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火災で損傷したコンクリートの修復技術の開発

本研究では火害を受けたコンクリートの性能回復挙動およびその影響要因を明らかし、修復技術の開発を目指して、(1)高温加熱を受けたコンクリートの圧縮強度、静弾性係数、付着強度、耐凍害性および体積変化などの各種性能の再養生による回復程度を詳細に考察し、性能回復に及ぼす加熱前の強度、加熱温度、冷却方法、再養生方法および再養生期間などの要因の影響を明らかにした。(2)受熱したコンクリートの受熱直後と再養生後の化学組成および構造の変化を考察し、その性能回復のメカニズムを解明した。(3)十分な可使時間および強度を有し、無収縮である非セメント系の無機補修材料を開発し、適切な注入工法を検討した。本研究は、火災の高温加熱を受けたコンクリートの性能回復の影響要因を明らかにし、修復技術の開発を目的としているものである。平成25年度では、普通コンクリートと高強度コンクリートの試験体を作製して、300°C, 400°Cおよび500°Cの3温度水準で加熱を行った。加熱後の冷却方法は空気中の自然冷却および水急冷とした。また、加熱後の再養生を空気中養生と水中養生に区別した。加熱を受けたコンクリートの密度、圧縮強度、長さ変化、動弾性係数、付着強度、耐凍害性などの性能およびこれらの性能に及ぼす加熱前の強度レベル、加熱温度、冷却方法、再養生方法と時間などの影響を考察した。また、火災後のコンクリートの性能を非破壊検査法で評価する方法を開発するために、加熱後の試験体の超音波速度を測定し、再養生材齢に伴った変化を考察した。なお、異なる温度で加熱され、空気中または水で冷却された普通と高強度セメントペーストのひび割れを顕微鏡で測定し、再養生後における数量と寸法の変化および加熱・冷却・再養生などの条件の影響を考察した。SEMを利用して、セメントペーストの加熱前後の内部構造を観察し、加熱・冷却・再養生などの条件の内部構造に与える影響を調べた。その上で、加熱前後の化合物の種類と体積を分析し、コンクリートが加熱後に再養生されても、その性能を加熱前の水準まで回復できないメカニズムを解明した。H25年度まで実施した実験の結果を再整理することによって、圧縮強度と中性化抵抗性の加熱後の変化を明らかにした。平26年度にジオポリマー系補修材料(GP補修材)の開発および補修効果の検証を行った。1.加熱されたコンクリートの注入補修実験を行い、GP補修材を微細なひび割れに適用する浸透拡散型補修材と粗いひび割れに適用する注入充填型補修材に分けて、それぞれの粘度、可使時間および圧縮強度などの性能要求を検討して明らかにした。2. GP補修材を試作し、性能を測定した上で調合を確定した。比表面積が8000cm2/g以上の高炉スラグ微粉末を主活性フィラーとしたGP補修材の可使時間を延長する無機混和材を検討した。混和材の使用がGP補修材の可使時間と強度に与える影響を調べ、GP補修材に40分以上の可使時間、かつ45MPa以上の圧縮強度を有させるための添加材の最適な添加率を提案した。また、アルカリ溶液の組成および濃度がGP補修材の粘度、可使時間に与える影響を考察し、浸透拡散型補修材および充填型補修材の最適なアルカリ溶液の組成・濃度と液固比をそれぞれ明らかにした。なお、GP補修材の硬化過程では脱水によって生じる乾燥収縮による体積減少が発生させない2種目の混和材を開発した。GP補修材の体積変化を測定し、混和材2の最適な添加率と液固比の関係を明らかにした。被補修コンクリートの吸水を考慮して、透水シートの使用有無の場合のGP補修材の圧縮強度を比べ、使用した場合の強度が高いことを明らかにした。3. GP補修材の接着性を調べ、実用性を検証した。含水率が100%,60%および0%のコンクリートの表面にGP補修材の試験片を作成して、直接引張試験で接着強度を測定し、含水状態が接着性能に与える影響を検討した。また、セメントペーストの接着強度と比べ、GP補修材の優位性を検証した。なお、コンクリート曲げ試験体と鉄筋コンクリートの付着強度試験体の接着・補修実験を行い、接着前後の曲げ強度と付着強度を測定・比較することによって、GP補修材のコンクリート補修への実用性を検証した。コンクリートは、火災の高温加熱を受けると、その性能が低下する。本研究は、火災後のコンクリートの修復技術の開発を目指しているものである。この目的を達成するために、平成27年度に火災を受けたコンクリートの補修材料、補修工法および補修後の性能について検討を行った。具体的に、1)ひび割れの各種の注入工法の適用範囲と長短所を調べて、注入速度と注入できる位置の考察によって火災後のコンクリートの微小な損傷部位まで補修材を注入できる工法を開発した。この工法は、高圧(0.30.5MPa)で補修材を長期間にコンクリートに注入するものである。また、注入間隔と注入完了の判定方法を検討して明らかした。2)コンクリートの受熱温度によるひび割れの幅および注入完了までの時間に応じて、平成26年度に開発した注入型補修材料の組成を再検討し、材料の配合を改良した。遅延剤の開発と遅延機構の解明を行い、乾燥収縮と中性化抵抗性の影響要因を検討した。改良後の補修材料は、1.5時間以上の可使時間を有し、20°Cの粘度が1500mPa・以下であり、硬化後の圧縮強度が3036MPaであり、収縮が極めて小さいものである。

3)補修材を注入したコンクリートの力学性能を考察し、内部のひび割れ状況を観察した。加熱温度が600°C以下であれば、加熱後に1ヶ月以上の水中や湿潤養生を行い、補修材を注入すれば、火災前の強度レベルにほぼ回復できることを明らかにした。本研究では火害を受けたコンクリートの性能回復挙動およびその影響要因を明らかし、修復技術の開発を目指して、(1)高温加熱を受けたコンクリートの圧縮強度、静弾性係数、付着強度、耐凍害性および体積変化などの各種性能の再養生による回復程度を詳細に考察し、性能回復に及ぼす加熱前の強度、加熱温度、冷却方法、再養生方法および再養生期間などの要因の影響を明らかにした。(2)受熱したコンクリートの受熱直後と再養生後の化学組成および構造の変化を考察し、その性能回復のメカニズムを解明した。(3)十分な可使時間および強度を有し、無収縮である非セメント系の無機補修材料を開発し、適切な注入工法を検討した。当初の計画どおりに、ジオポリマー系補修材料の性能要求、材料配合および性能(強度、可使時間、粘度、接着性能等)を検討して、補修材料の開発に成功し、曲げ強度と鉄筋コンクリートの試験体の補修実験によって、その補修材料としての実用性を明らかにした。現在、開発した補修材の可使時間は40分程度であり、通常の補修実務上の要求を満足しているが、1時間以上に延長すれば、施工性能はあらゆるの場合(例えば、広範囲の補修作業)を満足できると考えられる。したがって、可使時間を延長する混和材の検討を続ける。27年度が最終年度であるため、記入しない。建築材料ジオポリマー補修材の可使時間を延長するために、二つの方法を検討する予定である。一つ目は、混和材1の他に遅延剤の添加を試みる。遅延剤の開発は既に成功した。二つ目は、高炉スラグ微粉末の代わりに、フライアッシュをジオポリマーの活性フィラーとして、また強度を高めるために石灰や都市ごみ焼却灰溶融スラグ微粉末を添加する。フライアッシュジオポリマーの常温可使時間は12時間以上で長いが、常温硬化の強度は35MPa以下である。可使時間が1時間以上であることを確保するための石灰や都市ごみ焼却灰溶融スラグ微粉末の添加率を検討する。また、ジオポリマー補修材の早期乾燥収縮の評価は、現在試験体の寸法測定で行ってきた。埋め込みゲージ法で精確に評価するのは必要である。その正確な評価に基づいて、補修材の液固比、補修されるコンクリートの有効吸水率および環境温度・湿度が乾燥収縮の制御混和材2の添加率に与える影響を詳細に検討する。当初X線CTによって加熱されたセメントペーストのひび割れを観察することを計画したが、X線CTの観察範囲は狭いため、電子顕微鏡で観察した。観察方法を変更しても計画した目標に達成した。ほかの計画した研究を予定通りに実施した。平成27年度に、加熱したコンクリートの性能が本研究で開発したジオポリマー系補修材の補修で回復できることを検証する実験を行う予定である。この検証実験を実施するために、共鳴法非破壊試験機(約103万円)の購入は必要である。しかし、平成27年度の内定交付額で共鳴法非破壊試験機を購入すると、研究費はほとんど使われてしまう。このため、平成26年度に経費支出を節約・調整して94.9万円を繰り越して平成27年度に使用する。
山村暮鳥「説教メモ」の総合的研究　―明治大正における詩的言語形成の底流の解明

本研究においては「説教メモ」の翻刻・注解を行い、同時代的状況を明らかにした上で、「説教メモ」と山村暮鳥の詩的言語の関係を明らかにし、さらに、他の詩人の詩的言語との交錯の状況を明らかにすることが目標となる。二年目となる今年は、「説教メモ」の翻刻作業を進めるとともに、山村暮鳥の詩的言語の特質を明らかにする検討作業を開始した。具体的な作業としては、前年度行った整理を元に、個別の「説教メモ」の翻刻作業を行った。翻刻が終了したテキストについて、内容の検討を行った。さらに、山村暮鳥の詩作品を、その言語的な特徴に着目して分析する作業を行った。この作業を通して、山村暮鳥の詩について、句読法に着目して、表現意識の変遷を明らかにした論文「山村暮鳥『聖三稜玻璃』と句読点の消失」(『雲』第23号、2018.9、pp.2-11)を発表した。同じ問題意識をもとにして、薄田泣菫を分析した論文「薄田泣菫『白羊宮』における句読点の戦略」(『西日本国語国文学』第5号、2018.10、pp.1-15)を発表した。二つを併せて、明治30年代から大正期にかけての、詩の表現意識を明らかにする方法論を作る基礎を構築することができたと考えている。一方、翻刻作業については、対象の多さもあり、引き続き作業を進める必要がある。また、翻刻されたテキストについては、適切な注釈作業が必要となるなど、今後の課題も明らかになってきている。メモの内容の検討のために、同時代の関連書籍の蒐集を引き続き行った。翻刻すべき「説教メモ」の量が膨大であり、多くの時間が必要となる。また、適切な注釈作業を行う必要があるため、想定よりも時間を要している。次年度以降、引き続き「説教メモ」の翻刻作業を行うとともに、内容の解読を進める。また、関連書籍、雑誌等の調査を行い、メモの背景情報に関する文献の収集と検討を行い、適切な注釈をつけられるよう作業を進める。得られた知見は論文として継続的に発表する。初年度である今年は、全体の計画がスムーズに進むよう、「説教メモ」全体像を把握するための作業を行った。具体的な作業としては、画像化された「説教メモ」の写真をリスト化し、土田冨士氏による整理メモと照合して過不足を確認すると共に、各メモの使用用紙を検討し、その種類と使い方、書記の方法等の確認を行った。また、メモ全体の可読性を検討し、翻刻の難易度を見極める作業を行った。さらに、現存する山村暮鳥の原稿類の再確認を行い、「説教メモ」と見なすことのできる原稿が存在しないかどうか探索を行った。また、創作などの断片が記述されているメモを抽出する作業も行った。この作業を通して、メモの書かれたおおまかな年代や性質の解明を行うことができ、今後の作業の見通しを得ることができた。その成果は「山村暮鳥「説教メモ」使用用紙の検討」(『雲』第22号、2017.9、pp.68-78)として発表した。この論文では、「説教メモ」の全体の構成、使用用紙の種類、使用方法、表記法の異なり、特筆すべきメモの特徴について記述している。同時に、「説教メモ」の翻刻作業を開始した。また、メモの内容の検討に入るために、必要となる同時代の書籍などの蒐集を開始した。本年度の計画通り、「説教メモ」全体の構成を確認し、次年度以降の作業を開始するための土台を整えた。一方、「説教メモ」の解読作業は、当初想定していたよりも多くの時間と労力がかかることが予想される。

また、翻刻されたテキストについては、適切な注釈作業が必要となるなど、今後の課題も明らかになってきている。メモの内容の検討のために、同時代の関連書籍の蒐集を引き続き行った。翻刻すべき「説教メモ」の量が膨大であり、多くの時間が必要となる。また、適切な注釈作業を行う必要があるため、想定よりも時間を要している。次年度以降、「説教メモ」の翻刻作業を行うとともに、内容の解読を進める。また、関連書籍、雑誌等の調査を行い、メモの背景情報に関する文献の収集と検討を行う。得られた知見は論文として継続的に発表する。次年度以降、引き続き「説教メモ」の翻刻作業を行うとともに、内容の解読を進める。また、関連書籍、雑誌等の調査を行い、メモの背景情報に関する文献の収集と検討を行い、適切な注釈をつけられるよう作業を進める。書籍の到着の遅延により使用残が発生した。年度をまたいで到着するため、大きな問題はないと考えられる。年度末に調査出張を行う可能性があったが、行わなかったため使用残が発生した。本年度に行う。
ペプチドアレイを活用したコレステロール代謝改善ペプチドの作用機構解明と応用

[1]ペプチドアレイにより、大豆タンパク質のCHOL吸収抑制作用に寄与している胆汁酸結合ペプチドを探索した結果、対照ペプチドより胆汁酸結合能が高い胆汁酸結合ペプチドを発見した。さらに、CHOL吸収抑制ペプチドであるVAWWMYの高機能化ペプチドとして、PWWWMY、VIWWFKを発見した。[2]ラクトスタチンのコレステロール7α-水酸化酵素(CYP7A1)遺伝子転写活性化機構をLUC(ルシフェラーゼ)分析で解析した結果、HNF4およびHNF3結合領域がラクトスタチンのCYP7A1遺伝子転写活性化に重要であることを発見した。1.長岡らは、興味深いことに、大豆グリシニン由来の胆汁酸結合ペプチドVAWWMYが医薬品コレスチラミンと同様の胆汁酸結合活性を発揮し、in vivo(ラット)において、コレステロール吸収を顕著に抑制することを発見した。そこで、VAWWMYを鍵配列として、VAWWMYの1アミノ酸置換ペプチドを網羅的に解析した。解析の結果、胆汁酸結合活性の高機能化に重要なアミノ酸配列をいくつか特定した。高活性ペプチドを選抜し、in vitroでの胆汁酸結合活性(放射性胆汁酸による方法)を評価した結果、VAWWMYよりも強力な配列を数個発見した。2.大豆タンパク質のうち、主要タンパク質(βコングリシニン)のアミノ酸配列に基づき、ペプチドアレイを作製し、胆汁酸結合活性を評価する方法を新しく開発し、解析した。解析の結果、対照ペプチドであるカゼインペプチドよりも強力な胆汁酸結合活性を有するペプチドを数個発見した。3.ラクトスタチンのコレステロール7α-水酸化酵素(CYP7A1)遺伝子転写活性化機構をCYP7A1遺伝子プロモーターの種々の変異プラスミドを用いて解析した。たとえば、転写因子LXR応答領域の欠損プラスミド(J. Lipid Res. 43,533-543(2002))やCYP7A1を活性化するHNF4結合領域の欠損プラスミドなどを作成し、LUC(ルシフェラーゼ)を連結し、LUC分析を行なった。その結果、HNF4結合領域がラクトスタチンによるCYP7A1遺伝子転写活性化に重要であることを発見した。そのうちの2つのペプチドはin vivoでコレステロール吸収抑制作用を発揮することを発見した。2.大豆タンパク質のうち、主要タンパク質(βコングリシニン)のアミノ酸配列に基づき、ペプチドアレイを作製し、胆汁酸結合活性を評価する方法を新しく開発し解析した。その結果、対照ペプチドであるカゼインペプチドよりも強力な胆汁酸結合活性を有するペプチドを数個発見した。たとえば、転写因子LXR応答領域の欠損プラスミド(J.Lipid Res.43, 533-543(2002))やCYP7A1を活性化するHNF4結合領域の欠損プラスミドなどを作成し、LUC(ルシフェラーゼ)を連結し、LUC分析を行なった。その結果、HNF4およびHNF3結合領域がラクトスタチンによるCYP7A1遺伝子転写活性化に重要であることを発見した。1.大豆タンパク質を構成し、強力なCHOL代謝改善作用を発揮する大豆β-コングリシニン由来の、どの疎水性ペプチドがCHOL吸収抑制作用に寄与する「疎水性胆汁酸結合ペプチド」であるのかを、「ペプチドアレイ」により、網羅的に解析し、大豆タンパク質のCHOL低下作用に寄与している「新規疎水性胆汁酸結合ペプチド」を発見することを目的とした。具体的にはβ-コングリシニンの全アミノ酸配列から、疎水度0.8以上のオクタペプチドを選別し、ペプチドアレイを作成し、タウロコール酸とハイブリダイゼーションした。抗コール酸抗体、蛍光標識抗体と順次反応させ、蛍光強度を測定した結果、対照ペプチドと比較して、より胆汁酸結合能が高い数個の胆汁酸結合ペプチドを発見した。これらは従来法(in vitroで放射性胆汁酸との結合能を定量)によっても、胆汁酸結合能を示した。これらの胆汁酸結合ペプチドには、医薬品コレスチラミンと同程度の強力なコレステロールミセル溶解性の阻害作用を発揮するペプチドも存在し、そのペプチドはin vivoでコレステロール吸収抑制作用を発揮した。

2.コレステロール分解に関与しているコレステロール7α-水酸化酵素(CYP7A1)遺伝子のラクトスタチン(世界初のコレステロール低減化ペプチド)による転写活性化機構を分子レベルで解明することを目的に研究した。その結果、下記のような成果を得た。(1) HNF-3結合領域に関して、-300-286領域の欠損においてラクトスタチンによるCYP7A1遺伝子の転写活性化が消失した。(2) siteA領域はHNF-3αと結合することが確認され、その結合は、siteA領域の-297-293(AAACA)領域の変異により失われた。(1)、(2)より、ラクトスタチンによるCYP7A1遺伝子転写活性化にはHNF-3αが関与することを発見した。
植物-微生物間相互作用に関わるタンパク質分子の構造と機能

LysM-キチナーゼは,既に全ゲノム配列解析が終了している被子植物のシロイヌナズナやイネ,コケ植物のヒメツリガネゴケの何れにも存在せず,植物由来キチナーゼとしては全く新奇のものであった。PterisryukyuensisChitinase-A (PrChi-A)はN末端側に2個のLysMドメインが,Equistum arvense Chitinase-A (EaChi-A)は1個のLysMドメインが,それぞれGH18キチナーゼの触媒ドメインに連結された構造であり,植物におけるLysM-キチナーゼの報告は現在のところ,この2例のみである。PrChi-Aはキチン結合能および抗真菌活性を有しているのに対して,EaChi-Aは非常に強いキチン結合能を有しているものの,明確な抗真菌活性は示さなかった。このように,LysMドメインを持つ同じようなキチナーゼにおいても抗真菌活性の有無が異なっていることより,LysM-キチナーゼにはそれぞれ異なった生理的役割をもつことが考えられた。LysMキチナーゼの生理的役割の違いがどのような構造に起因しているのかを調べる目的で,PrChi-AとEaChi-Aのドメインスワッピング体を作成し,性質比較を行った。各種変異体解析の結果,Cat_<Ea>を持つ変異体は,キチン結合能は高いが,加水分解活性は可溶性基質および不溶性基質ともにCat_<Pr>を持つ変異体よりも低くなっていた。強いキチン結合能によるターンオーバーの低下が加水分解活性を低下させ,結果として抗真菌活性を低下させていると考えられた。LysM-キチナーゼの生理的役割は,その触媒ドメインの構造の違いによって,異なっていることが推察された。LysM-キチナーゼの生理的役割を解明には,他のシダ植物からいくつかLysM-キチナーゼを単離精製し,その構造および機能を明らかにしていくことが重要であることが示唆された。LysMドメインを持つ植物キチナーゼは,植物-微生物間相互作用において重要な役割を果たしているキチナーゼとLysMドメインの両方を同一分子内に持つ大変ユニークなタンパク質である。Pteris ryukyuensis Chitinase-A(PrChi-A)は2つのLysMドメインが糖質加水分解酵素family 18(GH-18)に連結された構造を持つ。これまでに変異体解析によってPrChi-AのLysMドメインはそのキチンへの結合力を通して,キチン分解活性および抗真菌活性に寄与していることを明らかにしている。我々の研究以外にGH-18キチナーゼが抗真菌活性を示すという明確な報告は無く,LysMドメインの付加によってキチナーゼの機能が変化したものと考えられる。このことは,新規抗真菌剤の開発やキチナーゼの分子進化という視点から大変興味深い。そこで,本年度は,各種植物GH-18キチナーゼとLysMドメイン融合タンパク質を作成し,そのキチン分解活性および利結合活性,抗真菌活性が改変されるかを調べた。各種植物GH-18キチナーゼへのLysMドメインの付加は可溶性基質に対する分解活性には効果を与えなかったが,不溶性基質に対する分解活性およびキチン結合活性を著しく上昇させた。また,触媒ドメイン単独では抗真菌活性を示さない各種植物GH-18キチナーゼにLysMドメインを連結した融合タンパク質は明瞭な抗真菌活性を示した。PrChi-AのLysMドメインは,触媒ドメインの真菌細胞壁キチンへの結合および分解活性を上昇させ,抗真菌活性の発揮に大きく寄与することが明らかになった。本研究の応用は,新規抗真菌剤および病原抵抗性作物の開発に大きく寄与するものと思われる。また,植物キチナーゼの分子進化による機能獲得を考える上で有用な知見が得られた。

LysM-キチナーゼの生理的役割は,その触媒ドメインの構造の違いによって,異なっていることが推察された。LysM-キチナーゼの生理的役割を解明には,他のシダ植物からいくつかLysM-キチナーゼを単離精製し,その構造および機能を明らかにしていくことが重要であることが示唆された。
渦の非モード不安定性とバイパス遷移の数理：流れの安定性の統合理論の構築に向けて

渦は流れの基本構造であり、その安定性は流れの性質を理解するための出発点である。渦が不安定化し乱流に遷移する過程を解明するために、遷移的成長と局所擾乱による不安定化過程を理論的かつ数値シミュレーションにより研究した。その結果、遷移的成長においてはひずみ流れによる渦の伸長効果が重要なメカニズムであることを明らかにした。また、短い波長をもつ局在した擾乱(局所擾乱)の不安定成長が、短波長擾乱の理論による予測と合うこと、さらにいくつかの段階をへて乱流に遷移する過程を解明した。1.モデル渦の非モード不安定性の理論解析:一般的な渦の非モード不安定性のメカニズムを解明し、応用上重要な航空機の後流渦における非モード不安定性の役割を明らかにするため、航空機の後流渦モデルの安定性解析を行った。まず軸流がない渦モデルを対象とし、非モード不安定性とモード不安定性の比較を行った。2次元Taylor-Green渦の場合と同様に短時間では非モード不安定性による成長が相対的に重要であることを示した。2.直接数値シミュレーションによる検証:H24年度に準備したプログラムを用いて、直接数値シミュレーションによる検証を行った。2次元Taylor-Green渦を対象とし、初期擾乱として安定性解析により得られる不安定擾乱やランダムな擾乱を与え、不安定化過程を詳細に調べた。楕円流の場合に見られた弱非線形性による成長の飽和がないこと、乱流段階でエネルギースペクトルの慣性領域の幅が狭いことがわかった。また、平均渦度分布に偏りが発生し、中心部に渦度が集中することを示した。また、航空機の後流渦の不安定化過程の解明のため、翼端渦形成過程の直接数値シミュレーションを行った。渦度分布と軸流分布のReynolds数依存性、さらには翼平面形状に対する依存性を明らかにした。理論モデルとの比較を行い、軸流に関してはモデルの改善が必要であることがわかった。3.非モード不安定性の一般論の展開と流れの安定性の統合理論の構築:流れの安定性の解析手法として一般化安定性解析を発展させるため、波のエネルギーに基づく安定性理論を展開した。軸流をもつらせん渦の場合に実際に安定性解析を行い、軸流の効果により孤立モードがかかわる不安定モードに特徴的な振る舞いが見られること、さらにこれが不安定成長率を強く左右することを発見した。1モデル渦の非モード不安定性の理論解析:一般的な渦構造の非モード不安定性の役割と数理構造を解明するためのステップとして、モデル渦として2次元Taylor-Green渦を選び、一般化安定性解析を行った。パラメタ共鳴不安定性(楕円型不安定性、双曲型不安定性)の有無に関係なく、非モード不安定性による遷移的成長が波数の広い範囲において普遍的に存在することを示した。また、遷移的成長がTaylor-Green渦のひずみ場によって引き起こされることを明らかにした。非モード不安定性による最大エネルギーゲインは、時間が大きくなるとモード不安定性による指数的エネルギー成長と同様の振る舞いをすることも確認された。2非モード不安定性のWKB安定性解析:WKB安定性解析では短波長の波束型の擾乱(局所擾乱)の成長を問題とする。数値的に局所擾乱の成長を捉える方法を確立するために、楕円流における局所擾乱の不安定成長過程を直接数値シミュレーションにより調べた。解析的に得られる波数ベクトルの共鳴角や不安定成長率が、直接数値シミュレーションによる結果とよく一致することを確認した。また、非線形過程を経て乱流に至る過程を明らかにした。これにより、数値的にWKB安定性を調べる方法を確立することができた。3直接数値シミュレーションの準備:楕円流における局所擾乱の不安定成長過程の直接数値シミュレーションは、埋め込み境界法の一種であるVolume Penalization法とスペクトル法のカップリングにより行った。この手法は、2次元Taylor-Green渦の不安定性および航空機の後流渦の不安定化の直接数値シミュレーションに応用することができる。前者については必要な変更点をリストアップし、直接数値シミュレーションの準備を行った。後者については準備を完了し、テスト計算により、手法の正当性を確認した。応用上重要な渦として航空機後流に形成される翼端渦を取り上げ、その生成過程と構造を直接数値シミュレーションにより調べた。渦構造の従来のモデルには修正が必要であることを示し、修正を行った。渦における非モード安定性のメカニズムを明らかにするため2次元Taylor-Green渦の一般化安定性解析を行った。短時間の遷移的成長に関しては双曲型よどみ点における渦の伸長効果が支配的であるのに対し、長時間では楕円型不安定性が支配的となることを示した。WKB安定性解析が予測する波束型の局所擾乱の成長を直接数値シミュレーションにより調べた。具体的な対象とした楕円流と2次元Taylor-Green渦の両方の場合において、非粘性短波長極限を仮定するWKB安定性解析の予測する不安定性が粘性有限波長の場合に実際にあらわれることを示した。

また、差分回転の効果が顕著な場合は局所擾乱が強く変形することにより不安定性が抑制されることも分かった。局所擾乱は線形・弱非線形・非線形の段階を経て乱流に遷移する。非線形段階以降で平均流が変形を受けることを明らかにした。渦の安定性の研究はモード安定性解析に基づくものが多いが、モード安定性解析では捉え難いものとして遷移的成長と波束型の局所擾乱の成長がある。本研究では渦における遷移的成長と局所擾乱の不安定成長の特性を明らかにし、それぞれを解析するための非モード安定性解析とWKB安定性解析がモード安定性解析と相補的な関係にあることを実証した。また、乱流遷移のメカニズムを明らかにした。渦の安定性の全貌を捉える方法論を提示することにより流れの安定性理論の深化が実現された。流体物理学,数値流体工学本研究の目的は、渦の安定性における非モード不安定性のメカニズムとバイパス遷移の役割を解明すると同時に、流れの安定性の統合理論を構築することである。発展的モデル渦の非モード不安定性の理論解析においては、航空機の後流渦モデルの安定性解析を行い、軸流がない渦モデルを対象とし、2次元Taylor-Green渦の場合と同様に短時間では非モード不安定性による成長が相対的に重要であることを示すことができた。軸流がある場合はH26年度の課題である。直接数値シミュレーションによる検証においては、2次元Taylor-Green渦を対象として直接数値シミュレーションによる検証を行い、初期擾乱として安定性解析により得られる不安定擾乱やランダムな擾乱を与え、不安定化過程を詳細に調べた。平均渦度分布に偏りが発生し、中心部に渦度が集中するなどの楕円流の場合との違いを明らかにすることにより、一般論の展開への足掛かりを得ることができた。さらに、航空機の後流渦の不安定化過程の解明のためには翼端渦構造を明らかにすることが必要であるが、翼端渦形成過程の直接数値シミュレーションにより、渦度分布と軸流分布のReynolds数依存性、さらには翼平面形状に対する依存性を示すことができ、理論モデルとの比較により、軸流に関してはモデルの改善が必要であることがわかった。モデルの改善を行い、モデルを対象として不安定化過程を解明することがH26年度の課題である。非モード不安定性の一般論の展開と流れの安定性の統合理論の構築においては、流れの安定性の解析手法として一般化安定性解析を発展させるため、波のエネルギーに基づく安定性理論を展開し、軸流をもつらせん渦の場合に軸流の効果を具体的に示すことができた。これは一般論への足掛かりとなる結果である。総じて本年度の達成度は良好と考える。本研究の目的は、渦の安定性における非モード不安定性のメカニズムとバイパス遷移の役割を解明すると同時に、流れの安定性の統合理論を構築することである。モデル渦の非モード不安定性の理論解明においては、モデル渦を2次元Taylor-Green渦に変更することで、パラメタ共鳴不安定性(楕円型不安定性、双曲型不安定性)と遷移的成長の競合、さらには遷移的成長の物理的メカニズムに関する知見を多く得ることができ、一般化安定性解析を深く進めることができた。
液状化したカルサイト析出砂の自己修復機能の研究

カルサイトを析出させた砂について,液状化によりその骨格が破壊された後の自己修復の有無を調べた.その結果,カルサイトを砂質量の1%析出させ骨格破壊した砂を数日程度養生した程度では,液状化強度の回復は見られないことが分かった.一方,析出量を増やすと自己修復機能が現れることが分かった.カルサイトを析出させた砂について,液状化によりその骨格が破壊された後の自己修復の有無を調べた.その結果,カルサイトを砂質量の1%析出させ骨格破壊した砂を数日程度養生した程度では,液状化強度の回復は見られないことが分かった.一方,析出量を増やすと自己修復機能が現れることが分かった.砂粒子表面におけるカルサイト(炭酸カルシウムの結晶形態の一つ)の析出は、砂の液状化抵抗特性を著しく改善できることが明らかとなっている。また、カルサイトはイオン結晶であり、イオン結晶特有のオストワルド熟成の効果により、カルサイトが析出した砂地盤においては、その骨格破壊後にも強度が回復する可能性が考えられる。本研究は、カルサイトを析出させた砂の自己修復機能とその影響因子の関係解明を目標に、本年度はその検討に必要な基礎的知見の収集とともに、その自己修復機能に関する概略的検討を行った。カルサイト析出には、その析出量に関する再現性が高いウレアーゼと尿素・塩化カルシウム溶液の二液注入方式を用いる。そこでの化学反応特性を明らかにするためこれら混合溶液中の時間経過に伴うカルサイト析出量の変化を計測した。ウレアーゼには3u/mg、130u/mgの2種類を使用した。その結果、ウレアーゼの性能が高いほどカルシウム析出速度が大きいことが確認された。この結果から濃度調整し、反応速度による析出分布の不均質性の影響を除去した二液注入によるカルサイト析出実験を行った。その結果、溶液が通過する試料粒径が大きいほどカルサイト析出の均一性が高いことが明らかとなった。さらに、カルサイトが析出した砂のオストワルド熟成による自己修復機能の概略で検討するため、ウレアーゼ、尿素・塩化カルシウム水溶液を利用しカルサイトを析出させたガラスビーズ固化供試体を攪乱・再構成し遠沈管内で水中養生したところ、3日後には遠沈管を上下逆にしても試料が落下せず、自己修復機能の可能性を見出すことが出来た。カルサイトなどのイオン結晶には、オストワルド熟成、つまり小さな結晶粒子は、水に溶けた後大きな結晶の表面に再び沈殿する現象が生じる。このことは、カルサイトによる砂粒子間架橋が地震などで一度崩壊した後も自然に修復される機能、すなわち自己修復機能の存在を暗に示している。地盤改良技術における自己修復機能の存在が明らかになれば、再工事が不要となり、社会的要請であるトータルコスト削減につながると考えられるが、これに関する研究は見当たらない。そこで本研究では、カルサイトを析出させた砂の自己修復機能の有無、およびオストワルド熟成の期間と、力学特性、特に液状化強度の回復レベルの関係を明らかにすることを目的に、カルサイトにより形成された砂の骨格を一度破壊した砂供試体を一定期間養生し、その養生の有無による液状化特性の違いを非排水繰返し三軸試験を行い比較することで、養生による自己修復機能の有無を調べた。その結果,カルサイトを砂質量の1%析出させ骨格破壊した砂を数日程度養生した程度では,液状化強度の回復は見られないことが分かった.一方,多量のカルサイトを析出させたガラスビーズ試料の骨格を破壊し,3日間養生した試料では,ガラスビーズが再固結していた.このことより,1%と少量のカルサイト析出では,間隙水中のカルシウムイオンが少なく,オストワルド熟成が数日程度では液状化強度に影響を与えるほど進まなかったことが液状化強度が回復しなかった原因と考えられる.一方,一度カルサイトを析出させておけば,骨格を破壊した砂の再液状化後の再圧密試験により,体積圧縮は抑制されることが分かった.
日米における教育力の組織的基盤の解明

本研究の目的は、1.評価に基づく給与制度はどのような手続きを経て制定がされるのか、2.給与制度はどのような仕組みであるのか、3.評価結果と給与制度とはいかに結合されているのか、である。1.制度制定プロセスは、学区側と教員組合側との団体交渉での両者の合意に基づいて決定するという手続きであった。2.給与制度は2種類ある。1つは従来の学歴資格と経験年数に基づく給与制度である。もう一つは、評価に基づく給与制度ある。9割の教員は後者に位置している。3.評価制度は主として1児童・生徒の学力、2専門職性、3市場、4教員評価から構成されている。各項目の評価結果に応じて給与額を決定する仕組みであった。平成27年度の調査では、評価制度と給与制度との結合させたアメリカにおけるコロラド州デンバー学区をフィールドに、(1)制度導入過程、(2)給与制度の仕組み、(3)評価制度の仕組み及び給与制度との結合の仕組みの解明を重視した。現地調査は、教育委員会及び教職員組合の方々に対して、平成27年11月26日12月6日、平成28年3月3日13日にそれぞれ実施した。(1)制度導入過程の解明:学区の教育委員会及び教職員組合の組織構造はどうなっているのか、団体交渉機構やその構成はどうなっているのか、団体交渉では何が議論となり、学校現場の教員の制度に対する意見をどのように吸収しているのか、最終的にはどのようにして合意に至ったのか、これらに関する事実把握に努めた。(2)給与制度の仕組みの解明:教育委員会及び教職員組合から給与制度の運用に関する資料を収集し、給与制度の運用の基本的なアウトラインの把握を重視した。さらに、学校現場において実際に運用されている給与制度に関して、昇給、昇格はいかに規定されているのか、評価、経験年数、学歴、年齢と関連しているか等の事実解明を重視した。(3)評価制度の仕組み及び給与制度との結合の解明:評価制度及び給与制度の結合の仕組みに関する枠組みの把握に努めた。(1)交付申請書の研究計画に沿って、海外現地調査を大きな滞りなく実施できたこと。(2)海外現地調査を通じて、調査対象者との信頼関係が構築できたこと。(3)調査対象者との信頼関係を背景に、調査への真摯なご協力を頂いていること。(4)適宜、必要なインタビュー対象者をご紹介して頂けるように約束を得ていること。平成28年度の調査では、コロラド州デンバー学区をフィールドに、(1)制度制定をめぐる団体交渉、(2)学校現場における評価制度、(3)教育委員会・公立学校区の構造と機能の解明を重視した。現地ヒアリング調査は、公立学校区の人的資源部の担当者、教員組合の委員長、学校現場の教員に対して、平成29年2月22日3月4日にそれぞれ実施した。なお、団体交渉にも参加した。(1)評価・報酬制度は教育委員会・公立学校区と教員組合との団体交渉を経た合意に基づいて制定される。しかし、2015年6月3日、「最優先校報酬」という新たな評価に基づく報酬は、教員組合の合意なしに導入された。それは「最優先校報酬」の制定手続が明確に規定されていなかったからである。しかし、後に両者は制定手続を覚書という形で合意し、「最優先校報酬」の安定的運用に寄与させた。(2)学力テストに基づく個人別評価である「児童・生徒の学習目標」報酬や同僚教員の評価に基づく「専門性向上単元」報酬の運用実態を主として探った。前者は学区内のほぼ全教員がその報酬を獲得しており、個人間の報酬差の発生が抑制されている。後者はそのプロセスを終えさえすれば獲得できる慣行であった。しかし、指導困難校のような多忙な学校に所属する教員は「専門性向上単元」のプロセスを継続する余裕がなく、途中で断念する傾向にあり、改善すべき課題とされている。(3)団体交渉において教員組合に対応する教育委員会および公立学校区の組織構造と機能とを探った。とりわけ、中心的な役割を果たすのが公立学校区の人的資源部の交渉担当者である。その担当者たちは、教育委員会と意思疎通を図りつつも、教員組合との団体交渉を通じて制度の修正を適宜行っており、デンバー学区における報酬制度の安定的運用を支えている。以上を通じて,デンバー学区における評価・報酬制度に関する整合的理解を得ることができた。(1)同フィールド内の学校現場で働く校長や教員に対する第三次海外現地調査を実施すること。(2)これまでの調査記録の整理と内容の検討を進めること。(3)調査記録の整理とまとめの進行に伴って、随時、調査の報告や論稿の公表を進めること。
環境に配慮した間接型運転支援システムの構築

本研究では、情報提供を行うだけで、自発的に環境に良い運転を促す間接型運転支援システムを検討した。具体的には、ITSを用いたエコドライブの新たな方法として、先々行車両の加減速情報の提供を行うことを提案し、ドライビングシミュレータを用いてこのような情報提供の効果を検証した。その結果、先々行車両の加減速情報を提供することで、前方の交通状況に調和し環境に良い運転を行うことを可能にすることを確認した。本研究は、ドライバが無理なく効率的に実施できる運転支援システムを提案し、環境に優しい走行にもとづく低炭素交通に資する運転支援システムの仕組みやその効果の把握を人間工学的アプローチなどを交え検証することである。平成25年度は、先行車両と先々行車両の挙動情報に対するリソースの配分と環境負荷の関係を定量化する実験を行った。具体的には、エコドライブを効率的に促すため、先行車両および先々行車両の加減速情報を追従車両に提供し、ドライバの運転行動の変化と燃費に対する有用性を検証した。その結果、1)情報提供により燃料消費率が改善する可能性がある。2)燃費が改善した被験者は、燃費が低下した被験者よりも先々行車両の加減速情報を重視する傾向があった。3)先々行車両の発進時の加速情報を視認することで、発進のタイミングを早めに察知する行動が見られた。4)発進時における加速情報によりクリープ走行時間の増加やアクセル踏込量の減少など運転行動の変化が確認された。以上より、前方車群の加減速情報を追従車両へ提供する事の有用性が示唆された。また、申請者が開発したドライビングシミュレータに対し、ドライバが自然に無理なく環境負荷を減らすことのできる間接型運転支援システムのインタフェースを組込むことが出来るよう改良を行った。更に、このシステムをもとにドライバに対する視覚情報に対する刺激閾などに関する基礎的な検討を行った。今後は今年度構築したシステムなどをもとに、適切な運転行動が持続されるような間接型運転支援システムにおける情報提示法に関する知見の獲得を目指す。平成26年度は、サブテーマの1つである間接型運転支援システムに使用時における環境負荷の軽減効果をシステムのプロトタイプを用いて計測した。具体的には、先々行車両の加減速情報を追従車両に視覚的に提供し、環境に優しい車両の発進を促すシステムを試作した。また、このシステムをドライビングシミュレータ実験に実装し、その効果の検証を行った。その結果、1)ドライバは発進時に加減速情報を視認することが多く、発進時の燃料消費率が改善する。2)発進時の加減速情報により、発進遅れの短縮やアクセル踏込み量の減少など運転行動の変化が確認された。3)加速終了時には、先行車両に調和した車両挙動になる。ことが分かった。また、情報提供があるときの速度のほうが、先行車両の速度パターンに合わせた加速になっていることもわかった。情報提供があるときのように、先行車両の加速終了時の速度に合わせ加速を終了することは、先行車両の挙動に対して同調的な車両挙動になっているとも考えられる。ドライバは情報提供を参考にすることで先行車両の加速終了を予測し、速度を調節したといえる。更には、先行車両と自車両の関係では、発進遅れの短縮、先行車の速度パターンに対して同調した加速を行うなどの変化が確認できた。また、実験参加者の主観評価からは、情報提供がある走行の方が先行車両への追従をしやすいという回答が多く得られている。これらのことより、情報提供を行うことで無理なく前方の交通状況に同調した運転行動になると考えられる。平成27年度は、昨年度に引き続き間接型運転支援システムに使用時における平坦路における環境負荷の測定を行うとともに、高速道路のサグ部における間接型運転支援システムの有用性に関する検証を行った。具体的には、先々行車両の加減速情報をドライバに提供することで、自発的に運転方法を改善するシステムを考案し、ドライビングシミュレータ実験を通じて、高速道路のサグ部における効果を計った。その結果、サグ部において情報提供により、車頭時間4.1秒以上の割合が減少することが明らかになった。この結果をもとに交通容量を試算すると、情報提供によって交通容量は5.8%増加すると推定された。以上より、本研究助成で構築したシステムを用いることで、平坦路における環境負荷改善効果がある以外に、サグ部において車頭時間の増大を抑え、交通容量の増加にも寄与することが示唆された。申請者の異動などがあったが、特に研究を行うにあたり支障がなかった。交通計画、高度道路交通システム申請通り研究を行う予定である。申請書に記載した通り、ドライバに対する認知メカニズムの解明など有益な知見を得ることが出来た。ドライビングシミュレータに実装するシステム開発の一部を次年度に持ち越したため、予算を一部繰り越すことになりました。平成25年度は、間接型運転支援システム使用時における環境負荷や交通流に与える影響などを精査する予定である。繰り越した予算は、システム開発のため以下の項目で使用する予定である。パーソナルコンピュータ:200000円システム構築

補助:100,000円申請時に想定していた以上に研究が効率的に進んだため、当初予定していた謝金より少ない金額で研究を行うことが出来た。繰り越した研究費は、更に良い研究を行うため、関連研究に関する情報収集、実験参加者への謝金などに充てる予定です。
加速器施設で生じる放射性同位元素濃度評価法の確立

加速器施設で生じる放射化物の最終処理を定めるにあたって、放射性同位元素の濃度を求めることが不可欠である。本研究では、ガンマ線放出核種の濃度評価を行うとともに、これまで濃度評価が困難とされている低エネルギーベータ線やX線のみを放出する^3Hの測定を行うための、試料処理、化学分離、検出法について検討した。極微量のガンマ線放出核種の定量を行うために、検出器を鉛遮蔽体で遮蔽し、遮蔽体内に小型ロボットを用いて自動的に測定試料を挿入し、測定、データ解析を行える測定システムを製作した。また、トリチウム分析を行うため、赤外線加熱炉を用いた加熱法によるトリチウム分離、捕集装置を製作した。これらの装置を用いて、大阪大学核物理研究センター、東北大学原子核理学研究施設および日本アイソトープ協会仁科記念サイクロトロンセンターから採取したコンクリートコア試料を分析した。生成放射能はコンクリート鏡面から10cmの深さで最大となる傾向が見られた。さらに、ガンマ線放出核種やトリチウムを生成する元素の分析を原子吸光法により定量し、中性子線量の計算を行った。コバルトから生成するCo-60とリチウムから生成するトリチウムはいずれの施設においても正の相関を示し、いずれの核種から求めた中性子線量は一致した。このことから、加速器施設においては、二次的に発生する中性子が放射化の原因となっており、主な核種は全て熱中性子捕獲反応で生成することを確認した。本研究は原子力安全委員会の放射性廃棄物安全研究のひとつとして位置づけられており、安全研究にとって非常に有用なデータが得られた。加速器施設において放射化の原因となる中性子のコンクリート内での挙動を把握するため、中性子実験施設の高エネルギー中性子ビーム照射コースにおいて放射化実験を行った。コンクリート遮蔽体に一定間隔で金箔およびアルミ箔を設置し、照射した。生成した放射能はイメージングプレートを用いて同時に測定する方法により求め、熱中性子、高速中性子の遮蔽体内の空間分布を求めることに成功した。得られた測定結果はMARSコードによるシミュレーション計算結果と良く一致した。そこで、本研究ではその評価法を確立するために、ガンマ線放出核種の濃度評価を行うとともに、これまで濃度評価が困難とされている核種のうち、トリチウムおよび塩素-36について試料処理、化学分離、検出法の検討を行った。本研究の分析対象は加速器施設の遮蔽コンクリートとし、旧東京大学原子核研究所のサイクロトロン、電子シンクロトロン、東北大学原子核理学研究施設の電子ライナック、大阪大学核物理研究センターにおいてコンクリート試料を採取した。ガンマ核種の濃度とコンクリートの表面線量率との相関を求めるため、EGS4モンテカルロシュミレーションコードでの計算を行った。核種濃度から得られる計算結果と実際の表面線量率の結果は良く一致しており、表面線量から核種濃度の推定が可能なことが分かった。また、トリチウム分析のため、ゴールドイメージ炉による加熱分離法を確立した。塩素-36は加圧分解容器による硝酸抽出、同位体希釈を行い、加速器質量分析法により分析する方法を確立した。これらの、分析結果とガンマ線放出核種の濃度との相関を調査し、上記2核種は熱中性子反応で生成していることが分かった。上記研究に並行して、放射化の原因となる中性子の加速器室内での挙動を調べるため、放射化箔による低速中性子束測定を行った。実験は、本機構の中性子・中間子研究施設において、放射化箔(金箔)を設置し、一定期間後に回収した放射化箔の放射能をイメージングプレートにより検出、中性子束を算出するという方法をとった。この方法によって、中性子の拡がりが簡便、迅速かつ高感度に調べられることが確かめられた。

生成した放射能はイメージングプレートを用いて同時に測定する方法により求め、熱中性子、高速中性子の遮蔽体内の空間分布を求めることに成功した。得られた測定結果はMARSコードによるシミュレーション計算結果と良く一致した。
自殺に影響を与える要因の多角的検討:水道水に含まれる微量なリチウムを中心に

リチウムの抗自殺効果に注目して、疫学調査を行った。九州全域の118市を対象に、297ヶ所において水道水中に含まれるリチウム濃度を測定し、さまざまな要因で補正しながら、自殺率との相関を検討した。その結果、大分県、佐賀県、長崎県の3県において、女性の自殺率と水道水リチウム濃度の間に有意な負の相関を認めた。私どもは既に、大分県内の18市町村における水道水中リチウム濃度と自殺率の間に有意な負の相関があることを突き止め、British Journal of Psychiatry (Ohgami et al, 2009)へ掲載した。この時の研究では、水道水中リチウム濃度の測定点が少ないことと、自殺率に影響を与える可能性のある社会経済的要因、医療的要因、気象的要因、栄養的要因などを考慮していないことが限界であった。そこで今回の研究の目的は、対象地域を九州全域に広げることにより、水道水中リチウム濃度の測定点を増やしつつ、自殺に関連する可能性のあるさまざまな要因も調査し、これらの要因で補正しつつ解析を行うことで、本当に水道水中リチウム濃度と自殺率の間に負の相関があるかどうかを検討することである。今年度は、九州8県のおよそ半数の市町村役所、駅から水道水を採取し、また各県の水道局に依頼する事で計151検体を確保した。これらの検体中の水道水中リチウム濃度は0.143μg/Lの間に分布しており、地域差の大きなことが再確認された。来年度も引き続き、未採取の市町村における水道水採取を続けていく。なお、今年度の作業のひとつとして厚生労働省に出向き、各県の人口動態や自殺率などのデータを得た。自殺に関連する要因に関しても、さまざまなデータを調査中であり、来年度も続ける。また、今回の研究の延長線上にある業績として、大分県の水道水リチウム濃度と総死亡率との間にも有意な負の相関を認めたので、ドイツのJena大学と共同研究を行ない、European Journal of Nutritionに論文を掲載した。私どもは微量なリチウムの抗自殺効果に注目し、既に大分県内の18市町村における水道水中リチウム濃度と自殺率の間に有意な負の相関があることを突き止め、British Journal of Psychiatry (Ohgami et al, 2009)へ掲載した。そこで今回の研究の目的は、対象地域を九州全域に広げることにより、水道水中リチウム濃度の測定点を増やしつつ、自殺に関連する可能性のある年間日照量、オメガ3脂肪酸の摂取量などや年間平均所得、年間失業率などの要因も調査し、これらの要因で補正しつつ解析を行うことで、本当に水道水中リチウム濃度と自殺率の間に負の相関があるかどうかを検討することである。昨年度と今年度で、九州8県の約9割の市町村役所、駅から水道水を採取し、また各県の水道局に依頼する事で合計260検体を確保した。これらの検体中の水道水中リチウム濃度は0.1未満48μg/Lの間に分布しており、地域差の大きなことが再確認された。私どもは微量なリチウムの抗自殺効果に注目し、研究を重ねてきた。平成22年、平成23年に引き続き平成24年度も九州全域の水道水中リチウム濃度を測定していった。九州全域の118市すべてにおいて総数297件にのぼる水道水リチウム濃度のデータを得た。複数の測定点がある場合には、先行研究にならい、その平均値を代表値とした。これらの検体中の水道水中リチウム濃度は0.148 μg/Lの間に分布しており、地域差の大きなことが再確認された。水道水リチウム濃度は大分県が最も高く、鹿児島県、宮崎県、福岡県、佐賀県、長崎県、沖縄県と続いた。九州全市で採取後、自殺に関連する可能性のある年間日照量や年間平均所得、年間失業率、精神科医療機関の数なども調査し、これらの要因で補正しつつ解析を行うことで、本当に水道水中リチウム濃度と自殺率の間に負の相関があるかどうかを検討した。大分県、佐賀県、長崎県では、自殺率と水道水リチウム濃度が有意な負の相関を有した。しかし、鹿児島県、宮崎県、福岡県、沖縄県では相関を認めなかった。今後は研究のフィールドを日本全域へ広げ、どの県で水道水リチウム濃度と自殺率に負の相関があるのか、なぜ県によって相関が生じるところと生じないところがあるのかを検討していく予定である。水道水サンプルや必要なデータの採取は順調であり、当初の予定通りに進展していると判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。各市町村役所、駅から水道水を実際に採取もしくは水道水や地元の大学に協力依頼する事で今後も水道水サンプルの採取を続け、九州全市の採取を終えたところで水道水中リチウム濃度と自殺率の間に負の相関があるかどうかを検討する。