hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
昆虫社会性行動の獲得・発現・発達とその制御に関する化学生態学的研究

平成17年度は,(a)・(b)について研究を行い,グルーミング行動および個体間コミュニケーションを解発する因子の同定に力を注いできたが,(a),(b),(c)は,互いに密接に関連しているため,機を見てそれぞれの課題を並行して進めた.まず,巣箱の周辺を観察した.特に巣門周辺における働き蜂の行動に重点をおき,外勤蜂の行動と門番の行動を観察した.(1)衛生グルーミング行動には,ダニ由来の脂肪酸類およびエステル類が関与していることが明らかになった.(2)外から帰った外勤蜂は,巣門の出入り口付近で,門番や巣門にいる働き蜂との間で,衛生グルーミング行動を頻繁に行っていることが明らかになった.(3)ミツバチの天敵であるウスグロツヅリガ成虫(以下,ツヅリガと略)に対する行動調査を行った結果,働き蜂はツヅリガを巣の外へ捨てる行動が頻繁に観察された.また,ツヅリガは働き蜂に対して敏感に反応し,逃避行動を取ることがわかった.(4)働き蜂がツヅリガを認識する際に利用する情報化学物質の候補化合物を検索するため,ツヅリガ抽出物をGC/MS等の機器分析に供し,体表炭化水素類・脂肪酸類・ステロール類・アルデヒド類を検出した.(5)これらの実績について,日本昆虫学会,応用動物昆虫学会,国際化学生態学会,日本動物学会,アジアー太平洋昆虫学会議,アメリカ昆虫学会で,発表を行った.(6)上記の(1),(4)で検出された化合物の標品を用いた生物試験を行い,生理活性が認められれば,適宜報文にまとめて公表する予定である.ヒトなど動物に認められる社会性行動や個体間コミュニケーションの発現・獲得・発達過程を知ることは重要である.集団における社会性行動の成り立ちを解明する目的で,日本の固有種ニホンミツバチApis cerana japonica Rad.(Acj)と,モデル生物のセイヨウミツバチApis mellifera L.(Am)を用いた.実験は,様々な社会性行動を解発する情報化学物質と,寄生ダニ戦略(異個体間衛生グルーミング行動)および,寄生ガ対策(異物認識-排除行動)について行った.(1)室内生物試験,Acj働き蜂が衛生グルーミング行動を引き起こすダニ由来の情報化学物質を機器分析したその結果,ダニの抽出物からはC14,16,18などの脂肪酸類とそのエステル類・炭化水素類が検出された.(2)ミツバチの天敵ウスグロツヅリガ成虫(ツヅリガと略)に対する行動調査を行った結果,働き蜂はツヅリガを巣の外へ捨てる行動が頻繁に観察された.(3)働き蜂がツヅリガを認識する際に利用する情報化学物質の候補化合物を検索するため,ツヅリガ抽出物をGC/MS等の機器分析に供し,体表炭化水素類・脂肪酸類・ステロール類・アルデヒド類を検出した.(4)上記で検出された化合物の標品を用いた生物試験を行い,生理活性を認めた.ダニ由来とツヅリガ由来の化合物は一部共通していた.(5)AcJ自然群の巣門付近では,門番の働き蜂による異個体間グルーミング行動が頻繁に観察された.(6)巣の入り口付近では,帰巣した外勤蜂に対し,異物認識に敏感な門番のチェックが頻繁に行われている可能性が高いと考えた.
プロテインダイナミクスのプロテオーム解析に関する基礎的研究

細胞のシグナル応答によって誘導されるタンパク質のダイナミックな挙動をプロテオーム解析により網羅的に解析できる分析方法の確立を目的とし、そのための細胞分画条件、二次元電気泳動による分離条件の検討を行う。哺乳動物の細胞膜には、コレステロールやスフィンゴ脂質に富んだメンブランマイクロドメイン(ラフト)が存在する。近年、これらは細胞間情報伝達の場として重要な機能を持つことが明らかとなりつつある。細胞がシグナルを受け取ったときに多くのシグナル分子がこのラフト画分に集積してくることが報告されている。そこでシグナル伝達系の網羅的解析を目的としラフツ画分へ移行するタンパク質の網羅的解析によるシグナル伝達系全貌解明の糸口を見つける。またラフトの動的制御機構とコレステロール硫酸化の関係について検討する。ラフトは疎水性の強い膜画分であり、通常使用されている二次元電機泳動の条件では分析することが困難である。そこで、非界面活性剤スルホビテインを使用した膜タンパク質の分離条件の検討を行った。その結果、NDSBを使用することで膜タンパク質のIPGストリップによる一次元電気泳動での分離が向上した。さらに、ラフトの制御機構としてラフト画分のコレステロールの硫酸化に着目した研究を行った。まず生体内でコレステロールの硫酸化に関与する硫酸転移酵素を同定した。その結果、ヒトおよびマウスにおいてSULT2B1と分類される硫酸転移酵素がラフトコレステロールを硫酸化することが判明した。コレステロール硫酸化の結果、ラフトに局在化する膜タンパク質が可溶性画分に局在性を変えることが生化学的な実験より明らかとなった。現在、ラフトの制御機構としての硫酸化の可能性を培養細胞レベルで検討中である。
戦前期『サンデー毎日』と大衆文化に関する総合的研究

本研究3年計画の2年目である平成30年度は、戦前期『サンデー毎日』の資料調査及び収集に加えて、その内容分析によって得られた研究成果を広く外部に発表、刊行し、予定通りの成果を収めた。まず、平成30年7月に大阪市立大学において、第1回研究成果中間発表会「初期『サンデー毎日』と〈文壇〉ー1920年代を中心に」を開催し、メンバー3名の発表をコメンテーターを招聘した上で実施した。この研究会は広く外部に公開して開催したものであり、メンバー外からも多くの参加者があった。同時に『サンデー毎日』の調査も実施し、データを収集した。また、同年12月から翌1月にかけて3回、本年度購入した『週刊朝日』の現物の調査を防衛大にて実施し、複数回調査した者も含めて6名のメンバーが調査を実施した。平成31年1月には、研究代表者副田が大阪市立大で『サンデー毎日』調査及び研究協力者中村健氏との打ち合わせを実施し、第2回研究成果中間発表会の準備を進めた。同年3月末には、第2回研究成果中間発表会「視覚空間と交錯する言説/文学ー『サンデー毎日』的モダニズムの諸相」を開催し、メンバー3名による発表を実施した。この研究会も広く外部に公開して開催したものであり、メンバー外からも多くの参加者があった。資料収集については、『サンデー毎日』のデータを広く収集すると共に、同誌の重要な研究対象である表紙画像についてはほぼ全てデータ化し、リストを作成した。また、本年度購入した『週刊朝日』については、創刊から1930年代までを副田が、それ以降を和泉が所蔵し、本格的な分析作業を現在進めている。そのように、この2年間の調査の蓄積を元にして、本格的にそれを外部に発表、刊行することができた30年度は、当初の予定以上に豊かな研究成果を得ることができた。外部の研究者との連携や新たな研究協力者も加わり、本研究の成果を総合的に社会に示す段階を迎えた。今年度の目的であった戦前期『サンデー毎日』調査とその研究成果発表については、2度の研究成果発表会と複数回の調査を実施することができた。そこでは、発表会、調査共に広く外部に公開、広報したことによって、その成果を外部の研究者と共有し、本研究を総合的に検証、展開することが可能となった。また、その研究成果に基づく研究発表や論文執筆も多く実現することができた。さらに、同誌の表紙データを含めて、その膨大な資料を整理し、リスト化する作業も着実に進行し、新たに本研究に加わる研究者にとっても有効な資料的基盤が整いつつある。また、戦前期『サンデー毎日』以上に入手が困難な戦前期『週刊朝日』を大量に購入できたことは事前に予想できなかったところの大きな成果であり、特筆すべき事項である。そのような現状を踏まえて、本研究課題が当初の計画以上に進展していると判断した。戦前期『サンデー毎日』及び『週刊朝日』の資料調査、収集を、引き続き年34回ペースで進めるが、本研究メンバーが所蔵する資料については、さらに多くの回数調査、分析を実施する。現在、令和元年7月に関西圏にて第3回研究成果中間発表会と調査を実施する計画を進めており、そこでも広く外部の研究者と交流することを目指す。また、様々な学会や研究会、論文発表メディアにおいて積極的に研究成果を発表し、最終的には本研究の成果をまとめた研究書の刊行を目指す。また、本研究成果の社会的還元の一環として、データ化した資料の整理、データベース化の作業も積極的に進める。本研究3年計画の初年度である平成29年度は、主に戦前期『サンデー毎日』の資料調査及び収集を実施し、予定通りの成果を収めた。まず、平成29年7月に第1回資料調査を大阪市立大学学術情報総合センターにおいて実施し、戦前期『サンデー毎日』及び関連資料を25日間にわたって調査、データ収集した。また、同年12月には東京都世田谷区の大宅壮一文庫にて第2回目の資料調査を実施し、所蔵されている戦前期『サンデー毎日』及び関係雑誌を調査、複写収集した。平成30年3月には、本年度の第3回資料調査を大阪市立大学同センターにて23日間実施した。この時は同時に研究発表会も開催し、4名の参加者が『サンデー毎日』に関するそれぞれの研究成果を発表した。その際には、大阪市立大及び関西圏の大学に所属する研究者も参加し、専門的かつ多角的な議論を展開することができた。資料収集については戦前期『サンデー毎日』を中心に順調に進めており、そこでデータ化した資料を整理、分類する作業も現在進行している。また、戦前期『サンデー毎日』と同時期に刊行され、戦前期週刊誌研究に欠かすことのできないもう一つの代表的週刊誌『週刊朝日』については、古書店で戦前期の当該雑誌が大量に販売されているのを発見したため、現在購入の手続きを進めている(購入については平成30年度となる予定)。そのように、まず研究の基盤を固めて、必要な資料やデータ、人員を整備する時期であった29年度は、当初の計画通りに作業が進み、次年度以降に様々な学会や研究会で研究発表を行い、論文発表を可能にするための準備が整った。今年度の目的であった戦前期『サンデー毎日』調査については、年3回の調査を実施することで作業が順調に進み、参加する研究者ごとの研究の視野も固まり、そこから総合的知見を生み出すことが十分可能となる段階に入った。

また、大阪市立大学や他の大学、研究施設所属の複数の研究者とも交流を深め、共同的な研究の実現に向けて具体的に動き出したことも、順調と判断できる材料である。そもそも戦前期『サンデー毎日』の雑誌自体は非常に入手が困難であり、今年度もその現物の購入はほとんどできなかったが、それを補うための調査については十分に行うことができ、そのデータもかなりの量が蓄積された。また、『サンデー毎日』以上に調査・閲覧が困難な戦前期『週刊朝日』についても入手の目途が立ち、同時期の雑誌メディアを比較しながら研究調査を実践することが可能となりつつあることも、本研究課題の進捗状況が順調であると判断した理由である。本研究3年計画の2年目である平成30年度は、戦前期『サンデー毎日』の資料調査及び収集に加えて、その内容分析によって得られた研究成果を広く外部に発表、刊行し、予定通りの成果を収めた。まず、平成30年7月に大阪市立大学において、第1回研究成果中間発表会「初期『サンデー毎日』と〈文壇〉ー1920年代を中心に」を開催し、メンバー3名の発表をコメンテーターを招聘した上で実施した。この研究会は広く外部に公開して開催したものであり、メンバー外からも多くの参加者があった。同時に『サンデー毎日』の調査も実施し、データを収集した。また、同年12月から翌1月にかけて3回、本年度購入した『週刊朝日』の現物の調査を防衛大にて実施し、複数回調査した者も含めて6名のメンバーが調査を実施した。平成31年1月には、研究代表者副田が大阪市立大で『サンデー毎日』調査及び研究協力者中村健氏との打ち合わせを実施し、第2回研究成果中間発表会の準備を進めた。同年3月末には、第2回研究成果中間発表会「視覚空間と交錯する言説/文学ー『サンデー毎日』的モダニズムの諸相」を開催し、メンバー3名による発表を実施した。この研究会も広く外部に公開して開催したものであり、メンバー外からも多くの参加者があった。資料収集については、『サンデー毎日』のデータを広く収集すると共に、同誌の重要な研究対象である表紙画像についてはほぼ全てデータ化し、リストを作成した。また、本年度購入した『週刊朝日』については、創刊から1930年代までを副田が、それ以降を和泉が所蔵し、本格的な分析作業を現在進めている。そのように、この2年間の調査の蓄積を元にして、本格的にそれを外部に発表、刊行することができた30年度は、当初の予定以上に豊かな研究成果を得ることができた。外部の研究者との連携や新たな研究協力者も加わり、本研究の成果を総合的に社会に示す段階を迎えた。今年度の目的であった戦前期『サンデー毎日』調査とその研究成果発表については、2度の研究成果発表会と複数回の調査を実施することができた。そこでは、発表会、調査共に広く外部に公開、広報したことによって、その成果を外部の研究者と共有し、本研究を総合的に検証、展開することが可能となった。また、その研究成果に基づく研究発表や論文執筆も多く実現することができた。さらに、同誌の表紙データを含めて、その膨大な資料を整理し、リスト化する作業も着実に進行し、新たに本研究に加わる研究者にとっても有効な資料的基盤が整いつつある。また、戦前期『サンデー毎日』以上に入手が困難な戦前期『週刊朝日』を大量に購入できたことは事前に予想できなかったところの大きな成果であり、特筆すべき事項である。そのような現状を踏まえて、本研究課題が当初の計画以上に進展していると判断した。
種々の代数多様体の具体的構成

非同型な全射自己正則写像を有する曲面の分類問題について,そのような曲面の具体的構成を行うことにより二つの成果を得た.ひとつは正規射影的複素代数曲面の場合で,その分類が有理曲面の特別な場合を除いて完成した.もうひとつは正標数の非特異射影的代数曲面の場合で,自己正則写像に分離性の条件を課すが,この場合にも一定の分類結果が得られた.指定された条件を満たす代数多様体を,既知の多様体からブローアップ,分岐被覆などの方法により具体的に構成する.主に以下の対象を扱う:楕円ファイバー空間,トーラスファイバー空間,正規4次曲面,対数的デルペッツォ曲面,非同型全射自己正則写像をもつ代数多様体.非同型な全射自己正則写像を有する曲面の分類問題について,そのような曲面の具体的構成を行うことにより二つの成果を得た.ひとつは正規射影的複素代数曲面の場合で,その分類が有理曲面の特別な場合を除いて完成した.もうひとつは正標数の非特異射影的代数曲面の場合で,自己正則写像に分離性の条件を課すが,この場合にも一定の分類結果が得られた.本年度は,(1)同型でない全射自己正則写像を持つ正規射影的代数曲面の分類と(2)楕円ファイバー空間やトーラスファイバー空間の具体的構成を目標としていたが,(2)はほとんど手が付けられなかった.(1)については一定の成果が得られ,近々論文(150ページ程度)を書き上げる予定である.また本年度は,この自己正則写像の研究について,以前書いたプレプリントの大幅な改訂を行った.(1)の成果を簡単に述べる.正規射影的代数曲面に対し,それが有理曲面で無いとき,または標準因子が擬正なとき,その曲面が同型でない全射自己正則写像を持つための必要十分条件を,ある5つの幾何学的条件のどれかを満たすという形式で記述することに成功した.たとえば,射影直線と曲線の直積を有限次被覆空間に持つ(ただしこの被覆写像は有限集合の外側で不分岐)という条件もその一つである.この分類結果は以前研究した非特異な射影的代数曲面の場合の拡張に当たるが,最小特異点解消に自己正則写像が一般には延長できないので,以前の結果そのものの応用では得られない.その意味で,この分類が出来たことは非常に意味があると思う.ただし,有理曲面の残された場合の分類には,本質的に全く新しい議論が必要と思われ,現段階ではこれ以上の結果を得ることはできない.以前書いた自己正則写像に関するプレプリントの改訂では,本質的な議論がわかりやすくなるように,記述の仕方を改めただけでなく,いくつかの新しい成果も付け加えた.それらは今後のこの方面の研究に影響を与えるものと思われる.本年度は,(1)同型でない全射自己正則写像を持つ正規射影的代数曲面の分類,(2)同型でない全射分離的自己正則写像を持つ正標数の非特異射影的代数曲面の分類,(3)普遍被覆空間がアフィン空間となるコンパクトケーラー多様体についての予想,を研究する予定であったが,(3)についてはほとんど手が付けられなかった.(1)については一昨年から論文を書いているが,ページ数が200を超え,執筆はまだ終わっていない.ただし,本年度は有理曲面の残された場合の分類の記述について,ある程度の進展を得た.その成果とは,ピカール数が3以上でその残された場合に属する曲面は,トーリック曲面に非常に近い類(具体的に定義される)に属する,というものである.ただし,この類に属し,かつ全射自己正則写像を持つ曲面の例はまだ見つかっていない.(2)については,標数ゼロの場合の議論,(1)の研究で得られた手法,正標数の楕円曲面等の構造定理をうまく利用して,見通しの良い分類結果を得た.これについてはプレプリントを書いた.小平次元が非負の場合は完全な分類を与えている.本年度は,同型でない全射自己正則写像を持つ正規射影的代数曲面の分類についての論文を完成させる予定だったが,数理解析研究所に長期滞在中だったヨンナム・リー氏(西江大学)との共同研究が始まり,予定通りに進まなかった.したがって上記代数曲面の分類について特に新しい進展はなかったリー氏との共同研究は部分的に本研究と重なり,種数ゼロで単連結な正標数一般型曲面の「Qゴレンスタイン変形」による構成についてである.なお標数ゼロの場合も含めてもこの種の曲面の例はあまり知られていない.我々は標数ゼロの場合のリー氏パーク氏の方法に習い,特異点をもつ特殊な正規楕円有理曲面を具体的に構成し,それがQゴレンスタイン変形によってスムージング出来るための条件を満たすことを示し,その結果目的の一般型曲面が得られる,という方針で行った.この共同研究は半分ぐらいが変形理論についてであり,本研究の具体的構成とは関係のないものだが,残りの半分は特殊な正規楕円有理曲面の具体的構成についてであり,その内のいくつかは本研究の一部とみなせる.具体的には,標数ゼロの場合にリー氏とパーク氏によって開発された構成方法の精密化,その証明の簡略化,および正標数への一般化がそれに相当する.また変形理論についても,対数的デルペッツォ曲面についての以前の研究成果の一部にあった,トーリック曲面を用いた具体的変形の構成が一般化され,それが利用されている.この共同研究の成果は今年3月にプレプリントにまとめられた.

したがって,当初予定していた研究対象のリストにはないものの,本研究にふさわしいテーマについて成果を出せたことになる本年度は,「同型でない全射自己正則写像を有する正規射影的代数曲面の分類」についての論文と,「普遍被覆空間がアフィン空間となるコンパクトケーラー多様体」についての論文の二つを書き上げることを予定していた.はじめの論文に関する研究で少し進展があったが,あとの論文については何も進展がなかった.はじめの論文の研究内容で既に得られていることの概略と今回進展があった内容を説明する.同型でない全射自己正則写像を有する正規射影的代数曲面は,ある例外のクラスをのぞき,ある6種類の典型的な曲面を,余次元1で不分岐な有限次ガロア被覆に持つことで特徴付けられる.この結果は曲面の分類論,とくにその対数的極小モデル理論と,いくつかの力学系の概念を元にして得られる.例外のクラスは有理曲面であり,自己正則写像が定める特殊な境界因子に対しては,対数的にデルペッツォ型になっている,さらにピカール数が3以上のものは,交点数が負となる曲線の情報により,2つの場合に分かれるが,その内の一つは概トーリック曲面という,ショクロフの判定法を弱くして定義されるトーリック曲面の類似物になる.この概トーリック曲面は,トーリック曲面からブローアップとブローダウンによるある単純な操作で構成できることがわかっていたが,今回は概トーリック曲面がある特殊な二本の曲線を持つことがわかり,これにより上記のブローアップとブローダウンによる曲面の構成に標準的なものがあることがわかった.この結果だけでは,概トーリック曲面がいつ同型でない全射自己同型写像をもつか否かは決定できないが,構造解明の鍵の一つになるのかもしれない.
汽水域における生態系保全と水産業に配慮した河口処理法の最適化の研究

汽水域を、流域から沿岸までの自然システムの一部ととらえる研究の方向性から、河口処理を見直した。汽水域の砂州のカブトガニ産卵地の保全については、大分県中津干潟の舞手川河口の海岸計画の調査研究の結果、工法と計画の見直しが行なわれた。従来は、治水上の理由として精査されずに除去されてきた河口砂州をモニタリングした結果、この規模のものであれば掘削を行なわなくとも支障がないことを確認した。また、海岸護岸や河川堤防が砂州や砂浜を埋める位置に建設されるのを見直し、背後地の安全度は保障したうえでの、引堤が一番合理的な方法であるとの提案が採択された。河口処理の際には、従来の治水上の理由であっても十分に管理を検討するデータが不足してきたため、環境保全や水産生物のためには、まず、周年の河口の地形変動は最低限モニタリングすべきであると考えられる。対象地の波・流れ環境の数値計算結果によれば、河口処理や埋立が過度に進むと、汽水域の砂州背後などの静穏域が失われる。その結果、回遊魚や稚魚・幼生が生息しにくい物理条件になると考えられる。海域と河川にいままで分かれていた学会活動の統合化が必要と考えた。このテーマに関し、日本水産学会のシンポジウム「内湾河口漁場の崩壊過程」を、昨年度に引き続き今年度も企画・開催した。本研究で得られた知見は、海の再生や河口の環境管理に関する政府のガイドラインの作成の参考資料への活用や、河口域の再生や修復(千葉県の三番瀬や有明海・八代海、青森県、大分県、沖縄県など)のプロジェクトに実地に活かされつつある。河口都市の環境再生や防災の基礎研究として工学としてのシステム化も本研究の具体例での蓄積をもとに行いつつあり、社会還元も目指している。汽水域の環境保全と漁業の両立の問題は、有明海再生の議論が2002年に進み、各地でも同様の現象がみられることがわかり社会的にも重要性が高まってきた。今年度は八坂川、山国川、番匠川、筑後川、吉野川、筑後川、江戸川、笠岡湾流入河川の汽水・河口域の物理、地形、漁業特性の情報を収集し、解析を行った。これらは日本国内で開発段階が異なるために、個別性と一般性を整理すれば、比較論が可能であると判断した河川である。改変の激しい江戸川河口では、埋立と土砂掘削により波と流れの場が大きく変化し、河口デルタ周辺の流れの連続性が分断されたことがわかった。漁業者の環境認識調査では、番匠川では、既存データから河口砂州周辺の掘削や利水問題が環境に影響している可能性があり、ヒアリングを行った。河口域でアサリ資源と藻場の回復がみられたが漁業者が資源管理への取組みが困難であることがわかった。いずれの調査地でも、漁業の産業としての部分は自然科学的アプローチがしにくいが、地域の海域情報の提供という点では漁業者から多くを学ぶことができた。公的機関のデータは、環境上の解析には測量精度が不十分であるが、個人研究で計測するよりも大量の情報なので活用する意義が確認された。特に、漁業的には河口域の微地形が重要であるが、これは従来の深浅図などでは検出しにくい情報である。空中写真は場の面的把握が便利なので、各種データを組み合わせて3次元海底地形図を作成し、写真とヒアリングにより検証するという方法論が効果的であることがわかった。河口処理については、カブトガニや絶滅危惧種の貝類などの稀少生物や、漁業種のためにも、過剰な掘削は悪影響を及ぼす恐れがあることが示された。とくにカブトガニについては、中小河川での小規模な連続的な砂州掘削は産卵地自体の喪失を招くので、河口処理法の見直しが急務であることがわかった。河口処理の際には、従来の治水上の理由であっても十分に管理を検討するデータが不足してきたため,環境保全や水産生物のためには、まず、周年の河口の地形変動は最低限モニタリングすべきであると考えられる。このテーマに関し、日本水産学会の研究会を企画・開催した。工学としてのシステム化もこれらの具体例での蓄積をもとに平成16年度に行なう予定である。

汽水域の砂州のカブトガニ産卵地の保全については、大分県中津干潟の舞手川河口の海岸計画の調査研究の結果、工法と計画の見直しが行なわれた。従来は、治水上の理由として精査されずに除去されてきた河口砂州をモニタリングした結果、この規模のものであれば掘削を行なわなくとも支障がないことを確認した。また、海岸護岸や河川堤防が砂州や砂浜を埋める位置に建設されるのを見直し、背後地の安全度は保障したうえでの、引堤が一番合理的な方法であるとの提案が採択された。河口処理の際には、従来の治水上の理由であっても十分に管理を検討するデータが不足してきたため、環境保全や水産生物のためには、まず、周年の河口の地形変動は最低限モニタリングすべきであると考えられる。対象地の波・流れ環境の数値計算結果によれば、河口処理や埋立が過度に進むと、汽水域の砂州背後などの静穏域が失われる。その結果、回遊魚や稚魚・幼生が生息しにくい物理条件になると考えられる。海域と河川にいままで分かれていた学会活動の統合化が必要と考えた。このテーマに関し、日本水産学会のシンポジウム「内湾河口漁場の崩壊過程」を、昨年度に引き続き今年度も企画・開催した。本研究で得られた知見は、海の再生や河口の環境管理に関する政府のガイドラインの作成の参考資料への活用や、河口域の再生や修復(千葉県の三番瀬や有明海・八代海、青森県、大分県、沖縄県など)のプロジェクトに実地に活かされつつある。河口都市の環境再生や防災の基礎研究として工学としてのシステム化も本研究の具体例での蓄積をもとに行いつつあり、社会還元も目指している。
実海域での運航を考慮した船体疲労強度設計のための設計海象・設計荷重に関する研究

船体疲労強度設計に「設計海象」という考え方を導入する場合,船体最終強度のようにいくつかの海象に絞ることはできないため,すべての海象を考慮しなければならない。本研究では,まず,疲労強度に有意であると考えられる短期海象をモデル海象として抽出し,疲労強度に有意となる短期海象の特定を行った。次に,実際の船舶が航行する太平洋・大西洋航路を対象として,大圏航路を航行した場合と最短時間航路を航行した場合における疲労被害度を求め,航路の違いが疲労強度にどのように影響するかを,海象と荷重の観点から検討した。これらの結果を比較することにより,船体疲労強度設計のための設計海象および設計荷重に関する考察を行った。船体疲労強度設計に設計海象という考え方を導入する場合,船体最終強度のように1つには定まらないため,複数の海象を設計海象として考慮しなければならない。したがって,本年度は,まず,疲労強度に有意であると考えられる短期海象をモデル海象として抽出するための準備作業を行った。すなわち,Post-Panamaxコンテナ船を供試船として,北大西洋でこれまでに発生したすべての短期海象において,波浪の非線形性やスラミング衝撃,船体の弾性を考慮できる波浪中船体応答計算プログラムTSLAMを用い,短期海象の継続時間である3時間程度の船体応答シミュレーションを行い,船体構造応答を求めた。船体構造部位としては,強度的に重要であり,かつ比較的簡便に応力を計算することができる甲板の縦強度部材を対象とし,船体応答計算より得られた波浪中の縦曲げ応力の時系列に,部材における応力集中などを考慮して,その部材での変動応力の時系列を求め,約1000回程度の繰返し応力の時系列を得た。この変動応力時系列に対して,rain-flow法を用いて応力範囲のカウントを行い,この頻度分布をヒストグラムに作成した。得られたヒストグラムにWeibul分布近似を施し,短期海象を応力の発現頻度ごとに分類した。得られた結果より,船体疲労強度に重要となると考えられる発現頻度の海象がある程度特定することができるので,これらをもとに,疲労強度に有意であると考えられるモデル短期海象を設定した。次年度以降は,これらのモデル海象を用いて,き裂伝播解析などを行い,き裂伝播挙動を特徴づけるパラメータについての考察を行う予定である。船体疲労強度設計に「設計海象」という考え方を導入するために,昨年度は,疲労強度に有意であると考えられる短期海象をモデル海象として抽出する準備作業を行った。本年度は,その作業を本格化して,疲労強度に有意となる短期海象の特定方法の有効性を探った。すなわち,Post-Panamaxコンテナ船を供試船として,北大西洋の波浪発現頻度表にあるすべての短期海象において,非線形船体応答計算プログラムを用いて応力応答計算を実施し,得られた縦曲げ応力の時系列に対してrainflow法を適用して応力範囲のカウントを行い,その発生確率と短期海象の寄与率を考慮して,それぞれの短期海象の応力範囲に対する寄与度を整理した。その結果,以下のことが判明した。・応力範囲の各発生確率に対して支配的となる短期海象は,有義波高については低いものから高いものまでばらつくが,平均波周期については,発生確率ごとに若干は変化するものの,大きくは変わらず,特定の値に留まる。・有義波高11.5 mで平均波周期10.5 sの短期海象が,どの応力範囲の発生確率に対して,高応力範囲において,応力範囲に対して最も大きな影響を及ぼす。これらの結果より,本研究で示した手法を用いることによって,比較的高い応力範囲の応力に対して重要となる短期海象を幾つかの海象に絞り込むことができることが分かったので,来年度は,この手法を用いて船体疲労強度に有意な影響を及ぼす海象を絞り込み,亀裂伝播シミュレーションを可能にする応力の時刻歴を求めることとする。本研究で最も重要となる,船体疲労強度に対して有意となる海象を絞り込む手法の有効性が確認できたので,今後は,この手法を用いて各短期海象の疲労強度に対する寄与度を計算して海象を絞り込み,亀裂伝播シミュレーションにつなげられる道筋が確立されたため。実海域での運航を考慮した船体疲労強度設計法を検討するために,昨年度までは「船体疲労強度のための設計海象」という考え方を導入することを念頭に置き,疲労強度に有意であると考えられる短期海象を抽出する作業を行って,比較的高い応力範囲の応力に対して重要となる短期海象を設計海象の候補として絞り込むことができた。これより,どのような海象を航行すれば疲労強度にとって有利であるかをある程度推定することができるようになった。そこで,今年度は,実際の船舶が航行する航路を対象として,航路の違いが疲労強度にどのように影響するかをシミュレーションによって求め,昨年度までに求められた設計海象と対応付けることによって,船体疲労強度設計のための設計海象・設計荷重についての検討を行った。シミュレーションでは,6000TEUコンテナ船を供試船として,まず,北太平洋航路と北大西洋航路において,大圏航路と最短時間航路の2種類の航路を求め,それぞれの航路における10年間分の遭遇海象を入力データとした。なお,最短時間航路は,ウェザールーティングで最適解を得る方法の一つである等時間曲線法を用いた計算により求めた。次に,これらの海象データを用いて,非線形船体応答シミュレーションプログラムであるTSLAMにより,それぞれの海象中での縦曲げ応力の時刻歴を算出した。さらに,この応力の時系列をレインフロー法により応力範囲とその発現頻度を算出し,大圏航路と最短時間航路の疲労被害度を求めた。

また,一方,嵐モデルを用いた応力振幅推定法による応力推定を行い,これらの結果を比較することにより,ウェザールーティングの疲労強度への影響を議論し,船体疲労強度設計のための設計海象・設計荷重に関する考察を行った。船体疲労強度設計に「設計海象」という考え方を導入する場合,船体最終強度のようにいくつかの海象に絞ることはできないため,すべての海象を考慮しなければならない。本研究では,まず,疲労強度に有意であると考えられる短期海象をモデル海象として抽出し,疲労強度に有意となる短期海象の特定を行った。次に,実際の船舶が航行する太平洋・大西洋航路を対象として,大圏航路を航行した場合と最短時間航路を航行した場合における疲労被害度を求め,航路の違いが疲労強度にどのように影響するかを,海象と荷重の観点から検討した。これらの結果を比較することにより,船体疲労強度設計のための設計海象および設計荷重に関する考察を行った。研究の1年目で,疲労強度に重要となる設計海象のモデルが抽出できたので,以降,これをもとに,既存の解析手法等を駆使して,パラメータの検討を行うことができる。本研究の一番重要な土台ができたので,研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本年度までの研究成果により,船体疲労強度に及ぼす短期海象の寄与度を計算することが可能となったので,この手法を使用することによって,比較的高い応力範囲の応力に対して重要となる短期海象を幾つかの海象に絞り込み,船体疲労強度に有意な影響を及ぼす海象の選定を行って,亀裂伝播シミュレーションを可能にする応力の時刻歴を求めることとする。船舶海洋工学次年度は,まず,本年度設定したモデル海象において疲労き裂伝播シミュレーションを行い,それぞれの海象におけるき裂伝播挙動を特徴づけるパラメータの整理を行う。また,同じくマイナー則による疲労被害度の計算も行い,パラメータの比較を行う。これらより,疲労き裂伝播を特徴づけるパラメータを,より一般性のあるものとして,抽出する。さらに,これらの疲労き裂伝播を特徴づけるパラメータを用いて長期予測を行い,長期にわたる疲労き裂伝播解析結果を整理する。この場合,船がどのような航路を取って,どの海域を航行するかが重要なポイントとなるが,これにはウェザールーティングや嵐モデルに関する知見を援用する。これらの長期予測結果を整理することによって,それぞれの短期海象における疲労き裂伝播に対する寄与度を組み合わせ,実海域での運航を考慮した船体疲労強度評価のための設計海象・設計荷重を提案する予定である。当初,「船体疲労強度設計法の精密化のための研究委員会」という勉強会を日本船舶海洋工学会に立ち上げる予定であったが,設置が遅れ,平成27年度に連れ込んだ。そのため,これの開催と出張に関する費用として見込んでいた約10万円が未使用額として残ってしまった。前述の「船体疲労強度設計法の精密化のための研究委員会」という勉強会を日本船舶海洋工学会に立ち上げることができたので,平成27年度に,これの開催と出張費として支出する予定である。
磁化率異方性付与複合粒子を用いた革新的低磁場による結晶配向セラミックスの開発

本研究は、多層グラフェンの巨大な磁化率異方性を付与した複合粒子を用いた、革新的低磁場(ネオジム磁石級、0.51T)による結晶配向セラミックスの開発を目的とした。母粒子とする材料は、六角柱状のβ窒化ケイ素(β-Si3N4)とした。また、汎用性検証のために板状の六方晶窒化ホウ素(h-BN)、基礎現象解明のためのモデル材料として円柱状のガラスファイバー(GF)を用いた。結果、機械的処理で多層グラフェン被覆、磁場中配向制御を達成した。さらにc軸配向Si3N4セラミックス、a軸配向h-BN樹脂コンポジットの作製も達成した。また複合粒子の配向に寄与する実質的な磁化率異方性の大きさを定量的に見積もった。本研究の目的は、磁化率異方性付与複合粒子を用いた革新的低磁場による結晶配向セラミックスの開発である。平成26年度は、異方的な巨大反磁性を有するグラフェンからなるグラファイトを被覆した複合粒子の合成と評価、磁場配向を行い、低磁場配向プロセスを確立させるための基礎的データの収集を目的とした。モデル材料としてβ-Si3N4を用いた。1.グラファイト被覆Si3N4粒子の合成と評価合成したβ-Si3N4粒子と市販グラフェン粒子を機械的粒子複合化装置内に投入し、粒子間に圧密せん断力を作用させ、複合粒子を作製した。複合粒子の表面形態を走査型電子顕微鏡、エネルギー分散形X線分光器、走査型マイクロプローブ顕微鏡にて評価したところ、β-Si3N4柱状粒子の側面全体にグラフェン粒子(平均フレーク厚60nm)が2070nmの様々な厚さで存在していることが明らかとなった。2.磁場配向複合粒子を分散させたスラリーを調製し、Nd磁石製の磁気回路中で乾燥させ、乾燥体の構造を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、複合粒子の長軸方向(β-Si3N4のc軸方向)が磁場方向と平行に配向した構造が見られた。次いで、複合粒子:α-Si3N4:Y2O3:HfO2:SiO2=10:82:2.5:5:0.5(質量比)となるように調製したスラリーを、0.4、1、2、10Tの静磁場中で乾燥成形し、脱脂、焼成して焼結体を作製した。焼結体の配向性をX線回折法で測定したところ、磁場に対して垂直な断面において、(002)ピークの強度が顕著に高くなっていた。また、走査型電子顕微鏡にて微構造観察したところ、β-Si3N4柱状粒子の長軸が磁場方向と平行に配向した緻密な構造が観察された。以上から、平成26年度はグラファイト被覆Si3N4粒子の合成と評価、および磁場配向、さらに複合粒子を種としてc軸配向Si3N4セラミックスの作製に成功した。平成27年度は、26年度の成果をもとに、低磁場配向プロセス確立を目的とした配向シート作製を行った。さらに、本プロセスの汎用性の検証のために、従来法では配向不可能だった磁気異方性がないガラスファイバー(以下GF)への多層グラフェン被覆を試み、GFの低磁場配向とその配向挙動を検討した。主な成果は、下記のとおりである。0.5テスラの磁気回路中で配向Si3N4のシート成形を行い、配向性をXRDで評価したところ、c軸配向は確認できたが、バルク体に匹敵する高い配向性は得られなかった。これは柱状のβ-Si3N4種粒子の長軸径が数十μmと大きいために、配向が完了する前に沈降してしまったためと考えられる。そこでより微細な多層グラフェン被覆β-Si3N4種粒子を合成したが、配向性は向上しなかった。ラマン分光法より、粗大なβ-Si3N4種粒子を母粒子とした場合は原料グラフェンパウダーと同程度の良好なG/D比を示すが、微細なβ-Si3N4種粒子を母粒子とした場合、G/D比が大きく低下することが明らかとなった。2.GFの低磁場配向多層グラフェン被覆GFの作製を行ったところ、フラットなGF表面がサブミクロン以下の微細粒子で被覆されていることを確認した。これをポリエチレングリコール中に分散し、磁場中に静置して配向挙動を実時間観察したところ、GFの長軸が磁場印加方向と平行に配向する様子が観察できた。さらに、多層グラフェン被覆GFをエポキシ樹脂中に分散、混合し、0.5Tの磁場中で硬化させたところ、GFの長軸が磁場印加方向に並んだ配向構造をもつコンポジットが得られた。これらの結果から、被覆された多層グラフェン由来の磁化率異方性がGFに付与されたことによって低磁場配向したことが示唆された。平成27年度は、1低磁場配向プロセス確立を目的とした配向シート作製と、2本プロセスの汎用性の検証を目的とした多層グラフェン被覆GFの作製とその低磁場配向を検討した。1については、シート内で配向させるための種粒子に課題が残っているが、種粒子の配向性を低下させる原因はすでに明らかにされており、おおむね順調に進展しているといえる。配向性を向上させるためには、種粒子の微細化と、高い結晶性を維持した多層グラフェンの複合化の両立である。

特に、複合化後の結晶性は、原料粉の粒径や、複合化のための機械的処理条件に依存するため、後プロセスであるシート成形も含めて、これらの相互的な最適化が今後の課題である。2については、従来の磁場配向法で理論上配向できないはずのGFを多層グラフェン被覆によって低磁場配向を達成したこと、および、複合粒子の配向メカニズム解明のためのモデル材料としてその配向挙動の解析にも着手していることから、当初の計画以上に進展しているといえる。平成28年度は、1多層グラフェン由来の磁気異方性(Δχ)を利用した低磁場配向プロセスを用いてc軸配向Si3N4シートを連続生産するための粉体とスラリーの最適化と、2モデル材料としてガラスファイバー(GF)や窒化ホウ素(BN)を用いた本プロセスの汎用性の検証を行った。主な成果は下記の通りである。多層グラフェンの粒径と機械的処理後のG/D比の関係を明らかにするために、合成β-Si3N4粒子に対して、粒径が異なる多層グラフェンを機械的処理にて複合化させた。その結果、β-Si3N4粒子よりも粒径が大きな多層グラフェンを被覆させると良好なG/D比を維持できることがわかった。これを原料粉体としてスラリーを調製し、ネオジム磁石からなる0.5テスラの磁場中で成形、焼成を行った結果、磁場印加方向にc軸配向性を示す緻密なSi3N4セラミックスが得られ、c軸配向方向とこれに垂直な方向で熱伝導率異方性を示した。また、ドクターブレード成形により、所望寸法のSi3N4シートを作製できた。しかし、シートの厚さ方向へのc軸配向は未達である。これはスラリーの粘度が高く、β-Si3N4粒子の配向が不十分だったためと考えられる。2モデル材料の低磁場配向GFと同程度の比重で粘度が異なる水溶液中に多層グラフェン被覆GFを分散させ、配向挙動をその場観察し、画像解析から配向速度と粘度の関係を明らかにした。その結果、GFの配向に寄与する磁気異方性の大きさが、文献値から見積もられたグラファイトのΔχとオーダーで一致し、被覆された多層グラフェンがGFの配向を支配していることが明確にされた。他方、多層グラフェンを被覆したBNの板状粒子を高粘度の樹脂中に分散させ、0.5テスラの磁場中で硬化させたところ、磁場印加方向に対してBN板状粒子の面が平行に並んだ配向構造をもつBN樹脂コンポジットが得られた。本研究は、多層グラフェンの巨大な磁化率異方性を付与した複合粒子を用いた、革新的低磁場(ネオジム磁石級、0.51T)による結晶配向セラミックスの開発を目的とした。母粒子とする材料は、六角柱状のβ窒化ケイ素(β-Si3N4)とした。また、汎用性検証のために板状の六方晶窒化ホウ素(h-BN)、基礎現象解明のためのモデル材料として円柱状のガラスファイバー(GF)を用いた。結果、機械的処理で多層グラフェン被覆、磁場中配向制御を達成した。さらにc軸配向Si3N4セラミックス、a軸配向h-BN樹脂コンポジットの作製も達成した。また複合粒子の配向に寄与する実質的な磁化率異方性の大きさを定量的に見積もった。平成26年度は、グラファイトを被覆した異方性複合粒子の合成と評価、および磁場配向を行い、低磁場配向プロセスを確立させるための基礎的データの収集を目的としたが、現在得られている成果は当初設定した目的を達成するだけでなく、さらに、複合粒子を用いて緻密な配向構造を有するc軸配向Si3N4セラミックスの作製をも達成しており、本手法が配向制御のみならず、セラミックス製造プロセスにおいて有用であることを明らかにした。平成28年度は、前年度で明らかとなった課題を解決すべく、以下のことを試みる。1微細な多層グラフェン被覆β-Si3N4種粒子の合成:粒子径の微細化と、高い結晶性を維持した多層グラフェンの複合化の両立を目指して、機械的処理による複合化条件(回転数、出力、粉体の投入量など)の最適化を行う。
中国仏教における禅浄双修思想の研究

本研究は中国仏教における禅浄双修思想の総合的研究を目的とする。初めに中国浄土教文献と禅宗文献から禅浄双修思想の関係資料すべてを調査収集し、整理考証する。それによって、初めて禅浄双修思想の基礎的資料は提示される。次いで、中国仏教に限って禅浄双修思想が何ゆえ成立したか、その先行思想は何か、具体的な思想家と思想形態並びに論理的根拠は何かなどの思想研究を解明する。その結果、資料研究では、関係諸師約150名を調査・整理し考証した。それによって、思想研究の成果もすでに学会で一部発表し、あるいは発表予定である(研究発表参照)。概要は以下のとおりである。1.資料研究;禅浄双修思想関係の諸師約150名の調査考証(1)浄土思想家に認められる禅思想関係資料の調査考証(2)禅思想家に認められる浄土思想関係資料の調査考証(3)その他の禅浄双修思想資料の調査考証2.思想研究;(1)問題の所在と従来の研究(2)禅浄双修思想の概念と評価(3)禅浄双修思想の先行思想(4)禅浄双修思想の諸形態と論理的構造(1)浄土教の変容(唯心浄土思想)(2)理事無礙(天台・華厳)の転用(3)禅宗の変容(公案禅)(4)禅浄双修思想の確立(5)その他「平生習禅、臨終往生」(往生伝、清規)など。平成7年度の研究経過;1.資料研究(1)浄土思想家に認められる禅思想資料の調査考証、(2)禅思想家に認められる浄土思想資料の調査考証、(3)禅浄双修思想関係資料の整理考証。2.思想研究(1)禅浄双修思想の論理的構造、(2)先行思想の諸相、(3)栄代禅浄双修思想の諸形態。研究実績の概要;平成7年度は、1.資料研究、すなわち関係資料の調査収集・整理・考証に専念した。(1)浄土思想家関係資料については、当初の目的をなしえたが、(2)禅宗関係資料[禅語録]は膨大で調査継続中である。従って、(3)禅浄双修思想関係思想の整理・考証も一部継続中である。しかし、主要な関係資料の考証はなしえたので、2.思想研究、(1)禅浄双修思想の理論的構造では中国仏教における浄土思想・禅思想の新たな概念が明らかになった。(2)先行思想の諸相では従来の見解と異なる浄土諸師・禅師の思想が認められた。(3)栄代禅浄双修思想の諸形態でも従来指摘されない形態が明らかになった。以上のように、平成7年度は基礎的資料研究に専念したため、学会発表は行ったが、雑誌論文には至っていない。研究成果の公表は平成8年度(継続)に予定している。研究の目的;本研究は中国仏教における禅浄双修思想の総合的研究を目的とする。次いで、中国仏教に限って禅浄双修思想が何ゆえ成立したのか、その先行思想は何か、具体的な思想家と思想形態並びに論理的根拠は何かなどの思想研究を解明する。研究実績の概要;今年度は資料研究を継続し、関係諸師約150名を調査整理し考証した。1.資料研究;禅浄双修思想関係の諸師約150名の調査考証(1)浄土思想家に認められる禅思想関係資料の調査考証(2)禅思想家に認められる浄土思想資料の調査考証(3)その他の禅浄双修思想資料の調査考証2.思想研究;

(1)問題の所在と従来の研究(2)禅浄双修思想の概念と評価(3)禅浄双修思想の先行思想;(1)中国仏教の要因(2)浄土教の先行思想(3)禅宗の先行思想(4)浄禅双修思想の諸形態と論理的構造(1)浄土教の変容(2)理事無礙(天台・華厳)の転用(3)禅宗の変容(4)往生伝・清規など
高密度金属ナノドット磁性体の形成メカニズムの解明および新型メモリデバイスへの応用

本研究では、超高速・超省電力の金属ナノドット磁性体不揮発性メモリを提案し、研究を行う。このメモリは、磁場によってスピン方向を可変できる自由磁性体磁気ドットと固定磁性体層からなるMTJ(Magnetic Tunel Junction)が増幅素子として働くSOI・MOSトランジスタと融合した構造をしており、現在のフラッシュメモリの微細化限界を超えたナノメータ領域まで高速で安定に動作する不揮発性メモリの開発をしている。平成22年度は、自由金属ナノドット磁性体-コバルトナノドット(Co-ND)の形成を重点として展開していた。Co-NDは、我々開発したSAND(Self-Assembled Nanodots Depostion)を利用して形成した。この方法では、磁性金属チップと絶縁膜の複合ターゲットを同時スパッタする方法により、製膜方法である。今年度では、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜に埋め込んだコバルトナノドットを高密度的に形成し、物性分析をした。シリコン酸化膜に埋め込んだコバルトナノドットは周りの絶縁膜により、酸化され、弱い磁気特性が表れた。これに対して、シリコン窒化膜に埋め込んだコバルトナノドットを形成し、XPSの分析結果により、コバルトの酸化成分を抑えることが分かった。しかし、シリコン酸化膜に埋め込んだコバルトナノドットの磁気特性に比べて、大きな変化が見えられなかった。コバルトとシリコンを合金化して、コバルトシリサイドの形成ができてしまう可能性が考えられた。もっと強い磁気特性を得られるため、FePtなどほかの磁性ナノドットを探索して、研究を進めている。
重力支配域における氷のクレータースケール則の確立と冥王星の進化史の解明

30年度は前年度開発した装置を用いて,極低温下における未焼結多孔質氷のクレーター形成実験を行った.また,前年度に引き続き,既存の高速度衝突装置を用いた多孔質氷の高速度クレーター形成実験を行った。氷衛星や冥王星の表面温度は-200-100°C以下と極低温で,尚且つその範囲が広い.このような天体表面のクレーター形成過程を明らかにするため,多孔質氷を用いたクレーター形成実験を行った.装置は前年度開発した縦型一段式軽ガス銃を用いて,衝突速度は72177m/sとした.雪の物性は周囲の大気圧で変化するため,大気圧下と真空下(200Pa以下)で実験を行った.温度は試料容器に設置した熱電対を用いて実験前の温度変化を計測し,-206-53°Cと変化させることができた.実験の結果,クレーターサイズや形状は大きく4つの条件(温度と大気圧)で変化し,温度が-145°C以下で真空下の場合,同じ衝突速度で最もクレーターサイズが大きくなった.さらに,クレーターから放出される氷粒子の様子が砂クレーター形成時に観察される重力支配域の様子と非常によく似ていることがわかった.これらの実験から,雪の重力支配域におけるクレータースケール則を構築し,その温度・圧力条件を明らかにすることができた.また,前年度に引き続き,既存の高速度衝突装置を用いた雪のクレーター形成実験を行い,衝突溶融層の形成条件とクレータースケール則に対する空隙率の影響を調べた.標的は,2-7日間焼結させた空隙率50-70%の雪を用いた.衝突速度は1-6km/sの範囲で系統的に変化させた.実験の結果,衝突溶融は空隙率が高いほど,より高速度で確認された.また,スポールと呼ばれる引張力によって形成した浅いクレーター孔に対してクレータースケール則を適応した結果,空隙率の依存性が確認され,これが衝突溶融度と関連している可能性が示唆された.冥王星の表面年代を推測するためのモデル構築には,その地殻の基盤を構成する水氷を用いたクレーター形成実験を行う必要がある.28年度は,冥王星表層環境下で衝突実験を行うための装置の開発を開始した.また,冥王星表面では,塑性変形によって形成した流動地形や脆性破壊によって形成した割れ目構造など,様々な表面地形が発見されている.そこで,脆性破壊と塑性変形を分ける境界条件を調べるため,表層を模擬した氷・岩石混合物を用いて変形実験を行った.冥王星表面は約50Kと極低温である.また,冥王星上で起こる衝突現象を再現するためには,未焼結の氷粒子集合体を標的として用いる必要がある.標的を融解することなく標的作成と衝突実験を同時に行うため,既存の低温装置付きチャンバーに取り付ける弾丸加速装置の開発を始めた.装置上部に取り付ける高圧室と銃身の作製コストを抑えるため,市販の部品(swagelok社製部品)を組みあわせることで,装置の作製を試みた.特に,弾丸の加速方法を,従来のダイヤフラム破裂式ではなくバルブ開閉式を用いることで,低コストだけではなく,毎回の実験での準備負担の軽減も可能となった.脆性破壊と塑性変形を分ける境界条件で最も重要なのは,脆性ー塑性境界歪速度である.そこで,模擬物質である氷・岩石混合物を用いて,等歪速度一軸圧縮実験を行った.試料は直径約1mmの水氷粒子と,直径0.25ミクロンのシリカビーズを混ぜて作成した.シリカビーズの体積含有率は0、0.06、0.18とした.歪速度は0.000001/sから0.6/sまで系統的に変化させた.その結果,シリカ含有率が増加するほど,脆性ー塑性境界歪速度が増加することがわかった.これはつまり,岩石濃度が増えるほど,より大きい変形速度(高応力)でも表層では断層を形成することなく,塑性変形を起こして氷河のような流動地形を形成し得ることを意味している.当初の28年度の目標は,低温装置付きチャンバーに取り付ける弾丸加速装置を作製すること,そして未焼結の雪標的の作成法を確立することであった.しかし,28年度は本研究課題の採択決定前(本申請課題を申請した後)に所属機関である神戸大学の海外長期派遣が決定し(アメリカに10ヶ月滞在),海外滞在中に本研究課題を中心に研究を進行することはできなかった.そのため,本課題に関する研究は,帰国後(H29年2月)に本格的に開始することとなった.一方で,衝突実験装置はこれまで何度が作製した実績があるため,現在は本申請課題で使用する弾丸加速装置の実際の作製に入ったところである.また,低温装置付きチャンバーの稼働及び低温下での水氷作成試験は既に終了している.その際に,チャンバー内での水氷試料の作成を行い,実験結果の妨害が予想される霜の発生を防ぐことができ,チャンバー内での氷試料作成が可能であることを確認している.弾丸加速装置が作成完了次第,すぐに水氷のクレーター形成実験は可能である.ただし,より冥王星表層環境を再現するためには,未焼結の氷粒子集合体の作成方法の確立は最重要課題であり,必須である.以上のことから,海外滞在における遅れがあるため,「遅れている」という判断をした.冥王星の表面年代の推定に必要なモデルを構築するには、冥王星の地殻構成物質である水氷のクレーター形成実験を行う必要がある。29年度は前年度に引き続き、クレーター形成実験を行うための装置開発とその予備実験を行った。