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帝国大学における研究者の知的基盤に関する基礎的研究

東北帝国大学が主であるが、帝国大学の主要な研究者たちの個人文書や論文・随筆・啓蒙書などの著作物の網羅的な調査を実施し、その結果をデータベース化することができた。この成果は整理したのちに公開したいと考えている。また前述のデータベースをもとに戦前期・戦中期の帝国大学の研究者の思考やその源である知的基盤を明らかにするための個人文書や著作物の分析に着手することができた。それらの成果の一部は、著書や論文、学会等において報告している。本研究課題の成果をもとにした新たな共同研究の枠組みがすでに構築されているので、今後は個別研究結果の総体的考察を通して、帝国大学の本質を明らかにしていくつもりである。研究初年度は、主として東北帝国大学に所属していた研究者の著作物や個人文書類の調査・収集・整理を行った。1.関係資料の調査・収集・整理東北帝国大学を中心に所属していた研究者(教授)の著作物を調査し、そのリストを作成した。本年度は、医学部の研究者が主となったが、データベース化が進捗しつつある。また台湾において台北帝国大学に関する文書史料調査を実施した。国立台湾大学においては、図書館や大学の歴史資料を展示している「校史館」、そして大学アーカイブズである「档案館」において史料調査を実施した。台湾国立図書館においても所蔵資料調査を実施した。その結果、いくつかの有用な史料を入手することができた。また今後の史料調査の下地ができた。2.収集資料の整理・分析収集資料の一部は随時整理、分析を行っている。今年度の分析では、以下のようなことを明らかにすることができた。(1)東北帝国大学法文学部日本思想史講座の初代教授である村岡典嗣の日本史思想史研究の着想やその思想背景について、村岡自身の著作物や彼の経歴より読み解くことによりその思想背景の一端を明らかにした。(2)また学術研究会議研究班にかかわる資料分析を通して、東北帝国大学における科学技術動員組織の形成過程や科学技術動員の有り様、そして戦時科学技術動員下の東北帝国大学における研究体制の形成過程の一端を明らかにし、主として理工系研究者の科学動員に対する思考の一端を理解する材料を提供した。(3)帝国大学における女子入学や女性研究者育成をめぐる研究者らの思想背景の検討材料として、東北帝国大学の女子学生の状況分析を行った。これらの研究成果の一部は、別記した様に『東北大学史料館紀要』第9号等において公開している。研究2年度目は、初年度に引き続き、東北帝国大学に所属していた研究者の著作物や個人文書を中心に調査・収集・整理を実施した。1.関係資料の調査・収集・整理東北帝国大学を中心に所属していた研究者(教授等)の著作物を調査しそのリストを作成した。本年度は医学部の研究者を主として行い、データベース化を進めた。工学部の研究者についても調査を着手した。また韓国の国立図書館や国立ソウル大学中央図書館等において、植民地期の京城帝国大学に所属した研究者等に関する史料の調査を実施し、ソウルの学術研究機関における研究資料の所在や保存状況を把握した。2.収集資料の整理・分析収集資料の一部は随時整理を行っている。(1)学術研究会議研究班および大学院特別研究生制度にかかわる資料分析を通して、東北帝国大学における科学技術動員に対する研究者らの思考の一端を明らかにし、その成果の一部を『戦時下の帝国大学における研究体制の形成過程ー科学技術動員と大学院特別研究生制度東北帝国大学を事例としてー』に掲載した。(2)東北帝国大学法文学部日本思想史の初代教授であった村岡典嗣の日本思想史研究の着想や思想背景について、村岡自身の著作物等より読み解くことによりその一部を明らかにした。研究最終年度のである平成28年度は、前年度までに引き続き、主として東北帝国大学に所属していた研究者の著作物や個人文書を中心に調査・収集・整理を実施し、研究対象となるような研究者の絞り込みに着手した。1.主として東北帝国大学に所属していた研究者(教授等)の著作物を調査しそのリストを作成した。本年度は昨年度に引き続き医学部の研究者についての調査を継続するとともに、工学部の研究者についての調査にも着手した。2.これまで蓄積したデータベースの取りまとめに着手した。3.研究者の著作物リストを精査するなどし、研究対象となりうる事例をいくつか抽出し、次の研究段階である、研究者の思考やその源となる知的基盤に関する研究を開始すべく準備を進めている。帝国大学時代の研究者の著作物の調査およびデータベース化を学生アルバイトの協力により実施しているが、思いのほか労力・時間を要している。科学史・技術史今後の推進方策としては、1著作物調査は、対象とする研究者を絞り込んで実施する予定である。2平成27年度は最終年度となるため、特定の研究者に焦点を当て著作物の分析を進める予定である。(理由)

帝国大学時代の研究者の著作物の調査・データベース化を学生アルバイトの協力により実施しているが、思いのほか労力・時間を要している。また上述の理由にともない、植民地の帝国大学の調査についても、当初予定していた台湾と韓国の二か国で実施する予定であったが、台湾の台北帝国大学等への実施のみで、残りの韓国のソウル大学等への調査が実施できなかかった。未使用金が2,340円という少額であったため、当該額では当面の研究を進めるうえで活用できるような支出の対象がなかったため。今後の推進方策としては、1著作物調査は、対象とする研究者を絞り込んで実施して行く予定である。2また今年度には韓国のソウル大学などにおいて京城帝国大学関係資料の調査を実施する予定である。3今後は、特定の研究者に焦点を当て著作物の分析を深めて行く予定である。次年度の予算に合算して、研究を遂行するうえで必要な経費として活用する予定である。
広汎性発達障害における自動的な共同注意機能障害の心理・神経メカニズムの解明

1、脳磁図用いて型発達者における自動的な共同注意に関わる神経基盤の時空間構造を検討した実験の解析を行った。逸れた視線・矢印とそうでない視線・矢印を手がかり刺激として呈示し、後続するターゲットの検出課題を課されている参加者の脳活動を計測し、逸れた視線と矢印に共通した活動に加え、視線と矢印に対して異なる領域が活動するかどうかについて解析を行った。逸れた視線と矢印に対する共通した活動は手掛かり刺激呈示後200-400msの時間帯で右上側頭溝、両側下前頭回、左上側頭溝の順で見られたが、刺激呈示後350msから両側中前頭回が逸れた視線に対して矢印よりも強い活動を示し、両側上頭頂葉が逸れた矢印に対して視線よりも強い活動を示した。視線と矢印よって引き起こされる注意シフトに対応する神経活動の時空間的なパターンを明らかにしたこの研究は、共同注意に障害のある広汎性発達障害(PDD)を対象とした研究を行うための基礎データとして重要である。2、核磁気共鳴画像法を用いて、閾下呈示された視線に対する脳活動と閾上呈示された視線に対する定型発達群とPDD群の脳活動の解析を進めている。先行研究から、定型発達群ではマスキングによって意識的には見えなくなった視線の方向にも注意シフトが生じるが、PDD群ではこの現象が生じないことが示されている。本研究では、閾下呈示および閾上呈示された視線の後、視線に一致した方向もしくは逆方向にターゲットを呈示した。できるだけ早くターゲットを検出するという課題中の、閾下呈示および閾上呈示された視線とターゲットに対する脳活動を計測した。閾下呈示された視繰の向きへの注意シフトが生じないことはPDD群における共同注意の機会が潜在的に少ないことを示唆しており、この障害の神経基盤を明らかにすることはPDD群における共同注意の障害の理解のために必要である。(抄録なし)広汎性発達障害(PDD)における自動的な共同注意の障害に関わる神経基盤を明らかにするための前段階として、定型発達者の神経活動の時空間構造を明らかにするためにMEG(脳磁図)およびERP(事象関連電位)を用いた脳活動計測実験を行った。MEG研究では、視線と矢印を手がかり刺激として呈示し、後続するターゲットの検出課題を課されている参加者の脳活動を計測した。その結果、逸れた視線と矢印に対しては、そうではない視線と矢印よりも大きな神経活動がみられ、先行研究で視線に対する活動が報告されていた上側頭溝、頭頂-前頭の注意ネットワークが逸れた視線と矢印の両方に共通して順に活動することが示された。今後、解析を洗練させた上で、PDD群との比較研究を行う予定である。ERP研究では、定型発達群において、閾下呈示された視線に対する脳活動と閾上呈示された視線に対する脳活動との比較を行った。PDD群ではマスク刺激を直後に呈示することによって意識的には見えなくなった視線の方向には注意シフトが生じないことが示されている。この現象は、PDD群における共同注意の機会が潜在的に少ないことを示唆しており、この障害の神経基盤を明らかにするためには定型発達群で閾下呈示された視線方向への注意シフトに関わる神経基盤を明らかにすることが必要である。本実験では、閾下呈示および閾上呈示された視線を呈示し、その後視線に一致した方向もしくは逆方向にターゲットを呈示した。参加者にはできるだけ早くターゲットを検出するという課題を課し、課題遂行中の閾下呈示および閾上呈示された視線とターゲットに対する脳活動とターゲットに対する反応時間を計測した。現在、実験参加者を増やしながら、並行してデータを解析中である。本研究についても定型発達者での結果を確定させたうえで、PDD群との比較研究を行う予定である。MEG(脳磁図)を用いて定型発達者における自動的な共同注意に関わる神経基盤の時空間構造を検討した実験の再解析を行った。この研究では、逸れた視線・矢印とそうでない視線・矢印を手がかり刺激として呈示し、後続するターゲットの検出課題を課されている参加者の脳活動を計測した。行動指標では、ターゲットが視線・矢印の示す方向と同じ方向に出現した時に他の条件と比較して参加者のターゲット検出にかかる時間が短くなることが示された。逸れた視線・矢印とそうでない視線・矢印に対する神経活動を比較したところ、刺激提示後200ms以降で上側頭領域と下前頭回において逸れた視線・矢印に対する強い神経活動が示された。逸れた視線と矢印に対する神経活動は共通した時空間構造を示しており、200-250msで上側頭領域、250ms以降で下前頭回、300ms以降で再び上側頭領域という順であった。これらの視線と矢印に共通した神経活動は行動指標とも相関関係を示しており、視線・矢印による注意シフトに関わっていると考えられる。今後、広汎性発達障害群との比較研究も行う予定であるが、定型発達者を対象としたこの研究では論文執筆が終了し、国際誌への投稿を準備しているところである。今年度から、多数の定型発達者と広汎性発達障害者を対象として同一参加者からさまざまな指標のデータを取得し、関係性を調べる研究を開始した。具体的には、性格特性に関する質問

紙調査、ASDの診断ツールを用いた症状の評価、共同注意などASDの主要な特徴についての実験心理学的研究、それらの特徴の背景にある生理活動や神経活動の測定、MRIを用いた脳構造の撮影、を多数の同一被験者で行っている。定型発達者と広汎性発達障害者がこれらの指標においてどのように異なるか、それぞれの指標が各群においてどのような関係性を持っているかを検討する予定である。1、脳磁図用いて型発達者における自動的な共同注意に関わる神経基盤の時空間構造を検討した実験の解析を行った。逸れた視線・矢印とそうでない視線・矢印を手がかり刺激として呈示し、後続するターゲットの検出課題を課されている参加者の脳活動を計測し、逸れた視線と矢印に共通した活動に加え、視線と矢印に対して異なる領域が活動するかどうかについて解析を行った。逸れた視線と矢印に対する共通した活動は手掛かり刺激呈示後200-400msの時間帯で右上側頭溝、両側下前頭回、左上側頭溝の順で見られたが、刺激呈示後350msから両側中前頭回が逸れた視線に対して矢印よりも強い活動を示し、両側上頭頂葉が逸れた矢印に対して視線よりも強い活動を示した。視線と矢印よって引き起こされる注意シフトに対応する神経活動の時空間的なパターンを明らかにしたこの研究は、共同注意に障害のある広汎性発達障害(PDD)を対象とした研究を行うための基礎データとして重要である。2、核磁気共鳴画像法を用いて、閾下呈示された視線に対する脳活動と閾上呈示された視線に対する定型発達群とPDD群の脳活動の解析を進めている。先行研究から、定型発達群ではマスキングによって意識的には見えなくなった視線の方向にも注意シフトが生じるが、PDD群ではこの現象が生じないことが示されている。本研究では、閾下呈示および閾上呈示された視線の後、視線に一致した方向もしくは逆方向にターゲットを呈示した。できるだけ早くターゲットを検出するという課題中の、閾下呈示および閾上呈示された視線とターゲットに対する脳活動を計測した。閾下呈示された視繰の向きへの注意シフトが生じないことはPDD群における共同注意の機会が潜在的に少ないことを示唆しており、この障害の神経基盤を明らかにすることはPDD群における共同注意の障害の理解のために必要である。定型発達群での予備実験を終了し、次年度行う予定のPDD群との比較研究の基礎となる実験パラダイムを整備した。定型発達群での視線・矢印の注意シフトに関わる神経基盤の時空間構造を同定するための解析に時間を要したため、自閉症スペクトラム群との比較研究を実施するには至っていない。研究計画の通り、行動指標で障害の確認された自動的な共同注意機能の神経基盤を同定するために、広汎性発達障害群と定型発達障害群の比較研究を行う。これらの結果と多様な心理指標との関係から、自動的な共同注意機能が広汎性発達障害の対人相互作用の障害にどのような役割を果たしているかを明らかにする。定型発達群での視線・矢印の注意シフトに関わる神経基盤の時空間構造を同定し、解析方法についても洗練させることができたので、定型発達群での実験と同じパラダイムを用いて自閉症スペクトラム障害群との比較研究を実施する。(抄録なし)
トロンビン受容体を標的とした新たなインスリン抵抗性改善策の開発

PAR1が脂肪細胞の機能異常とインスリン抵抗性を誘発するとの仮説を証明する。このために、1主にPAR1欠損マウスを用いて、食餌誘発性肥満におけるインスリン抵抗性の発症におけるPAR1の役割を生体レベルで明らかにする研究と、2PAR1欠損マウスと野生型マウスから単離した脂肪細胞および肝細胞を用いて分子細胞学的基盤を追求する研究を計画する。本研究により、PAR1を標的とした新たなインスリン抵抗性改善策の有用性を明らかにする。
還元熱水の生産ゾーンへの混入率推定手法の開発研究

地熱生産井より墳出する地熱流体から発電用の蒸気を分離したのちの熱水は、公害防止と地熱貯留層かん養のために、還元井を通じて地下に還元している。しかし、その温度は貯留層に比較してかなり低く、それが過剰に生産井に流入することによる蒸気生産への悪影響が憂慮される。したがって、効率的地熱開発に最適な還元システムを維持するには、熱水の生産井への混入率(熱水混入量/生産量)及びその温度的影響を評価しておくことが重要な作業になる。本研究では、還元井により地下還元した熱水が貯留層内を流動し生産井から墳出するまでの過程のエネルギーバランスを表現する数学モデルを構築し、まず熱水の貯留層内滞留時間をパラメータとして、それが生産井に到達する時のエンタルピ及び温度の経時変化のモデル計算を行った。その結果、貯留層及び上下岩盤温度が低下するために、熱水温度も経時的に低下する。とくに還元開始初期における低下が著しくなること、また滞留時間によって生産流体への温度的影響が大きく異なる、などの様子を定量的に示すことができた。さらに、上述の数学モデルを現在開発中の地熱地帯の数本の坑井間に適用し、還元熱水の生産流体へのエンタルピ及び温度的影響を推定した。その結果、エンタルピで約150kJ/kg温度で約30°C低下しているものが存在することが明らかになった。なお、これらの計算に必要な混入率は、坑井特性の経時的変化から求めることも可能であるが、当該年度までに収集した資料では不十分であったため、トレーサー試験で得たものを用いた。本研究期間中に得た成果の学術雑誌等への公表は現在検討中であるが、その一部については、平成4年度日本地熱学会学術講演会(鹿児島大会)において講演発表済みである(演題:トレーサー試験及び坑井特性に基づく還元水の混入率の推定法)。
CP対称性の破れの起源と中性子の電気双極子モーメント

これまで、ヒグス2重項が2個存在する場合について、新ワインバーグ機構による中性ヒグス粒子のCP対称性の破れへの寄与について詳細な分析を行ってきた。その結果、ヒグス粒子の質量差が小さい場合(典型的には50GeV以下)に限って、実験結果と矛盾しないことがわかった。この成果は、1994年7月にイギリス・グラスゴ-で開催された「第27回高エネルギー物理学国際会議」(松田が報告)、またフランス・モリペリエで開催された「QCD94国際会議」(谷本が報告)で報告された。更に、最大限CP対称性が破れる場合について、中性子及び電子の電子双極子モーメントへの寄与について解析し、二つの論文としてまとめ、Physics Letters Bに掲載および掲載予定である。標準模型の次にくるものとして考えられている最小超対称模型にゲージ一重項のヒグス粒子を加えた模型であからさまにCP-対称性が破れる場合の、中性子及び電子の電気双極子モーメントへの寄与について解析しており、現在論文にまとめている。また、自発的に破れる場合についても検討中である。特にMulti-Higgsモデルでの中性ヒグス粒子によるCP対称性の破れについての分析が、CP対称性の破れの起源を探る上で、きわめて重要な位置を占めており、K-中間子系やB-中間子系におけるCP対称性の破れと電気双極子モーメントの大きさと関連させて、テーマを分担して研究を進めている。中性子の電気双極子モーメントを求める場合には、ハドロンレベルの行列要素の評価が不可欠であるが、信頼に足る方法を、他の物理量を分析することにより決定することも今後の課題の一つと考えている。これらの成果は、B-中間子系やK-中間子系に関するCP対称性の破れや質量の起源に関する我々の研究を基礎になされたものであり、この間、これらの課題についても各々論文として発表してきた。
農村社会の再編と外国人農業労働者のエスニシティに関する社会学的研究

本年度は研究計画に沿って博士論文の取りまとめに向けた作業に注力した。とくに、論文全体を方向づける理論的視座を構成していくために、農業労働者論の蓄積が豊富な欧州などの事例や研究動向の把握と、自らが研究対象としている日本の東南アジア出身農業労働者の置かれた状況との比較検討を行っていくことを課題とした。とりわけ移民農業労働者の歴史が古く理論的研究の蓄積がある欧州の事例との比較を念頭に置いた。具体的には夏季にオランダに渡航し、東欧および南欧出身の外国人収穫労働者の実態調査を行うとともに、オランダ・ワーヘニンゲン大学の農村社会学グループでの報告と意見交換を行った。オランダを選んだ理由は、集約的農業国であり、なおかつ移民季節労働者の割合が高かったこと、さらにワーヘニンゲン大学の農村社会学グループが近年の農民研究の潮流のなかで先端的役割を果たしており、理論的示唆が得られるものと考えたからである。オランダへの渡航で得た示唆と研究蓄積との比較から、グローバルな資本主義下における農業集約化の過程と、そのもとでの農民の流出や流入、その結果としての異文化間軋轢という問題の大枠を描けたこと、そしてアジア農民研究の視点との移民研究の視点の総合から農業労働者のエスニシティ問題にアプローチする、という研究全体を貫く方向性をあらためて明確化できことができた最大の成果でる。今年度に得られた成果は、これまでの研究と併せて、直近ではカナダで2016年8月に行われる第14回国際農村社会学会議で口頭報告(査読承認済み)において発表する。世界各地の農村研究者と農業労働者論に関するセッションを組む機会に恵まれたので、そこでの意見交換を通じてさらに論文の構成を彫琢し、早い段階での博士論文の提出に向けて引き続き努力していく。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究は、従来顧みられていなかった日本農村における労働力の多国籍化の実相を明らかにすることを目的とした。とりわけ中国や東南アジアから「技能実習」資格のもとで来日する外国人農業労働者の国際移動に注目し、途上国農村部と日本農村部との間でどのような雇用システムが形成され維持されているのか、また双方の農村社会に如何なる変容をもたらしているのかを具体的な課題とした。調査地域は、夏季農繁期のみ村内人口の1割強に比する数の外国人農業労働者が滞在・就労している長野県の高冷地農村とし、断続的な参与観察を行うとともに、主にフィリピン出身の外国人労働者および雇用農家世帯双方へのインタビュー調査を計22件実施した。また、比較対象として従来の日本人季節労働者に対しても計6件のインタビュー調査を行った。さらに、当初計画にはなかったが、事例地の季節労働の変化について、時間軸を遡って国会図書館に所蔵された70年代以降の求人誌を渉猟し、データ収集にあたった。以上の調査は概ね想定通り遂行することが出来た。成果として、通時的な季節労働の変化に関する分析を加えたことによって、農業労働の外国人労働者化をめぐる重要な分析視角を指摘できたことが大きい。すなわち、資本一賃労働といった生産関係のみでは「よそ者」である季節労働者と雇用農家世帯・当該農村との関係は捉えきれないこと、家事労働など再生産領域を含み込んでこそ両者の関係とその変化を捉えうるという視角である。これによって、繁閑が激しく、かつ生産と再生産が密接・不可分な家族農業の特性を踏まえた労働移動の分析が可能となった。この分析結果を日本村落研究学会の大会において報告し、一時的に世帯成員となる住込季節労働者の存在が、家族成員との間で家事労働の関係上、従来から矛盾と軋轢が生じており現在の外国人労働者化にいたる農業季節労働の変容につながってきたことを提示した。本研究の課題は、外国人技能実習制度を介して来日する農業労働者を対象に、かれらの出身地や就労先の農村社会の再編を踏まえつつ、当該の移住労働の構造と経験を対象化することである。本年度はとくに長野県の高冷野菜生産地の収穫期出稼ぎ労働に従事するフィリピン人農民の帰国後の生活に焦点をあて、現地調査や学会報告、論文の執筆を行った。今年度の調査と昨年度までの成果をとりまとめ、国際学会での報告や英文雑誌での発表に充てられたことは重要な収穫であった。2ヶ月をかけて行った現地調査においては、とりわけ2011年に来日して収穫労働を担っていたフィリピン人農民若年男性出身集落でフィールドワークを実施した。具体的には、出稼ぎ後の生活・経済状況や、現時点での出稼ぎ経験への認識、今後の就労や生活の予定などについて、合計20名に対して聞き取りを行うとともに、かれらの生活を支える農業生産に関して、その作付け体系や水利状況の実地調査を行った。この作業によって、従来の研究ではフォローされることのなかった「出稼ぎ後」までを含めて、出稼ぎ労働プロセスの構造とかれらの経験について本研究がはじめて対象化することに繋がった。また農民の季節出稼ぎ労働のプロセスを実現させる役割を果たすエージェントである海外雇用派遣会社(マニラ・ケソン市)に対して、聞き取り調査、および資料渉猟を2週間以上かけて行った。この作業によって、日本への農業季節労働者の輩出地について経年での変容を示すことにつながり、出稼ぎ労働プロセスにおけるエージェントの差配の影響の大きさを認識することになった。これは、従来は静的に捉えられていた移動プロセス自体が、政治的、社会的な力学によって大きく揺れ動くダイナミズムを持つことを提示しえる点で、新知見に結びつけることが可能であると考える。

本年度は研究計画に沿って博士論文の取りまとめに向けた作業に注力した。とくに、論文全体を方向づける理論的視座を構成していくために、農業労働者論の蓄積が豊富な欧州などの事例や研究動向の把握と、自らが研究対象としている日本の東南アジア出身農業労働者の置かれた状況との比較検討を行っていくことを課題とした。とりわけ移民農業労働者の歴史が古く理論的研究の蓄積がある欧州の事例との比較を念頭に置いた。具体的には夏季にオランダに渡航し、東欧および南欧出身の外国人収穫労働者の実態調査を行うとともに、オランダ・ワーヘニンゲン大学の農村社会学グループでの報告と意見交換を行った。オランダを選んだ理由は、集約的農業国であり、なおかつ移民季節労働者の割合が高かったこと、さらにワーヘニンゲン大学の農村社会学グループが近年の農民研究の潮流のなかで先端的役割を果たしており、理論的示唆が得られるものと考えたからである。オランダへの渡航で得た示唆と研究蓄積との比較から、グローバルな資本主義下における農業集約化の過程と、そのもとでの農民の流出や流入、その結果としての異文化間軋轢という問題の大枠を描けたこと、そしてアジア農民研究の視点との移民研究の視点の総合から農業労働者のエスニシティ問題にアプローチする、という研究全体を貫く方向性をあらためて明確化できことができた最大の成果でる。今年度に得られた成果は、これまでの研究と併せて、直近ではカナダで2016年8月に行われる第14回国際農村社会学会議で口頭報告(査読承認済み)において発表する。世界各地の農村研究者と農業労働者論に関するセッションを組む機会に恵まれたので、そこでの意見交換を通じてさらに論文の構成を彫琢し、早い段階での博士論文の提出に向けて引き続き努力していく。調査や学会報告、学術誌への投稿は概ね順調に達成した。しかし、計画どおりの順序で進んでいる訳ではない。昨年度まで取り組んでいた課題に先じるかたちで、今年度の成果を中心に成果発表をおこなったため、昨年度までの成果発表についてまだとりまとめきれていない部分が残っている。博士論文に向けてぜひ必要な部分であるので、次年度は取りこぼしのないように学会誌投稿などの成果発表に繋げていきたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、これまでの調査をとりまとめ、もう一つ学会誌への投稿を予定している。そのうえで、博士論文の執筆において絶対に必要な総論を練り上げていきたい。追加の調査も実施するが、基本は成果発表がメインとなる。今後、懸念となりそうな問題は、追加調査と成果発表に対する時間配分の問題であり、総じて博士論文の脱稿までの差し迫った時間である。対応策として、指導教員との綿密な打ち合わせに基づき、無駄な寄り道をしないよう、完成から逆算して研究・調査の順序調整を図ることである。データ収集は概ね当初計画の水準で遂行でき、また分析結果をまとめて学会報告することができた。さらにブラッシュアップして投稿論文を執筆しており、次年度の4、5月中には投稿する予定である。また、次年度以降のフィリピン調査の準備段階として、フィリピン出身労働者や現地の海外雇用派遣会社のエージェントとの関係形成を行えた。
骨細胞を基軸としたリン依存性オートファジー誘発型骨老化機構の解明

血中リン濃度の上昇は老化を加速する.骨の老化は骨密度を低下させ,最終的にはマイクロクラックの増加により易骨折性を惹起する.超高齢社会の到来において,骨折予防は対応すべき喫緊の課題であるため,骨老化機構の解明が必要不可欠である.一方,オートファジーとは細胞が生命維持のために自己のタンパク質や細胞内小器官を分解して再利用する働きのことを示すが,リンがオートファジーに与える影響は不明であり,ましてやオートファジーが骨老化機構に与える影響は全く分かっていない.そこで本研究はリン濃度ーオートファジー経路を介した骨老化機構を解明することを目的とした.血中リン濃度の上昇は老化を加速する.骨の老化は骨密度を低下させ,最終的にはマイクロクラックの増加により易骨折性を惹起する.超高齢社会の到来において,骨折予防は対応すべき喫緊の課題であるため,骨老化機構の解明が必要不可欠である.一方,オートファジーとは細胞が生命維持のために自己のタンパク質や細胞内小器官を分解して再利用する働きのことを示すが,リンがオートファジーに与える影響は不明であり,ましてやオートファジーが骨老化機構に与える影響は全く分かっていない.そこで本研究はリン濃度ーオートファジー経路を介した骨老化機構を解明することを目的とした.
二核アリルおよびプロパルギル錯体を利用した新規触媒反応の開発

新たに設計した様々なキレート架橋配位子を用いて二核アリルパラジウム錯体および白金錯体を合成し、これを触媒として用い新規有機合成反応の開発を目指した。その結果、フェニルホウ酸とアリル化合物のクロスカップリング反応において二核錯体が単核錯体と異なる位置選択性を示すことを見出すことができた。また、二脱離基を有するイソブテンとカルボニル化合物からテトラヒドロフラン環を構築する合成を開発することに成功した。本年度の実施計画に従い研究を行った。1)様々なアリル試薬とアルデヒドの反応において二核アリルパラジウム錯体がどのような触媒活性を示すか調査した。その結果、アリルホウ素化合物も利用できることを確認した。また、塩化スズあるいはジボロン酸を添加剤として用いると入手容易なアリルアルコールあるいは塩化アリルを直接用いることができた。2)上記の結果を受け、様々な置換基を有するアリルアルコールの反応について検討した。二核錯体では置換アリル配位子の立体配置が単核錯体のそれとは異なるため、特徴的な位置および立体選択性を期待したが、残念ながら単核錯体を触媒に用いた反応と大きな違いは見られなかった。3)二核アリルパラジウム錯体とベンズアルデヒドの量論反応を行い、反応中間体の構造の解明を試みたが、同定可能な中間体を得ることはできなかった。4)脱離基を二つ有するアリル化合物(ジクロロイソブテン)とベンズアルデヒドの反応を二核アリルパラジウム触媒存在下で行うと、テトラヒドロフラン誘導体が生成することを見出した。詳細は次年度に検討する予定である。実施計画に従い研究を行った。1)二核アリル錯体を触媒に用いてアルデヒド以外のアリル化について検討した。主にアルキンのアリル化について検討を行ったが、アリル化剤としてアリルアルコールとテトラヒドロキシジボランの組み合わせを用いるとジフェニルアセチレンのアリル化が可能であることを見いだした。生成物の収率は高くなく、現在反応条件等を検討中である。2)白金を用いて二核アリル錯体を合成した。パラジウム錯体と同様の手法を用い合成を試みたところ、定収率ではあるが二核アリル錯体が得られた。X線結晶構造解析によりパラジウムと類似の構造を有することも確認した。この二核錯体の触媒能については現在検討中である。3)ジクロロイソブテンからテトラヒドロフラン誘導体の合成について詳細に検討を行ったが、残念ながら生成物の収率は思うように向上せず、単核の触媒と比較して顕著な優位性は見いだせなかった。4)二核アリル錯体の低反応性が配位子の嵩高さであると考え、立体障害の小さい架橋配位子を新たに設計した。外側の配位部分をジフェニルホスフィノ基からキノリノ基に置き換えて二種の架橋配位子を新たに合成した。これらを用い二核アリル錯体を合成しX線結晶構造解析を行ったところ、アリル配位子周りの立体障害が大きく解消された。現在、その触媒能について検討中である。初めに実施計画に従い研究を行った。(1)二核パラジウムアリル錯体を用いたアリルアルコールによるアルキンのアリル化反応について反応条件の最適化を行った。反応温度、反応時聞、溶媒、触媒等、種々検討を行ったが、残念ながら著しい収率の向上は見られなかった。しかし、収率は低いものもこれまでに例の無い化学変換手法を見出すことができた。(2)二核白金アリル錯体の触媒としての利用について検討した。二核パラジウムアリル錯体が有効であったアルデヒドおよびアルキンのアリル化反応で調査を行ったが、白金錯体は活性も低く、特徴的な触媒作用を示すことも無かった。白金と相性の高い反応剤の探索の必要性が確認された。(3)二核プロパルギル錯体を用いたプロパルギル化反応について検討した。これまでに二核プロパルギル錯体の合成に成功しているが、その一般性は低く錯体の構造の多様性は限定された。触媒の検討は十分に行うことができなかったが、二核プロバルギル錯体がプロパルギルアルコールの共役アルデヒドへの変換反応に活性を持つことを見出した。上記の研究に加えて、アリル化合物と各種求核剤との反応についても検討した。その中で、フェニルホウ酸を用いたときに二核パラジウムアリル錯体が特徴的な位置選択性を示すことを見出した。末端に置換基を有するアリル化合物の反応では一般的に直鎖体が優先的に得られるが、二核錯体を触媒に用いた場合、選択性が逆転し分枝体が主生成物として得られた。今後の選択性の向上により、従来の単核錯体を用いた反応と相補的な合成手法が構築されることが期待される。
流動化処理土の耐震性向上に向けた補強方法の開発とその物性評価に関する研究

流動化処理土はセメント安定処理土と同様に固化材添加量を増やして強度を上げると,脆性的な挙動を示し耐震性能の低下が生じる恐れがある。また,強度の増加は再掘削が必要な箇所への適用を困難にさせる等の指摘がなされている。したがって,種々の土構造物に適用可能で地震に対して粘り強く耐え得るような地盤材料とするためには,流動化処理土の靭性能を向上させることが望まれている。本研究では,流動化処理土の耐震性向上のために,粉砕した古紙を添加した繊維質材混合流動化処理土に対して,三軸圧縮試験での単調載荷中に微小な除荷・再載荷を行い,せん断時の微小ひずみにおける弾性的挙動の変化を繊維質材料の添加量ごとに比較検討するとともに,補強効果および三軸せん断に伴う損傷特性に及ぼす拘束圧の影響や定量的な靭性評価について検討した結果,以下に示す知見が得られた。1.繊維質材添加による流動化処理土の変形特性に及ぼす影響は,養生日数が増加するにつれ顕著に現れる。2.繊維質材は流動化処理土のせん断によるセメンテーションの損傷を妨げ,補強効果を発揮することが確認できた。また,その効果は添加量が大きくなるにつれ増加する傾向にある。3.物理的な意味合いを持たせた定量的な靭性の評価法を適用することにより,せん断の進行に伴う靭性の変化を評価することが可能である。4.本試験の範囲内では,流動化処理土の靭性能は繊維質材を添加するほど向上し,添加量15,20kg/m^3のケースにおいては収束傾向を示す。本研究では,流動化処理土の耐震性向上のために,粉砕した古紙を添加した繊維質材混合流動化処理土に対して,三軸圧縮試験での単調載荷中に微小な除荷・再載荷を行い,せん断時の微小ひずみにおける弾性的挙動の変化を繊維質材料の添加量ごとに比較検討するとともに,流動化処理土の強度・変形特性に及ぼす繊維質材添加量の影響について定量的な靭性評価を検討した。本研究において一連の三軸圧縮試験を実施した結果,以下の知見が得られた。4.本試験の範囲内では,流動化処理土の靭性能は繊維質材を添加するほど改善されることが明らかになった。ただし,繊維質材の過剰な添加はフロー値を著しく低下させるので,実務では掘削発生土,セメント,繊維質材のバランスの良い配合が重要になる。本研究では,流動化処理土の耐震性向上のために,粉砕した古紙を添加した繊維質材混合流動化処理

土に対して,三軸圧縮試験での単調載荷中に微小な除荷・再載荷を行い,せん断時の微小ひずみにおける弾性的挙動の変化を繊維質材料の添加量ごとに比較検討するとともに,補強効果および三軸せん断に伴う損傷特性に及ぼす拘束圧の影響について検討した。本研究において一連の三軸圧縮試験を実施した結果,以下の知見が得られた。1.拘束圧が増加すると,弾性領域が小さくなる傾向があり,qε_a関係の非線形性を減少させる傾向があるが,繊維質材による補強効果は発揮される。2.供試体内の繊維質材のせん断による局所的な破壊を防ぐ補強効果には,拘束圧の影響は少ないと考えられる.
ループ空間のホモロジーとそのホモトピー論への応用

本年度は以下の結果が得られた。として構成され空間D^i_n(X)と弱ホモトピー同値になるが,これを用いてΩ^nSP^iΣ^nXのホモロジーの分解を得た。であるk(n)-modulespectrumとしとき,pが奇素数ならこれは可換なringspectrumとなるが,そのΩ-spectrum k(n)/(v^2_n)のmod pホモロジーをHopf ringとして決定した。
神経活動依存的なNeuroligin切断の分子メカニズムに関する研究

<NL2の細胞外領域切断酵素の同定>NL2の細胞外切断酵素の候補として既知のADAMおよびMT-MMPファミリー分子についてノックダウンスクリーニングを継続して行った。しかし有意かつ特異的にNL2の切断を低下させる遺伝子の同定には至らなかった。すなわち、NL2の細胞外切断酵素が新規のプロテアーゼであることが示唆された。そこで酵素活性を元に切断酵素を網羅的に探索することを目的とした2通りのスクリーニング法の初期検討を行った。第1の方法として、リコンビナントNL2のin vitrocleavage assayにより切断酵素活性を含む画分からの責任酵素同定を考えた。そこで哺乳類細胞を用いて基質となるリコンビナントNL2を高純度に精製する方法を確立し、in vitro assayの基礎を組み立てた。第2の方法としてNL2の切断を抑制するメタロプロテアーゼ阻害剤を固相化し、結合タンパクの網羅的解析から切断酵素を同定することを考えた。各種誘導体化した阻害剤を検討し、NL2の切断を優位に阻害する化合物を同定した。後者の解析は本学天然物合成化学教室福山透教授との共同研究により行われた。〈細胞外切断の機能解析と自閉症との関係の検討〉切断が低下するNL1変異体を用い、神経細胞に遺伝子導入しスパイン形成能を評価した。野生型NL1はスパイン密度の増加傾向は観察されたものの有意差はつかず、一方で変異NL1はスパインへ集積とスパイン密度の有意な増加が生じた。この結果からNL1の細胞外切断はスパイン形成に対し抑制的な作用を有することが確かめられた。NLは自閉症の原因遺伝子であることから、自閉症モデルマウスを用いてNLの切断や発現量に影響がないか検討した。その結果、モデルマウス小脳においてNL2の細胞外切断産物が増加していることを見出した。この解析は広島大学内匠透教授との共同研究により行われた。<NL2の細胞外領域切断酵素の同定>NL2の細胞外領域切断プロテアーゼの候補遺伝子を探索するべくセットアップとして内因性の分泌型NL2(sNL2)を検出できる抗体が必要であった。そこでNL2の細胞外に対するラットモノクローナル抗体を作成し、内因性のsNL2を検出することが可能になった。この抗体を使用し、アデノウイルスにて初代培養神経細胞においてAdam10をノックアウトしたところ、NL1の切断は抑制されたがNL2の切断は抑制されないことがわかり、神経細胞においてもNL2の切断にADAM10は必要でないことが示された。NL2の細胞外領域切断プロテアーゼを同定すべく切断酵素の候補遺伝子を欠損させたり、阻害剤を用いたりして検討を行った。その結果、少なくともADAM8、9、10、12、15、17、19、MT-MMP1およびMMP2、3、9、13のいずれもNL2の切断に寄与していないことが明らかになった。このことから新規のプロテアーゼがNL2の切断に寄与している可能性が高いということが明らかになった。<細胞外切断を受けないNL1変異の作製とnlg-1ノックアウト線虫の解析>NL1の細胞外領域において切断部位と予想される領域はストークドメインと呼ばれる真っ直ぐな構造を糖鎖付加によって維持されていると考えられている。変異導入によりこの糖鎖付加を失わせたところ切断が亢進した。またストークドメイン内の糖鎖付加を受けない領域をアラニン置換した場合、切断が低下した。また切断部位をマススメクトロメトリーにて同定するべくTEV-FLAG配列を導入したNL1の作成を開始した。NL切断の生理的意義を解明する目的で、NLオルソログであるnlg-1ノックアウト線虫を用いた行動解析実験を開始するため、オクラホマ医学研究財団のJames Rand博士との共同研究を開始する予定でディスカッションを進めている。

この解析は広島大学内匠透教授との共同研究により行われた。研究計画に掲げたNL1の解析について、構造化学的・薬理学的観点から解析を詰め、切断部位に関しても新たな知見を得た上で現在学術論文としてrevision中である。NL1のin vivo解析という点においても既に先行してnlg-1の研究を進めている米国研究者と新たな共同研究を行うように進めることができた。さらに世界ではじめてNL2の細胞外領域を特異的に認識するモノクローナル抗体作製に成功するなど、当初の研究計画以上に進展している。NL1については、生化学的にNL1の細胞外切断配列を決定し、これまでに得られた構造化学的知見と照らし合わせて切断を受けない変異体を完成させ、そのタンパク質を線虫に発現させることでin vivo解析を達成する。NL2については、未知のプロテアーゼが切断に重要である可能性から、生化学的な切断アッセイの確立に取り組むと同時に引き続きノックダウンによるスクリーニングも進めていく。
中央アジア版刻史-ベルリン・トルファン漢文コレクションによる新研究

今年度の研究実績は以下のように概括できる。(1)継続して中央アジア出土の初期漢文刻本残片を収集した。また本課題の核心部分であるベルリン所蔵の吐魯番文献に関して系統的な分析を行い、《開宝蔵》と《金蔵》および《契丹蔵》といった大きく異なる二類型の経蔵の基本的形態の判定基準、佚存経目の校勘分析、上述の経蔵が中央アジアに流伝した歴史的な背景を考察する上で、根本的な進展を見た。(2)日本の公私学術機関の関連牧集品を調査した。京都大学の各図書館が所蔵する資料以外にも、京都国立博物館、龍谷大学、大谷大学などを頻繁に訪れたほか、日本の専門学者と密接に連絡し合い、情報交換を行った。(3)旅順博物館に遺る旧大谷探検隊将来品中の重要未刊資料を調査し、伝存稀な《開宝蔵》の一次資料を掌握するため、2007年9月に中国に赴き、該博物館及び北京の中国国家図書館善本部において原写本の研究を行い、大きな収穫を得たほか、北京大学中国古代史研究中心、中国人民大学西域歴史語言研究所、中国社会科学院歴史研究所資料学与資料史研究室、首都師範大学歴史系を訪問し、関係学者と会談を行い、新資料と研究の新たな展開について知見を得た。(4)京都大学人文科学研究所において高田教授の主催する西陲出土写本研究班活動に定期的に参加し、同研究所のロシア所蔵敦煌文書研究班の活動に参加した。学外の活動としては、ソグド文化研究会、大阪大学中央アジア学フォーラム等に招待され参加した。トルファン写本は世界各地に分散して所蔵されている。ドイツ・ベルリンの国家図書館東方部、同じくベルリンのインド芸術博物館、日本の龍谷大学大宮図書館、中国の新彊ウイグル自治区博物館、さらにトルファン博物館などがそれであるが、これまで各所蔵に関してあらましの調査を行ってきた。またWANG Dingは2000年7月にトルファン文物局の協力の下、一週間にわたり同地の遺跡に対して系統的な調査を行い、それをドイツの旧登録番号及び探険隊の記録文書などと照合することで、現存文書の来源のうち20カ所の特定を行い、表にまとめた。また編号が付されていない文書と漢文以外の文書中に編入された漢文文書に注意を払って研究を進めている。さらにインド芸術博物館に所蔵されるプロシャ探険隊の古い写真群は発掘の待たれる宝庫であるが、その内容についてもほぼ掌握することが出来、今後の研究に役立つ情報を得ることができた。以上のようなトルファン発見資料全体に対する精確な把握を基礎として、トルファンの印刷文献につき研究を開始した。今年度は、(1)ベルリンの吐魯番コレクションから刊本を抜きだし、その書誌に関する情報を網羅したデータベース作成に着手し、(2)その一部について断片の同定を行った。次年度以降も引き続きデータベースの充実に努め、同定を進めるほか、トルファン地域において印刷本がどのような社会的機能を有したかにつき一層徹底した研究を行う予定である。主にベルリンに所蔵されるトルファン漢文コレクションを用いて中央アジアにおける版刻史を解明することが本研究の目的であるが、そのため二度にわたってベルリンで刻本の実物調査を行ったほか、東京、京都の関係する機関においても頻繁に調査を行った。その結果、本年度には以下のような研究の進展があった。まず(1)一次資料の整理である。ドイツに所蔵される印刷本仏典の全貌は基本的に掌握され、簡目の準備が整った。ドイツ側の画像提供を待って公刊予定の手筈である。著録は北宋、遼、南宋、金版の各大蔵経の順序にしたがい、単刻のものは別に排列する。(2)日本の卓越した図書資料資源を活用し、研究文献の收集を行った。また入宋、入遼した日本僧、新羅僧の記録中の、蔵経を下賜された記載に注目することで、仏典が外国に傳播する中国の行政的手順が明かとなった。(3)現在、研究の重点を置いているのは、宋遼代の印刷本仏典の西方流伝;イスラム化前夜の中央アジアにおける仏教活動の時代背景;(ドイツ、日本、中国の旅順に所蔵される大谷文書の三種の資料を中心とする)契丹蔵断片の綴合と比定である。契丹蔵の形態的な確定と部目の復元をおこなうことで、幻の大蔵経と呼ばれる契丹蔵に関するこれまでの資料を補填し、研究の空白を埋めることが出来る。(4)継続して新発見資料に注意し、特に1981年に中国で発見された印刷本仏典断片をいち早く利用したい。総じて言えば、本年度の研究の進展は大きく、初期の目標を達成できたものと考える。

(3)旅順博物館に遺る旧大谷探検隊将来品中の重要未刊資料を調査し、伝存稀な《開宝蔵》の一次資料を掌握するため、2007年9月に中国に赴き、該博物館及び北京の中国国家図書館善本部において原写本の研究を行い、大きな収穫を得たほか、北京大学中国古代史研究中心、中国人民大学西域歴史語言研究所、中国社会科学院歴史研究所資料学与資料史研究室、首都師範大学歴史系を訪問し、関係学者と会談を行い、新資料と研究の新たな展開について知見を得た。(4)京都大学人文科学研究所において高田教授の主催する西陲出土写本研究班活動に定期的に参加し、同研究所のロシア所蔵敦煌文書研究班の活動に参加した。学外の活動としては、ソグド文化研究会、大阪大学中央アジア学フォーラム等に招待され参加した。
ヒト繊維芽細胞DNA切断判定を利用した複合環境汚染物質の評価

1水道水中有機塩素化合物のヒト細胞に対するDNA損傷性の評価水道法第4条に基づく水道水質基準が、平成4年12月21日公布、平成5年12月1日施行の省令により改正され、新たに13種類の有機塩素化合物が健康に関連する項目として追加された。これらの物質は原核生物や実験動物などでは変異原性が確認されているが、ヒトに対する影響はよくわかっていない。そこで、これらの物質のヒト繊維芽細胞に対するDNA損傷性を、アルカリ巻き戻し法の1つであるFADU法を用いてDNA鎖切断を検出することによって評価した。調べた物質は、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエチレン、テロラクロロエチレン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、クロロジブロモメタン、ブロモジクロロメタン、ブロモホルム、1,3-ジクロロプロペンの計11種類である。その結果、1,2-ジクロロエタン及び1,3-ジクロロプロペンが濃度依存的なDNA鎖切断を誘起した。しかし、その他の化合物はDNA鎖切断を誘起しなかった。2水道水のヒト細胞に対するDNA損傷性の評価今回我々は、京都市と大阪市の水道水のヒト細胞に対するDNA損傷性を評価することを試みた。水道水をSep-pak C18カートリッジを用いて濃縮し、FADU法を用いてヒト細胞に対するDNA鎖切断誘発を調べた。その結果、大阪市の水道水は、京都市の水道水や京都市の地下水に比べて、高いDNA鎖切断能を示した。さらに、このDNA鎖切断能がS9mixの添加、グルタチオンの添加、あるいは煮沸によって不活化されることを確認した。平成5年に水道水質基準として新たに追加された13種類の有機塩素化合物のDNA損傷性をDNA鎖切断を指標にして調べた。DNA鎖切断は、FADU法を用い、γ-線を標準とすることによって定量を行った。その結果、13種類の有機塩素化合物のうち、1,2-Dichloroethane, 1,3-Dichloropropeneの2物質に、DNA鎖切断の誘発能があることが明らかになった。また、このFADU法を水道水に適用し、大阪市と京都市の水道水のDNA損傷性を比較した。その結果、京都市と比較して、大阪市で高いDNA鎖切断誘発能が観察された。また、水道水中のDNA損傷性物質が煮沸やグルタチオンの添加によって減少することを明らかにした。環境中の汚染物質が、DNA修復能欠損の遺伝病患者に与える影響を評価するため、ヒト繊維芽細胞株VA13と、色素性乾皮症A群患者由来の細胞株,XP20S(SV)を用いたrepair assayを行った。Cd,Cr,Se,Hg等の重金属の影響を調べた所、いずれの場合もVA13とXP20S(SV)の間に感授性の差は見られず、重金属類に関しては、色素性乾皮症患者が正常人と比較して、特に高感授性であるわけではないことが明らかになった。1.水道水中有機塩素化合物のヒト細胞に対するDNA損傷性の評価水道法第4条件に基づく水道水質基準が、平成4年12月21日公布、平成5年12月1日施行の省令により改正され、新たに13種類の有機塩素化合物が健康に関連する項目として追加された。

調べた物質は、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、クロロジブロモメタン、ブロモジクロロメタン、ブロモホルム、1,3-ジクロロプロペンの計11種類である。その結果、1,2-ジクロロエタン及び1,3-ジクロロプロペンが濃度依存的なDNA鎖切断を誘起した。しかし、その他の化合物はDNA鎖切断を誘起しなかった。2.水道水のヒト細胞に対するDNA損傷性の評価今回我々は、京都市と大阪市の水道水のヒト細胞に対するDNA損傷性を評価することを試みた。水道水をSep-pak C18カートリッジを用いて濃縮し、FADU法を用いてヒト細胞に対するDNA鎖切断誘発を調べた。その結果、大阪市の水道水は、京都市の水道水や京都市の地下水に比べて、高いDNA鎖切断能を示した。さらに、このDNA鎖切断能がS9mixの添加、グルタチオンの添加、あるいは煮沸によって不活化されることを確認した。
超高エネルギー加速器施設における放射性エアロゾルの挙動追跡とその生成機構の解明

米国フェルミ国立加速器研究所の反陽子ターゲットステーションにおいて、120 GeV陽子をインコネルターゲットに入射した際に生成する放射性エアロゾルを分級、捕集し、そこに含まれる放射性核種とエアロゾルの粒径の測定を行った。その結果、得られた放射性エアロゾルの幾何中央径が低エネルギー加速器施設で得られた既報値よりも1桁大きいこと、それにこれらの核種の半減期と粒径に比例関係があるという非常に興味深い結果が得られた。その結果をもとに放射性エアロゾルの生成機構について検討した。運転中の加速器室内では、二次的に発生した中性子などの放射線により、放射性エアロゾルが発生する。この放射性エアロゾルの生成機構の解明、その粒径分布の情報は内部被ばく線量評価の観点から重要であるが、これまでの放射性エアロゾルの種類、生成機構に関する研究やエアロゾル発生時の粒径分布、エアロゾルとガスの比率に関する研究は、ビームエネルギーが数10 MeV100 MeVまでの加速器を用いてなされているのみで、測定できる放射性核種が非常に少なく、十分な議論がなされているとは言えない状況にある。このような議論を可能にするために、さらに高エネルギーの加速器施設での実験が望まれていた。我々は、米国フェルミ国立加速器研究所(FNAL)の120 GeVの超高エネルギー陽子を、インコネルターゲットに入射し、反陽子を生成している反陽子ターゲットステーション(AP0)において、生成した放射性エアロゾルを分級して捕集し、そこに含まれる核種及び粒径の分析を行った。その結果、Be-7からAu-198に至る14放射性核種を十分な統計精度で測定でき、それらの核種ごとに粒径分布、幾何中央径を求めることができた。そして、それらの中央径が既報の低エネルギー加速器施設で得られた結果よりほぼ1桁大きいこと、これらの核種の半減期と粒径に比例関係があるという非常に興味深い結果が得られた。この結果については、FNALでの複数回の実験によりその再現性も確認できている。これまで、放射性エアロゾルの生成機構として、(1)エアロゾル粒子上への放射性核種の拡散付着、(2)放射性核種を含む化学種の粒子への凝縮、(3)放射性核種をイオン核とする粒子生成、の3つのモデルが考えられている。本実験で得られた結果については、(3)が最もよく実験結果を再現できると考えているが、矛盾点がないか現在さらに慎重に検討を進めている。運転中の加速器室内では、二次的に発生した中性子などの放射線により、放射性エアロゾルが生成する。この放射性エアロゾルの生成機構の解明、その粒径分布の情報は内部被ばく線量評価の観点から重要であるが、これまでの放射性エアロゾルの種類、生成機構に関する研究やエアロゾル発生時の粒径分布、エアロゾルとガスの比率に関する研究は、ビームエネルギーが数10 MeV100 MeVまでの加速器を用いてなされているのみで、測定できる放射性核種が非常に少なく、十分な議論がなされているとはいえない状況にある。このような議論を可能にするためには、さらに高エネルギーの加速器施設での実験が望まれていた。我々は、米国フェルミ国立加速器研究所(FNL)の120 GeVの超高エネルギー陽子を、インコネルターゲットに入射し、反陽子を生成している反陽子ターゲットステーション(AP0)において、生成した放射性エアロゾルを分級して捕集し、そこに含まれる核種及び粒径の分析を行った。その結果、Be-7からAu-198に至る14放射性核種を十分な統計精度で測定することができ、それらの核種ごとに粒径分布、幾何中央径を求めることができた。そして、それらの中央径が既報の低エネルギー加速器施設で得られた結果よりほぼ1桁大きいこと、これらの核種の半減期と粒径に比例関係があることがわかった。この結果は、FNLで行った2回の実験により再現性についても確認されている。現在、これら放射性エアロゾルの生成機構について考察するためにモデルを立て、その妥当性についてシミュレーションプログラムを作成し検討を進めている。フェルミ国立加速器研究所(FNL)の反陽子ターゲットステーション(AP0)で生成した放射性エアロゾルの分析を行い、得られた放射性核種の半減期とその粒径との関係を明らかにし、それをもとに放射性エアロゾルの生成機構、成長速度を見積もることを目的として実験を行った。具体的には、FNLのAP0のターゲット室内及びエアギャップ(ターゲット室の上側の鉄遮蔽外側)より、インパクター法とGraded Screen Array(GSA)法により、それぞれ粒径が0.05μmから10μmの放射性エアロゾルと、0.05μm以下の粒径をもつものとを分級して捕集し、放射性エアロゾルを捕集したアルミホイルもしくはメッシュ及び各測定法のバックアップフィルターについて、ガンマ線測定を行い、ターゲット室とエアギャップ内の放射性エアロゾルについて、核種の同定及び粒径分布の測定を行った。