hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エキゾチック分子イオンの生成による正規ミューオニュームの創生の研究

亜低速ミューオンビームとほぼ等しい速度領域の陽子ビームにたいして炭素薄膜や水素ガスなどのモデレーターを用いて減速させて、そのエミッタンス密度、分解能などの測定を行い減速量とその幅など最適化を行った。低速領域の荷電粒子の測定法の確立を開発している。さらに、ECRプラズマを利用する高効率のモデレーターの開発の基礎設計を行った。減速用の極薄炭素膜と加速電場を用いて、正負ミューオンの終端速度への最適化を目標にして、GEANT4によるシミュレーションを行った。減速のエネルギー領域は、荷電粒子のエネルギー損失におけるブラッグピークの低速領域に設定した。(フリクショナル冷却)この条件は機動性を生かしてミューオンビームの代わりに陽子ビームによる35keVー10keVの減速実験を目標とした。ひとつの加速・減速スタックは薄膜(15nm炭素膜)と1cmのギャップの構成からなる。加速電圧により若干のエミッタンスの向上が見られているが、十分とはいえない。従って陽子ビームを用いた亜低速、高輝度ビームの実証実験装置を開発した。低速陽子ビームの発生装置の移設を平成26年4月から6月に行った。それに伴いビーム光学系の再組み立てアラインメント、などの調整を実施した。分子ポンプの修理、電源の運転調整を行った。全系の調整運転が行われており、30 keVの陽子ビームによる実験が開始される。素粒子実験1)半導体検出器による低速陽子ビームのエネルギー、ビームの広がりの測定を行う。2)GEANT4のシミュレーション結果との比較検討を行う。3)コリメターの調整によってビームのエミッタンスの良否を決定する。4)ECRプラズマ標的を製作して、自由電子の影響を調べる。5)減速、加速の最適条件を求めてミューオン実験の方法を検討する。正規ミューオニュームの生成には極めて低速且つ高輝度の粒子生成が不可欠であり減速機構の考察による新しい方法の確立を目指すこととした。多数の薄膜と加速機構ではなくブラッグピークより低速領域での減速法はいまだ確立した方法は存在しないため、物理機構のシミュレーションを含めて研究を展開する必要がある。実験では正負ミューオンのビームを利用する前にその予備的な実験として低速陽子ビームによる減速法の確立を行って、その後実際のミューオンビーム発生、利用施設(MUSIC,JーPARC MLF)での実験という2段階の研究体制をとることとし、このために、大阪大学文理融合棟での実験を今年度から開始する。実験装置の移設を含むために計画進行にはいくつかの条件が存在するがこれらはおおむね順調である、真空ポンプの運転や10GHz増幅器の電力テストなどは完了している。超薄膜、やガス中での阻止能の測定が近く実行される予定である。設置場所の変更に伴い、発生装置の光学的な再調整、試運転などによる。高輝度低速正負ミューオンビームの開発を重点的に行う。そのためには1)大電流の陽子ビームを10GHZECRイオン源で発生して、その低エネルギー限界を調べる。一般的に、引出電圧が低くなるとビーム強度が極端に減少するため10KeV以下でどれほどの強度が得られるかは重要な課題である。
日本における離別後の共同養育の課題と可能性についての調査研究

本研究は、国際的には離別後の子どもに対する共同親権、共同養育が趨勢であることから、日本と既に共同親権を取り入れている韓国や台湾など日本と同質な家族主義福祉国家体制の東アジアの国々と比較研究を行い、日本での共同養育や共同親権の実現に際しての課題と効果について「子どもの最善」の視点から明らかにしようとするものである。これまでの研究期間では、この研究目的に沿って、日本・台湾・韓国の各国民法等における離別後の親権や共同養育についての制度比較研究およびその研究結果に関して論文報告を行うとともに、並行して離別や別居のひとり親家庭当事者に対しアンケート調査やインタビュー調査を、台湾や韓国を含め、計3ヵ国で行ってきた。最終年度では、熊本地震の影響のため遅れていた日本でのひとり親家庭の親に対し、離別後の親権や養育の実際や意識について、先に実施した韓国や台湾の調査結果と比較できるように、構造化面接法にてインタビュー調査を行った。また、研究報告として、台湾でのアンケートおよびインタビュー調査研究で協力を得た現地研究者との共同報告として、二つの国内での学会大会において口頭発表やポスター発表を行うとともに、研究論文としても課題に関する日台の制度比較研究、調査結果からの比較研究を共著で各一本報告をした。さらに、研究代表者は日本での量的質的調査結果の分析結果について研究会での口頭報告を一本、日韓での調査結果の比較研究の論文を単著で一本を報告した。また、スイスのローザンヌ大学でのライフコースと不平等に関する研究会において、日台韓の調査結果による比較研究に基づき、子どもの最善の視点から導入された東アジアの共同養育や共同親権の実情と課題について口頭発表を行い、欧米で標準的な離別後の共同親権や共同養育が、家族主義福祉国家体制という社会構造の違いから東アジア諸国にもたらす運用上の課題についての知見を報告した。本研究は、日本における共同養育、共同親権の可能性について、「子どもの最善」の視点から日本での離別後の養育の実態および共同養育についての可能性と課題を考え、またそのために東アジアでの先行国である韓国・台湾での共同養育の実際との比較研究を行うものである。研究1年目に当たる平成26年度は、研究計画に従い、主に文献研究と2年目からの調査に向けての準備を中心に行った。文献や資料に基づく研究では、日本の親権制度について現行民法を中心に文献研究を行うとともに、昨年4月1日より日本も加盟することとなった「国際的な子どもの奪取の民事面に関する条約」(略称ハーグ条約)による引き渡しや面会交流など、平成26年度の国内での裁判所の判断や返還決定事例について事例を調べ、ハーグ条約に基づく共同親権や面会交流の保障などの国際的なルールと日本の単独親権制度でのこれまでの受け止め方との齟齬について検討した。また、3年目に予定している共同親権、共同養育が取り入れられている他の東アジアの国における事例調査に向けて、昨年に台湾の都市規模の異なる3都市である台北市、新北市、基隆市の各市庁を訪問した際に、担当者より現地ひとり親家庭、特に母子家庭の現状や離婚後の親権の在り方についてヒアリングを行った。また、児童福祉施設やNPOなど民間支援団体にも訪問しインタビューを行い、ひとり親家庭支援の実際や、行政から委託を受け、両親の離婚に際して子どもの意見を取り入れるための実際の活動の様子について話を聴くなど、共同親権の台湾での実際と「子どもの最善」についての捉え方など、現地の状況を具体的に把握するよう努め、2年目以降に向けての東アジアでの実地調査への準備を行った。平成27年度は、次年度に日韓台でアンケート調査及びインタビュー調査などのフィールドワークを行うため、各国でひとり親当事者への仲介など協力を依頼する団体や研究者と現地で相談打ち合わせを行い、平成28年度に行う予定の実査に向けての準備を行った。1)日本での調査研究に対し:調査研究の仲立ちをしてもらう機関として、大学所在地の母子父子福祉センター及び、母子生活支援施設二ヶ所に対し、直接訪問し施設長及び職員と面談し、研究の目的等を説明し調査研究に対する協力への承諾を得た。なお、これらの施設については事前に自治体の管轄課に対し了解を得た上で依頼を行った。2)韓国での調査研究に対し:次年度に行う予定である韓国と日本との比較調査研究への協力の依頼のため、ソウル市内にある大学の教授と面談し、調査目的・調査方法・対象などについて相談した結果、自身が関わっている母子父子福祉団体の参加者に対して協力の働き掛けが得られることとなった。調査実施に向け、調査票案を作成後に内容を確認してもらい、勤務校の倫理調査委員会にて問題が無いと判断されたら、次年度夏に実査を行うこととなった。3)台湾での調査研究に対し:韓国同様、次年度に行う予定である台湾と日本との比較調査研究への協力の依頼のため、台北市にある大学の日本研究センター長の教授の協力のもと、同センター助理による事前交渉にて、訪問受諾が得られた台北市A婦女曁家庭服務中心と台北市B婦女曁家庭服務中心を訪問した。A婦女曁家庭服務中心でほぼご承諾を得ることが出来たので、今後の実査に向けての具体的打ち合わせを行なった。B婦女曁家庭服務中心では同センター委託運営組織に相談してから連絡をいただくこととなった。以上、平成27年度は課題について日韓台の比較調査研究の準備を行うことが出来た。校務等多忙のため平成27年11月に過労による体調不良のため通院した際に担当医より仕事や研究のペースダウンを求められたため医師の指示に従った。

本研究テーマである日本における離別後の共同養育の可能性や課題について検討するため、離別後は単独親権制の日本と、同じ東アジア圏でも離別時に共同親権の選択が制度的に可能な韓国と台湾において、日本との比較のため、それぞれアンケート及びインタビュー調査を行った。なお、各調査内容や実施方法等については、勤務先である熊本学園大学倫理調査審査会での承認を得て行うなど、調査倫理上の配慮に努めた。先に倫理調査審査会の承認が得られた日本での調査から始め、審査会での承諾を得て順次、韓国、台湾と実査を実施した。実施方法は、日本での調査は、勤務先のあるK市内の福祉施設や福祉センター等計3カ所の協力を得て、韓国調査では現地大学の研究者との共同研究としてひとり親家庭支援団体の協力を通じてS市内にて、台湾調査でも現地大学研究者とともにT市内にて団体と個々人の両方の協力を得てアンケート調査とインタビュー調査を実施した。アンケート調査の内容は、それぞれの国の法制度など国の実情に添った内容ではあるが、比較検討のため共通して概ね次の内容の質問項目-ひとり親になった理由と子どもの親権者について、子どもに対する養育費や面会交流などの取り決め内容や現在の施行状況と困っていることについて、もう片方の親と子どもとの交流の有無やそのことに対する自分の気持ちと子どもの気持ちについて、自分と子どものとの関係について、子育てについて困っていること、基本属性等-から構成した。インタビュー調査内容は、アンケート調査内容で尋ねた項目についてもう少し自由に個別の事情について具体的に伺えるように行った。平成28年熊本地震のため、当初計画より全体的に3ヵ月遅れの研究実施となり、海外調査が平成29年に入り込み最終的には若干であるが目標達成が遅れたので、これから集計が済み次第、分析や考察を丁寧に行っていきたい。勤務先および自宅が平成28年度熊本地震の被害に遭い、暫くの間は勤務先避難所での生活や運営スタッフとして被災者支援の活動をしていたため本研究に及ぼす影響が懸念された。しかし、研究実績の概要に記したように、幸いにも、日本および韓国・台湾でのアンケート調査・インタビュー調査はそれぞれの地域における共同研究者や協力機関・団体のご協力のおかげで、ほぼ予定通り順調に行うことが出来た。さらに、平成28年年度には韓国や台湾にて行った調査結果に基づき、平成29年3月に研究会にて本研究の途中経過として、調査結果の報告とその時点での考察を行うことが出来た。地震による勤務先や研究環境へのダメージにも関わらず、結果的には国内外での本研究に協力下さった方々や、本学でも地震から早い段階での倫理調査審査会開催などの多くの方々の協力が得られたおかげで、当初の計画より3ヵ月程度の遅れは生じたが、最終的な目標は達成できたので、おおむね順調に進行していると考えられる。先に提出した延期申請願に説明した通り、2017年度の研究活動は体調上の理由によりかなり規制されたため、学会大会や研究会などでの研究成果報告や国内外への出張を伴うフィールドワークなどの研究活動ができなかった。しかし、研究課題に関する文献研究や論文作成によりこれまでの研究成果の報告を行うなど、可能な範囲の研究活動を行った。具体的には以下の通りである。
子どもの身体活動・体力格差の解明のためのモニタリングシステムの構築

近年、欧米では、学力にとどまらず身体活動・体力についても、両親の収入や学歴といった社会経済的な要因や居住地近隣の運動施設など物理的環境要因の影響で格差が生じていることが報告されている。本研究では、日本の子どもの身体活動や体力に格差を生み出すメカニズムを明らかにするために、地域全体の子どもを包括的にモニタリングするシステムを構築し、1子どもの身体活動に影響する社会経済的要因および物理的環境要因は何かを検証する。そして、ここで得た成果をもとに、2体力に与える影響を長期的に検証することである。身体活動・体力の格差を生み出すメカニズムを明らかにすることにより、公共政策に資するエビデンスを構築する。
リンパ管新生の検討と癌由来の血管、リンパ管新生抑制遺伝子の探索

癌の増殖、転移には癌由来の血管、リンパ管新生因子が関与するため、これらの制御は予後向上のための治療標的となる。そこで我々は癌由来の抗血管、リンパ管新生制御因子を探索するため研究を行った。マウス肺癌LL/2細胞よりcDNAライブラリーを構築し、独自のHVJ-Eを用いたHigh Throughput Functional Screeningにより増殖抑制候補遺伝子cold shockdomain protein A(CSDA)を特定した。CSDAは血管内皮細胞(HAEC)、リンパ管内皮細胞(LEC)両方の増殖能を抑制した(c-fos promoter assay;84.9%inhibition in HAEC,97.3%inhibition in LEC under10%FBS condition)。正常組織では骨格筋と心臓に特異的に高発現し、血管・リンパ管内皮細胞にもわずかに発現していることを確認した。細胞内局在は主として核であった。Deletion mutantによる検討により、この増殖抑制活性にはcold shock domainが必須であることを確認した。CSDAの増殖抑制の作用機序として、既報のHypoxia inducible factor-1の作用抑制に加えて、serum response region(SRE)を抑制することを確認した(SRE assay:45.1%inhibition in HAEC,97.0%inhibition in LEC under10%FBS condition)。生体でのCSDAの作用を確認するために、マウス背部皮下にLL/2細胞を移植した担癌マウスモデルにCSDAを反復して遺伝子導入すると、腫瘍周辺の血流低下と転移減少の傾向を認めた。CSDAは血管、リンパ管新生を同時に抑制しうる新規の制御遺伝子であり、癌治療の次世代の治療戦略となりうることが示唆された。さらに我々はCSDAが正常心筋、骨格筋に発現していることに着目した。検討の結果CSDAは心筋、骨格筋において血管新生の内因性制御因子として機能していることが明らかとなり、これをノックダウンすることで増殖因子を添加することなしで、血管新生を誘導することが可能なことを見出した。またCSDAは癌化の過程で、白血病、子宮癌、肺癌、大腸癌、悪性リンパ腫、悪性黒色腫、甲状腺癌で発現することがわかった。このことはCSDAが癌の発生、進展に機能を有していることを示唆しており、新たな腫瘍マーカー、悪性度診断マーカーとなりうる可能性があることを示している。
深部組織における痛覚の測定法に関するシミュレーション及び実験的研究

筋肉の痛みの程度や閾値の非侵襲的経皮的測定法としての圧痛覚閾値測定法の妥当性を、有限要素法によるコンピュータシミュレーションと実験により明らかにすることを目的とした。(1)前年度の研究で人間における実験結果では、直径2mm以上の刺激子を用いれば筋圧痛閾値を測定できるということであった。今回はラットで調べた。von Frey毛(直径0.5mm)と直径1.3mmの刺激子を装着したRandall-Selitto鎮痛計で測定した圧痛閾値は、EMLAクリーム(2.5%lidocaine+2.5%priocaine)を30分間塗布することにより、有意に上昇した。一方、直径2.6mmの刺激子を装着したRandall-Selitto鎮痛計で測定した圧痛閾値はこの処置に影響されなかった。従って、直径2.6mmの刺激子を装着したRandall-Selitto鎮痛計によって測定された圧痛閾値は、深部の(おそらく筋の)圧痛閾値を反映していると考えられる。(2)皮下脂肪の厚さの影響についてシミュレーションを行ったところ、皮脂厚2.3mmの場合に比べ5.4mmでは、筋への圧の伝達が約10%程度減弱することが明らかになった。皮下脂肪の厚さが異なる被験者で、数段階の経皮的圧刺激に対する皮膚・皮下組織・筋の変形をMRI像に撮像した。これと上記の有限要素法で解析した結果との比較を行い、パラメータの調整を試みているところである。有限要素法の結果からは、皮下脂肪の薄い集団と厚い集団で筋圧痛閾値を比較する場合(例えば、若年女性と閉経後女性)には、この点を十分考慮する必要があることがわかった。(3)また、衝撃波を用いた刺激法を研究訪問先のハイデルベルク大学(ドイツ)で経験してみたが、生じた感覚は深部の感覚ではあるものの筋からのものとは全く性質が異なったので、実験を見送った。筋肉の痛みの程度や閾値の非侵襲的経皮的測定法としての圧痛覚閾値測定法の妥当性を検討した。まず、経皮的圧刺激によって筋に与えられる力が、プローブサイズや皮下脂肪の厚さによってどのような影響を受けるか調べることを目的として、ヒト被験者を用いたMRI実験と三次元有限要素法によるコンピュータシミュレーションを行った。まず、MRIの高磁場環境下で経皮的圧刺激による組織の変形の撮像を行うため、非金属の材料のみを用いて前腕部に一定の方向と大きさの力を加える装置を開発した。次にこの装置を用い1例のMRI像を元にモデルを構成し、サイズの異なるプローブを用いた時の応力分布と変位をシミュレーションし、小さなプローブを用いた場合には応力が深部に及ばないことを明らかにした。また、皮下脂肪の厚さが異なる被験者から数段階の経皮的圧刺激に対する皮膚・皮下組織・筋の変形をMRIで撮像した。現在この実験をシミュレーションで再現するためのデータ入力を行っており、これを解析することによっておのおのの組織でどの程度の力が生じているかを推定する予定である。筋圧痛覚閾値測定に適した刺激子の形状(今回は直径)を知るため、針から直径15mmまでの4種類の刺激子を用い、キシロカインパッチによる表面麻酔の前後で34名の被験者で圧痛覚閾値を調べた。針によるピンプリックと直径1mmの刺激子によって調べた圧痛覚閾値は皮膚表面麻酔後に低下したが、直径1.6mmと15mmの刺激子で調べた圧痛覚閾値には変化が生じなかった。従って直径1.6mm以上の刺激子を用いれば、筋圧痛閾値を測定できると推定される。さらに皮脂厚の違う被験者を用いて、この結果の有効性、限界を明らかにする。

有限要素法の結果からは、皮下脂肪の薄い集団と厚い集団で筋圧痛閾値を比較する場合(例えば、若年女性と閉経後女性)には、この点を十分考慮する必要があることがわかった。(3)また、衝撃波を用いた刺激法を研究訪問先のハイデルベルク大学(ドイツ)で経験してみたが、生じた感覚は深部の感覚ではあるものの筋からのものとは全く性質が異なったので、実験を見送った。
光の射す方へ：微生物の動線をつくる流体力学

本年度は,ボルボックス光応答の集団運動にかんする最近の実験結果に注目し考察を進めた。この実験では,相対光強度を増すとともに,走行性を示す集団としての速度(平均速度)が比例して増加することが報告されている。連携研究者の村山たち(東京農工大)は彼ら自身の上記の実験結果をさらに推し進め,個々のボルボックスコロニーは光の相対強度差とともに光源の向きをより正確にセンシングするようになる,ということを突き止めた。さらに,この応答特性は相対照度差のみに依存し、光刺激の強さそのものには依存しないことも示している。彼らは,彼らの実験結果は「コロニーを構成する各体細胞には、光驚動反応を示し始める固有の閾値のようなものがあり,その閾値は相対強度差のみに依存し,かつそれらには体細胞ごとに内在的なばらつき(分布)がある」と仮定すると矛盾なく説明できる,と提案している。我々は現在,この仮説を検証する理論モデルを構築し,それを解析的および数値的に調べる作業に着手している。具体的には,先行するDrescherたちのモデル(PNAS 2009)をベースとする。これに加えて,各体細胞が鞭毛打の運動を停止する光刺激の強さ閾値に分布を持たせる。体細胞レベルの信号処理にかかわるばらつき(応答の分布)を導入することによって,完全にメカニスティックにふるまう先行研究のモデルに,ある種のランダムさが追加され,最終的には,コロニー集団が光刺激に対して全体として示すゆらぎやばらつきを創発する。現在,このミニマルなセットアップで村山らの実験結果がどこまで定量的に再現可能か,検証中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目標は、緑藻類ボルボックスが光走性を効果的に成し遂げる生物物理学的なメカニズムを、理論的なアプローチを実験結果と組み合わせて明らかにすることである。採択された研究課題では、初年時の研究計画として、一個体の光刺激への応答のしくみ(光刺激のセンシング、情報処理、鞭毛運動の制御、コロニーの旋回運動、という一連の動作がどうやってうまくいくのか)を調べることを提案していた。しかし、課題実施途中に、種類の異なるボルボックスを用いた先行研究(K. Drescher et al, PNAS 2010)において、光センシングからコロニーの旋回運動にいたる一連の動作の仕組みと、そこにみいだされるある種の「最適化の原理」が、ひととおり議論されている、ということが判明した。この先行研究は汎用性のある概念を提案しており、種が異なるとはいえ、我々の扱う系にも広く当てはまるところが多い。とはいえ、そこで提唱されているモデルの枠組みだけでは、光刺激がないときの運動や集団の応答特性は説明できない。そこで、当初の研究計画の枠組みでは発展的な課題と位置づけていた「個体の応答特性のゆらぎと集団運動の関係」に、今年度中から着手している。具体的には、光源付近に集まるボルボックス集団の密度分布を、理論、実験の両面から調べている。「研究実績の概要」において触れたように、当初、採択された研究課題では、初年時の研究計画として「一個体の光刺激への応答のしくみを詳細に調べること」を掲げていた。計画の提案時点において、先行研究のリサーチが不足であったことは、反省点として重く受け止める。この先行研究は走光性にかんして汎用性のある概念を提案しており、種が異なるとはいえ、我々の扱う系にも広く当てはまるところが多い。予期しなかったこのような状況のため、新しい成果を得るという意味では、初年度の進捗は当初期待したほどではない、と結論せざるを得ない。

現在,このミニマルなセットアップで村山らの実験結果がどこまで定量的に再現可能か,検証中である。「研究実績の概要」で述べたように、当初の研究計画の枠組みでは発展的な課題と位置づけていた「個体の応答特性のゆらぎと集団運動の関係」に、初年度から着手している。具体的には、我々は光応答の集団運動に関する最近の実験結果(M. Ozaki and Y. Murayama, Curr. Phys. Chem.(2015))に注目している。これは連携研究者の村山准教授(東京農工大)のグループによる先行研究である。この実験結果によると、相対光強度を増すとともに、走行性を示す集団としての速度(平均速度)が比例して増加する。しかしながら、この集団的ふるまいの理論的な解釈は現在まで定まっていない。我々は、この観測結果は「強度差の増大とともに、光の方向に向かって動く個体の数が増える」ためである、という仮説を提案している。実際、個体の速度自体は(多少のばらつきはあるとしても)ほぼ一定であり、環境の光条件によって大きく変化しない。つまり、個々のボルボックスの光への感受性にはもともとばらつきがあり、その結果として集団の線形応答性が創発するのではないか、と我々は考えている。今後は、以上のようなシナリオを、物理学的なアプローチで定量化しようとしている。具体的には、まず、光源付近に集まるボルボックス集団の密度分布を、理論、実験の両面から調べている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
波と流れの共存場における移動床問題の確率論的研究

本研究によって得られた研究成果は次の通りである。境界形状が非一様であったり、流れが非定常である場合の流砂の非平衡流砂則はpick-up rate,step length,moving period及び砂粒子の移動速度によって構成される確率モデルによって統一的なフレ-ムワ-クが与えられることを明確にするとともに、一般化されたモデルの提案を行った。また構成要素であるpick-up rate,step length及び移動速度は、流れ特性及び境界面特性によってもたらされる確率的な要因を考慮した砂粒の運動方程式を用いることにより、力学的な合理性を保って一般的な評価が可能であることを示した。得られた個々の運動特性量の評価式、流砂則の適用性の検討のため、次に示す流れ場における表現に書き換えた。1.平面形状、河床形状が正弦状に変化する場における一方向流2.三角形状河床波上の一方向流3.流量ハイドログラフが単一波、正弦波状変動で与えられる一方向流4.振動流を伴う一方向流5.波を伴う一方向流1.4.の流れについては、室内水路実験によって流れと掃流砂運動、詳細なデ-タを収集した。得られた乱流構造に関する知見にもとづき、前述のモデルを各流れ場に適用し、流砂実験との結果よりその妥当性を確認した。一方、5.については、従来の流れのデ-タを用いて、砂粒の運動特性量を評価し、既往のデ-タが十分に説明できることを示した。以上、従来の比較的軽微な非平衡流砂状況に対して用いられていた流砂の確率モデルの一般化を図ることにより、空間的に非一様、時間的に非定常な流れ場に対しても、流砂の確率モデルが有効であることを明らかにした。本年度の研究によって得られた成果は次の通りである。1.従来の等流状態に対する河川流砂の基本的なモデルの枠組を、非一様な境界形状をもつ流れ、非定常な流れに対して拡張し、流砂運動の駆動力となる底面せん断応力、乱れ強度分布に及ぼす流れの非一様性、非定常性の効果を明らかにすれば、同一の論理で流砂現象の記述が可能であることを示した。2.正弦状及び三角形状河床波上の流れを詳細に計測し、両者の違いを比較検討することにより、剥離域の流れへの影響を明らかにした。さらに、ビデオ画像解析により、剥離域中の砂粒子の挙動を詳細に観察し、剥離域を含んだ形で、流砂の一波長内変化を連続的にとらえ、掃流砂と浮遊砂が共存する場での流砂モデルに組み入れた。3.乱流モデル(kーεモデル)を用いて、河床波上の流れの数値計算を行った。この結果は、【○!2】の実験結果と良好な一致を示した。境界条件の与え方が的確であれば、非一様流れも十分な精度でシミュレートでえるものと理解され、同様に非定常流れへの適用性も高いものと判断えれた。4.底面せん断応力に及ぼす流れの非一様性、非定常性の効果が線型であるとの考えにたち、それらをパラメータとする対数一直線型の流速分布を誘導した。これらの適用性は室内実験によって確められた。この流速分布式の形式も、流れの非一様性、非定常性の流砂への影響が同一の論理で説明できることを示している。5.上記で明らかにされた流れに関するモデルを用いて、非定常流及び非一様流れにおける掃流砂運動の数値シミュレーションを行ない、これらの効果の流砂のパラメータに及ぼす効果を明らかにした。

1.空間的な境界条件が非一様で、流れが非定常である場合、従来無視されがちであった砂粒子速度と流速との差が重要でしることを指摘し、これにより流れと流砂の間には空間的・時間的な遅れが存在することを示した。この位相差を規定する流れ・非定常性のパラメ-タを線型解析によって明らかにするとともに、非線型性を考慮した数値計算によって、その位相差が増幅される可能性があることも示した。2.砂粒子の移動速度を考慮した流砂の確率モデルを展開し、非平衡流砂モデルの一般化を図った。特に、その構成要素であるpick-up rate,移動速度及びstep lengthに関しては、砂粒運動を支配する運動方程式に確率論的で配慮をすることにより、それぞれの評価法を提案した。これらの予測式は室内水路実験によってその適用性が確認された。3.振動流を伴う一方向流下における流れの構造と掃流砂運動に関する詳細な計測を行った。流れについては、こうした場での統計的特性としての平均値、乱れの定義として周波数領域法によるものが優れていることを明らかにした。掃流砂運動については、pick-up rate,step length及びmouingperiodのデ-タが収集され、流れ特性とこれらの量との関係が定量的に評価された。2.で述べたモデルとこれらの定量的評価の間には、良好な一致が認められた。4.乱流構造の変化に伴う初期移動機構の変化を検討することにより、流砂そして漂砂にわたる砂粒子の初期移動は、いわゆるpick-up rateの概念によって統一的に表示できることを示した。
超分子液晶を用いたナノチューブの作成とカーボンナノチューブの被覆・液晶化

光重合性置換基を有する液晶化分子1(4-(3,4,5-トリドデシロキシフェニルメトキシ)-3,5-(ビスプロペノイルオキシメチル)安息香酸)を合成し、コア分子と超分子を形成させ、その液晶性を確認し、超構造について調査を行った。さらに、液晶化分子2(4-(3,4,5-トリヘキサデシロキシフェニルメトキシ)-3,5-(ビスプロペノイルオキシメチル)安息香酸)も合成し、同様な相挙動の観察や超構造の調査を行った。コアとしては、ピリミジン、ジピリジル、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンを試したところ、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンにおいて、偏光顕微鏡観察により、化合物1、2ともに、柱状液晶状態が観測された。1,2-ジピリジルエチレンと化合物1,2を、それぞれ、1:2で混合し、薄膜状として、液晶状態にて、高圧水銀ランプを用いて紫外線照射を行ったところ、光重合が確認された。X線回折測定により、化合物1と1,2-ジピリジルエチレンの錯体は、液晶状態の超構造を保ったまま重合していることが確認できた。化合物2と1,2-ジピリジルエチレンの錯体は、超構造は崩れていることが判明した。化合物1と1,2-ジピリジルエチレン錯体の重合で得られた膜を塩酸処理しながら、X線回折により構造変化をモニターしたところ、ゲスト分子が除去され、カラム径が縮小することが観察された。ゲスト除去した後のナノチューブに1,2-ジピリジルエチレンを加えても、超構造は再構築されなかったが、1,2-ジアミノエチレンを加えると、ヘキサゴナルカラムは超構造が再構築された。今後は、分子として何を取り込むかを調査した後、カーボンナノチューブなどの取り込みを試みたい。1.3,4,5-トリアルコキシケイ皮酸の合成。没食子酸エチルをアルキルブロマイド/KI・K_2CO_3でアルキル化し、HAl(0t-Bu)_3で還元し、3,4,5-トリアルコキシベンズアルデヒドに導いた。次に、NaH/EtOOC-CH=P(OEt)_3を反応させ、KOH/EtOHで加水分解し、3,4,5-トリアルコキシケイ皮酸の合成(R=C_8H_<17>、C_<10>H_<21>)に成功した。2.超分子化合物の合成と液晶性の確認。3,4,5-トリアルコキシケイ皮酸とジピリジル、1,2-ジピリジルエタン、1,2-ジピリジルエチレンを、それぞれ、2:1でクロロホルム中にて混合し、減圧濃縮することにより、超分子化合物を得た。これらを偏光顕微鏡観察すると、柱状液晶相組織が確認された。これらの粉末X線回折を行い、柱状液晶相の超構造を確認した。3.紫外線照射による光重合。これらの超分子液晶化合物に紫外線照射し、光重合を試みたが、反応は進行しなかった。希薄溶液においては、ポリマー化、二量化、異性化などが観測された。液晶状態では、超分子間の二重結合間距離が遠く、溶液よりも分子の動きが強く束縛されていると考えられる。4.新しい液晶化分子の設計と合成。

3の結果より、3,4,5-トリアルコキシケイ皮酸では光重合が困難であることが判明したため、光重合しやすい新たな液晶化分子、3,4,5-トリ(アクリロイルオキシモノデシロキシ)安息香酸、4-アルコキシ-3,5-ジアリルオキシ安息香酸、4-アルコキシ-3,5-ジ(アクリロイルオキシメチル)安息香酸等を設計し、合成に成功した。5.これらの新液晶化分子とジピリジル、1,2-ジピリジルエタン、1,2-ジピリジルエチレンを混合したところ、いくつかの組合せにおいて、液晶性が観測された。6.今後の予定。5で液晶性が観測された超分子化合物については光重合を試み、条件の最適化を行う。本年度は、コア分子と超分子を形成するとともに、光重合性置換基を有する液晶化分子1(4-(3,4,5-トリドデシロキシフェニルメトキシ)-3,5-(ビスプロペノイルオキシメチル)安息香酸)を合成し、その液晶性を確認し、超構造について調査を行った。4-ヒドロキシ安息香酸エチルから、4ステップで、化合物1の合成ルートを開発することに成功した。コアとしては、ピリミジン、ジピリジル、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンを試したところ、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンにおいて、偏光顕微鏡観察により、柱状液晶状態が観測された。X線回折による超構造の調査により、柱状液晶構造の存在が確認された。さらに、薄膜状として、液晶相を示す温度にて、高圧水銀ランプを用いて紫外線照射を行ったところ、光重合が確認されるとともに、X線回折測定により、液晶状態の超構造を保ったまま重合していることが確認できた。得られた膜を塩酸処理しながら、X線回折により構造変化をモニターしたところ、ゲスト分子の除去が進行するに従い、超構造は秩序を失うことが判明した。今後の課題としては、ゲスト除去した後のナノチューブにゲスト加えて、超構造の秩序を再構築させること、および、ゲストを除去しても潰れないナノチューブを構築することが考えられる。光重合性置換基を有する液晶化分子1(4-(3,4,5-トリドデシロキシフェニルメトキシ)-3,5-(ビスプロペノイルオキシメチル)安息香酸)を合成し、コア分子と超分子を形成させ、その液晶性を確認し、超構造について調査を行った。さらに、液晶化分子2(4-(3,4,5-トリヘキサデシロキシフェニルメトキシ)-3,5-(ビスプロペノイルオキシメチル)安息香酸)も合成し、同様な相挙動の観察や超構造の調査を行った。コアとしては、ピリミジン、ジピリジル、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンを試したところ、1,2-ジピリジルエチレン、1,2-ジピリジルエテン、1,3,5-トリス(4-ピリジルメチルオキシカルボニル)ベンゼンにおいて、偏光顕微鏡観察により、化合物1、2ともに、柱状液晶状態が観測された。1,2-ジピリジルエチレンと化合物1,2を、それぞれ、1:2で混合し、薄膜状として、液晶状態にて、高圧水銀ランプを用いて紫外線照射を行ったところ、光重合が確認された。X線回折測定により、化合物1と1,2-ジピリジルエチレンの錯体は、液晶状態の超構造を保ったまま重合していることが確認できた。化合物2と1,2-ジピリジルエチレンの錯体は、超構造は崩れていることが判明した。化合物1と1,2-ジピリジルエチレン錯体の重合で得られた膜を塩酸処理しながら、X線回折により構造変化をモニターしたところ、ゲスト分子が除去され、カラム径が縮小することが観察された。
現代批評の知の体系

現代批評の知の体系を考察しているなかで、明確になったことが一つある。それは人間の理解を決定しているのは解釈というフレ-ムワ-クであって、本質はたえず遅延されて姿を現すことはないということである。言い換えれば、主体はそうしたフレ-ムワ-クの集合ないしは堆積でなりたっているともいえる。ここにおいて解釈の解釈が必要となる。つまり既存の知の「体系」の枠組みの構造性がどのにようにして、また何故そのような形で出現したかを問わなければならなくなる。本質はつねに「不在」として存在している。そして不在としての本質はついも他者として想定され、シニフィアンとシニフィエの作り出すインタ-テキスチュアリティの関係を束縛しているのである。そうした関係を典型的に示しているのがシェリ-の「モンブラン」の詩である。この詩は表面上モンブランの山を詠っている。しかしそのモンブランの超越的な姿はエクリチュ-ルとして成立しない。モンブランの超越的な意義は最後においてもなお明らかにならない。つまり超越性という他者は決して定義されえないままに、その意義は遅延され、かつ不在としてしか現前化されえない。シニフィアンとシニフィエとの関係が永遠に亀裂をなしていることこそが人間の認識の状況と密接な関わりをもつのである。つまりこうした認識の準拠は、別の言い方をすれば、人間はファミリアライズ(familiarize)するものと、デファミリアライズ(defamiliarize)するもとを巧妙に分割していることを示す。そしてデファミリアライズされたものは一方で不在の領域にいれられてしまう。この不在なるものが肥大化し人格化されたものだゴシック小説における悪として登場することになる。このようにして現代批評の抱える不在の探究は期せずして古典主義以後の知の領域のフレ-ムワ-クを踏襲していることが明らかとなってきたのである。
還元性固相エピタキシーの開発による異常原子価層状Bi酸化物単結晶薄膜の作製

Y2O2BiはBiが-2価の異常原子価をもち正方格子を形成する層状物質である。これまで粉末多結晶の合成のみであったが、我々は粉末前駆体ベースの還元性固相エピタキシー法を開発し、初めてエピタキシャル薄膜を得ることに成功した。さらに改良を進め、多層膜を前駆体とする還元性固相エピタキシー法を開発し、結晶性を大幅に改善した。その結果、Bi正方格子に由来する強いスピン軌道相互作用を伴った二次元電子伝導を示すことがわかった。そして、この手法でY以外の希土類元素RでもR2O2Biエピタキシャル薄膜が作製できるようになり、f電子磁性とBi正方格子の相互作用を反映する特異な磁気伝導特性を発見した。Y2O2BiはBiがー2価という異常原子価をもち正方格子を形成している層状物質である。2011年に粉末多結晶の合成が報告されたが、我々は還元性固相エピタキシーを開発し、初めてエピタキシャル薄膜を得ることに成功した。Y2O2Biと格子整合のよいCaF2基板上に成長したY2O3アモルファス薄膜でBiとY粉末を挟み込んで、2段階焼成を行うことにより、固相エピタキシーでc軸配向のエピタキシャル薄膜が成長した。最初の低温焼成でYとBiの合金が形成され、続く高温焼成でその合金とY2O3薄膜が固相反応したものと考えられる。この結果をCrystal Growth & Design誌にCommunication論文として発表した。しかしながら、この手法ではできあがった薄膜表面に粉末の残渣があり、物性測定に不適であったため、あらたにBi、Y、Y2O3の各層からなる多層膜をスパッタ法で形成したあと、超高真空中で焼成する第二世代の還元性固相エピタキシー法を開発した。その結果、前述の手法よりも著しく結晶性が向上し、表面も平坦なエピタキシャル薄膜を作製することに成功した。この試料を用いることにより、X線光電子分光によるBiの価数の評価や磁気伝導測定が可能となった。Bi正方格子の2次元性を反映した磁気伝導を示すことから、Y2O2Biは期待通り2次元性の電気伝導性をもつことがわかった。この内容については、論文作成中である。また、Y以外の希土類元素の物質R2O2Biのエピタキシャル薄膜作製にも取り組み、開発した還元性固相エピタキシー法がそれらの薄膜成長にも十分適用できるという予備的結果を得ている。昨年度開発した、2価のBiをもつY2O2Biのエピタキシャル合成を可能にした粉末前駆体ベースの還元性固相エピタキシーでは、薄膜成長は可能なものの、試料表面にある粉末残渣のために、物性測定ができなかった。そこで、今年度は多層膜を前駆体とする固相エピタキシーを開発した。この手法の開発の結果、結晶性が高く平坦な薄膜の作製が可能になり、物性測定が可能になった。今回のエピタキシャル薄膜試料は、過去に報告のある粉末多結晶よりも低い抵抗率を示し、極低温強磁場での電気伝導測定により、Bi単原子層に由来する強いスピン軌道相互作用を伴った二次元電子伝導を示すことがわかった。以上の結果をACS Applied Materials & Interfaces誌のCommunication論文として発表を行った。また、この固相エピタキシーを用いて、Y以外の希土類元素をAサイトにもつ物質も作製可能になった。たとえば、Ce2O2Biエピタキシャル薄膜の合成にも成功し、過去に報告のない電気特性および磁化特性を測定することができた。その結果、類似物質では報告のない、f電子磁性を反映していると考えられる特異な電気伝導特性を示すことがわかった。最初に開発した第一世代の還元性固相エピタキシー法についてはアメリカ化学会の論文誌に論文発表をすることができた。また、実験を担当した博士課程の学生は、2015年の4月に行われたアメリカ材料学会のMRSシンポジウムで口頭発表に採択され、世界各国の酸化物エレクトロニクス分野の専門家に対し満足する成果発表を行うことができた。改良した第二世代の還元性固相エピタキシー法では試料の著しい結晶性の向上に成功し、その結果、この物質の諸々の物性の測定が初めて可能になった。磁気伝導測定ではBi正方格子に由来した2次元性の強い電気伝導特性や強いスピンー軌道相互作用を持つことを明らかにすることができ、Y2O2Biが興味深い物性をもつことがわかった。また、先行研究の粉末多結晶より一桁低い電気抵抗率を示すことから、結晶粒界に影響されないこの物質に固有の電気伝導が観測できていることがわかる。これらの結果はR2O2Biが新たな低次元物質として魅力的な物性を発現する可能性を示唆しており、さらに強いインパクトを与えることが期待できる。

より著名な論文誌に投稿すべく、論文執筆をスタートしている。また、開発した還元性固相エピタキシー法で他のR2O2Biエピタキシャル薄膜を作製できる目途もついた。当初予定していた光電子分光による電子状態の評価は、この物質の表面が酸化されやすいことがわかり、それほど容易でないことが予想される。しかしながら、エキゾチックな物性を発掘する準備は電気伝導性や磁性の測定については十分可能である。固体化学R2O2Biのような層状物質は、各層の特異な性質を併せ持つハイブリッドな機能性物質となる可能性を秘めている。Y2O2Biでは主に電気伝導を担うBi2ー単原子層に固有な物性を明らかにすることができた。次年度は他のR2O2Biエピタキシャル薄膜の作成と物性評価の推進を計画しており、Yでは観測されなかった新奇物理現象の発見を目指していく。具体的には、Dyのような磁性希土類金属を含む薄膜の作製を行い、強磁性R2O2Bi実現の可能性を検証する。また、先行研究の粉末多結晶では、Rのイオン半径の違いに起因した金属ー絶縁体転移が報告されているため、Ce等のイオン半径の大きい希土類金属をもつR2O2Bi薄膜の作製を通して電気伝導性の制御も行う。加えて、Dy2O2層やCe2O2層に起因した磁性秩序とBi単原子層の電気伝導性との相互作用を諸物性の測定から明らかにし、新奇物性の発現を目指す。また、Y2O2Biに関しては、超伝導転移と見られる電気抵抗の減少が観測されており、継続した試料作製と電気伝導、磁化測定を通して超伝導現象の立証が必要である。超伝導現象の確立ができた場合、R2O2層の磁性秩序との共存を試み、エキゾチックな超伝導体の開発に着手する。困難と考えられるBiの異常な電子状態の評価についても、試料のへき開手法の確立もしくはスパッタ法等による試料表面の清純化手法を検証することで、光電子分光法測定のための足がかりを築くことを目標とする。以上のようにR2O2Biを軸とした新しい機能性層状酸化物群の開拓を推進する。
無限ネットワークの理想境界に関する研究

ネットワークの研究グループ、連続空間における境界値問題研究グループおよび統計分野への応用研究グループは別々に研究会をもち定期的にお互いの成果を報告し合った。ネットワークの研究グループにおいて村上は無限ネットワークに理想境界とりわけ倉持境界を導入することに成功し、さらに、ある種の調和関数が倉持境界上に台を有するRadon測度によって積分表示されることを示した。前半の結果は学術誌(紀要)への掲載が受理されている。一方、無限ネットワークでの非線形ポテンシャル論および非線形倉持境界に関する成果も得た。前者は学術誌(紀要)に掲載される。後者についてはなお未解決の部分があり未だ発表に至ってはいないが近々その成果を発表の予定である。整数諭担当の横田は引き続き短い区間での約数の和の研究を進めているが、今年度は、約数の和の個数と和に使われている約数の大きさの研究から、約数の上限を与えるための必要条件を導いた。また、この必要条件を用いてM.Voseの結果の改良に成功した。無限ネットワーク上の課題としても重要な問題でもある偏微分方程式論を担当している小山は今回、Hysteron operatorを制御項にもつ熱方程式の初期値問題に関して成果を得た。即ち、Hysteron operatorがLipschitz連続である場合に解が一意的に存在することを示すと共に、時間無限大において解が漸近安定となるための十分条件をいくつか求めた。また、総計学への応用研究グループにおいて神田は昨年に引き続き多変量解析の一分野である多変量成長曲線モデルにおいて分散共分散構造が自己回帰共分散構造や一様共分散構造をもつときの考察を行った。最後に、補助金による助成と分担者の多大な協力とによってこの研究が遂行されたことを報告し感謝にかえます。
脊推動物Zicファミリーの形態形成における役割

本研究では、脊椎動物Zic遺伝子ファミリーの形態形成における役割、特に神経堤の発生、左右軸の決定、椎骨、肢芽の発生過程について、シグナル分子と関係づけながら、明らかにしていくことを目的とした。これまでの解析でZicファミリーは外胚葉から、神経外胚葉、神経堤の形成される過程を促進する因子であること、また神経発生のみならず、椎骨の背側部分の分節的構造、肢芽の構造の成り立ち、内臓の左右軸の決定にも関わることを明らかにした。平成13年度は、神経細胞分化の過程におけるZicファミリーの役割、Zicファミリー蛋白質の転写調節因子としての分子作用機序に焦点を合わせ、解析を行い、以下の点を明らかにした。Zicファミリーの神経管の発生における役割はNotchシグナリングを活性化して、神経前駆細胞分化抑制を引き起こし、背側の神経前駆細胞のプールを拡大させ、最終的に背側の脊髄介在の細胞数を調節することを示した。Zic1、Zic2複合変異マウスを作製したところ、(Zic1+/-,Zic2+/-)のトランスヘテロ接合体で変異Zic1ホモ接合体で見られたのとよく似た小脳の形成障害が認められた。分子マーカの解析から、Zic1及びZic2に共通して細胞分化を抑制する働きがあるものと推測された。Zic蛋白質の転写制御因子としての性状を解析し、ZicとGliの拮抗的ないし、協調的な調節作用の分子的基盤を明らかにした。
イドリヤ旧水銀鉱山(スロベニア共和国)周辺地域における水銀の動態とその環境影響

スロベニア共和国イドリヤ旧水銀鉱山周辺地域において水銀の拡散状況及び拡散に伴う化学形の変化を詳細に調査した。鉱山地域からの拡散の最も主要なルートは、河川の流下に伴う鉱山廃棄物の運搬であり、イドリヤ川沿岸に堆積した鉱山廃棄物が下流部においては大気への新たな水銀発生源になっていることが示唆された。大気から土壌への水銀の供給には、直接的な沈降と、植物の葉による濃縮・落下の二つの経路があり、鉱山に近いところでは前者が優勢であり、離れた地点では、後者が優勢になると考えられる。土壌中有機物含有量とメチル水銀濃度の間に正の相関が見られ、土壌中でのメチル化の進行に有機物が重要な役割を果たすことが示された。一方イドリヤ川の河川水と底質を用いた室内実験において、底質が河川水中メチル水銀の起源となる場合が確認された。継続的に研究を進めることにより、メチル水銀生成に影響を及ぼす因子を明らかにし、環境影響低減のために有効な情報を得ることが期待できるスロベニア共和国イドリヤ旧水銀鉱山周辺地域において水銀の拡散状況及び拡散に伴う化学形の変化を詳細に調査した。継続的に研究を進めることにより、メチル水銀生成に影響を及ぼす因子を明らかにし、環境影響低減のために有効な情報を得ることが期待できる本年度の調査は、10月3日10月11日に行われた。3日に研究協力者ミレナホルバット博士(ヨゼフステファン研究所)とこれまでの研究結果をふまえて検討会を行い、それに基づき、イドリヤ旧水銀鉱山地域中央を流れるイドリヤ川沿いに土壌、底質および河川水を採取した。土壌試料は、鉱山上流と鉱山下流の二地点において、それぞれ川岸から森林部に向けて数十メートル間隔に3-4点柱状採泥器で採取した。採取した土壌は、断面を観察した後、層ごとに切り分けチャック付きビニール袋にいれて日本へ持ち帰った。土壌試料中の総水銀濃度を測定したところ、上流部においては、水銀濃度はかなり低くなるものの、表層部分において、高い水銀濃度を示す傾向が見られた。河川による運搬は考えられず、主に大気により輸送された水銀が沈降したと考えられる。また、その大気中水銀の固定に対して植物の関与も考えられるため、今後周辺植物中の水銀を詳細に調査する必要がある。メチル水銀濃度は、河川沿岸に比べて森林土壌中で高い傾向があり、落葉による有機物の供給なども考慮する必要がある。XRFを用いた土壌成分分析結果は、森林土壌ではケイ素の含有量が高く、河川部ではカルシウム、マグネシウムの含有量が高かった。上流部と下流部を比較するとケイ素含有量は上流部で高く、下流部では減少する傾向が見られた。これらの結果と水銀濃度分布を総合的に考察することで水銀鉱山周辺への水銀の拡散にっいての評価が可能になる。また、河川水と底質を遠沈管に採取し、その水相中の水銀濃度及び化学形変化を追跡した。総水銀濃度は、日々上昇する傾向が見られ、底質からの溶出が示唆されている。一方で、化学形別に見ると、水銀イオン濃度は低下し、原子状水銀濃度は、一度上昇した後に低下した。メチル水銀濃度は、初めの二日はほとんど変化しなかったが、3日目以降に急激な上昇が見られ最終日には初濃度の約100倍の値を示した。今後水相の酸化還元電位、電気伝導度変化などと合わせて追跡することでメチル化の機構に対する知見も得られると期待できる。本年度のスロベニア共和国における調査は、5月25日6月3日に実施した。25日に研究協力者ミレナホルバット博士(ヨゼフステファン研究所)とこれまでの研究結果をふまえて検討会を行い、それに基づき、イドリヤ旧水銀鉱山地域中央を流れるイドリヤ川沿いに土壌、底質および河川水を採取した。土壌試料は、昨年度採取した地点の最も下流の地点とそのさらに下流となる地点の二地点において、それぞれ川岸から森林部に向けて数十メートル間隔に3-4点柱状採泥器で採取した。これらの試料は現在総水銀及びメチル水銀の測定のために調製を行っている。また、スロベニアでは河川底質からの水銀の溶出と化学形を明らかにするための溶出試験を行った。河川底質と河川水を遠沈管に採取し、その水相における水銀濃度変化と、その他の主要イオン濃度変化及び酸化還元電位の変化を追跡した。硝酸イオンの挙動と酸化還元電位の変化の間に興味深い相関が見られた。これらとメチル水銀濃度の変化について考察を行っている。採取された土壌試料に対しては、今年度購入した有機炭素測定装置を用いてTOC含有量を測定した。

既に得られているメチル水銀量やXRFを用いた土壌成分分析結果と合わせて水銀の化学形変化と植物の役割なども含め総合的な考察を行う予定である。また、これまでに得られた土壌中水銀濃度分布から、イドリヤ水銀鉱山周辺への水銀の拡散挙動について考察を行い、8月にドイツで行われたGoldschmidt国際会議において発表を行った。大気輸送による水銀の周辺土壌への拡散と、水銀の土壌中における化学形変化(メチル化)に及ぼす植物の役割を明らかにするために、水平方向及び鉛直方向への土壌中水銀分布を測定するとともに、土壌採取地点周辺において樹木の葉および土壌表層において落葉を採取し、水銀濃度を測定した。総水銀濃度、メチル水銀濃度、総有機炭素量を測定したところ、落葉と生葉の乾重量ベースにおける総水銀濃度は、ほぼ等しかった。また、その葉中の水銀濃度は、水銀鉱山に近い採取点ほど高く、そこから離れるにしたがって低くなった。土壌から葉への水銀の移動はほとんど起こらないと考えられるため、葉は大気中の水銀を濃縮して地表へ落ち、微生物などによる分解により土壌中へ大気中水銀を供給していることが示唆された。一方土壌中の総有機炭素量とメチル水銀濃度の問には相関が見られ、葉とともに土壌へと供給された水銀は、メチル化反応を受けやすい状態にあることも示唆された。一方土壌中の総水銀濃度と総有機炭素量の関係を見ると、鉱山にもっとも近い地点では、これらの間には相関が見られないが、そこから離れるにつれて両者の間に正の相関が示されることがわかった。この結果から、大気から土壌への水銀の供給には、直接的な沈降と、植物の葉による濃縮・落下の二つの経路があることが示唆され、発生源に近いところでは、前者が優勢であり、離れた地点では、後者が優勢になるものと思われる。