hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鋼とコンクリ-トからなる合成構造物の弾塑性挙動に関する基礎的研究

1.コンクリ-トを充てんした鋼製円管短柱の圧縮終局荷重は、鋼管の降伏軸力と充てんコンクリ-トの圧壊荷重との和である累加荷重の3060%増しとなった。これは、充てんコンクリ-トが3軸応力状態になり、見かけ上、圧縮強度が上昇したためである。2.コンクリ-トを充てんした鋼製角形短柱の圧縮終局荷重は、累加荷重で評価できる。その際、合成柱の鋼板要素は、周辺固定支持の圧縮板にモデル化して、その強度評価を行うことができる。3.平鋼板および突起付鋼板と充てんコンクリ-トとの境界面における付着挙動および付着強度を明かにした。4.角形鋼製柱において、鋼板パネルに導入された圧縮応力が充てんコンクリ-トに伝達される挙動を定式化することができた。5.コンクリ-トを充てんした鋼製角形部材の終局ねじりモ-メントは、鋼断面の全塑性ねじりモ-メントと、充てんコンクリ-ト断面の破断ねじりモ-メント(せん断強度としてコンクリ-トの引張強度の1.5倍の値を用いる)との和である累加ねじりモ-メントの1723%増しとなった。ただし、閉じ込められたコンクリ-トの強度上昇を考慮し、充てんコンクリ-トのせん断強度をコンクリ-トの圧縮試験強度の0.5倍として、塑性理論によって充てんコンクリ-ト断面の終局ねじりモ-メントを計算すれば、合成部材の終局ねじりモ-メントは、累加ねじりモ-メントで精度よく評価できる。6.圧縮荷重やねじり荷重を受ける合成部材は、終局状態に達した後、変形が増加してもほとんど耐荷力が低下せず、非常に大きな変形性能を有していることがわかった。1.コンクリートを充てんした鋼製円管の短柱の座屈実験を行い、以下のことが明らかになった。(1)合成柱が破壊に至るまでの鋼管と充てんコンクリートの挙動を定性的に明かにした。(2)3軸応力状態にある鋼管内部の充てんコンクリートの応力経路は、コンクリートの破壊基準面をひずみ硬化曲面とみなせば良好にシミュレートできることがわかった。(3)実験終局荷重は、鋼管の降伏軸力と充てんコンクリートの圧壊荷重との和である累加荷重の3060%増しとなった。2.コンクリートを充てんした鋼製角形短柱の座屈実験を行い、以下のことが明かになった。(1)合成柱の終局荷重は、充てんコンクリートを考慮しない鋼管柱の終局荷重と充てんコンクリートの圧壊荷重の和である累加荷重として評価すればよい。(2)その際、合成柱の鋼板パネルは、周辺固定支持の圧縮板にモデル化して強度評価を行うのがよい。(3)充てんコンクリートは3軸応力状態にならないことがわかった。3.コンクリートを充てんした鋼製角形短柱の押し抜き付着強度実験および定着長実験を行い、以下のことが明かになった。(1)平鋼板および突起付鋼板の付着挙動および強度を明らかにした。(2)突起の高さにより、境界面のすべり破壊機構が異なることがわかった。(3)鋼板パネルに導入された応力が充てんコンクリートに伝達される挙動を定式化することができた。(4)平鋼板と突起鋼板の定着長さを明かにした。角形鋼管柱の中にコンクリ-トを充てんした供試体、角形鋼管柱のみの供試体、およびコンクリ-ト柱供試体にねじり荷重を与える耐荷力実験を行い、以下のことが明らかになった。(1)合成柱

供試体の終局ねじりモ-メントTuscは、鋼製柱供試体とコンクリ-ト柱供試体との終局ねじりモ-メントの和である累加ねじりモ-メントの1723%となった。すなわち、かなりの合成効果が期待できることがわかった。(2)終局ねじりモ-メントTuscは、充てんコンクリ-トの終局せん断応力にコンクリ-トの圧縮強度の1/2を用いて、塑性理論により求めた充てんコンクリ-ト断面の全塑性ねじりモ-メントと鋼断面の全塑性ねじりモ-メントとの和で精度よく推定することができる。(3)作用ねじりモ-メントTが0.7Tusc以下の領域におけるねじり剛度は、弾性理論により求まる鋼断面とコンクリ-ト断面との累加剛度により精度よく推定することができる。(4)T=Tuscとなるときの終局ねじり角は、鋼とコンクリ-トとのヤング係数比nとして12を用いた弾性解析によって精度よく求めることができる。(5)合成柱供試体は、終局状態に達した後、ねじり変形が増加してもほとんどねじり耐荷力は低下せず、非常に大きな変形性能を有していることがわかった。(6)合成柱供試体において、鋼板とコンクリ-トとの境界面における付着強度は、ねじり剛度および終局ねじりモ-メントにほとんど影響しないことがわかった。
小児期非アルコール性脂肪性肝災の研究:その成因と肝病変の進展に関与する因子の解明

小児期非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の臨床像、発症機序、発症の要因について明らかにするために本研究では小児NASH例の臨床的特徴,組織学的特徴、炎症性サイトカイン、エンドトキシン、レプチン値を検討した。【対象と方法】組織学的にNASHと診断した小児8例(813歳、男児7例、女児1例)。なお、女児の1例はAlstrom症候群と診断した症例である。各症例の測定項目:BMI(body mass index),体脂肪率、血清ALT。経過中に経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)を施行した。【結果】1)臨床経過:対象例はいずれも中等度以上の肥満、黒色表皮腫を呈し、肥満度、体脂肪率が減少した3例で肝機能が正常化した。2)組織学的所見:肝細胞の中等度高度脂肪変性、門脈域の炎症細胞浸潤と軽度中等度の線維化3)検査結果:OGTTは正常型3例、境界型3例、糖尿病型1例で、IRI基礎値は全例高値を呈した。ALT値は50IU/L前後が持続する症例から200-400IU/Lの周期的変動を認める症例などさまざまであった。経過は肥満度、体脂肪率、血清フェリチン値がよく相関した。5)治療経過:2例において抗酸化作用を有するウルソデオキシコール酸やビタミンE、脂質代謝改善作用を有するポリエンホスファチジルコリン投与によりトランスアミナー低下傾向が認められた。【考案、ほか】小児期のNASH例では背景因子として、高インスリン血症が関与する。炎症性サイトカインやエンドトキシンの関与が認められ、発症要因である可能性がある。肝機能の改善には体脂肪率、肥満度の減少が有用な指標になる。抗酸化作用剤、脂質代謝改善薬が有効である可能性がある。非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、肝の脂肪変性に炎症細胞浸潤、繊維化を伴う疾患で、脂肪肝の存在の基に、他の要因が関与することにより発症すると考えられている。小児期のNASHの特徴はまだ明らかにされておらず、肝組織像の詳細な検討はなされていない。また肝病変の進行の要因は全く不明である。本年度は小児NASHの症例4例の臨床的特徴を検討し、組織像を検討した。対象例は813歳の男児で、組織学的にNASHと診断した症例で、BMI(body mass index),体脂肪率、血清ALTを経時的に測定し、経過中に経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)を施行した。ALT値は50 IU/L前後が持続する症例から200400 IU/Lの周期的変動を認める症例などさまざまであった。BMIは1例のみ低下、体脂肪率は2例で低下(うち1例はBMIも低下)していた。体脂肪率が不変ないしは増加した2例はALT値は異常値が持続したが、2例の体脂肪率低下例はいずれもALT値が正常化したOGTTは2例で正常、2例で境界型であった。組織学的所見では、1例は脂肪沈着が中心静脈周囲を中心に分布し(central pattern)、3例は瀰慢性に分布した(diffuse pattern)が、diffuse patternの2例はOGTTで境界型であった。繊維化は軽度中等度であった。門脈域の炎症性細胞浸潤は全例軽度であった。小児期においてもNASH例は存在し、組織所見は軽度中等度であったが、今後進行性肝病変を呈する可能性もある。脂肪沈着はNASHでは通常central patternを示すとされているが、2例はdiffuse typeを呈した。

これらはOGTTで境界型であり、門脈域周辺部に高濃度のインスリンの還流を受ける結果脂肪沈着が助長される可能性が考えられる。今後症例の増加とともに、組織型と長期経過、治療効果などの検討を要する。非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、肝の脂肪変性に炎症細胞浸潤、線維化を伴う疾患で、脂肪肝の存在の基に、他の要因が関与することにより発症すると考えられている。今までは成人に発症するものとされ、発症の危険因子は女性、肥満、糖尿病などが考えられている。小児期のNASHの報告は限られたものしかなく、肥満、耐糖能異常、肝硬変例が報告されているが、その特徴はまだ明らかにされておらず、肝組織像の詳細な検討はなされていない。本年度は小児NASHの症例8例の臨床的特徴を検討し、組織像を検討した。対象例は813歳(男児7例、女児1例)で、組織学的にNASHと診断した症例である。なお、女児の1例はAlstrom症候群と診断した症例である。各症例のBMI(body mass index),体脂肪率、血清ALTを経時的に測定し、経過中に経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)を施行した。対象例はいずれも中等度以上の肥満、黒色表皮腫を呈し、肥満度、体脂肪率が減少した3例で肝機能が正常化した。OGTTは正常型3例、境界型3例、糖尿病型1例で、IRI基礎値は全例高値を呈した。血清レプチン値は5例で高値であった。ALT値は50 IU/L前後が持続する症例から200-400 IU/Lの周期的変動を認める症例などさまざまであったが、経過は肥満度、体脂肪率、血清フェリチン値がよく相関した。Alstrom症候群症例は肥満症ではないものの、ALT高値、高インスリン血症を呈した。組織学的所見では、肝細胞の中等度高度の脂肪変性、門脈域の炎症細胞浸潤と軽度中等度の線維化を認めたが、肝線維化の程度と相関する因子は見いだせていない。小児期においてもNASH例は存在し、組織所見は軽度中等度であったが、今後進行性肝病変を呈する可能性もある。小児期NASH症例の背景因子として、高インスリン血症が関与すると考えられる。肝機能の改善には体脂肪率、肥満度の減少が有用な指標になる。小児NASHの症例8例の臨床的特徴,組織学的特徴、炎症性サイトカイン、エンドトキシンとともにレプチン値を検討した。ALT値は50IU/L前後が持続する症例から200-400IU/Lの周期的変動を認める症例などさまざまであったが、経過は肥満度、体脂肪率、血清フェリチン値がよく相関した。
コネクショニズムを応用した第二言語習得研究：複数のシミュレータを用いた検証

これまで言語学に対しても示唆に富んだ研究が多くなされているコネクショニズムという研究手法は、第二言語習得研究への応用も大いに期待できる。しかし、概説書等で紹介されている実践例は第二言語習得研究への応用を想定していないため、それらをそのまま適用することはできない。そこで本研究では、学習の対象となる同一の事象や項目を異なる二言語間で同様に記号変換できる共通の変換フォーマットを提案し、第二言語習得を模擬する学習シミュレーションが可能であることを示した後、複数のシミュレータを用いて検証し考察を行った。その結果、これまで単独のシミュレータを用いていた際にはわからなかった新たな側面が明らかになった。これまで主に心理学の領域で注目されてきたコネクショニズムは、言語学に対しても示唆に富んだ研究が多くなされており、第二言語習得研究への応用も大いに期待できる。しかし、概説書に紹介されている実習例は、必ずしも第二言語習得研究への応用を想定していないため、それをそのまま適用することはできない。そこで、本研究では、異なる言語間で、学習の対象となる同一の項目を記号に変換できる共通フォーマットを提案し、第二言語習得を模擬する学習シミュレーションが可能となることを示した後、複数のシミュレータを用いて、その結果を比較・検証する。このうち本年度は、まず第二言語習得を模擬する学習シミュレーションとして「バイリンガルにおける言語カテゴリーの境界線」を設定し、学習の対象となる同一の項目を異なる言語間で記号に変換できる共通フォーマットを提案して、これまで用いていたシミュレータで実験を実施し、そこで得られた知見をもとに後述する学会での発表を行い、論文を執筆した。今後、複数のシミュレータを用いて、この結果を比較・検証することにため、同様のシミュレーションを行うことができるソフトウェアを購入した。国内では適当なものが見つからず、海外のものまで調べたため多少時間を費やしてしまったが、最終的には目的に適ったソフトウェアを入手することができた。これから、先述のシミュレーションを実施するため、当該のシミュレータについて一般的な操作・機能を説明したマニュアルを理解し、その上で実験を実施するための個別の設定をカスタマイズしていかなければならず、その作業に時間を要している状態である。これまで主に心理学の領域で注目されてきたコネクショニズムは言語学に対しても示唆に富んだ研究が多くなされており、第二言語習得研究への応用も大いに期待できる。しかし、概説書で紹介されている実践例は第二言語習得研究への応用を想定していないため、それをそのまま適用することはできない。そこで本研究では、学習の対象となる同一の事象や項目を異なる二言語間で同様に記号変換できる共通の変換フォーマットを提案し、第二言語習得を模擬する学習シミュレーションが可能であることを示した後、複数のシミュレータを用いて、その結果を比較・検証する。このうち本年度は、昨年度「バイリンガル」を想定して実施した「言語カテゴリーの境界線」の学習シミュレーションを、「第二言語学習者」を想定して実施し、そこで得られた知見を学会で発表して、その内容を学会誌に論文として投稿した。また、昨年度新たに海外から購入したシミュレータについて、英文のマニュアルを読みながら操作し、機能を理解していくと、これまで用いていたシミュレータよりも優れている点(学習アルゴリズムなど)が明らかになるのと同時に、これまで用いていたシミュレータが備えていた幾つかの機能が当該のシミュレータには備わっていないということも明らかになった。そこで、これまで行ってきたシミュレーションから新しく購入したシミュレータでも実施可能なものを検討しなおし、特に結果の数値データを記号に変換する作業については表計算ソフト(エクセル)を活用しながらシミュレーションを行った。現在は、その結果を、これまで用いていたシミュレータのものと比較・検証し、次年度の発表に向けて準備を行っているところである。本年度中に新たに購入したシミュレータを用いてシミュレーションを実施する段階まで到達できたので、おおむね順調に進展しているといえる。今後は、このシミュレーションの結果について、当該分野における専門家の意見なども参考にしながら分析・検討を行い、研究成果をまとめて学会で発表し、さらにその内容を学会誌に論文として投稿する予定である。このうち新たに海外から購入したシミュレータについては、これまで用いていたシミュレータよりも優れている点(学習アルゴリズムなど)が明らかになったのと同時に、これまで用いていたシミュレータが備えていた幾つかの機能が備わっていないこともわかった。そこで、これまで行ってきたシミュレーションから新たに購入したシミュレータでも実施可能な課題を検討しなおし(「日本語と英語のバイリンガルによる統語の学習」)、足りない機能については表計算ソフトで補いながらシミュレーションを行った。その結果、バイリンガルの学習シミュレーションにおいては、異なる二言語を同時に学ぶことによる干渉効果(顕在化するものと内在化するものとが存在する)など、これまで用いていたシミュレータではわからなかったことが判明した。これらについては、最終年度に当たる本年度8月に全国英語教育学会の大会で発表することができた。また、そこでの発表を踏まえて研究の成果を論文にまとめ、年明けの1月に学会誌(東北英語教育学会研究紀要)へ投稿し、査読を経て掲載論文として採用された。

これまで言語学に対しても示唆に富んだ研究が多くなされているコネクショニズムという研究手法は、第二言語習得研究への応用も大いに期待できる。しかし、概説書等で紹介されている実践例は第二言語習得研究への応用を想定していないため、それらをそのまま適用することはできない。そこで本研究では、学習の対象となる同一の事象や項目を異なる二言語間で同様に記号変換できる共通の変換フォーマットを提案し、第二言語習得を模擬する学習シミュレーションが可能であることを示した後、複数のシミュレータを用いて検証し考察を行った。その結果、これまで単独のシミュレータを用いていた際にはわからなかった新たな側面が明らかになった。本年度中に、目的に適ったソフトウェアを入手することができたので、おおむね順調に進展しているといえる。今後、本研究の実験に特化したシミュレーションを実施するには、ソフトウェアの一般的な操作・機能を理解した上で、個別の設定をカスタマイズしていかなければならず、その作業に時間を要している。また、同時にシミュレーションを円滑に実施するため、周辺機器を別途購入して実験に特化したシステム環境を構築する必要があるが。これについても次年度で対応する。次年度は、今回新規に購入・入手したシミュレータを用いて実施したシミュレーションの結果について、これまで用いていたシミュレータでの結果と比較しながら分析・検証を行い、研究成果をまとめて学会で発表し、さらにその内容について論文の形にまとめたものを学会誌に投稿する予定である。第二言語習得理論次年度中に、まず、本研究の実験に特化したシミュレーションを実施するため、ソフトウェアの一般的な操作・機能を理解し、個別の設定をカスタマイズする。また、シミュレーションを円滑に実施するため、周辺機器を別途購入してシステム環境を構築する。構築したシステム上でソフトウェアが正常に動作し、シミュレーションが適正に行えるかどうかをデモンストレーションを繰り返しながら確認する。現有のシミュレータに、新規購入・入手したシミュレータを加えて複数のシミュレータで実施することにより、得られた結果が用いるシミュレータに依存するものなのかどうかを比較・検証することが可能となる。最終年度は、シミュレーションの結果を踏まえ、成果を学会で発表し、さらに論文の形にまとめたものを学会誌に投稿する。当初計画において外部の業者に依頼しようと考えていたシミュレータ(ソフトウェア)のカスタマイズとシステム環境のファインチューニングについて、研究代表者と同一の所属機関の専門家を新たに研究分担者として追加することで対応できたため。
地域洪水頻度解析に基づく確率洪水比流量曲線の推定に関する研究

河川流域における確率洪水ピーク流量を流域面積から推定する確率洪水比流量曲線を,気象レーダー及び地域気候モデルよる空間分布型雨量データの降雨継続時間ー降雨面積ー降水量の関係の確率統計解析によって推定する手法を開発し,岡山県吉井川流域を中心にこの手法を適用した。その結果,推定された200年確率洪水比流量曲線は既往最大洪水比流量をほぼ包絡できることを示された。また,100年後の将来,確率洪水比流量は増加し,その増加率は対象面積が大きくなるに従って大きくなる傾向が見られた。平成24年度は,洪水比流量曲線の統計的意味を明確にすることを目的として,岡山県の高梁川,旭川,吉井川の各流域における19882011年のレーダー雨量計データを用いたDAD解析を行い,これに基づいて確率洪水比流量曲線を求め,角屋・永井(1979)による洪水比流量曲線式および,流量年表(19382004年)等から得られた岡山県を含む中四国地域内の各地点における既往最大比流量と比較した。改良雨量固定法によって得られたDA関係から,面積ごとに面積雨量の年最大値を抽出し,これらに適合させた一般化極値分布を用いて任意の確率年に対応する確率面積雨量を求めた。一般化極値分布のパラメータはL積率法により求め,確率年は10,20,50,100,200年とした。確率洪水比流量曲線式は,まずDAD式が確率面積雨量を平分するようにRosenbrock法でパラメータを推定し,これを用いて求めた。この結果,1050年確率洪水比流量曲線は実測値を包絡できなかったが,100年,200年確率の曲線は,面積最大雨量に基づく洪水比流量曲線と同程度に包絡した。しかし,求められた確率洪水比流量曲線は,面積最大雨量に基づく洪水比流量曲線の場合と同様に小規模流域では比流量を過大推定する傾向が見られたため,この傾向を改善するため,面積雨量の空間的発生率を考慮した確率洪水比流量曲線の推定を行った。まず,確率面積雨量に基づくDAD式のパラメータを用い,面積雨量の非超過確率が100,99,98,95,90%の洪水比流量曲線を推定した。得られた200年確率洪水比流量曲線は,高梁川および吉井川流域で98%,旭川流域で95%の非超過確率を採ったときに適合度が高く,これらの曲線では,小規模流域における過大推定の傾向が軽減され,角屋・永井(1979)が提案した洪水比流量曲線式と同程度に実測値を包絡した。本年度は,将来の洪水流量の変化を予測することを目的として,岡山県吉井川流域におけるレーダー雨量計データと気象庁が開発した地域気候モデルの一つである雲解像領域大気モデルによる現在および将来の雨量データ(以下,RCM雨量と記す)を用いて,各々の確率洪水比流量曲線を求め,流域面積による将来の洪水流量変化の違いについて検討した。ここでは,RCM雨量のバイアス補正,面積と確率面積雨量との関係を表す確率DA関係,これに基づく確率洪水比流量曲線の3項目について検討した。まず,RCM雨量のバイアス補正は,地域気候モデルが元来持つ出力データの偏り(バイアス)を補正するために行った。これは,レーダー雨量計および現在の気候のRCM雨量のそれぞれの年最大面積雨量に一般化極値分布を当てはめ,これらの分布による確率面積雨量の比を将来の気候の面積最大RCM雨量に乗じることにより行った。現在および将来の確率DA関係は,レーダー雨量から推定される年面積最大雨量とバイアス補正によって得られた将来の年面積最大雨量にそれぞれ一般化極値分布を当てはめ,これらの分布から推定された確率面積雨量に基づいて求めることができる。現在および将来の確率洪水比流量曲線は,確率DA関係にDA式であるHorton式を当てはめ,これに降雨継続時間とその時間内の平均降雨強度との関係(DD関係)を表すSherman式,角屋・福島による洪水到達時間式,合理式を組み合わせることにより求められている。これらの検討の結果,確率洪水比流量は全ての面積について将来の方が大きい値となり,その増加率は対象面積が大きくなるに従って大きくなる傾向が示された。平成23年度は,地域洪水頻度解析を行う上で重要な降雨の頻度解析について,岡山県を対象に,Hoskingらが提案した地域頻度解析の手法を用いて,確率日雨量を推定する方法を検討した。地域頻度解析は,降雨特性の類似した複数の観測点におけるデータを用いて統計解析を行う手法であり,観測期間が短い場合や,近年の気候変動を考慮して対象期間を短くしなければならない場合など,解析に利用できる年最大値データの数が限られる場合に有効な手法であるが,特定の地点ではなく,洪水流出に寄与する空間的領域を対象とする場合に有効であると考えられる。

ここでは,地域頻度解析法を岡山県内の33カ所の雨量観測点における29年間の年最大日雨量データに適用して100年確率日雨量の推定を行い,地点頻度解析法による推定値との比較により,その実用性について検討した。その結果,岡山県で地域頻度解析を行うためには,Hoskingらが提示した基準よりも細かい地域分類をする必要がある可能性があること,適切な地域分類により地点頻度解析と同様の推定結果が得られること,bootstrap法による検討の結果から地点頻度解析法よりも推定値の信頼区間が小さく不確定性が低いことが示された。また,岡山県内における検討結果に基づき,全国155地点の地上気象観測所を対象に地域分類を行い,確率日雨量の推定を行った。対象観測点を8地域に分類し地域頻度解析による30年確率日雨量の推定を行った結果,地点頻度解析による推定値と地域頻度解析の結果には大きな差が見られること,本研究の地域分類結果が角屋・永井による洪水比流量推定式で用いられる地域分類図にいくつかの点で類似していること,bootstrap法による検討の結果から,岡山県での検討結果と同様に,地点頻度解析法よりも推定値の信頼区間が小さく不確定性が低いことが示された。平成24年度は,交付申請書に示した研究計画のとおり,高梁川,旭川,吉井川の各流域における確率洪水比流量曲線の推定を行っており,本研究の目的は達成できている。ただし,DA曲線の近似精度にはやや問題があり,この点についてはさらに検討が必要である。全般的には,これまでのところ,研究計画は順調に遂行できていると判断している。本研究での検討事項に,豪雨時の雨量の時空間分布の統計的特性と,これに基づく確率面積雨量推定手法の開発があるが,本年度の検討は,これらの検討を,地点観測雨量を対象に,地域頻度解析の手法を用いて行ったものである。この結果により,地域頻度解析の手法が降雨パターンの類似した地域における雨量の極値解析に有効であることが示され,確率洪水比流量曲線の推定する上で有用であることが示された。今後の検討課題としては,DA曲線の精度の改善,他の流域における確率洪水比流量曲線の推定が挙げられる。また,この手法を,地域気候モデルの出力である将来の予測雨量時系列に適用して将来の洪水比流量曲線を推定し,将来の洪水比流量の変化を予測することを検討している。主に,吉井川流域を対象に,レーダー雨量計データなどの高解像度の空間分布型雨量データに,本年度検討した地域頻度解析の手法を適用して,確率面積雨量の推定を行う。また,これに基づくDAD関係から確率洪水比流量曲線を推定する手法について理論的検討を行い,これを吉井川流域に適用して観測流量との比較を行う。これらの結果に基づいて,日本全国を対象とした確率洪水比流量曲線を描くことを目標とする。最新のレーダー雨量計データ,地域気候モデルの出力結果およびこれらのデータ処理のために必要な外部記憶装置等,主にデータの解析に必要な物品の入手に使用する。また,研究成果発表のための旅費に使用する。最新のレーダー雨量計データおよびこれらのデータ処理のために必要な外部記憶装置等,主にデータの解析に必要な物品の入手に使用する。
精神病者監護法、結核予防法および癩予防法の制定・実施過程の比較研究

本研究では、精神病者監護法(1900年・明治33年制定)、結核予防に関する件(1904年・明治37年→結核予防法、1919年・大正8年)および癩予防法(1907年・明治40年)の三法の政策課題を比較検証し、明治後期の各慢性疾病対策の特徴を、第一次資料をもとに解明した。その結果、精神病者監護法は条約改正にむけて法治体制を整えたい明治政府の意図として明治民法の不備を補う(財産保護のみでなく「人権」保護の特別法)必要から、そして癩予防二関スル法律は「一等国日本」としての国家の体面から収容隔離の推進を図るため、さらに結核予防法は富国強兵策を推進する上での人力政策(労働力および兵力の確保)を背景に制定されたことを明らかにした。法治体制・衛生体制・軍事体制を整える上で、慢性疾病対策は重要な意味を有する。富国強兵・殖産興業の政策課題を慢性疾患対策にも反映させ、明治政府は慢性三疾病に「監護」「隔離」「労働」という三様の方針を採用した。初年次である平成22年度は、「明治政府が三法を立案した主旨・理念の検証」をテーマに、以下の(1)(4)を中心に取り組んだ。(1)三法成立過程に関する史資料の収集整理。具体的な作業は(1)1946年から2010年までの精神障害/精神病、結核/労咳、ハンセン/らいに関する先行研究の収集、(2)1887年から1898年までの『国政医学会雑誌』『国政医学』に掲載されている精神病者に関する論文の収集、(3)明治初年から昭和初期までの三法比較年表作成、(4)実態統計分析:1903年から1924年発行の『衛生局年報』の患者調査をもとに、精神病者入退院状況、らい患者の療養所出入状況の整理。これらは現在鋭意分析中である。(2)第2次大戦後、GHQの占領下で形成された社会福祉事業の成立過程から現在までの展開を特に社会的扶養の拡大、家事労働の外部化・商品化の2つの視点から分析し、杉田米行編『日米の社会保障とその背景』(2010年5月発刊)に発表した。(3)三法のうち精神病者監護法の成立過程を分析し、法の中心概念である「監護」が精神病者の監護状況の監視をすることによって精神病者の身体と人權を保護するために行政警察が監視する体制を整備した過程を「精神病者監護法の『監護』概念の検証」と題する論文にまとめ『社会福祉学』Vol.51-3(2010年11月発行)に発表した。さらに内務省が提案していた精神病者の「院外保護」構想について「精神病者監護法下の『精神病者』対策の検証-内務省の『院外保護』構想分析-」と題して、日本社会福祉学会第58回全国大会にて口頭発表した。(4)日本の衛生行政の基礎を築いた長與専斎、後藤新平、窪田静太郎の思想をたどりながら、内務省が国民の安寧福寿の保障を主権国家の行政作用による行政警察が担うことにより富国実現を目指したことを明らかにし「内務省の衛生行政構想-「貧民」救済の根拠と方法」と題して『金城学金大学諭集』第7巻1号(2010年9月)に発表した。本研究の目的は、明治中後期に成立した精神病者監護法(1900年・明治33年制定)、結核予防に関する件(1904年・明治37年・結核予防法、1919年・大正8年)および癩予防法(1907年・明治40年)の三法の政策理念および法実施状況の比較検討を通して、三法が三様の法理念をもつに至る社会的必然性を明らかにすると同時に、1900年当時の3疾病に対する法的認識を検証することにある。平成23年度は、以下の(1)(3)を中心に取り組んだ。(1)三法成立過程およびその社会的背景に関する史資料の収集・整理・分析。具体的な作業としては、(1)殖産興業政策と人力政策に関する資料の収集・整理・分析を行った。その成果を、「殖産興業政策と人力政策の統合(1)」、「労働行政の創出過程」-殖産興業政策と人力政策の統合(2)」、「労働行政の創出過程-殖産興業政策と人力政策の統合

(3)」と題して、『関西福祉大学社会福祉学部研究紀要』(査読有)に発表した。(2)三法成立にかかわる帝国議会議事録を収集した。現在鋭意整理分析中である。(3)『国家医学会雑誌』に掲載されている3疾病に関する論文を収集した。現在継続して収集している。(2)家族制度の関連史資料の収集・整理・分析。具体的には、(4)明治民法成立過程の分析を通して、精神病者監護法の監護義務者と民法の禁治産者の監護義務者、扶養義務者の共通点および相違点を整理した。その成果を、平成23年7月に第21回アジア・太平洋ソーシャルワーク会議にて、「明治期日本の家族制度と精神障害のある人の「人権」に関する研究」と題して口頭発表した。また同年10月に、第15回精神医学史学会において「近代精神病者監護政策に関する研究」と題して口頭発表した。(3)三法の運用(患者の生活)に関する史資料の収集整理。具体的には、(5)『衛生局年報』の患者調査をもとに、精神病者の私宅監置・入院保護状況を把握した。「大正8年精神病院法の立法提案とその議論」と題して、『金城学院大学論集』8(1)(2011年9月発行)に発表した。精神病者監護法、癩予防ニ関スル法律及び結核予防法の成立過程に関する比較研究のうち、精神病者監護法に関しては2012年10月日本社会福祉学会において発表する(宇都宮みのり)とともに、「精神病者監護法案審議過程における『民法の不備』論の検証」(『精神医学史研究』16(2)で発表した(宇都宮みのり)。癩予防法の成立要因に関しては、「『癩予防ニ関スル法律』の制定要因に関する考察」(関西福祉大学社会福祉学部紀要16(2)に発表した(村上貴美子)。結核予防法の成立要因に関しては「結核予防法の成立要因に関する考察」として関西福祉大学社会福祉学紀要17(1)に発表予定である(村上貴美子)。以上から、三法の制定要因・政策意図は、精神病者監護法は従来の通説ー条約改正論ーに対して、明治民法の不備論ー財産の保障に重点が置かれ「人権」認識が薄弱ーが主要因であることを明らかにした。これに対し、癩予防ニ関スル法律は近代国家に仲間入りを果たした「一等国日本」としての国家の体面を意図したのものであり、結核予防法は、富国強兵策を推進する上での人力政策(労働力および兵力の確保)を背景に制定されたことを明らかにした。時代は明治から大正へと移りゆく過程で制定された慢性疾患対策の代表的な三疾病対策は、近代国家形成という大きな時代の渦の中で、それぞれの政策意図を担って制定された。なお、継続研究として実施過程の比較研究を行う予定であるので、後半は中宮病院(現大阪府立精神医療センター)および定礼(福岡県旧宗像郡)の実地調査を行った。今後は具体的・積極的に実地調査を進める予定である。2年目にあたり国会議事録等の資料収集、その他史資料の蒐集、及びその読み込み・分析を中心に行った。さらにその一部を論文にまとめた。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度につき、精神監護法、らい予防法および結核予防法の三法の成立過程における、政策的意図の比較研究を行う。紀要等にその成果を発表する予定である。さらに、三法の実施課程について、継続申請を行い実施過程を明らかにする予定である。
低損失ミリ波誘電体共振器フィルタの設計

本研究では、ミリ波低損失フィルタを実現するために、ミリ波帯において10,0000程度の無負荷Qを有する共振素子についての検討、およびそのフィルタへの適応性について検討した。まず、ミリ波高Q共振器として、誘電体共振器に注目した。誘電体共振器は、温度安定性に優れ、高Q値を実現できることで知られている。本計画では、これを高次モードで動作させるという方針を打ち出した。これによりミリ波で用いる場合でも、適切な共振器サイズを保ち、フィルタに応用した場合の微調整機構の設計が楽になる。具体的には、ウィスパリングギャラリモード誘電体円板(楕円板)共振器およびTM011+dモード誘電体ロッド共振器を提案し、これを検討した。ウィスパリングギャラリモード共振器は、誘電体円板中を周方向に伝搬する進行波共振器である。周長は波長の数十倍であり、周方向に高次のモードである。本研究では、その共振周波数解析、および、誘電体導波路で過結合励振したときの共振特性、について理論的・実験的検討を加えた。さらに、20GHz帯において設計したアルミナ誘電体円板および楕円板共振器に、実際にウィスパリングギャラリモード共振を生起させ、その共振特性を測定した。一方、TM011+dモード誘電体ロッド共振器はロッド長が波長の数倍であり、ロッドの軸方向に高次の定在波共振を生起する。同軸モノポールアンテナの採用により、効率よい励振が可能となる。モード展開法をもちいた厳密共振器解析により、30GHz帯で共振器を設計し共振特性を実験的に明らかにした。低損失である(Ba Mg Ta)TiO4セラミックを共振器材料としてもちいた結果、目標の無負荷Q値、約1万を実現した。これにより同共振器の高Q性が実証された。以上のように、本研究計画によりフィルタ用共振器の設計基礎資料を得ることができた。現在、これらの成果を基礎として、フィルタ設計の段階に進んでいる。
代数的多様体上の微分方程式

ここ数年継続して本研究代表者の目的とする、代数多様体上の特異点をもつ微分方程式の研究においては、残念ながら特に進展は見られなかった。本来この研究の目指すものは、留教という局所的なデータと特性類という大域的データの関係を与えるいわゆる留数定理およびその逆を、一般の状況で調べることから始まったのであるが、完全積分可能系を対象とするとき、多様体の位相的な性質、特にその基本群が重要になる。どのような群が代数多様体(から因子を除いた残り)の基本群になりうるか、という問題は難しいが自由群の場合を調べているときに、前年度の業績報告書にも述べたような、フラクタル図形との関連が福産物として出てきたのである。階数2の自由群上の自己準同型から導かれたフラクタル曲線の研究は、そのエルゴード論的解釈も出来、ほぼ完成した。これは、自由群上の自己準同型という代表的なものの一般的性質の研究にも確率論的アプローチが可能であり、その接点がいわゆるフラクタルであるという点で非常に興味深いものである。この研究は本研究の共同研究者である伊藤俊次氏との共同研究である。この研究の発展を考えると、直接に続く話題として、実数の10進展開の類似としての複素数の展開がある。10進展開の両義的な点として有理数があるように、この複素数展開の両義的な点の集合があるが、ある状況ではそれをフラクタル曲線としてとらえることができる。この場合実数と違い、領域の複雑さに由来する困難があり、そこがまた面白い点でもある。また我々の結果は、いわゆる有限オートマトンの言葉にいいかえることもできるが、その方法が他のフラクタルの研究にも適用できるかどうかは問題である。我々は複素数の連分数展開について今後考えていくつもりである。
地域密着性からみた小規模多機能型居宅介護施設の重層的設置計画圏域に関する研究

本研究は、小規模多機能型居宅介護施設を対象に、当施設の設置主旨である「地域密着性(地域密着的介護サービスの提供)」を担保すると共に、利用者による「施設選択性」にも対応し得る方策として「重層的設置計画圏域」を措定し、当方策の必要性および有効性を実証することを目的とし、第1に利用圏の現状、特にその広域化の実態および発生構造と要因の解明、第2に「地域密着性」概念の再構築についての論理的な考察、第3に「施設選択性」による利用圏広域化の必然的根拠の解明について調査分析を行い、分析結果に基づき、具体的な「重層的設置計画圏域」のモデルを提案した。本研究は,小規模多機能型居宅介護施設において、地域密着性と利用者による施設選択性の両者を満足する重層的設置計画圏域の設定指針を提示するため、第1に、現状の利用圏の状況、特にその広域化の実態およびその形成要因の解明、第2に、地域密着性概念の再構築、第3に、施設選択性による広域化の必然性の析出を行うことを目的としている。平成24年度に、前記の第1の研究目的である「小規模多機能型居宅介護事業所の利用圏における広域化の実態把握およびその形成要因」について、各自治体および各事業所管理者を対象とするアンケートにより明らかにしたが、そこで得られた利用圏のデータは行政担当者および事業所管理者の主観が混じった定性的なものであり、正確な利用圏を確定するには不十分であった。そこで、平成25年度は、事業所管理者の協力により、各事業所利用者の住所情報を入手し、各利用者の正確な利用距離(事業所と利用者の住宅間の直線距離)のデータを作成した。また、この調査では、利用距離の把握と共に、第3の研究目的である「施設選択性による広域化の必然性の析出」の一環として、利用距離の広域化(遠距離化)を促進する要因としての「長期の泊まり」を把握したが、その分析及び考察は平成26年度に譲る。さらに、第2の研究目的である「地域密着性概念の再構築」の一環として、事業者管理者への意識調査により地域密着性の重視度の確認を行ったところ、かなり希薄化しており、小規模多機能型居宅介護施設の設置理念が空洞化している事実が判明した。本研究は、小規模多機能型居宅介護施設において、地域密着性と利用者による施設選択性の両者を満足する重層的設置計画圏域の設定指針を提示するため、第1に、現状の利用圏の状況、特にその広域化の実態およびその形成要因の解明、第2に、地域密着性概念の再構築、第3に、施設選択性による広域化の必然性の析出を行うことを研究目的としている。平成24年度は、前記の第1の研究目的を遂行するため、まず、全国の都市から小規模多機能型居宅介護事業所を7箇所以上保有している108都市を選定し、当該都市を対象に郵送アンケートを実施し、回答のあった93都市を対象に、各都市の利用圏の概況を把握するとともに、概略利用圏に基づき各都市を類型化し、「狭域型」39%、「広域型」30%、「中間型」31%の構成比が得られた。次に、「狭域型」および「広域型」と判定された都市から各3都市を抽出し、当該都市の全ての事業所を対象に郵送アンケートを実施し、各事業所毎の利用圏を把握した。その結果、「広域型」と判定されていた都市はもとより、「狭域型」と判定されていた都市においても著しい広域化の現象が認められ、各都市の担当行政が認識している以上に、地域密着性に逆行する広域的利用の傾向が顕著であることが判明した。また、事業所管理者への設問結果から、広域化の主要因が、事業所による利用者定員の充足志向、事業所設置空白地域の存在、地域密着性および設置計画圏域設定の不浸透・不認識、利用者側における施設選択志向等にあることが判明した。本研究は、小規模多機能型居宅介護施設を対象に、当施設の設置主旨である「地域密着性(地域密着的介護サービスの提供)」を担保すると共に、利用者による「施設選択性」にも対応し得る方策として「重層的設置計画圏域」を措定し、当方策の必要性および有効性を実証することを目的とし、分析課題として、第1に利用圏の現状、特にその広域化の実態および発生構造と要因の解明、第2に「地域密着性」概念の再構築についての論理的な考察、第3に「施設選択性」による利用圏広域化の必然的根拠の解明を掲げた。平成24年度には全国93都市の行政担当者を対象とし、また25年度には7都市における146施設の施設管理者を対象とするアンケートにより、利用圏の広域化の概況を把握すると共に、行政、施設経営・管理者および利用者のそれぞれの立場の違いに起因する広域化の発生構造と要因を解明した。

加えて、地域密着性の担保要因として、利用者からみた「住み慣れた」地域における施設立地に加え、地域住民から「知られ慣れた」人が利用者であることが必須条件であることを明らかにした。26年度には、14都市205施設を対象に施設管理者の協力を得て利用者の住所情報を入手し、利用距離(直線距離)に基く正確な利用圏の把握を行い、いずれの都市においても利用圏の広域化が普遍的に発生している事実と共に、都市により広域化の度合いに多様性がみられることを解明した。また、遠距離利用と「長期宿泊利用」との相関を実証することを通して、特別養護老人ホーム等の介護居住施設の不足を背景として小規模多機能型居宅介護施設がその代替施設として流用され、そのことにより小規模多機能型居宅介護施設の本来の機能である地域密着的介護サービスが空洞化している事実を明らかにした。最後に、以上の諸考察に基づき、「重層的設置計画圏域」のモデル的提案を行った。建築計画第1の研究目的である「小規模多機能型居宅介護事業所の利用圏における広域化の実態把握およびその形成要因」については、必要なデータ収集および集計は完了している。その分析考察もそのほとんどを済ませているが、第3の研究目的である「施設選択性による広域化の必然性の析出」との関係における広域化の形成要因に関する最終的考察は平成26年度に行う予定である。第2の研究目的である「地域密着性概念の再構築」に関する考察についても、事業者管理者への意識調査を通して地域密着性の重視度が希薄化している事実およびその要因の把握を終了している。ただし、一方の小規模多機能型居宅介護施設の設置理念である地域密着型介護サービスの提供を旨として運営している事業所の活動状況については、今のところわずかな事例のケーススタディにとどまっている。平成26年度はこの点における分析考察をさらに進め、地域密着性の意義を明らかにする。「小規模多機能型居宅介護施設の利用圏およびその形成要因の把握」「地域密着性概念の再構築」「利用圏における広域化の必然性の析出」という本研究の3つの研究目的のうち、平成24年度の研究実施計画に取り上げた「小規模多機能型居宅介護施設の利用圏およびその形成要因の把握」については、まず、当施設を一定数以上有する全国の都市の関係課を対象とする実態調査により、「狭域型」「広域型」「中間型」という利用圏型にしたがい対象都市を類型化することができた。さらに、「広域型」および「狭域型」の典型的都市内の各事業所の管理者を対象とするアンケート調査により、全体を通して、当制度の根幹である地域密着性に逆行する現象、すなわち多くの事業所において利用圏の広域化が著しく進行していること、およびその形成要因を明らかにすることができ、所期の研究目的はほぼ達成されたと考えられる。しかし、今回把握できた利用圏は、行政関係者および事業所管理者の判断によるものであり、当該者の主観が含まれた定性的な性格を帯びたものである。より正確な利用圏の実態を把握するには、利用者の住所情報を入手し、正確な利用距離に基づく定量的な分析が必要である。この点については次年度の研究課題として持ち送る。平成26年度は、まず、平成25年度において積み残した次の諸点について分析考察を行う。すなわち、利用距離の広域化(遠距離化)を促進する大きな要因の一つと想定される「長期の泊まり」と実際の利用距離との相関分析を通して仮説の検証を行う。と同時に遠距離利用を志向する高齢者および家族の心情を明らかにする。一方、地域密着型の運営事例を対象に地域密着性の有効性を導く。さらに、事業所関係者および利用者が地域密着性を実感できる地域的範囲ならびに近距離利用による利点を明らかにする。
科学技術と社会との関連を扱う(STS)教育における体系的評価法の構築に関する研究

STS(科学技術社会)教育の体系的評価法を組むには,既存の教科・科目での評価観点を洗い出す作業が必要である。理科,社会,保健,環境等の教科領域,更にその下位の科目や単元での評価観点を横糸とし,また,それぞれ領域における学年進行(子どもの発達段階)を縦糸として,全人格的な子どもの成長を視野に入れた作業を避けては通れない。この作業の中では国際比較の観点も重要である。教授・学習内容よりも評価観点に焦点を当てることで,各国固有の価値観が浮き彫りにされよう。本研究では,主にオーストラリアのSTS教育について資料を収集した。固有動物や移入動物といった背景をもつオーストラリアでは,人為的な管理が前提となっており,我が国の価値観とは根本的に異なる側面がある。STS教育は,その性格上学年の進行とともに深さを増していく。オーストラリア(ここではヴィクトリア州)においては,高校卒業時までに養成されるべきSTS的な能力の評価をレポートにより行い,その評価観点を緻密に整備している。例えば「(遺伝技術の)基礎知識」や「調査の目的理解」,「まとめ作成の技能」といった項目が各科目に79あり,それぞれについて,Very HighからVery Lowまでの5段階を文章で表現して評価している。この手引きは,学位を有した人材からなる教育委員会が提供し,個々の生徒の評価は教師にゆだねられている。STS教育で国際人を育成することまで考慮すれば,価値観まで踏み込み,それを相対的に捉えることができる能力の養成までが求められよう。価値観の相対化は,環境教育や情報教育など最近注目を集めている内容領域のみならず,従来の心の教育にも通じる教育活動の根源的なテーマである。価値観の相対化は,このように,様々な領域から要請されつつあり,21世紀における教育活動の究極の目標となろう。本研究の初年度にあたる平成11年度は,STS教育の体系的評価法の確立のために不可欠な,今まで各国で行われてきたSTS教育カリキュラムや評価法を収集することを中心に研究を進めてきた。具体的には,カナダ,ブリティッシュ・コロンビア州とオーストラリア,ニュー・サウス・ウェールズ州,ビクトリア州に赴き,下記の研究者を訪問し,資料の収集に当たった。カナダオーストラリア中でも,Program for International Student Achievement(PISA)に携わっているFensham氏の理念は,世界規模で行われてきた従来の理数科教育試験のそれとは一線を画すものである。PISAは,我が国でも実施準備が進められているが,科学技術リテラシーに対する理念が従来のものと全く異なるため,我が国の児童・生徒の結果は,予想をはるかに下回るものとなるであろう。こういった外圧を契機に,目標と評価法からカリキュラムに変更が加えられるという歴史的事態が近々生じると思われる。本研究の最終年に当たる次年度は,本年度収集した資料に基づき,STS教育の体系的評価法を具体的に作成・提案する。
ADCC様活性を有する人工低分子核酸抗体の開発研究

2本鎖DNAに搭載するキナルドペプチンの全合成研究を行った。ピペコリン酸、ジアミノブタン酸等を用いたペプチド固相合成法により鎖状デカペプチドを合成した。大環状ラクタム化反応を行い、最後に、クロモフォアーを導入してキナルドペプチンの初の全合成を達成した。次に前立腺がん細胞表面に特異的に発現している抗原のリガンドを結合した2本鎖DNAにキナルドペプチンを結合させて、人工低分子核酸抗体を作成した。本申請研究は、アプタマーを真の次世代の抗体医薬にすべく、極めて強力な殺細胞活性を有する化合物を、非共有結合的にアプタマーに搭載した分子を創製するもので、完全な抗体機能を有する人工低核酸分子抗体の開発を目指すものである。本年度は、2本鎖DNAに搭載するビスインターカレーター天然物であるサンドラマイシンのUgi多成分反応を用いた全合成研究を行った。サンドラマイシンは、すでにその全合成が達成されているが、多段階を要するため改良が必要である。本研究では、イミンとして、3位に不斉中心を有するテトラヒドロピリジン誘導体を用い、カルボン酸とイソニトリルの間での、ジアステレオ選択的なUgi反応により、非天然型アミノ酸であるピペコリン酸を形成しながらペンタペプチドを一挙に構築した。このペンタペプチドを、それぞれアミン、カルボン酸へと変換した後に、ペプチド縮合することで、直鎖状デカデプシペプチドを合成した。N,C-両末端の保護基を除去して得られるペプチドに対して、大環状ラクタム化反応を行い、C2対称環状デプシペプチドを得た。最後に、クロモフォアーを導入してsandramycin誘導体の改良全合成を達成した。合成した各種誘導体の2本鎖DNAに対する結合能を評価し、また各種誘導体の殺細胞活性も評価した。本年度は、2本鎖DNAに搭載するビスインターカレーター天然物であるキナルドペプチンの全合成研究を行った。ピペコリン酸、ジアミノブタン酸、グリシルサルコシンを用いたペプチド固相合成法により鎖状デカペプチドを合成した。N,C-両末端の保護基を除去して得られるペプチドに対して、大環状ラクタム化反応を行い、最後に、クロモフォアーである3-ヒドロキシキナルジン酸を導入してキナルドペプチンの初の全合成を達成した。また各種誘導体も同様の手法にて合成した。キナルドペプチンがDNAにインターカレートした際に、クロモフォアの蛍光が消光することを利用して、2本鎖DNAに対するキナルドペプチンの結合能を測定した。その結果、配列選択性は見られないものの、高い結合能(Kd=1.45-2.58x10-7 M)を示す事がわかった。またキナルドペプチンは、スーパーコイルDNAの弛緩と、高濃度での再コイル化活性を示した。最後に前立腺がん細胞表面に特異的に発現している抗原(PSMA)のリガンドを結合した2本鎖DMにキナルドペプチンを結合させて、人工低分子核酸抗体を作成することができた。現在各種生物活性評価を行っている。
宇宙黎明期の漸近巨星分枝星の進化の全体像の構築と銀河系形成史の解読

本研究の基盤となるのは、宇宙初期の超金属欠乏下における漸近巨星分枝(AGB)星の進化の理論、とりわけ、中性子捕獲元素合成過程の機構、工程の解明である。これまでの研究で、超金属欠乏のAGB星のヘリウム殻燃焼段階において、ヘリウム対流層が水素を巻き込むことでに引き起こされる遅い(s-)中性子捕獲元素合成過程の特性を明らかにすることによって、炭素過剰欠乏(CEMP)星の起源の議論に決着をつけ、宇宙黎明期における星・連星系形成過程に関する情報を銀河系ハローの星から読み解いてきた。しかしながら、CEMP星の中に中性子捕獲元素であるEuとBaの組成比が従来考えられていたものと異なる値を示すCEMP-r/s星の存在が知られていて、この種族の星と我々の提起する超金属欠乏下での漸近巨星分枝星の進化の描像との関連についての問題が提起されていた。今年度は、超金属欠乏下でのs-過程元素の合成過程をさらに詳細に分析、反応生成物の中性子密度との関連などの新しい側面を調べることによって、Eu/Ba組成比の変動の機構を解明し、CEMP-r/s星も他の中性子捕獲元素の過多を示すCEMP-s星と同様、連星系でAGB星に進化した主星から伴星への質量輸送によって形成されたとする連星起源説を裏付けることができた。加えて、本研究では、これまで、(1)超金属欠乏下でのs-過程元素過程の理論とAGB星の進化の描像、(2)銀河系ハローの超金属欠乏(EMP)星とりわけCEMP星の観測との比較によるCEMP星の連星起源説の展開、および、(3) CEMP星の連星周期、金属量依存性の解析を通して宇宙初期に於ける星の質量関数、連星系の形成機構の解明、の成果を上げてきた。今年度は、これらの成果のまとめ作業を行い、(1)と(2)については論文を投稿中、(3)は執筆中、最後のCEMP-r/sの起源の論文は、投稿予定である。本研究の課題は、恒星進化と核種合成の理論と銀河ハローの超金属欠乏星、とりわけ炭素過剰を示す恒星(CEMP星)の元素組成の観測との比較から、低金属量のもとでの漸近巨星分枝(AGB)星について、現行の球対称の枠組みを超える、炭素過剰の形成機構とs-過程元素合成過程の新たな理論を構築することである。また、それに基づいて、銀河系ハロー星の成り立ちを明らかにするとともに、初期宇宙における星・連星系形成過程、その初期質量関数と誕生後に蒙った連星系での変成過程、及び、星間ガスとの相互作用の過程を解明し、銀河系の初期形成史を紐解くことである。この研究課題を達成するため、1現行の球対称、熱対流による物質混合のみのという枠組みの下での研究を集約し、この枠組みを超える物質混合過程を考慮して、超金属欠乏AGB星の進化と核種合成の理論を展開する、2我々のグループで開発してきたSAGAデータベースを利用して、元素組成の観測データとの照合を通して、様々な種別のハロー星の成り立ちを解読する、3それから得られた知見を基に、階層的銀河形成、化学進化過程、星・連星系形成過程をシミュレーションを通して検証する、の3テーマを軸として研究を進めている。本年度は、出発点として、前回の科研費Cで研究してきた超金属欠乏の下でのAGB星におけるs-過程中性子捕獲による核種合成の特性を整理した。それとともに、SAGAデータベースを用いて、銀河系ハロー星の中性子捕獲元素の組成を解析、その特性を詳らかにし、理論との照合を通して、銀河系ハロー星の素性を解明する作業を進めた。その結果、銀河系ハロー星に大きな割合を占めるCEMP星について、その形成過程についての統一的な理解を導くことが出来た。また、CEMP星の種族構成の金属量依存性から、銀河系形成初期における連星系の形成過程とその進化についての知見を導くことが出来た。超金属欠乏炭素星は、s-過程元素の過多を示すCEMP-s星と示さないCEMP-no星に大別され、前者は金属量[Fe/H]> -3.3でのみ観測される。これらの起源について、CEMP-sは連星系でのAGB星からの質量移送によるとされるのに対し、後者には、異論が多く、特異な初代星超新星起源であるなどとされている。これに対し、本研究では、CEMP-no星は炭素組成の多いHi-CEMP-no星と少ないLo-CEMP-no星に種別され、Hi-CEMP-no星はAGB星でのs-過程元素合成の効率の違い、また、Lo-CEMP-no星は降着量の違いによって、その表面組成分布の特性が理解できることを示した。それとともに、CEMP-s星で見られる、r-過程中性子捕獲に特有の元素とされるEuのs-過程に特有のBaの組成比の変動も、超金属欠乏星AGB星にs-過程元素組成の特性によってもたらされることを導いた。これによって、CEMP星の起源が連星系での質量移送によって統一的に理解できることを示した。このCEMP星の連星起源シナリオでは、炭素組成の違いは連星系の軌道半径の違いによる。以前の研究で示した金属欠乏下ではs-過程元素合成は金属量に依存しないことから、CEMP-sとLo-CEMP-no星の分布の金属量による違いは、連星系の形成過程の金属量による変遷を意味する。