心への玄関口。古年には活動に携わってきた市民有志が NPO 法人を

くは水戸街道の宿場町として栄えた取手では、立ち上げ、現在では実行委員会と NPO が両輪とな

2019 年で 20 周年を迎える取手アートプロジェク

り活動の基盤をつくっている。

ト（TAP）が活動を続けている。都心から 40km 圏内、

筆者はこの NPO 法人に所属し事業を担っている

都内まで電車で 40 分の取手市は都心通勤者の住が、そもそもは筑波大学大学院在学中にインターまいを支えるベッドタウンとして発展してきた典ンとして TAP に関わったのが取手との出会いだっ型的な郊外のまちだ。高度経済成長期の労働人口

た。TAP での活動に参加し、芸術を通じて人の関流入を経て、旧公団住宅の大規模団地をはじめ住係を結び既存の価値観を変えるような活動をつく

宅団地が開発され 1970 年に市制が施行された。

る地域型アートプロジェクトの面白さに目覚めてこの街にアートプロジェクトが生まれることにしまった。そもそも国際政治学を学んでいた自身なったきっかけは、91 年の東京藝術大学取手キャがなぜ今地域における芸術文化活動をライフワー

ンパス開設の後、99 年に新設された先端芸術表クにするに至ったかは、まさにアートプロジェク

現科に対する取手市からのパブリックアート設置

トが持つ効力の発現でもあるように考えているのの打診にあった。同科開設のタイミングは取手駅
東口の再開発の完成期と重なっており、市は藝大の新設科に駅前の野外展示スペースへの作品制作を依頼した。しかし同科の返答は、ただ作品を置くのではなく、形のないプロジェクト実施の逆提案だった。芸術作品を街なかに置くだけでは、いつか風景になり作品としての魅力を失うであろう
こと、またその土地に関わりない芸術作品を屋外に恒常的に置くことへの批判など、2000 年代に入る時代、社会と芸術の関係を切り拓こうとしていた先端芸術表現科の教授陣の意思が市に受け止められ、そこに積極的に参画する市民が加わることによって郊外のまち取手での「アートプロジェ
クト」がはじまることになる。
TAP はこの流れから取手市と東京藝術大学、そ30

図1

取手アートプロジェクト運営体制図CROSS T&T No.61

写真 1

TAP2006 公募展の会場・旧戸頭終末処理場で参加アーティストとスタッフで、それについて事例とともに述べていきたい。

2．まちとアートプロジェクトの変容する関係

なら、前者は「フェスティバル型」、後者は「通年プロジェクト型」の活動と定義できる。
TAP がはじまった 1999 年から 2009 年までは、

TAP はこれまでに一度大きく活動の形を変える

秋の一定期間に会期が設定され、その期間に取手転換期を経験している。その折々でアートプロ

を訪れるとアート作品やアーティストに出会える

ジェクトと取手のまちおよび人との関係性は変という事業形態であった。内容は、全国公募で選わってきた。活動の形を第 1 期と第 2 期に分ける出した作品を市内に展開する「現代美術の野外公募展」を偶数年に、奇数年は取手市内および近隣の芸術家のアトリエを公開する「オープンスタジオ」を開催した（99 年のみ、2 事業を同時開催）。
公募展は年を追うごとに若手芸術家の登竜門としての位置づけを確立し、オープンスタジオでは最
近年の 09 年度には 52 組 125 件のアーティストが参加するなど、12 年間のフェスティバル型取組
は広がりと結実を見せていた。この期間は TAP といえば秋に数週間行われるプログラムのことであり、多くの来場者にとっては「見にいって楽しめるもの」であり、新鮮な芸術表現との出会いの場でもあった。しかし一方で、会期が終わった後は

写真 2 TAP2003 オープンスタジオ 旧農協の蔵を活用した「アトリエ蔵」

作品が姿を消し街なかには何も残らない。毎年、秋の展覧会実施に向けて春から夏は準備に奔走し、秋に本番、冬に実績報告のちにまたすぐ次年

CROSS T&T No.61

31

度の準備……というサイクルは
現場を疲弊させてもいた。もっと中長期的なビジョンをもって事業を設計するために NPO 法人を立ち上げたいという声も出ていたところ、2009 年に意図せぬ転換期が訪れる。活動立ち上げ
からほぼずっと中枢にいた東京藝術大学の渡辺好明氏が急逝され、12 年目の TAP にとって中心
人物の不在はそのまま事業終了

写真 3

サンセルフホテル青空フロントでゲストを待つホテルマンたちの可能性も孕んでいた。しかし現場有志とこれまでに TAP に関わってきた専門家

ぞれ活動拠点を市内に構えており、各プログラム

らが TAP を発展的に続けていくべく、NPO 法人のにはパートナーとなるアーティストと、彼らの活立ち上げを決めたのである。

動を面白がって関わる地域の人びとがいて活動を

これ以降が TAP の活動の第 2 期にあたる。それともにする。

までに実施していたフェスティバル型事業から、団地のプログラムを例に取ると、取手井野団地

特定のテーマのもと通年で活動を継続するプロのショッピングセンターにあった空き店舗がコ

ジェクト型へと移行した。これをスタートするに

ミュニティカフェ兼アートスペースとして、現在あたり、TAP が活動の軸としたのは「郊外」のまの活動拠点「いこいーの＋ TAPPINO」となった。

ち取手の特性である。ひとつは『アートのある団

この場所は取手市高齢福祉課の施策でもあり、取地』。取手のなりたちにあるように、ベッドタウ

手井野団地自治会、取手地区民生委員、市民ボランの象徴でもある団地には都心で働くためさまざンティアと TAP の四者が運営にあたっている。こまな土地から移り住んだ人びとが多く暮らす。多の拠点をベースに、共創型のアートプロジェクト

様なルーツ・世代・価値観の人びとが集まり実際が複数並走してきた。

に生活が営まれている場において、日常的に芸術活動が継続されたらその地域にはどのような風・事例 1：サンセルフホテル

景や状況が生まれるのか、という社会実験であ団地の空き部屋を太陽の光を集めて泊まるホテる。もう一方は『半農半芸』。農業の営みが残る

ルにするアートプロジェクト。春と秋の年に 2 回、郊外は都市と自然がいい意味で半端に混ざる。こ団地がエアコンなしで快適に過ごせる時期にのみの土地で農・自然と芸術がつながることで新しいゲストを迎える。部屋の設えや料理、ルームサー

価値や生き方をつくることを志向する。この 2 軸

ビスなどすべては地域住民をはじめとしたホテルが 2010 年度以降の TAP のコアプログラムとなり、マンが、全国公募でのゲスト決定後 2 カ月をかけ一定期間の本番を目指すのではなく、複数年をかて議論し準備する。1 泊 2 日の滞在では、ゲスト

けて日常の中で、新しい芸術活動を地域の人びとは自分で泊まる分の電気を太陽光発電パネル付きとともに育てていく、という形に舵を切った。こワゴンで集める。ゲストが来る夜には、団地の広の変化により TAP は「見に来る」ものよりも「参場に「夜の太陽」が昇り、団地住民も集まるお祭

加する」もの、そして「いっしょにつくるもの」

りが催される。

になっていった。

パートナーアーティスト：北澤潤

3．共創的アートプロジェクトをつくる

活動期間：2013 年 9 月〜 2017 年 5 月
http://www.sunselfhotel.com/『アートのある団地』と『半農半芸』ではそれ

32

CROSS T&T No.61

・ 事例 2：とくいの銀行とは、個々人がアートプロジェクトに関わるこ

お金の代わりに人のとくい（得意なこと・人ととを通じて、自らの生活の中で大事にしたいこ

変わっている特異なこと）を預かる銀行。とくいと、面白いと思えることを見つけ、既存の役割とを預けると、他の人のとくいが引き出せる。預けは違う本来の自分の個性を発露しながら関わる活られているとくいは、市民が務める銀行員により動の中で他者とつながっていく場である。いわばひきだしの調整が行われたり、イベントとして皆自家発電的な日常の豊かさの発見と、その価値をが楽しめるように公開されたりする。
「俳句」や「囲シェアする仕組みとも言えるだろう。そしてその碁」など身近なとくいの引き出しや、音楽系のとような仕組みは、現在またこれから先の縮小社会

くいを一斉に引き出した「とくいのコンサート」、

において、個人発の豊かさの創造基盤になるので子どもと楽しめるとくいを集めた「第３回ひきだはないだろうか。面白いと思う、心が動くことがそう会 井野団地育児生活祭」なども実施。いこつながりの前提であり目的になるため、これらのいーの＋ TAPPINO に ATM があり、WEB サイトから

場は他者の個性や差異に寛容であることが暗黙知

ネットバンキングも可能。

となっていく。ただし、これらのコミュニティのパートナーアーティスト：深澤孝史

維持と更新は、この仕組みの提供者／享受者とい活動期間：2011 年 3 月〜現在

う関係性を脱することが前提にはなっていくだろhttp://www.tokuinobank.net/

う。
そして現在の TAP は、実は活動の第３期に入ろ上記事例に共通するのは、いずれも仕組みの発うとしている。2017 年秋より『半農半芸』の新案はアーティストだが、実際にそれを運用し発展

たな展開として、東京藝術大学取手キャンパスのさせているのはそこに集まる人びとの個性であっ学食を「藝大食堂」として再始動し、多様な人びたり、想像力であったりする点だろう。それは何とが関わりを持つ場とするべく地域に向けて開きにつながるのだろうか。

始めた。食を通じて、あるいは野外での畑づくり、

4．好奇心と共感でつながるコミュニティ

東京藝術大学で学ぶ若いアーティストの表現活動に触れることなどを通じてさまざまな人が集い、筆者は前述のような、血縁でも地縁でもない、

新しい価値観をつくるアートセンターとしての機言うなれば「好奇心と共感がつなぐ新たなコミュ

能を育てていく。社会の変容にともない、形を変ニティ」をつくりうるのがアートプロジェクトのえ、新しい価値を作り続ける活動体として、取手価値のひとつだと考えている。そのコミュニティ

アートプロジェクトの活動にふと足を踏み入れていただければ幸甚である。

［羽原康恵（はばら・やすえ）]

アートコーディネーター／取手アートプロジェクト実施本部事務局長／特定非営利活動法人 取手アートプロジェクトオフィス理事・事務局長
1981 年高知県生まれ、広島、三重育ち。筑波大学国際総合学類卒業、同大大学院人間総合科学研究科芸術学専攻（芸術支援学）修了。大学
院在学中に取手アートプロジェクト（TAP）に 2 年間インターンとして関わる。2007 〜 2008 年、年財団法人静岡県文化財団企画制作課プランナーとして複合文化施設での企画運営従事を経て、結婚・出産を機に取手に戻り現職。取手アートプロジェクトのフェスティバル型から通
年プロジェクト型への転換期をにない、コアプログラム《アートのある団地》の立ち上げほか、拠点運営・プロジェクトの企画運営、アーティストと住民をつなぐための中
間支援、人材育成などに取り組む。
CROSS T&T No.61

33

カエルの歌が通信するよ
筑波大学など研究グループが数理モデルで再現
春、田んぼに水が入るとたくさんのカエルが鳴を解析し、「短い時間スケールでは鳴くタイミン

き始める。大きな声で鳴いているのはニホンアマ

グをずらし、長い時間スケールでは発声状態と休

ガエルのオスで、これを聞きつけてメスが近づい止状態を一斉に切り替えて合唱を形成すること、ていく。夜行性のカエルにとって、鳴き声は繁殖

すなわち合唱のあいまで一斉に休んでいること」

を効率的に進めるための大切な手段だが、一方でを見出した。次に、このような行動特性を、発声

オスはオス同士、お互いの鳴き声を聞いており、状態と休止状態を確率的に切り替える数理モデル

音をしてコミュニケーションしている。このとき「カエルの合唱モデル」として定性的に再現した。

オスはバラバラにではなく、ある種の規則性をそのうえで合唱モデルを、無線センサネット

もって鳴く。この合唱の法則性を実験的、数理的ワークの自律分散型制御に応用した。無線センサに研究し、無線ネットワークの自律的分散型制御

ネットワークは、多数のセンサ付き無線端末を空に応用する試みが筑波大学と大阪大学の間で進め間上に分布させる通信システム。近くの端末同士られている。

がバケツルーのようにデータを送っていくこと

英 国 王 立 協 会 が 出 版 す る 科 学 誌「Royal

で、広範囲の情報収集が可能となる。カエルの合Society Open Science」2019 年 1 月 9 日付で研唱モデルに基づく数値シミュレーションを行い、究結果を公開したのは、筑波大学システム情報系、無線センサネットワークの制御手法としての有用

合愛一究助教、大阪大学大学院情報科学研究科、性を検証した。

小南大智助教らのグループ。ニホンアマガエルのその結果、「近接する端末同士のパケット衝突

合唱は、個々では鳴くタイミングをずらし、全体を避けつつ、全体として通信状態と休止状態を一では一斉に休む時間がある。この法則性を IoT 機斉に切り替えられること」がわかった。この応用

器のネットワークに応用すれば、近くの端末同士で、ネットワーク全体の接続性と省エネルギー性のパケット衝突を回避できる一方、省エネにもつ能の向上が期待できるという。

ながるという。

▼ http://www.tsukuba.ac.jp/attention-

研究ではオスのニホンアマガエルの録音データ

research/201901090900.html

ニホンアマガエルの合唱と無線センサネットワークの概念図

34

CROSS T&T No.61

Tsukuba

サイエンス「肉食女犯」親鸞の妻
玉日廟〈笠間市稲田〉について歌人
1. 親鸞の妻

松崎健一郎

歳のとき越後で明信（信蓮房）という男子を生ん

玉日と恵信尼でいる。親鸞は越後の配流地に恵信尼を妻として

たまひびよう笠間市稲田に玉日廟がある。ＪＲ水戸線稲田駅

伴っていた。恵信尼は親鸞が東国に下り、そこで
20 年ほど過ごしたときも一緒だった。親鸞が 60

から歩いて 10 分くらいのところだ。
むすめ

玉日は摂政関白太政大臣九条兼実の女 で、親歳で京都に戻ったとき、恵信尼は子どもたちとと

鸞の妻となった女性だ。江戸時代中期、正徳 5 年

もに東国（稲田の地）にとどまったようだ。親鸞

しようとうでん（1715）、五天良空執筆の親鸞伝『親鸞聖人正統伝』の曽孫覚如の『口伝抄』には、恵信尼を「男女六によると、玉日は親鸞より年齢が 11 歳下で、親人君達御母儀」とあり、養子善鸞を含めると恵信

鸞 37 歳の越後流罪中に京都で 26 歳で亡くなった。

尼はたしかに 6 人の子どもの母である。なお、恵範意（印信）という 6 歳になる男子を残している。

信尼は親鸞より 9 歳年下である。いつのころか越

え し ん に親鸞にはまた恵 信尼という妻がいた。親鸞が 39

後に子どもたちとともに移り、その地で 89 歳で亡くなった。
恵信尼は若いときは兼実の女、後鳥羽天皇の中じんし宮・任子に筑前という名で女房として仕えた。兼実失脚・任子出家後は、任子の妹である玉日にも仕えることになった、と西山深草『親鸞は源頼朝の甥』は言う。自分もそのように考えている。そして、恵信尼（筑前）は親鸞と玉日との結婚にいたるいきさつも見ていた、というのが自分の見立てである。

2.「玉日＝恵信尼」同一人物伝承
ところで、いつごろからか、玉日と恵信尼とは同一人物である、という見方が出てきた。玉日廟
境内の説明板（今は外されている）には次のようにあった。
玉日は「九条関白兼実公の末娘であり、親鸞聖
ごんのかみこれさだ

人のご内室である。九条家の家臣池田権頭是貞は（略）（恵信尼）ご往生の折稲田御房第二世教念
御坊と共にご遺骸をこの地で荼毘に付された。

玉日廟から奥の墓所を望む。参拝用の建物には（略）（玉日は）聖人御帰洛の折剃髪して恵信尼公「恵信禅尼」の額が掛かるとなられた。ご往生は八十七才文永九年九月十八CROSS T&T No.61

35

日である」と。
事実と非事実とがないまぜになっている。筑前（恵信尼）
が親鸞 60 歳の帰洛のとき剃髪して恵信尼という法名をもった、というのは事実かもしれない。また、没したのは実際は 89 歳、文永 7 年（1270）であろう。しかし、9 月 18 日の日付は合っている。
結城市にも玉日の墓があり、その脇に立つ石碑の文章
は明治期の真宗僧侶、西本願寺の島地黙雷によるものだ

玉日廟は西念寺＝写真＝の飛び地境内になっている（笠間市稲田）が、次のようなことを記す。「恵信禅尼すなわちさゆえに肉食女犯の罪はことさら深いものとして

玉日姫は関白九条兼実公の第７女であって、建仁

印象づけられた。

3 年（1203）に親鸞と結婚した。親鸞が流罪後東国に下ったとき、玉日も侍女白川局などとともに

玉日廟の建つ意義について佐々木正『親鸞・封印された三つの真実』はいう。

それを追い随い、親鸞の教化活動を助けた。そして、親鸞が京に戻ったのち落飾して名を恵信尼と親鸞の最大の功績は「肉食妻帯」の実践なん改め、そのまま結城にとどまって親鸞の教えを広だ。その片方の証人が玉日だ。すると親鸞だけめたが、この地に没した」と。

でなく伴侶の玉日の顕彰が、東国門弟のやむに

笠間市稲田の玉日廟の説明板と共通するのは、やまれぬ気持ちだった。それでいつでも礼拝参60 歳の親鸞帰洛後、玉日が髪をおろして東国に詣できる場所に、玉日の廟を作ったと考えられとどまることになった、ということであり、また、る。

この地で没した、ということである。なお、玉日が親鸞と結婚したのは建仁 3 年としているが、しようみようでん

親鸞の仏教史における最大の功績は「肉食妻帯」『親鸞聖人正統伝』や『親鸞聖人 正 明 伝 』『親鸞である、と佐々木正は考えており、その象徴とし聖人御因縁』では建仁元年（1201）である。建仁て玉日廟は建てられた、とする。

元年が正しいであろうが、2 年の違いだけだ、とも言える。この碑の建立は明治 41 年（1908）だが、この段階では本願寺においても玉日と恵信尼とは同一人物であると見做していたことになる。

3. 玉日廟の「意義」
石島滴水『関東の親鸞伝承』は僧の肉食女犯について、もっとも重い罪であり、親鸞はそれを玉ところで、「玉日＝恵信尼」という伝承ができるにはどんな過程があったのだろうか。
親鸞が九条兼実の女・玉日という貴種の女性と結婚して子どももいたという事実を、親鸞が東国に下ってきたとき人びとは聞いて知っていたであろう。親鸞や恵信尼がそのことを人びとに語ることもあっただろう。
ところで、稲田郷の東に接して九条家の荘園、
こつるのしよう日とのあいだに行った、玉日との結婚は親鸞に小鶴荘があり、親鸞一家が稲田に来たときの領主とって重要な意味をもっていた、と言う。摂政関は任子だったという。

白太政大臣の女と下級貴族出身の一介の僧との公然たる結婚が当時の貴族社会や仏教世界に与えたこの荘園は常陸国で 2、3 位を争う広さの荘衝撃は測り知れなかった。相手の女性の身分の高園でした。現在の東茨城郡茨城町、旧岩間町、36

CROSS T&T No.61

旧友部町、旧笠間市の一部などにわたる、広い「子細なき坊守」とは、「まぎれもない、よく寺荘園でした。そしてこれは九条家領だったのでを守る人」といった意味である。のちに、「坊守」

す。領主は九条家のなかでも時々変わり、親鸞はとくに浄土真宗の僧の妻・寺院の主婦を言う語

一家が稲田へ来た時の領主が任子だったというとなる。なお、『御因縁』は室町時代前半を下らことです。
（今井雅晴『親鸞聖人 稲田草庵』）

ないころの成立とされているようだ（松尾剛次『知られざる親鸞』）。

恵信尼は若いとき任子に仕えており、玉日にも坊守として寺を預かる女性たちは「子細なき坊仕えていた、と考えられるし、親鸞は玉日の夫で守」玉日を崇敬するようになり、玉日講をつくるあった。荘園を介して任子からの種々の援助がようになった。

あったことも考えられる。そうしたとき、任子や笠間市でも結城市でも、玉日＝恵信尼がその地玉日について、また、その父兼実について、人びで亡くなったという伝承をもつ。玉日廟はそこにとに親鸞、恵信尼が語ることもあったであろう。

建てられた、とされている。

そうしたなかで人びとは玉日についてさまざまにまとめると、こうだ。

貴種としての像を思い描いたにちがいない。けれ東国の人びとは 20 年ほどの間、恵信尼をじかども、恵信尼と玉日とが同一人物であるとし、恵に見知っていた。一方、玉日のことも親鸞や恵信信尼廟ではなく玉日廟を建てるに至るには、触媒尼から聞くことがあり、九条兼実の女であることとなるものが必要であった。その触媒とはなにか、から、常人を超えた女性として偶像化が時代が下について示唆を与えるのが、今井雅晴『親鸞と恵るとともに行われるようになった。そして、親鸞信尼』である。今井雅晴によれば、親鸞の妻は玉や恵信尼を実際に見知った人たちがいなくなる日であったとする説が最初に出てくるのが『親鸞と、自分たちの土地に暮らしていた恵信尼を玉日聖人御因縁』である、そして、「玉日姫に対すると同一視するようになっていった。あるいは同一

真宗門徒の崇敬の念は強かったといえます。とく視したくなった。こうして玉日＝恵信尼伝承が生に坊守や女性の方々の熱心な崇拝がありました。

まれた。

坊守の生き方の手本である、ということでした」

そして、法然によって「子細なき坊守」と称さということだ。

れたという玉日は、真宗の坊守たち、女性たちに『御因縁』の「坊守」が出てくるところを見ると、よって理想化され偶像化された坊守として崇めら

親鸞が玉日と結婚して 3 日後のこととして記してれていった。時代は判然としないが、玉日廟はこいる。

うした背景をもって建てられた。
佐々木正によれば、肉食妻帯を公然と実践した

さむにち三日ありて、親鸞は夫婦同車してくろたに（黒親鸞の伴侶であった玉日を、その実践のもう一方谷）の御禅房にまひりたまひけり。（法然）上の当事者として東国門弟たちは顕彰せずにはいら

人ひめみやを御覧して、子細なき坊守なりとおれなかったということだ。真宗の坊守たちが坊守

ほせられそめしよりこのかた、一向専修の念仏として世にあるのは、玉日、そして恵信尼が親鸞の一道場のあるしをは坊守とまうすなり。（片の妻として生きたゆえであるので、佐々木正のよ

仮名を平仮名に改めて引用した）

うな意義づけもうなずけるものがある。

［松崎健一郎 （まつざき・けんいちろう）］
1947 年茨城県生まれ。東北大学文学部卒業。水戸市在住。
著書に『親鸞像』、『起源の物語『常陸国風土記』』、『吉本隆明 異和』、歌集に『仕事と日々』（茨城文学賞受賞）ほか 2 冊がある。茨城民俗学会副会長。

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高良和武先生逝去
一般財団法人総合科学研究機構（CROSS）初代理事
長（1998 年 6 月～ 2008 年 5 月）で、高エネルギー
放射光実験施設（フォトンファクトリー）
物理学研究所・放射光実験（フォトンファクトリー）の初代施設長などを務めた CROSS 名誉理事長・KEK名誉教授の高良和武先生が 1 月 30 日逝去されました。享年 97。謹んで哀悼の意を表します。

■ 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【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 3 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

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E-mail:tsukuba@cross.or.jp

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Today & Tomorrow

サイエンス

完成間近の大型超電導核融合実験装置 JT-60SA＜前編＞核融合とは何か？
量子科学技術研究開発機構那珂核融合研究所 副所長

鎌田

JT-60SA 計画事業長
はじめに

裕の温度は数億度であり、そういう高温では物質はプラズマ状態となっている。

核融合は、燃料がほぼ無尽蔵で安全性に優れたエネルギー源である。その研究開発は、黎明期か

1.2 核融合発電の利点

ら日本が主導しており、JT-60 装置での臨界プラ核融合は、核分裂とは異なる現象であり、従っズマ条件の達成をはじめ、数々の世界記録を樹立て核融合炉は、原子炉とは全く異なるシステムとしてきた。
この研究開発をさらに発展させるため、なる。利点をあげると―、

現在、量研那珂核融合研究所では、大型超電導核①発生するエネルギーが大きい

融合実験装置 JT-60SA を日欧共同で建設中であ核融合反応で発生するエネルギーはタンクロー

る。装置の完成は 2020 年 3 月、プラズマ実験のリー 1 台（約 8 トン）の石油を燃やした時に出る

開始は 2020 年 9 月を予定しており、大型の国際エネルギーと同じである。

研究拠点として活動を開始する。本稿では、核融②燃料がほぼ無尽蔵である

合研究開発と JT-60SA 計画の概況を 2 回にわたっ

0.015% を占め、水として地球上に大量に存在すて紹介する。

る。トリチウムは自然界にほとんどないため、核1．核融合エネルギーの特長
1.1 核融合反応

燃料 1 グラムの重水素は水素の融合炉内（後述のブランケット）に置いたリチウ
ム (Li) に核融合反応で生まれた中性子を当てて作る。このリチウムも海水から採取できるので燃太陽は核融合反応で光り輝いている。核融合と料はほぼ無尽蔵である。しかも、世界の何処でもは、水素のような軽い原子核どうしが融合して、採れるので、石油等とは異なり「地域偏在性」がヘリウムなどのより重い原子核に変る現象で、そない。これは世界紛争の低減につながる重要な事の際大きなエネルギーが発生する。太陽では、大柄である。

きな重力で生じた高密度状態の中で、4 個の軽水

③安全性・環境保全性に優れている

素 (H) が１個のヘリウム (He) になる（4H → He）

核分裂炉とは異なり、連鎖反応を利用しないシス

核融合反応が起きている。一方、地上で核融合エテムである。そして、希薄なガス状の燃料を常にネルギーを生み出す場合、最も有効な反応は、重外部から供給しているために、その供給を停止す

水素 (D) とトリチウム（T: 三重水素）による D

ればすぐに反応が停止する。また、プラズマの温+ T → He + n （n は中性子）反応である。

度や密度が所定の値よりも過度に上昇するとプラ核融合炉は、

ただし、D や T の原子核は正の電荷を持っていズマは不安定化して消滅するか冷えるかして、核るためお互いに反発する。この斥力に打ち勝って、融合反応は持続しない。このように、核融合炉は核力が働く距離まで近接させなければ核融合反応

原理的に暴走することはない。また、長寿命の高は起きない。そのためには、原子核を高速で運動レベル放射性廃棄物の発生もない。そして、地球させる（温度を高くする）ことが必要である。そ

温暖化の原因となる二酸化炭素の発生もない。

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ただし、核融合反応で生じた中性子により炉機器が放射化し、定期交換や解体時に相当量の低レベル廃棄物が発生するため、適切に管理していくことが重要である。

2．わが国の核融合研
究開発の進め方
わが国の核融合エネル
ギー研究開発の進め方を
図 -1 に 示 す。1970 年 代
前半までの基礎研究段階の後、臨界プラズマ試験
装置 JT-60（茨城県那珂市）の建設開始から、科

図 -1

核融合エネルギー研究の進め方

学的実現性を実証する段階となった。この JT-60 において、大目標である

この BA 活動には、国際核融合材料照射施設の工臨界プラズマ条件を達成（1996 年）するとともに、学実証 • 工学設計（IFMIF/EVEDA）事業、原型炉

プラズマ温度 5 億 2 千万度、等価エネルギー増倍の設計 • 工学 R&D や ITER 遠隔実験や計算機シミュ

率 1.25 等の世界記録を樹立した。

レーションを行う国際核融合エネルギー研究セン

そして現在は核融合の科学的 • 技術的実現性を

ター (IFERC) 事業 ( 以上青森県六ヶ所村 )、そし実証する段階に入っており、この段階の中核装置て、JT-60 装置を超伝導コイルを用いた装置に改として、国際熱核融合実験炉 ITER を日米欧露韓修するサテライト • トカマク (JT-60SA) 事業（茨中印の 7 極が協力してフランスのサンポール • レ

城県那珂市）の 3 事業が含まれている。

• デュランスで建設している。ITER は、JT-60 とそして、ITER で重水素 • 三重水素プラズマで同じトカマク型の装置であり、その大目標は重水の実験が行われる 2035 年頃に、技術的実証と経素 • 三重水素の核融合プラズマ燃焼（エネルギー

済的実現性の実証を目的とする原型炉（トカマク

増倍率が 10 を超える状態を 300 〜 500 秒間程度型）の建設判断を行い、今世紀中葉までに核融合維持する）と、超伝導コイルや加熱装置などの統エネルギーの実用化の見通しを得ることを目指し合された核融合炉工学技術の実証である。また、ている。このような、核融合原型炉に向けたわが将来の核融合炉のための工学機器試験やトリチウ

国の研究開発計画は、「原型炉研究開発ロードマッム増殖ブランケットモジュール (TBM) の試験等をプについて ( 一次まとめ )」（科学技術・学術審行う。初期実験の開始（ファーストプラズマ）は

議会 研究計画・評価分科会 核融合科学技術委員

2025 年、重水素 • 三重水素プラズマの実燃料を会、平成 30 年 7 月）に述べられている。

用いた実験開始は 2035 年を予定している。
この ITER 計画と並行して、ITER を支援する研

3．核融合システムの全体像

究開発、また、原型炉に向けて ITER では行うこ核融合炉の概観図を図 -2 に示す。核融合反応との難しい研究開発を、日本と欧州の共同事業でを起こすドーナツ状をした炉心プラズマ、プラズ

ある「核融合エネルギー研究分野における幅広い

マからの熱や粒子負荷を受けるダイバータ部と第アプローチ（BA）活動」を活用して進めている。

一壁、そして、核融合反応で発生した中性子のエ

40

CROSS T&T No.61

図２- 核融合炉の概念図㊦図 ３
プラズマ封じ込め

ネルギーを熱に変えるとともにトリチウムを生産する役割を持つブランケット、プラズマ閉じ込めのための強磁場を発生する超伝導コイル、プラズ
マを外部から加熱する加熱装置、電気を発生させるタービン施設、トリチウムの回収 • 精製 • 供給を行うトリチウム取り扱い施設などから構成されている。
核融合反応を起こす炉心は高温高密度の重水素とトリチウムのプラズマで、ドーナツの型をした真空容器の中に強い磁場によって保持する。このドーナツの周回方向の磁場をトロイダル磁場、そ常伝導コイルで発生させようとすると、膨大な電してこの磁場を発生させるコイルをトロイダル磁力が必要となってしまうため、核融合炉において場コイルと呼ぶ。これに、プラズマ自身にトロイは「超伝導」コイルを使用することが必須である。

ダル方向に流れる電流を流してできる磁場（ポロその材料としては、ニオブチタン（NbTi）やニオ

らせん

イダル磁場）を加えることで螺旋状の磁場を作り、プラズマを効率よく閉じ込める（図 -3）。炉心プ

ブスズ（Nb3Sn）などが用いられる。

ラズマを数億度まで加熱するためには大出力の加4．JT-60SA 計画

熱装置が必要で、2 つの方法がある。ひとつは高4.1 JT-60SA 計画の目的

周波をプラズマに入射する方法で、もう一つは高JT-60SA 計画は、日欧の幅白いアプローチ活動

エネルギーの中性粒子ビーム（数百 kV から１MVのサテライト・トカマク計画と，わが国のトカマ

程度）を入射する方法である。これらの加熱装置

ク国内重点化装置計画の合同計画である。臨界は、プラズマの温度を上げるだけではなくプラズ

プラズマ試験装置 JT-60 を、日欧が製作した機器

マ中に電流を流す役割も担っていて、プラズマをを用いて超伝導装置に改修し（図 -4）、ITER の技

適切に制御する重要な装置である。

術目標達成のための支援研究と、原型炉に向けプラズマを閉じ込める強い磁場を、銅を用いた
CROSS T&T No.61

た ITER の補完研究を行うこと、これらによって

41

図 -4

日欧の国際協力で進め ら れ る JT-60SA 計 画。 機
器装置ごとの担当国を示す

おり、将来新しいアイデア
や材料に基づいたダイバー
タと交換していくことが可能となっている。これにより、ITER 及び原型炉を飛躍なく予測できる臨界条件ク
ラスのプラズマ領域で、多彩なプラズマ制御手段を用いて研究開発を進めることができる。
ITER・原型炉開発を主導する人材を育成することが目的である。

JT-60SA では三重水素を用いずに重水素で実験を行う。ITER は重水素と三重水素を用いた燃焼

ITER の支援では、臨界条件クラスの高性能ププラズマの実現を最大のミッションとする失敗のラズマを長時間（100 秒程度）維持する実験を、できない計画であるために、様々な設計が保守的

ITER に先行あるいは並行して実施し、その成果となっているが、JT − 60SA は先進的で挑戦的なによって ITER 計画を効率的に進める。ITER の補研究を進める役割を持っている。このような将来

完では、ITER では行うことの難しい「原型炉でへ向けた柔軟性を持たせていることも JT-60SA の必要となる高出力密度を可能とする高圧力プラズ特長である。JT-60SA は、我が国唯一の大型トカ

マの長時間維持」を実現し、原型炉の運転領域とマク装置であり、世界の核融合実験装置の中で制御手法を確立する。

ITER に対して最も大きな支援を行なう能力を有

この装置の特長は、超伝導大型トカマク、高形

するとともに、ITER では実現が難しい高圧力プ状ファクターを含むプラズマ形状の大きな自由

ラズマ定常化研究開発を実施できる世界で唯一の度、高パワー・長時間かつ多彩なプラズマ加熱・装置である。また、欧州が大きな建設・運転費を、

電流駆動・運動量注入、高いプラズマ安定制御性

わが国に立地する実験装置に投じるという初の事

能、そして、高い熱・粒子制御性能等である。特例でもある。

に、ダイバータ部は交換可能なカセット式として（以下次号）［鎌田裕（かまだ・ゆたか）］

量子科学技術研究開発機構 那珂核融合研究所 副所長、JT-60SA 計画事業長。
1959 年埼玉県浦和市生まれ。1983 年東京大学工学部原子力工学科卒、1988 年東京大学大学院工学系研究科原子力工学専攻博士課程修了。1988 年に日本原子力研究所に入所以来、臨界プラズマ試験装置 JT-60 での炉心プラズマ研究に従事。炉心プ
ラズマ実験計測開発室長、JT-60 計画調整グループリーダー、先進プラズマ研究部長を務め、2018 年から現職。2008 年～ JT-60SA 計画日本側プロジェクトマネージャ、
2012 年～ ITER 科学技術諮問委員会委員(2016-2017 議長 )。大事な言葉はフォア・ザ・
チーム。妻と２人の息子あり。趣味はサボテン栽培（53 年目）、水彩画（これで結婚）、料理（和洋中）、サッカー（最近ご無沙汰）、大工仕事。

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CROSS T&T No.61

Tokaiサイエンス

重水素サイエンスの発展を目指してその現状と MLF 利用者懇談会研究分科会の活動
岐阜薬科大学 薬品化学研究室 教授
J-PARC MLF 利用者懇談会 重水素材料研究分科会 代表
1. 重水素とは？ 重水素標識化合物の有用性 1)

佐治木 弘尚物理的・化学的変化、すなわち「同位体効果」を利用すれば生体構成成分の構造や反応メカニズムの解明に利用できるため、重水素標識化合物は

ハロルド・ユーリー（Harold Clayton Urey）ら

様々な研究分野で広く利用されている ｡3) 例えが 1932 年に初めて単離した重水素（2H あるいはば、重水素標識アミノ酸や核酸は、タンパク質やD）は ､ 水素 （1H）の安定同位体であり、地球上

オリゴヌクレオシドなど生体高分子構造の解析研に存在する重水素の大半は、約 137 億年前とされ

究や ､ 酵素反応機構の解明に利用されている。まる宇宙誕生 ( ビッグバン ) 直後に作られたものとた、ガスクロマトグラフ質量分析や液体クロマト

考えられている ｡2) 従って天然水中にも平均約

グラフ質量分析を用いた安定同位体 (SI) トレー

150ppm（0.015%）の重水 (D2O) が含有されており、サー法は薬物代謝の研究、食品中の残留農薬や環地表面の水の総量を考えると重水は無尽蔵な資源

境ホルモン等の検出に優れた方法であり、分析対である。軽水 (H2O) の沸点 (100.00℃ ,1 気圧 )象化合物と化学的・物理的性質が酷似している安に対して重水の沸点はわずかに高い (101.43℃ ,1

定同位体標識物質を内部標準物質（サロゲート）

気圧 ) ため、気温が高く軽水の蒸発量が多い低緯とするのが理想的である。

度地方では重水素含有量が高く、逆に低緯度地方

また分子内の C-H をすべて C-D に変換した重や高山では低くなるなど興味深い挙動を示す。
（な

水素化ポリマーの場合、C-H 伸縮振動による光吸

お重水の融点は 3.81℃で軽水よりもかなり高い）

収が大きくシフトするため光吸収損失が消失し、分子内の水素を重水素で置き換えても、元の分可塑性に富んだ極めて透明度が高い光ファイバー子の基本的な性質や物性は保持されているのでほを提供することができる。さらに、既存薬の一部

ぼ同じ挙動を示すが、質量の変化によるわずかなの水素を重水素に変換して「重水素標識薬」とす
ると、同位体効果によりその代謝、排泄などが遅延するため、薬効の持 続 性 や 安 全 性 が 向 上 す る な ど、
医薬品開発においても注目を集めている ｡
ところで中性子は電気的に中性の粒子であり強い物質透過力を示
し、物質を構成する H と D 両方の原子核によって強く散乱されるので、結晶構造中の水素の位置や熱的挙動を正確に捉えることができ

図CROSS T&T No.61

水素とその同位体

る。特に H と D の中性子に対する43

散乱長が大きく異なり（1H：b 1H = -3.7406(11)高分子材料の場合には、上述の遷移金属触媒によfm、D：b D = 6.671(4)fm）4）対称的な散乱長をる直接 H-D 交換反応でモノマーを重水素標識し示すため、重水素標識化合物（低分子と高分子いた上で、ポリマー化することで重水素標識ポリ

ずれにも対応できる）を利用した高精度な構造解マーを製造できる。

析法が注目されている ｡5)

しかし重水素標識化合物の合成 ､ すなわち対2. 重水素標識化合物 ( 低分子、高分子 ) の調製と現状
重水素標識で使用される重水素源は、前節で示したように、水（H2O）中に平均 150ppm 存在す

象化合物を重水素で標識する方法論の開発研究
は、世界中で進められているもののまだまだ不十分で、好きな場所に所望の数の重水素を簡便に導入する段階には達したとは言えないのが現状である。

る重水（D2O）である。重水素ガスも使われるが、重水の電気分解で製造されているので、根本となる重水素源はやはり重水である。

3. 重水素サイエンスの発展と情報共有を目的とした活動

小分子量の重水素標識化合物は、あらかじめ重

中性子はタンパク質等の高分子はもとより、水水素化されたシンプルな小分子原料から、多段階素を含む様々な機能性有機分子の静的 ･ 動的構造

工程を経て全合成することができるが、時間・労解析に有効な手段である。特に重水素標識分子を力・コストが問題となる。一方、水素－重水素用いたコントラスト変調法は構造研究の基幹技術（H-D）交換反応による目的化合物への D の直接であるとともに、特定部位を選択的に標識する部

導入法は簡便な方法である。2000 年以前にも様々

分重水素化は分子の相互作用や界面構造の理解

な直接的 H-D 交換反応 ( 酸触媒反応、塩基触媒に重要であり、中性子にとって重水素標識化合反応、遷移金属触媒反応、マイクロ波を利用した物や重水素標識法は切り離せない密接なものと交換反応、超臨界重水を用いた反応 ) が報告されなってきた。一方、重水素サイエンスに特化していたが ､6) そのほとんどが芳香環や活性メチレ

た DEUNET（European Deuteration Network 、スン、あるいはベンジル位等の活性な脂肪族炭素上

ウェーデン、イギリス、フランスとドイツの重水での交換反応であり、不活性なメチル、メチレン

素化ラボ組織が連携したネットワーク）のような及びメチン炭素上での報告例は極めて少なかった

学会・勉強会あるいは共同体は国内には存在して｡ さらに、従来法では重水素ガスの使用が必須でおらず、生命科学的な単細胞菌体の重水中での培あったり、特別な装置や、高温あるいは加圧条件、養を利用した生体高分子の標識研究や、有機 ( 触

強酸性あるいは強塩基性条件を必要とするととも

媒 ) 化学的な標識研究などが、それぞれの目的で、に、重水素化効率や位置選択性が低いなどの問題

各地に分散・分断していたに過ぎない状況であっ点を有していた ｡6) 2000 年以降、重水素ガス (D )た。しかし、J-PARC MLF を中心に「重水素化ラや特別な装置・技術を必要としない、重水 (D2O)

ボ」を立ち上げ、J-PARC 重水素化実験室の整備を重水素源とした遷移金属触媒による直接的 H-D及び重水素化研究を活発化することを目的とした交換反応の開発例が盛んに報告されるようにな

活動を開始するなど、まさにタイムリーな環境がり、3) 現在も簡便で選択的な重水素標識法を目整いつつあった。それらの機能と実績の充実を大指して研究が進められている。

きな目的の一つとして、MLF を利用するユーザー

2

純粋な重水中では高等生物は生存できないが、及び国内外の研究者 ･ 技術者が世界の最先端の重大腸菌やイースト菌は、上手く培養すれば生存・水素化材料 ･ 研究に関連して情報交換し、重水素増殖させることができる。大腸菌の重水培地に重標識技術と構造解析法の連携による中性子構造研

水素で標識したブドウ糖やアミノ酸を加えて増殖究の飛躍的な発展のための戦略を議論・情報交換

させ、菌体内で重水素標識された代謝物や酵素をすることを目的に、J-PARC MFL 利用者懇談会の合成する研究が進められている。また機能性合成

10 番目の分科会として「重水素材料研究分科会」

44

CROSS T&T No.61

が 2018 年 4 月に設立された。幸いにも、J-PARC

水素材料研究会側からも岐阜薬科大学の博士が強い繋がりを持つ ANSTO（Australian Nuclear

課程大学院生の共同研究派遣を含めた ､ 密なScience and Technology Organisation） や ESS

交流と情報共有を進めることが確認された。

（European Spallation Source）の「重水素化ラボ」

2019 年 1 月：J-PARC

が 主 催 す る J-PARCのメンバーとの積極的な協力と情報交換の機会にWorkshop 2018 ｢Deuterium Labeling Study

も恵まれ、本分科会は重水素化ラボ利用者や研究

for Neutron Science｣ を開催。

者の交流の場としての役割も担っており、我が国における重水素化活動の拠点として「重水素化活動にかかわる研究会の開催や中性子で展開可能なテーマの発見など」を目指していく。

4. 終わりに重水素とは何かに始まり、重水素標識化合物の有用性と重水素標識化合物の調製（合成）法の概

以下、これまでの活動経過を時系列に示す。

略に続き、J-PARC MFL 利用者懇談会「重水素材2015 年：J-PARC-ANSTO 相互協力の取り決め。

料研究分科会」の活動など、重水素標識化合物を2017 年 1-2 月：J-PARC が ANSTO-NDF の重水素化中心に据えた研究動向、最新の活動、重水素標識技術を学ぶために研究者を派遣。
2017 年 5 月：J-PARC から EU 重水素化ネットワー
ク会議（DEUNET）に参加。

化合物のニーズの把握と情報共有を基盤に置いて解説した。重水素サイエンスに関わる研究者と技術者の利便性を図るとともに、重水素サイエンス2017 年 10 月：J-PARC が 主 催 す る J-PARC
Workshop 「Deuterated Materials Enhancing

分野の学問・研究・技術レベルの向上に役立つよ
うなコミュニティーへの展開を願っている。

Neutron Science for Structure Function

なお、J-PARC とこれを運用している「総合科Applications」にて、最先端の重水素化研究

学研究機構（CROSS）」、「高エネルギー加速器研究に関する発表 ･ 討論 ･ 情報交換を行った ｡7)「重機構（KEK）」、「日本原子力研究開発機構（JAEA）」、

水素材料研究分科会」の設立が議論・決定 ｡「茨城県 ･ 茨城大学」の関係が複雑で、「重水素材2018 年 4 月：J-PARC MFL 利用者懇談会「重水素料研究分科会」や参加している会合の位置付けが判りにくいといった問題がある。これは広報など

材料研究分科会」設立。
2018 年 7 月：第 1 回重水素材料研究会を開催 ( 名の障害となっており、新たに参加を希望する方々

工大 )。産学双方の講演者からの「重水素標識の躊躇が生じているのではないかと危惧してい材料の合成とその応用に関する講演」とともる。今後、重水素サイエンスに関わる最新情報のに研究会の方向性について議論。

共有・有効利用と会員増強を進めるために、Web2018 年 9 月：CROSS- 岐阜薬科大学間の触媒研究

サイトを立ち上げ、組織としての形態や位置づけにかかわる共同研究を開始。岐阜薬科大学かを判り易く示すとともに、まさにホットな情報をら博士課程 1 年次の学生を J-PARC にインタータイムリーに提供できるシステムを構築・発信しン学生として 2 週間派遣し、重水素標識研究ていくことが重要であろう。

に取り組むとともに ､ 中性子分析に関する教育を受けた。
2018 年 11 月：CROSS 主

催の「Meeting on【参考文献】

Deuterium Labeled Compound for Neutron

1）中日新聞プラス（オンライン解説記事）で 3

Science」が開催された。ESS「重水素化ラボ」

回にわたり「重水素ってなんだ？ 有用性と産メンバーの参加・発表もあり、相互の研究成

業・科学的応用」と題して解説しているので果の共有と密接な意見交換がなされた。また、参照されたい。岐阜薬科大学薬品化学研究室

10 月から 3 カ月の予定で J-PARC に留学していのホームページからもアクセスできる。

た ESS（Lund 大学）大学院生の J-PARC での活
発な研究活動に関する報告もあり、今後は重CROSS T&T No.61

45

T.Fey、 J.Zimmermann、 Angew.Chem.Int.Ed.、
46、7744(2007); d) Y.Sawama、 Y.Monguchi、
H.Sajiki、Synlett、23、959(2012); e) 佐治 木 弘 尚、 薬 学 雑 誌、133、1177(2013); f)
中日新聞プラス「重水素ってなんだ」

Y.Sawama、 K.Park、 T.Yamada、 H.Sajiki、

左から右へ第１～３回の QR コード

Chem.Pharm.Bull.、66、21、(2018).
4）V. F.Sears、Neutron News、3、26(1992).
5）KEK 高エネルギー加速器研究機構 静かな観察者～中性子で探る極微の世界～ https://www2.
kek.jp/ja/newskek/2004/janfeb/neutron2.
html

岐阜薬科大学薬品化学研究室のホームページ

6）For selected review、see:(a) T.Junk

2）http://www.nikkei-science.com/page/et al.Chem.Soc.Rev.1997、26、401; (b)magazine/9703/bigbang.html.

Elander、 N.;Jones、J.R.;Lu、S.-Y.;Stone-

3）a) 江嵜啓祥、栗田貴教、藤原佑太、前川智弘、

Elander、S.Chem.Soc.Rev.2000、29、239.

門口泰也、佐治木弘尚、有機合成化学協会誌、

7） 阿 久 津 和 宏、 安 達 基 泰、 川 北 至 信、JAEA-

65、 1179 (2007); b) J.Atzrodt、 V.Derdau、Review、2018-0002.

［佐治木 弘尚（さじき・ひろなお）］1983 年岐阜薬科大学薬学部卒業。1985 年同学大学院修士課程修了。1985 年
4 月岐阜薬科大学大学院薬学研究科博士後期課程に進学し、1986 年 9 月退学、同年 10 月より寿製薬株式会社総合研究所に勤務、1989 年岐阜薬科大学
薬品化学研究室研究生を経て、同年 10 月薬学博士。1990 年ニューヨーク州
立大学博士研究員、1991 年マサチューセッツ工科大学博士研究員を経て、1992 年米国の製薬企業 Metasyn 社（後の Epix Pharmaceuticals 社）グルー
プリーダー。1995 年岐阜薬科大学助手、講師、助教授を経て 2006 年より教授。
2017 年より日本プロセス化学会 会長。2018 年より J-PARC MLF 利用者懇談
会 重水素材料研究分科会 代表。2013 年日本薬学会学術貢献賞受賞。専門は触媒有機化学・環境化学・有機合成化学・医薬品化学

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CROSS T&T No.61

Tokai

サイエンス

CROSS ユーザー実験準備室で電気災害を防ぐ～電気保安のポイント～
総合科学研究機構

中性子科学センター

平松英之、大内啓一、桐山幸治
1．背景

なければならない。予想される発生頻度を報告者の観点から、★（少）～★★★（多）で示す。

総合科学研究機構中性子科学センターでは、大強度陽子加速器施設（J-PARC）の物質・生命科学

1）ケーブル被覆の損傷や劣化★★★

実験施設（MLF）で中性子実験を行う利用者の予事例：ケーブルを何かに挟む、あるいは、繰り返

備実験や実験準備のため、いばらき量子ビーム研し屈曲させ、被覆や心線を損傷させたり、劣化さ究センター内にユーザー実験準備室（以下、実験せたりする（図 1）。

室という）を用意している [1]。加えて実験室に対策：定期点検を行う。使用場所を確認する（無は多数の実験機器が設置され、維持管理されてい理な取回しや通路を横断しない）。

る。これらの実験機器の電気的仕様は、電圧は単相 100V、単相 200V、3 相 200V、電流は数 mA から
数 10A まで様々である。また、利用者（海外を含む）により外部から実験機器が持ち込まれて利用されることもある。これらの実験機器を電気的に不適切な状態で利用してしまうと短絡や地絡、発熱といった事例が容易に発生し、最悪の場合には

図1

踏まれ及び鋭部での被覆損傷

感電や火災等の重大な災害が発生する。
こういった事例を防ぐためには、電気関係の法

2）コードの規格違い★★★

令（電気用品保安法、電気工事士法、電気設備技

事例：複数の機器のコードを取り違え、機器の仕術基準、労働安全衛生法等）や規格（日本工業規様に合わないコードを使用する。例えば、15A 用

格や内線規程等）を理解することはもちろんのこの機器に 7A 用コードを使用する等（図 2）。

と、過去事例や想定される不安全な状況を予測し、対策：規格を確認する（表 1 及び 2）。適切な太対策することが重要である。そこで本報告では、さや被覆の線を利用する等。

実験室における電気災害発生の防止と利用者の安全確保のため、実験機器を用いる際に起こり易い（15A 用）（7A 用）と予想される電気保安上気をつけるべきポイントを報告する。

2．気を付けるべきポイント
下記に示す 10 の項目はいずれも電気的に危険な状態であり、感電や火災につながる可能性があるので、発見された場合には速やかに対策を取ら
CROSS T&T No.61

図2

コードの規格違い

47

表1

コード類の許容電流（一例）

抗が増大し、発熱する。場合によりケーブル被覆が劣化又は炭化する等（図 4）。
対策：定期点検を行う等。
（a）

表2

電線の太さと許容電流（一例）

（b）

図4

端子台のネジの緩み、(a) 端子台のネジの緩み、(b) 発熱によるケーブル被覆の炭化5）端子台の不適切な利用★

事例：端子同士が接触する、3 個以上の端子を一箇所に接続する、Y 型端子を縦に挟み込んで固定する等（図 5）。
3）ケーブルの不適切なつなぎ★★★

対策：端子には絶縁キャップを取り付ける、一箇

事例：ねじ止めやねじり接続（半田付け無）によ所に接続する端子は 2 個までとする（2 個の場合

りケーブルを接続する。

は端子同士を背中合わせに固定）、Y 型端子は導対策：端子台を利用して固定する。

通金具と角座金で適切に固定する等。

（a）

（b）

（a）

(b)

(c)

（a）

(b)

(c)

図5

不適切な端子台の使用、(a) 端子同士の接触、(b) 3 個以上の端子を同一箇所に固定、(c) 不適切
な端子面での固定
図3

不適切なケーブル相互の接続、(a) ネジ

止め、(b) ねじり接続（半田付け無）6）不適切な接地★★★

事例：分電場内のフレーム等へ接地線を固定する（図 6(a)）。

4）端子台のネジ緩み★★

事例：端子台のネジ部が固定不十分により電気抵

48

対策：分電盤内に機器接地用の端子台を設置し、それに接続する（図 6(b)）。
CROSS T&T No.61

（a）

（ｂ）

9）電源プラグの接地端子の不養生 ★★
事例：電源プラグに附属する接地端子部分が通電部へ接触する等（図 9(a)）。
対策：接地端子を使わない場合、先端部を絶縁テー
プや絶縁キャップで覆う等（図 9(b)）。
（ｂ）

（a）
図6

分電盤内での接地例、(a) 不適切な接地、(b) 適切な接地

7）電源タップの容量オーバー★★★

事例：電源タップに容量を超える機器を接続する。
他の電源タップをさらに接続する（たこ足・継ぎ
足）
（図 7）
。
対策：電源タップの容量を確認して機器を接続す
る、タコ足配線や延長コード用途での電源タップ

図9接地端子の養生、(a) 接地端子の接触、(b)

接地端子のカバーの使用を禁止する等。
10）電源プラグの挿し込み不足★★★

事例：電源プラグの挿し込みが不十分なためにトラッキングが発生する、プラグ部分の電気抵抗が増大し発熱する（変色や変形）等（図 10）。
対策：電源プラグを奥まで挿し込む、ロック機能がある場合はロックする。

図7

たこ足配線

8）分電盤での結線間違い★

事例：3 相 200V 電源を接続しているブレーカーに 100V 用の機器のケーブルを接続する等（図 8）。
対策：ケーブルにタグを付ける、接続の際に回路計等で電圧を確認する等。

図 10

接触不良による発熱

３．その他の注意点
実験機器を使用した時にブレーカーが落ちた場
合、原因不明のまま再度ブレーカーを上げて復電してはいけない。ケーブルや電圧・電流の規格、実験機器の状態等を調査し、原因の特定と対応措置を行ってから復電させる。また、電気的な不具
図8

CROSS T&T No.61

不適切な結線合が確認された場合は速やかに電気保安担当者等

49

に連絡して確認を受けることが必要である。

■日本中性子科学会

対応しなければならない。

4．まとめ
本報告では、実験室で起こり易いと予想される
電気保安上気を付けるべき 10 のポイントを紹介した。これらは、不注意な作業や知識が不十分な状態で行った作業で起こり易い。実験室の利用者
が実験機器を利用する際、これらの項目を意識して、しっかりと対応するだけでも感電や火災のリ
スクを十分に抑えることができると考える。

市民公開講座聴講記

ただし、ここで示したものはあくまで限られた例である。今後も実験室の電気保安の維持と中性子利用の促進のために、電気保安担当者として定期的な点検を行い、さらに利用者に注意点を継続的に示すことや実験機器の管理者に対して低圧電気特別教育等の安全教育を実施して、電気取扱いの知識を習得して貰う等の活動を積極的に進めたい。
【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)Vol.24, No.1, pp.60-61.

しっておきたい、がん粒子線治療の話

配線接続等の作業内容によっては、有資格者が謝辞
CROSS 中性子科学センター安全管理室長山口恭中性子は、透過力が高い、水素等の軽元素に敏弘博士及び他のユーザー実験準備室運営会議メン

感である、磁気構造を解析できる等優れた性質をバーには実験室の電気保安活動に多大なるご協持ち、基礎物理からものづくり、医療まで幅広く力、貴重なご意見を頂いている。ここに記して謝応用されている。東海村には世界有数の中性子意を示す。

実験施設を有する加速器施設 J-PARC が稼働中である。その J-PARC に隣接するいばらき量子ビー
ム研究センターで、12 月 8 日に日本中性子科学会主催による市民公開講座「役に立つ !? 中性子
ビーム～暮らし、産業、医療そして宇宙～」が開かれ、約 70 人が参加した。本稿では、横浜市立大学

山本哲哉教授の講演「しっておきたい、がん粒子線治療の話」について報告する。
放射線を患部に精度よく照射する様々な治療法が開発されている。茨城は放射線治療の先進県

50

CROSS T&T No.61

考慮して量を 3 分の 1 に減らして使われている。
山本教授の専門である脳外科で扱う脳腫瘍は、１年間に 10 万人に 10 名程度の発症があり、くも膜下出血（年間 10 万人当たり 20 人）と同程度のこうがしゆ患者数だ。中でも膠芽腫は最悪性のがんで、最新の手術できれいに切除してもすぐに再発してしまう。周囲の組織に病気が浸潤しているため、広い範囲を取る必要があるが、副作用を考慮すると困難である。薬だけでなく放射線も効きにくい。膠芽腫を消失させるのに必要な線量は 90 グレイで、正常な組織が耐えられる線量 60 グレイを超えている。
そこで期待されているのが、ホウ素中性子捕獲
療法（Boron Neutron Capture Therapy:BNCT）である。質量数 10 のホウ素（10B）は中性子を効率よく吸収してリチウムとα核に分裂する。この反応を使ってがん細胞を破壊する。がん細胞内に10

山本哲哉教授（撮影は富永大輝（CROSS））

B を含んだ薬剤を点滴などで送り込み、中性子を患部に照射する。使われるビームは熱中性子で、線源として原子炉や加速器が利用される。中性子で、県内にはガンマナイフ ( ガンマ線を患部に集は透過能が高いため正常な組織は通り抜けるが、中するように細いビームを多方向から照射する、がん細胞に入り込んだ 10B には吸収される。また、

勝田病院 )、サイバーナイフ（ロボットアームな反応によって生じる粒子が飛ぶのは 10 ミクロン

どで X 線を患部に照射する、つくばセントラル病

以下なので、周辺の正常な細胞には影響を与えず

院ほか）、IMRT（Intensity Modulated Radiationにがん細胞だけを退治することができる。BNCT

Therapy: 強度変調放射線治療、筑波大学病院ほは浸潤性のがんや切除しにくい部位のがん、再発か）、トモセラピー（CT と治療装置の組み合わせ、がんの治療にも効果が期待されている。

水戸協同病院）、陽子線治療（筑波大学病院）の施設がある。

国内では、京都大学や南東北 BNCT 研究センター
で治験が行われている。病院に加速器を併設し粒子線治療では陽子線と重粒子線が使われる。

て BNCT を行う。数年内に治療を行う許可が下り日本の粒子線治療施設数はアメリカに次いでおる可能性が出てきている。東海村いばらき中性子り、人口当たりでは一番多い。粒子線治療に関係

医療センター（いばらき量子ビーム研究センター

する機会は増えている。

のすぐ隣にある）にも研究拠点がある。海外では

X 線やガンマ線は患部を透過してしまうが、粒ヘルシンキなどで開発が進められている。将来の子線はエネルギーに応じて一定の深さで止まるた

がん治療法に中性子ビームの利用が期待されていめ、照射位置をコントロールできる。周りの組織る。(CROSS T ＆ T 編集委員水沢多鶴子 )に影響が少なく副作用が小さいメリットがある。
晩期障害（※）が少なく、2 次発がん率を低下で※晩期障害

放射線療法や化学療法、または外科

きることから、成長段階にある小児の治療に適し手術などによる治療が終了してから、数カ月あるている。陽子線は X 線の 1.1 倍、炭素線（重粒子線）

いは数年経過した後に生じる健康上の問題。晩期

は 3.0 倍の効果がある。炭素線は周囲の正常な組合併症。主に小児がんで課題になっている。

織に当たりにくい特性があるが、通常は副作用をCROSS T&T No.61

51

Tutorial

筑波研究学園発

領域「言葉」における絵本の読み聞かせ～保育者を目指す学生の絵本選びから考える～
筑波研究学園 筑波研究学園専門学校 こども未来学科
I. 問題の所在
今日の保育・教育分野では、保育者不足が叫ばれ、国だけではなく、地方自治体でも、その打開策に頭を悩ませている。しかし、保育・教育分野が抱えている問題は数の確保だけではない。保育冨倉 志保

る。子どもの言語能力を高めるためには、絵本の力を無視することはできなく、保護者は言語能力の基礎が出来上がる幼少期にどのような絵本に出会うかを慎重に考える必要がある。

II. 研究の目的

士・幼稚園教諭養成校では、保育の質を上げるこ

保育者養成課程の学生が、子どもに読みたい絵とに日々格闘している。平成 29 年、保育所保育

本はどのようなものであるかを明らかにする。そ指針ならびに幼稚園教育要領が改訂され、5 つのの結果をもとに、子どもの「言葉」を育む読み聞

領域の視点からまとめられた“就学前までに子どかせ活動を取り入れることができる保育者を育成

もたちに身につけてもらいたい姿”が見直された。

するために、保育者養成校ができることは何かを

5 領域の中で、子どもの言語能力に関する領域が検討することを目的とする。

領域「言葉」である。子どもの言葉に対する感覚が豊かになるよう、保育者はどのような言語活動を実施していくのかについて、絶えず議論している。

Ⅲ . 子どもの言葉獲得と絵本の読み聞かせ
5 領域の一つである領域「言葉」では、「経験保育所や幼稚園、認定こども園では、活動の区したことや考えたことなどを自分なりの言葉で表切りや導入として、絵本が多く登場する。朝の会、現し、相手の話す言葉を聞こうとする意欲や態度

給食やお昼寝の前、帰りの会など、子どもは保育を育て、言葉に対する感覚や言葉で表現する力を者が読んでくれる絵本にじっと目や耳を傾け、絵養う」ことを目指している。また、ねらいと内容

本の世界へと入って行く。そして、語られるストーの取り扱いにおいて、注目すべき点がある。「絵リーを楽しみながら、子どもは様々な成長を遂げ本」の活用について明記されているという点であ＜表 1 ＞領域「言葉」における「絵本」が明記されている項目（『幼稚園教育要領』より抜粋）

52

CROSS T&T No.61

る。絵本の他にも多様な児童文化財がある。しか候などに合わせて、これらの絵本を使い分けられし、活用することが明言されているのは、絵本でることが求められる。その理由について、橋村ある。絵本の力が子どもの育ちに大きく関わり、（2018）は「言葉の感覚を豊かにするために『物成長や発達の助けになることが明らかになってい語絵本』は効果を成すが、『物語絵本』だけを読ると考える。

み聞かせていれば言葉の感覚が育つわけではな

絵本による子どもの育ちは多岐にわたる。永野い」と述べている。つまり、言葉がもつ音・リズ（2008）は、絵本の特性として、①語彙を豊かにし、ムの面白さや美しさを感じるためには、「詩や歌言葉で表現する力を育てる ②感動する心が育ち、の絵本」が力を発揮する。また、子どもの事象や情緒が安定する ③想像力を豊かにする ④知的な物事に対する興味・関心の幅を広げるためには、関心を育てたり、満足させたりする ⑤経験を再「科学絵本」や「数の絵本」が活躍する。子ども

認識することによって知識や理解を深める ⑥絵の言語能力が 6 歳ぐらいまでに基本的なものがで本の内容を他の活動で表現しようとする意欲を育

きあがることを考慮すると、言葉についての深い

てる ⑦文字に関心を持つ ⑧絵本を大切に扱うこ学びに加えて、絵本に関する幅広い知識が保育者とを知らせる―を挙げている。絵本を活用するこに不可欠であることが明らかである。

とにより、言葉だけではなく、心の成長を促すことができ、保育者にとって、絵本を効果的に活用することは日々の保育力向上につながる。

Ⅳ . 研究の対象と方法
本研究の協力者は、筑波研究学園専門学校こど

絵本にはいくつかの種類がある。奥山（2012）

も未来学科 2 年次の学生 54 名（以下、学生）である。

と高原（2011）を参考に、扱われているテーマにすべての学生が、幼稚園教諭免許と保育士資格のよって分類した絵本の種類を＜表 2 ＞に示す。保

取得を目指し、学習をしている。在籍中の 3 年間

育現場では、子どもの年齢や活動内容、行事、天で、学生たちは幼稚園での実習 4 週間、ならびに＜表 2 ＞

絵本の種類

保育所や児童福祉施設での実習 30日間を経験する。保育所実習Ⅰ（保育所 10 日間、児童福祉施設 10 日間）の実習を終えた 2018 年 12 月に、将来、保育現場で行いたい保育活動について質問紙調査を行った。調査内
容を＜表 3 ＞に示す。

Ⅴ . 調査結果
将来、学生が保育現場で行いたい＜表 3 ＞ 「保育士養成校の学生が将来、保育現場で行いたい保育活動」の調査項目

CROSS T&T No.61

保育活動について調査を行った。
設問 1「絵本の読み聞かせ活動は53積極的に取り入れたいですか」の問いに対して、の絵本」（46％）や「数の絵本」（28％）、「詩や歌94％の学生が「非常に積極的に取り入れたい」まの絵本」（28％）、「科学絵本」（20％）、「あいうえたは「どちらかと言えば積極的に取り入れたい」

お絵本」（19％）の活用は、非常に消極的であると考えている。
「どちらかと言えば取り入れたくことが明らかになった。

ない」や「全く取り入れたくない」と答えた学生

また、積極的に取り入れたい絵本の種類の数はいないが、「どちらでもない」という回答が 6％に着目したところ、4 種類の絵本を選択した学生見られた。

（39％）が最も多く、次いで 3 種類（26％）、2 種

設問 2「読み聞かせ活動として、積極的に取り類（13％）となった。全体の 8 割の学生が、1 ～入れたい絵本の種類は何ですか」に対して、「物4 種類を選択していた。一方、全ての種類の絵本

語絵本」（83％）や「生活絵本」（81％）を積極的に取り入れたいと考える学生が多い傾向が見られた。また、「昔話絵本」も半数以上の学生が取り入れることに積極的であった。一方、「言葉遊び図1

絵本の読み聞かせ活動に対する積極性に関する調査結果図3

積極的に読み聞かせを行いたい絵本の種類の数に関する調査結果

図2

積極的に読み聞かせを行いたい絵本の種類に関する調査結果

54

図4

最も積極的に読み聞かせを行いたい絵

本の種類に関する調査結果

CROSS T&T No.61

を読み聞かせとして取り入れたいと考える学生

せをしたいと考える絵本の種類の数である。8 割

は、2％に留まっている。

の学生が 4 種類以下の絵本の種類であった。これ

設問 3「読み聞かせ活動として、最も積極的には、学生たちが関心を寄せる絵本の種類の幅に、取り入れたい絵本の種類は何ですか」では、「生広がりがないことの現れである。子どもは幼けれ活絵本」を選ぶ学生が 44％であった。また、「物ば幼いほど、自ら児童文化財に出会うことが難し

語絵本」も 30％の学生が選択している。しかし、くなる。つまり、子どもと児童文化財を出会わせ「あいうえお絵本」と「数の絵本」を選ぶ学生はる役目は、保育者に与えられている。保育者がどいなかった。読み聞かせ絵本として、最も積極的のような価値観で絵本を選ぶのかが、子どもの育に選ばれる絵本の種類には大きな偏りがあること

ちに大きく影響をしている。偏った種類の絵本にが見えてくる。

しか出会わなければ、言葉の面白さや美しさを感じる機会や、様々な事象に対する興味・関心の幅

Ⅵ . 分析と考察を広げる機会を失ってしまうかもしれない。保育

今回の質問紙調査において、ほとんどの学生が絵本の読み聞かせ活動を取り入れることに積極的であることが明らかになった。それは、絵本の力や魅力を理解している、もしくは現場での実習経者養成においては、絵本に対する幅広い知識をもつ学生を育てることが現在の課題である。

VII. 今後の展開

験を通して、絵本が子どもの生活に欠かせないも

学生は、絵本の読み聞かせを積極的に取り入れのであることを実感しているからであると推測でた活動を行いたいとの意見をもっている。しかし、きる。しかし、100％の学生が積極的であったわ

活用したい絵本はストーリー性のあるものに偏っけではない点も忘れてはいけない。

ている。また、関心を寄せる絵本の種類の幅にも、また、学生が読み聞かせ用に選ぶ絵本にも、偏広がりがない。保育者は子どもの育ちを支える役

りがあることも見えてきた。「物語絵本」や「生目がある。子どもの育ちを十分に支えられる保育活絵本」、「昔話絵本」を積極的に活用したいとい者を育成するため、学生が幅広い種類の絵本に関う意見は多いものの、「あいうえお絵本」や「科心をもてるような具体的な授業展開を今後検証し学絵本」の活用は、非常に消極的である。これは、ていく。

学生一人ひとりの絵本との関わりが影響していると考えられる。つまり、幼少期にどのような絵本【引用文献】に出会い、大人になった今、どのようなストーリー

文部科学省（2017）『幼稚園教育要領』

がそれぞれの心に残っているのかが関係している

橋村晴美（2018）「領域『言葉』における言葉の間のではないだろうか。さらに、読み聞かせを行う
際の活動のねらいを立てやすいという点も、ス
トーリー性のある絵本が多く選ばれた要因であると思われる。

隔が養われる教育方法についての一考察―学生の絵本の選書から見えてきたもの―」
奥山優佳・他（2012）『児童文化がひらく豊かな保育実践』保育出版社
高原典子・他（2011）『児童文化』保育出版社

さらに、注目すべきもう一つの点は、読み聞か永野泉（2008）『改訂・子どもと言葉』［冨倉 志保（とみくら・しほ）］筑波学院大学国際学部国際社会学科卒業

名古屋学院大学大学院修士前期課程修了。私立 Tsukuba International School、南オーストラリア州私立
Immanuel College での日本語教師を経て、筑波研究学園専門学校にて外国語科目を担当する。豊岡短期大学通信教育部こども学科非常勤講師、姫路大学教育学部通信教育課程こども未来学科非常勤講師、筑波研究学園専門学校こども未来学科非常勤講師。
CROSS T&T No.61

55

ＣＲＯＳＳの動き

員改選について、2019 年のテーマ等について審議した。

2018 年 9 月～ 12 月
12 月 17 日

総合科学研究センターによる本年度第 2 回研究懇話会を TIST 会議室で開催した。
平成 30 年（2018 年）

CROSS 特任研究員の上野健治氏による「アドバー9月6日

科学研究費助成事業公募要領等説明

ンストインターンシップによるものづくりリカレ

会 が 東 京 大 学 で 開 催 さ れ た。 主 な 内 容 は、 科

ント教育」というテーマでの講演があり、また教研費改革の概要、平成 31 年度科研費公募要領

育格差等について意見交換があった。

researchmap の案内等についてであった。

9 月 13 日

中性子科学センターにおいて、平成

中性子科学センターの動き

31 年度科学研究費助成事業への公募要領等説明

J-PARC 物質 ・ 生命科学実会を開催した。併せて研究不正防止、研究費の不験施設 （MLF） に関する活動

正使用防止等説明会も行った。
9月3日
10 月 2 日

J-PARC センターと合同で「選定委員会・

中性子科学センターにおいて、科学

MLF 施設利用委員会」を AP 東京八重洲通り（東京）

研究費に係る中性子科学センター執行分の内部監で開催した。2018B 期（平成 30 年 11 月～平成 31

査を、小林公認会計士事務所の担当者と法人事務

年 3 月）には、共用ビームラインに 144 件の一般局からの 2 名で行った。

課題（短期）の応募があり、96 件の課題（新利用者支援課題 8 件を含む）の採択が承認された。

10 月 4 日

第 4 回編集委員会を開催した。主な

そのほか一般課題（長期）の 5 件の 2018B 開始の

議題は、「CROSS T ＆ T」60 号の編集の進捗状況

新規課題および 8 件の 2017B 開始継続課題の採択

についてなど。CROSS スタートから 20 年、創刊が承認された。

60 号となるため記念号としての扱い、また 2019
年の展開方向などについて議論した。

9 月 21 日

第 1 回構造生物学研究会をエッサム

神田ホール（東京）において共同で開催した。参11 月 7 日

平成 31 年度科学研究費助成事業につ

加者数：36 名。

いて、
総合科学研究センターから代表者分で 4 件、中性子科学センターから代表者分で 23 件の応募

10 月 1 日があり、日本学術振興会に申請した。

会を TKP 東京駅セントラルカンファレンスセン

調湿環境下ポリマーサイエンス研究

ター（東京）において開催した。参加者数：21 名。
11 月 19 日

第 3 回常任理事会を法人事務局で開催した。常任理事会の内容は各センター等の事業

10 月 9 日

報告、予算の執行状況、科研費助成事業への応募

析研究会・微細構造解析プラットフォーム第 1 回

状況、公開講座に関する意見交換等であった。併放射光利用研究セミナーをエッサム神田ホール

せて第 2 回人事委員会を開催した。

（東京）において共同で開催した。参加者数：91 名。

12 月 6 日

10 月 10 日

第 5 回編集委員会を開催した。主な

平成 30 年度第 1 回残留歪み・応力解

第 6 回パルス中性子イメージング研

議題は、「CROSS T ＆ T 60 号」の確定・進行状況

究会をエッサム神田ホール（東京）において共同など。CROSS 研究員の寄稿に当たっての確認、委で開催した。参加者数：64 名。

56

CROSS T&T No.61

10 月 11 日

DIRECTION2018 をいばらき量子ビー

ム研究センター（東海村）において共同で開催しム神田ホール（東京）において共同で開催した。
参加者数：44 名。

た。参加者数：54 名。
11 月 13 日
10 月 12 日

DNA2018 をいばらき量子ビーム研究センター（東海村）において共同で開催した。参J-PARC センターとの連名でプレス発

表「第 3 回中性子・ミュオンスクール」の開催について（取材案内）」を実施。

加者数：18 名。
11 月 14 日
11 月 2 日

平成 30 年度中性子実験技術基礎講習会（レベル１講習会）をエッサム神田ホール（東平成 30 年度非破壊検査・可視化・

分析技術研究会をエッサム神田ホール（東京）において共同で開催した。参加者数：39 名。

京）において共同で開催した。参加者数：6 名。
11 月 15 日
11 月 5 日

Meeting on Deuterium Labeled

プレス発表「鉄リン系超伝導体で高Compound for Neutron Science（重水素化ラボ研

エネルギーの反強磁性磁気ゆらぎを世界で初めて究会）をいばらき量子ビーム研究センター（東海発見－鉄系超伝導体の機構の解明、新しい超伝導村）において共同で開催した。参加者数：22 名。

体の探索へ－」を実施（CROSS、日本原子力研究開発機構、J-PARC センターの連名）。

11 月 16 日

平成 30 年度中級者向け Z-Code 講習会をエッサム神田ホール（東京）において共同で
11 月 9 日

高分子学会関東支部第 59 回茨城地区開催した。参加者数：19 名。

活動講演会を東海村産業・情報プラザ「アイヴィル」において共同で開催した。参加者数：62 名。

11 月 20 日～ 24 日 第 3 回中性子・ミュオンスクー
ルを J-PARC（東海村）において共同で開催した。

11 月 9 日

平成 30 年度磁性材料研究会をエッサ

参加者数：35 名。

平成最後の「CROSS T ＆ T」をお届けする。本誌ならびに財団の立ち編／集／後／記 位置は「未来志向」であるべきと思うのだが、時代の切れ目には立ち止まって、振り返ることにも意味がある。記録し、記憶するのが媒体の務めだからだ▼何かにつけ「レガシー」ばやりで、いささか便乗っぽい気がしないでもないが、「つくばの科学遺産」のシリーズ
企画を提案したら、「東海村にもありそうだ」ということになり、新元号のもと地域の教育・研究機関等を一回りしてみようということになった。CROSS の紹介がてら訪問する際の名分も立つだろう▼企画のたたき台にもなるよう、物質・材料研究機構の 3 万トンプレス機の話を神田久生さんに書いてもらった。編集子も 80 年代初頭の導入の際取材しており、人工ダイヤモンドをつくる装置と聞いて目を丸くした記憶があった。以来 40 年近く、今も残って稼働していると聞くと、使われ方が気になった。ダイヤモンドの作製は続いているのだろうか▼その結末は巻頭記事を読んでいただくとして、T ＆ T――つくばも東海も長い年月を経て、「あれ今はどうなっているんだろう」と思い出す施設や装置が少なくない。昭和の時代に第一線で活躍した多くの研究者や技術者が去った後もこれらは現役で稼働しており、現在も今後にも研究者や人々の役に立っていくのだろう。そのモノがたりを書き記すことは決して「懐古趣味」ではないはずだ▼本号ではまさに「未来志向」でス
マート社会をテーマに取り上げたが、T ＆ T にもうひとつ、Today & Tomorrow（きょう、あす）の意味を込めた意味も分かっていただけると思う。（相澤冬樹／ CROSS T ＆ T 編集長）