SPring-8の高度化に関するタスクフォース
報告書
2023年８月
SPring-8の高度化に関するタスクフォース

SPring-8の高度化に関するタスクフォースの報告書のポイント
１．はじめに○SPring-8は世界有数の放射光施設として1997年に共用が開始され、以降25年以上が経過。この間、経済安全保障や脱炭素・循環型社会の重要性の増大、生成AIの登場など、社会経済の在り方が大きく変容。

※注：SPring-8の建設工事は1991年11月着手○こうした中、我が国において整備・運用される放射光施設のうち、SPring-8は、設置者である理化学研究所の卓越した研究力を基に常に技術の限界に挑戦し、革新を続け、放射光科学技術を牽引していく使命を果たす。そして、そこから生み出される技術をNanoTerasuを含むその他の放射光施設に反映していくとともに、それぞれの施設の強みを生かしつつ連携して、我が国の放射光に関する技術と利用の裾野を広げていくようなサイクルが重要。

２．技術の高度化の必要性○2030年頃は、次世代半導体の量産やGX社会の実現など、我が国・世界にとって大きな契機となる時期。SPring-8の高度化は、これらを実現していく上で不可欠となる最重要基盤施設の一つ。2030年から先の社会・産業を見据え、いま、SPring-8の高度化（SPring-8-Ⅱ）は待ったなしのタイミング。

○他方で、 SPring-8と同様の硬X線の大型放射光施設について、欧米ではアップグレードが、中国では新規建設が進んでいる。
国内に施設を有していれば、海外研究者の来日を通じて国際頭脳循環が促進される一方、SPring-8がこのまま陳腐化すると我が国の研究者は海外施設に頼らざるを得ず、施設利用に際し他国に研究内容を開示する結果になるなど、経済安全保障の観点からも大きな課題が生じる。
○施設の運転に係る電気代は年々増加。SPring-8は旧世代の施設であるため、特に加速器部分の電力効率が悪く、消費電力も大きい。また、老朽化による保守コストは年々増加。更に、技術伝承・人材育成の観点からもSPring-8の高度化は先送りすることは大きな損失。
○新たな産業など新領域への挑戦には、DX・データ駆動開発や実現象の非破壊観測（オペランド測定）が必要であり、そのためにも高解像度かつ大量のデータを取得できるようになることが必要。このため、SPring-8の高度化により、放射光の輝度を約100倍に向上させ、高精細なデータが短時間で取得可能にすることが必須。最高輝度が現行の約100倍となれば、２位に２倍以上の差をつけて世界１位となる。
○高度化に着手する時点での技術的限界を開発目標として設定。運用開始後も技術開発を継続し、技術限界を突破することにより、常に最先端の施設として進化し、世界の放射光施設をリードしていくという意欲的な戦略を取るべき。
○世界最高峰のSPring-8の高度化という高い目標を掲げ、令和６年度から取組を進めるべき。

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次ページにつづくSPring-8の高度化に関するタスクフォースの報告書のポイント
３．仕組みの高度化の必要性○SPring-8が卓越性を発揮していくためには、産学における先端ニーズの集約や先端的な利用環境を整備することが肝要。このため、現行のSPring-8の段階から、テック系ベンチャー支援機能との連携や、中小企業を含む産業界の利用拡大、立地地域の自治体による支援策の充実などにより、施設利用を通じた新たな成長モデルを作っていくことが必要。

○例えば、コンシェルジュ機能やサンプル調整機能、協調領域におけるデータ共有機能など、ユーザーにとって使いやすい利用環境の充実が必要。
○人材育成のための相互交流が必要であり、企業の人材を SPring-8側で受け入れ、SPring-8 の人材を企業で受け入れるなどの取組が必要。
○施設やその成果の国内外への広報・アウトリーチについては、国民生活に関連付けた取組が重要。このため、①誰に向けて発信するのかターゲットを明確に定めること、②効果的かつ高頻度に地道な広報活動を継続すること、③施設の強みを見出し既成概念にとらわれず新たなメディアを活用することが重要。
○SPring-8の高度化が実現した際の利用の在り方として、企業が抱える課題解決（ボトムアップ）だけでなく、新たな投資先となる産業を見出し勝ち筋を作っていく（トップダウン）の双方が必要。共用開始までには、施設が戦略的な研究基盤として、学術界はもとより産業界の未来のニーズを開拓するような、SPring-8の高度化ならではの新たなコンセプトを打ち出していくべき。

４．終わりに○SPring-8は、私たちに身近な製品の実用化や安全安心な国民生活に貢献している他、アカデミアの革新的な研究開発を支えている。SPring-8の高度化により、今まで以上に出来ることや、未知なる領域への挑戦の機会が増え、より豊かな社会が実現できる。

○この報告書は、世界最高峰のSPring-8の高度化を実現するとともに、その戦略的な活用により、我が国が地球規模の課題解決に貢献しながら成長していくための第一歩。関係者とともに取組を進めていきたい。

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目

次
報告書のポイント１．はじめに
２．技術の高度化の必要性
３．仕組みの高度化の必要性
４．終わりに4

１．はじめに（経済社会の変容）
 SPring-8は世界有数の放射光施設として1997年に共用が開始され、以降25年以上が経過。この間、
経済安全保障や脱炭素・循環型社会の重要性の増大、生成AIの登場など、社会経済の在り方が大きく変容。
※SPring-8の建設工事は1991年11月着手。

※CN:カーボンニュートラル、CE：サーキュラーエコノミー
出典：第４回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月４日）
理化学研究所五神理事長 ご講演資料より

出典：第２回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月16日）
トヨタ自動車加古統括部長 ご講演資料より

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１．はじめに（SPring-8の役割のイメージ） こうした中、我が国において整備・運用される放射光施設のうち、SPring-8は、設置者である理化学研究所の卓越した研究力を基に常に技術の限界に挑戦し、革新を続け、放射光科学技術を牽引していく使命を果たす。そして、そこから生み出される技術をNanoTerasuを含むその他の放射光施設に反映していくとともに、それぞれの施設の強みを生かしつつ連携して、我が国の放射光に関する技術と利用の裾野を広げていくようなサイクルが重要。
※世界では軟X線、硬X線の双方の放射光施設が整備されており、我が国でもNanoTerasuとSPring-8は相補的な関係。NanoTerasuが既
存産業技術の底上げを図るコアリション方式を採っているのに対し、SPring-8高度化では既存の産業界の手が届かない未来への投資を先導。世界最高レベルの高輝度を実現し、産業界との協創で我が国の成長機会を創出することが重要。

卓越性の先導

世界最高峰の硬X線放射光施設
新たな勝ち筋の創出
加速器技術の限界突破
硬X線領域の放射光技術
軟X線放射光施設のフラッグシップ
産業課題の解決
軟X線領域の放射光技術

今日的課題
産業利用の裾野の拡大

産業利用
放射光施設

※AichiSR、SAGA-LSなど

SPring-8
大学
放射光施設

硬X線放射光施設のフラッグシップ

未来的課題
学術利用の裾野の拡大※Rits SR、HiSORなど

利用の裾野拡大

注：この図はあくまでSPring-8高度化の位置づけの検討にあたってのイメージであり、それぞれの施設設置者やアカデ
ミア、産業界の総意ではないことに注意。

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２．技術の高度化の必要性（2030年頃の経済社会の状況）
 2030年頃は、次世代半導体の量産やGX社会の実現など、我が国・世界にとって大きな契機となる時期。SPring-8の高度化は、これらを実現していく上で不可欠となる最重要基盤施設の一つ。
2030年から先の社会・産業を見据え、いま、SPring-8の高度化（SPring-8-Ⅱ）は待ったなしのタ
イミング。

※高度化SPring-8が運用を開始する2030年頃は、次世代半導体（ゲート長2nmクラス）の国内量産が見込まれる時期。さらに、Beyond 2nm世代の半導体構造では３D集積に向かうとされており、非破壊による内部構造解析や動作中デバイス観測（オペランド
計測）などの技術が必要。これらはいずれも硬X線放射光計測が該当。
GX社会実現については、燃料電池車の更なる普及（乗用車換算80万台目標/450万台）や全固体電池の実用化が見込まれ、2030年代には新車販売に占める電動車率100%が予想。また、バイオものづくりの世界市場約92兆円、サーキュラーエコノミー市場約80兆円など、再生材の物性・分子構造評価といった放射光技術が必須または有望視される市場が次々と成長。
出典（全固体電池実用化、電動車率、バイオものづくり、サーキュラーエコノミー等）：GX 実現に向けた基本方針 ～今後 10 年を見据えたロードマップ（令和５年2月10日閣議決定）
出典（燃料電池車普及）：水素基本戦略（令和 5 年 6 月 6 日 再生可能エネルギー・水素等関係
閣僚会議）

出典：第４回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月４日）
理化学研究所五神理事長 ご講演資料より

出典：第３回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月29日）大阪大学栗栖教授 ご講演資料より（一部改変）

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２．技術の高度化の必要性（放射光施設の国際動向、経済安全保障の観点）
 他方で、 SPring-8と同様の硬X線の大型放射光施設について、欧米ではアップグレードが、中国では新規建設が進んでいる。
 国内に施設を有していれば、海外研究者の来日を通じて国際頭脳循環が促進される一方、SPring-8
がこのまま陳腐化すると我が国の研究者は海外施設に頼らざるを得ず、施設利用に際し他国に研究内容を開示する結果になるなど、経済安全保障の観点からも大きな課題が生じる。
※欧州ESRF-EBS(2020年運用開始)、米国APS-U(2024年運用開始)、中国HEPS(2025年運用開始)、ドイツPETRA Ⅳ(2028年運用開始) 。
※施設の利用に当たっては、国内施設を利用する際と同様に申請が必要となるが、その際に分析対象を明らかにすることになってしまう。分析対象を明らかにすることにより、その背後にある情報の推測が容易となってしまう。

１－２．硬X線放射光施設を取り巻く国際情勢状況
施設名（計画中／稼所在国建設開始（予

運用開始

エネルギー

電流値

働中/建設

（地域）

定）年

（予定）年

[GeV]

[mA]

中）

エミッタ

最高輝度

ンス

(アンジュ

(水平)

レータ)

[nm・

[×1020

rad]

ph/s/

ビームライン[本]mm2/mrad2
in 0.1%

硬X線
第３世代

SPring-8

SPring-8-II

APS-U

ESRF-EBSPETRA IV

HEPS

（播磨）

計画中

日本

ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ

（播磨）

建設中

米国

ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ （アルゴンヌ）

稼働中

硬X線
第4世代

稼働中

日本

ドイツ

ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ （ハンブルク）

建設中

中国

新規

（北京）

ESRF-EBS(仏､グルノーブル)

リング周長

運営主体

アップグレード/建

[m]

（機関名）

設予算

1997

8

100

2.4

7

57

62

1435.43 理研・JASRI

2024(2029)

6

200

0.05

863

57

62

1435.43 理研・JASRI

2017

2024

6

200

0.042

325

SPring-8が世界トップから陥落すれば・・・

1104

ANL/
DOE

最先端の分析能力を求めて､我が国の産学研究者は､海外の最先端施設に拠点を移す

経済安全保障上､取り返しのつかない損失に
480億円

1. 何をみたいか､情報が漏洩➤半導体､蓄電池､燃料電池･水素､高分子､ハードマテリアル､化学物質等の幅広い分析対象➤海外施設でも､有償の｢成果専有｣利用は可能｡しかしながら､最重要機密である筈の｢分析対象｣は､｢安全審査｣で詳細に至るまで開示しなければならない。

815MUSD(1141億円@140円/USD)
610MEuro

2015

2020

6

200

0.147

66

44

843.98

ESRF(854億円@140円/USD)

2025

2028

6

200

0.02

300

35

2304

2. どうやってみるか､情報も筒抜け➤現在は動作下の分析が主流になっており、急速充放電装置や､ガスセルなどの重要な関連技術が余さずコピーされる。

DESY
869億円

2019

2025

APS-U(米国､ アルゴンヌ)

6

200

0.06

100

PETRA-IV(独､ハンブルク)

なぜ必要か

最大

1991

フランス

ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ （グルノーブル）

計画中

現在

１．なぜ今SPring-8のアップグレードが必要なのか

なぜ必要か

90＋

1360.4

IHEP@18.1円/RMB)(日本が恩恵を受けた)実例
SACLAの稼働当初､XFEL光源は世界的に極めて希少であったため､欧米の研究者が関連技術を抱えて来訪｡バイオ分野
では､国内ユーザーがその様を倣い、ノウハウを取得した結果､数年後には国内で｢分子動画｣技術として結実した。

3. 研究者のネットワークごと､海外に引き抜かれる➤日本の学術研究が諸外国の産学分野において｢要素技術｣として取り込まれ､｢最下流の花形の研究成果｣を支える一部品に成り下がった結果、我が国発の論文・特許等の減少を招き、国益を大きく棄損する恐れ

HEPS(中国､北京)※完成イメージ

硬X線施設はこれまで日米欧で競ってきたが現在、欧州は既に第4世代にアップグレード済で米国も来年度から運用予定であるため、第3世代であるSPring-8との性能差は二桁差となる。さらに、アジアにおいても中国・韓国でも同性能の硬X線施設を建設中という情勢であり、SPring-8で3年かかる実験も、第4世代では計算上は5日間で済んでしまうほどの世代間格差がある。

14

国際競争は､｢舞台｣の提供者が勝利する
6

出典：第１回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月７日）理化学研究所石川センター長 ご講演資料より

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２．技術の高度化の必要性（省エネ・老朽化対策）
 施設の運転に係る電気代は年々増加。SPring-8は旧世代の施設であるため、特に加速器部分の電力効率が悪く、消費電力も大きい。また、老朽化による保守コストは年々増加。更に、技術伝承・人材育成の観点からもSPring-8の高度化は先送りすることは大きな損失。
※高度化によるリプレースができれば従来の年間20～30億円から約10億円の電気代削減効果が見込まれる（なお、SPring-8（SACLA除く）では年間約80億円を要しているが、これは人件費や建屋・ビームラインでの電気代を含むためである）。また、高度化が５年遅れれば累積の逸失コストは74億円、10年遅れると211億円にも達する。
※また、大規模施設の建設に伴う人材育成、技術伝承が重要。式年遷宮のように、20年に一度など、定期的に実施する必要があるとの指摘がある。

１－１．老朽化対策･省エネ対策として

なぜ必要か【SPring-8を更新しない場合のコスト増（予想）】

１－１．老朽化対策･省エネ対策として【SPring-8を更新しない場合のコスト増】
共用開始25年以上が経過し、保守・修繕コストは年々増加の一途を辿っている。特に加速器部分は今後、電磁石電源を中心にリプレースが必須だが、修繕による置き換えでは性能向上にはなりえないというデメリットも。
➡一方で、アップグレードによる省エネは消費電力を年間20～30億円から△約１０億円削減できる見込みである。
今後SPring-8-Agedの保守コスト上昇分も考慮した場合､このままSPring-8-IIの更新時期が5年遅れれば累積の電力・保守コスト差額は50億円にも達するという試算。

■故障・保守例

保守コスト・電気代削減
・加速エネルギーの低減 (8GeV  6GeV)・偏向部の永久磁石化
・冷却系の負荷低減
老朽化対策費用の推移
2014年度: 4.1億等により△５～１０億円の節減←↑劣化により部品（転動体）が欠落。正常な動作が不可能に。

共用ビームラインBL25SUのアンジュレータと破損部分

2015年度: 5億
2016年度: 3.4億
2017年度: 11.6億
2022年度: 24.4億

共用開始25年以上が経過し、保守コストは年々増加の一途を辿っている。特に加速器部分は今後、電磁石電源を中心にリプレースが必須
だが、修繕による置き換えでは性能向上にはなりえないというデメリットも。

数年内に耐用年数終了・故障の可能性の高い機器類
・電磁石電源(受電･送電系含む) 80億円
・磁石本体
50億円
・真空･高周波系アブソーバー等)20億円
・専用大型モニター
5億円
・制御系システム等
4億円
etc.

8.0億円

び一部電磁石をリプ
は装置故障年度に大きまた、上記以外の老るため､保守コストはれるが、突発的な故期停止もあり得る。

➡今後SPring-8-Agedの保守コスト上昇分も考慮した場合､このまま
SPring-8-IIの更新時期が5年遅れれば累積の逸失コストは74億円､10年遅れると211億円にも達するという試算となっている｡
9

出典：第１回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月７日）理化学研究所石川センター長 ご講演資料より

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9

２．技術の高度化の必要性（SPring-8の高度化により実現すること）
 新たな産業など新領域への挑戦には、DX・データ駆動開発や実現象の非破壊観測（オペランド測定）が必要であり、そのためにも高解像度かつ大量のデータを取得できるようになることが必要。このため、SPring-8の高度化により、放射光の輝度を約100倍に向上させ、高精細なデータが短時間で取得可能にすることが必須。
 最高輝度が現行の約100倍となれば、２位に２倍以上の差をつけて世界１位となる【次頁参照】。
※SPring-8は2000年代の放射光施設である第３世代に該当するが、世界では第４世代化が進んでいる。また、輝度が向上すると取得できるデータが高速かつ高精度となり、データの質・量が増大することで、ビッグデータ解析（インフォマティクス）が可能となる。

出典：第３回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月29日）大阪大学栗栖教授 ご講演資料より

出典：第２回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月16日）トヨタ自動車加古統括部長 ご講演資料より 10

２．技術の高度化の必要性（高度化のスケジュール） 高度化に着手する時点での技術的限界を開発目標として設定。運用開始後も技術開発を継続し、技術限界を突破することにより、常に最先端の施設として進化し、世界の放射光施設をリードしていくという意欲的な戦略を取るべき。
 世界最高峰のSPring-8の高度化という高い目標を掲げ、令和６年度から取組を進めるべき。
※アップグレード後の最高輝度比較において、我が国が２位の米国の２倍以上上回る世界１位を実現。
※SPring-8高度化を令和６(2024)年度から開始する場合、１年間のプロトタイプ製作、４年間の整備・建設期間（運転停止は2027年
後半から2028年前半の約１年間）を経て2029年度に共用が開始できる。これは、2030年という次世代半導体やGX社会の実現に向けて極めて重要なタイミングとなる。

出典：第１回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月７日）
理化学研究所石川センター長 ご講演資料より

出典：第４回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月４日）
理化学研究所五神理事長 ご講演資料より

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３．仕組みの高度化の必要性（産業界・地域との連携）
 SPring-8が卓越性を発揮していくためには、産学における先端ニーズの集約や先端的な利用環境を整備することが肝要。
 このため、現行のSPring-8の段階から、テック系ベンチャー支援機能との連携や、中小企業を含む
産業界の利用拡大、立地地域の自治体による支援策の充実などにより、施設利用を通じた新たな成長モデルを作っていくことが必要。
※NanoTerasuではコアリションコンセプトにより産業界を巻き込みながら整備を進めるとともに、仙台市等の立地自治体が産業界に対する支援施策を展開している。

出典：第３回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月29日）
東北大学高田教授 ご講演資料より

出典：第４回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月４日）
理化学研究所五神理事長 ご講演資料より

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３．仕組みの高度化の必要性（利用環境・人材交流）
 例えば、コンシェルジュ機能やサンプル調整機能、協調領域におけるデータ共有機能など、ユーザーにとって使いやすい利用環境の充実が必要。
 人材育成のための相互交流が必要であり、企業の人材を SPring-8 側で受け入れ、SPring-8 の人材を企業で受け入れるなどの取組が必要。
※コンシェルジュ機能とは、企業ユーザーがやりたいことに対して、どの施設でどのような測定を行えばよいかということをアドバイスしてくれるような機能。また、データを蓄積する機能も含めて自動化される必要があるほか、測定に入る前のデータ処理に周辺設備の整備が必要となるため、附帯施設への配慮が必要。

出典：第２回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月16日）トヨタ自動車加古統括部長

ご講演資料より

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３．仕組みの高度化の必要性（広報・アウトリーチ）
 施設やその成果の国内外への広報・アウトリーチについては、国民生活に関連付けた取組が重要。このため、①誰に向けて発信するのかターゲットを明確に定めること、②効果的かつ高頻度に地道な広報活動を継続すること、③施設の強みを見出し既成概念にとらわれず新たなメディアを活用することが重要。
※近畿大学では地道かつ高頻度なプレスリリース活動の結果、他大学に比べて新面で取り上げられる割合が高い。

※近畿大学ではブランディングに向けて、既成概念にとらわれない広報活動を展開。

A大学
B大学

A大学
B大学

出典：第５回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月26日）近畿大学世耕経営戦略本部長

ご講演資料より（左：一部改変）

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３．仕組みの高度化の必要性（課題解決から新たな産業・勝ち筋の創出へ）
 SPring-8の高度化が実現した際の利用の在り方として、企業が抱える課題解決（ボトムアップ）だ
けでなく、新たな投資先となる産業を見出し勝ち筋を作っていく（トップダウン）の双方が必要。共用開始までには、施設が戦略的な研究基盤として、学術界はもとより産業界の未来のニーズを開拓するような、SPring-8の高度化ならではの新たなコンセプトを打ち出していくべき。

※NanoTerasuでは、産業利用を推進する観点から企業のもつ課題解決に資するコアリションコンセプトを打ち出した。SPring-8高度化
では、本報告書の「１．SPring-8の役割イメージ」を踏まえ、コアリションコンセプトとは別な形で、特徴的な新たな枠組みを検討
すべきではないか。

出典：第１回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年６月７日）理化学研究所
石川センター長 ご講演資料より
出典：第４回SPring-8の高度化に関するタスクフォース（令和５年７月４日）
理化学研究所五神理事長 ご講演資料より

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４．終わりに（SPring-8施設利用による製品開発の例①）
 SPring-8は、私たちに身近な製品の実用化や安全安心な国民生活に貢献している他、アカデミアの革新的な研究開発を支えている。SPring-8の高度化により、今まで以上に出来ることや、未知なる領域への挑戦の機会が増え、より豊かな社会が実現できる。

企業名・製品名

放射光分析の用途

トヨタ自動車株式会社• 燃料電池では、発電に伴い発生した水がスムーズに移動し排水する必要があるため、水の移動や分布を可視化して把握することが必要。
• 放射光分析により水の挙動を高速かつ定量的に可視化する技術を構築。供給した空気が滞留した水を押し出して水の排出を促進し、触媒への空気の供給が増えることで発電性能が向上することを明らかに。MIRAIの燃料電池セルに応用。

燃料電池車「MIRAI」
株式会社メニコン

画像：トヨタ自動車提供• 親水性や酸素透過性の面で課題のあった従来素材に代わり、透明度・酸素透過性に優れた親水性素材シリコーンハイドロゲルが期待。他方で、当該素材は白濁発生が課題。
• 湿潤状態での観測が可能な放射光分析によりシリコーンハイド
ロゲルの白濁の原因を突き止め、これら課題を克服した材料を用いたコンタクトレンズとして実用化。

コンタクトレンズ「Premio」
花王株式会社
ヘアケア製品「セグレタ」シリーズ
画像：花王提供

三菱電機
株式会社
冷蔵庫「切れちゃう瞬冷凍」シリーズ• 年齢とともに髪のハリ・コシ・ボリュームがなくなる現象は毛髪が細くなることが原因と分かっていたが、「髪のツヤ」が失われる原因は研究されてこなかった。
• 放射光分析により、髪の構造（キューティクル、コルテックス、メデュラ）のうち、コルテックスの細胞分布の偏りがツヤが失われる原因と明らかにし、
コルテックスのうねりを改善する成分を含んだヘアケア製品を実用化。
• 従来の計測方法では区別が困難だった食材中の氷分布について、
放射光分析により、過冷却現象（0℃以下の状態になっても凍結のきっかけとなる氷核が作られない状態）を応用した冷凍方法を用いた食材が組織構造への影響が少なく、冷凍しても食感やおいしさが維持されることを立証。
• 上記冷却機能を搭載した冷蔵庫をシリーズ化。

出典：文部科学省において高輝度光科学研究センター(JASRI)の協力を得て作成。

※画像は、注記が無いものはJASRI HP「暮らしのなかのSPring-8産業利用成果」より掲載。

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４．終わりに（SPring-8施設利用による製品開発の例②）
 SPring-8は、私たちに身近な製品の実用化や安全安心な国民生活に貢献している他、アカデミアの革新的な研究開発を支えている。SPring-8の高度化により、今まで以上に出来ることや、未知なる領域への挑戦の機会が増え、より豊かな社会が実現できる。

企業名・製品名
プロクター・アンド・ギャン
ブル（P＆G）・ジャパン
株式会社
ヘアケア製品「パンテーン
クリニケア」

放射光分析の用途• 放射光分析によりどのような毛髪処理がくせ毛の緩和に有効かを明らかに。
• 具体的には、毛髪内部構造におけるαケラチンに柔軟性がないと、硬く扱いにくい髪になることを明らかにし、製品に含まれるビタミンがαケラチンを軟化する効果を分子レベルで検証。
画像：兵庫県提供

クラシエ ホームプロダ
クツ株式会社
ヘアケア製品「いち髪」 シリーズ
クラシエ ホームプロダ
クツ株式会社
ボディウォッシュ製品「ラメランス」シリーズ※2017年から2022年まで販売

江崎グリコ株式会社
むし歯予防ガム「POs-Ca」 シリーズ

• 米のとぎ汁は、平安時代から整髪剤として使われてきたが、近年、
米のとぎ汁に含まれる糖質の１つであるイノシトールに、髪をダメー
ジから守る「予防美髪効果」があることが明らかにされた。
• 放射光分析により、イノシトールが徐々に毛髪内部まで浸透していくことや、毛髪を洗ってもイノシトールは内部にとどまり、予防美
髪機能を発揮していることも明らかに。このイノシトールを配合した製品を実用化。
※画像は2019年時点製品• 従来のボディソープに含まれる界面活性剤が、皮膚角質中の細胞間皮脂に与える影響を放射光分析によって明らかにし、肌を保護する機能を持つ長周期ラメラ構造、ひいては角質への損傷を抑止する機能を持ったボディウオッシュ製品を開発。
※画像は2021年時点製品• 放射光分析により、初期むし歯（初期う蝕）におこる脱灰・再石
灰化の結晶変化を初めて観察。初期のむし歯にリン酸化オリゴ
糖カルシウムを補うと、失われた結晶が再生することが判明。
• リン酸化オリゴ糖カルシウムを配合したむし歯予防ガムを開発し、商品化。消費者庁より「特定保健用食品」として認可（平成22画像：江崎グリコ提供 年9月30日付）。

出典：文部科学省において高輝度光科学研究センター(JASRI)の協力を得て作成。

※画像は、注記が無いものはJASRI HP「暮らしのなかのSPring-8産業利用成果」より掲載。

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４．終わりに（SPring-8施設利用による製品開発の例③）
 SPring-8は、私たちに身近な製品の実用化や安全安心な国民生活に貢献している他、アカデミアの革新的な研究開発を支えている。SPring-8の高度化により、今まで以上に出来ることや、未知なる領域への挑戦の機会が増え、より豊かな社会が実現できる。

企業名・製品名

放射光分析の用途

住友ゴム工業株式会社
自動車用タイヤ「エナセーブNEXTⅡ」
シリーズ• 放射光を用いてタイヤのゴム中のナノ粒子（シリカ）の三次
元配置を計測できる手法を確立し、シリカのネットワーク構造の中で、摩擦力を大きくして燃費性能を下げている部分を特定。
• さらに、シミュレーション結果を反映した分子設計を行い、シリカ
粒子が分散した構造をもつ新材料を開発。グリップ性能、燃費性能ともに優れた高性能タイヤが誕生。
画像：住友ゴム提供

出典：文部科学省において高輝度光科学研究センター(JASRI)の協力を得て作成。

※画像は、注記が無いものはJASRI HP「暮らしのなかのSPring-8産業利用成果」より掲載。

SPring-8施設利用による国民の安全安心への貢献
科学捜査における利用•

和歌山カレー事件（1998年７月）で使われた毒素について、SPring-8のおける蛍光X線分析により、紙コップの内側に付着していたヒ素の由来を特定。

•

押収された麻薬等の成分分析を行い、密造方法や密輸プロセスに関連して異なる種々の特徴を明確化し、薬物の産地や密輸ルートの解明に貢献。
出典：SPring-8ホームページ

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４．終わりに（SPring-8施設利用によるアカデミアの研究成果の例）
 SPring-8は、私たちに身近な製品の実用化や安全安心な国民生活に貢献している他、アカデミアの革新的な研究開発を支えている。SPring-8の高度化により、今まで以上に出来ることや、未知なる領域への挑戦の機会が増え、より豊かな社会が実現できる。

研究対象・研究者
iPS細胞心筋シート

放射光分析の用途

大阪大学医学系研究科教授 澤芳樹ほか• 移植されたiPS細胞由来心筋細胞が心臓機能改善に寄与するメカ
ニズムは証明されていなかった。
• 心筋梗塞を発生させたラットの心臓について、放射光分析により、移植されたiPS細胞由来の心筋細胞が、宿主心臓と電気的に接合して同期運動していることを証明。

桐蔭横浜大学専任
講師 柴山直之、特任教授 宮坂力 ほ
か• ペロブスカイト太陽電池は、従来のシリコン太陽電池よりも製造コストが低く、高い光変換効率を持ち、軽量かつ柔軟性にも富む次世代太陽電池として期待されている。
• ペロブスカイト太陽電池に用いられるハロゲン化ペロブスカイト結晶の多結晶薄膜の光と湿度の共存環境下における劣化機構の原理を
放射光を用いて解明。

東京工業大学フロン
ティア研究センター教授 細野秀雄ほか• セメントの材料である12CaO・7Al2O3（C12A7）に電子を入れることで、金属に匹敵する電気伝導度をもつ物質の構造を放射光分
析により解明。
• 液晶パネルや有機ＥＬなどへの応用やインジウム等の希少金属の代替が期待。

京都大学大学院理学研究科化学専攻
教授 北川宏 ほか• 原子レベルでの合金の作製法は、その成分と構成元素の組み合わせを変えることによって、材料の化学的・物理的特性をコントロールできる重要な方法。
• 放射光分析により、銀-ロジウム合金ナノ粒子は、銀とロジウムが分離した混合物ではなく原子レベルで混成しており、その電子構造はパラジウムの電子構造と極めて類似していることを突き止め、元素間融合の原理解明に向けて重要なエビデンスとなった。

画像：大阪大学

ペロブスカイト太陽電池

画像：JST

透明酸化物半導体

画像：JST

元素間融合

画像：JST

出典：高輝度光科学研究センター(JASRI)プレスリリースより作成。

※画像は、注記が無いものはJASRI HPより掲載。

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４．終わりに○SPring-8の高度化の取組は、放射光科学技術の限界を押し上げていく活動である。設置者である理化学研究所の総合的かつ卓越した研究力が技術限界を突破し、産学の利用者等が新たな利用方法を開拓していく。我が国が世界に誇る放射光科
学技術をさらにより一層押し上げることになる。
○世界最高峰のSPring-8高度化の実現により、施設が新たな産業創出の基盤となり、様々な研究成果が製品に結びつく。このように切り拓かれた新たな成長モデル
が、社会課題の解決に資することで、我々の生活が豊かになっていく。
○さらに、世界に誇る最先端の放射光施設群を求めて、全世界から最先端の技術や頭脳・人材が集まってくる。
○この報告書は、世界最高峰のSPring-8の高度化を実現するとともに、その戦略的な活用により、我が国が地球規模の課題解決に貢献しながら成長していくための第一歩。関係者とともに取組を進めていきたい。

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SPring-8の高度化に関するタスクフォースの設置について
令和５年５月31日
文部科学省
１．趣旨
科学技術立国の実現を目指す我が国にとって、先端的な研究施設を整備し、若手研究者を含む産官学の研究者による積極的な利活用を促進することで、学術・産業界における国際競争力を強化していくことが重要である。
このため、1997年に共用を開始した、我が国最初の特定先端大型研究施設である「大型放射光施設SPring-8」について、老朽化対策や技術革新の進展等に対応した施設の高度化等を推進するため、文部科学省においてタスクフォースを開催し、現状と課題を整理するとともに、高度化の方向性等について議論を行う。

２．主な検討事項① 放射光施設に関する国際動向、国内動向② SPring-8の成果と課題③ アカデミア及び産業界双方のユーザーからの意見・期待④ 施設の国内外へのアウトリーチの在り方⑤ その他の観点（共用、研究基盤、エコシステム、施設間連携、理研内の取組との相乗効果発揮、国際頭脳循環等）(別紙)
SPring-8の高度化に関するタスクフォース

構成員

（顧問）
文部科学副大臣

井出 庸生

（座長）
文部科学大臣政務官 山本

左近（座長代理）
科学技術・学術政策局長 柿田 恭良
大臣官房審議官（科学技術・学術政策局担当）清浦 隆
科学技術・学術総括官 山下 恭徳
科学技術・学術政策局研究環境課長 古田 裕志
研究振興局基礎・基盤研究課長 西山 崇志
科学技術・学術政策局政策課課長補佐 浅井 雅司
科学技術・学術政策局政策課専門官 森島 健人
科学技術・学術政策局政策課専門官 山本 智久
科学技術・学術政策局政策課専門官 福野 達也
科学技術・学術政策局研究環境課課長補佐 内野 隆
科学技術・学術政策局研究環境課課長補佐 林 周平
研究振興局基礎・基盤研究課課長補佐 春田 諒

３．構成員
別紙のとおり。
４．その他
タスクフォースの庶務は、関係局課の協力を得て科学技術・学術政策局研究環境課において処理する。
タスクフォースの会議及び議事は原則として非公開で行う。
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SPring-8の高度化に関するタスクフォース

開催実績

○第１回
日 時
令和５年６月７日（水）１０：００～１１：００
議 題（１） SPring-8の高度化に関するタスクフォースの設置について（２） SPring-8の高度化に関する現状と課題について（３） その他
ゲスト 石川 哲也 理化学研究所 放射光科学研究センター長

○第４回
日 時
令和５年７月４日（火）１３：００～１４：００
議 題（１） 理化学研究所内の取組との連携・相乗効果発揮の在り方（２） 議論の取りまとめ（たたき台）（３） その他
ゲスト 五神 真 理化学研究所 理事長

○第２回
日 時
令和５年６月１６日（金）１１：００～１２：００
議 題（１） ユーザー企業におけるSPring-8の高度化に関する意見（２） その他
ゲスト 加古 慈 トヨタ自動車株式会社 先進技術開発カンパ
ニー材料技術領域統括部長
木下 圭介 トヨタ自動車株式会社 先進技術開発カンパ
ニー材料技術領域電動化・環境材料技術部材
料基盤開発室室長
長井 康貴 豊田中央研究所 エマージングエレクトリ
フィケーション研究部門部門長

○第５回
日 時
令和５年７月２６日（水）９：３０～１０：３０
議 題（１） 施設の国内外への広報・アウトリーチの在り方（２） 報告書（案）について（３） その他
ゲスト 世耕 石弘 近畿大学 経営戦略本部長

○第３回
日 時
令和５年６月２９日（木）１１：００～１２：００
議 題（１） アカデミアにおけるSPring-8の高度化に関する意見（２） NanoTerasuにおける産業利用拡大に関する取組とSPring-8の高度化への期待（３） その他
ゲスト 栗栖 源嗣 大阪大学 蛋白質研究所教授
高田 昌樹 東北大学 国際放射光イノベーション・ス
マート研究センター教授・総長特別補佐／一般財団法人光科学イノベーションセン
ター 理事長22