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南北朝期・室町期の内侍所御神楽の基礎的研究

本年度は、平成30年度中世文学会秋季大会において「神楽歌の秘曲「宮人」をめぐって」と題する研究発表を行った。本発表では、鎌倉期以降に秘曲として重んじられた神楽歌「宮人」について、多資忠から堀河天皇へ、さらに資忠の死後は、堀河天皇が遺児近方に「宮人」を伝授した事実を明らかにした。その後は、近方系である多氏庶流に伝えられるようになり、後白河院政期には近方の三男の好方が独占した。そのため「宮人」は秘密性を高めるようになり、鎌倉初期には特別な秘曲としての地位を確立させた。公家社会が大きく動揺する時代にあって、好方が「宮人」の独奏にこだわった結果、「宮人」は秘曲の中でも別格とされるようになった。中世の公家社会、武家社会では、「宮人」は特別な威力を有する秘曲と信じられるようになり、特別な祈願の御神楽で奏されたほか、種々の音楽説話を生み出す源ともなったことを実証した。なお、本発表は『中世文学』64号に掲載される予定である。さらに「北朝の内侍所御神楽ー後光厳朝を中心にー」(『人文科学研究』143号)では、正平の一統を境として大きく状況の変わった内侍所御神楽について論じた。神鏡の奉仕儀礼として行われた光厳院政期に対して、後光厳朝以降は神鏡を喪失した状態での儀礼を余儀なくされたからである。また後光厳期の不安定さは、内侍所御神楽の経済基盤にも影響し、特に召人の御訪の料足の欠如という形であらわれた。その一方で、御神楽自体は「臨時恒例御神楽」という略儀ではあったが、ほぼ毎年行われている。さらに秋季御神楽の再興も試みられるなど、神鏡の存した時期と同様の行事が続けられたのである。従来は、室町殿の力によって、内侍所御神楽の再興も進んだとみられてきたが、長く北朝が内侍所御神楽の継続に取り組んでいた事実も明らかにできた。以上のように、本年度は充分な研究実績をあげることができた。本研究課題の研究のみならず、院政期の御神楽についても成果をあげることができた。広く古記録を整理することにより、特定の時代に偏らない視点を獲得することができている。観応2年(1351)12月、足利尊氏は南朝に降伏し、三種の神器を南朝に引き渡した。さらに翌年3月、京に侵入した南朝は、光厳・光明・崇光の三人の院、および前東宮の直仁親王を拉致している。同年8月17日、京を奪還した義詮は、光厳院の第二皇子である弥仁王を擁立して後光厳天皇を践祚させ、北朝を再興させた。その後の北朝は、後光厳・後円融・後小松の3代約40年に渡って三種の神器を保持しなかった。その一方で、神鏡の奉仕儀礼であった内侍所御神楽は、ほぼ毎年途絶えることなく行われている。この時期に中絶した朝儀は少なくなかったが、なぜ内侍所御神楽は継続されたのだろうか。本節では、神鏡不在という現実を抱えつつも、その奉仕儀礼である内侍所御神楽の継続された背景について明らかにしたい。

広く古記録を整理することにより、特定の時代に偏らない視点を獲得することができている。観応2年(1351)12月、足利尊氏は南朝に降伏し、三種の神器を南朝に引き渡した。さらに翌年3月、京に侵入した南朝は、光厳・光明・崇光の三人の院、および前東宮の直仁親王を拉致している。同年8月17日、京を奪還した義詮は、光厳院の第二皇子である弥仁王を擁立して後光厳天皇を践祚させ、北朝を再興させた。その後の北朝は、後光厳・後円融・後小松の3代約40年に渡って三種の神器を保持しなかった。その一方で、神鏡の奉仕儀礼であった内侍所御神楽は、ほぼ毎年途絶えることなく行われている。この時期に中絶した朝儀は少なくなかったが、なぜ内侍所御神楽は継続されたのだろうか。本節では、神鏡不在という現実を抱えつつも、その奉仕儀礼である内侍所御神楽の継続された背景について明らかにしたい。
デスモグレインのリコンビナニト蛋白を用いた天疱瘡の抗原解析

尋常性天疱瘡(PV)、落葉状天疱瘡(PF)の主要自己抗原であるデスモグレイン3(Dsg3)、デスモグレイン1(Dsg1)の細胞質内(IC)・細胞外(EC)ドメインに対するcDNAをそれぞれPCR法にて増幅し、それぞれリコンビナント蛋白を作製した。これらを抗原として教室内・国内外の天疱瘡群患者103例(尋常性天疱瘡[PV]34例、落葉状天疱瘡[PF]21例、ブラジル天疱瘡[BPF]19例、PVとPFの移行・合併例[PV/PF]8例、増殖性天疱瘡[PVeg]8例、疱診状天疱瘡[PH]4例、paraneoplasitc pemphigs[PNP]9例)と、コントロールとして類天疱瘡(BP)7例、正常人(N)血清との反応を免疫ブロット法を用いて検索した。Dsg3ECドメインに関してはPVの全例に陽性であったほか、その他の天疱瘡群にも陽性所見が散見され、Dsg1ECドメインに関してはPV,PF,BPF,PV/PFで陽性であった。これはヒト表皮抽出物を抗原とした免疫ブロット法よりもやや感度が高かった。Dsg3ICドメインに関してはPV,PFの10から20%に陽性で、PV/PFでは約半数に陽性所見が得られたが、他の天疱瘡群では陽性で、特異性が高いと考えられた。一方、Dsg1ICは各疾患に数例ずつ陽性所見が得られたことより、非特異的な反応の可能性も考えられた。ヒトデスモグレインICに対する天疱瘡群血清の反応性についてはこれまでに報告がないが、今回の研究で特にDsg3ICに関してはPV/PFに陽性率が高いことがわかり、病型の移行・合併において細胞質内蛋白に対する自己抗体が発症に関与している可能性が示唆された。今後、同一症例での異なった時期における血清中の自己抗体の推移についてさらに検討を加えてゆきたい。
発達障害者等の継続支援における市町村保健師の機能に関する研究

発達障害者及び発達障害が疑われる者(以下、「発達障害者等」という。)の継続支援における市町村保健師の機能を明らかにすることを目指し、発達障害者等に対する市町村保健師の継続支援の実態と地域特性による比較に関する全国調査に向け、文献検討、関係者からの聞き取り等を行い、準備を進めた。調査票の質問項目及び内容を構成するための聞き取り調査を、発達障害児等の支援に従事する1市の保健師2名、および発達障害者支援機関に所属する心理職1名を対象に実施した。その結果、幼児期における発達障害の診断前後、及び発達障害者等の社会環境に変化が生じる就園・保育所入所及び就学に関わる支援環境と市町村保健師の関わりについて、調査対象者所属機関の管轄地域における現状と課題が見いだされ、調査票作成への示唆が得られた。調査票の作成のためには、さらに、進学、就労、妊娠・出産・育児等の局面についての情報収集の追加が必要である。また、発達障害者等の社会環境変化の局面における、市町村保健師による個別支援のプロセスと支援機能の明確化に向け、就園・保育所入所の局面、及び就学の局面、各2事例について、市町村保健師に対するインタビュー調査を実施し、分析を進めた。その過程で、発達障害児等の養育者と市町村保健師の支援関係構築、複数の関係機関及び支援者間における支援情報、課題認識及び支援方針の共有、継続支援を視野に入れた支援記録のあり方等に関する課題が抽出されている。当初は、年度内に発達障害者等に対する市町村保健師の継続支援の実態に関する全国調査を実施することを予定していた。調査票の構成要素となる、発達障害者等に社会環境に変化が生じる局面について、文献検討及び関係者からの聞き取りにより概況の把握を試みたところ、就園・保育所入所、就学、進学の局面については状況把握が進んだ。しかし、青年期以降の就労及び社会生活については、市町村保健師および産業保健に従事する看護職からの聞き取りを試みたものの、当該年齢層の発達障害者等の全体像に迫るには至らず、さらに、聞き取りの対象を広げて状況を把握する必要が認められ、調査の実施には至らなかった。発達障害者等に対する市町村保健師の継続支援の実態に関する全国調査については、青年期以降の就労及び社会生活に関する概況の把握を行い、早急に調査票を確定して調査を実施する。また、調査票の郵送と併せ、発達障害者等の社会環境変化時の市町村保健師による個別支援のプロセスに関するインタビュー調査、及び発達障害者の継続支援体制に関する現地調査への協力に関する意向を確認し、協力者リストを作成して調査を進める。当年度に実施を予定していた郵送調査を次年度に繰り越したため、これに係る経費が次年度使用額となった。次年度は同調査を実施し、あわせて当初の計画のとおりインタビュー調査を実施するため、次年度使用額と翌年分として請求した助成金を使用する予定である。
３次元計測システムによる口腔内容積と上気道閉塞の関連性の解析

閉塞型睡眠時無呼吸症候群(Obstructive Sleep Apnea Syndrome; OSAS)患者において、レーザースキャンシステムによる口腔内形態の3次元的評価の方法を確立し、口腔内の形態的特徴が睡眠時の上気道閉塞性に及ぼす影響を検討した。その結果、従来よりOSAS発症のリスクが高いと考えられていた小下顎患者でも、下顎前歯の唇側傾斜による口腔内容積の増大が気道開存性を補償している可能性があることが明らかとなった。本研究の目的は、閉塞型睡眠時無呼吸症候群患者(Obstructive Sleep Apnea Syndrome; OSAS)において、歯列弓形態・口腔内容積が睡眠時の上気道閉塞性に及ぼす影響を3次元的に解明し、さらにそれらが口腔内装置(Oral Appliance; OA)の治療効果に与える影響を解析することである。OSAS発症への顎顔面形態の関与は既に明らかとなっているが、顎骨だけでなく歯列弓形態も気道閉塞性に影響を及ぼすと考えられる。そこで25年度では24年度に引き続き、日本人男性OSAS患者を対象とし、歯列弓形態および口腔内容積を3次元的に計測し、それらとセファログラム分析を合わせて睡眠呼吸障害指数との関係について次の検討を行った。(1)口腔内容積の大きさはOSAS発症・重症度に寄与するか?:従来よりリスクファクターとされている年齢・BMI・顎態に加え、口腔内容積の大きさもリスクファクターであるかを明らかにするために、OSAS重症度を従属変数、年齢・BMI・顎態・口腔内容積の大きさを独立変数としてロジスティック回帰分析を行う。(2)OSAS患者における口腔内容積の大きさと各歯列弓形態パラメータとの関連:口腔内容積の大きさに大きく関与する因子を同定するために、従属変数を口腔内容積の大きさとし、歯列弓長径・幅径、Overjet、Overbite、舌房横断面積、口蓋および舌房矢状面積を独立変数とし、重回帰分析を行う。(3)口腔内容積に関与する因子とOSAS重症度の関連:口腔内容積を構成する上記歯科的パラメータのうち、どの因子がOSAS重症化に関与するかを同定するために、AHIを従属変数、各パラメータを独立変数として重回帰分析を行い、OSAS重症度と各パラメータの大きさとの関係を検討する。このようなプロトコールにしたがって、引き続き26年度もサンプリングと解析を継続する。そこで24年度では、日本人男性OSAS患者を対象とし、歯列弓形態および口腔内容積を3次元的に計測し、それらとセファログラム分析を合わせて睡眠呼吸障害指数との関係について次の検討を開始した。(3)口腔内容積に関与する因子とOSAS重症度の関連:口腔内容積を構成する上記歯科的パラメータの内、どの因子がOSAS重症化に関与するかを同定するために、AHIを従属変数、各パラメータを独立変数として重回帰分析を行い、OSAS重症度と各パラメータの大きさとの関係を検討する。このようなプロトコールにしたがって、引き続き25年度以降もサンプリングと解析を継続する。本研究の目的は、閉塞型睡眠時無呼吸症候群(Obstructive Sleep Apnea Syndrome; OSAS)患者において、歯列弓・固有口腔形態が睡眠時の上気道閉塞性に及ぼす影響を3次元的に解明することである。OSAS発症には顎骨の大きさと舌等の軟組織量のバランスが関与し、小下顎を有する者ではOSAS発症のリスクが高いことが分かっている。しかしながら、これらの患者の中には小下顎を有するにも関わらず、OSASが重症化していない者も存在する。一方、歯列弓を含む固有口腔形態は顎骨と同様に舌の周囲に存在し、気道閉塞性に影響を及ぼすと考えられる。そこで、上気道閉塞性の重症度が一致する小下顎・非小下顎OSAS患者について、固有口腔形態の比較、検討を行った。

対象は、年齢、性別、BMI、AHI、SNAおよび舌横断面積を一致させた小下顎患者20名と非小下顎患者群21名とした。3Dスキャナーにより作成した対象者の歯列・固有口腔の3次元模型から、その形態および容積を計測し、それらについて統計学的に比較検討を行った。その結果、小下顎・非小下顎群において、固有口腔の容積(p=0.099)、前後径(p=0.061)、幅径(p=0.166)、高さ(p=0.536)に有意な差は認められなかった。しかしながら、小下顎群の下顎歯列弓長径(p=0.013)および下顎下縁平面に対する下顎前歯歯軸(L1 to Mandibular)は有意に大きかった(p=0.000)。このことより、小下顎患者では、下顎前歯が唇側傾斜することにより、固有口腔の大きさを補償し、OSASの重症化を防いでいることが考えられた。以上より、固有口腔の大きさは上気道閉塞性に影響を及ぼすことが示唆された。矯正歯科学24年度に引き続き25年度もデータ採得・解析を行っていたが、3次元データの解析に使用していた無償ソフトが平成26年1月より有償となり、さらにその価格が約300万円と高額であったため、本科研費では購入出来ず、予定していたデータの採得及び解析が滞った。26年度は本研究費で購入可能な額の代替のソフトウェアを購入し、引き続きデータ採得・解析を行う。現時点で得ているデータは平成26年6月に学会発表を行う予定である。本研究の開始にあたり、はじめに3Dレーザースキャナーによるデータの採得およびスキャンデータ処理ソフトによるデータ解析を行うシステムを構築したが、構築にあたり、スキャン環境やスキャンのパラメータ設定、ソフトウェアによるデータの3D化に多少時間が掛かったものの、その後のデータ採得・解析は概ね順調に進んでいると考えている。現時点で得ているデータは25年6月に学会発表を行う予定である。26年度は25年度引き続きサンプリングと解析を行うと同時に、口腔内容積に関与する因子と口腔内装置治療効果の関連についての検討を行う。本研究対象患者のうち、下顎前方移動型OAによる治療に移行し、終夜の装置使用が安定して行えるようになった者に対して、装置装着下におけるPSG検査を行う。このとき得られたAHIと初診時AHIから改善率{(術前AHIー術後AHI)/術前AHI×100}(%)を求める。AHI改善率が50%以上確認された場合を治療成功とみなし、治療効果の有無を従属変数、各パラメータを独立変数としてロジスティック回帰分析を行い、治療効果と口腔内容積ならびにこれを構成する歯科的パラメータとの関連を検討する。25年度は24年度引き続きサンプリングと解析を行うと同時に、口腔内容積に関与する因子と口腔内装置治療効果の関連についての検討を開始する。24年度研究計画にて対象となった患者のうち、下顎前方移動型OAによる治療に移行し、終夜の装置使用が安定して行えるようになった者に対して、装置装着下におけるPSG検査を行う。
大域解析学における諸問題の研究

今年度は昨年に引き続き、主として多様体上における解析、特に非線型偏微分方程式の幾何学的取り扱い、多様体上の確率過程等に重点をおいた研究が行われた。菊池、谷による変分問題の解の存在及び正則性について、微分方程式の立場と変分法の立場から同時に解析がされ、調和写像や一般流体の方程式に対する自由境界値問題について結果が出された。前田をはじめとし、ヤングミルズ場の安定性についても上記の解析に深く関連し、弱解の存在をはじめ、正則性に関するいくつかの結果が得られつつある。一方、河添、伊藤、前田により、非可換多様体の構成やその長現論と代数構造についての研究が行われた。具体的には、ワイル多様体の構成や変形量子化一般的可能性について結果を示すことが出来た。現在これらの応用として、ワイル多様体の幾何学的構造の解明や偏微分方程式論への関連について成果が得られている。伊藤、仲田金井他による負曲率多様体上のエルゴ-ド理論の研究について、著しい進展が得られた。特に、仲田によるディオファンタス近似の計量的性質と3次元上半平面の無限遠点での大域的性質との関係が指摘された。自己相似性に関して、前島他らによる研究も多くなされ、自己相似的安定性、定常増分をもつ自己相似安定性について、新しい成果が得られた。確率過程の無限級数展開についての新しい結果も得られた。その他、田中によるランダムウォ-クの時間反転、黒田他によるギブス点過程についての中心極限定理、小山によるル-プ群についてのゼ-タ関数の性質、塩川他による3次元ビリヤ-ドの複雑さ性についての結果、有限幾何や離散幾何学の応用として組合せ理論やグラフ理論への問題について榎本他の多くの研究がなされている。今年度は主として多様体上における解析,特に非線型偏微分方程式の幾何学的取り扱い,多様体上の確率過程,等に重点をおいた研究が行なわれた。菊池,谷による変分問題の解の存在及び正則性について,微分方程式の立場と変分法の立場から同時に解析がされ,調和写像や一般流体の方程式に対する自由境界値問題について結果が出された。前田をはじめとし,ヤングミルズ場の安定性についても上記の解析に深く関連し弱解の存在をはじめ正則性に関するいくつかの結果が得られつつある。一方,前田他により,非可換多様体の構成問題が行なわれた。これは,微分作素環を基にして,従来の多様体上に代数束を構成するものであり,この1つの応用として,変形量子化の一般的可能性について結果を示すことが出来た。現在これらの応用として,ワイル多様体の幾何学的構造の解明,又,偏微分方程式論への関連について研究が進められている。伊藤,仲田,金井他による負曲率多様体上のエルゴ-ド理論の研究について,著しい進展が得られた。特に仲田によるディオファンタス近似の計量的性質と3次元上手平面の無限遠点での大域的性質との関係が指摘された。自己相似性に関して,前島他らによる研究も多くなされ,自己相似的安定性,定常増分をもつ自己相似安定性についての例や既知の結果の総括,又確率過程の無限級数展開について新しい結果を生んでいる。その他,田中によるランダムウォ-クの時間反転,黒田他による,ギブス点過程についての中心極限定理,小山によるル-プ群についてのセ-タ関数の性質,塩川他による数論の幾何学的立場からの説明,又,有限幾何や,離散幾何学の応用として組合せ理論やグラフ理論への問題について榎本他の多くの研究がなされている。今年度は昨年度に引き続き、主として多様体上における解析、時に非線型偏微分方程式の幾何学的取り扱い、多様体上の確率過程等に重点をおいた研究が行われた。

菊池、谷による変分問題の解の存在及び正則性について、微分方程式の立場と変分法の立場から同時に解析がされ、調和写像や一般流体の方程式に対する自由境界値問題について結果が出さた。前田をはじめとし、ヤングミルズ場の安定性についても上記の解析に深く関連し、弱解の存在をはじめ、正則性に関するいくつかの結果が得られつつある。一方、河添、伊藤、前田により、非可換多様体の構成やその長現論と代数構造についての研究が行われた。具体的には、ワイル多様体の構成や変形量子化の一般的可能性について結果を示すことが出来た。現在これらの応用として、ワイル多様体の幾何学的構造の解明や偏微分方程式論への関連について成果が得られている。伊藤,仲田、金井他による負曲率多様体上のエルゴ-ド理論の研究について、著しい進展が得られた。特に、仲田によるディオファンタス近似の計量的性質と3次元上半平面の無限遠点での大域的性質との関係が指摘された。自己相似性に関して、前島他らによる研究も多くなされ、自己相似的安定性、定常増分をもつ自己相似安定性について、新しい成果が得られた。確率過程の無限級数展開についての新しい結果も得られた。その他、田中によるランダムウォ-クの時間反転、黒田他によるギブス点過程についての中心極限定理、小山によるル-プ群についてのゼ-タ関数の性質、塩川他による3次元ビリヤ-ドの複雑さ性についての結果、有限幾何や離散幾何学の応用として組合せ理論やグラフ理論への問題について榎本他の多くの研究がなされている。
レーザーアブレーション法で生成されたプラズマの時間空間分解分光による診断

本研究の目的は、金属、半導体、セラミクス等をレーザーアブレーションすることにより生成したプラズマ中の原子・分子イオンを、発光、レーザー誘起蛍光法(laser-induced-fluorescence(LIF))、縮退4光波混合法(degenerated-four-wave-mixing(DFWM))の3種の光学的手法を組み合わせて、検出、診断することである。特に高分解能レーザーを用いれば、プラズマ中の原子分子を内部状態まで特定して調べることができる。このためには、線幅が0.0001nm以下で、かつ瞬間的に強いピークパワーを発生するパルスレーザー光源が必要となる。そこで本研究においてはまず、紫外域に多く存在する分子イオンの遷移を観測するために、可視および近赤外域狭帯域cwレーザーの2倍波をパルスレーザーで増幅し、狭帯域と高出力の2つの条件を同時に満たす光源の整備を行った。この結果、(1)上述の光源を用いて、レーザーアブレーション法により生成されたSio^+分子イオンのドップラーシフトを測定し、並進速度の時間変化を詳しく調べた。放出されたSio^+分子イオンはアブレーション後、数百μsにわたって何回も上下しながら室温に収束していく。これは、SiのアブレーションプラズマとO_2雰囲気ガスとの界面が振動していること、即ちプラズマパルセーションの観測を意味する。また、(2)レーザーアブレーション法によりアルカリ土類原子のイオンCa^+,Sr^+,Ba^+をHe, H_2,D_2ガス中で発生させ、LIF法で内部状態の変化を時間的に追跡する研究を行い、アルカリ土類イオンのP励起状態における微細構造間のエネルギー間隔が、2つの準位間の遷移確率に大きく関係することを解明した。(3)大気中で発生させたAl中性原子の空間分布をDFWM法で測定する研究を行い、中性原子はプラズマプルームの外側に多く分布するこをと明らかにした。本年度は(1)Heガス中でのアルカリ土類原子のイオンを発生させ、LIF法で内部状態の変化を時間的に追跡する、(2)LIF法およびDFWM法のための高分解能パルス光源の整備、の2点を主に行った。(1)Ca^+,Sr^+のアルカリ土類イオンをHeガス中でデブレーション法により生成し、波長可変パルスレーザーを用いて、特定の準位(この場合は^2P_<3/2>状態)にラベルする。ラベルされた準位からの直接発光(LIF)と、Heとの衝突によりラベルされた準位から移っていった先の準位(この場合は^2P_<1/2>状態)からの発光(sensitized fluorescence)とを同時にモニターし、これらのイオンの内部状態の時間的変化を追跡した。この結果、アルカリ土類イオンのP励起状態における微細構造間のエネルギー間隔が小さいほど、2つの準位間の遷移確率が大きいことが明らかとなった。(2)LIF法およびDFWM法を用いて、原子分子イオンの詳細な内部状態と並進状態に関する情報を得るには、レーザーの線幅が0.0001nm以下でなくてはならない。レかし、DFWM法のように非線型効果を利用するものは、瞬間的に強いレーザーパワーを与えるパルスレーザーを用いて観測を行う必要がある。そこで、紫外域に多く存在する分子イオンの遷移を観測するために、可視および近赤外域狭帯域cwレーザーの2倍波をパルスレーザーで増幅し、狭帯域と高出力の2つの条件を同時に満たす光源の整備を行った。

本研究の目的は、金属、半導体、セラミクス等をレーザーアブレーションすることにより生成したプラズマ中の原子・分子イオンを、発光、レーザー誘起蛍光法(laser-induced-fluorescence(LIF))、縮退4光波混合法(degenerated-four-wave-mixing(DFWM))の3種の光学的手法を組み合わせて、検出、診断することである。特に高分解能レーザーを用いれば、プラズマ中の原子分子を内部状態まで特定して調べることができる。このためには、線幅が0.0001nm以下で、かつ瞬間的に強いピークパワーを発生するパルスレーザー光源が必要となる。そこで本研究においてはこれまでに、紫外域に多く存在する分子イオンの遷移を観測するために、可視および近赤外域狭帯域cwレーザーの2倍波をパルスレーザーで増幅し、狭帯域と高出力の2つの条件を同時に満たす光源の整備を行ってきた。本年度は、(1)上述の光源を用いて、レーザーアブレーション法により生成されたSiO^+分子イオンのドップラーシフトを測定し、並進速度の時間変化を詳しく調べた。放出されたSiO^+分子イオンはアブレーション後、数十μsまでは基板から垂直に直進性よく飛び出し、その後は熱拡散していくことが明らかになった。また、(2)レーザーアブレーション法によりアルカリ土類原子のイオンCa^+,Sr^+,Ba^+をHe,H_2,D_2ガス中で発生させ、LIF法で内部状態の変化を時間的に追跡する研究を行い、アルカリ土類イオンのP励起状態における微細構造間のエネルギー間隔が、2つの準位間の遷移確率に大きく関係することを解明した。(3)大気中で発生させたAl中性原子の空間分布をDFWM法で測定する研究を行い、中性原子はプラズマプルームの外側に多く分布するこをと明らかにした。
球配列フォトニック結晶の光子のバンド構造と寿命の計算モデルの構築

1.光子アンダーソンモデルともいうべきモデルハミルトニアンの導出に成功し、球形誘電体内部の光子の局在順位と光子の外部の平面波の光子状態の重なりを、完全性を壊すことのない定式化で捕らえ、数値計算との一致が極めてよい結合定数の表式を導出し、仮想束縛状態の諸性質を明らかにした。2.状態密度のスペクトルから漏れによる光子の寿命と漏れを取り込んだフォトニックバンドの分散を求める公式の導出に成功し、フォトニック結晶の近くを走る電子からの発光スペクトルが励起したフォトニックバンドの寿命を用いて解釈できることを明らかにした。3.電子からの放出電磁波のフォトニック結晶による吸収によるエネルギー損失と光子放出によるエネルギー損失の計算に成功し二つの比較をおこなった。金属フォトニック結晶についてのスミス・パーセル放射の理論的な解析を完成した。5.円座標周期系ともいうべき新しい系での光子の性質を調べ、入射光の方向に依存しない周波数帯域に状態密度がほぼ消滅する領域が出現することを明らかにした。6.光の回折現象に著しい特徴が現れることを少数散乱体系で示しその起源を明らかにした。また、その特異性を利用した導波路などのデバイスの提案をおこなった。7.外部光から完全に遮断されたフォトニックバンド状態に光子を送り込む方法の提案を行い、この状態が「光子だめ」として利用価直があることを明らかにした。フォトニック結晶内のフォトニックバンドの分散は強結合バンド近似が精度よく成り立つことが多い。Whispering gallery mode (WGM)が基本になってフォトニックバンドが形成される状況ではWGMの寿命が光の染み出しと関係するので、WGMの寿命から強結合バンドのバンド幅を見積もることが可能となる。本年度はWGMの寿命を決める精度の高い公式を見出した。この公式は過完全性(over completeness)の欠点を持たない定式化で導かれ、数値計算によるWGMの寿命の大きさとよい一致を示している。また、WGMの束縛状態としての近似のよしあしもこの公式をもとに議論することができる。この公式を2連球、多連球、フォトニックバンドに応用し、数値計算によって得られるエッセンスが、この公式から導出できることを今後確認するところである。さらに、強結合近似で2次元周期配列誘電体球の光学的な性質を求めるための予備計算として、比較的サイズパラメータの大きな少数球の集団で、対称性の良い配置の場合の散乱断面積と内部電磁場エネルギーを群論を用いて求める定式化を行った。球の数は最大20個程度でサイズパラメータは5程度である。対称性を使ったので従来の計算範囲を超えた系の計算が可能となった。計算結果は、従来の定式化では扱えない大きなサイズパラメータを持つ2次元周期配列誘電体球を強結合近似で記述した時の計算精度の比較に用いられる。1.電子からの放出電磁波のフォトニック結晶による吸収によるエネルギー損失と光子放出によるエネルギー損失の計算に成功し二つの比較をおこなった。金属フォトニック結晶についてのスミス・パーセル放射の理論的な解析を完成し、SEMを用いた放射光子の観測実験と電子ビームのエネルギー損失スペクトルの実験の理論的な予言を与えた。これで、理論的な解析は終了し、スミスパーセル放射の実験を待つばかりとなった。2.円筒上誘電体や球状誘電体が、周期系ではないが、隣接単位間の距離がある程度の距離を置いて離れているという制限を加えたuniformly distributed photonic scatterers (UDPS)という新しい系を提唱し、この系の有効性を明らかにした。とくに、UDPSでは、系の周期性なしで光速ゼロの光子の状態を実現できるという注目すべき結果を得、光導波路などデバイスへの応用を提案した。3.円座標周期系ともいうべき新しい系での光子の性質を調べ、入射光の方向に依存しない周波数帯域に状態密度がほぼ消滅する領域が出現することを明らかにした。全方位バンドギャップの簡便な実現法としてのデバイスへの応用を提案した。4.外部光から完全に遮断されたフォトニックバンド状態に光子を送り込む方法の提案を行い、この状態がQ値無限大の「光子だめ」として利用価値があることを明らかにした。
カイコの胚子活性化時における新規一酸化窒素合成酵素スプライシングバリアントの役割

本研究は,カイコ休眠卵を浸酸処理し休眠移行を阻害した際に特異的に発現する一酸化窒素合成酵素(NOS)の新規スプライシングバリアント(NovNOS-V)を見出し, NovNOS-VがNOS遺伝子の35残基のアミノ酸に相当する一つのエキソンを除いて合成されること及びNOS遺伝子が22のエキソンと21のイントロンで構成されていること等を明らかにした。また,休眠卵,非休眠卵,浸酸処理休眠卵でのNOSの遺伝子発現と酵素活性を解析した。その結果,活性変動は転写レベルでなく,翻訳後の修飾による可能性が示唆された。更に,抗NOS抗体を用いた免疫組織化学的解析を行ったところ, NOSは卵黄細胞に局在していることも明らかにした。本研究は昆虫の休眠・非休眠機構解明の一環であり,本年度は昆虫(カイコガ)の胚子発生に関与している一酸化窒素合成酵素(NOS)の新規スプライシングバリアント(NovNOS-V)の役割の解明を目的として研究を遂行した。具体的には,NOSとNovNOS-V遺伝子の構造と発現の解析,胚子発生時のNOSの活性測定を行った。その実績の概要を以下の(1)(3)に示す。(1)NovNOS-VとNOSのプローブを用いたゲノムサザンプロット解析により,NovNOS-VとNOSをコードする遺伝子(ゲノムDNA)は共通で,しかもゲノム(この場合,全染色体を意味する)中でシングルコピーであることが明らかとなった。そこで,NOSとNovNOS-VのcDNAの塩基配列を基にしてカイコのゲノムデータベース使って解析を行った。その結果,NOS遺伝子は21のエキソンと20のイントロンに分かれていた。この知見はカイコでは初となった。このようにエキソンが多くのイントロンにより分断されていることは,ショウジョウバエやヒトのNOS遺伝子の構造とも共通性がみられるので,このような構造はNOS遺伝子に特有なものであることが考えられた。また,NovNOS-Vは,その中の1つのエキソンが選択的スプライシングにより除かれて合成されることが判明した。(2)NovNOS-VとNOS遺伝子発現解析をRT-PCRにより行った結果,NovNOS-V遺伝子は休眠卵を人為的に発生を進める処理(浸酸)を施した直後に特異的に発現されることが明らかとなった。(3)NOSの酵素活性を浸酸処理休眠卵から抽出した粗酵素標品を用いて測定したところ,浸酸処理後に酵素活性が高くなる事が確認できた。(1)NOS遺伝子は,当初21のエキソンと20のイントロンより構成されていると判断していた。しかし,今回の詳細な解析により19エキソンが2つに分かれていることが判明し,22のエキソンと21のイントロンに分かれている事が明らかとなった。また,NovNOS-Vは,その中の1つのエキソンが選択的スプライシングにより除かれていることが判明した。(2)NOS遺伝子発現解析をRT-PCRにより行った結果,休眠卵では産卵後48時間の発現が高く,非休眠卵では24時間から発現が高くなり60時間までその発現が維持されていた。一方,NOSとNovNOS-V遺伝子は浸酸処理を施した直後に発現が高くなることが明らかとなり,NovNOS-V遺伝子の発現は浸酸処理卵直後でのみ確認された。(3)NOSの酵素活性を測定したところ,休眠卵では48時間での酵素活性が高く,非休眠卵では産卵直後の活性が高くその後減少した。浸酸処理卵では,浸酸処理卵直後に活性が高くなる事が確認できた。この酵素活性を担っているNOSが,細胞質基質に可溶化した状態で存在するのか,細胞膜等と親和性を保った状態で存在するのかを検討したところ,卵抽出物の不溶性画分の方に高い活性が認められので,オルガネラななどと結合しいる可能性が示唆された。

本研究は昆虫の休眠・非休眠機構解明の一環であり,本年度は昆虫(カイコガ)の胚子発生に関与している一酸化窒素合成酵素(NOS)の新規スプライシングバリアント(NovNOS-V)の役割の解明を目的として研究を遂行した。具体的には,NOSとNovNOS-V遺伝子の発現と構造の解析,休眠卵・非休眠卵・浸酸処理卵(休眠卵に塩酸で人為的に発生を進める処理を施したもの)での胚子発生時のNOSの活性測定を行った。また,浸酸処理卵での免疫組織化学的解析も行った。その実績の概要を以下の(1)(3)に示す。(1)NOS遺伝子発現解析をRT-PCRにより行った結果,休眠卵では産卵後48時間の発現が高く,非休眠卵では24時間から発現が高くなり60時間までその発現が維持されていた。一方,NOSとNovNOS-V遺伝子は浸酸処理を施した直後に発現が高くなることが明らかとなった。(2)NOSの酵素活性を測定したところ,休眠卵では48時間での酵素活性が高く,非休眠卵では産卵直後の活性が高くその後減少した。遺伝子発現の比較では,休眠卵48時間での遺伝子発現と酵素活性のみ変動パターンが一致したが,その他は一致しなかった。これは,NOSの活性は翻訳後に調節されている可能性が考えられる。また,浸酸処理後0,6,12時間目の卵のNOS活性を測定したところ,6時間目に活性が高い事が判明した。(3)抗NOS抗体を用いて浸酸処理直後の卵の切片を用いて,免疫組織化学的観察を行ったところ,胚子よりも卵黄細胞にNOSの局在が観察された。この結果より,胚子を取り巻く卵黄細胞がNOSにより作られた一酸化窒素を胚子の方へ放出し,休眠打破を促している可能性が示唆された。しかし,今回のこの観察は,浸酸処理直後の卵の切片でしか行っていないので,浸酸処理後の時間経過に伴うNOSの局在変動を更に詳細に解析する事が必要だと思われる。
夏秋期イチゴの結実不良に関する研究

わが国におけるイチゴ果実の需要は周年だが、需要を満たすに十分な供給がされてはいない。特に710月の夏秋期の生産は少ない。夏秋期が高温であるので、開花の連続性と果実肥大の確保を図る必要がある。品種'雷峰'を用いて、開花の連続性の確立を図り、結実不良要因を検討した。夏期の高温下で開花を継続させたときに起こる不良花・果の分類を行い、その発生要因を栄養上のトラブルとして検討を加えた。1、促成作から継続して養液栽培した'雷峰'を7月から8月に掛けて、4および6週間の夜冷短日処理を行うと、花芽が形成されて、開花が再開する。2、開花が継続している2年株を用いて、夏秋期に花芽分化が継続しなくなる温度条件を4段階に制御した自然光型環境調節ガラス室(ファイトトロン)へ搬入して検討した。花房の分化が継続しない温度は32/25,27/22°Cであった。3、夜冷短日処理を行って開花を9月から再開させたとき、花粉の稔性を調べると、9月と12月に採取した花粉の間には有意な差は認められなかった。4、奇形果のそう果(種子)は、不稔、発育不全、充実種子に分けられ、発育不全は胚発育の座止と推定した。充実種子の断面積は1mm2以上で、不稔種子は0.4mm2以下であった。夏秋期の奇形果は発育不全種子が高い割合であった。5、ファイトトロンで栽培したイチゴのクロロフィル蛍光を測定した。37/25°CではFv/FmとΦPSIIが低下し、光合成活性の低下が推定された。6、高温条件32/27°Cで炭酸ガス施用による奇形果発生の低減を試みた。奇形程度が少となったが、基本的には光合成以外の別な要因が大きいと考察された。栽培しているイチゴ株(品種、雷峰)に8月上旬から4週間の夜冷短日処理をして、開花促進を図った。処理後に開花した第1次花房を調査対象とした。花粉の生死判定と花粉の人工発芽を時期別に調べたが、開花初期の花と1ヶ月および2ヶ月後に開花した花の間には差が認められなかった。したがって夏季に分化させた花においては、花粉の稔性低下が起きているとは考えられなかった。商品価値の低い果実の発生割合は、収穫初期は85%であり後期は75%であった。商品価値の低い果実の中では奇形果の占める割合が極めて大きかった。しかし奇形の程度は比較的軽いものが多かった。そう果、いわゆる種子の形状から不受精と発育不良種子に分けて、奇形果発生との関係を調べた。発育不良種子に起因すると見られる奇形および不受精種子と混在して発生する奇形が多く、不受精種子が奇形発生の主因と見られるもののおよそ2倍の発生であった。種子の発育不全に関係するひとつの要因として、高温下での光合成能の低下による同化産物の供給不足を推定し、この観点から光合成収率測定をクロロフィル蛍光収率から判断した。89月に展開したと考えられる葉の光合成能は10月中旬まで機能低下したままであったが、その後9月に展開した葉では回復したが、8月に展開した葉では回復しなかった。夏季高温下では光合成能の低下が起こっていると推定された。積極的な気温低下を図る噴霧装置を作成するに当たって、まず夏秋期の結実不良をひき起こす限界温度を明確に知る必要があった。

そこで、箱植えで栽培している品種'雷峰'の2年株を、気温を4ないし5段階の制御した自然光型環境調節ガラス室へ搬入して、花房の分化・花粉の生死・クロロフィル蛍光を指標として、温度限界および適温範囲を検討した。温度制御は昼夜温度の組み合わせであり、昼/夜の表示で表した。1、7月下旬から15日間、37/25,32/25,27/22,22/17,17/12°Cの5段階の気温で成育させたときの葉のクロロフィル蛍光を測定し、量子収率(Fv/Fm)および光量子あたりの電子伝達率(ΦPSII)を求めた。量子収率は37/25の高温で明らかに低い値であり、電子伝達率は37/25の高温と17/12の低温で低かった。37°Cでは光合成の面からも機能阻害を起こしていると考えられた。2、8月上旬から2ヶ月間、32/25,27/22,22/17,17/12°Cの気温で成育させて、花房分化の連続性を検討した。32/25,27/22°Cでは花芽分化が継続しなかったが、22/17,17/12°Cでは3葉を展開すると花房が出現して連続した。夏秋期の果実が結実不良である要因の一つに、栄養不良が関与しているとの仮定の下で、光合成増加を図る炭酸ガス施用を試みた。栽培ハウスで実施する前に環境制御下で精密試験を行った。高温条件として32/27°Cを選定し、炭酸ガス濃度を700ppmとした場合と、無処理の大気条件とした場合で、結実不良果の発生を調べた。2年株については810月の間、1年株については1月から2月までの収穫果実にりいて調査した。種子の発育不全に起因する結実不良果は1年株については炭酸ガス施用で発生程度が少なくなったが、基本的には別な要因が大きいと考察された。
新生児痙攣様発作への集学的アフローチは脳障害を軽減するか?

新生児はけいれん発作を発症しやすい上に,薬物治療に難治性であることが多い.新生児の脳では,成人で有効な抗痙攣剤が効きにくい背景があるが,臨床病態に近い動物モデルがないため,治療法解明のための研究も進んでいない.本研究では,新生児に脳の構造・成熟度が近い新生仔豚に低換気負荷を与え,その深度を調節することによって,高率に電気生理学的・臨床的けいれん発作を呈する大動物モデルを確立した.これらの動物の脳病理組織学的損傷は,臨床的発作を呈した症例において非常に強く認められた.独自に開発したポータブルテレメトリー脳波計により,低換気負荷からの回復後は,動物をケージ内で自由に運動させながら,暗視カメラ・電気生理学的情報を72時間まで記録し,圧縮技術により,迅速にレビュー可能なアルゴリズムを確立中である.新生児はけいれん発作を発症しやすい上に,薬物治療に難治性であることが多い.新生児の脳では,成人で有効な抗痙攣剤が効きにくい背景があるが,臨床病態に近い動物モデルがないため,治療法解明のための研究も進んでいない.本研究では,新生児に脳の構造・成熟度が近い新生仔豚に低換気負荷を与え,その深度を調節することによって,高率に電気生理学的・臨床的けいれん発作を呈する大動物モデルを確立した.これらの動物の脳病理組織学的損傷は,臨床的発作を呈した症例において非常に強く認められた.独自に開発したポータブルテレメトリー脳波計により,低換気負荷からの回復後は,動物をケージ内で自由に運動させながら,暗視カメラ・電気生理学的情報を72時間まで記録し,圧縮技術により,迅速にレビュー可能なアルゴリズムを確立中である.2009年度には,集中治療に対する反応や脳の構造が比較的人間に近い,大動物の低酸素モデルを確立することに主眼を置いた.脳波や近赤外線スペクトロスコピーなどの,臨床と共通する観察項目を多用しつつ,エンドポイントに脳組織学的評価を行うことができるように,実験室の設備を整備し,低酸素負荷を動物に与えることで,24時間の生存後に,大脳皮質の約20-30%の神経細胞が壊死を起こす受傷深度を,比較的高い再現性を持って繰り返すことが可能となっている.従来の大動物モデルでは,全身麻酔管理を継続して行うことが多かったため,神経学的所見の観察・評価が困難であったが,我々のモデルでは,蘇生開始後1-2時間で,ほぼ全例において人工呼吸管理を離脱し,約6時間以内には,多くの症例で哺乳瓶からの栄養摂取が可能となるため,多くの臨床パラメーターを観察事項に盛り込むことが可能である.これらの動物の持続ビデオ観察により,蘇生後12時間48時間に,人間で見られるのと類似したミオクロニー発作や間代性発作が高率に認められている.これらの動物における,脳波持続モニタリングの技術も確立されており,2010年度から開始されるランダム化試験においては,臨床診断によるけいれん様発作と,電気生理学的発作,これら両者が同時に観察される真のけいれん発作を区別して評価することが可能となる.昨年度は,脳波・近赤外線スペクトロスコピーを用い,低酸素虚血負荷による大動物(新生仔豚)の臨床的けいれん発作モデルを作成することに成功した.本年度は,臨床的けいれん発作を高率にきたす受傷深度を再現しながら,テレメトリーによる4チャンネル脳波とビデオ画像の持続記録システムを構築し,臨床的発作・電気生理学的発作・両者が同時に観察される狭義の新生児けいれん発作を区別して定量化することを目標とした.7-8月の口蹄疫発症のために,動物実験開始が遅れたが,秋以降に新生仔豚が再び入手可能となり,本年度は全14頭のモデル作成が可能となった.生後4日以内の新生仔豚に対し,全身麻酔下に背景脳波活動と脳組織酸化ヘモグロビンレベルをモニターしながら低酸素負荷を与えた後,頭皮下電極を包埋固定し,ハウスメイドテレメトリーシステムを用いて脳波の24時間持続記録を行った.48時間の観察期間の後,全身麻酔下に安楽死させ,脳病理を評価するとともに,脳波・ビデオ画像を後ろ向きに解析する.現在,長時間脳波記録を評価用のフォーマットに変換し,レビュー可能な波形に最適化するソフトウェア上の作業を行っている.seizure burdenの評価だけでなく,圧縮振幅脳波構築システムの確立により,臨床診断を想定した評価・治療戦略につながる実践的なデータ取得を目標とする.新生児の脳は抑制よりも興奮が起こりやすくプログラムされているため,けいれん発作を発症しやすく,一般に薬物治療に対する反応が芳しくない.新生児の脳では,成人で有効な抗痙攣剤が効きにくい背景があるが,臨床病態に近い動物モデルがないため,治療法解明のための研究も進んでいない.本研究では,新生児に脳の構造・成熟度が近い新生仔豚に低換気負荷を与え,その深度を調節することによって,高率に電気生理学的・臨床的けいれん発作を呈する大動物モデルを確立した.研究の初期段階で独自に開発した暗視カメラとテレメトリー脳波観察システムにより,新生仔豚などの大動物モデルにおいて,動物をケージ内で自由に運動させながら,画像と同期した電気生理学的情報を72時間記録する環境が整備された.続いて,圧縮技術により,長時間の脳波情報を後ろ向きに迅速レビューできるアルゴリズムを確立した.使用した新生仔豚の品種が前任地において確立したモデル動物と異なったため,低換気負荷深度の確立に時間を要したが,60分間の高度低換気負荷により,11頭中7頭に電気生理学的発作波を,5頭に発作波と関連した臨床的発作を認めるモデルを確立することができた.

これらの動物の脳病理組織学的損傷は,臨床的発作を呈した症例において非常に強く認められ,Parasagittal Cortexでは50%程度,Temporal Cortexで20%,海馬CA1領域で30%程度の神経細胞が急性壊死を起こしていた.2010年夏に九州地方で発症した口蹄疫(約5か月間動物搬入停止)及び2011年春に発生した東日本大震災(研究代表者が延べ5週間にわたり被災地に出向)の影響で,実験計画は大幅に遅れをとり,Bumetanideを用いた介入研究は,本報告書作成段階でも途上にあるが,2012年秋までに予定実験を終了,順次ビデオ脳波解析・病理組織学的検索を終える予定である.
廃プラスチックの低温燃焼処理技術の開発

近年プラスチック製品には用途の多様化に伴い様々な配合剤が添加されているため,廃プラスチック処理において有害物の発生や重金属の飛散等の問題を有し,焼却処理では適切に処理できないものも多く存在する。特に電気,自動車,航空,建築など様々な分野で使用されている難燃化プラスチックには,耐熱性を付加させるために難燃剤が添加されているが,この難燃剤には燃焼により毒性の強い物質を生成する物質や発ガン性が懸念されている重金属が多く使用されており,社会問題となっている。本研究では,廃プラスチックの低温燃焼処理技術の確立を目的とし,近年難分解性物質の無害化処理技術として注目されている湿式酸化法を取り上げ,難燃化プラスチック処理技術としての有効性を確認した。特にここでは,難燃化プラスチック熱分析,焼却処理実験により熱分解,燃焼特性を把握した上で,湿式酸化処理による分解率と分解生成物の把握を行い,焼却処理との比較を行った。湿式酸化処理後の分解生成物の定性定量の結果,難燃剤の臭素化合物は種類によって分解しないものもあるが,これらは回収・再利用が可能で,また分解生成物としては,約1ppmのブロモベンゼンが検出されたが,他の臭素はすべてイオンとして溶液中に存在し,毒性の強い物質の生成の可能性は極めて低いことが判った。また三酸化アンチモンは固体残留物として残留するため,環境中に排出されることはなく,さらに残留物は利用価値の高い五酸化アンチモンとなることがわかった。以上より,湿式酸化処理法は焼却処理法と比較して,有害物質の排出を抑制可能で環境負荷の小さい処理法であることが明らかとなった。廃プラスチックの安全かつ適正な処理と減容化は廃棄物処理問題の中でも特に緊急性の高い課題である。本研究では,廃プラスチックの最終焼却分法として高温燃焼法に替わる大気汚染負荷の少ない低温燃焼法の開発を目的としたプラスチック専焼炉について検討を行った。平成7年度はプラスチック(ポリアクリロニトリル)を低温酸欠状態で分解・ガス化し,発生したガスを2次燃焼させ,これを触媒酸化分解法と組み合わせることにより,窒素酸化物及び有害排ガスの発生を低減する処理技術に関する検討を行った。[1]燃焼生成ガスの分析と予測各種熱分析,高速加熱実験等により生成したガスを,各種GC,GC/MS等により定性・定量し,熱分解及び燃焼時の反応解析を行って,安全な燃焼処理条件の設定を行った。[2]最適燃焼条件の決定上記予備実験の後,実験室規模の燃焼実験を行い,雰囲気酵素濃度,燃焼炉温度と各種生成ガス発生量の相関について検討し,また,有害ガス発生の低減の可能性と,燃焼最適条件について検討した。[3]触媒燃焼法の検討環境汚染負荷の少ない低温触媒燃焼法についての検討し,500600°Cにおいて熱分解,燃焼させた廃プラスチックから生成するガスのNOx,SOx等を除去するための適切な触媒の探索と,発生が予想されるシアン化水素,ダイオキシン等有害物質除去の方法について検討を行い,低温燃焼に有効な触媒の探索と,実用化への見通しについて有効な知見を得た。近年プラスチック製品には用途の多様化に伴い様々な配合剤が添加されているため,廃プラスチック処理において有害物の発生や重金属の飛散等の問題を有し,消却処理では適切に処理できないものも多く存在する。本研究では,廃プラスチックの低温燃焼処理技術の確立を目的とし、近年難分解性物質の無害化処理技術として注目されている湿式酸化法を取り上げ,難燃化プラスチック処理技術としての有効性を確認した。

特にここでは,難燃化プラスチックの熱分析,焼却処理実験により熱分解,燃焼特性を把握した上で,湿式酸化処理による分解率と分解生成物の把握を行い,焼却処理との比較を行った。湿式酸化処理後の分解生成物の定性定量の結果,難燃剤の臭素化合物は種類によって分解しないものがあるが,これらは回収・再利用が可能で,また分解生成物としては,約1ppmのブロモベンゼンが検出されたが,他の臭素はすべてイオンとして溶液中に存在し,毒性の強い物質の生成の可能性は極めて低いことが判った。また三酸化アンチモンは固体残留物として残留するため,環境中に排出されることはなく,さらに残留物は利用価値の高い五酸化アンチモンとなることがわかった。以上より,湿式酸化処理法は焼却処理法と比較して,有害物質の排出を抑制可能で環境負荷の小さい処理法であることが明らかとなった。
温暖化ガス抑制のための超高性能CO2分離膜によるCO2の回収・再利用技術の確立

本年度は、天然ガスプラント内に設置する実証装置の諸条件決定の為、Visual Basicを用いた供給側プラグフロー・透過側完全混合モデルでのシミュレーションを行った。現段階では一段分離を考え、パラメータは膜面積、供給流量、供給ガス濃度(透過ガス成分)、供給圧力、透過側圧力、Permeance(実験値)とした。実験結果と計算結果との比較の結果はCO2富化側CO2濃度が70%程度になると試算され実験値とシミュレーション値がほぼ一致することがわかった。この結果から、今回使用した供給側プラグフロー、透過側完全混合モデルは実験値を非常に精度よく予測可能であることを示した。天然ガスプラントに実証装置を設置するにあたり、研究施設の取扱法令を決定する必要があった。研究施設が1MPa以上の可燃性高圧ガスである天然ガスを採掘しているため、適用法令の明確化と責任分界点を明らかにするための調査を行った。本研究施設は「鉱山外施設」として従来適用している「鉱山保安法」を適用外とし、使用するガスが高圧であることから「高圧ガス保安法」を適用する。そのため、実験設備や設置方法等は全て「高圧ガス保安法」に則り製作することして、天然ガスプラント敷地内に実験装置を設置する箇所や研究施設の諸条件を決定した。本研究では開発したゼオライト膜の実用を可能にする初のガス分離膜の高性能化について見当を行った。また、高いCO2分離性能を有しながらも、これまで未知であったDDR膜の透過メカニズムについて分子シミュレーションを実施し、分子レベルで透過機構の解明を試みた。5ヵ年計画の初年度に当たる20年度においては、分離膜を高性能化、大型化するために適した支持体の開発とその特性把握を中心に行った。CO2透過速度を向上させるためには抵抗の少ない粗粒アルミナが必要であるが、緻密なゼオライト薄膜合成には小細孔径のアルミナ基材が必要となり、両者はトレードオフの関係である。そこで、中心基材と中間層と最表層とを持つ多層アルミナをコーティングすることで分離係数は保ったままCO2透過速度を向上させる三層アルミナ基材の開発を行った。さらに、分子シミュレーションにて多孔質アルミナにDDRを担持させた膜モデルを作成しCO2/CH4分離機構の分子論的解明を試みた。また、日本の天然ガス田の調査を行い、実証実験を実施する際の実施場所、実験条件、用いる装置、計測方法などの検討を行った。さらに、70気圧以上の高圧での実験が予想されたため、高圧で実験可能な基礎実験装置の製作を実施した。天然ガスからのCO2回収実験のために昨年実施した日本の天然ガス田の調査を行い、実証実験を実施する際の実施場所、実験条件、用いる装置、計測方法などの検討結果を元に、実験装置の設置を行った。また、天然ガスからのCO2回収実験設備の設計、製作を行い安全かつ正確に高圧下においてCO2分離性能を計測可能であることを確認した。また、実際の天然ガスからのCO2回収実験の予備検討として標準ガスにて高圧下の分離性能を把握した。