hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNA組換えと組換え修復の普遍的機構

DNA組換えと組換え修復の機構を解明するために、大腸菌、酵母、動物などを対象に組換え機構の普遍性に注目して研究を展開した。本年度の主要な研究成果として:1.品川らは相同組換えの中間体Holliday構造に特異的に作用して、交叉点移動を行わせるタンパク質RuvAとRuvBおよびHolliday交叉点を解離させるエンドヌクレアーゼRuvCの反応機構を解明させるために多数のミュータントを作成し、それらの表現型とミュータントタンパク質の生化学的性質を解析して、反応に重要なアミノ酸の同定と役割を明らかにした。2.小川らは真核生物の相同組換えの前期過程に重要な役割を果たすMre11タンパク質がRad50,Xrs2と複合体を形成し、組換え反応において二重鎖切断の形成とそのプロセッシングに関与することを明らかにした。3.森田らは減数分裂期組換えに関与するDmc1遺伝子のノックアウトマウスを作成して、このマウスが減数分裂期に相同染色体がペアを作れなくなって、生殖細胞がアポトーシスをおこして死んで不稔になることを明らかにした。4.武田らはニワトリのBリンパ細胞を用いてRad54とKu70遺伝子のノックアウト細胞を形成し、二重鎖切断の修復に前者が相同組換えによって、後者が末端再結合によって関与し、両者ともに修復に重要であることを示した。5.堀内らは出芽酵母のリボゾウムDNAのリピートがRNAポリメラーゼのミュータントで減少し、野性型遺伝子の導入で元で回復することを発見した。このリボゾームDNAリピートの減少と復元にDNA複製フォークの進行阻害に関与するFOB1遺伝子の機能が必要であることを証明した。DNA組換えと組換え修復の普遍的機構を解明するために、大腸菌、古細菌、酵母、動物などを研究材料として遺伝学的・細胞学的・生化学的手法を駆使して研究した。本年度の主要な成果として:1.品川らは組換え中間体Holliday構造に作用して、交叉点移動を行わせるモータータンパク質RuvBのWalkerモチーフAのミュータントを作成して、このモチーフがATP結合、ATP分解、DNAとの結合、RuvAとの相互作用、6量体形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。古細菌にHolliday構造を特異的に切断して解離する酵素Hjcを同定し、この酵素をコードする遺伝子hjcをクローニングして解析した。この結果古細菌における組換え反応もHolliday構造の形成と解離という機構で起ることを明らかにした。2.堀内らは大腸菌においてプラスミドDNAの複製が複製の終結因子Tusの発現によって阻害されるとSOS反応が誘導され、SOS誘導はrecAとlexA遺伝子によって支配されていることを証明した。3.森田らはマウスの減数分裂期組換えに重要なタンパク質RAD51とDMC1が精原細胞の第1減数分裂前期で複合体を形成して染色体に結合していることを、それらに対する特異的抗体を利用して細胞学的方法で明らかにした。これらは染色体のコアタンパク質であるCOR1とも結合していることも明らかにした。4.武田らは相同的組換えの前期過程と非相同的エンドジョイニングで重要な役割を果たすMRE11タンパク質がニワトリ細胞において生存に必須であり、MRE11の欠損は染色体の切断をもたらすことを明らかにした。
ネットワーク環境における日本語学習支援システムの開発とその遠隔地利用への応用

現在,世界には162万人の日本語学習者が存在すると言われている。我が国への留学生も急増し,日本語教育への需要は年々高まっている。そのため,日本語教育の分野では,様々な教授方略が提案されてきた。とりわけ,言語情報処理技術の進展に件い,コンピュータを活用した日本語学習システムの開発は盛んである。しかしながら,それらの学習教材は,各教育機関で個別的利用が中心となっており,ネットワークを通じた遠隔地からの利用は十分に検討されていない。そこで,本研究課題では,こうした問題点を解決するために,ネットワークを活用した日本語学習支援システムを開発し,遠隔地の学習者が日本語教材を利用できる環境を構築した。その結果は,海外在住の日本語学習者が日本国内にある豊富な学習教材を利用することが可能となった。特に,漢字に接する機会がほんどない非漢字圏の国々を対象に,日本国内にある漢字学習教材をインターネット上で提供するサービスが実現できた。さらに,日本人学校における国語教育での利用,外国人日本語教師への教材提供など,日本語教材が不足していると言われる海外において,日本語教育全般に幅広く貢献するものであった。現在,コンピューター上で日本語を扱うための文字コードは,国際的な統一規格がいまだに十分に整備されていない。特に,海外で利用されているコンピューター上で漢字コードを扱う方法は十分に議論されておらず,文字コードの問題は,日本語リソースの国際的な流通を妨げる大きな原因の1つとなっている。そのため,文字コードを国際的に規格化する際の詩問題を検討することが,今後に残された研究課題である。現在,世界には約162万人の日本語学習者が存在すると言われている。また,国際社会における日本の役割が重要視される中で,海外における日本語教育への需要が年々増加の一途をたどっている。そこで,本研究では,我が国で数多く開発されてきた日本語学習教材を海外在住の日本語学習者に提供できるシステムを開発することを目的とした。本年度の研究では,情報通信網を活用した教材提供サービスを構築するために必要となるネットワーク環境を整備し,日本語学習支援システムのプロトタイプを試作した。作成されたプロトタイプの試験的運用を開始し,システムの教育的評価を実施した。また,日本語教育の分野では,入門期の学習者を対象に使用頻度の高い語彙を体系的かつ効果的に教授する工夫がなされており,語彙の使用頻度は日本語教材で提示される語彙の選定および提示順序を決定するための基準となり得る。そこで,本研究では,活字メディアを対象に,語彙の使用頻度調査を実施した。具体的には,新聞および雑誌を対象に漢字の使用頻度を集計し,活字メディアの相違と時代的変化による漢字使用実態の差異を検証した。その結果,日本語における漢字使用の特徴は,メディアの相違や時代的変化に影響されることなく,高い頻度で安定的に使用される漢字が存在することが明らかになった。このような高頻度漢字を教授することは,短期的に漢字の習得が求められている日本語学習者に対して,教育的効果が大きいことが期待できる。こうして得られた知見に基づいて,日本語教育支援システムを開発するすれば,有用な学習教材を手にすることが期待できる。本年度実施した語彙調査とシステム評価の結果を踏まえて,次年度では,学習支援システムを完成させ,日本語教育場面での本格的な運用を開始する。
幕末維新期における漢学塾の総合的研究

本研究にあたって、漢学塾の地域的特性に着目し、研究分担を決め、全国的視野での所状況調査を行った。3年間に全メンバー出席の研究会合を計6回開いた。会合では、京都・大阪地域、郷村地域、江戸東京地域の地域類型を考慮して研究発表と史料調査を行った。さらに、先行研究を検討しながら漢学塾概念や研究方法論についての議論を深めた。近世から近代への連続性と非連続性についても具体事例を通して認識を深めることができたし、漢学塾についての多彩な知見をえることができた。メンバーの個別研究を『研究報告書I』、『研究報告書II』、『研究報告書III』として発表した。研究成果(1)各自が史料調査や考察をし、研究会合において意見交換や議論を重ね、種々の個別漢学塾の所在や内容、教育機能、漢学者の活動、生徒の活動が明らかになった。個別だけでなく、漢学塾間、漢学者間、生徒間の交流が明らかになった。(2)幕末維新期から明治にかけての漢学塾の基本的性格や教育機能、教師の活動について一般理論化することを試みた。(『報告書III』神辺論文、入江論文)(3)京都・大阪、江戸東京、城下、郷村、島嶼部の地域類型的特性をもった漢学塾を実態的に研究した。事例はまだ十分でないが、今後、上記の地域類型的視点から従来の研究にない新たな理論化への基盤ができた。(4)個別塾についての重要資料を発掘収集し、報告書で史料紹介をした。今後の研究発展の基礎ができた。(5)江戸・東京の漢学塾の所在と漢学者の教育活動状況については、先行研究を総括することができたと思う。(1)研究会合を2度実施し、全メンバーが出席した。○第1回は7月13,14日に東京都の工学院大学で開いた。(1)幕府儒官の林家塾塾生および昌平黌書生寮塾生の動向について、高木、関山、橋本の3会員が報告し、会員諸氏から意見や情報が寄せられた。(2)本研究の進め方について討議し、研究の分担を決めた。(3)江戸期から明治期にかけての漢学塾の所在状況や研究状況がまだ具体的に明らかになってなく、漢学塾についての概念規定も不十分なので、『日本教育史資料』や都道府県教育史、先行研究などをもとに基礎的な全国悉皆調査を行うこととし、その調査地域の分担をした。○第2回は11月4,5日に大阪府のホテルクライトンと大阪大学で開いた。(1)江戸期大阪の代表的な漢学塾の懐徳堂と平野含翠堂について、山中浩之氏と竹下会員が報告し、活発な質問と意見交換があった。さらに大阪大学所蔵の両塾の関係資料を閲覧調査し、収集した。(2)漢学塾の全国悉皆調査の中間報告を出しあって、調査方法などを検討した。(2)メンバーは、各自が現地での資料調査・収集を行い、研究を深めつつある。研究の1年目であるので、論文や著書の形での成果発表はまだ行っていない。2年目以降に調査報告書を作成する予定で準備を進めている。○第1回は7月5,6日に大分県別府市、同県日出町、安岐町で開いた。(1)第1日目は、関山会員が江戸・東京の漢学塾の所在と塾主、特質について研究を発表した。また数人の会員から研究担当地域の漢学塾所在調査について報告があった。(2)木村会員が豊後、大分地方の漢学塾について紹介した。(3)第2日目は、日出町立萬里図書館を訪ね、江戸期の儒学者帆足万里関係資料の調査と収集を行った。

続いて、安岐町の三浦梅園旧宅を訪れ、梅園塾関係の資料調査・収集を行った。○第2回は12月6,7日に東京の工学院大学で開いた。(1)川村会員が、漢学塾の研究方法論について提起した。さらに、高木会員が、漢学塾の類型化論について具体事例をあげて発表した。いずれも活発な質疑と意見交換があった。(2)漢学塾の全国悉皆調査の中間報告を出しあって、調査方法などを検討した。(2)メンバーは、各自が現地での資料調査・収集を行い、研究を深めつつある。(3)研究の2年目として、調査や研究の中間報告書を発行した。また各メンバーが個別に研究成果を発表している。(1)研究会合を2度実施し、全メンバーが出席した。○第1回は7月30日、31日に東京都内の工学院大学と同東京大学史料編纂所で開いた。(1)第1日目は、神辺会員が江戸・東京の漢学熟の所在と塾主、特質について詳細な実態調査に基づいた研究を発表した。さらに、数人の会員から研究担当地域の漢学塾所在調査について報告や自分の研究テーマについて研究状況の報告があった。(2)第2日目は、全員が東京大学史料編纂所で史料調査をした。宮地正人教授による所蔵史料の特質について説明があって非常に有意義であった。○第2回会合は12月13日,14日に東京の工学院大学で開いた。(1)新谷会員が、久留米藩内の漢学塾をとりあげ、幕末から明治期の漢学塾の連続・非連続の問題や地域文化への関わり、近世漢学塾教育の公的性格などについて論じた。(2)各会員が研究テーマについて研究状況を報告した。各報告を検討する中で、日本の近代化における漢学や漢学塾の役割について重要な課題が提起された。(2)研究の3年目として、研究報告書第II号を発行し、論文4と史料調査報告1を収載した。しかし、まだ研究途上の段階であり、今後も各自や各グループで研究を進め、研究発表会合を開き、研究を深めていくことを確認しあっている。
地球科学的試料におけるオスミウム、レニウム、白金の状態分析に関する基礎的研究

白金族元素は、近年の分析方法の進歩にともない、地球深部の研究や地球表層における物質循環の研究などに、大変有用なトレーサーとして広く利用されるようになった。しかし、白金族元素の地球化学的挙動についは不明な点が多い。本研究では、白金族元素の地球化学的挙動の研究の第一歩として、岩石や鉱物中に微量に含まれている白金族元素の価数などの化学的状態を明らかにすることを目的としている。本年度の研究実績の概要は次の通りである。1.マルチトレーサー法にるReとOsの海洋堆積物への除去過程に関する研究:Re、Osの地球表層における物資循環を考察する際の基本的データとして必須である、海洋堆積物への除去過程を^<183>Re、^<185>Osなどの放射性核種を含むマルチトレーサーを用いて検討した。Osは酸化的環境においても堆積物に吸着される一方で、有機炭素がないと堆積物へは除去されないことが判明した。一方、Reの堆積物への除去は、酸化還元状態に依存していることを示し、ReとOsは海水から堆積物への除去機構が異なることを示した。2.堆積物中におけるOsの化学状態:海水から還元的条件の堆積物へ取り込まれたOsの化学状態を推定するためにOsL_<III>端XAFSを測定した。海水中へ添加したOsはOs(IV)Cl_6^<-2>と,Os(VIII)O_4であったが、堆積物中でのOsの価数は、海水へ添加した化学状態にかかわらず、XANESからは+3価、EXAFSからは+4価と解析された。XANESとEXAFSの結果は、異なる価数を示すものの、海水中での化学状態にかかわらず、還元的な環境下の堆積物でOsは+3価または+4価の還元的な状態であることを示した。3.地殻物質のRe-Os同位体系データ:Os同位体組成を用いた中国乾燥地域での風成堆積物の移動・運搬過程についての研究を行い、黄土のRe-Os同位体系のデータが、大陸地殻物質のRe-Os同位体系の特徴を表していることを示した。しかし、白金族元素の地球化学的挙動については不明な点が多い。1.放射光を光源とするXANESによるOsの価数の決定:IIAタイプの鉄隕石Negrillosを試料とし、濃度86ppmのOsに対してXANESを得た。標準物質として用いた、Os金属、Os(III)Cl_3、Os(VIII)O_4のXANESと比較し、Negrillos中に微量に含まれる,Osは金属相であることを初めて実証した。天然試料に含まれる微量の白金族元素の化学状態を初めて求めた本研究は、新たな研究手法の開発の点においても意義がある。2.EXAFSによる天然鉱石中に含まれるOsの局所構造解析:白金やイリドスミン(Ir-Os合金)などの天然鉱石中に含まれるOsのL_<III>吸収端のEXAFSから、Osの最近接原子との距離や配位数を求めた。予想される最近接元素の違い(PtまたはIr)に応じて結合距離に系統的な変化が見られた。これは、鉱物中のOsの局所構造がEXAFSにより得られる可能性を示している。3.マルチトレーサー法によるOsの海洋堆積物への除去過程に関する研究:Osの地球表層における物資循環を考察する際の基本的データとして必須である、海洋堆積物への除去過程を^<185>Osなど11の放射性核種を含むマルチトレーサーを用いて検討した。Osは堆積環境が還元的になるにしたがい徐々に海水から堆積物へ除去される結果を得た。またイオン交換樹脂に対する反応性から、Osは海洋中に陰イオン的な形態で溶存していることを示した。

海水中へ添加したOsはOs(IV)Cl_6^<-2>と,Os(VIII)O_4であったが、堆積物中でのOsの価数は、海水へ添加した化学状態にかかわらず、XANESからは+3価、EXAFSからは+4価と解析された。XANESとEXAFSの結果は、異なる価数を示すものの、海水中での化学状態にかかわらず、還元的な環境下の堆積物でOsは+3価または+4価の還元的な状態であることを示した。3.地殻物質のRe-Os同位体系データ:Os同位体組成を用いた中国乾燥地域での風成堆積物の移動・運搬過程についての研究を行い、黄土のRe-Os同位体系のデータが、大陸地殻物質のRe-Os同位体系の特徴を表していることを示した。
対人競技における有効なフェイント動作の解明

フェイント動作は対人競技において重要かつ有効な技能であるが,その優劣を決定づける要因は不明確である.初年度は剣道を対象に,通常動作とフェイント動作を開始する二者間距離を統制する実験を実施し,動作の開始距離によるフェイント動作の有効性の変化を検証した.実験において攻撃者は通常動作かフェイント動作の2選択による攻撃をランダムに実行し,防御者は適切な防御を実行した.また,防御者の位置を固定した上で,攻撃者は10cm毎に区切られた動作の開始距離(170-200cm)をランダムに変えて攻撃した.次年度は,この実験データを分析した.仮説では,攻撃を開始する二者間距離が短くなれば,攻撃者の運動時間,防御者の反応と運動時間が短くなるため,攻撃の成功率が上がると想定した.しかし,動作の開始距離の変化による攻撃の成功率の変化は実証されなかった.攻撃者の動作分析からは,攻撃者は動作を開始する距離に応じて初期の動作を調整していることが示された.つまり,攻撃のフェイント動作自体が距離によって変化していた.最終年度は,攻撃者と防御者の両方の選択肢を6つに増加させる,フェイント動作で攻撃しやすい動作の開始距離にする(150-180cm)など,前年度までの結果をふまえて設定の調整をして再実験をした.しかし,前年度と同様,フェイント動作による攻撃の成功率は動作の開始距離で変化しなかった.ここでも,動作の開始距離によってフェイント動作自体が変化した可能性があった.現在は動作分析によって動作の開始距離によるフェイント動作の変化を検討しつつ追実験を検討中である.今後の実験では,フェイント動作を現実的に統制する方法や,距離とフェイント動作の関係を検証できる方法を考案する必要がある.フェイント動作はあらゆる対人競技で観察できる重要かつ有効な対人・スポーツ技能である.熟練選手は巧みなフェイント動作を駆使して相手の反応のタイミングとイベントの誤りを誘発し、決定的なチャンスを作り出す.本研究では,特に,1対1の剣道競技におけるイベントのフェイント動作を対象にして,1)偽装動作開始時の二者間距離の遠近と,2)通常動作と偽装動作の初動の類似性による有効性の変化を検証する.そして,有効なフェイント動作の実行・学習のための具体的な指標を呈示する.本研究の学術的な特色・独創的な点は,フェイント動作の有効性の決定因を解明する試み自体である.先行研究は従来の認知技能の熟練研究に倣い,実験刺激を通常動作からフェイント動作に組み換えているに過ぎず,フェイント動作自体の有効性を検証していない.また,フェイント動作を分析した研究もあるが,動作の成功と失敗試行で明確な相違を発見できておらず,動作の有効性の決定因を解明できていない.さらに,これらの先行研究の欠点は,フェイント動作を観察する選手のみ,実行する選手のみを対象にしている点である.フェイント動作とは動作を実行・観察する選手の相対的な関係で成立する対人技能である.本研究では,フェイント動作を二者の関係性,成功と失敗の相違などから検討し,その有効性の決定因などについて新たな知見を得る.本研究の発想や成果は,スポーツの熟練過程や対人認知の研究に新たな発見や方法をもたらすはずである.さらに,フェイント動作が多様なスポーツで重要な技能であるが故に,学校や競技現場での運動・スポーツ教育のために有益な情報を提供することにつながり,社会・教育的な意義も深い.フェイント動作を実行・観察する選手の相対的な関係を考慮すると,動作を開始する二者間距離は動作の有効性の決定因となり得る.好例として,1対1の剣道やボクシングで500 ms以内に終了する1回の打撃の攻撃・防御動作を考える.二者間距離が近くなると,攻撃の移動距離が短くなり,攻撃の運動時間は短くなる.同時に,防御に許容される反応・運動時間が短くなる.そして,一定の距離よりも近づくと防御に必要な反応・運動時間を確保できず防御の成功率が急激に低下するはずである.一方で,距離が長くなると攻防の成否に対照的な現象が生じる.つまり,攻撃と防御の成功と失敗を決定づける臨界の二者間距離があり,この距離よりも近くで攻撃を仕掛けると相手は早急に防御する必要がある.すなわち,臨界距離よりも近くで偽装動作を開始すれば,相手は誤反応し「フェイントにかかる」可能性が高くなる.言い換えると,偽装動作を開始する二者間距離の遠近によってフェイント動作の成功・失敗などの有効性が変化するはずである.フェイント動作の有効性に対する距離の影響は,あらゆる対人競技において仮定できるため検証の価値がある.今年度は,通常動作と偽装動作を開始する二者間距離の遠近を統制する実験を実施し,フェイント動作の有効性の変化を検証した.まず,通常動作と偽装動作の組み合わせから,参加者が実行可能な攻撃の通常動作とフェイント動作を選定し,その攻撃に対する適切な防御動作も選定した.そして,対戦する参加者に攻撃者か防御者の役割を与えた.各試行において攻撃者は通常動作かフェイント動作による攻撃をランダムに実行し,防御者は適切な防御を実行した.二者間距離の統制は,攻撃者の動作開始時の距離を10 cm毎に区切り,各試行において防御者の位置を固定した上で,攻撃者は開始距離をランダムに変えて攻撃した.フェイント動作はあらゆる対人競技において重要かつ有効な対人・スポーツ技能である.

昨年度は剣道競技を対象に,通常動作とフェイント動作を開始する二者間距離を統制する実験を実施し,フェイント動作の有効性の変化を検証した.まず,通常動作とフェイント動作の組み合わせから,参加者が実行可能な攻撃の通常動作(面)とフェイント動作(面のフェイントから小手)を選定し,その攻撃に対する適切な防御動作も選定した.そして,対戦する参加者に攻撃者か防御者の役割を与えた.各試行において攻撃者は通常動作かフェイント動作による攻撃をランダムに実行し,防御者は適切な防御を実行した.二者間距離については,攻撃者の動作開始時の距離を10 cm毎に区切り(170-200cm),各試行において防御者の位置を固定した上で,攻撃者は開始距離をランダムに変えて攻撃した.今年度は,この実験データを分析した.仮説では,攻撃を開始する二者間距離が短くなれば,攻撃者の運動時間,防御者の反応と運動時間が短くなるため,攻撃の成功率が上がると仮定された.しかし,距離の変化による攻撃の成功率の変化は実証されなかった.攻撃者の動作分析からは,攻撃者は攻撃を開始する距離に応じて動作を調整していることが示された.つまり,攻撃のフェイント動作自体が距離によって変化していたため,距離の変化によるフェイント動作の効果の変化を純粋に検証しているとは言い難かった.今後の実験では,攻撃を開始する二者間距離の統制だけではなく,フェイント動作をある程度統制する教示や実験法を考案して,距離とフェイント動作の関係を検証できる実験を実施する必要があることが示唆された.これまでの実験やデータ分析の結果から次年度の実験の方向性が明らかとなった.データ分析では,攻撃者は特に動作の開始直後に距離に応じて動作を調整する傾向があった.そのため,攻撃者に動作を一定にするように教示すること,練習の機会を設定すること,動作を一定にするための目印を設けることなどが必要となる.他の実験設定などは昨年度までとほぼ同様であり,順調に研究を進展できると予想している.フェイント動作は対人競技において重要かつ有効な技能であるが,その優劣を決定づける要因は不明確である.初年度は剣道を対象に,通常動作とフェイント動作を開始する二者間距離を統制する実験を実施し,動作の開始距離によるフェイント動作の有効性の変化を検証した.実験において攻撃者は通常動作かフェイント動作の2選択による攻撃をランダムに実行し,防御者は適切な防御を実行した.また,防御者の位置を固定した上で,攻撃者は10cm毎に区切られた動作の開始距離(170-200cm)をランダムに変えて攻撃した.次年度は,この実験データを分析した.仮説では,攻撃を開始する二者間距離が短くなれば,攻撃者の運動時間,防御者の反応と運動時間が短くなるため,攻撃の成功率が上がると想定した.しかし,動作の開始距離の変化による攻撃の成功率の変化は実証されなかった.攻撃者の動作分析からは,攻撃者は動作を開始する距離に応じて初期の動作を調整していることが示された.つまり,攻撃のフェイント動作自体が距離によって変化していた.最終年度は,攻撃者と防御者の両方の選択肢を6つに増加させる,フェイント動作で攻撃しやすい動作の開始距離にする(150-180cm)など,前年度までの結果をふまえて設定の調整をして再実験をした.しかし,前年度と同様,フェイント動作による攻撃の成功率は動作の開始距離で変化しなかった.ここでも,動作の開始距離によってフェイント動作自体が変化した可能性があった.現在は動作分析によって動作の開始距離によるフェイント動作の変化を検討しつつ追実験を検討中である.
温和な条件でアンモニア分解により水素を製造するためのバイメタル触媒の開発

再生可能エネルギーを利用した水素社会の構築に資するアンモニア分解触媒の開発について検討した。塩基性の層状化合物であるハイドロタルサイトを前駆体とし、これを焼成することで高比表面積なMg-Al oxideを調製し、この担体に活性金属を担持した触媒を用いてアンモニア分解活性を調べた。その結果、5 wt%Ru/Cs2O/Mg-Al-oxideでは、SV = 3000 h-1の下、300°Cという低温で51%のアンモニア転化率が得られた。一方、RuフリーのCeO2/15wt%Ni/ Mg-Al-oxideではRuには及ばないが500°Cでほぼ100%のアンモニアを分解可能であることを見出した。本研究では、温和な条件でアンモニアを分解し、クリーンエネルギーとして期待される水素を製造可能な安価な触媒の開発を目的としている。初年度にはRu触媒の担体として、粘土状化合物であるハイドロタルサイトを焼成することで調製した高比表面積かつ高塩基性を有する酸化物が非常に有望であることを見出した。そこで、本年度はこの触媒の活性をさらに向上させることを目指し、O2の吸着熱の観点から触媒上でのアンモニア吸着の向上に寄与すると予想されるNi、あるいはFeとRuとのバイメタル化による活性向上について検討した。まず、異種金属間での合金化の程度などの相互作用に影響を及ぼすと予想される還元温度が活性に及ぼす効果について検討した。しかし、いずれのバイメタル触媒でもRuモノメタル触媒と比較して活性の向上は見られず、むしろ活性は低下してしまった。さらに、バイメタル触媒について強塩基性酸化物であるCs2Oの添加効果について調べた。この場合、Cs2Oの添加による活性の向上は見られたものの、Cs2Oを添加したRuモノメタル触媒の活性には及ばなかった。そこで、次にRuフリーのNiモノメタル触媒を調製し、前処理温度を最適化し、種々の添加物の効果を調べたところ、ある金属酸化物を添加した場合に、Ru触媒には劣るもののNi触媒としては非常に低温の550°Cでアンモニアを完全に分解できることを見出した。この添加物の塩基性はさほど強くないため、従来の塩基性酸化物から活性金属への電子供与による促進効果とは別の作用が働いたことは明白である。今後は種々のキャラクタリゼーションによりこの作用効果を解明する予定である。環境問題、エネルギー問題の解決に向けて化石資源に依存しない社会の実現が切望されている。このような状況の下、アンモニアをエネルギー媒体とした高度エネルギー貯蔵・変換プロセスが提唱されている。このプロセスでは、太陽エネルギーや風力などの再生可能エネルギーを利用することで、水から水素を製造する。しかし、我が国など日照量や風量が少ない国の場合、これらの多い地域で水素を製造し、これを何らかの形で国内の消費地まで貯蔵・運搬することが求められる。そのための手段として水素ガスボンベ、水素吸蔵合金、有機ハイドライド、そしてアンモニアが想定されているが、この中でアンモニアは水素含有密度が最大であり、合成・分解の際の副生成物も窒素のみであり、水素媒体として最も有望であると言える。そのため本研究では、温和な条件でアンモニアを分解し、水素を製造可能な触媒の開発について検討している。本年度は先ず、Ru/CeO2への強塩基性酸化物であるCs2Oの添加効果について検討した。その結果、Cs/Ru=1のCs2Oを添加したときに、350°Cでのアンモニア転化率が1.25倍まで向上することを見出した。これは強塩基性のCs2OからRuへの電子供与によるものであると推察した。一方、塩基性の層状化合物であるハイドロタルサイトを担体の前駆体として用い、これを700°Cで焼成することでMg-Al複合酸化物担体を調製し、ここにRuを担持した。この触媒は150m2/g以上という高比表面積を有し、Ruが高分散し、アンモニア分解に比較的高活性を示すことが分かった。そこで、さらにCs2Oの添加効果について検討したところ、添加量を最適化すると、350°Cでのアンモニア転化率が約90%まで向上することを見出した。この触媒の活性はCs2O/Ru/CeO2を凌駕し、非希土類からなる非常に高活性な触媒を開発できたと言える。塩基性の層状化合物であるハイドロタルサイト[Mg1-xAlx(OH)2]x+(An-x/n)を前駆体とし、これを700°Cで焼成することでMg-Al複合酸化物担体を調製した。

ここにRuを担持し、Cs2Oの添加効果について検討したところ、350°Cでのアンモニア転化率が90%まで向上することを見出した。この触媒の活性はCs2O/Ru/CeO2を凌駕し、非希土類からなる高活性触媒を開発できた。このように計画通りに研究を進め、高活性触媒の開発に成功し、さらに省貴金属触媒につながる触媒の設計指針を得たため、おおむね順調に進展しているといえる。24年度の検討で、ハイドロタルサイト前駆体から調製した担体がより有望な触媒担体であることが分かったため、本年度はこの担体に絞り込み、省貴金属化を図る。O2の吸着熱という観点からは、吸着熱の大きなNi(-220kJ mol-1)、Fe(-410 kJ mol-1)をRu(-210kJ mol-1)に添加すると、これら全ての元素の吸着熱が、アンモニア分解に有利な方向に変化する。そのため、ここではRu-Ni,あるいはRu-Fe合金触媒を調製し、反応に供する。前年度予定していた物品費は全て使用した。一方、人件費については、他の予算で充当したため、900,000円の残額が生じた。また、旅費についてても情報収集で、多少使用したのみで、512,160円の残額が生じた。これらの残額は本年度に当初予定の品目で使用する予定である。これらとは別に本年度は物品費として300,000円、国内学会、情報収集用の旅費として400,000円、研究支援員の人件費として400,000円を計上し、予定通り使用する計画である。
多言語話者の言語能力に対する柔軟な理解を育む教育実践モデルの構築

本年度は、昨年度の実践とその分析に基づき、大学の近隣の小学校2校と中学校3校で小中学生と留学生との交流活動に関する調査・実践を行い、インタビュー及び質問紙調査、フィールドワークの手法を用いて、データを収集し、分析を行った。これらの調査から、昨年度の実践やそれぞれの実践間において、どのような異なる影響が見られたのかといった点に焦点を当て分析を行い、成果を言語文化教育研究学会(東京)などで発表した。特に、短い交流活動の時間の中で、どのような段階を経て、どのような気づきが得られるのかといった点で示唆を提示することができたのではないかと考えられる。また、それと同時に、目的に照らし合わせて、交流活動がより効果的なものとなるよう引き続き検討を重ねる必要性があることが窺われた。さらに、昨年度から引き続き、日本、香港、カナダ在住の日本語話者を含む多様な日本語話者に対してインタビューを行い、日本や日本語でのコミュニケーションに関する経験や印象について探った。今年度は、それらのインタビュー内容や映像を使用し、多言語話者の言語能力に対する柔軟な理解を育成するための実践活動に使用できる教育用素材のウェブページを作成、公開した。当該のウェブページに関しては、多様な日本語話者によってどのようなことが語られたのかといった分析も加えた上で、日本外国語教育推進機構(東京)や日本語教育国際研究大会(ベネチア)などで報告し、言語や国を超え広く周知できるよう試みた。ウェブページは一般に公開されており、今後も整備を続ける予定である。当初の計画通り、文献資料や統計資料、学会参加を通しての情報収集に基づき、日本の言語状況や言語教育に関しての歴史をたどり、現在の日本社会が抱える言語的、文化的問題をその流れの中に位置付けた。特に学校における言語教育の目的、また日本釈迦における多言語話者のに対する態度の変遷をたどった。同時に日本語教育におけるトランスランゲージングという概念、またそれらと関連性のあるメトロリンガリズムやWorld Englishes、そしてやさしい日本語といった所概念がどのように扱われ、また教育実践においてどのように影響し、そしてその効果がどのように理解されてきたのかを分析した。また、本年度は多言語話者に対する理解の育成、促進のための実践について、その具体的な方法と手順について、小学校2校と中学校1校における調査及び実践を通し、インタビューおよび質問紙調査、フィールドワークの手法を用い、データを収集するとともに実践モデル開発に着手した。これらに加え、学術雑誌上において1本の論文が公開されたとももに、日本語教育学会(東京)や日本語教育国際研究大会(インドネシア・バリ)において研究発表を行い、教育関係者と意見交換を行った。データ収集及び小中学校での実践がおおむね順調に進んでいること、すでに1本の論文が公開されたことにより、教育関係者との意見交換が進み、実践モデル開発に着手することができたことによる。昨年度から引き続き、文献調査や統計資料、日本国内外の学会参加を通して情報収集を行い、特に、本研究課題において目指す多言語話者の言語能力に対する柔軟な理解とは何かという点について、英語教育分野のWorld Englishes、また日本語教育分野におけるWorld Japanesesの議論を基に分析、考察した。成果は、カナダ日本語教育振興会(カナダ・カルガリー)の年次大会においてポスター発表の形で報告し、参加者との意見交換を行い、議論を深めるとともに、これらの議論を反映させた結果をProceedings上で報告した。また、本年度は、昨年度の実践とその分析に基づき、大学の近隣の小学校2校と中学校3校(うち小学校2校・中学校1校は昨年度と同一)で小中学生と留学生との交流活動に関する調査・実践を行い、インタビュー及び質問紙調査、フィールドワークの手法を用いて、データを収集し、分析を行った。これらの調査から、特に言語への意識化に焦点を当て分析した結果を言語文化教育研究学会(京都)で報告し、教育関係者らと意見交換を行った。上記の交流活動における調査・実践と並行して、より多様な日本語話者の声を研究に反映させることを目的に、日本で学ぶ留学生にもインタビュー調査を実施し、日本や日本語でのコミュニケーションにおける経験や印象について探った。さらに、これらのインタビューの内容や映像を使用し、多言語話者の言語能力に対する柔軟な理解を育成するための実践活動に使用できる教育用素材の制作を開始した。調査協力校も増やすことができ、データ収集及び実践がおおむね順調に進んでいること、また、実践に使用できる教育用素材の作成を開始できたことによる。

当該のウェブページに関しては、多様な日本語話者によってどのようなことが語られたのかといった分析も加えた上で、日本外国語教育推進機構(東京)や日本語教育国際研究大会(ベネチア)などで報告し、言語や国を超え広く周知できるよう試みた。ウェブページは一般に公開されており、今後も整備を続ける予定である。前年度と同様に、小学校2校と中学校1校で実践とともにデータ収集を行う。具体的には、実践中のフィールドノート、実践後の児童・生徒に対する質問紙調査、実践前後の教員へのインタビュー調査を行い、実践記録と合わせて分析し、記述をする。実践と実践モデルについては、学会等で中間発表を行い、得られたフィードバックを基に評価し、さらなる見直しを行う。過去2年の小中学校における実践とその分析をもとに、多言語話者の言語能力に対する柔軟な理解を育成するための教育実践モデルを構築する。さらに、そのモデルに基づいた実践を、小中学校で行い、実践中のフィールドノート、実践後の児童・生徒に対する質問紙調査、実践前後の教員へのインタビュー調査を行い、実践記録と合わせて分析し、教育実践モデルに最終的な改善を加える。また、日本人や留学生を含む多様な日本語話者に対するインタビュー調査を行い、それらの映像や録音データに基づいた多言語話者についての理解を促進することができる教育用素材の作成を継続して行う。これらの議論の経過と成果は学会や学術誌上で報告する。人材的な制約から本年度の文字化作業は研究者本人がおこなったこと、また備品の購入を控えたことが理由としてあげられる。今年度予定していた海外学会への参加ができなかったこと、また調査協力者への謝金の支払いが全てのインタビューが終了した後となり、まだ継続してインタビューを行っていること、次年度から有料のウェブサービスに移行する予定であることが挙げられる。研究の促進を目的に文字化作業に関しては委託を予定している。また、今年度購入を控えた備品に関しても状況を考慮した上で購入を検討する。
大豆イソフラボンの安全で有効な摂取基準の確立

イソフラボンの過剰摂取は内分泌撹乱のリスクがあることから摂取基準が定められている。大豆イソフラボンには、ゲニステイン、ダイゼイン、グリシテイン、およびこれらの配糖体が存在するが、腸管における吸収率に関しては同等とされ区別されていない。本研究では、構造別イソフラボンの詳細な消化管吸収機作を解析し、吸収特性を比較検討することを目的とした。消化管吸収機作の解析には腸管のモデルとしてヒト結腸がん由来Caco-2を用いた。速度論的に透過機作を解析した結果、大豆イソフラボンアグリコンは、pH依存型の高い吸収特性を示した。Caco-2における物質の吸収は受動輸送と能動輸送の両経路が混在している。そこで、受動輸送のみを観察することができる人工脂質膜(Parallel Artificial Membrane Permeability Assay, PAMPA)を用いてこれらアグリコンの吸収性を調べた。イソフラボンアグリコンは、PAMPAにおいても効率的に吸収されたことから、受動輸送において高吸収性を示すことが示唆された。これらのイソフラボンアグリコンは実際の消化管内でも高吸収性を示す可能性が高いことから、摂取する際には注意が必要である。また、イソフラボン以外のフラボノイドアグリコンの詳細な透過機構を同様にして解析した。フラバノンのPAMPAにおける透過速度は化学計算ソフト(Marvin Sketch program : http ://www. chemaxon. com/marvin)によって算出されたlogD値と正の相関を示した。Caco-2およびPAMPAにおいてpH依存型の透過性が観察され、計算ソフトによる分子型存在比より、これらの化合物はpH分配仮説により速やかに受動輸送されていることが示唆された。トランズウエルの透過性フィルター上に播種し、2週間以上培養したCaco-2細胞における透過試験により、速度論的に透過機作を解析した結果、大豆イソフラボンアグリコンは、pH依存型の高い吸収特性を示した。PAMPAはMILLIPORE社製のMultiScreen Filter Plateを用いた。レシチン/ドデカン溶液により人工擬似膜を作成し、一定時間後のdoner側からaccepter側への化合物の透過量をクーロメトリック式HPLC-ECDで測定した。これらのイソフラボンアグリコンは実際の消化管内でも高吸収性を示す可能性が高いことから、これらを摂取する際には注意が必要である。22年度はイソフラボンアグリコンが消化管において、pH依存型の受動拡散により高い吸収性を示すことを明らかにした。23年度はイソフラボン以外のフラボノイドアグリコンについても詳細な消化管吸収機作を解析し、吸収特性を明らかにすることを目的とした。

フラバノンアグリコン(ヘスペレチン(HES)、ナリンゲニン(NAR)、エリオディクトール(ERI)、サクラネチン(SAK)、ホモエリオディクトール(HERI))の人工脂質膜(PAMPA)およびCaco-2単層膜の透過試験により詳細な作用機序を解明した。PAMPAはMultiScreen Filter Plateを用いて、レシチン/ドデカン溶液により人工擬似膜を作成し、一定時間後のdoner側からaccepter側への化合物の透過量をクーロメトリック式HPLC-ECDで測定した。Caco-2細胞は、トランズウエルの透過性フィルター上に播種し、2週間以上培養したものを用い、速度論的な透過速度の解析を行った。比較の為、透過機作が解明されている薬物(acetaminophen、antipyrine等)も同様に解析した。PAMPAによる透過速度は化学計算ソフト(Marvin Sketch program:http://www.chemaxon.com/marvin)によって算出されたlogD値と正の相関を示した。HES、NAR、ERI、およびHERIはPAMPAにおいてもpH依存型の透過性が観察され、計算ソフトによる分子型存在比より、これらの化合物はpH分配仮説により速やかに受動輸送されていることが示唆された。実際の消化管においても、消化管上皮細胞の管腔側では逆輸送体が存在するため、小腸の頂側膜にはNa^+/H^+逆輸送体があり、頂側膜近傍は消化管管腔内よりも低いpH(pH6.16.8)が維持されているため、これらのフラバノンは速やかに吸収されることが推定される。一方、Caco-2細胞においては著しい温度依存性と、特異的なアミノ酸修飾による透過抑制が観察された。
アンチセンスヌクレオチドによる腫瘍細胞の補体制御膜因子不活化と免疫原性増強

1)種特異的補体制御膜因子の生体内存在意義を解明するために実験動物での制御膜因子の解析を行った。そのひとつとしてラットの補体制御因子5I2抗原を発見し、_CDNAクローニングに成功した。そこで5I2抗原_CDNAのアンチセンスヌクレオチド等を用いて、腫瘍細胞に対する補体反応がin vivoで起こるようにした腫瘍ワクチンの作成を行う。また細胞障害性T細胞(CTL)を選択的に誘導するサイトカインの併用が有効と考えられるので、IL12等のサイトカイン_CDNAも5I2抗原アンチセンス_CDNAと共に腫瘍細胞に導入し効率の良い腫瘍ワクチンの作成を目的とする。2)ラットの可移植性腫瘍細胞KDH8を用いて5I2抗原の発現動態をモノクローナル抗体5I2を用いて解析し発現均一細胞集団を得た。5I2抗原の_CDNAを_PBK-CMVベクターのCMVプロ-モーター下流にアンチセンスストランドに遺伝子導入し、アンチセンスmRNA発現用のベクターを構築した。5I2抗原高発現集団にこのアンチセンスmRNA発現用ベクターをトランスフェクトし、一過性アンチセンスmRNA発現による5I2抗原の発現抑制がモノクローナル抗体を用いたフローサイトメトリー法にて確認された。3)我々はラット補体制御膜因子5I2抗原に対するモノクローナル抗体を用いてKDH8腫瘍細胞を処理することにより、腫瘍細胞は同種の補体活性化を誘導し腫瘍死に対して延命効果を示すことを報告している。そこでラット補体制御膜因子の発現制御をアンチセンスヌクレオチドを用いて検討を行った。更にアンチセンスアリゴヌクレオチド(Sオリゴ)の構築も試みており、これらを用いて腫瘍細胞に対する免疫効果をサイトカイン等の共存のもとに高められることが期待される。
外場誘起スピン転移による分子性導体の伝導性制御

鉄(II)スピンクロスオーバー(SC)錯体は、低スピン(LS)・高スピン(HS)状態を熱、光、圧力等の外場により可逆に変換可能なことから、分子スイッチとしての応用が期待される物質系である。本研究では、(1)鉄(II)SC錯体-分子性導体からなる複塩の合成、(2)TTF部位をもつSC錯体と分子性導体が連結された複合系の構築。(1)においては、双安定性分子であるSC錯体と、同じく構造相転移を伴う磁気相転移を示すことで知られるNiジチオレン錯体からなる複合結晶を合成した。その結果、二つの双安定性が強く相互作用することで、多重安定性分子となることを明らかにした。本化合物は、熱による多段階磁気相転移を示すのみならず、光によっても多様な準安定性を示すことから、光誘起多重磁気相転移を示す系である。一方、TTFドナー部位をもつSC錯体[Fe(dppTTF)_2][Ni(mnt)_2]_2(BF_4)・PhCNの磁性と電気伝導性について検討を行った。本錯体は、温度に依存してSCを示すと共に、それに伴い電気伝導性が変化することが分かった。これは、SCに伴う比較的大きな構造変化が、電気伝導経路に強く影響を与えることで、相乗的に二つの物性が変化することによると考えられる。以上の成果は、異なる機能を結晶中で強く結合させることにより、足し合わせではなく相乗的な物性を発現できることを明らかにしたものであり、今後の発展が期待される。しかしながら、SC錯体と他の物性を共存させることによる、複合系に関する研究例は未だに多くない。本研究では、分子性導体にSC錯体を導入することで伝導性-SC複合電子系を構築し、熱・光といった外場により電気伝導性を変換することを目的とした。具体的には、(1)鉄(II)SC錯体-分子性導体からなる複塩の合成、(2)TTF部位をもつSC錯体と分子性導体が連結された複合系の構築。まず、SC錯体カチオン([Fe(dppH)_2]^<2+>)とNi錯体アニオン([Ni(mnt)_2^<1->]が1:2の組成をもつ複塩[Fe(dppH)_2][Ni(mnt)_2]_2・MeNO_2(1)を合成した。構造解析および磁化率測定から、錯体1は降温・昇温過程においてそれぞれ、高温相(200K↓)、低温相(140K↓)、準安定相(210K↑)の三つの相をもち、転位温度174Kにおいて鉄(II)イオンとNi錯体アニオンの相乗的構造・磁気相転位を観測した。一方、TTFドナー部位をもつ新規配位子dppTTFを用い[Fe(dppTTF)_2][Ni(mnt)_2]_2(BF_4)・PhCN(2)を合成した。2の温度依存磁化率および電気伝導度測定において、SCの構造・磁性変化と電気伝導性に明らかな相関が観測され、SCと電気伝導性との相乗的性が示唆された。
トカマクプラズマにおける高速イオン駆動低周波不安定性の運動論的解析

トカマクにおける低周波モードの運動論的解析を行うために,任意の速度分布関数をもつトロイダルプラズマ中の波動に対する誘電率テンソルを計算するモジュールを開発し,2次元波動伝播解析モジュールと組み合わせてアルヴェン固有モードの線形安定性解析を行った.さらに高速粒子の速度分布関数解析モジュールを拡張し,広いエネルギー範囲の解析を可能にすると共に,現実的な乱流拡散モデルやペレット入射を模擬する粒子源モデルを導入し,燃焼立ち上げ時の運動論的時間発展解析が実現した.その結果,トカマク燃焼立ち上げ時の高速イオン速度分布関数を用いて,アルヴェン固有モードの励起・抑制の自己無撞着な解析が可能になった.1.トカマク統合モデリングコードTASKには,平衡,輸送,波動,NBI,速度分布関数等の解析モジュールが組み込まれている.本研究の固有モード解析においては,比較的長波長の波動伝播吸収解析に用いられているTASK/WMを利用する.このモジュールは,トロイダル方向とポロイダル方向にはフーリエ分解を使用し,径方向には有限要素法を用いることによって,マクスウェル方程式を空間的には境界値問題として,時間的には複素周波数に対する固有値問題として解いている.今年度は,まず行列方程式解法の並列化に取り組み,アルヴェン固有モード解析の高速化を実現した.さらに,固有値探索ルーチンの並列化にも取り組み,処理速度を向上させた.2.ドリフト波やイオン音波との結合,磁気ドリフト運動や有限ラーモア半径効果を取り入れるため,ジャイロ運動論方程式から出発して,任意の平衡速度分布関数について,捕捉粒子と通過粒子に対する誘電率テンソルの定式化を行った.3.前項で導出したジャイロ運動論的誘電率テンソルをマクスウェル速度分布に適用し,波動伝播解析モジュールTASK/WMに実装し,従来の解析との比較を試みた.4.速度分布関数解析モジュールTASK/FPの整備を行い,非線形衝突拡散項の精度向上やルジャンドル展開による核融合反応項の計算の高速化を図り,高速イオンの粒子輸送を含めた時間発展解析が容易に行えるようになった.5.ジャイロ運動論に基づく準線形速度拡散テンソルの定式化を行い,準線形速度拡散による運動エネルギー増大率が,ジャイロ運動論的誘電率テンソルを用いた線形分散関係から導かれる線形減衰率と一致することを確かめた.1.マクスウェル速度分布関数に対するジャイロ運動論的誘電率テンソルを用いて,トカマクプラズマにおける低周波モード(周囲に抵抗壁を備えたトカマクプラズマにおける抵抗性壁モード,高温イオンが存在するトカマクプラズマにおける内部キンクモード,プラズマ回転を伴うトカマクプラズマにおけるアルヴェン固有モード等)の線形安定性解析を行い,従来の解析と比較してモジュールの検証を行った.2.一般には一つのプラズマ配位に対して多数の固有モードが存在する.反転磁気シア配位におけるアルヴェン固有モード(RSAE)の場合,複素周波数平面における平均振幅の一つ一つのピークが固有モードに対応する.これら多数の固有モードを検出し,最も成長率の高いモードを自動的に探しだすルーチンを作成し,解析の高速化を図った.3.任意の速度分布関数に対して,速度空間の数値積分によりジャイロ運動論的誘電率テンソルを求めるモジュールを作成し,TASK/WMモジュールに組み込んだ.まず,マクスウェル速度分布に対して,数値積分によって求められた誘電率テンソルが解析的な表式と一致することを確認し.引き続き,加熱や電流駆動によって変形された速度分布関数に対して,低周波モードの安定性を解析した.4.波動解析と速度分布解析を組み合わせることにより,NBIやイオンサイクロトロン波を用いて高速イオンの生成をどのように制御できるかを調べた.以下の通り,研究実施計画に沿って研究が進展している.1.トカマクプラズマにおける低周波モードの線形安定性解析が可能になり,従来の解析と比較してモジュールの検証を行った.2.多数の固有モードを検出し,最も成長率の高いモードを自動的に探しだすルーチンを作成し,解析の高速化を図った.3.任意の速度分布関数に対して,速度空間の数値積分によりジャイロ運動論的誘電率テンソルを求めるモジュールを作成し,解析的な表式と一致することを確認した.4.波動解析と速度分布解析を組み合わせることにより,NBIやイオンサイクロトロン波を用いて高速イオンの生成をどのように制御できるかを調べた.1.核燃焼プラズマにおける速度分布関数の評価:中性粒子ビームやイオンサイクロトロン波による加熱および核融合反応によって高速イオンが生成される核燃焼プラズマにおける速度分布関数を求めるため,プラズマ構成各粒子種の速度分布関数の時間発展を記述する運動論的輸送シミュレーションを行い,核燃焼の立ち上げ時を含めて速度分布関数の評価を行った.2.運動論的誘電率テンソルの実装:任意の速度分布関数をもつプラズマにおける波動への応答を調べるため,速度空間の数値積分によりドリフト運動論的およびジャイロ運動論的誘電率テンソルを求めるモジュールを開発し,TASK/WMモジュールに組み込むとともに,マクスウェル速度分布に対する解析的な誘電率テンソルとの定量的比較を行った..3.アルヴェン固有モードによる検証:マクスウェル速度分布のトカマクプラズマにおけるアルヴェン固有モードの線形安定性について,解析的な誘電率テンソルと数値積分による誘電率テンソルの比較を行い,両者の固有モード周波数,減衰率,固有モード構造がよく一致することを確認した.さらにイオンが非等方温度をもつ場合のアルヴェン固有モードの解析を行い,固有モードの特性に対する非等方性の影響は小さいことを確認した.4.核燃焼プラズマにおけるアルヴェン固有モードの評価:核燃焼立ち上げ時の速度分布関数を用いて,アルヴェン固有モードの線形安定性解析を行い,その時間発展を評価した.

さらに,低周波数領域においてイオン音波やドリフト波と結合したアルヴェン固有モードについてもその線形安定性を解析した..5.アルヴェン固有モード以外の低周波モードの線形安定性解析:内部キンクモードや周辺局在モード(ELM)に対する高速イオンの影響を調べるため,実周波数0のモードに対する線形安定性解析を行い,通常のMHD解析との比較を行った.トカマクにおける低周波モードの運動論的解析を行うために,任意の速度分布関数をもつトロイダルプラズマ中の波動に対する誘電率テンソルを計算するモジュールを開発し,2次元波動伝播解析モジュールと組み合わせてアルヴェン固有モードの線形安定性解析を行った.さらに高速粒子の速度分布関数解析モジュールを拡張し,広いエネルギー範囲の解析を可能にすると共に,現実的な乱流拡散モデルやペレット入射を模擬する粒子源モデルを導入し,燃焼立ち上げ時の運動論的時間発展解析が実現した.その結果,トカマク燃焼立ち上げ時の高速イオン速度分布関数を用いて,アルヴェン固有モードの励起・抑制の自己無撞着な解析が可能になった.1.トカマク統合モデリングコードTASKの波動伝播解析モジュールTASK/WMの高速化を実現するために,行列方程式並列化解法ライブラリPETScを導入し,他の並列化されたTASKモジュールと同様の手法を用いて,高速化を実現した.また,行列方程式以外の並列化可能部分である固有値探索処理についても並列化を導入した.これによって,当初予定していた以上の高速化が実現した.2.ジャイロ運動論的誘電率テンソルの導出にあたっては,従来の解析手法をベースにプラズマの応答を誘電率テンソルの形で表すことができ,当初の目的を達成した.3.マクスウェル速度分布に対するジャイロ運動論的誘電率テンソルのTASK/WMへの実装は行ったが,従来の解析との比較は十分には進めることができなかった.平成27年度前半に実施する予定である.4.速度分布関数解析モジュールについては,空間輸送項の実装や核融合反応率計算の効率化を実現し,予定通りの進展が得られている.5.ジャイロ運動論における準線形拡散係数の導出ならびに線形減衰率との比較も,予定通り進展してる.1.トカマクにおける任意の速度分布に対する低周波モードの線形安定性解析を行う.2.速度分布解析モジュールTASK/FPにジャイロ運動論的速度拡散項を組み込み,励起された低周波モードによる速度分布関数の変形の解析を行う.さらに波動解析と速度分布解析を組み合わせて自己無撞着な時間発展の解析を行う.3.速度分布関数の変形を含めた自己無撞着な解析により,高速イオン損失の評価等を含めて実験との比較を行う.28年度が最終年度であるため、記入しない。核融合理論・シミュレーション