hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補助溶媒を用いた溶媒抽出法によらない溶質の濃縮法

水溶液中の微量の溶質を効果的に濃縮する方法を確立した。従来の溶媒抽出法では、溶質に良く馴染む有機溶媒を加えて、水溶液中の溶質を有機溶媒に抽出するが、本法では、溶質に馴染まない有機溶媒を加えて、水溶液中の溶質を分液漏斗壁に捕集する。本法は、従来の溶媒抽出法に比べて、1)添加する有機溶媒(補助溶媒)に液量が極端に少なくて済む、2)濃縮効率を格段に向上させることができる、3)有害な有機溶媒を用いなくてよい、4)補助溶媒は一度使用したものを繰り返し用いることができる、といった利点がある。初めに陰イオン界面活性剤を溶質として、基礎的な濃縮条件を検討した。その結果、メチレンブルーと陰イオン界面活性剤のイオン対が1mlのヘプタンを添加して振り混ぜるだけで、効果的に分液漏斗壁に捕集されることが明らかになった。分液漏斗壁に捕集されたイオン対はエタノール(10ml)によって容易に溶かし出すことができる。500mlの試水を用いた場合、50倍の濃縮率を達成することができる。本法を河川水および水道水に適用したところ、公定法とほぼ同じ値が得られた。この成果は、Anal. Sci.,18,347-350(2002)に"Concentration on Glass Separatory Funnel Wall of Anionic Surfactants by Ion Association with Methylene Blue"と題して公表した。次に、溶質として有機合成色素を用い、補助溶媒の効果を調べた。その結果、陽イオン性色素はヘプタンあるいはオクタンを補助溶媒として用いると、ほぼ定量的に分液漏斗壁に捕集され、いったん捕集された色素はエタノールによって容易に溶かし出すことができることが判明した。さらに、本法を金属オキシン(8-hydroxyquinoline)錯体に適用したところ、補助溶媒を添加すれば、ほぼ定量的に分液漏斗壁に捕集できることが判明した。以上、要約すると、ヘプタンのような無極性の溶媒の少量(約1ml)を水溶液に添加して振り混ぜることによって、従来、クロロホルムに抽出されていた溶質を分液漏斗壁に効率よく捕集することができる。この新しい方法は、従来の溶媒抽出法に取って代わる濃縮法になりうる。陰イオン界面活性剤を1-hexaneを補助溶媒として用いて、分液漏斗壁に効果的に捕集することに成功した。100500mLの試料水溶液を分液漏斗に採取し、10_<-3>Mのメチレンブルー溶液を試料100mL当たり3mL加え、そこに数滴の1-hexaneを添加して、激しくかき混ぜ、その後で、静置すると、陰イオン界面活性剤がメチレンブルーとのイオン対として分液漏斗壁に捕集される。試料水溶液を分液漏斗から排出させて、分液漏斗壁を10mLのMIBKで洗浄して、その吸光度を測定して、試料水溶液中の界面活性剤濃度を求めることができる。従来の溶媒抽出法が有機溶媒と試料水溶液との間の分配現象に基づいているのに対して、今回開発した方法は、分配に基づかないため、濃縮効率が試料水溶液の量には依存しないという利点がある。さらに、従来の公定法はクロロホルムのような有害な溶媒を多量に使用しているのに対して、本法は、そのような溶媒を用いず、比較的無害な1-hexaneを数滴使用するだけであり、環境に優しい濃縮法であるということができる。本法を河川水、水道水に適用したところ、公定法とほぼ同じ値が得られた。現在、この結果をとりまとめて論文を作成中である。今回開発した濃縮法は、界面活性剤のみならず、他の疎水性溶質にも適用できることが判明した。即ち、水溶液中の金属イオンを濃縮する場合、適当な錯化剤を加えて、錯体として、分液漏斗壁に濃縮できることが、鉄(III)及びアルミニウム(III)を用いた実験から明らかになった。

その結果、陽イオン性色素はヘプタンあるいはオクタンを補助溶媒として用いると、ほぼ定量的に分液漏斗壁に捕集され、いったん捕集された色素はエタノールによって容易に溶かし出すことができることが判明した。さらに、本法を金属オキシン(8-hydroxyquinoline)錯体に適用したところ、補助溶媒を添加すれば、ほぼ定量的に分液漏斗壁に捕集できることが判明した。以上、要約すると、ヘプタンのような無極性の溶媒の少量(約1ml)を水溶液に添加して振り混ぜることによって、従来、クロロホルムに抽出されていた溶質を分液漏斗壁に効率よく捕集することができる。この新しい方法は、従来の溶媒抽出法に取って代わる濃縮法になりうる。
掘削地盤の3次元変形・破壊メカニズムの解明と合理的な予測システムの提案

本研究では、まず地盤材料の構成式とその応用に関する今までの研究成果をベースに、地盤の掘削問題(トンネル掘削および山留め掘削)を地盤と構造物の3次元相互作用問題として捉え、(1)地盤材料の変形・強度特性、(2)既設構造物の荷重および剛性、(3)構造物と地盤の境界面の力学特性、(4)施エプロセス(工法の違い)を適切に考慮した有限要素解析を行い、掘削地盤および既設構造物の応力・変形挙動を精査した。また、解析に対応したモデル実験も併せて行い、解析・実験の両面から、掘削地盤の3次元変形・破壊メカニズムを明らにした。具体的には以下の成果が得られた。(1)トンネルや山留め掘削時の土圧や地盤の変形が地盤材料の物性を適切に考慮した構成モデル(subloading tij model)を用いた解析定性的・定量的に予測できることを示した。(2)さらに、既設構造物の剛性だけでなくその荷重が地盤の挙動に与える影響(現在は殆ど考慮していない)についても、実験・解析の両面から検討し、本解析法で定性・定量的な評価ができることを示した。(3)間隙水の影響を考えた掘削問題の解析を行った。その結果、既設構造物荷重や施工過程はもとより、間隙水の移動の影響含め、地盤の変形や作用土圧、水圧を総合的に解析することが可能となった。(4)2次元での解析・実験結果や従前の予測法と3次元の実験および解析結果と比較し、2次元解析や従前の予測法の問題点やその適用限界を明らかにした。1.地盤材料の構成モデルの検証と種々の材料に対するパラメータの同定解析で用いる弾塑性モデルは、中間主応力の影響、ひずみ増分方向の応力経路依存性、(3)3次元応力条件下で応力-ひずみ-ダイレイタンシー関係におよぼす密度・拘束応力影響も考慮できるモデルである。そして、その材料パラメーターは材料が決まれば一義的に決めることが出来、密度/拘束応力の影響を受けない。その適用性を三軸試験、平面ひずみ試験、3主応力制御試験で検証した。また、構造の影響や応力誘導異方性を考慮したモデルへの拡張もはかった。また、実際の現場に多い中間土等についてもパラメーターの同定を行い、現地の地盤構成や通常の地盤調査・試験からも大略のパラメーターの推定を出来る指針を与えた。2.既設構造物荷重がある場合の2次元および3次元トンネル掘削モデル実験と解析アルミ棒積層体を地盤として、2次元降下床実験を行った。まずフーチング基礎だけでなく深い基礎を想定した2次元実験と解析を行い、種々の基礎形式および荷重条件下の構造物を想定した地盤の応力・変形挙動を解析と実験結果に基づいて検討した。また、3次元での切羽の進行をシミュレイトした連続降下床実験を行い、3次元効果だけでなく種々の施行過程のシミュレイションし、既設構造物がある場合のトンネル掘削過程の力学特性を明らかにした。3.既設構造物荷重がある場合の3次元山留め掘削モデル実験と解析モデル実験用構造物荷重載荷装置を試作し、現有の壁面の変形プロセスを変えられる3次元擁壁土圧実験装置に組み込み、既設構造物荷重がある山留め掘削時の地盤の変形・破壊挙動並びに既設構造物への影響について実験的に調べた。そして、トンネル掘削問題同様、地盤物性および壁体の変形プロセスを考慮した3次元有限要素解析を行い、山留め掘削地盤の基本的な3次元変形・破壊メカニズムを解明した。アルミ棒積層体を地盤として、種々の構造物基礎形式や荷重を想定し、近接構造物荷重が壁体変位や土圧におよぼす影響や、逆に壁体変位が構造物におよぼす影響について定量的な評価をした。また、構造物に影響が大きい時には構造物の沈下や傾きを低減する山留め仕様や施工方法を実験と解析から検討した。また、施工法や壁体剛性を変えた解析と実験より、個々の境界条件に対応した合理性のある許容壁体変位等を議論した。

正のダイレイタンシーを示す材料だけでなく、負のダイレイタンシーを示す粘土パウダーを材料とする解析も行い、地盤の材料物性の影響についても検討した。掘削問題では多くの場合土圧だけでなく水圧の影響を考える必要がある。現有の土・水連成解析プログラムを3次元でのトンネルや山留め掘削の施工過程を忠実に再現できるように改良し、それを用いて間隙水の影響を考えた掘削問題の解析を行った。つまり、既設構造物荷重や施工過程はもとより、間隙水の移動の影響含め、地盤の変形や作用土圧、水圧を総合的に解析した。また、より精緻な解析を行うため、構成モデル(subloading tij model)だけでなく、トンネル掘削問題ではトンネル剛性、アンカー・プレライニング等の剛性、境界面摩擦等を、山留め掘削問題では山留め壁、切梁の剛性、壁面摩擦等を考慮した。なお、摩擦特性が構造物や地盤の応力・変形与える影響については、境界面の摩擦特性を適切に表現できる弾塑性ジョイント要素を使い、これまでに種々の掘削問題等の解析に適用し、その必要性を確かめている。解析プログラムの妥当性を十分検討した後、17年度および本年度に収集した現場実測値の解析を行い、解析結果を現場実測値と比較することにより、ここでの変形解析法の実際問題への適用性を検証した。しかし,通常の実務では土圧と水圧を分離して解析し設計に利用さているが,本来地盤は土と水の連成問題として扱うべきものである。本年度は現有の土、水連成解析プログラムを3次元でのトンネルや山留め掘削の施工過程を忠実に再現できるように改良し,それを用いて間隙水の影響を考えた掘削問題の解析を行った。sの結果,既設構造物荷重や施工過程はもとより,間隙水の移動の影響含め,地盤の変形や作用土圧,水圧を総合的に解析することが可能となった。また,より精緻な解析を行うため,構成モデル(subloading tij model)だけでなく,トンネル掘削問題ではトンネル剛性,アンカー、プレライニング等の剛性,境界面摩擦等を,山留め掘削問題では山留め壁,切梁の剛性,壁面摩擦等を考慮した。そのために,従来の2次元膜要素,ビーム要素,弾塑性ジョイント要素を3次元に拡張した。なお,摩擦特性が構造物や地盤の応力、変形与える影響については,境界面の摩擦特性を適切に表現できる弾塑性ジョイント要素を用いて解析した。なお,2次元問題では,これまでにも種々の掘削問題等の解析に適用し,その必要性を確かめている。17年度からの解析結果とモデル試験結果の比較,18年度以降の解析結果と現場実測値の比較を通して,既設構造物荷重や施工過程を考慮した掘削時の地盤の変形、破壊メカニズムをトンネル,山留めと区別せず解明するとともに,構造物本体および地盤の応力、変形を定量的に解析、予測する手法を提案した。ここでの成果と従来の設計法の比較、検討から,種々の施工条件に対応でき,最適の掘削法を決められる解析、設計システムの構築へと発展させることが可能となる。
高齢者の筋力低下と血流量の関係-老性筋萎縮を防ための方法の検討-

老化に伴い骨格筋に萎縮が生じて、それに伴い筋力や筋持久力が低下する。しかしながら、骨格筋が萎縮していても大きな筋力を発揮できたり、持久力に優れている高齢者が認められる。したがって、高齢者の筋力や筋持久力は、骨格筋の容量だけで規定されているのではないと考えられる。本研究では、高齢期の筋力と筋持久力が血流量とどのような関係にあるかを明らかにすることを目的とした。さらに、50歳代から70歳代の男性と女性を被験者にして、6カ月間の筋力または筋持久力トレーニングが筋力、筋持久力、血流量にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とした。30歳代(対照群)、50歳代、60歳代、70歳代の男性(各年代15名から20名)と女性(各年代20名から25名)を被験者に用いた。筋力装置を使用して被験者の肘関節及び膝関節の最大努力での屈曲・伸展時の筋力を測定した。同様に、最大努力の60%での肘関節及び膝関節の屈曲・伸展時の筋持久力を測定した。筋力及び筋持久力の再現性を検討するために、すべての測定は1週間の間隔を経て2度測定した。各被験者の血流量を超音波双方向血流計(日本光電SD-50EX-F)により測定した。すべての測定は1週間の間隔を経て2度測定した。男性、女性ともに老化に伴う筋力、筋持久力、血流量の減少が認められた。また、6ヵ月間の筋力または筋持久力トレーニングによる筋力、筋持久力、血流量の改善は認められなかった。今後は、運動強度や持続時間を変化させて再検討する予定である。30歳代(対照群)、50歳代、60歳代、70歳代の男性(各年代15名から20名)と女性(各年代20名から25名)を被験者として用いた。被験者には研究内容を説明して実験に参加して頂くことの了承を得た。研究室で独自に開発した筋力装置を使用して被験者の肘関節及び膝関節の最大努力での屈曲・伸展時の筋力を測定した。各被験者の上肢と下肢の筋力、血流量、酸素飽和度を測定した。血流量は超音波双方向血流計(日本光電SD-50EX-F)により、酸素飽和度は酸素飽和度計(ミノルタ社パルソックス-3i)により測定した。筋量、血流量、酸素飽和度の再現性を検討するために、すべての測定は1週間の間隔を経て2度測定した。性別に関係なく加齢に伴う上肢と下肢の筋力及び筋持久力の低下が血流量や酸素飽和度の減少と密接に関係していることが明らかになった。特に70歳代の男性と女性では、筋力と筋持久力の低下が著しく、これらの低下を抑制するには血流量や酸素飽和度の低下を防ぐこと、そのためにはある強度や持続時間を確保できる運動を継続する必要があると推察された。今後は、そのような運動強度や運動量を明らかにしていくことを課題としている。

本研究では、高齢期の筋力と筋持久力が血流量とどのような関係にあるかを明らかにすることを目的とした。さらに、50歳代から70歳代の男性と女性を被験者にして、6ヵ月間の筋力または筋持久力トレーニングが筋力、筋持久力、血流量にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とした。30歳代(対照群)、50歳代、60歳代、70歳代の男性(各年代15名から20名)と女性(各年代20名から25名)を被験者に用いた。筋力装置を使用して被験者の肘関節及び膝関節の最大努力での屈曲・伸展時の筋力を測定した。同様に、最大努力の60%での肘関節及び膝関節の屈曲・伸展時の筋持久力を測定した。筋力及び筋持久力の再現性を検討するために、すべての測定は1週間の間隔を経て2度測定した。各被験者の血流量を超音波双方向血流計(日本光電SD-50EX-F)により測定した。すべての測定は1週間の間隔を経て2度測定した。男性、女性ともに老化に伴う筋力、筋持久力、血流量の減少が認められた。また、6ヵ月間の筋力または筋持久力トレーニングによる筋力、筋持久力、血流量の改善は認められなかった。今後は、運動強度や持続時間を変化させて再検討する予定である。
イオンの輸送を全て水で行う環境低負荷型イオン分析システムの開発

本研究は,イオンの抽出,イオンクロマトグラフィーによる分離,導電率による検出を全て水で行うICシステムの開発を行った.はじめに,オンラインでのイオン抽出法として,イオン抽出部に選択的に陰イオン及び陽イオンをそれぞれ分離・抽出し,水によって分離カラムまで輸送できるイオン抽出セルを開発した.次に,イオン性及び非イオン性官能基を固定化したカラムを数種類調製した.その結果,両性イオン基を修飾したシリカゲルカラムが,水移動相による最も高分離能なイオンの分析結果を得た.最後に,上記を組み合わせ,抽出→分離→検出を水によって行うことができる新規なイオン分離分析システムを完成させた.本研究は,工場排水や血液等の高分子を含む試料からイオンを選択的に抽出する前処理からイオンクロマトグラフィー(IC)による分離分析までを,全て水で行う究極的なICシステムを開発することを目的に,今年度は前年度に掲げた課題を基に,下記を検討した.1.イオン抽出セル:初めに,イオン抽出セルのイオン交換膜の膜厚,形状を見直した.その結果,当初から使用している膜厚及び形状が最も効率的に試料溶液からイオンを抽出できることが分った.次に,陽イオン交換膜と陰イオン交換膜に付着した不純物(ナトリウム及び塩化物イオン)が試料イオンの抽出を妨害することが明らかとなったことから,膜の洗浄方法を検討した.結果的に40 kV以上を印加しながら水を2時間程度流すことで解決することができた.また,1価の金属陽イオン,pKaが4以下の陰イオンはイオン抽出セルに20 kV以上印加することで,定量的に回収することができた.また,イオン抽出セルの連続操作での耐久性を確認したところ,連続200回以上測定しても定量的にイオンを抽出できることを見出した.2.分離カラム:昨年度構築したカラムと水溶離液によるイオンの分離能及び理論段数を調べた.固定相の基材であるODSシリカの粒径(25 um),官能基である両イオン性界面活性剤の種類を検討したことで,理論段数は改善されたが,分離能は改善することができなかった.これはイオン抽出セルから抽出される陰イオン及び陽イオンがそれぞれ酸及び塩基の形態になっており,固定相が酸や塩基に対して分離選択性が低いことが原因であることが分った.現在は,試料イオンの分離挙動に及ぼす対イオンの影響について検討している.3.イオン抽出セルと分離カラムの接続:上述1と2を接続したときの試料イオンの分離分析を試みたところ,試料のイオン抽出から分離分析までを水のみで行うことができることを実証した.本研究は,無(低)公害・低コストの無機及び有機イオンの多成分同時分離計測を行うため,イオンの抽出→イオンクロマトグラフィー(IC)による分離→導電率による検出まで,イオンの輸送を全て水で行う環境への負荷を最小限にした究極的なICシステムを開発することを目的とした.1.イオン抽出セルの開発:オンラインでのイオン抽出法として,イオン透析膜に選択的にイオンを抽出し,低電圧で膜外の電極に引き寄せ,最終的に水によって,分離カラムまで輸送できるイオン抽出セルを開発した.これは,電気透析膜を応用したものであるが,試料水中から陰イオン,陽イオン及び非電解質の3成分を分離・抽出したものである.結果的に強酸性及び強塩基性のイオンは,1015 Vの印加電圧で定量的に回収が可能であることを示した.ここでは, pKa=4よりも大きいイオンの抽出効率は低く,特にケイ酸やホウ酸のような弱酸性成分は抽出されずイオン抽出セルを素通りしたが,通常,ケイ酸やホウ酸のようなICでの選択的分離が困難だった成分の分離が可能であり,水によるIC分離が可能であった.2.水のみで分離できるICカラムの開発:本研究では,分析対象のイオンに合わせてイオン反応基を簡便かつ剛直に固定化でき,様々なサイズのカラム(SUS,PEEK,キャピラリー)に対応できるカラムを検討した.ここでは,クリック反応による非イオン性キャピラリーカラム(1),陽イオン性官能基キャピラリー(2),アミノプロピルシラン修飾シリカゲル(3),両イオン性オクタデシルシランカップリング修飾シリカゲル(4)等を作製した.この中でカラム4が水移動相に最も高分離能な分析結果を得た.3.水のみで抽出から検出までイオンを輸送するIC:上記の成果を基に,抽出→分離→検出を「水」によって行うことができる新規なイオン分離分析システムを完成させた.本研究は,イオンの抽出,イオンクロマトグラフィーによる分離,導電率による検出を全て水で行うICシステムの開発を行った.はじめに,オンラインでのイオン抽出法として,イオン抽出部に選択的に陰イオン及び陽イオンをそれぞれ分離・抽出し,水によって分離カラムまで輸送できるイオン抽出セルを開発した.次に,イオン性及び非イオン性官能基を固定化したカラムを数種類調製した.その結果,両性イオン基を修飾したシリカゲルカラムが,水移動相による最も高分離能なイオンの分析結果を得た.最後に,上記を組み合わせ,抽出→分離→検出を水によって行うことができる新規なイオン分離分析システムを完成させた.本研究は,工場排水や血液等の高分子を含む試料からイオンを選択的に抽出する前処理からイオンクロマトグラフィー(IC)による分析までを全て水で行う究極的なICシステムの開発を目的に, 1)クリック反応を利用したテーラーメイド型イオン分離カラムの開発と2)イオン透析膜に選択的にイオンを抽出できるイオン抽出セルの開発を試みた.

1)分離カラム:本研究では,アジド化したODSとアルキン化したCHAPSをクリック反応により化学結合させたカラム(1)を構築し,Fugetzuらが提唱した静電型ICで用いる分離カラム(2)(スルホベタイン型の両イオン性界面活性剤CHAPSをODS上に物理的に固定化したカラム)と比較した.その結果,カラム1と水溶離液の組合せにおいて硫酸,塩化物及び硝酸イオンの分離に成功したが,理論段数は20004500段と2を用いたとき(37006800段)と比べ低かった.これについて種々検討した結果,表面に固定化されたCHAPSの量が影響していることが明らかとなった.2)イオン抽出セル:はじめに,イオン抽出セル(IEC)を本研究開始前に設計した方法に従い構築し,IECに通液する流速の影響及び印加する電圧の影響を調べた.流速においては,IECに15 V印加したときの試料通液部,陽イオン抽出部(CE)及び陰イオン抽出部(AE)への通液速度を変化させて検討した.このとき,試料通液部には塩の混合試料を,CE及びAEには純水を通液した.その結果,全て同じ流速(0.3 mL/min)で通水したときが最も試料溶液から陽イオン及び陰イオンを選択的に抽出できることが分った.次に,IECに印加する電圧の影響を調べた結果,10 V以上の印加で陽イオン及び陰イオンをCE及びAEにそれぞれ定量的に抽出できることが分った.今年度は1)イオン抽出セルの性能評価,2)分離カラムの機能向上,3)イオン抽出セルと分離カラムの接続を行い,次のような成果が得られた.1)ではイオン抽出セルによって試料イオンを定量的できる条件を最適化することができ,当初の計画以上に進展していると判断される.2)ではクリックケミストリーによってODSシリカゲルと両イオン性界面活性剤を簡単に結合できるようになったが,試料イオンの分離能が充分に改善されていない.これは,分離カラムの性能だけでなく,分離されるイオンの形態にも大きく影響している.3)ではイオン抽出セルと分離カラムを接続し,水のみで試料イオンの輸送を行ったところ,抽出から分離分析までオンラインで行うことができた.従って,今後は分離カラムの固定相と試料イオンの形態との相性を想定した分析システムの構築が必要と考えられる.また,本研究に関連して平成24年度までに国際学会誌の論文が8件,学会発表が13件となっている.以上を総合的に判断した結果,本研究は「おおむね順調に進展している」と結論する.平成23年度での研究計画では,1)イオン分離カラムの開発及び2)イオン抽出セルの開発を重点的に行うことを目標に,研究が実施された.1)では研究実績の概要にも記したように,クリック反応により構築したカラムが,水溶離液でも陰イオンを分離できたことから当初の計画以上に進展していると判断される.ただし,今年度において水溶離液により陽イオンを分離する機構が不十分であるため,平成24年度での計画に含め,課題克服に努めたい.一方,2)では試料に含まれるイオンの選択的かつ定量的な抽出が可能であったが,イオン抽出セル内のイオン交換膜が破れるため,イオン抽出セルの再構築が必要であり,計画よりもやや遅れていると判断する.以上を総合的に判断した結果,「おおむね順調に進展している」と結論する.
距離空間の幾何学における量子統計力学の方法

コンパクトアレクサンドロフ空間の有限個の点をランダムに取り,これをランダムネットという.ある(相互作用)距離より近いネットの頂点上にあるスカラー場の問にフックの法則にしたがう力が働き,振動するようなハミルトニアンを考える.このような場全体は有限次元ベクトル空間をなすので,更にこのベクトル空間上の複素L^2空間を考え,この系をbose統計に従うとして第二量子化し,更に密度行列を構成することで統計力学を構成した.ここで考察したハミルトニアンのポテンシャルはネットの個数が無限になるときランダムなネットの列で関数のデリクレ積分に収束することを用いて,ネットの個数が無限になるときランダムなネットの列で意味のある収束をすることを示した.次に次元は等しいが異なる(がある意味近い)空間の二つのランダムネットの列をとり,体積を規格化した後,固定した温度ごとの自由エネルギーの摂動を計算した.よく知れれているように物理的系では自由エネルギーは系の摂動に対して凸関数になっているので,自由エネルギーの二階微分が非負二次形式になると予想したが,確かにそれが示された.そしてその下限を与えるようなネットの対応の列を選び,その後個数が無限になるとき,元の空間間の写像に漸近的に収束することを示した,これにより,アレクサンドロフ空間全体にフィッシャー計量に当たるものを一般化することができた.最後にその計量とグロモフーハウスドルフ距離との関係を考察した.コンパクトアレクサンドルフ空間の(点の数Mを固定した)有限個の点をランダムに取り、これをランダムネットといい、ある。相互作用距離より近いネットの頂点を結んだグラフのラプラシアンを適当にスケール変換しものを離散ラプラシアンという。このようなランダムネットのラプラシアンから、相互作用をもたない1粒子理想気体の平衡統計力学を構成し、その自由エネルギーを決定した。次に同じ次元の異なる二つの空間とそのネットを固定し、そのラプラシアンをM次元ゴークリッド空間の作用素と考えることで、二つのラプラシアンの線形結合を考えた。その変形に関する自由エネルギーのスペクトルに関する表示の二階変分を考察し、凸であることを示した。特に、体積一定の条件のもと、強凸になることを示した。これを用いて同じ次元の一定体積のコンパクトアレクサンドロフ空間とそのネット全体のリーマン計量を構成した。そして、ネットを取り替えて値を最小化し、Mを無限に取り、相互作用距離を0に収束させることで、ネットを忘れた空間に、無限次元リーマン計量を構成することを試みた。次にその計量とグロモフーハウスドルフ距離との関係を検討し、その計量から導かれる二つの空間の距離の、微少距離、正確には作用を用いた明示的な公式を与え、ある種の一般化であることを示した。前年度は距離空間のランダムネットのラプラシアンを使って1粒子理想気体の平衡統計力学に当たるものを構成し,その自由エネルギーの摂動を調べ,それを使い,等体積のアレクサンドロフ空間の変形理論を構成することを試みた.これは粒子の生成消滅を記述しない非相対論的量子力学をモデルとする統計力学を距離空間に応用したものであったが,今年度はこの研究課題の題名にあるように,空間上の中性スカラー場を第二量子化した揚の理論に対応する平衡統計力学を構成することを試みた.まず点の個数を固定したネットを固定し,空間上の関数をそのネットの各点上の値で代表させることで,関数空間をユーグリッド空間(の列)で近似し,離散ラプラシアンを対角化する変数を一般化座標と見なし,その共役変数として一般化運動量を導入した.したがって,この座標ではディリクレ積分は対角化された二次形式となる.一般化運動量の標準的な二次形式とディリクレ積分の和によってハミルトニアンを導入し,次に一般化座標の配位空間のユークリッド空間上の複素L^2空間をヒルベルト空間としCCRにより量子化を行った.そしてその系の密度行列・状態和・自由エネルギーを求め,点の個数を無限にとりランダムネットでのそれらの極限を調べた.つまり,これは物体の振動を量子化したフォノンのボーズ平衡統計力学のモデルを我々の場合に導入した訳である.これにより自然とラプラシアンの平方根のスペクトルが表れ,摂動論を応用でき,自由エネルギーの二階変分の表示を得た.これを元に変形空間の新たな構成を試みた.コンパクトアレクサンドロフ空間の有限個の点をランダムに取り,これをランダムネットという.ある(相互作用)距離より近いネットの頂点上にあるスカラー場の問にフックの法則にしたがう力が働き,振動するようなハミルトニアンを考える.このような場全体は有限次元ベクトル空間をなすので,更にこのベクトル空間上の複素L^2空間を考え,この系をbose統計に従うとして第二量子化し,更に密度行列を構成することで統計力学を構成した.ここで考察したハミルトニアンのポテンシャルはネットの個数が無限になるときランダムなネットの列で関数のデリクレ積分に収束することを用いて,ネットの個数が無限になるときランダムなネットの列で意味のある収束をすることを示した.次に次元は等しいが異なる(がある意味近い)空間の二つのランダムネットの列をとり,体積を規格化した後,固定した温度ごとの自由エネルギーの摂動を計算した.よく知れれているように物理的系では自由エネルギーは系の摂動に対して凸関数になっているので,自由エネルギーの二階微分が非負二次形式になると予想したが,確かにそれが示された.そしてその下限を与えるようなネットの対応の列を選び,その後個数が無限になるとき,元の空間間の写像に漸近的に収束することを示した,これにより,アレクサンドロフ空間全体にフィッシャー計量に当たるものを一般化することができた.
下水道の短期間検査のための複数浮流ノード連携によるビデオ伝送システムの開発

老朽下水管のスクリーニング検査のための複数浮流ノードによる下水管内ビデオ撮影・伝送システム実現をめざした要素技術の開発を行った。下水管内の無線通信特性を測定し、4cm程度の深さの水を含む直径200mmの管内では、5GHzの電波を使用するIEEE802.11aが、2.4GHz帯、920MHz帯を用いる方式よりも長い通信可能距離(10mW/Hzで8m)を達成できることを確かめた。また、映像データを確実に回収するための複数ノードの連係によるデータ転送プロトコルを設計した。浮流型カメラ内蔵観測ノード、映像に生ずる水平方向の回転を補正する画像処理技術を設計し、実験によってその効果を確認した。マンホールから下水管に投入した複数のソフトボール大カプセル型カメラ搭載ノードによる長区間下水管内無人ビデオ撮影を可能とするシステム実現のための技術開発を以下の2テーマに分けて行った。【サブテーマI:下水管内無線マルチホップ高信頼ビデオ伝送ネットワーク構築技術の開発】i)土中に埋設した直径200mmの実験用下水管を用いて、920MHz、2.4GHz、5GHzの3つのISM帯を用いて無線通信特性の測定を行った。この結果、狭い下水管内での伝播無線通信では、フレネルゾーンによる制限によってより周波数の高い5GHzの帯域を用いることが通信距離確保のためには有効であること、下水管内ではアンテナを管中央に配置するべきであること、指向性アンテナの利用が効果的であることを確かめた。しかし、オムニアンテナを用いた場合、国内の無線LANで許可されている10mWの出力では通信距離は5m程度が限度であり、より通信距離を得られる手段の検討が必要であることが分かった。ii)アクセスポイント至近場所で蓄積済高品質ビデオデータをバースト的に転送することと、アクセスポイントから離れた場所での低品質画像の連続的送信を行う方式を組み合わせたビデオ転送方式の基礎設計を行った。また、5GHz無線LANとビデオカメラを搭載した通信部分確認用の試作ノードを作成し、陸上での基礎的な試験を行った。【サブテーマII:浮流カメラ撮影ビデオ解析技術の開発】CADソフトを用いて,カメラを持つ移動型船を設計した。また、この設計の船の移動を仮想空間内でシミュレーションし、その移動経路を確認した。さらに3次元プリンタを用いて移動型船を試作し,下水管路を想定した塩ビ管を用いて移動実験を行った。この結果,移動媒体の重心位置の微調整やカメラの姿勢改善などが必要という課題が明らかになった。下水管内での大容量無線ビデオ伝送の可能性を探るため、ISM帯の無線LAN機器(920MHz, 2.4GHz,および5GHz帯)と直径200mmの実験用下水管を用いた無線通信実験、並びにシミュレーションを行い、このサイズの下水管内での無線通信は、自由空間での伝送可能距離が長い周波数が低い場合ものではなく、より周波数が高い場合の方が通信可能距離が長くできることを確かめた。具体的には5GHz帯の無線LAN 801.11aを国内で使用可能な10dBm/MHzの出力で用いた場合、無指向性アンテナ使用時に8mまでの通信が可能であることが確かめられた。また、指向性アンテナを使用する場合には、同一の出力でも下水管内でも通信距離を延長できることを実験的に確かめた。当初の計画では、複数の観測ノードが撮影映像をマルチホップで転送し、アクセスポイントに転送するプロトコルを開発するとしたが、下水管内での現実的な通信可能距離に鑑みて、各ノードが平行して下水管内を撮影し、蓄積した映像データをアクセスポイント(AP)との限られた通信可能時間に転送するように戦略を変更し、これに基づいて、複数の観測ノードが互いに干渉を防いで、重複する箇所の映像の転送を防ぎつつ、短時間で確実に映像データをAPへ転送するプロトコルを設計した。直径15cmの球形の筐体にカメラ、照明を組み込んだ観測ノードのプロトタイプを設計した。光反射の軽減、二重カプセル構造による下水管内移動時のカメラの姿勢維持を可能とする工夫を盛り込んだ。これを用いて実験用下水管内で浮流移動と撮影を行う実験を行い、管内の視認性向上にあたって適切な照明方法と、画像補正の必要性に関する知見を得た。また、カメラの回転移動による動画造の回転を補償する動画加工手法を開発し、撮影映像の目視検査においては、許容できる程度の品質での補正が可能であることを確かめた。サブテーマIに関しては、今年度は下水管内での測定とそのための装置作成に多くの時間を費やしており、計画していたプロトコルの基礎設計は終えたものの、その詳細設計とシミュレーション評価までには至っていない。今後、研究の重点をプロトコル開発にシフトし、プロトコル設計とその評価、実装を進めていく予定である。サブテーマIIに関しては、名古屋市水道局の見学や同局からの映像提供を得るための調整に時間を費やしたため,達成度としては少し遅れている。

一方で参考文献として得られた文献だけでは情報収集が難しい情報も入手することができたため、今後は映像解析と移動型船の設計に集中して実施する。情報通信工学サブテーマI:下水管内無線マルチホップ高信頼ビデオ伝送ネットワーク構築技術の開発下水管内でより長い通信距離を確保するため、MIMOを用いたより高速な通信速度を得られる通信方式(IEEE802.11ac)を用いた実環境実験を行うほか、可視光あるいは赤外線を用いた通信実験を行い、実用的な通信距離を確認する。これらの技術による至近距離での最大通信速度と長距離通信における最低限の通信速度に基づいて、位置に応じて適切に映像転送モードを変化させる方式を開発する。本年度までの基礎設計を詳細化し、シミュレーションによってその基本的効果を明らかにするとともに、具体的な実動プロトコルの開発を行い、試作ノード上で通信実験を行う。最終的にはサブテーマIIで開発している船と映像処理技術と統合し、実験用下水管を用いた測定実験を行う。サブテーマII:浮流カメラ撮影ビデオ解析技術の開発本年度の成果に基づいて、傷検出精度の向上と、移動型船の改善を行っていく。傷検出には、撮影された映像の品質改善と映像上の傷の三次元位置の推定を行う。撮影される映像には、移動媒体自体の傷や汚れなどのノイズが存在するため、ノイズ除去に基づく品質向上を行う。そして映像とセンサにより移動型船の移動量を推定し、調査管路内の傷の位置を推定する。また、移動型船を三次元プリンタで生成する際に10万円の制作コストが掛かっているため、形状変更に基づく低コスト化を目指す。本年度の知見に基づいて、船の小型化及びカメラの選定を行う。本年度はカメラを前方に向けて撮影していたが、今後は全方位カメラを導入し、船の形状への影響を抑える。すでに全方位カメラを導入する際の映像と形状に対する影響を考察しており、次年度で進める準備を整えている。
電気分解強酸性水噴霧による作物病害防除法確立のための実証的基礎研究

KClなどのイオン結合塩化物の希薄水溶液を電気分解したときに陽極側に生成される強酸性で有効塩素を含む水を電気分解強酸性水(以後,強酸性水)という。本年度はこの強酸性水を作物に噴霧した場合にしばしば観察される葉やけ様の生理障害の発生メカニズム解明の基礎データを得る試験を再度行うことを第一課題として当初計画したが,より優先順位が高いとの判断から,強酸性水のpHおよび有効塩素濃度(以後,ACC)が病害防除効果および生理障害発生に及ぼす影響を調べることにした。pHおよびACCを任意に設定した強酸性水を生成することは不可能であるため,蒸留水にHClあるいはNaOHおよびNaC10を添加してpHおよびACCをそれぞれ調節した水(調節水)を供試植物のトマト株に噴霧した。その結果,トマトうどんこ病防除には,1)2.7以下のpH,2)2.5のpHと20mgL^<-1>以上のACCの組合せ,および3)50mgL^<-1>以上のACCが有効であることが示された。1)においてはpHが低いほど,2)においては高いACCとの組合せほど有効であった。また,トマト葉に生理障害を発生させるのは,1)2.7以下のpH,および2)20mgL^<-1>以上のACCであることが示された。1)においてはpHが低いほど障害の程度が大となる傾向があった。第二課題として当初計画した強酸性水の噴霧が作物の光合成速度に及ぼす影響については,実用場面で直接的問題となる生育に焦点を当てるべきとの判断から,生育に及ぼす影響を調べることにした。その結果,強酸性水(pH:2.8;ACC:34mgL^<-1>)を週2回噴霧したキュウリ株の,第4・8・12葉の合計葉面積については蒸留水を噴霧した株のそれより有意に小であったのに対し,草丈および全展開葉乾物重については,蒸留水を噴霧した株のそれらと有意差はなかった。このことから,強酸性水噴霧によるキュウリ株の生育抑制は,実用場面で問題となる程度ではないと考えた。NaClまたはKClなどの無機塩の希薄水溶液を電気分解したときに陽極側に生成される電気分解強酸性水(以後,強酸性水)の噴霧による作物病害防除去確立のための基礎研究として,本年度は次の2つの試験を行った。第一の試験では,強酸性水(pH:2.7;遊離形有効塩素濃度(ACC):30ppm;酸化還元電位(ORP):1.35V)噴霧区で,無噴霧区および井水噴霧区に比較してキュウリうどんこ病の発病度が有意に小さくなることを明らかにし,強酸性水噴霧によるキュウリうどんこ病を有意に防除できることを実証した。またこの試験で,供試した強酸性水とほぼ等しいpHおよびACC(結果的にORPも等しくなった)を有する水溶液(以後,pH-ACC調節水)を塩酸と次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いて作成し噴霧した結果,発病度および葉やけ様の生理障害(強酸性水を作物に噴霧した場合にしばしば観察される障害)の発生葉率が,強酸性水噴霧区と同様になるという結果を得た。このことは,病害防除効果に及ぼす強酸性水のpH,ACC,ORPなどの因子の影響を定量的評価するための試験においては,pH-ACC調節水を擬似強酸性水と見なして利用可能であることを示している。第一の試験内容については,「生物環境調節」38巻1号に掲載予定で現在印刷中である。第二の試験では,強酸性水噴霧区,無噴霧区および井水噴霧区の葉の無機成分(カリウム,マグネシウム,カルシウム,ホウ素,マンガン,鉄,銅,亜鉛,および窒素)含有量の比較を行ったが,葉やけ様の生理障害発生原因の解明につながるような差異は認められなかった。今回測定対象としなかった無機成分が関与している可能性,および他の物質あるいは環境要素が関与しうる可能性について現在検討中である。

第二課題として当初計画した強酸性水の噴霧が作物の光合成速度に及ぼす影響については,実用場面で直接的問題となる生育に焦点を当てるべきとの判断から,生育に及ぼす影響を調べることにした。その結果,強酸性水(pH:2.8;ACC:34mgL^<-1>)を週2回噴霧したキュウリ株の,第4・8・12葉の合計葉面積については蒸留水を噴霧した株のそれより有意に小であったのに対し,草丈および全展開葉乾物重については,蒸留水を噴霧した株のそれらと有意差はなかった。このことから,強酸性水噴霧によるキュウリ株の生育抑制は,実用場面で問題となる程度ではないと考えた。
ゲノム解析と培養試験による海洋のメタン酸化微生物群の共生機構の解明

地球温暖化によるメタンハイドレートの分解、それに伴うメタンの大気への放出が懸念されている。大気への放出を抑制するのは海水中のメタン酸化細菌であるが、分離培養が困難であることから分離例が少なく、研究が進んでいない。本研究では海底堆積物からメタン酸化細菌ならびにそれと共生する微生物を分離し、ゲノム解析を行うことを目的とした。培地等の工夫により、新種であるMethylocaldum marinum S8,ならびにS8株と共生する新属新種のメチロトロフ、Methyloceanibacter caenitepidi Gela4の分離培養に成功した。また、それぞれ完全ゲノムの解読に成功した。本申請課題では,海洋から得られたメタン酸化細菌を含む,メタンのみで増殖する微生物の3者培養系の微生物間共生関係の解明を目的とし,ゲノム解析ならびに培養試験を実施する。3者培養系の中で,メタン酸化細菌S8株とメタノール酸化細菌Gela4株の2者の密接な関係が示唆されたことから,これらに集中して解析した。Gela4株については,イルミナによるペアエンド法解析ならびにウォーキング解析によるギャップクロージングを試み,3,424,964bpの完全ゲノムデータを取得することができた。S8株については,イルミナによるペアエンド法解析に加えPacBioシークエンサーによる解析を追加した(まだ完全ゲノムには至っていない)。これら最新のゲノム情報を解析した結果,Gela4株ではメタノール酸化酵素遺伝子(mxaF)が存在するが,メタン酸化酵素遺伝子は存在しないことが確認され,共生培養系ではメタン酸化細菌がメタンから作り出したメタノールを利用していると考えられた。また,serine hydroxymethyltransferase遺伝子は存在していたものの,3-hexulose-6-phosphate synthase遺伝子は存在せず,セリン経路を用いたC1化合物の資化を行っていることが明らかになった。また,遺伝子解析の結果と培養試験の結果からGela4株は新属と考えられたことから,Methyloceanibacter caenitepidiとして提案を行った(Takeuchi et al., 2014)。S8株では,メタン酸化酵素遺伝子(pmoA, mmoX)が確認された。メタン酸化酵素遺伝子や16S rRNA遺伝子の解析結果ならびに培養試験の結果からS8株はMethylocaldum属の新種と考えられたことから新種提案を行っている(Takeuchi et al.リバイズ中)。当該年度は育児休業による中断中。平成26、27年度は育児休業による中断期間であったため、基本的には平成25年度実績と同様である。本申請課題では、分離培養が困難な微生物の一つである海洋のメタン酸化細菌に注目し、海底堆積物由来のメタン酸化細菌を含む3種類の微生物混合株について、培養やゲノム解析を実施し、それらの共生関係を解明することを目的としている。これまでに培養からのアプローチでは、各微生物の分離培養に成功し、それぞれMehtyloceanibater caenitepidi gen. nov., Methylocaldum marinum sp. nov., Tepidicauis marinus gen. nov. sp. nov.として新属新種あるいは新種として発表した(Takeuchi et al., 2014a, b, 2015)。ゲノム解析からのアプローチでは、各微生物について、ドラフトゲノムあるいは完全ゲノムが得られた。3者の中で、メタン酸化細菌とメタノール酸化細菌との関係が重要と考えられたため、これらについて、28年度はトランスクリプトーム解析を実施する予定であり、その準備も行った。培養からのアプローチでは、既に全ての微生物の分離培養に成功し、それぞれ論文として発表できている。また、ゲノム解析からのアプローチでは、ゲノム情報が得られており、あとはトランスクリプトーム解析のデータと合わせた解析を残すのみである。本申請課題では、分離培養が困難な微生物の一つである海洋のメタン酸化細菌ならびに関連微生物に注目し、海底堆積物由来のメタン酸化細菌を含む3種類の微生物混合株について、培養やゲノム解析を実施し、それらの共生関係を解明することを目的としている。これまでに培養からのアプローチでは、各微生物の分離培養に成功し、それぞれメタノール資化細菌のMehtyloceanibater caenitepidi gen. nov.,メタン酸化細菌のMethylocaldum marinumsp. nov.,従属栄養細菌のTepidicauis marinus gen. nov. sp. nov.として新属新種あるいは新種として発表した(Takeuchi et al., 2014a, b, 2015)。ゲノム解析からのアプローチでは、PacBio等により各微生物について、ドラフトゲノムあるいは完全ゲノムが得られた。3者の中で、メタン酸化細菌とメタノール資化細菌との関係が重要と考えられたため、これらについて、28年度はトランスクリプトーム解析を実施し、発現遺伝子比較を行う計画であった。メタン酸化細菌とメタノール資化細菌を培養し、培養株からRNAを抽出し、得られたcDNAについてHiSeq2500で解析を行った。各サンプルについて22ー30 millionリードの配列が得られた。28年度は出向業務が多忙のため十分な解析ができなかったことから、次年度の解析を予定している。28年度は、所内の管理部門に出向をし、兼務で研究も行ったが、出向業務が多忙だったため、十分な時間がとれず、予定通り解析が終了しなかった。そのため、期間延長を申請し、29年度の実施を予定している。本研究では、海洋において、大気へのメタンの放出に関与しているメタン酸化細菌やそれに伴うメチロトロフ(メタノール酸化細菌)の役割を解明することを目的としている。

これまで、各微生物の分離培養やゲノム解析等を行い、論文にまとめてきた。最終年度は、これまでの研究をさらに発展させ、メチロトロフがメタン酸化細菌との共生時にどのように増殖を可能にしているのか、ということを明らかにするためトランスクリプトーム解析を実施し、そのメカニズム解明を試みた。メチロトロフを単独でメタノールのみを添加して培養した際と、メタン酸化細菌との共生で培養した際について、RNAを抽出し、次世代シーケンサーで解析を実施した。その結果、どちらの場合にももっとも多く発現していたのは予想通りメタノール酸化酵素群(mxaオペロン)であり、メタノールが主要なメタン酸化細菌からメチロトロフへのクロスフィーディング物質になっていることが明らかになった。同時に、メチロトロフの遺伝子の約半数が共生時に発現を増加あるいは減少させており、共生時特有の生存戦略があるものと推定された。共生時に発現が増加した代謝経路について解析を行った結果、EMC経路やTCA回路などが多く発現することが明らかになった。また、各菌株の単独培養時ならびに共生時の培養上清を用いてGCーMS,HPLCによる代謝生成物等の分析も実施した。得られた結果については現在とりまとめ、新たな論文を準備中である。地球温暖化によるメタンハイドレートの分解、それに伴うメタンの大気への放出が懸念されている。大気への放出を抑制するのは海水中のメタン酸化細菌であるが、分離培養が困難であることから分離例が少なく、研究が進んでいない。本研究では海底堆積物からメタン酸化細菌ならびにそれと共生する微生物を分離し、ゲノム解析を行うことを目的とした。培地等の工夫により、新種であるMethylocaldum marinum S8,ならびにS8株と共生する新属新種のメチロトロフ、Methyloceanibacter caenitepidi Gela4の分離培養に成功した。また、それぞれ完全ゲノムの解読に成功した。育児休業による中断のため。28年度は、これまでに得られたゲノム情報と、新たに得られるトランスクリプトーム解析の結果を比較することにより、微生物間の共生関係がどのような仕組みで構築されているのかを明らかにする。今後も、得られたデータの解析や追加実験について、これまでの研究協力者と引き続き共同で課題を推進していく予定である。微生物生態学ゲノム情報、トランスクリプトーム情報のデータ取得は終了しているため、復帰後は速やかに解析を実施し、成果発表を行う。対象微生物のうち,1株については完全ゲノム情報の取得に成功した。また,もう1株についても完成度の高いドラフトゲノム情報を得ることができている。
学校管理下のスポーツにおける死亡・障害事例の分析：根拠に基づく実態解明と安全対策

本研究の目的は,学校管理下のスポーツ事故,とくにその死亡事例と障害事例について,その事故実態を解明し,安全対策の手がかりを導出することである。また,分析により得られた知見を日本語と英語にて,迅速にウェブサイト上に公開し,安全対策の必要性を国内外に向けて呼びかける死亡事例ならびに障害事例の分析からは,とくに主要部活動のなかでも,柔道やラグビーにおいて重大事故が多発していることが明らかとなった。とくに頭頸部の外傷によるものが多いことから,重大事故の防止には頭頸部外傷に着目することが重要である。本研究の目的は,次の2点である。(1)学校管理下のスポーツ事故,とくにその死亡事例と障害事例について,過去29年間の事例を数量的に整理したうえで,競技種目別に事故実態を解明・比較し,安全対策の要点を導出する。(2)得られた知見を日本語と英語にて,迅速にウェブサイト上に公開し,一刻も早い安全対策の検討を国内外に向けて呼びかける。これらの目的を達成するために,今年度は具体的に「スポーツ時の死亡に関する全事例の集約・整理」と,「情報発信のための資料作成」に重点的に取り組んだ。前者「スポーツ時の死亡に関する全事例の集約・整理」では,主として次の2つの作業をおこなった。第一に,部活動と授業(体育科,保健体育科)における死亡事故の全事例を一覧表にまとめた。死亡事例数は,過去29年間に小中高で部活動中が約900件,授業(体育科,保健体育科)中が約1200件にのぼる(現在,事例の過不足について最終的な確認作業の段階である)。そして死因の多くが,頭頸部外傷/熱中症/突然死のいずれかであることがわかった。後者「情報発信のための資料作成」については,上記スポーツ中の死亡事故全事例の公開に向けて資料を整理したことにくわえて,とくに柔道とラグビーの死亡事故については詳細な分析をおこなった。分析の結果は,柔道については,単著『柔道事故』(河出書房新社)にまとめあげ,またラグビーについてはウェブサイト「学校リスク研究所」(http://www.dadala.net/)に日本語版・英語版の両方を公表した。また,イギリスやフランスの柔道関係者ならびにラグビー関係者と意見交換をおこない,安全対策の留意点について示唆を得た。(1)学校管理下のスポーツ事故,とくにその死亡事例と障害事例について,過去約30年間の事例を数量的に整理したうえで,競技種目別に事故実態を解明・比較し,安全対策の要点を導出する。これらの目的を達成するために,今年度は具体的に「スポーツ時の死亡事例に関する競技別の分類・整理」と,「情報発信のための新規ウェブサイトの構築」に重点的に取り組んだ。前者「スポーツ時の死亡事例に関する競技別の分類・整理」では,次の2つの作業をおこなった。第一が,競技別の死亡率の算出である。中学校/高校における主要部活動の死亡率を算出すると,中学校では柔道が,高校では柔道とラグビーの死亡率が群を抜いて高いことが明らかとなった。また,熱中症だけを取り出して再度死亡率を算出したところ,柔道の値がもっとも高いことが判明した。柔道の死亡事故のほとんどは投げ技をかけられることによる頭部外傷であり,熱中症は死亡要因のごく一部である。しかしその一部の死亡要因においても柔道の値が高かった点は,特筆すべきである。第二の作業としては,死亡事故の特徴について,部活動間でいくつかの視点から比較をおこなった。柔道・剣道・ラグビーの比較からは,学年について柔道は各学校段階における1年生の死亡割合が高く,ラグビーではむしろ高校2・3年生で事故が多いこと,公式・練習試合と通常練習について柔道や剣道とは異なりラグビーでは公式・練習試合の割合が大きいこと等が明らかになった。後者「情報発信のための新規ウェブサイトの構築」では,ウェブサイト「学校リスク研究所」(http://www.dadala.net/)のデザイン・メニューを一新し,上記知見を含めたさまざまな研究成果を公表した。これらの目的を達成するために,今年度は具体的に「スポーツ時の死亡事例における競技別の分析」,「スポーツ時の頭頸部障害に関する全事例の集約・整理」,「得られた知見の発信」に重点的に取り組んだ。「スポーツ時の死亡事例における競技別の分析」では,昨年度に集約した運動部における死亡事故全事例(約900件)について,競技別に分類をおこない,各競技の死亡事故の特徴を抽出した。「スポーツ時の頭頸部障害に関する全事例の集約・整理」では,障害事例に着目し,そのなかでももっとも重大な頭頸部の障害事例を集約した。事例数は運動部活動と保健体育時の事故を中心に,合計で約1000件にのぼった。また,「情報発信のための資料作成」については,上記の作業で得られた知見を,現職教員の研修や,関連学会の年次大会,ウェブサイト「学校リスク研究所」(http://www.dadala.net/)において発表した。そのいくつかについては,英語版の資料を作成した(公開は2015年度予定)。