hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽炉を用いた反応性超高温処理によるグラフェン形成法の研究

太陽炉を用いて得られる超高温(1800°C)の反応性雰囲気で酸化グラフェンを処理し、化学剥離過程で生成する欠陥を修復することにより、高結晶性のグラフェンを形成する技術の開発を進めた。エタノール雰囲気で処理した酸化グラフェン薄膜から得られたラマンスペクトルで、Dバンド/Gバンド強度比として0.1、2Dバンド/Gバンド強度比として0.7が観測され、従来の不活性雰囲気と比べ著しく構造修復が進行することを明らかにした。さらに、2Dバンド形状の解析から、不活性雰囲気で進行するグラファイト化が抑制され、単層グラフェンに類似した物性が得られる乱層グラフェンが生成するという全く新奇な現象を見出した。平成26年度は、太陽炉を用いた超高温処理系を整備し、基本的な装置パラメータの掌握を進めた。グラファイトの化学剥離で得られる酸化グラフェン(GO)不活性・減圧雰囲気で超高温処理し、構造修復に対する超高温処理の有効性を検証した。さらに、2年目に計画していた反応性雰囲気での超高温処理へと進捗させた。(1)小型太陽炉によるグラフェン超高温処理システムの構築:太陽炉及びガス導入・排気系の設計・構築に関して、H25年度に実施した予備検討の経験を踏まえ、より安定した処理が可能なシステムを構築した。特に太陽炉について、太陽の高度・方位変化に伴う集光系の追尾を高精度に行える装置を新たに導入した。これにより長時間プロセスでの安定性が著しく向上した。(2)不活性雰囲気でのグラフェン超高温処理の検討:小型太陽炉超高温処理システムを用いて、不活性ガス(窒素、アルゴン)や真空雰囲気でGOを処理し、構造に及ぼす効果を検証した。予備検討で使用したサファイアやジルコニアなどの高融点酸化物基板は超高温でグラフェンと反応することが判明したため、基板にはグラファイトを使用した。その結果、高温かつ低圧力の場合にGOの還元・構造修復が進行し、より結晶性の高いグラフェンが形成することを見出した。特に圧力依存性について、430Paまでの範囲では雰囲気ガス中の不純物による超高温での欠陥形成によることを明らかにした。今後、より高純度・低圧力でのプロセスにより、結晶性がさらに向上することが期待される。(3)反応性雰囲気でのグラフェン超高温プロセスの検討:不活性雰囲気に加えて、超高温でアルコールを導入した反応性雰囲気でGOを処理する研究へと進捗させた。不活性雰囲気と比較して、200°C程度低い温度で同等の構造修復が進行し、1800°Cにおいては結晶性の指標であるI(G)/I(D)比が12程度にまで向上することを見出した。平成27年度(本研究課題2年目)では、1年目における成果を踏まえて、本研究課題の主眼であるエタノールを含む反応性雰囲気での酸化グラフェン超高温処理による効果を詳細に検討した。(1)反応性雰囲気でのグラフェン超高温プロセスの検証:超高温を得るための手段として、1年目に整備した太陽炉に加えて、電気炉(昇温上限温度:1600°C)の整備をおこなった。これにより、天候に左右されず幅広い条件での超高温処理実験の遂行や、項目(2)で述べるX線回折測定に必要な試料量の確保が可能となった。試料周辺の局所加熱である太陽炉とhot wall型の電気炉では気相中での熱分解過程が異なるはずであるが、温度が同じ場合の酸化グラフェン構造修復の進行は両者で同程度であることを見出した。これから、超高温でのエタノールの熱分解反応が極めて短時間のうちに進行し、定常的な処理雰囲気が形成されることが判明した。(2)グラフェン薄膜構造解析:超高温処理で得られたグラフェン積層膜の詳細な構造解析をラマン分光法とX線回折法で詳細に進めた。エタノール中で最適化した条件で処理した酸化グラフェンから得られたラマンスペクトルでは、Dバンド/Gバンド強度比が0.1、2Dバンド/Gバンド強度比が0.7が観測された。これは、本課題での目標をほぼ達成し、金属触媒上でCVD成長したグラフェン薄膜に匹敵する性能が得られたことを示す。2Dバンド形状の解析から、エタノール雰囲気処理では乱層構造が保持されるという新規な現象を発見した。ただし、X線回折法による構造解析との対比から、この現象は酸化グラフェン薄膜の表面近傍のみで進行し、残りの大部分は不活性雰囲気と同様にグラファイト化(AB積層構造)していることがわかった。以上の結果から、酸化グラフェンから単層グラフェンに類似した物性が期待される乱層構造積層膜を作製するための指針が明らかとなった。交付申請書では、今年度に(1)小型太陽炉によるグラフェン超高温処理システムの構築、(2)不活性雰囲気でのグラフェン超高温処理の検討、および(3)グラフェン薄膜性能解析、の3項目を実施するとしていた。

(1)については、計画通りに進捗し、新たなガス導入系・排気系構築や位置制御性を高めた太陽炉システムの新規導入を実施した。さらに、実験の過程において、基板とグラフェンとの超高温での反応という新たな課題が顕在化したが、その問題を解決することができた。(2)についても、計画通りに進捗した。上記の実績概要では触れていないが、共同研究先である若狭湾エネルギーセンターに設置された大型太陽炉での実験も実施し、小型炉よりも高い2000°Cでの処理に成功している。ただし、結晶性向上には減圧条件が必要となるため、今後処理環境の整備が必要となっている。(3)については、ラマン分光による構造解析は計画通りに実施し、その結果を処理プロセスにフィードバックした。電気物性測定については、(1)で述べたように絶縁物基板との反応という問題が判明したため、水晶基板によるデバイス評価に着手している。さらに、不活性雰囲気での検討が計画よりも早く進捗したため、2年目に予定していた反応性雰囲気での検討にも着手した。以上のように、当初計画を予定通りに進捗させるとともに、2年目に予定していた項目の一部を前倒しして実施しており、計画以上に進捗したと評価する。研究室webページのトップページここから成果等についてリンクしている。ナノ材料工学初年度の研究は順調に進捗しており、そこで得られた成果を基にして、目的の達成に向けて研究をさらに推し進める。初年度に着手した2年目に予定の研究項目について積極的に進めていくとともに、超高温処理したグラフェン物性評価を効率よく進めるために、新たに電気炉による処理系の構築をおこなう。反応性雰囲気でのグラフェン超高温プロセスの検証については、アルコール分圧や処理時間・温度依存性を詳細に解析し、超高温・反応性雰囲気での酸化グラフェン構造修復のメカニズム解明を目指す。特にカイネティクス解析による反応速度の定量化に重点をおく。グラフェン薄膜性能解析については、ラマン分光による構造解析はこれまで通りに進めていく。それに加えて、絶縁物基板として水晶を用いて、水晶基板上のGO薄膜を従来法(上限1100°C)よりも高い1500°C程度で処理した場合の電気物性評価を進めていく。多くのデバイス作製が必要となるため、新たに1600°Cまで加熱可能な電気炉を導入し、測定効率を向上させる。導入を予定していた真空排気系について、別途調達して実験を進めることができた。また反応炉の改造よりも、太陽位置追尾精度の向上がプロセスの安定化に重要であることが判明したため、太陽炉を新規に設計・構築することにした。その差額および平成26年度内に実施を計画していた海外での成果発表をより成果アピールに効果的なMRS(平成27年4月、アメリカ)で行うことにしたため、平成27年度に繰り越す研究費が発生した。国際会議(MRS)で研究成果を発表する費用とする。それとともに、超高温処理したグラフェンの物性解析を効率よく進めるための小型電気炉の導入費用に充当し、本研究課題による成果のインパクトをより高めることを目指す。
パフォーマンス評価の信頼性を高める評価研修に関する研究

本研究の目的は、パフォーマンス評価(Performance assessment)の信頼性を高めるための研修方法を開発することである。パフォーマンス評価の信頼性を高めるとは、パフォーマンス課題の成果物に対し、ルーブリックを用いて評価を行う際の評価者の鑑識眼を高めるということである。本研究では、評価資料として、算数科の単元におけるパフォーマンス課題の成果物を用い、研修方法としてグループ・モデレーションの手法を採用する。そして、その研修の具体的な手順や内容を明らかにし、研修方法として開発することとした。本研究では、まず第1に、本研究の研修方法に際して採用する「グループ・モデレーション法」についての検討を行った。研究代表者の先行研究としてもつ総合的な学習の時間における「グループ・モデレーション法」の成果と課題を整理し、本研究で対象とする算数科の単元におけるパフォーマンス評価や研修にどのような形で活用できるかをまとめ,所属学会で発表を行った。第2に、算数科における授業において、現行の評価規準をもとにしたルーブリック及びパフォーマンス課題を構想し、実践を行った。第3に、児童が作成したパフォーマンス課題の成果物に対して、事前に作成しておいたルーブリックをもとに評価を行った。第4に、児童が作成したパフォーマンス課題の成果物を評価資料に、研究代表者の先行研究をもとにした、グループ・モデレーションを用いた研修を実施した。研修の中では、経験年数や年齢等も加味した上で、その成果物について検討を行うとともに、研修方法として短時間でより効果のおおきなものになるように改善を図ってきた。以上の点を整理し、評価研修の具体を明らかにすることができた。それらの知見については、所属学会で発表することで、更なる知見の獲得、発信を行った。
花嵩岩および堆積岩山地の降雨流出過程の比較に基づく森林の水環境保全機能の評価

森林流域の水源酒養機能として、森林の存在が降雨に対する流出をコントロールする能力に関心が高まっている。本研究ではこの機能の本質は流域を構成する基岩地質が担っていることを明らかにした。また、水の安定同位体指標を用いた、地下水・渓流水の平均滞留時間の推定値が、これらの山地の降雨流出特性を反映していることを明らかにした。すなわち、比較的容易に測定可能な安定同位体指標を用いることで、流域の降雨流出過程を整理することが可能になることを明らかにした。この知見は、森林流域の水源酒養機能を正確に評価する上で有効な手段であり、基礎として考慮されるべき指標である。森林流域の水源涵養機能として、森林の存在が降雨に対する流出をコントロールする能力に関心が高まっている。しかし、この能力は森林の有無のみに依存するものではなく、さまざまな流域特性に影響を受ける可能性がある。本研究では雨量と流量という比較的容易に取得されるデータを元に、流域面積がほぼ等しく、基岩地質の異なる2流域での降雨流出特性の比較から、森林流域の水貯留能力について考察した。また、そのメカニズムとして、基岩層の果たす役割ついて、降雨流出モデルを用いて検証した。観測は滋賀県南部の花崗岩流域と、奈良県南部の堆積岩流域にて行った。ハイドログラフ形状を比較すると、花崗岩流域に比べて堆積岩流域でピーク流量が大きく、無降雨時の基底流量が小さいという変動が見られた。次に、降雨流出モデルによる計算結果において直接流出と基底流出を支配するパラメータを流域間で比較した。これらの流出成分はそれぞれ表土層、基岩層からの流出にほぼ相当する。堆積岩流域の流出を支配するパラメータは、いずれも花崗岩流域に比べて直接流出を増加させ、基底流出を速く減水させるような値であった。これは堆積岩流域では降雨に対して表土層からの流出応答がすばやい一方、基岩層からの流出によって基底流出が維持されにくいことを示す。つまり堆積岩流域では基岩層の水貯留能力が相対的に低いと考えられる。人工林の荒廃が懸念される一方、森林の能力に過剰な期待が抱かれる現状では、森林流域の水源涵養機能を正確に評価する上で流域の地質や植生・林齢に着目して、雨量・流量などの指標から流域特性を整理することは重要な課題である。本研究の結果からその中でも地質条件や基岩の性質は水源涵養機能に大きく影響を与えることが示された。降雨時の流量を見ると、花崗岩流域では降雨時に流出せず基岩内に貯留されて遅れて流出する成分の割合が大きかったのに対し、堆積岩流域では降雨時の流出率が高かった。年間の流量から決定される流況曲線を比較すると、この堆積岩流域では花崗岩流域と比べて降水量が約2倍で、通常時の流量(平水流量)は花崗岩流域よりも大きかったが、流量がもっとも減少する時期の流量(渇水流量)は花崗岩流域よりも小さいという結果が得られた。また、堆積岩流域における林齢と流量の関係を見ると、林齢の増加とともに表層土壌が発達し、降雨時のピーク流量が緩和される傾向が見られたが、この緩和による変化は、花崗岩流域と堆積岩流域の差に比べて小さかった。これらのことから、流域の基岩地質は流出特性を決定する第一の要因であることが示された。この知見は、森林流域の水源涵養機能を正確に評価する上で基礎となる。しかし、この能力は森林の有無のみに依存するものではなく、森林土壌の状態が大きく影響することが従来から指摘されている。本研究のこれまでの成果として、森林土壌に加えて流域の基岩地質が流出特性を決定する第一の要因であることを示してきた。本年度の研究では、水の安定同位体指標を用いた、地下水・渓流水の平均滞留時間の推定値が、これらの山地の降雨流出特性を反映していることを明らかにした。

降雨の増減に対する流量の増減応答が激しい性質を持つ堆積岩流域では滞留時間が短く、一方、応答が緩やかな花崗岩流域では滞留時間が長くなることが示された。また、堆積岩流域内、花崗岩流域内それぞれ支流域間の滞留時間の相違は、流域の標高や地下部の集水構造を反映していることが明らかになった。すなわち、比較的容易に測定可能な安定同位体指標を用いることで、流域の降雨流出過程を整理することが可能になることを明らかにした。この知見は、森林流域の水源涵養機能を正確に評価する上で有効な手段であり、汎用性が高く、基礎として考慮されるべき指標である。また、これらの流出特性を考慮し、北米で開発された流域の渓流水質を再現する生物地球化学モデルを適用した。その結果、アジアモンスーン地域に属する日本の流域では、この気候特性に起因する水文特性を考慮・反映したモデルの改良を行う必要性が明らかになった。
腫瘍溶解ウイルス HF10を用いた唾液腺癌への新たな治療法の開発

申請者らは抗腫瘍単純ヘルペスウイルス1型HF10を分離し、HF10が様々な腫瘍において抗腫瘍効果を示すこと、抗癌剤との併用で抗腫瘍効果が増強されることを、マウスモデル等を用いて明らかにしてきた。唾液腺癌は放射線治療や抗癌剤が著効せず、新規治療法の開発が望まれている疾患である。唾液腺癌に対する新たな治療法を開発するため、本研究はHF10の唾液腺癌に対する抗腫瘍効果をin vitro、in vivoの両面から検討した。唾液腺癌細胞株、唾液腺癌由来初代培養株ともHF10の抗腫瘍効果は認められたが、過去の頭頸部扁平上皮癌と比べて効果が弱かった。また、5-FU、シスプラチンの抗腫瘍効果も検討したが、過去の頭頸部扁平上皮癌と比べて効果が弱かった。in vivoでは併用療法がよいと考え、5-FUのプロドラッグであるS-1とHF10の併用療法を検討した。唾液腺癌細胞株を耳下腺内に接種し、耳下腺腫瘍モデルマウスを作成した。S-1を3回経口摂取したあと、耳下腺腫瘍内にHF10を接種したところ、併用群で最も強力な抗腫瘍効果と生存延長効果を認めた。今後は、S-1とHF10併用療法で認められた抗腫瘍効果の増強メカニズムをin vitro、in vivoの両面から検討する予定である。具体的にはウェスタンブロッティング、免疫染色などで発現するシグナル蛋白を検討し、併用療法で活性化されるシグナル経路を検討する予定である。まずin vitroにおけるHF10、Sー1の抗腫瘍効果を検討した。またin vivoとして耳下腺腫瘍モデルマウスを作成し、S-1とHF10の併用療法につき検討できた。両者とも当初の予定通りの日程で結果が得られた。今後免疫染色を行い、腫瘍が溶解している地域にウイルス感染が認められるか検討する。また、併用療法で良好な効果が得られたメカニズムをin vitro、in vivoの両面から検討する予定である。癌細胞のみでウイルスが増殖し感染細胞を破壊させる、「腫瘍溶解ウイルス療法」が開発されてきた。我々は抗腫瘍単純ヘルペスウイルス1型HF10を分離し、HF10が様々な腫瘍において抗腫瘍効果を示すこと、抗癌剤との併用で抗腫瘍効果が増強されることを、マウスモデル等を用いて明らかにしてきた。また、頭頸部扁平上皮癌に対する抗腫瘍効果をin vitro、in vivoの両面から明らかにした。ところで、唾液腺癌は放射線治療や抗癌剤が著効せず、新規治療法の開発が望まれている疾患である。今回はHF10の唾液腺癌に対する抗腫瘍効果をin vitro、in vivoの両面から検討した。ヒト、マウス由来の顎下腺癌細胞株に対するHF10の抗腫瘍効果を検討したところ、HF10は増殖し、細胞変性効果をもたらした。また、HF10はウイルス力価(pfu)依存的に殺細胞効果を認めた。しかし顎下腺癌細胞株への抗腫瘍効果は、今まで検討した頭頸部扁平上皮癌への腫瘍効果より劣る結果となった。そこで、in vivoでは5-FUとの併用療法を検討した。まずは顎下腺癌細胞株をマウス耳下腺内に移植し、耳下腺腫瘍モデルマウスを作成した。マウスの治療はHF10と5-FUのプロドラッグであるTS-1を候補として用いた。併用療法によりマウス耳下腺腫瘍は著明に縮小し、一部のマウスにおいては腫瘍が消失した。今後は5-FUとTS-1で抗腫瘍効果が増強される理由を検討したい。最初に、in vitroにおける抗腫瘍効果の検討を行った。セルラインとしては、ヒト顎下腺癌細胞株(A253)、マウス顎下腺癌細胞株(WR21、SCA-9)を用意した。また初期培養細胞株としては、ヒト顎下腺癌細胞株(NSDC-5F)を名古屋市立大学病院で行った手術検体から培養・分離した。まずはHF10を感染させたところ、感染後の細胞では組織変性効果が認められ、また培養上清中には増殖したウイルスが認められた。次にHF10による抗腫瘍効果を検討したが、ウイルス力価(MOI)依存的な殺細胞効果を認めた。しかし、以前検討した頭頸部扁平上皮癌(FaDu、NSCC-1F、NSCC-2F)における抗腫瘍効果より高い力価を要した。次に化学療法剤としてシスプラチン、5-FUを用意し、抗腫瘍効果を検討した。どちらの腫瘍も濃度依存的な殺細胞効果を認めた。次に担癌動物モデルを作成した。マウス顎下腺は巨大であるため、その次に大きい大唾液腺である耳下腺に顎下腺癌細胞株を移植し、耳下腺腫瘍モデルマウスを作成した。ヌードマウスの耳下腺内にA253を移植し、耳下腺腫瘍モデルマウスを作成した。以前用いた頭頸部扁平上皮癌細胞(Fadu)と比べて、A253はHF10単独治療の効果が悪かったため、5-FUのプロドラッグであるTS-1との併用療法を検討した。HF10単独、TS-1単独でも耳下腺腫瘍は縮小し、抗腫瘍効果は認められたが、併用療法により腫瘍は著明に縮小し、一部のマウスでは腫瘍が完全消失した。

唾液腺癌は放射線治療や抗癌剤が著効せず、新規治療法の開発が望まれている疾患である。唾液腺癌に対する新たな治療法を開発するため、本研究はHF10の唾液腺癌に対する抗腫瘍効果をin vitro、in vivoの両面から検討した。唾液腺癌細胞株、唾液腺癌由来初代培養株ともHF10の抗腫瘍効果は認められたが、過去の頭頸部扁平上皮癌と比べて効果が弱かった。また、5-FU、シスプラチンの抗腫瘍効果も検討したが、過去の頭頸部扁平上皮癌と比べて効果が弱かった。in vivoでは併用療法がよいと考え、5-FUのプロドラッグであるS-1とHF10の併用療法を検討した。唾液腺癌細胞株を耳下腺内に接種し、耳下腺腫瘍モデルマウスを作成した。S-1を3回経口摂取したあと、耳下腺腫瘍内にHF10を接種したところ、併用群で最も強力な抗腫瘍効果と生存延長効果を認めた。今後は、S-1とHF10併用療法で認められた抗腫瘍効果の増強メカニズムをin vitro、in vivoの両面から検討する予定である。具体的にはウェスタンブロッティング、免疫染色などで発現するシグナル蛋白を検討し、併用療法で活性化されるシグナル経路を検討する予定である。まずin vitroにおけるHF10、Sー1の抗腫瘍効果を検討した。またin vivoとして耳下腺腫瘍モデルマウスを作成し、S-1とHF10の併用療法につき検討できた。両者とも当初の予定通りの日程で結果が得られた。以上の検討により、HF10、TS-1の併用治療によりマウス耳下腺腫瘍モデルマウスにおける抗腫瘍効果が認められた。TS-1は代謝されて5-FUになるが、5-FUはDNA合成を阻害するため、HF10の増殖も阻害すると考えられる。過去にも5-FUを含む化学療法剤は抗腫瘍単純ヘルペスウイルスの増殖を阻害することが報告されている(Kulu Y, Cancer Gene Ther. 2013Feb; 20 (2): 133-40.)。今回の検討ではHF10、TS-1の併用療法によりA253由来の耳下腺腫瘍が縮小したが、他の細胞株でも同様の所見が得られるか検討する予定である。また、HF10、TS-1の併用療法でA253由来の耳下腺腫瘍マウスモデルで腫瘍が縮小した点については、併用両方により抗腫瘍効果が増強された機序を検討する予定である。まずは組織切片を作成し、局所における効果をまずH&E染色で確認する。連続切片をHSV抗体で染色することにより、HF10感染領域と壊死している領域が一致しているかどうかを検討する予定である。また5-FUの前処置により、HF10感染で引き起こされたDNA damageが強くなり、より強力な抗腫瘍効果が得られた可能性を考えているため、gH2-AXなどでDNA damageを検討し、またATMなどDNA damageを修復する蛋白などについても発現を検討する。同様の効果がin vitroでも確認できるか、細胞染色、western blottingで検討する予定である。今後免疫染色を行い、腫瘍が溶解している地域にウイルス感染が認められるか検討する。また、併用療法で良好な効果が得られたメカニズムをin vitro、in vivoの両面から検討する予定である。
ラジオゲノミクス、定量的画像解析に基づく多角的な脳腫瘍診断法の開発

まず、後方視的に評価可能な画像データ収集および検討可能な画像パラメータの抽出を行った。MRI装置は九州大学放射線部の臨床用1.5Tもしくは3T MRI装置を使用した症例とした。当院における倫理審査委員会にて承認を得た後に収集を開始し、2003年までの解析にて膠芽腫症例は118例、悪性リンパ腫は52例の画像データが使用可能であった。共通して使用可能なシーケンスは造影前後のT1強調画像および一部の症例にて拡散強調像から得られるみかけの拡散係数(ADC)値が使用可能であった。摘出された腫瘍標本より得られた遺伝子データに関しては後ろ向きにはIDH1やTERT遺伝子データが取得されていたため、TERT遺伝子変異の有無について画像所見の特徴を解析し、ASNR55th Annual Meeting & NER Foundation Symposiumにて報告した。論文作成は終了し、現在投稿中である。同時にMRI撮像パルスシーケンスの開発および最適化を行った。複数の遺伝子変異有無を予測するためにはより多くのパラメータを用いる事が望ましいが、単に撮像シーケンスを増やすだけでは撮像時間の延長につながるため、臨床現場で用いる際には撮像時間を減らす、つまりある程度撮像条件を限定することが求められる。ただし、発生部位や増強効果、細胞密度、腫瘍血流量や分子学的特性の情報が正確に得られるように、また、得られたデータより多くの特徴量が抽出できるように撮像シーケンス数、スライス枚数・スライス厚などを考慮し、撮像条件を設定した。また、臨床データとして年齢・性別、既往歴、血液データを記録する。倫理審査委員会承認後に脳腫瘍患者撮像を行い、前向きにデータ取得を行う予定であったが、今回研究代表者は海外留学のため、廃止申請を行った。当院における倫理審査委員会にて承認を得た後に収集を開始し、2003年までの解析にて膠芽腫症例は120例程度の画像データが使用可能であった。現在論文準備中である。倫理審査委員会承認後に脳腫瘍患者撮像を行い、前向きにデータ取得を行っている。これと平行して遺伝子情報のプロファイリングを行う予定である。後ろ向き解析にて、120例程度の膠芽腫の画像データを収集でき、造影前後のT1強調画像および一部の症例にて拡散強調像を用いた解析が可能であった。

倫理審査委員会承認後に脳腫瘍患者撮像を行い、前向きにデータ取得を行う予定であったが、今回研究代表者は海外留学のため、廃止申請を行った。MRを用いた脳腫瘍の単遺伝子変異有無の鑑別法・予後推定法の確立に向け、収集された脳腫瘍術前患者の画像データおよび遺伝子データを基に定量的な解析を行う。定量評価が困難である場合は、コンピュータ支援診断を行う事により遺伝子変異有無の予測を行う。具体的には人工神経回路であるニューラルネットワークを用いて学習させる事で診断システムの構築を行う。また、MRを用いた脳腫瘍の複数遺伝子変異有無の鑑別法・予後推定法の確立に向けて、収集された脳腫瘍術前患者の画像データおよび遺伝子データを基に定量的な解析を行う。次世代シークエンサーによる高精度な解析により、膨大なデータ量となる事が予測される。通常の機器による解析が困難である場合もしくは多大な時間を要する場合は、スーパーコンピュータによる解析を検討している。科学技術計算を主目的とするコンピュータであり、ビッグデータ解析を可能とする。前年度までに得られた多数の画像データおよび膨大な遺伝子データを解析する事で特定の遺伝子変異の検出や予後推定法の確立を行う。将来的にはPET/MRIを用いた評価も検討している。九州大学病院では平成25年度にPET-MRIが導入され、平成26年度より本格的な運用が開始されている。PET-MRIはMRIの高い濃度分解能をPET画像に反映することにより、レジストレーションや定量精度の向上がなされる。この事は、MRIから得られる細胞拡散、腫瘍血流量や分子学的特性の情報に高精度な代謝情報が加わることで包括的な画像診断が可能となり、脳腫瘍の悪性度や治療後の再発・放射線壊死鑑別など現在の画像診断における課題に対して詳細なデータを提供するものとされている。正確な位置情報をさらに組み合わせる事により遺伝子変異に基づいた腫瘍発生の起源に迫る事が期待される。備品購入の際に定価より割引があったため、少額の次年度使用額が生じたが、決定ベースは99.71%とほぼ計画通りとなっている。現在論文準備中であるため、英文校正もしくは雑誌によって投稿費用が異なるため、若干の余裕ももって英文校正や雑誌投稿が計画できるものと考えている。
出前授業方式による学生の環境教育実践力育成－「多国間環境問題解決型授業」を事例に

平成23年度から26年度までの4年間に,環境問題の教材化・授業化及び出前授業による学生の社会科授業実践力の育成を研究テーマとして取り組んだ。その成果として,一つは越境する海洋環境の管理問題の教材としてサケ・アニメーション等を開発し,授業による検証を行った。また越境する大気汚染問題の教材及び授業を開発した。もう一つは,学部生・大学院生による出前授業形式の授業力育成の可能性について実践的に検証した。それらの取り組みの有効性と課題を学生との共同で学会発表し,また論文として公表した。今年度は,多国間環境問題解決型授業開発事例として「海洋(水)環境」をテーマとする研究計画の第2年次である。持続可能な海洋環境の保全・資源管理という観点から、海洋の漁業資源に焦点化し、教材開発とそれを用いた教員養成・教員研修での実践、その成果の発表を行った。また、海外での事例開発や実践の可能性を探るための調査・研究交流に取り組んだ。今年度の成果の概要は以下のようにまとめられる。1.海洋をテーマとする教材開発・授業開発事例を2回に亘り新潟市内での教員研修の場で提供し、授業実践への可能性を検討した。また、その成果を日本環境教育学会大会(立教大学・8月)にて自由研究発表した。2.「海の魚は誰のもの」という鮭の回遊ルートと200海里経済水域の関係から、自然資源としての魚類資源の公正・効率的な利用・管理のあり方を考えるためのアニメーション教材を開発し、その途中経過・成果を日本社会科教育学会全国大会(東京学芸大学・9月)で発表・公表した。また、その発表を踏まえて、アニメーション教材の修正を図り、教材を完成させた。更に、本アニメーション教材「海の魚は誰のもの」を活用した漁業資源管理と保全授業プランを作成し、教員養成学部の講義で実践しその可能性について検証した。3.アニメーション教材「海の魚は誰のも」とそれに基づく授業プランを基に、大学院生自らが授業プランを作成した。学生の授業構想・授業実践力形成のため手かがりとすることができた。次年度、本プランを基に学校で出前授業的に実践する予定である。4.東アジアの海洋環境問題を複数の関連する国・地域の学校で活用し,教育実践するための教材として活用できるように、台湾での海洋資源管理・保全の事例研究に取り組んだ。また、今後の研究・実践交流の可能性について、台湾の学校と協議した。今年度前半は、多国間環境問題解決型授業開発事例として「海洋(水)環境」をテーマとする研究計画の第3年次及び、後半は「大気環境」をテーマとする研究計画の第1年次に位置する。今年度の研究成果の概要は以下の通りである。1.「海洋環境」をテーマとする教材開発・授業開発事例を基に、大学院生(ストレートマスター)と筆者による模擬授業を新潟市総合教育センター主催の教員研修の場で実践し、授業実践への可能性を検討した。2.「海洋環境」をテーマとする教材開発・授業開発事例を基に、現職教員大学院生が勤務校で小学校5年生社会科「水産業」の単元で研究開発授業に取り組み、大学院生はその成果を基に修士論文としてまとめた。3.1及び2の大学院生による異なる実践事例を基に、日本社会科教育学会全国大会(山形大学・10月)自由研究分科会で大学院生との共同研究発表を実施した。4.1の実践研究をふまえて、実践研究報告を「三井物産環境基金2011年度一般助成研究報告書」の場を借りてまとめ,公表した。5.「大気環境」をテーマとする教材開発・授業開発に,大学院「環境教育特論」の受講大学院生とともに取り組み、アジア大気汚染研究センターでの専門研究者への聞き取り調査等を実施した。6.「大気環境」をテーマとする教材開発・授業開発の事例として「越境する大気汚染問題」として中国のPM2.5問題を取り上げ、「環境教育特論」受講院生がその授業プランを作成した。7.「大気環境」をテーマとする教材開発・授業開発のために、中国北京師範大学実験小学校を訪問し、中国における大気汚染の実態や環境教育の事例等について聞き取りした。今年度は、多国間環境問題解決型授業開発事例として「海洋(水)環境)」をテーマとする2年間の研究計画の第1年次である。陸地とは異なる海洋環境の特性に着目し、持続可能な海洋環境の保全という観点から、海洋ゴミ汚染問題、海洋の漁業資源・地下資源問題に焦点化し、その解決の為に東アジアの国々を中心に、どのような国際的な連携協力が必要かを考える国家間問題解決型授業の開発と学生による出前授業実践に取り組み始めた。第2次世界大戦以降、世界的には二百海里経済専管水域設定に見られるように、国家による海洋の分割と管理を推し進めてきた。

しかし、海洋の特性ー海流・野生生物としての魚類の生態等ーや「大気・海洋・海洋生態系という地球環境システムの変動」に関する研究を踏まえると、「海洋」問題解決の為には人為的な「境界」設定の目的と課題を踏まえた、境界を越えた国際的共同体制や連携が必要となる。今年度は境界を越える海洋ゴミ漂着問題と二百海里経済専管水域を越えて回遊する漁業資源管理をテーマに、大学院生及び学部生が教材研究と授業開発に取り組む活動を組織した。又「水環境」の維持・改善の在り方を巡る授業開発に取り組んだ。授業開発と出前授業の実践に関しては、今年度は学部3年生8名が「水環境」の維持・改善に関する4時間の単元を開発し、2012年3月に附属小学校4年生のクラスで授業実践に取り組み、その成果と課題の分析に取り組み始め、その研究成果を24年度に纏める予定である。又、今年度は特に日本と韓国との「海洋」問題に関する授業研究交流のために、韓国ソウル教育大学校等の社会科教育研究者と授業開発事例を巡る検討・交流を行い、韓国との研究交流を促進する方向で調整した。以上のように、4年次研究の1年次として「海洋」をテーマとする国家間問題解決型授業開発と出前授業実践に取り組み、また韓国の研究者との研究交流を推進してきた。最終年度の平成26年度には,本研究4年間の総括と4年目の課題に,主に以下の3つの観点から取り組み,成果を確認することができた。一つ目は,11月に日本社会科教育学会第64回全国大会自由研究発表において,平成23年度から平成25年度までの過去3年間の学生のフィールドワークと授業構想及び出前授業による授業力育成の研究についてリフレクションし,その成果と課題を明らかにした。環境教育を含めて,学部3年生を対象に取り組んできた出前授業型の授業力育成の意義について論じ,それらを日本社会科教育学会全国研究大会発表論文集第10号と新潟大学教育学部研究紀要第7巻第2号(平成27年3月)にまとめた。二つ目の取組みは,国境を越える海洋・大気環境問題について国際的視野から考えることである。5月に来日した北京師範大学及び師範大学実験小学の教員等と日中の小学校授業について意見交流した。12月に別の用務で北京師範大学実験小学校を訪問し、授業交流と昨年度からの研究課題である中国の大気汚染教材化のために北京の実情等を把握して,越境する環境問題の教材を深めることができた。三つ目の成果は,この4年間の取組み成果と課題を明らかにするために,3月に桜美林大学四ッ谷キャンパスで開催された日本社会科教育学会等の開催による「原発事故と水産業」に関するシンポジウムに参加し,また3月末には小学校教員の経歴を持ち,公害教育実践と原発事故と福島の水産業の授業構想に取り組んでいる琉球大学白尾裕志氏に学生の授業力育成と越境する環境問題等の社会事象の扱いについて評価して戴き,本研究の成果と今後の課題を明確にすることができた。上記以前の3年間の研究成果として,1越境する海洋問題を考えるためのサケアニメーション教材作成とその授業活用による効果,2大学院生によるサケアニメーション等活用の出前授業の成果の学会・論文発表が挙げられる。社会科教育学平成24年度は以下の目標を設定して研究に取り組んだ。1.「海洋環境」をテーマとして、海洋資源問題に関する多国間環境問題解決型授業の見直し・修正と教材・授業開発と出前授業の実践に取り組む。2.台湾の事例を取り入れた授業開発に取り組み、東アジアの国・地域の学校で共通して実践するための教材開発に取り組む。
新III-V族混晶を用いたガリウム砒素基板上長波半導体レーザ

1.InAs基板上へのInTlAsの分子線結晶成長を試み、T1組成0.12%程度のInTlAsが成長できたことをラザフォード後方散乱分析と組み合わせた二次イオン質量分析による元素定量分析により確認した。また、このInTlAsの格子定数はInAuよりも小さいことをX線回折法により発見した。2.GaAs基板上へのGaTlAsの分子線結晶成長を試み、成長温度を150°Cまで下げることによりTl組成を2.8%まで増大できることを見いだした。また、このような低温成長における砒素分子線圧力の影響についても調べた。3.高温分子線セルによる固体ボロンの蒸発によりBGaAsを分子線結晶成長する試みでは、2000°Cまで高温分子線セルの温度を上げても十分な分子線強度が得られないことがわかった。これに代えて分子線結晶成長装置にガスソースセルをとりつけて、トリエチルボランを用いたBGaAsの有機金属分子線結晶成長を開始した。4.種々の(11l)基板上のひずみ量子井戸におけるバンド間遷移の偏光異方性を、無限に高い障壁高さを仮定し、スピン軌道分裂バンドの影響をとりいれて計算した。さらに(110)基板上のひずみ量子井戸における価電子帯の基底状態を、障壁高さの有限性をとりいれて計算した結果、障壁層におけるスピン軌道分裂バンドが量子井戸の基底状態の波動関数に重大な影響を与えることがわかった。5.(110)GaAs傾斜基板上へ成長したGaAsおよびAlGaAsの表面を原子間力顕微鏡で観察した結果、準周期的な段丘構造を見い出した。また、(001)GaAs基板上へ成長したAlGaAs/InGaAs/AlGaAsダブルへテロ接合に関し、成長の各途中段階での表面を原子間力顕微鏡で観察し、持続性光伝導との関連を調べた。6.波長可変パルスレーザを励起光源とするフォトルミネッセンス励起分光システムを構築した。本研究は、InGaAsP/InP系にかわる新しい材料系としてBGaTIAs/GaAs系を提案し、この材料系により温度特性のよい1.5μm帯半導体レーザを開発することを目的としている。初年度の平成10年度は、分子線エピタキシャル結晶成長(MBE)装置の改造を行なった上、GaAs基板上にInGaAs、TIGaAs、BGaAsの各単層膜結晶成長を開始。各単層膜について走査型電子顕微鏡(SEM)による成長膜厚の評価、X線ロッキングカーブ測定による混晶組成評価、微分干渉顕微鏡による成長表面観察を行なった。また、フォトルミネッセンス評価システム構築のため、分光器等のハードウエアと、それらの制御およびデータ処理のためのソフトウエアを揃えた。さらに本研究に深く関連した研究として、傾斜基板上に成長したGaAs表面の原子間力顕微鏡での観察を行なった。また、傾斜基板上の半導体ひずみ量子井戸の光学特性(特に偏光異方性)について、スピン軌道分裂バンドを取り入れた多重バンド有効質量近似による計算を行なった。以上の結果として、TI、In、Ga、B、As、それぞれの分子線フラックス量の温度依存性のデータおよびエピタキシャル薄膜結晶の成長速度に関するデータが得られた。フォトルミネッセンス評価システムは、主要なハードおよびソフトウエアがほぼ揃った。また、GaAs傾斜基板上にエピタキシャル成長したGaAs表面の原子間力顕微鏡での観察を行なった結果、準周期的な段丘構造が観測されるなど成長様式に関する知見が得られたので論文発表した(Journal of Crystal Growth 194(1998)277-285)。

傾斜基板上のひずみ量子井戸の偏光異方性の計算の結果、ひずみによって偏光異方性が著しく変わることがわかり、1998年秋季日本物理学会で発表した(27aYN-19)。1.GaAs基板上へのTlGaAs成長を試み、Tl組成0.16%程度のTlGaAsが成長できたことをX線回折法により確認した。この結果は、島根大学紀要33(1999)101-108に発表した。2.InAs基板上へのTlInAs成長を試み、Tl組成0.12%程度のTIInAsが成長できたことをラザフォード後方散乱分析と組み合わせた二次イオン質量分析による元素定量分析により確認した。また、このTlInAsの格子定数はInAsよりも小さいことをX線回折法により発見した。この結果は、第47回応用物理学関係連合講演会で発表予定であるとともに、Jpn.J.Appl.Phys.に投稿中。3.高温分子線セルを用いてGaAs基板上へのBGaAs成長を行なった。4.GaAs基板上にMBE成長したAlGaAs/InGaAs/AlGaAsダブルヘテロ接合に関し、成長の各途中段階での成長表面を原子間力顕微鏡で観察し、表面形状と持続性光伝導との関連を調べた。この結果は、J.Cryst.Growth209(2000)440-444に発表した。5.光学架台上に分光器等の光学系を配置し、波長可変パルスレーザを励起光源とするフォトルミネッセンス分光システムを構築した。6.半導体ひずみ量子井戸の光学特性(特に偏光異方性)について、スピン軌道分裂バンドを取り入れた多重バンド有効質量近似による計算を行なった。この結果は、J.Appl.Phys.86(1999)5663-5677に発表した。7.トリエチルボランを用いた有機金属MBE法のためのガス供給制御系および除害システムを導入した。2.GaAs基板上へのGaTlAsの分子線結晶成長を試み、成長温度を150°Cまで下げることによりTl組成を2.8%まで増大できることを見いだした。また、このような低温成長における砒素分子線圧力の影響についても調べた。これらの結果を2000年秋季応用物理学会4p-ZA-13、2001年春季応用物理学会29a-G-6および2001年結晶成長/気相成長国際会議で発表。3.分子線結晶成長装置にガスソースセルをとりつけ、またガス排気用のターボ分子ポンプにインターロック機構をとりつけて、トリエチルボランを用いたBGaAsの有機金属分子線結晶成長を開始した。4.(110)基板上のひずみ量子井戸における価電子帯の基底状態を、障壁高さの有限性とスピン軌道分裂バンドの影響をとりいれて計算した結果、障壁層におけるスピン軌道分裂バンドが量子井戸の基底状態の波動関数に重大な影響を与えることがわかり、2001年International Conference on Indium Phosphide and Related Materialsで発表。5.波長可変パルスレーザを励起光源とするフォトルミネッセンス分光システムにおいて、信号検出系に高速デジタルオシロスコープを組み込み、高速パルス信号が取り込めるようにした。
ナラティヴを用いたレジリエンス要因の解明および医療スタッフの患者対応指標の開発

本研究では質的研究法と量的研究法を用いた多角的検討を行った。1.患者を含む成人期・高齢期の人々のナラティヴを通して逆境を乗り越えて前向きに生きることを可能ならしめているレジリエンス要因の解明、2.レジリエンス経験者の主観的QOLの経時的変容の検討、3.レジリエンス尺度を開発し、青年期から高齢期を対象とした広域調査の実施。より良い医療の実現に向けて、4.看護師のストレス要因、5.患者対応指標への手がかりのまとめ、6.看護師の視点から現場に望むこと、7.患者のQOLを高めるために、医療スタッフや医療全般に関して患者や家族が感じていることについての広域調査を行った。本研究の目的は、(1)患者および青年期から高齢期の人びとを対象としたレジリエンス(resilience)に関する研究、および(2)医療現場において患者のQOL(生活の質)を高め、より良い医療環境を実現するために患者の心身の状況に応じて対応できるような医療スタッフの一助となるものを開発することである。2014年度は、(1)に関してはレジリエンスを主とした質問紙調査への準備としての資料収集を行い、質問紙構成を行った。また、本研究においては、narrative(語り)を用いてレジリエンス要因を多角的に解明することを目的としているため、レジリエンス経験者へのインタビュー調査の準備を開始している。質問紙による量的研究だけでなく、従来データ蓄積の少ない質的研究法をも用いて逆境から立ち直ることが可能な人びとの諸要因を多角的に明らかにすることは意義がある。(2)に関しては、ICU(集中治療室)や一般病棟において、医療スタッフが患者の心理的状況がよく分からないために患者ー医療スタッフ間のコミュニケーションに戸惑いを感じることがあることはどこの医療機関においてもみられることである。そこで先ず、現場の状況を把握するために双方からの聞き取り調査を開始している。2014年度は研究分担者である医師が担当した患者で、ICU(集中治療室)から一般病棟に移り容態が安定し、本研究への同意の得られた患者へのインタビュー調査を行い、さらに、当該患者を担当した医療スタッフに対してもインタビュー調査を行った。現在のところまで行ったインタビュー調査内容は随時まとめ、今後の継続調査へも活用できるように分析を行っているところである。本研究の目的は、(1)患者および青年期から高齢期の人びとを対象としたnarrativeを用いたレジリエンス(resilience)に関する研究、および、(2)医療現場において患者のQOL(生活の質)を高め、より良い医療環境を実現するために患者の状況に応じて対応できるような医療スタッフの一助となるものを開発することである。(1)に関しては、レジリエンスに関する質問紙調査および、narrative(語り)を用いてレジリエンス要因を多角的に解明することを目的としている。2015年度においては、レジリエンス経験者へのインタビュー調査を中心に行った。(2)に関しては、医療スタッフが患者の心理的状況がよく分からないために患者ー医療スタッフ間のコミュニケーションに戸惑いを感じることがあることはどこの医療機関においてもみられることである。本研究においては、研究分担者である医師がICU(集中治療室)の担当医であるため、患者および医療スタッフへのインタビュー調査はICU関連に絞ることとした。2015年度も2014年度に引き続き、ICU(集中治療室)から一般病棟に移り容態が安定し、本研究への同意の得られた患者へのインタビュー調査を行い、さらに、当該患者を担当した医療スタッフに対してもインタビュー調査を行っている。インタビュー調査内容は随時まとめ、分析を行っているところである。また、患者サイドからの医療に関する多くの意見を得るため、2015年度は過去に入院経験を持つ人びとに対してもインタビュー調査および質問紙調査を開始している。(1)に関しては、2015年度はnarrative(語り)によるレジリエンス研究を中心にした。2015年度は、医療に関連するレジリエンス経験を持つ方へのインタビュー調査を行った。インタビュー調査の場合、当方の通常業務との兼ね合いもあり、依頼の段階における調査協力者との時間調整も難しいものがあるが、インタビュー調査のペースとしては順調に進めることが出来ている。(2)の医療現場におけるインタビュー調査に関しては、患者に支障のないことが最優先されることは言うまでもない。ICUという特殊な環境における「患者ー医療スタッフ」間であることと、ICUから一般病棟へ移り、容態が安定し、さらにインタビュー調査が可能であり、かつ調査協力に同意された患者を対象とするため、かなり対象者の制約がある。また、高齢者が多いため認知的側面における制約もあり、該当者の選出に苦労するところではある。しかし、より良い医療環境を実現していくためには、患者の家族の視点も重要である。従って家族からの聞き取り調査も行っており、今後の医療のあり方を検討していくための貴重な意見も得ている。また、医療に関する多くのデータ収集を行うため、2015年度は当該病院に限らず、過去に入院経験を持つ人びとおよび家族に対するインタビュー調査および質問紙調査を行った。忌憚のない意見も得られ、これらも合わせて医療スタッフ教育にもつなげることができるように随時まとめを行っている。本研究の目的は、(1)患者および青年期から高齢期の人びとを対象としたnarrativeを用いたレジリエンス(resilience)に関する研究、および、

(2)医療現場において患者のQOL(生活の質)を高め、より良い医療環境を実現するために患者の状況に応じて対応できるような医療スタッフの一助となるものを開発することである。(1)に関しては、narrative(語り)を用いて様々な辛さを抱えつつも前向きに生きる人びとを対象にインタビュー調査を行ってきている。平成28年度においては、内容に応じて協力者の承諾の元、継続調査を実施した。量的研究だけでなく、従来データ蓄積の少ない質的研究法をも用いて逆境から立ち直ることが可能な人びとの諸要因を多角的に明らかにすることは意義があり、また、継続調査を実施することによって興味深い心理的変化過程を得ることができている。(2)に関しては、医療スタッフが患者の心理的状況がよく分からないために「患者ー医療スタッフ」間のコミュニケーションに戸惑いを感じることがあることはどこの医療機関においてもみられることである。医療現場での調査は医療機関の諸事情により当初の予定を変更せざるを得ない状況が生じるが、協力の得られた医療機関において、重症病棟を担当する医療スタッフへの質問紙調査およびインタビュー調査を行った。現在も調査は継続中であるが、回収した質問紙調査の分析を行っている。より良い医療環境の実現のために医療スタッフおよび入院経験のある患者に広く調査を行っているが、立場の異なる両者の意見を聞くことによって、より良い医療環境を実現するためには何を改善すべきか等、現在の医療現場の問題点も明らかになってくる。質問紙調査およびインタビュー調査内容は随時まとめ、更に調査を進め、今年度は総括を行う。平成28年度は業務多忙であることや諸般の事情により当初の予定よりも遅れた。(1)narrative(語り)によるレジリエンス研究に関しては、インタビュー調査の場合、当方の通常業務との兼ね合いもあり、依頼段階からの調査協力者との時間調整も難しいものがあるため、予定通りには進みにくい。しかし、平成28年度は本人の承諾の元、継続インタビュー調査をも実施し、レジリエンス要因に付随する心理的側面の興味深い変化も見出されている。昨年度までに得た患者のnarrativeデータ以外に、新たな視点も加えたレジリエンス研究を進めることが出来ている。(2)医療の現場での調査に関しては、その時点での医療現場の状況に大きく左右されるため、想定外の問題も生じ、予定を変更せざるを得ない状況も生じる。従って、諸般の事情により当初の予定よりも遅れたが、昨年度は、調査対象を重症病棟を担当するスタッフに絞り、協力の得られた複数の医療機関において質問紙調査およびインタビュー調査を行った。また、入院経験のある患者および家族の立場からの意見は昨年度までにも調査を行っているが、両者の立場からの意見を収集することにより、より良い医療環境を実現していくためには何が必要であり、何を改善すべきであるのか等、現在の医療現場が共通して抱える問題も見出されている。今後も可能な限り、さらに広くデータ収集を行っていく。本研究の目的は、ナラティヴを用いたレジリエンス要因の解明および医療スタッフの患者対応指標の開発である。
富士山の永久凍土―その特性・分布・地形変化への影響―

温暖湿潤な日本において富士山の永久凍土をモニタリングし,温暖化にともなうその変動と永久凍土の変化に伴う周辺環境の変化を明らかにしたく,研究を実施した。2012年から2014年まで山頂部の2ヵ所で永久凍土の連続観測に成功した。また,富士山の南北断面に設置した表層地温の観測結果から,富士山全体の表層地温分布をGISを用いて推定した。永久凍土の下限は北面で3050-3150 m,南面で3450-3600 mと推定できた。一方,山頂部でも永久凍土が存在しない場所が多いことも明らかになった。地盤の透水性がよいところでは,降雨による熱輸送が凍土を越年させないため,富士山の永久凍土分布は点在的となっていた。本研究では,国内でもっとも寒冷な環境にあり永久凍土が存在する富士山山頂部において,地温の季節変化・経年変化と,地温を支配する諸要因(気温,日射,降雨,積雪,地盤の熱特性など)を観測し,それらの関係性を定量的に明らかにし,物理探査も援用して,これまで明らかではなかった富士山の永久凍土分布を求める。さらに地形変化を観測し,気候変化に伴う凍結融解状況の変化が,生態学的に日本唯一の上部高山帯とされる山頂部の地盤に与える影響を評価する。とくに(A)永久凍土分布と(B)永久凍土環境下の崩壊地拡大を評価するために,2年間(2冬3夏),地温と多岐にわたる気象・地質・地形要素を観測し,各要素間の関係式を作成するとともに,GISを用いて空間的に拡張することを目指している。そのために当該年度は,データロガーを用いた地温と関連する気象要素の通年観測および走査型レーザー測量器を用いた再測量(地形変化観測)を行った。地温測器のデータ回収・メンテナンスは,610月に実施した。調査の一部はNPOが管理する旧富士山測候所を活用して行った。GISを用いて,山体上の日射量分布と風背積雪域を評価し,その結果に基づき,風衝地の表層地温分布を算出し永久凍土分布を見積もった。また,永久凍土観測点の地温と山頂気温の関係式を求め,測候所の観測記録から,過去の表層地温の変動について推定した。成果の一部の結果は2013年5月の地球惑星科学連合大会での発表した。また2014年6月の第4回欧州永久凍土会議での発表を予定している。本研究は,国内でもっとも寒冷な環境にあり永久凍土が存在する富士山山頂部において,地温の季節変化・経年変化と,地温を支配する諸要因(気温,日射,降雨,積雪,地盤の熱特性など)を観測し,それらの関係性を定量的に明らかにし,物理探査も援用して,これまで明らかではなかった富士山の永久凍土分布を求める。そのために当該年度は,携帯型掘削機による観測孔(3m,1ヵ所)掘削,データロガーを用いた地温と関連する気象要素の通年観測,走査型レーザー測量器を用いた測量(地形変化観測),二次元電気探査(ERT)を用いた凍土分布の調査を行った。その他,既存の地温測器のデータ回収・メンテナンス(610月)も実施した。また,GIS上で50mメッシュDEMから遮蔽物(雲・積雪)がない場合の山体上の日射量(日射量上限)分布図を作成し,風衝地(積雪が付きにくいところ)16地点において観測中の表層地温との対応関係を明らかにした。その結果は3月末の地理学会で発表したほか,2013年5月の地球惑星科学連合大会での発表を予定している。本研究では,国内でもっとも寒冷な環境にあり永久凍土が存在する富士山山頂部において,地温の季節変化・経年変化と,地温を支配する諸要因を観測し,それらの関係性を明らかにし,物理探査も援用して,これまで明らかではなかった富士山の永久凍土分布を求める。