hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生物学的エタノール生成を前処理に用いる食品廃棄物のメタン発酵

炭水化物を多く含む食品廃棄物のメタン発酵を対象とし、前処理に生物学的エタノール化処理を行うことの有効性を検討した。期待される効果として、メタン発酵バイオガス中のメタン濃度の向上、基質分解性向上によるメタン発酵槽の小型化、の2点である。模擬厨芥を基質として、回分実験、半連続実験、連続実験を行った。得られた成果は、前処理を行うことで、(1)バイオガス中メタン濃度が1015%向上すること、(2)高負荷でもpH低下による酸敗が起こりにくくなるため高負荷・短時間での運転が可能になり装置小型化が可能になること、(3)汚泥の生成量が少なくなること、などであり、長期的に安定してその効果が得られる。本研究では食品廃棄物のメタン発酵において、廃棄物中の炭水化物成分を糖化・エタノール化処理によりエタノールに変換させる前処理を行い、その後メタン発酵させることにより、バイオガス中メタン濃度の向上およびVFA阻害の軽減が可能かどうかを検証した。本研究で得られた知見を以下に示す。【回分実験からの知見】1)基質である模擬厨芥のエタノール反応時間は15時間であり、グルコースからエタノールへの転換率は約46%であった。2)エタノール化処理された模擬厨芥のバイオガス生成は対照系より少し早くなることがわかり、エタノールによる阻害は小さいと考えられる。また、エタノール以外の基質も十分に分解されることが示唆され、処理を行わない場合と同等の分解性であることがわかった。3)エタノール化処理を行った基質は、分解の初期段階でメタン濃度が70%以上と高くなる傾向が確認された。4)エタノールは投入後比較的すみやかに分解されることがわかった。5)基質中の炭水化物成分をエタノール化させることにより、エタノールよりも炭素数が大きいVFAが生成しにくくなることがわかり、高負荷条件でも高VFA、低pHによるメタン生成菌の活性阻害が起きにくくなることが示唆された。【連続実験からの知見】6)エタノール化処理を行った基質は定常状態での連続運転が可能であり、バイオガス生成量は対照系より2割減少した。これはエタノール化で放出された二酸化炭素の量と概ね一致した。7)連続運転におけるバイオガス中メタン濃度は、対照系の55%に対して69%に向上した。またこの時のバイオガス収支から、エタノール化工程で放出された二酸化炭素量の分に対応してメタン濃度が向上することがわかった。本研究は食品廃棄物のメタン発酵において、廃棄物中の炭水化物成分を糖化・エタノール化処理によりエタノールに変換させる前処理を行い、そこからエタノールを抽出せずにメタン発酵させるフローを提案し、バイオガス中メタン濃度の向上および発酵槽の小型化を目指すものである。当研究の内容は、エタノール化とメタン発酵に分けられるが、平成26年度の実験結果および文献調査から、メタン発酵部分に新規性が高いことから、本年はメタン発酵中心に行った。実験は連続実験と回分実験の両方を行ったが、特に連続実験で大きな成果を得ることができたので、以下にその概要を示す。連続実験は約140日間、汚泥の馴致を入れると約240日間、前処理を行わない対照系とともに定常状態が得られるまで運転を行った。その結果、対照系のバイオガス中メタン濃度が5055%であったのに対し、前処理系では6570%となり、約15%メタン濃度が向上することがわかった。投入基質あたりのメタン生成量は対照系で0.42L-CH4/g-投入VTS、前処理系で0.46 L-CH4/g-投入VTSとなり、前処理を行うことでメタン収率が高くなることがわかった。汚泥濃度は前処理系では経過と共に徐々に減少したため、途中から遠心分離を行い、固形分を全て返送する操作を行った。汚泥生成速度は対照系では0.21 g/L/日、前処理系では0.13 g/L/日となり、前処理を行うことで汚泥が増殖しにくくなることがわかった。物質収支からは、前処理系における糖化・エタノール化およびメタン発酵によるCO2生成量は対照系とほぼ同じであり、研究計画調書p.3記載の化学式に従って反応が起こっていることが示唆された。以上のように、糖化・エタノール化を前処理に行うことで長期的に安定した運転を行いながら、メタン濃度の向上、汚泥生成量の低減などの効果が得られることがわかった。本研究は生物学的エタノール化反応と、メタン発酵反応について検証することとしている。エタノール化反応部分は1日程度と比較的短時間に理論値に近いエタノール収率が得られており、メタン発酵槽の水理学的滞留時間である約30日から較べると十分に小さいことから、実用化に向けた十分な結果を得ることができたと考えられる。一方でメタン発酵部分は現象を検証している段階であり、連続実験は26年度の提案に含まれているが、既存の報告が存在せず新規性が高いことから慎重にデータを積み重ねた。前処理系では汚泥の生成量が少なくなることが見られたために、汚泥濃度が安定するまでに時間を要した。また、メタン発酵は汚泥の馴致に長期間を要するが、本研究でも実験開始までの馴致に約100日を要しており、様々な処理方式を試すことができなかった。回分実験は速度論解析等を行うために行ったが、汚泥活性の面で信頼のおける結果を得ることができなかった。また、前処理系では汚泥生成量が少なく、回分実験に十分な汚泥を確保することができなかった。

以上のように提案書p.3図4に示した計画からは少し遅れているが、信頼性が高く、かつ新規性の高い結果を得ることができた。また、当初予想していたガス生成量の変動や減少などはなく、実用化しやすい結果を得ることができた。さらに、汚泥の生成量が少なくなるなど、運転上のメリットに関係する新しい知見を得ることができ、メタン発酵に関与する微生物の菌叢が変化したことを示唆する結果を得ることができた。このことは既存のメタン発酵の代謝経路を変えた新しい処理方法として、技術ブレークスルーになる可能性を持っていると考えている。平成28年度は、前処理を行うことによるメタン発酵槽の小型化に着目した。基質の投入量を段階的に増やし、その時のメタン発酵能力を比較検討した。基質は模擬厨芥とし、前処理系は糖化・エタノール化を行い、対照系は前処理を行わずにメタン発酵槽へ投入した。また、現場の投入条件に近づけるため、本年度から新たに基質タンクを設置し、一定時間おきに一日複数回の基質投入を行った。基質である模擬厨芥の組成・濃度は昨年度と同様とし、前処理としての糖化・エタノール化条件も同様とした。運転条件はHRT40日から開始し、運転が安定することを確認してから5日ごとにHRTを下げてメタン発酵を行った。対照系ではHRT15日の条件で槽内VFA濃度の上昇によりpHが6以下に低下してバイオガスが発生しなくなる、いわゆる酸敗状態となったため、装置が破たんしたと判断した。一方で前処理系では同条件でもVFAはほとんど認められずpHも8前後で安定し、投入基質当たりのメタン生成量も安定していた。このことから、対照系での運転可能HRTは20日、前処理系では15日となり、約25%の短縮、すなわち小型化が可能であることがわかった。運転可能な負荷量に換算すると対照系で5.0 kg/m3/日、前処理系で6.7 kg/m3/日であり、1.3倍の高負荷での運転が可能であることがわかった。加えて、バイオガス中のメタン濃度はすべての条件で70%後半であり、対照系の50%と比べると15%以上向上し、前年度と同様の結果が得られた。汚泥生成量は対照系よりも7080%減少、基質分解率は1015%向上などの効果も得られた。次世代シーケンサを用いた菌叢解析を行った結果、古細菌の比率は両系とも似た値であった。優占細菌類はいずれもメタン発酵で存在する細菌であり、対照系と前処理系で違いがみられた。以上のことから糖化・エタノール化を行うことにより、昨年度得られた成果に加えてメタン発酵槽の小型化が可能であることを示すことができた。炭水化物を多く含む食品廃棄物のメタン発酵を対象とし、前処理に生物学的エタノール化処理を行うことの有効性を検討した。期待される効果として、メタン発酵バイオガス中のメタン濃度の向上、基質分解性向上によるメタン発酵槽の小型化、の2点である。模擬厨芥を基質として、回分実験、半連続実験、連続実験を行った。得られた成果は、前処理を行うことで、(1)バイオガス中メタン濃度が1015%向上すること、(2)高負荷でもpH低下による酸敗が起こりにくくなるため高負荷・短時間での運転が可能になり装置小型化が可能になること、(3)汚泥の生成量が少なくなること、などであり、長期的に安定してその効果が得られる。上記結果に示したとおり、研究計画調書p.4に示した[達成目標]は概ね達成することができた。
自由液膜流の乱流遷移による微粒化現象の機構解明と遷移を利用した液体微粒化法の確立

放射状自由液膜流れは以下のようにして作成した。鉛直に設置した円管の先端と水平に置いた円盤の表面とで構成される円筒状の薄い隙間から水を放射状に流して円盤上を流れる液膜流れを作る。円盤上を流れる状態で層流境界層形速度分布を十分発達させた後、円盤の周端から液膜を大気中に放出させて放射状液膜流れを作った。円管の内径は25mm、円盤直径は60mm、円管の先端と円盤との隙間は0.20.4mmとした。種々の供試液体を用いて放射状自由液膜流の流動形態と乱流遷移直後に形成される微細粒状波の集合体を観察し,円盤周端における諸量で定義したレイノルズ数とウェーバー数を用いて整理した.その結果,供試液体が水,グリセリン水溶液,エチレングリコール水溶液の場合には集合体の形状と流動形態に密接な関係が認められ,遷移直後に屈曲した短い筋状の集合体が形成されると,集合体と集合体の間に形成される薄膜に穿孔が生じて液膜が微粒化することがわかった.また,泡が長時間持続できるエタノール水溶液では穿孔が抑制されること,高温の周囲気体によって穿孔が促進されることを示し,放射状自由液膜流の乱流遷移による微粒化が,泡の破断に対する液体の抵抗性や周囲気体の温度に依存することを明らかにした.放射状自由液膜流れは以下のようにして作成した。種々の供試液体を用いて放射状自由液膜流の流動形態と乱流遷移直後に形成される微細粒状波の集合体を観察し,円盤周端における諸量で定義したレイノルズ数とウェーバー数を用いて整理した.その結果,供試液体が水,グリセリン水溶液,エチレングリコール水溶液の場合には集合体の形状と流動形態に密接な関係が認められ,遷移直後に屈曲した短い筋状の集合体が形成されると,集合体と集合体の間に形成される薄膜に穿孔が生じて液膜が微粒化することがわかった.また,泡が長時間持続できるエタノール水溶液では穿孔が抑制されること,高温の周囲気体によって穿孔が促進されることを示し,放射状自由液膜流の乱流遷移による微粒化が,泡の破断に対する液体の抵抗性や周囲気体の温度に依存することを明らかにした.本申請は,液体を円管の先端と静止円盤との薄い円筒状の隙間から流出させてできる放射状液膜流れを、円盤上で層流境界層型速度分布を発達させたのち円盤周端から大気中に放出させて得られる自由液膜流れを対象にしている.このような放射状自由液膜流れの高レイノルズ数流れでは円盤直後で激変的な乱流遷移が生じる.この遷移は,界面型不安定性に基づくものではなく,円盤周端下流で形成される液膜内部の変曲点型速度分布に起因する,内在型不安定性に基づいて生じていることを,空間増幅型線形安定性理論,蛍光誘起可視化法による液膜断面写真撮影により明らかにした.また,液膜厚さを小さくしてレイノルズ数を増大させると,遷移により微細かつ高強度の乱れに支配された液膜に穿孔が生じ,数十ミクロンの液滴が生成されることを高倍率高速度写真撮影により明らかにした.また,単位時間あたりのせん孔の発生頻度の半径方向分布と,各位置におけるせん孔の通過頻度を関係づける確率論的取り扱いを考案し,実験的に求めたせん孔の通過頻度よりせん孔の発生頻度を導出した.その結果,高レイノルズ流れの場合には乱流遷移直後において無数のせん孔が生じることがわかった.さらに,液面に超音波を照射し,液膜内部のかく乱を選択的に増幅させ,2次不安定によるかく乱の3次元の様子を明らかにした.次年度以降,微粒子混入が液体微粒化に及ぼす影響および表面張力が液膜せん孔に及ぼす影響を調べる予定をしている.本申請は,液体を円管の先端と静止円盤との薄い円筒状の隙間から流出させてできる放射状液膜流れを、円盤上で層流境界層型速度分布を発達させたのち円盤周端から大気中に放出させて得られる自由液膜流れを対象にしている.このような放射状自由液膜流れの高レイノルズ数流れでは円盤直後で激変的な乱流遷移が生じる.この遷移は,界面型不安定性に基づくものではなく,円盤周端下流で形成される液膜内部の変曲点型速度分布に起因する,内在型不安定性に基づいて生じていることを,空間増幅型線形安定性理論,蛍光誘起可視化法による液膜断面写真撮影により明らかにした.また,液膜厚さを小さくしてレイノルズ数を増大させると,遷移により微細かつ高強度の乱れに支配された液膜に穿孔が生じ,数十ミクロンの液滴が生成されることを高倍率高速度写真撮影により明らかにした.また,単位時間あたりのせん孔の発生頻度の半径方向分布と,各位置におけるせん孔の通過頻度を関係づける確率論的取り扱いを考案し,実験的に求めたせん孔の通過頻度よりせん孔の発生頻度を導出した.

その結果,高レイノルズ流れの場合には乱流遷移直後において無数のせん孔が生じることがわかった.さらに,液面に超音波を照射し,液膜内部のかく乱を選択的に増幅させ,2次不安定によるかく乱の3次元の様子を明らかにした.現在,微粒子混入が液体微粒化に及ぼす影響および表面張力が液膜せん孔に及ぼす影響を調べており,来年度中には一定の成果を得る予定である.」本申請は,液体を円管の先端と静止円盤との薄い円筒状の隙間から流出させてできる放射状液膜流れを、円盤上で層流境界層型速度分布を発達させたのち円盤周端から大気中に放出させて得られる自由液膜流れを対象にしている.このような放射状自由液膜流れの高レイノルズ数流れでは円盤直後で激変的な乱流遷移が生じる.この遷移は,界面型不安定性に基づくものではなく,円盤周端下流で形成される液膜内部の変曲点型速度分布に起因する,内在型不安定性に基づいて生じていることを,空間増幅型線形安定性理論,蛍光誘起可視化法による液膜断面写真撮影により明らかにした.また,液膜厚さを小さくしてレイノルズ数を増大させると,遷移により微細かつ高強度の乱れに支配された液膜に穿孔が生じ,数十ミクロンの液滴が生成されることを高倍率高速度写真撮影により明らかにした.また,単位時間あたりのせん孔の発生頻度の半径方向分布と,各位置におけるせん孔の通過頻度を関係づける確率論的取り扱いを考案し,実験的に求めたせん孔の通過頻度よりせん孔の発生頻度を導出した.その結果,高レイノルズ流れの場合には乱流遷移直後において無数のせん孔が生じることがわかった.さらに,液面に超音波を照射し,液膜内部のかく乱を選択的に増幅させ,2次不安定によるかく乱の3次元の様子を明らかにした.また,表面張力が液膜せん孔に及ぼす影響を調べた。
単為結果性ミニトマトの冬季無加温栽培における堆肥発酵熱利用の試み

【研究目的】当農場では,単為結果性トマト`京てまり'を用いた冬季無加温栽培の実証試験を行っている.これまでの試験で,ハウス内を保温すれば無加温の低温条件下で収穫が可能であるが,低温により収量が減少することが明らかにされている.一方,近年堆肥の発酵熱を利用したハウス暖房の研究が行われている.発酵熱による暖房は非常に安価であるが,暖房効果は小さい.しかし,冬季無加温栽培では極端な低温を回避できれば良いため,堆肥の発酵熱の利用は非常に有用であると考えられる.そこで本研究では,単為結果性トマトの冬季無加温栽培における収量の改善を目的として,堆肥の発酵熱の利用について検討した.【研究方法】当農場の硬質フィルムハウス(面積: 5a)に畝幅160cm,畝の中央に幅40cm・深さ20cmの根域制限床を設置し, 2014年10月18日に株間40cm,条間20cmの2条・千鳥植えで単為結果性トマト`京てまり'を定植した.2014年11月14日から保温のためハウス内に内張りを展張し, 2014年11月24日から液肥を1週間に2回施用した.PVA製のトンネルを2014年11月25日に設置し慣行区と処理区を2区ずつ設け, 1区あたり34株栽培した.2014年12月2日に半熟馬糞堆肥と稲わらを処理区の畝間に敷き詰め,発酵促進剤を施用した.それぞれのトンネルにおいて高さ1m付近の気温と炭酸ガス濃度および地温を測定した.また, 2014年11月26日から2015年3月15日まで2週間ごとに選択した6株の茎長を測定した.収穫時に各トンネルから収穫した果実の総重量,総収穫個数および無作為にした選択して果実5果について糖度を測定した.収穫は2014年12月8日から2015年3月24日まで行った.【研究成果】慣行区と処理区で栽培期間中の平均最低気温に大きな差は見られず,平均炭酸ガス濃度は処理区の方が若干高くなった.慣行区と処理区で株の成長量と1株当たりの平均収穫重量に大きな差は見られなかったが、平均糖度は処理区で有意に高くなった.これらの結果から,堆肥発酵熱による加温の効果は小さいものの,炭酸ガスにより果実品質を改善できる可能性が示された.今後,堆肥発酵熱を利用するためには,堆肥の施用量や発酵を増進させる管理方法などの検討が必要と考えられる.【研究目的】当農場では,単為結果性トマト`京てまり'を用いた冬季無加温栽培の実証試験を行っている.これまでの試験で,ハウス内を保温すれば無加温の低温条件下で収穫が可能であるが,低温により収量が減少することが明らかにされている.一方,近年堆肥の発酵熱を利用したハウス暖房の研究が行われている.発酵熱による暖房は非常に安価であるが,暖房効果は小さい.しかし,冬季無加温栽培では極端な低温を回避できれば良いため,堆肥の発酵熱の利用は非常に有用であると考えられる.そこで本研究では,単為結果性トマトの冬季無加温栽培における収量の改善を目的として,堆肥の発酵熱の利用について検討した.【研究方法】当農場の硬質フィルムハウス(面積: 5a)に畝幅160cm,畝の中央に幅40cm・深さ20cmの根域制限床を設置し, 2014年10月18日に株間40cm,条間20cmの2条・千鳥植えで単為結果性トマト`京てまり'を定植した.2014年11月14日から保温のためハウス内に内張りを展張し, 2014年11月24日から液肥を1週間に2回施用した.PVA製のトンネルを2014年11月25日に設置し慣行区と処理区を2区ずつ設け, 1区あたり34株栽培した.2014年12月2日に半熟馬糞堆肥と稲わらを処理区の畝間に敷き詰め,発酵促進剤を施用した.それぞれのトンネルにおいて高さ1m付近の気温と炭酸ガス濃度および地温を測定した.また, 2014年11月26日から2015年3月15日まで2週間ごとに選択した6株の茎長を測定した.収穫時に各トンネルから収穫した果実の総重量,総収穫個数および無作為にした選択して果実5果について糖度を測定した.収穫は2014年12月8日から2015年3月24日まで行った.【研究成果】慣行区と処理区で栽培期間中の平均最低気温に大きな差は見られず,平均炭酸ガス濃度は処理区の方が若干高くなった.慣行区と処理区で株の成長量と1株当たりの平均収穫重量に大きな差は見られなかったが、平均糖度は処理区で有意に高くなった.これらの結果から,堆肥発酵熱による加温の効果は小さいものの,炭酸ガスにより果実品質を改善できる可能性が示された.今後,堆肥発酵熱を利用するためには,堆肥の施用量や発酵を増進させる管理方法などの検討が必要と考えられる.
イタリア・ルネサンス期における建設職人組織の様態把握に関する研究

イタリア・ルネサンス期の建設活動における職人組織の様態を把握するために,まず初期ルネサンスに職能としての建築家像が形成されていく過程を明確にした.十四世紀フィレンツェのドメニコ派修道院サンタ・マリア・ノヴェッラでは修道院内の職能分離によって早くから呼称されていた「建築家」がその技術的な水準の高さから,やがて公共建築や大聖堂のヴォールト架構等の助言者として修道院外においても活躍するようになる実態を明らかにし,十五世紀前半においては,世俗の職人組織の中から,異なったタイプの3人のマエストロ,フィリッポ・ブルネレスキ,ミケロッツォ・ディ・バルトロメオ,アントニオ・ディ・マネット・チャッケリがが「建築家」と呼ばれるようになったかを,彼らが携わった建築現場の様態を示す建設記録とルネサンス期の市民的人文主義者による建築に対する論述の中に現れる記述表現の変遷を文献学的な側面から検証し,職人組織の中でのその職能の分化過程に見出し,建設職人組織の様態の相貌を明らかにする手掛かりとした.中世期の都市停滞期に喪失した建築家像が十五世紀に入ってアルベルティの『建築論』の中で再び構築されていったが,同時に現在なおイタリア都市の性格を物質的に規定し続けている建築の文化的地平が都市機能充実の気運によって営まれた建設活動の中で培われた技術と職人組織とその建設法のシステム化によって支えられたことをさらに裏づけた.ルネサンスの都市化現象に通底した芸術生産活動における組織編成の変容とその過程を射程することによって,ルネサンス期の芸術文化,都市文化の相貌を正確にすることとした.イタリアの中世末期から初期ルネサンス期にかけての職人工房における組織的制作の手順を多次元的に把握することを試みた.イタリア・ルネサンス期の建設活動における職人組織の様態を把握するために,まず初期ルネサンスに職能としての建築家像が形成されていく過程を明確にした.十四世紀フィレンツェのドメニコ派修道院サンタ・マリア・ノヴェッラでは修道院内の職能分離によって早くから呼称されていた「建築家」がその技術的な水準の高さから,やがて公共建築や大聖堂のヴォールト架構等の助言者として修道院外においても活躍するようになる実態を明らかにし,十五世紀前半においては,世俗の職人組織の中から,異なったタイプの3人のマエストロ,フィリッポ・ブルネレスキ,ミケロッツォ・ディ・バルトロメオ,アントニオ・ディ・マネット・チャッケリがが「建築家」と呼ばれるようになったかを,彼らが携わった建築現場の様態を示す建設記録とルネサンス期の市民的人文主義者による建築に対する論述の中に現れる記述表現の変遷を文献学的な側面から検証し,職人組織の中でのその職能の分化過程に見出し,建設職人組織の様態の相貌を明らかにする手掛かりとした.中世期の都市停滞期に喪失した建築家像が十五世紀に入ってアルベルティの『建築論』の中で再び構築されていったが,同時に現在なおイタリア都市の性格を物質的に規定し続けている建築の文化的地平が都市機能充実の気運によって営まれた建設活動の中で培われた技術と職人組織とその建設法のシステム化によって支えられたことをさらに裏づけた.ルネサンスの都市化現象に通底した芸術生産活動における組織編成の変容とその過程を射程することによって,ルネサンス期の芸術文化,都市文化の相貌を正確にすることとした.イタリアの中世末期から初期ルネサンス期にかけての職人工房における組織的制作の手順を多次元的に把握することを試みた.
核エネルギー変換用溶融塩循環ループに関する化学的研究

溶融塩を核エネルギー変換用機能材料として活用していく場合,これを安全かつ効率よく循環させるためのループの開発が必要となる.しかしその実現にあたっては,溶融塩とループ材料との共存性の確保を含め,多くの解決すべき問題点が残されている.本研究では,これら問題点の解決を念頭に置きながら理論ならびに実験の両面から研究をすすめた.得られた成果は大別すると三つの部分に分類できる.以下にその概略について述べる.(1)温度差質量移行現象溶融塩系における温度差質量移行の原因の一つとして熱起電の挙げられることを実証し,熱起電力の成因について非平衡熱力学の観点から詳細な検討を加えた.さらに,流動条件下での熱起電力や合金系の熱起電力についても検討し,この現象の定量的把握やその抑止技術の開発についての重要な知見を得ることができた.(2)溶融アルカリハライド中での,水素,酸素からなる化学種の挙動溶融塩中での金属材料の腐食挙動は,不純物として微量混入してくる水分や酸化物イオン,あるいは核反応によって生じた種々の化学状態の水素などに大きく左右される.これら化学種の挙動を,主として電気化学的な手法によって検討した.その際ジルコニアセンサーの活用などを積極的に試みて成功した.(3)腐食反応とラジオトレーサー法放射性同位元素をトレーサーに用いて金属材料の腐食溶解,輸送,析出現象を検討するための新しい方法論,例えばラジオボルタングラムによる解析法などの可能性を見出した.溶融塩を核エネルギー変換用機能材料として活用していく場合,これを安全かつ効率よく循環させるためのループの開発が必要となる.しかしその実現にあたっては,溶融塩とループ材料との共存性の確保を含め,多くの解決すべき問題点が残されている.本研究では,これら問題点の解決を念頭に置きながら理論ならびに実験の両面から研究をすすめた.得られた成果は大別すると三つの部分に分類できる.以下にその概略について述べる.(1)温度差質量移行現象溶融塩系における温度差質量移行の原因の一つとして熱起電の挙げられることを実証し,熱起電力の成因について非平衡熱力学の観点から詳細な検討を加えた.さらに,流動条件下での熱起電力や合金系の熱起電力についても検討し,この現象の定量的把握やその抑止技術の開発についての重要な知見を得ることができた.(2)溶融アルカリハライド中での,水素,酸素からなる化学種の挙動溶融塩中での金属材料の腐食挙動は,不純物として微量混入してくる水分や酸化物イオン,あるいは核反応によって生じた種々の化学状態の水素などに大きく左右される.これら化学種の挙動を,主として電気化学的な手法によって検討した.その際ジルコニアセンサーの活用などを積極的に試みて成功した.(3)腐食反応とラジオトレーサー法放射性同位元素をトレーサーに用いて金属材料の腐食溶解,輸送,析出現象を検討するための新しい方法論,例えばラジオボルタングラムによる解析法などの可能性を見出した.溶融塩を核エネルギー変換プロセスの機能材料として活用していく場合、これを安全かつ効率よく循環させるためのループの開発が不可欠となる。しかしその実現にあたっては、溶融塩とループ材料との共存性の確保などを含め、多くの解決すべき問題点が残されている。本研究は、これら問題点を解決することによって溶融塩循環ループの定常運転が確保できるような条件を主として化学的な立場から検討していくことを目的としているが、今年度は特に、(1)温度差と圧力差が同時に存在する場合の起電力の定式的表現とその実証,(2)溶融塩系での熱起電力に関するデータの蓄積と考察,さらには(3)溶融ハロゲン化物中の酸化物イオン濃度測定法の確立,等々、多面的に研究を展開することができた。得られた成果の概要は次のとうりである。(2).電極の組成が熱起電力に与える影響について検討するため、溶融LiCl-KCl中での種々の組成のリチウム・スズ合金の熱起電力を測定し、筆者らの理論にもとづいてデータを整理することができた。(3).非等温・流動系における熱起電力について、非平衡熱力学にもとづく理論を確立することができた。(4).溶融ハロゲン化物中の酸化物イオン濃度が安定化ジルコニアを用いたセンサーで測定できることを、理論と実験の両面から確めることができた。溶融塩を核エネルギー変換プロセスの機能材料として活用していく場合,これを安全かつ効率よく循環させるためのループの開発が不可欠となる.しかしその実現にあたっては,溶融塩とループ材料との共存性の確保などを含め,多くの解決すべき問題がある.本研究は,これら問題点を解決することによって溶融塩循環ループの定常運転が確保できるような条件を主として化学的な立場から検討していくことを目的としているが,今年度は特に,(i)溶融塩中で合金が示す熱起電力に関するデータの蓄積と考察,(ii)熱起電力の成因に関する理論の実証,(iii)溶融塩化物系での輸送エントロピーの評価の3点に焦点を合わせ,研究をすすめた.得られた成果の概要は次のとうりである.(1)溶融LiClーKCl中でのリチウム・スズ合金の熱起電力を系統的に測定し,組成の如何によってはガス電極系での熱起電力に匹敵するような値を示すことを見出した.また,この現象を非平衡熱力学の立場から説明することができた.(2)熱起電力の成因に関する筆者らの理論によれば,熱起電力測定電極と同種の電極での単極反応熱と,熱起電力の測定値との間には1:1の対応関係があるはずである.

これを実証するために,新たに「電解カロリメータ」を作製し実測値との比較を行ったところ,満足すべき結果が得られた.(3)溶融LiClーKCl中での輸送エントロピーを,実測値をもとにして計出することができた.以上の成果と,前年度までに得られた成果とを総合して,溶融塩系での温度差質量移行現象についての理解を深め,防止対策等についての手がかりが得られたものと結論できる.
内管内旋回乱流の乱流統計量に関する基礎研究

今年度は、境界層型の熱線流速計を用いて円管内旋回乱流の時間平均速度場、及び乱流統計量の計測を行った。本研究では支持針や支持棒の影響を受けにくい境界層型の熱線プローブを試作し、実験計測に使用した。熱線プローブ形状は、支持針を曲げ、支持棒の軸から30mm離れた位置に熱線受感部が付くよう加工した。支持針は、流れに対して支持針の影響を受けにくい角度として、支持棒の軸に垂直な面から約20゚の角度に曲げた。単一傾斜型熱線を用いて、速度の3方向成分とレイノルズ応力成分を測定するには、流れに対する熱線受感部の設定姿勢を6つ以上の状態で計測する必要がある。本研究では、熱線受感部の中心を通る円管の半径軸上で熱線プローブを回転する方法を採用した。また、支持棒の軸に垂直な面に対して、熱線受感部が平行な熱線プローブと約20°の角度を持った熱線プローブの2種類を用いた。本研究では壁面から0.7mmと、これまでの研究に比べてより壁面近傍の測定が可能となった。実験装置は、旋回流発生装置の後に内径:D=100mm・長さ:L=6000mmの円管を設置し、約3.4m^3の静定室・ISA1932ノズル流量計・約1.7m^3の静定室・送風機で構成される吸い込み型を採用した。円管内の測定位置は、円管の上流側からの距離が1.5Dから55.5Dまで3D間隔とし、半径方向の移動は備品購入した1/100mm表示可能なハイトゲージを利用した。旋回流発生装置の翼取付角度を変えることにより、自由渦型の旋回流と強制渦型の旋回流を流入することができた。実験条件は、旋回流発生装置の翼取付角度が0°,3°,6°,9°,12°,50°,60°、Re数は5.0×10^41.0×10^5で行った。測定された旋回強さは55.5Dの位置で0.00.7であった。実験計測より、円管内旋回乱流の数値シミュレーションの評価に役立てる実験データの蓄積ができた。今年度は、円管内旋回乱流の乱流統計量を測定するための実験装置を作成した。実験装置を作成するにあたり、文献調査をさらに行い、円管内の旋回乱流の乱流統計量を計測するため、内径100mm・長さ6000mmの円管を用意した。実験装置は、空気フィルタ・旋回流発生装置・円管(測定部)・整定室1・ノズル流量計・整定室2・送風機で構成した。実験装置が長くなったため、予定の場所と異なる場所に設置する必要が生じたため、空気フィルタを用意した。旋回流発生装置は、当研究室の既存の実験装置を参考にし、半径方向から吸い込み案内翼を経て軸方向に向きを変え円管に流れ、途中の流路断面積は徐々に減少するよう設計した。円管は、長300mmの要素に20分割して、測定装置を任意の長さ方向の場所に設置可能とした。熱線プローブのブロッケージ効果や熱線のプロングの影響が出ないように、境界層型の熱線プローブを採用し、測定装置を中心に熱線が回転できるように移動装置を設計した。円管を20分割するため、接合部に段差が生じる可能性があるため、接合部の機械加工後、ホ-ニング加工を行い段差を最小限度におさえた。整定室1の部分で流れの方向を180度回転させるため、1200×1200×2400の整定室を設けた。流量計は、既存の丸型ノズルでは実験条件を満たさないため、ISA1932ノズルを新たに作成した。送風機は当研究室のシリンダ内流れに用いた装置を流量した。数値シミュレーション用の計算コードは、円筒座標系をもとにLESを用いた乱流計算を行う。今年度は、基礎段階として、2次元円筒座標系の層流計算・3次元円筒座標系の層流計算を行い、計算コードの妥当性を確認した。現在、3次元のLES計算コードを開発中である。

実験装置は、旋回流発生装置の後に内径:D=100mm・長さ:L=6000mmの円管を設置し、約3.4m^3の静定室・ISA1932ノズル流量計・約1.7m^3の静定室・送風機で構成される吸い込み型を採用した。円管内の測定位置は、円管の上流側からの距離が1.5Dから55.5Dまで3D間隔とし、半径方向の移動は備品購入した1/100mm表示可能なハイトゲージを利用した。旋回流発生装置の翼取付角度を変えることにより、自由渦型の旋回流と強制渦型の旋回流を流入することができた。実験条件は、旋回流発生装置の翼取付角度が0°,3°,6°,9°,12°,50°,60°、Re数は5.0×10^41.0×10^5で行った。測定された旋回強さは55.5Dの位置で0.00.7であった。実験計測より、円管内旋回乱流の数値シミュレーションの評価に役立てる実験データの蓄積ができた。
大腸癌に高発現するチロシンホスファターゼSAP-1の生理機能に関する研究

私達が、最近、遺伝子クローニングした、新しいタイプの受容体型PTPase,SAP-1は、正常大腸粘膜には、ほとんど認めなかったが、大腸癌に特異的に高発現を認めている。SAP-1の消化器癌における過剰発現が、発癌機序に関与している可能性を想定している。しかしながら、SAP-1の機能における生理的役割に関しては、全く不明のままである。そこで、本研究においては、SAP-1の生理機能の一端を明らかにする目的で、SAP-1のPTPase基質蛋白の同定、及びSAP-1の外側ドメインに対するリガンドの同定を計画した。1.SAP-1の脱リン酸化基質蛋白質の同定(1)src familyキナーゼが、SAP-1の標的基質蛋白であるか否かを検討した。しかしながら、src familyキナーゼ活性は、SAP-1の強発現細胞において変化しておらず、標的基質蛋白である可能性は少ないと考えられた。(2)src familyキナーゼ以外にも、未知のSAP-1の標的基質蛋白質は想定される為、ウェストーウェスタン法によるSAP-1ターゲットの同定を行った。現在、複数のSAP-1の標的基質蛋白質と考えられるクローンを得ておりこれらを解析中である。2.SAP-1のリガンドの同定SAP-1の外側ドメインに結合する特異的リガンドも種々の受容体型接着因子蛋白とのアナロジーから、細胞表面に発現される膜蛋白質である可能性を考えている。そこで、IgのFcドメイン領域との融合蛋白として、SAP-1の外側ドメイン部分を過剰に分泌する細胞株を樹立し、この接着上清よりProtein Aアフィニティーカラムを用い大量にSAP-1外側ドメインを精製した。これをプローブとして用い、現在数種のSAP-1リガンドの候補蛋白を同定しており、これらを解析中である。
環境調和型都市の大気環境形成手法評価のための都市キャノピモデルに関する研究

大阪市の8月の最低気温はこの100年間で約2度上昇している。このようなヒートアイランド現象を起こす原因としてエネルギ消費の増大と地表面の改変が考えられる。都市キャノピ内の建物群を同じ大きさの建物が規則正しく格子状に配置されるとし,モンテカルロ法に基づく光追跡法により都市キャノピ内の短波放射と長波放射フラックスの高さ方向分布を推定した。その結果、都市の建物による被覆率を増大させ、都市キャノピ高さを高くすると、日中に地表面が受ける短波放射フラックスは減少し、夜間天空に放出する長波放射フラックスが減少することが示された。次に地表面および建物壁面での熱収支モデルと1次元大気境界層モデルを結合し、都市キャノピ内の気温・風速分布を予測した。都市の建物による被覆率を増大させ、都市キャノピ高さを高くすると、都市キャノピ内の風速は減少し、また都市キャノピ内の温位は日中に上昇が抑えられ、夜間では低下が抑えられることが示された。これらの結果により都市の建物被覆率の増大と建物高さの上昇は、夜間に温度が低下しにくくなるヒートアイランド現象を引き起こす原因の1つであることが明らかとなった。本年度は、(1)土壌面からの水分の蒸発過程の実験とモデル開発、(2)都市キャノピ層の数値モデルの開発と都市キャノピを模した風洞実験を行った。(1)土壌面からの水分の蒸発過程の実験とモデル開発・土壌を模したガラスビーズと実際の土壌を用いて、風洞実験を行い、体積含水率と蒸発効率の間にどのような関係があるかを調べた。・水蒸気、液体水および熱の土壌内の輸送過程と土壌内での液体水の蒸発を考慮したモデルを開発した。・実際の土壌に対して、モデルで必要な土壌パラメータ(水分ポテンシャル、飽和透水係数、土壌熱伝導度等)を実験によって求め、深さ15cmの土壌を用いて蒸発実験を行い、土壌内の含水率と温度の経時変化を測定し、モデル計算と比較を行った。(2)都市キャノピ層の数値モデルの開発と都市キャノピを模した風洞実験・都市キャノピ層内の建物形状を、鉛直方向の建物表面積密度関数、建物被覆率、キャノピ層高さなどをパラメータとしてモデル化を行い、その影響を大気境界層の基礎方程式に組み込んで都市キャノピモデルを作成した。・上記のパラメータを変化させて、都市キャノピ内および大気境界層の平均風速、平均温度および乱流量がどのように変化するかを感度解析によって調べた。・1/200の都市模型を用いて風洞実験を行い、平均風速や都市キャノピ内の放熱量を変化させて、都市模型内とその上空の風速と温度の鉛直構造を測定した。1.土壌面からの蒸発量を推定するために、土壌内部の熱・液体水・水蒸気の輸送過程を考慮した多層モデルを作成した。このモデルではモデルパラメータとして、水分ポテンシャル、透水係数、熱伝導率および土壌内液体水が土壌空隙部へ蒸発する際の蒸発抵抗があり、これらのパラメータは土壌含水率とともに変化するために、全て実測を行う必要があった。今回、透水係数・蒸発抵抗を水分ポテンシャルの関数として表現できる新たなパラメータ式を導出し、風洞実験で行ったpan実験の実測値とこの新たなパラメータ式を用いた多層モデルの計算結果を比較した。その結果、土壌面からの蒸発量に関しては良い結果を得たが、温度と液体水の土壌内の鉛直分布については若干の違いが生じた。これは、pan実験装置の断熱が完全でなかったことが原因である。2.昨年度開発した1次元都市キャノピモデルを、3次元へ拡張した。具体的には、大阪市を含む100km^2の領域を対象に大気境界層予測モデルにより流れ場を推定し、nesting手法を用いて大阪都市部の大気境界層流れを予測する。その際、大阪都市域の大気境界層モデルに対して都市キャノピモデルを組み込んだ。都市キャノピモデルを組み込むことにより、都市域での風速の減少、夜間の温度上昇が見られ、都市気候の特徴を定性的に予測することができた。建物構造が都市キャノピ層内の気温・風速分布にどのように影響を及ぼすかを1次元大気境界層モデルを用いて解析した。

まず、都市キャノピ内の建物群を同じ大きさの建物が規則正しく格子状に配置されるとモデル化し、モンテカルロ法に基づく光追跡法により都市キャノピ内の短波放射と長波放射フラックスを精度良く推定した。その結果、都市の建物による被覆率を増大させ、都市キャノピ高さを高くすると、日中に地表面が受ける短波放射フラックスは減少し、夜間天空に放出する長波放射フラックスが減少することが示された。次に表面での熱収支モデルと1次元大気境界層モデルを結合し、都市キャノピ内の気温・風速分布を予測した。都市の建物による被覆率を増大させ、都市キャノピ高さを高くすると、都市キャノピ内の風速は減少し、また都市キャノピ内の温位は日中に上昇が抑えられ、夜間では低下が抑えられることが示された。これらの結果により都市の建物被覆率と建物高さは、夜間に温度が低下しにくくなるヒートアイランド現象を引き起こす原因の1つであることがが明らかとなった。
モデル膜および生体膜の物性と機能に及ぼす揮発性麻酔薬の作用-麻酔機序に関して-

揮発性麻酔薬の分子論的な作用部位が興奮性膜の脂質か蛋白か,或は蛋白周辺脂質か,或はまた脂質にしろ蛋白にしろ界面荷電及び界面水和が関係するのかについて,研究分担者が各自の麻酔機序に関する研究を行いつつ,一堂に会して討議することが本研究の目的であった.昭和58年から年1回開催しており,研究代表者および分担者の全員が世話人か会員である麻酔メカニズム研究会を公開の討議の場とし,分担者研究会をクローズドショップの討議の場として年一回宛会議をもって検討してきた.各年度の主たる討議目標として, 60年度は「麻酔機序の研究の目的にどんな膜モデルが適当か?」61年度は「膜界面における水和,荷電の変化の検討」62年度は「膜及び膜界面における麻酔薬の効果と加圧研究及び分配」が当初に上げられたが,それにとらわれることなく,麻酔機序に関する研究発表とその内容に対する忌憚のない討論を行うことを目的とした.それらについては研究成果報告書の方に詳細に記載した.本研究主題で研究分担者の共通項としての見解は揮発性麻酔薬の作用様式は作用部位との非特異的結合である,ということであった.しかし,ここ数年来Franks N.P.,Lieb W.R.による特異的作用部位に関する示唆をはじめとしていくつかの同様意見があり, Nature 328, 157-160, 1987ではEvers A.S.らが麻酔薬は飽和する作用部位を中枢神経系が持って居り,特異的結合のある可能性について報じている.62年度の分担者研究会では,この報告で示されている研究方法(ハロセン麻酔下のラットにおけるinvivo H'-NMRにおける緩和時間の測定)を分析し「飽和する結合部位があるということすなわち特異的結合であるとは云えない.従って,この研究から麻酔の作用部位は特定の受容体であるということにはならない.非特異的結合である非ラングミュア吸着でも飽和過程がある.」ということを結論付けた.揮発性麻酔薬の分子論的な作用部位が興奮性膜の脂質か蛋白か,或は蛋白周辺脂質か,或はまた脂質にしろ蛋白にしろ界面荷電及び界面水和が関係するのかについて,研究分担者が各自の麻酔機序に関する研究を行いつつ,一堂に会して討議することが本研究の目的であった.昭和58年から年1回開催しており,研究代表者および分担者の全員が世話人か会員である麻酔メカニズム研究会を公開の討議の場とし,分担者研究会をクローズドショップの討議の場として年一回宛会議をもって検討してきた.各年度の主たる討議目標として, 60年度は「麻酔機序の研究の目的にどんな膜モデルが適当か?」61年度は「膜界面における水和,荷電の変化の検討」62年度は「膜及び膜界面における麻酔薬の効果と加圧研究及び分配」が当初に上げられたが,それにとらわれることなく,麻酔機序に関する研究発表とその内容に対する忌憚のない討論を行うことを目的とした.それらについては研究成果報告書の方に詳細に記載した.本研究主題で研究分担者の共通項としての見解は揮発性麻酔薬の作用様式は作用部位との非特異的結合である,ということであった.しかし,ここ数年来Franks N.P.,Lieb W.R.による特異的作用部位に関する示唆をはじめとしていくつかの同様意見があり, Nature 328, 157-160, 1987ではEvers A.S.らが麻酔薬は飽和する作用部位を中枢神経系が持って居り,特異的結合のある可能性について報じている.62年度の分担者研究会では,この報告で示されている研究方法(ハロセン麻酔下のラットにおけるinvivo H'-NMRにおける緩和時間の測定)を分析し「飽和する結合部位があるということすなわち特異的結合であるとは云えない.従って,この研究から麻酔の作用部位は特定の受容体であるということにはならない.非特異的結合である非ラングミュア吸着でも飽和過程がある.」ということを結論付けた.各研究分担者が従来おこなってきた研究の中で、61年度は麻酔薬作用を界面現象としてとらえるということが前提にあった。本研究分担者が主となって昭和61年7月20日に第4回メカニズム研究会を開き、第1回からの一般公開という方針にもとづき特別講演には栗山欣弥氏を招き分子レベルというよりはsubcellularな主題である「脳内薬物受容体機構からみた麻酔のメカニズム-バルビツール酸誘導体を中心にして」を選び、また一般講演には小松・小栗の「ddnマウスにおけるセボフルレンの中枢神経興奮作用について」真下らの「揮発性麻酔薬によって生じるバクテリオロドプシンの分子構造変化とプロトンポンプ機能との相関」の他に部外者のもの二題を含めたが、シンポジウムとして従来の歴史的な分子論学説に、本研究の前提から照らした批判と解説を加えるという企画で、分担者の白浜,柴田,横野,真下それに招待者の下中が夫々、フアーガソンの熱力学的理論、ポーリング・ミラーの水化物説,麻酔の圧拮抗,アイリング・上田の電縮水解放説およびトルーデルの相分離説に検討を加えた。

61年12月13・14日には分担者研究集会を開き、各自が行った研究成果を持ち寄り、末崎が液体の液体への溶解白浜がデータのフーリェ解析、金品がミセルの示差走査熱量計のデータ解析、寺田がハロゲン化炭化水素の構造と麻酔作用の原子論的考察,柴田がモデル膜における薬物の界面作用,谷藤がMACとプロゲステロン,ビリルビンとの関係,蒲生が放射線耐性とエーテル耐性と膜との選択的関連,太城が麻酔の高次神経機能の問題,吉矢が全身麻酔という状態の観念論,奥田が麻酔作用とカップリング,真下がロドプシンの光化学反応,横野がNMRでの圧拮抗研究計画,小松が各種吸入麻酔薬のマウスオピストトーヌスにおける作用機作,小栗が蛍光分光法における圧拮抗実験のデザインについて発表した。後者は最終年度にまとめて報告する。
人口移動が結婚・出生に及ぼす影響に関する地理学的研究

本研究の目的は、人口移動の影響を考慮した新たな方法論を用いて、日本の低出生率の要因を明らかにすることである。昨年度は、データベース整備とそれらデータを用いた分析の両面から研究を進めた。データベース整備については、まず人口動態調査や人口移動調査等の個票データの整備を進めた。データ整備は研究メンバーが相互に連携を取りながらも個別に実施した。その際、他のプロジェクトとも共同する形を取ることで、個票データの整備を適宜迅速化した。また、国勢調査や日本人死亡データベースといった集計データについても適宜必要な形での整理を進めた。データベースを活用した分析については、成果として結実したものを中心に述べる。まず、地方圏の出生数の低迷には若年人口の流出も寄与していることから、都道府県別に5歳階級人口を用いてコーホート変化を集計し、若年人口の残留状況を観察したところ、東日本各県を中心に残留率が低下していることが確認された。次に、人口動態調査と国勢調査のデータを用いて、都道府県別にみた日本人と外国人の自然動態とその影響に関する分析を行い、外国人の人口動態の影響が僅かずつではあるが地域人口に影響を及ぼしていることや、日本人の自然動態が人口変動に及ぼす影響が高まっていることを明らかにした。続いて、将来人口推計を利用して将来の地域別の出生数の見通しについて市町村別に検討し、地方圏の人口規模の小さい市町村で出生数が大幅に減少する可能性を指摘した。さらに、全国レベルではあるが、結婚出生力の変容と社会経済的な背景についても検討した。この他、都道府県間人口移動と初婚の発生についての検討など、人口移動と出生行動との関係についての検討も進めた。データベースの整備については、他のプロジェクトとも共同する形を取ることにより適宜迅速化が可能となったため、おおむね順調に整備が進んだ。データベースを活用した分析については、国際人口移動が出生に及ぼす影響についての検討を優先的に進めたことや、将来の出生数の変動についての検討を進め、一定の成果を得ることができた。しかしその反面、人口移動と結婚、出生との関係についての検討についてはやや遅れも生じている。その要因は、第一に、入管法の改正や将来人口推計の公表といった社会状況の変化を踏まえて上述のような課題を先行的に進めたからである。第二に、データベースの整備に時間を要したことである。この点は既に克服の目処が立っており、今年度に鋭意遅れを取り戻す必要がある。第三に、必要な統計モデルの構築・検討に時間を要したためである。また有配偶出生力のように、既存データでは十分な信頼性を確保できないため、地域別の検討が困難と判断したものもある。このため、統計モデルの検討を鋭意進めるとともに、適切な成果を得られるような方向性の検討も今年度の課題である今後の課題は次の通りである。第1に、個票データのデータベースの構築はある程度終えているが、政府統計の集計データの整備など必要に応じて整理を進めておきたい。第2に、データを用いた分析を進めることである。分析の具体的課題の1点目は、出生行動と結婚行動の地域差の解明である。個人に想定される結婚のリスクや出生のリスクに地域差があるのかどうか、もしあるとすれば地域間でどの程度の差がみられるのか等の解明が主たる課題である。具体的な課題の2点目は、移動経験の類型化と、類型ごとに結婚や出生のリスクを検討し、リスクに差異があるのかどうか、あるとすればどの程度の差異なのかを検討することである。課題の3点目は、上記の2つの課題を踏まえて、出生行動と結婚行動の地域差における人口移動がどの程度の影響を及ぼしているのかを検討することである。第3に、地域人口における今後の出生の見通しについて検討することである。当初は、出生率の水準に対する結婚行動・夫婦の出生行動・人口移動の影響を地域別に定量的に評価することを構想していたが、現時点では統計的に安定的な成果を提示することが難しいため、本研究の目的に関連する課題である低出生率の社会的影響についても議論を広げる予定である。第4に将来人口推計への応用を前提とした地域別の出生率指標の開発や、今後の将来人口における出生数の見通しについての検証を進めたい。具体的には、政府統計調査や大規模社会調査の個票データを利用し、ライフコースの地域差に注目することによって結婚行動・夫婦の出生行動・移動経験がどのように出生率に影響を及ぼしているのかを地域別に検討する。昨年度の研究計画では第1に個票データのデータベース構築に向けた作業を行うことが課題であった。データベース構築に当たっては、研究代表者や分担研究者がそれぞれ個別にデータ利用申請を行っている状況である。また、個票データのデータベース構築に加え、既存のマクロデータについても必要な分析を進めるための整理を進めた。これは地域別に人口の規模や構造、人口移動や出生の変動を長期的に分析するために不可欠のものである。第2の課題は、データベースを活用した具体的な分析である。十分な成果に結実しているわけではないが、国立社会保障・人口問題研究所の人口移動調査や出生動向基本調査の個票データを用いた分析を進めた。そのうち、ライフコースの中での人口移動と結婚・出生行動との関係を類型化の検討を進め、暫定的な結果について学会で報告した。また、地域別に夫婦出生力を推定する取り組みを進め、これについても学会で報告した。

この他、地域の出生や人口移動の変動に関わる基礎的な情報についてもマクロデータを用いて整理を進め、地域における人口移動の趨勢の検討、並びに近年増加する外国人人口が地域の人口変動に及ぼす影響についての基礎的な検討を進め、学会等で報告した。個票データのデータベース構築に向けた作業については、若干の遅れが認められる。利用可能な個票データの分析を先行して進めている状況であるが、今後は整備の遅れている個票データのデータベース構築も進める必要がある。分析面では、一部について先行的に進めた箇所もあり、その分だけ遅れが生じた面もある。ライフコースの中での人口移動と結婚・出生行動との関係については類型化の検討は既に着手しており、この方面の検討をさらに進める必要がある。また、地域別の夫婦出生力の検討も予定より早く進んでいるが、データベースを拡充して利用可能なデータを増やすことで頑健な結果につなげることや、人口移動との関連性などの検討はこれからの課題である。他方で、結婚行動の地域差については検討が遅れており、人口移動との関連性も含めて検討を進める必要がある。なお、地域によっては外国人が顕著に増加しており、人口移動や出生への影響も無視し得ない状況が生じている。この点については本研究の直接的な課題からは外れるものの、外国人の影響の程度については一定程度の評価は必要である。そのためにはマクロデータを用いた基礎的な検討が必要となるため、全体の作業に支障のない範囲で検討を進めておく必要がある。本研究の目的は、人口移動の影響を考慮した新たな方法論を用いて、日本の低出生率の要因を明らかにすることである。昨年度は、データベース整備とそれらデータを用いた分析の両面から研究を進めた。データベース整備については、まず人口動態調査や人口移動調査等の個票データの整備を進めた。データ整備は研究メンバーが相互に連携を取りながらも個別に実施した。その際、他のプロジェクトとも共同する形を取ることで、個票データの整備を適宜迅速化した。また、国勢調査や日本人死亡データベースといった集計データについても適宜必要な形での整理を進めた。データベースを活用した分析については、成果として結実したものを中心に述べる。まず、地方圏の出生数の低迷には若年人口の流出も寄与していることから、都道府県別に5歳階級人口を用いてコーホート変化を集計し、若年人口の残留状況を観察したところ、東日本各県を中心に残留率が低下していることが確認された。次に、人口動態調査と国勢調査のデータを用いて、都道府県別にみた日本人と外国人の自然動態とその影響に関する分析を行い、外国人の人口動態の影響が僅かずつではあるが地域人口に影響を及ぼしていることや、日本人の自然動態が人口変動に及ぼす影響が高まっていることを明らかにした。続いて、将来人口推計を利用して将来の地域別の出生数の見通しについて市町村別に検討し、地方圏の人口規模の小さい市町村で出生数が大幅に減少する可能性を指摘した。さらに、全国レベルではあるが、結婚出生力の変容と社会経済的な背景についても検討した。この他、都道府県間人口移動と初婚の発生についての検討など、人口移動と出生行動との関係についての検討も進めた。