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日本文化および看護における安楽の概念に関する研究-看護の対象者が期待する安楽-

本研究は、外科と内科的治療を受け退院した患者19名を対象に、患者がケアを通して感じる安楽について調査した。調査は半構成的インタビューで、分析は質的統合法(KJ法)を用いた。患者が感じる安楽は、患者の看護者への期待を基盤として個性の尊重、意志決定、療養生活の満足、自律であった。個性の尊重と患者の意志決定は、自律と相互作用の関係にあり、それらにより安楽に向けたケアが実践されていることが示唆された。看護の対象者が看護者に期待する「安楽」について明らかにするために、術後6ヶ月以内の患者を対象に調査をした。分析は質的KJ法を用いて分析した。調査は6名行ったが、今回は分析した1名の結果を報告する。結果:Aは80歳男性、閉塞性大腸症で開腹手術を受けた。内科的療法も含め50目間入院した。「語り」の内容は過去3回入院した病院の看護師との比較が多かった。対象Aの個別分析を、質的統合法により得られた結果を以下に述べる。なお、シンボルマークは【】で示した。Aの語った内容から元ラベルは99枚であり、4段階のグループ編成を得て最終ラベルは6つのシンボルマークのグループに統合できた。看護者に期待する「安楽」は、【毎日の声かけと具体的な説明】、【先取りのケア】、【自己決定のための説明】、【日常生活の拡大のための目標の提示】であった。その「安楽」を支えるものは、【看護者への期待は優しさと心遣い】であり、入院生活の基盤となるものは【療養生活への適応は体験と環境の配慮】であった。考察:看護職に患者が期待する「安楽」の中で一貫して語られていることは「説明」であった。患者は治療方針の変更や不安なことに対して看護師を含む医療関係者からの「説明」、つまりインフォームドコンセントの【毎日の声かけと具体的な説明】と【自己決定のための説明】により、安心して療養生活ができたと考える。「説明」は医療従事者が頻回に病室を訪れ「声をかける」ことにより心の交流が生まれ信頼関係の樹立、さらに、不安なことや疑問を医療従事者に質問することにより相互関係に発展していたと考えられる。【日常生活の拡大のための目標の提示】により、《退院後の生活も不安なくできた》ことに結びついた。看護の対象者が看護者に期待する「安楽」について明らかにするために、退院後6ヶ月以内の患者11名を対象に、入院中に受けたケアについてインタビューをした。対象は整形外科5名、消化器外科3名、乳腺外科3名、性別では女性が7名、男性4名であった。調査内容は質的KJ法を用いて個別分析、全体分析した。その結果、全体分析は7段階のグループ編成を得て、6つのシンボルマーク[]を抽出した。6つのシンボルマークは、「安楽でない状態」を中心に「安楽な状態」と「満足したケア」、そして、その基盤となるのが「看護者への期待」に分類できた。患者が「安楽」と感じる状態は、[セルフケアの自律][個別的なケア][適切な説明]であり、「安楽」でない状態は[療養生活上での痛み]、「満足したケア」は[患者のケアの実践に対する満足]である。患者が看護者に期待する「安楽」な状態とは具体的には、[セルフケアの自律]は「人の手を借りながらもその人らしい人生を送ること」であり、[個別的なケア]では「個別に基づく日常生活や生活の再構築」、[適切な説明]は「適切な説明による意志決定と安定した療養生活」である。逆に「安楽」でない[療養上の痛み]は、「治療・日常生活の拡大、生活の再構築に伴う痛み」である。次に、「満足したケア」とは「個別を尊重した安全を基盤とするケアと患者と看護者の相互作用」であり、その基盤となる[看護者への期待]は、「元気な笑顔、優しさ、心遣い、丁寧なケア」である。今回の調査から、外科系の患者が看護者に期待している「安楽」は、[セルフケアの自律][個別的なケア][適切な説明]であるが、これらは、「個別を尊重した安全を基盤とするケア」と「患者と看護者の相互作用」よるケアにより実現できていることが示唆された。看護の対象者が看護者に期待する「安楽」について明らかにする目的で、退院後6ヶ月以内の外科系11名と内科系9名の患者を対象に、入院中に受けたケアについて半構成的インタビューをした。対象の性別は女性が14名、男性6名であった。調査内容は質的統合法(KJ法)を用いて内科・外科別に個別分析、統合分析をした。統合分析の最終ラベルのシンボルマークを用いて全体分析をした。その結果、患者の期待する「安楽」は、以下に分類できた。(1)身体的・精神的な苦痛の緩和に関する【生活の拡大に伴う痛み:退院後の生活の準備と機能回復のリハビリの痛みと緩和】

【順調でない回復:予測されることの対応と先取りのケアの不足】、(2)自己決定に関する【自己決定:検査や治療の具体的な説明による納得】【適切な説明:患者の自己決定と安心した療養生活】、(3)生活の再構築とその人らしい生き方(自律)に関する:【病気との折り合い:病気の受容には長時間を要す】【病気との付き合い:環境調整と疾病の予防、自律】【生活の再構築:個別に基づく日常生活や生活の再構築】【その人らしい人生:自律を目指したセルフケアの援助】に分類できた。これら看護の対象屋の考えは看護ケアにより創出されていた。以上の看護の対象者が考える「安楽」と、看護実践者が考える「安楽」の【体が楽】【気持ちが穏やか】【自己決定の範囲の拡大】【セルフケアと自律】)を比較した結果、それらの内容はほぼ一致するものであった。即ち、苦痛の緩和は、身体的な緩和の【体が楽】と精神的な苦痛の【気持ちが穏やか】、自己決定は【自己決定の範囲の拡大】、生活の再構築とその人らしい生き方は【セルフケアと自律】と考えることができる。これらのことから、看護の対象者および看護師の考える「安楽」の概念は、【体が楽】【気持ちが穏やか】【自己決定の範囲の拡大】【セルフケアと自律】の要素で構成されていると言える。
カンボジアにおける漸進的開発のための建築・都市計画手法

継続的な現地調査によって、漸進的開発のための建築・都市計画手法を解明するための基盤となる都市住居・都市景観・土着的住居の構成を明らかにするとともに、実際に不法占拠地の居住環境改善事業として計画の進む地区を対象に、新規計画に継承すべき従前居住地の空間構成を明らかにした。地域固有の計画手法を確立するために、現地調査の重要性を再確認するとともに、多角的に地域の生活空間の構成を明らかにした。1991年に内戦を終えたカンボジアでは、東南アジアの諸都市がこれまでに経験したような急激な開発が、いま進展しつつある。居住環境の急速な改変により都市の個性が失われ、地域の中で長い年月をかけて培われてきた文化、自然、社会に適合した固有の居住形態、居住環境や町並みが破壊されつつある。地域の固有性を保持した開発を進めるためには、地域の社会・文化形態に即した漸進的な開発に向けた建築・都市計画手法の開発が急務である。しかし、内戦により研究資料が散逸したカンボジアにおいて、都市の居住実態を明らかにした研究は非常に限られている。本研究の目的は、未だ明らかになっていないカンボジアの都市居住の特性や都市空間の構成等を明らかにすることを通して漸進的な開発に向けた建築・都市計画手法を明らかにすることにある。本研究の目的は、カンボジアの都市居住の特性や都市空間の構成等を明らかにすることを通して漸進的な開発に向けた建築・都市計画手法を明らかにすることにある。初年度である今年は、夏季に23日間にわたる現地調査を行い、(1)ショップハウスの空間更新、(2)スクウォッター地区の居住空間構成、(3)土着的市場の空間構成、(4)コロニアル建築の分布、(5)土着的住居集落の空間構成の5つのテーマに従って基礎的調査を行った。(1)ショップハウスの空間更新に関しては、55棟のショップハウスの空間更新事例を分析することにより、(1)居住空間の確保、(2)独立性の確保、(3)アクセスの変更の3点が空間更新の要因となることを明らかにした。また空間更新が実施される箇所として、住戸内部、住棟内部、路地空間、住棟単位の4か所が挙げられることがわかった。住戸内部では、中二階の増築、個室の増築、住居の外部拡張、水回りの増築、屋根裏の利用、住戸の高層化、内部会談の封鎖の7つ、住棟内部では、廊下の私有、水回りの増築、テラスの室内化、屋上に住居建設、階段の増築、中庭の占有、階段室の閉鎖の7つ、路地空間では、路地の室内化、路地に階段を増築、路地と1階を接続の3つ、住棟単位では、住棟内部同士の接続、住居同士の接続、住居と住棟内部の接続の3つの増改築類型があることを明らかにした。特に、中二階の増築、個室の増築、水回りの増築、廊下の私有が多いことがわかった。その他のテーマについては、基礎的な知見を得つつある。次年度は、現地調査の成果を踏まえつつ、日本建築学会等で成果を発表する予定である。平成21年度は2年度目にあたり、夏季に15日間、冬季に15日間、合計30日間にわたる現地調査を行い、(1)スクウォッター地区の居住空間構成、(2)都心部の木造高床式住居の変容、(3)農村集落の空間構成、(4)水上集落の空間構成の4つのテーマに従って基礎的調査を行った。特に中心的に調査を行った(4)水上集落の空間構成について、筏住居という形式の住居が集合するアンロンタウー村を対象に住み込み調査を行い、以下の4点を明らかにした。(1)筏住居はベランダ、居間、寝室、台所の4つの空間から構成される。正面入り口から奥にかけ通路が設けられ、両側には部屋が配置され、左右対称の構成をとる。平均床面積の内、3分の1をベランダの面積が占め、室内空間の約半分を居間が占める。(2)「前ベランダ+主室(前面居間・後面個室)+後ベランダ」を基本形式と位置づけた上で、台所の位置ならびに後ベランダの有無から、5つの住居形式にわけることができる。(3)ベランダは、室内でまかないきれない入浴・洗濯といった生活行為の場であるとともに、演出・信仰・収納の場として機能している。また居間の正面・側面は開放性が高く半屋外空間として機能している。住居周辺に浮かべられる付属建物には生活行為の拡張以外に、栽培や飼育のための機能が付与される。(4)6割を超える住居で、住居を相互に連結させている。そこでは、就寝、洗濯、水浴、排泄といった基本的な生活行為については独立性を保ちながらも、炊事・食事、娯楽、休憩、談話といった行為を、居間やベランダを共同利用しながら、共有している。

平成22年度は3年度目にあたり、夏季に15日間、冬季に15日間、合計30日間にわたる現地調査を行い、(1)スクウォッター地区の居住空間構成、(2)都心部の木造高床式住居の変容、(3)ショップハウスによって構成される都市景観、(4)農村集落の空間構成の4つのテーマに従って基礎的調査を行った。特に中心的に調査を行ったは、(3)ショップハウスによって構成される都市景観に関する調査である。明らかになったのは以下の4点である。(1)ショップハウスの2層のベランダは、奥行きのある景観を創り出すと共に、人の営みを立面に表出させている。(2)個々のユニットは、ファサードの要素のデザインパターンを変え、相互に独立、結合しあい、変化のある壁面を形成する。同一フレームの中で個別更新が行われているため、結果的に壁面の連続性を保持している。(3)1階部分の時間的変化のある景観と、屋上の多様な増改築は、街並みの統一を単調化させず賑わいを感じさせることに貢献している。(4)以上のような街並みが単なる一面の壁として存在するのではなく、道路両側へ配置されると共に街区レベルで連続し、ビスタを形成するアーバンデザインと連携することで、都市景観に埋め込まれることに成功している。次年度は最終年度であり、これまでの研究の総括を行いたい。本研究の目的は、未だ明らかになっていないカンボジアの都市居住の特性や都市空間の構成等を明らかにすることを通して漸進的な開発に向けた建築・都市計画手法を明らかにすることにあるが、今年度は特にプノンペン都心部に現存する高床式住居を空間構成の分析をもとに都市居住の特性を明らかにした。明らかにしたのは以下の4点である。(1)高床式住居は、分割・増改築が行われながら、多家族が生活する住居へと変化している。住戸の空間構成は、前面の中間領域の有無と、空間構成要素の配列から4つに類型化できる。前面から順に団攣空間、個室を配置し、トイレ・水浴び場、台所を奥に配置して住戸前面の部屋から分離させ、外部と住空間の間に、多目的空間、ベランダ、店舗・作業スペースなどの中間領域を設ける傾向が強い。(2)各住戸は木造躯体内に配置した居間、個室などの室内空間をベースに、躯体外に新たに台所、水浴び場、トイレなどの機能空間を付加し、各住要求を充足させていく過程で高床式住居を変化させていった。(3)一つの空間が分割されることで住戸へのアクセスは限定されるが、通路の保持、複数パターンの階段配置、廊下・ベランダの共用が、個々の住戸の位置や形態に適したアクセスを与えている。(4)各住戸が完全に独立した生活空間を確保できない場合、生活空間を共用することで各機能を補完している。共用される生活空間としては、トイレ・水浴び場、台所、多目的空間などがあげられる。また、入口、通路、階段、廊下などを共用することで、限られたスペースの中でアクセスを確保することが可能になっている。
アディポネクチン受容体の生理機能・情報伝達機構と病態生理学的意義

これまで、肥満によってアディポネクチン(Ad)が低下することが、メタボリックシンドロームの少なくとも大きな原因の1つになっていると考えられてきた。我々は、さらに、肥満・インスリン抵抗性によって、総量のAdだけのみならず、高活性型である高分子量型(HMW)Adがとりわけ低下してくることを見出した。そして、PPARγアゴニストであるチアゾリジン誘導体(TZD)がこのHMWAdを顕著に増加させることを見出した(Diabetes 54:3358,2005)。我々は更に、Ad欠損マウスを用いて、このTZDによる総量、あるいはHMWAdの増加が、TZDによる抗糖尿病作用に有意に貢献していることを示した(J.Biol.Chem.,281:8748,2006)。我々は先に、Ad受容体(AdipoR)1とAdipoRを同定し,AMPキナーゼ、及びPPARαの活性化などを介し、脂肪酸燃焼や糖取込み促進作用を伝達していることを示し(Nature 423:762,2003)、さらに肥満・2型糖尿病のモデルマウスにおいては、AdipoRの発現量が低下し、Ad感受性の低下が存在することを報告してきた(J.Biol.Chem.279:30817,2004)。今年度は先ず、肥満症におけるAdipoRの発現低下を、PPARαアゴニストが脂肪組織において回復させ、MCP-1の発現を抑制し、マクロファージの浸潤を抑制し、炎症が惹起されるのを低減させているのを見出した(Diabetes 54:3358,2005)。Adの血中レベルを増加させるPPARγアゴニストとの併用、あるいはPPARαγのデュアルアゴニストは実際にモデルマウスで相加効果を発揮しており、現在臨床治験が進んでいるPPARαγのデュアルアゴニストの作用機構を少なくとも一部説明するものと考えられた。アデノウイルスと遺伝子欠損マウスを用いてAdipoR1とR2が生体内において、アディポネクチンの受容体として機能し、AMPKとPPARαの活性化に重要な役割を果たすことを示した(投稿準備中で平成18度中に公刊予定)。AdipoR1に特異的に結合する分子を同定し、その中の2つの分子がAMPKの活性化に重要な役割を果たすことを明らかにした(投稿準備中で平成18度中に公刊予定)。AdipoR1・R2の発現制御を明らかにする目的に、先ず生理的・病態生理学的な条件下での発現量の変化を検討した。骨格筋・肝臓におけるAdipoR1・R2の発現量は絶食で増加し、再摂食で低下し、血糖値、インスリン値と逆相関する傾向を認めた。ストレプトゾトシンによるインスリンの枯渇と高血糖によりAdipoR1・R2の発現量は増加し、高血糖に対するインスリン治療により低下したことより、インスリン値と逆相関している可能性が考えられた。実際、インスリンの添加により、骨格筋・肝細胞においてAdipoR1・R2発現量が低下するのが認められた。この作用はPI3キナーゼ阻害剤・恒常的活性化型Foxo1により抑制されたことより、これらの分子を介したものであることが示唆された。

ob/obマウスの骨格筋・脂肪組織においては、AdipoR1・R2の発現量が低下し、それと共にアディポネクチンの膜分画への結合、AMPキナーゼ活性化が低下した。AdipoR1・R2発現量がインスリン/PI3キナーゼ/Foxo1によって制御されていること、及びAdipoR1・R2発現量がアディポネクチン感受性制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。また肥満でアディポネクチンが低下してインスリン抵抗性が惹起された状態では、高インスリン血症、あるいはインスリン抵抗性や肥満そのものによりAdipoR1・R2も低下し、さらにアディポネクチン作用が低下するという"vicious cycle"が形成されている可能性も示唆された。AdipoR1R2の発現レベルを回復させた後に、リガンドの補充を行うことが最も理想的な治療法となる可能性が示唆された(J.Biol.Chem.279:30817-30822,2004)。アデノウイルスと遺伝子欠損マウスを用いてAdipoR1とR2が生体内において、アディポネクチンの受容体として機能し、AMPKとPPARαの活性化に重要な役割を果たすことを示した(平成17度中に公刊予定)。AdipoR1に特異的に結合する分子を同定し、その中の2つの分子がAMPKの活性化に重要な役割を果たすことを明らかにした(平成17度中に公刊予定)。これまで、肥満によってアディポネクチン(Ad)が低下することが、メタボリックシンドロームの少なくとも大きな原因の1つになっていると考えられてきた。我々は、さらに、肥満・インスリン抵抗性によって、総量のAdだけのみならず、高活性型である高分子量型(HMW)Adがとりわけ低下してくることを見出した。そして、PPARγアゴニストであるチアゾリジン誘導体(TZD)がこのHMWAdを顕著に増加させることを見出した(Diabetes 54:3358,2005)。我々は更に、Ad欠損マウスを用いて、このTZDによる総量、あるいはHMWAdの増加が、TZDによる抗糖尿病作用に有意に貢献していることを示した(J.Biol.Chem.,281:8748,2006)。我々は先に、Ad受容体(AdipoR)1とAdipoR2を同定し,AMPキナーゼ、及びPPARαの活性化などを介し、脂肪酸燃焼や糖取込み促進作用を伝達していることを示し(Nature 423:762,2003)、さらに肥満・2型糖尿病のモデルマウスにおいては、AdipoRの発現量が低下し、Ad感受性の低下が存在することを報告してきた(J.Biol.Chem.279:30817,2004)。今年度は先ず、肥満症におけるAdipoRの発現低下を、PPARαアゴニストが脂肪組織において回復させ、MCP-1の発現を抑制し、マクロファージの浸潤を抑制し、炎症が惹起されるのを低減させているのを見出した(Diabetes 54:3358,2005)。Adの血中レベルを増加させるPPARγアゴニストとの併用、あるいはPPARαγのデュアルアゴニストは実際にモデルマウスで相加効果を発揮しており、現在臨床治験が進んでいるPPARαγのデュアルアゴニストの作用機構を少なくとも一部説明するものと考えられた。アデノウイルスと遺伝子欠損マウスを用いてAdipoR1とR2が生体内において、アディポネクチンの受容体として機能し、AMPKとPPARαの活性化に重要な役割を果たすことを示した(投稿準備中で平成18度中に公刊予定)。
中高生スマホ全盛期におけるネット依存対策・予防のための啓発カリキュラム開発

ネット依存に関し、中高生を対象とした調査等に基づき分析した結果、ネット利用後の変化として時間の使い方、気持ちや考え方、人間関係、健康面があげられ、勉強時間の減少、睡眠時間の減少、視力低下の自覚といった回答も存在する。ネット依存になっていない理由としての、家族や友人とのリアルな場面での会話のほうが楽しい、部活動等で多忙、ネットは調べものの道具といった対象者からの回答等を踏まえ、青少年が自分自身で気づくことを促進したり、家庭でのルール作りをする等の政策的展開につながるような、学校や地域での教育カリキュラムのさらなる充実とその効果の振り返りが不可欠である。ネット依存を含むネット・ケータイ問題は子どもの健全育成にとって深刻な事態であるが、その対策や研究には決して十分な蓄積があるとはいえない。そのため端末利用のもとで不快な体験や被害体験、ネット依存に陥ってしまう子どもが存在する。とくに近年加速度的に普及がすすむスマホは従来のケータイと異なりライン問題などあらたな性質の被害や問題が生じその拡大も予測されつつある。本研究ではネットリスクや情報モラルを啓発する立場からネット依存に特化した教育プログラムやカリキュラム開発を行う。子どもには健康教育等の観点からの啓発プログラムの提供、保護者にはネット依存からの脱却や予防を中心とした啓発、教育関係者には指導者養成を、それぞれ目指すものである。その際、青森県立保健大学、弘前大学の連携のもと、講演等を実施しその評価を行っていく。初年度は文献研究を遂行し、その成果を還元し、ネット依存対策を推進できる青森県内の中学校・高校・教育委員会・民間実践者・ネット関係研究者のネットワークを確立し、共通認識を図り、連携・協働体制の基礎を構築した。そのことはネット問題に関する全国規模の会議に出席し、2日間意見交換や議論に加わるとともに、初年度1年間の研究成果を全体会で発表したこと等からも裏付けられる。またネット依存そのものやネット依存対策に関する文献調査を実施した。これらをもとに、子ども・保護者対象のネット依存対応プログラムの開発に関し、その概念の抽出(1嗜癖・行動障害、過度の没入といった定義、2ストレスや同調圧力などの背景、3人間関係依存や情報検索、無目的・暇つぶしなどの類型、4長時間性や苛立ち、生活障害、精神不安等の基準、5居場所探しや癒し、交友関係認識、ゲーム特性などのメカニズム、6コミュニケーションやプログラム、ルール、コーディネーションなどの予防・脱却方策他)が完了した。今日、ネット問題は大変大きな社会的関心事であると考えられ、教育分野・研究分野・行政分野、あるいは一般の家庭においても注意が注がれ、対策につながるような、実態の解明を求める声は決して少なくはない。こういった意識から、子どもたちの健全育成において大変深刻な事態であるネット・ケータイ問題のうち、子どもたちのネット依存の傾向を明らかにし、リスク教育のカリキュラム開発等に生かしていくことを目的とした共同研究を進めることは有効である。そこで、A県高等学校・中学校生徒を対象としたネット依存に関するアンケート調査を実施した。調査の中では、子どもたちが普段どれくらいの時間ネットに接しているか、またどういった機器類に接しているか、日常生活の中でネットがどのような位置づけにあるか、利用のサイト、メールやり取り状況、依存の程度、ネットのきっかけ、夢中になる理由、気持ちや体の変化、病院受診・体重増減・視力低下・めまい有無・VDT症候群などの健康上の変化などを把握した。改善の方向性として、友達とリアルなつき合い(ネット以外でのつき合い)を深める、成績が下がるなどピンチに出くわす、健康を害することの経験、自分で気がつく、家庭でのルールづくり、家族から強く注意を受ける、家族がその人の気持ちを理解してあげる、同じ「ネット依存」状態を経験した同年代の人たちからの助言や支え、居場所をつくってあげる、「ネット依存」状態による生活の悪影響の事例を知る、進学するなどし生活スタイルが変わるといった観点への認識状況が明らかとなった。当該2年目においても、初年度発行のリーフレットの改訂版を制作し、既に地域還元の形で、ニーズを有するA県内各学校へ多く、年度内に無償配布することができた。それらの学校からは、学習会・研修会のオファーが複数寄せられている。さらに、全国規模の会議において、研究成果の一部を発表することができた。当該目的の調査の結果、中高生2196人から回答を得た。利用端末はスマホ、パソコン、タブレットの順に多く、ゲーム機も一定程度見られた。利用サイトは動画、ゲーム、LINEが多く、利用時間はスマホでは1時間以上3時間未満が最も多いが3時間以上5時間未満、5時間以上も見られた。ネットの依存傾向に関連して、思っている以上に長時間使用する、睡眠時間が不規則、利用時間を減らそうとするといらだつ、学校や人間関係での失敗などの概念を含む項目を設け、点数化したところ、約6%が60点中30点以上であり、何らかの支援が必要と思われる。ネット利用後の変化としては時間の使い方、気持ちや考え方、人間関係、健康面の順に多く、勉強時間が減った、睡眠時間が減った、視力低下の自覚といった回答も見られた。ネット依存の主観的判断では「そう思う」が約6%、「どちらかといえばそう思う」が約2割であった。その判断理由では、利用時間の長さ、ネットなしの生活は楽しみがない、ネットが原因の寝不足、ネットが原因の成績低下、の回答が見られた。反対にネット依存になっていない理由には、家族や友人とのリアルな場面での会話のほうが楽しい、部活動等で多忙、ネット以外にやることが多い、ネットは調べものの道具という回答が見られた。周囲からネットの使いすぎの指摘を受けた割合は全体の37%であった。

ネット依存から抜け出す方法に関しては、友達とのリアルな付き合いを深める、自分で気が付く、家庭でのルール作り、成績が下がるなどの経験、健康を害する経験(いずれも教訓的意味合い)、居場所づくりという回答が見られた。今後も引き続き考察を進め、実際的に役立つ提言に結び付けられればと考える。ネット依存に関し、中高生を対象とした調査等に基づき分析した結果、ネット利用後の変化として時間の使い方、気持ちや考え方、人間関係、健康面があげられ、勉強時間の減少、睡眠時間の減少、視力低下の自覚といった回答も存在する。ネット依存になっていない理由としての、家族や友人とのリアルな場面での会話のほうが楽しい、部活動等で多忙、ネットは調べものの道具といった対象者からの回答等を踏まえ、青少年が自分自身で気づくことを促進したり、家庭でのルール作りをする等の政策的展開につながるような、学校や地域での教育カリキュラムのさらなる充実とその効果の振り返りが不可欠である。初年度であるが、研究成果を圧縮した内容を啓発リーフレットの形で製本発行することができた。また全国規模の会議において、初年度の研究成果の一部を発表することができた。本学研究倫理審査承認結果等を踏まえ、さらに引き続き関係機関(教育委員会、学校、民間団体他)と連携し、調査等を進めていく。教育方法学青森県立保健大学における研究倫理審査において承認(承認番号1444)を3月に得たため、引き続き関係機関(教育委員会、各中学校・高校)に挨拶と打ち合わせ(協力内容確認等含む)をあらためて初年度内に行った。この過程を経て、ヒトを対象とする質問紙調査等の段階に入る。当該2年目において、学会等発表に際し、結果として主催者からの依頼講演の形となり、旅費が軽減されるなど、全体として現状で不必要な支出の一切が抑制された。質問紙等の調査の実施において相当の予算を要するため。今度次年度(3年目)において引き続き調査とそのまとめにおいて、十分な費用が必要となる。質問紙等の調査の実施に関連した使用を予定。
マグマの結晶化と溶融現象のダイナミックス

大陸地殻中のマグマの進化を理解することを目的とし,固体-液体系の熱物質移動について理論的および実験的考察を行った。マグマの冷却速度を支配する要因を理解するため,固体と液体が接した場合の熱移動について理論的考察を行った。様々な溶融温度をもつ固体と液体の組み合わせ,および液体の対流の有無について網羅的な検討を行い,その結果,液が活発に対流するという条件と固体が溶融するという条件が同時に満たされた場合固体中の温度に関係なく液は急速に温度降下すること,一方,それ以外の場合液は固体中の熱伝導に律速されてゆっくりと冷却すること,の2点を明らかにした。マグマがその上面および下面で固体と接する場合に発生する対流や熱移動の性質を明らかにするため,水-塩化アンモニウム二成分共融系のアナログ実験を行った。実験結果から,(1)上面では,熱対流により決定する熱移動によって固体溶融が急速に起こり,また,その溶融液は元の液に対して分離した液層を形成すること,(2)下面では,溶融結晶化に伴って組成対流が発生し,その対流は熱を効果的に運ばずに化学成分だけを運んで液中に組成勾配を形成すること,(3)組成対流により液中に形成される組成勾配は,液中に二重拡散対流層の形成を促し,上面への熱流量を減少させる効果を持つこと,という3つの重要な観察事実を得た。これらの結果を大陸地殻中に貫入した玄武岩マグマに応用すると,(1)貫入直後に,上面地殻の溶融によって玄武岩マグマとは化学的に分離した珪長質マグマが急速にできる,(2)両マグマは,地殻の融点に達するまでは急冷するが,その後,冷却速度が遅くなる,(3)玄武岩マグマは下面での溶融液と混合し,組成分化経路が変化する,などの熱物質進化がおこることが予想される。マグマ中における二重拡散対流層の形成は,マグマの急速冷却時の冷却速度を小さくする効果を持つと考えられる。
統計物理学的手法によるパケット流のルーチング制御

1.パケット流のルーチング制御についての研究大規模コンピュータネットワーク上でのパケット流に対する自立的・適応的な処理を可能にする統計物理学的モデルを提案した.各ノードの近傍ノードに蓄積されているパケット数(すなわち待ち行列の長さ)とパケットの目的地ノードまでの最短距離とのトレードオフが存在するように体系のエネルギー関数を定義し,パケットが次に送られるべきノードを決定するようなシステムを考える.ニューラルネットワークによる定式化,イジングモデルによる定式化,また渋滞等にも対応するように強化学習を用いるモデル等を提案し,高効率で高性能なパケット流のルーチング制御が可能であることを示した.2.パケット流に最適なネットワークの設計についての研究パケット流に効率の良いネットワーク構造の決定の研究は,高度に発達するコンピュータネットワーク社会に対して重要な課題である。本研究では,パケットの送受信の効率を評価するコスト関数を定義し,パケット送受信に最適なネットワーク構造を決定した.その結果,目的地がランダムに設定される場合にはランダムネットワークが得られること,また,目的地がバッファーサイズのベキに比例し,バッファーサイズの分布もベキとなっている場合には,スケールフリー性が発現することを示した.3.スケールフリーネットワークの生成メカニズムに関する研究一般に,成長のないネットワークがスケールフリーネットワークへ自己組織化する可能性を調べた.リンクの再結合の過程に適応度分布を導入することにより,成長のないネットワークにおいてもスケールフリーネットワークが現することを示した.なお,2部グラフに対しても同様の振る舞いが観測された.1.パケット流のルーチング制御についての研究大規模コンピュータネットワーク上でのパケット流に対する自立的・適応的な処理を可能にする統計物理学的モデルを提案した.各ノードの近傍ノードに蓄積されているパケット数(すなわち待ち行列の長さ)とパケットの目的地ノードまでの最短距離とのトレードオフが存在するように体系のエネルギー関数を定義し,パケットが次に送られるべきノードを決定するようなシステムを考える.ニューラルネットワークによる定式化,イジングモデルによる定式化,また渋滞等にも対応するように強化学習を用いるモデル等を提案し,高効率で高性能なパケット流のルーチング制御が可能であることを示した.2.パケット流に最適なネットワークの設計についての研究パケット流に効率の良いネットワーク構造の決定の研究は,高度に発達するコンピュータネットワーク社会に対して重要な課題である。本研究では,パケットの送受信の効率を評価するコスト関数を定義し,パケット送受信に最適なネットワーク構造を決定した.その結果,目的地がランダムに設定される場合にはランダムネットワークが得られること,また,目的地がバッファーサイズのベキに比例し,バッファーサイズの分布もベキとなっている場合には,スケールフリー性が発現することを示した.3.スケールフリーネットワークの生成メカニズムに関する研究一般に,成長のないネットワークがスケールフリーネットワークへ自己組織化する可能性を調べた.リンクの再結合の過程に適応度分布を導入することにより,成長のないネットワークにおいてもスケールフリーネットワークが現することを示した.なお,2部グラフに対しても同様の振る舞いが観測された.非常に沢山のコンピュータ(ノード)が結合しているコンピュータネットワークに対しては,集中処理による制御には限界があり,分散処理による適切なパケット流のルーチグ制御を行うことが必要となる.ルーチング制御は最適化問題の1つと考えられる.したがって,人工ニューラルネットワークを用いた制御が適していると考える.本研究では,高速な適応的分散制御を実現させるために,人工ニューラルネットワークを各ノード内に配置させて,フォールトトレラントな,知的並列分散処理による制御を可能にするシステムを提案する.特に,各ノード内に配置されたニューロンの発火,非発火により,パケットの送信を制御する確率的数理モデルを提案して,統計物理学的手法を用いてパケット流のルーチング制御を行う.このためには,HoriguchiとIshioka(Physica A 297,521(2001))が提案したパケット流制御の統計物理学的モデルを基に研究を行うのが都合がよい.初めに,発火制御リンクの概念を導入して,パケットの優先的送信を可能にするモデルを考案した(ICONIP '03に投稿中).次に,イジングモデルを用いた定式化を行い,ニューラルネットワークを用いたシステムより,優先的パケット送信に関しては性能が良いことを明らかにした(2002年秋の物理学会発表,平成14年度研究成果発表会で発表,学会誌に発表するために準備中).次に,学習補助ネットワークと通信制御ネットワークからなる2層ニューラルネットワークモデルを考案して,学習の概念をパケット流制御に導入し,スループットが増加することを示した(2003年春の日本物理学会で発表予定,また学会誌に発表するために準備中)非常に沢山のコンピュータ(ノード)が結合しているネットワークに対しては、集中処理では制御に限界があり、自律的、適応的な分散処理による適切なパケット流のルーチング制御が必要である。この問題は幾つかの要因を考慮した最適化問題の1つと考えられるため、ニューラルネットワークを用いた制御が適している。本研究では、ニューラルネットワークを各ノード内に配置して、高効率、高信頼性のある自律適応的な並列分散制御を可能にするシステムを提案する。そのために、パケットの送受信を制御する確率的数理モデルを提案して、柔らかい制御を可能にするために統計物理学の手法を用いる。さちに、効率の良いパケット流の送受信を行うのに適したネットワーク構造を解明する。このためには、堀口と石岡(Physica A 297,521(2001))により提案されたパケット流の統計力学的モデルを基本モデルとして採用する。このモデルに優先リンクの概念を導入して、パケットの送信制御を可能にするシステムを構築した(ICONIP'03で発表)。次に効率よい制御を行うために、イジングニューロンを用いたモデルを提案し性能が上がることを示した(学会誌に投稿中)。

2層ニューラルネットワークモデルを用い、目的指向学習を導入することにより、パケット流の環境変化に動的に適応できて、さらに高効率な送受信と高スループットを得るシステムの構築を行った(Physica A(2004),掲載予定)。パケット流の渋滞が発生する系に対して渋滞を回避するために、強化学習を導入することにより高効率で高スループットが得られることを示した(Massey大学との共同研究、2003年秋の日本物理学会で発表、学会誌に準備中)。堀口と石岡の基本モデルに対する最適なネットワーク構造は、スモールワールド的な構造を持つことを明らかにした(2003年秋の日本物理学会で発表、2004年1月の電子情報通信学会、NC研究会で発表)。また、最短路通信のみの系に対しての最適なネットワーク構造を構築し、その性質を明らかにした(2004年春の日本物理学会で発表予定)。1.パケット流の渋滞発生の解明と強化学習による渋滞回避についての研究コンピュータネットワーク上でのパケット送受信について、バッファーが一杯のノードにはパケットを送信しないという設定の下では、パケット数が増加するにしたがって、パケット流に渋滞が発生する。渋滞回避のために強化学習(Q学習)を提案して、ネットワークトポロジーによらずに普遍的に渋滞が緩和されて、高効率・高性能なパケット流のルーチング制御が可能であることを示した。これらの研究成果はICENCO2004、マッセイ大学の招待セミナー(2004)、STATPHYS22(2004)のサテライト会議でも招待講演として発表した。PHYSICA A,349,2005に掲載予定.2.パケット流に最適なネットワークの設計についての研究ネットワークの構造は効率の良いパケットの送受信を行うために重要な役割を果たす。このために、効率の良いパケット流に最適なネットワーク構造の解明と設計のための研究を行った。この研究成果は第6回情報論的学習理論ワークショップ、2004年電子通信情報処理学会ニューロコンピューティング研究会、STATPHYS22(2004)のサテライト会議、日本物理学会第59回年次大会などで発表した。3.パケット流に最適なスケールフリーネットワークの設計についての研究WWWやインターネットなどのネットワークがスケールフリー的であることが最近明らかになってきた。成長のあるネットワークにおいてスケールフリー性の発現機構の研究は盛んになされている。もし、成長がないか、成長があってもすごく遅くてその成長を無視できる場合に、スケールフリー性を発現するネットワークは構築可能であるかという視点からの研究を行った。
ALICE 実験　ジェットと前方光子で探る高温クォーク物質生成の起源

陽子-陽子衝突5.02 TeVにおける荷電ジェット測定に関して、投稿論文の内部審査が終了し、投稿の最終段階にある。鉛-鉛5.02 TeVにおける荷電ジェット測定では、高統計のデータを加えた新しい暫定結果を公表した。ジェット-ハドロン相関測定では、ジェットの周りに発生するハドロンの方位角分布を測定したところ、通過距離が長い方が、ハドロンの方位角分布が広がっていることが分かった。またダイジェットの解析、光子トリガーデータを用いた重クォーク電子収量の測定を行った。中條は、ALICEのジェット物理部会のコンビナー(代表)として活動し、定例部会の招集、解析取りまとめ、結果の承認、論文作成、講演者選定などを行った。検出器の運用については、我々が開発した電磁カロリメータ検出器(EMCal/ DCal)のLevel 1トリガーシステムが順調に稼働し、2018年のpp 13 TeV,鉛・鉛衝突5.02 TeVにおけるデータ取得に成功し、LHC Run-2での稼働を無事終了した。超前方光子検出器(FoCal)の開発においては、CERN研究所のPS, SPS, LHC加速器を用いて、新しく建設したFoCal試作機(mini-FoCal)の性能評価実験を進めた。その後の解析から、mini-FoCalは所定の性能を有していることが分かった。中條はALICEの技術部会にてmini-FoCalのALICEへの試験導入と、LHC陽子・陽子13 TeV衝突データの取得を提案し、ALICE技術部会から正式に承認された。その後、mini-FoCalのLHC衝突データの取得に成功し、本プロジェクトは新たな段階へと進んだ。3月にはALICE実験代表、物理部会長を含む国内外の招待講演者を招き、国際ワークショップを開催し、活発な議論を行った。ジェット物理の解析では、データ解析が順調に進んでおり、現在4本の投稿論文が予定されている。うち1本は投稿の最終段階にある。中條はALICE実験でのジェット物理コンビナー(代表)を務め、ジェット物理を牽引し、最新の結果を審査、公表している。我々が開発した既存の電磁カロリメータ検出器群も順調に稼働し、LHC第二稼働期におけるデータ収集を無事終えた。前方光子検出器プロジェクトにおいては、新しく我々が製作したmini-FoCalが所定の性能を有していることが確かめられた。ALICE実験においてmini-FoCalの試験導入が認められ、ALICEFoCalプロジェクトは、実際の導入、物理測定に向けて大きく前進した。本研究計画は、大きく2つの柱からなる。1日本オリジナルのダイジェット検出器(EMCal/DCa)と、中央精密光子検出器(PHOS)を駆使し、LHC第2稼働期で日本チームによるジェット・光子・ハドロンを測定から、高温クォーク完全流体の物理を導出。2日本チームが先導して進めてきた前方光子検出器を新規に建設、その一部設置し、物理測定を行い、グルーオン飽和現象の初期物理を導出。平成31年度の計画は、以下の通りである。(1)鉛-鉛sqrt(s_NN) = 5.02 TeVにおける荷電ジェットのデータ解析の結果と、ジェットの方位角異方性の測定結果を投稿論文にまとめる。また、光子トリガーデータを用いた重クォーク電子収量の測定結果を投稿論文として2本まとめる。2018年に取られた鉛・鉛衝突データを使い、ジェットの横運動量分布の測定、ジェット-ハドロン相関測定、ダイジェット測定を進め、暫定結果を導出、公表する。(2)FoCalプロジェクトのALICE実験への導入に向けて、LoI (Letter of Interest)を提出し、ALICEでの認証を得る。また技術デザイン策定書の2019年内完成を目指し、実証試験を進める。具体的には、1)候補となる読み出しASICを複数試し、それぞれの性能を評価、2)マイクロケーブルを使ったシグナル読み出しのテスト、3)大強度レーザーを用いたPAD検出器の応答の一様性の評価、4)シミュレーションによる最終デザインの決定、を行う。H29年度では、鉛・鉛衝突5.02 TeV、および陽子・陽子5.02 TeVのデータを用いて、荷電粒子によるジェット測定を行なった。陽子・陽子5.02 TeVデータについては、摂動QCD計算の結果と矛盾がないことが分かった。ALICE実験内において、本論文に対する投稿論文の提案を行い、受理された。鉛・鉛衝突5.02 TeVのジェット解析では、高衝突頻度データを解析に加え、暫定結果を公表予定である(2018年5月)。その他、電磁カロリメータと荷電粒子を使ったダイジェットの解析(鉛・鉛衝突5.02 TeV)、EMCal, DCalの光子トリガーデータを用いた重クォーク電子収量の測定を進めた。中條は、2017年7月、ALICEジェット物理作業部会(PWG)のコンビナー(部会長)に推薦され、2017年12月より、その任に就いた(任期2年)。検出器の運用については、我々が開発した、EMCal/ DCal Level 1 triggerは2017年のpp runにおいても順調に稼働した。超前方光子検出器(FoCal)においては、2017年5月、プロジェクト内において実証機製作(mini-FoCal)に合意した。7月にFoCalワークショップ(オランダ・ユトレヒト大学)、3月にクォーク・グルーオン・プラズマ・リサーチユニット招致workshop (筑波大)を開催し、計画を推進した。

また12月にはALICE技術部会にて、mini-FoCalでのALICEにおけるデータ集を初めて正式に提案し、現在、その導入に向けて具体的な詰めを行なっている。12月、東北大学電子光理学研究センターにて、Si PAD検出器の性能評価実験を行なった。また赤外レーザーによるSi検出器の応答測定も実施し、有用な基礎データの取得に成功した。ジェット物理の解析では、データ解析が順調に進んでおり、現在少なくとも2本の投稿論文が予定されている。中條はALICE実験でのジェット物理代表に就任した。既存の電磁カロリメータ検出器群も順調に稼働している。前方光子検出器プロジェクトの性能評価、建設準備も順調である。陽子-陽子衝突5.02 TeVにおける荷電ジェット測定に関して、投稿論文の内部審査が終了し、投稿の最終段階にある。鉛-鉛5.02 TeVにおける荷電ジェット測定では、高統計のデータを加えた新しい暫定結果を公表した。ジェット-ハドロン相関測定では、ジェットの周りに発生するハドロンの方位角分布を測定したところ、通過距離が長い方が、ハドロンの方位角分布が広がっていることが分かった。またダイジェットの解析、光子トリガーデータを用いた重クォーク電子収量の測定を行った。中條は、ALICEのジェット物理部会のコンビナー(代表)として活動し、定例部会の招集、解析取りまとめ、結果の承認、論文作成、講演者選定などを行った。検出器の運用については、我々が開発した電磁カロリメータ検出器(EMCal/ DCal)のLevel 1トリガーシステムが順調に稼働し、2018年のpp 13 TeV,鉛・鉛衝突5.02 TeVにおけるデータ取得に成功し、LHC Run-2での稼働を無事終了した。超前方光子検出器(FoCal)の開発においては、CERN研究所のPS, SPS, LHC加速器を用いて、新しく建設したFoCal試作機(mini-FoCal)の性能評価実験を進めた。その後の解析から、mini-FoCalは所定の性能を有していることが分かった。中條はALICEの技術部会にてmini-FoCalのALICEへの試験導入と、LHC陽子・陽子13 TeV衝突データの取得を提案し、ALICE技術部会から正式に承認された。その後、mini-FoCalのLHC衝突データの取得に成功し、本プロジェクトは新たな段階へと進んだ。3月にはALICE実験代表、物理部会長を含む国内外の招待講演者を招き、国際ワークショップを開催し、活発な議論を行った。ジェット物理の解析では、データ解析が順調に進んでおり、現在4本の投稿論文が予定されている。うち1本は投稿の最終段階にある。中條はALICE実験でのジェット物理コンビナー(代表)を務め、ジェット物理を牽引し、最新の結果を審査、公表している。我々が開発した既存の電磁カロリメータ検出器群も順調に稼働し、LHC第二稼働期におけるデータ収集を無事終えた。前方光子検出器プロジェクトにおいては、新しく我々が製作したmini-FoCalが所定の性能を有していることが確かめられた。ALICE実験においてmini-FoCalの試験導入が認められ、ALICEFoCalプロジェクトは、実際の導入、物理測定に向けて大きく前進した。本研究計画は、大きく2つの柱からなる。
系の全自由エネルギーに基づいた高分子からみあい系のモデリング

本年度は昨年度までに構築したモデルの改良と昨年度に報告した実験の追加の検証を行った.モデル構築では,高分子のダイナミクスを記述する上で重要なからみあいの生成消滅ダイナミクスを詳細に検討した.本モデルと同様の三次元高分子ネットワークの描像に基づく先行モデル(Y.Masubuchi et al., J.Chem.Phys., 2001)では,分子鎖間のからみあいは分子鎖の末端のみから生成または消滅する.しかしその詳細は十分に検討されているとは言えない.本研究ではからみあいの生成確率と消滅確率の間に詳細釣り合いを満たすモデルを構築した.しかしながら,本モデルに基づくシミュレーションではネットワークが凝集する現象が見られ,モデルの再検討が必要となった.この結果は,J.Polym.Sci.Part B誌に投稿中(2011年4月現在)である.実験面では,昨年度に引き続き,誘電緩和測定と流動場解析の二つの手法を組み合わせて,流動下の高分子ダイナミクスを調べた,昨年度に報告した直鎖ポリイソプレン(PI)に加え,本年度は星形PIを試料として用いた.渡辺らは定常せん断流動下における誘電応答が直鎖PIでは加速されず,星形PIでは緩やかに加速されることを報告している(Macromolecules, 2002).高分子液体系では高速流動下での不均一流動が近年報告されているため,流動誘電測定と同条件で流動場を観察することは重要である。本実験では先行研究と同様に星形PIでは流動誘電応答の緩やかな加速が検出され,また,均一なせん断流動下で測定されていることを確認した.現在の理論では直鎖と星形鎖の異なる流動誘電挙動は説明できない.しかしせん断方向とせん断勾配方向のダイナミクスの異方性が流動誘電結果から示唆され,せん断流動下での高分子ダイナミクスをモデル化する上で重要な実験的知見が得られた.高分子濃厚系は「からみあい」という低分子系にない現象を示すため,分子ダイナミクスと系の静的構造を記述する双方の理論的枠組みを統合することは簡単でない.近年主流となっているスリップリンクモデルは,高分子の仮想三次元ネットワークのダイナミクスを考えるモデルである.しかしながら,多くのモデルは個々の高分子鎖の運動を仮想空間内の平均場中で記述しているため,高分子間の非結合相互作用は考慮されていない.もしくは現象論的な自由エネルギーに基づくモデルのため,熱力学的な記述は不完全であり,系の平衡構造は実現されない.そこで本研究課題では,高分子からみあい系の持つ自由エネルギーに注目し,分子ダイナミクスと系の静的構造を記述できる理論の構築を目的の1つとして研究を進めている.平成20年度は,線状高分子の均一系における自由エネルギーの理論構築を行い,シミュレーションを用いて理論を検討した.具体的には,高分子の三次元ネットワークモデルにおける分子鎖の弾性自由エネルギー,分子間のセグメント密度相互作用自由エネルギーを提案した.これらの自由エネルギーに基づいたシミュレーションを行った結果,これまで報告されている高分子の三次元ネットワークの平衡構造の統計性の理論と定性的に一致するネットワーク構造が再現された.これらの結果は,The XVth International Congress on Rheologyなどにおいて発表した。平成21年度は,平成20年度で構築した高分子からみあい系の理論モデルのより詳細な検討を行った.また,理論構築と平行して,高分子溶液に対して流動下における誘電緩和測定を行い,流動下における高分子ダイナミクスも検討した.詳細は以下に記述する.定常せん断流動下もしくは大変形下での高分子ダイナミクスは未だよく理解されていない.渡辺らは,シアシニングを示すせん断速度領域の定常せん断流動下でポリイソプレン(PI)溶液のせん断勾配方向の誘電応答を測定し,誘電緩和がせん断によって加速されないことを報告している.大振幅せん断(LAOS)下における流動誘電測定についても近年報告はあるが,測定と解析が共に十分であるとは言えない.一方,からみあった高分子メルトもしくは溶液について,高速せん断流動やLAOS下ではせん断勾配方向に対してシアバンドや滑りなどの流動場の不均一性が起こる可能性が報告されている.誘電応答はせん断勾配方向に対して測定しているため,誘電測定の流動条件下で流動不均一性の検討することは大変重要である.本研究では,定常せん断流動下もしくはLAOS下でからみあったPI溶液の誘電緩和を測定した.また同じ流動条件下で,微小粒子を分散させたPI溶液をマイクロスコープで観察し,流動場の均一性を検討した.流動場観察の結果,定常流動下のシアシニング領域もしくはLAOS下でも均一流動場が確認された.流動誘電測定の結果,LAOS下では変形周波数と同期して振動する電流の緩和成分が観察された.誘電緩和時間と誘電強度はせん断様式によらず平衡状態とほぼ同じ値となり,せん断勾配方向に測定される誘電緩和の流動に対する鈍感性が確認された.この現象は既存の理論,シミュレーションモデルでは説明できず,からみあいの生成消滅を考慮した高分子ダイナミクスを再検討する必要があるものと思われる.本年度は昨年度までに構築したモデルの改良と昨年度に報告した実験の追加の検証を行った.モデル構築では,高分子のダイナミクスを記述する上で重要なからみあいの生成消滅ダイナミクスを詳細に検討した.本モデルと同様の三次元高分子ネットワークの描像に基づく先行モデル(Y.Masubuchi et al., J.Chem.Phys., 2001)では,分子鎖間のからみあいは分子鎖の末端のみから生成または消滅する.しかしその詳細は十分に検討されているとは言えない.

本研究ではからみあいの生成確率と消滅確率の間に詳細釣り合いを満たすモデルを構築した.しかしながら,本モデルに基づくシミュレーションではネットワークが凝集する現象が見られ,モデルの再検討が必要となった.この結果は,J.Polym.Sci.Part B誌に投稿中(2011年4月現在)である.実験面では,昨年度に引き続き,誘電緩和測定と流動場解析の二つの手法を組み合わせて,流動下の高分子ダイナミクスを調べた,昨年度に報告した直鎖ポリイソプレン(PI)に加え,本年度は星形PIを試料として用いた.渡辺らは定常せん断流動下における誘電応答が直鎖PIでは加速されず,星形PIでは緩やかに加速されることを報告している(Macromolecules, 2002).高分子液体系では高速流動下での不均一流動が近年報告されているため,流動誘電測定と同条件で流動場を観察することは重要である。本実験では先行研究と同様に星形PIでは流動誘電応答の緩やかな加速が検出され,また,均一なせん断流動下で測定されていることを確認した.現在の理論では直鎖と星形鎖の異なる流動誘電挙動は説明できない.しかしせん断方向とせん断勾配方向のダイナミクスの異方性が流動誘電結果から示唆され,せん断流動下での高分子ダイナミクスをモデル化する上で重要な実験的知見が得られた.
傾斜高分子膜の調整と膜透過・分離機能

本研究では、2成分ポリマーブレンド系においてその成分組成が膜厚方向に線型濃度勾配を有するいわゆる傾斜高分子膜の調製を目的としている。我々はこの目的のために、相溶性ポリマーブレンドとしてポリフェニレンオキシド(PPO)/ポリスチレン(PS)系を用いた。傾斜膜の調製は、予め調製しておいたPPOフィルム上にPS-クロロホルム溶液をキャストする方法で行い、体積分率はPPO/PS=50/50とした。傾斜膜の調製方法及びその構造の確認のために^<129>Xe NMR法の活用を検討した。^<129>Xeは数気圧程度でも比較的容易にNMRスペクトルを得ることができ、周りの環境を反映して幅広い化学シフト値を示す。相溶膜の^<129>Xe NMRスペクトルは単一の^<129>Xe NMR化学シフト値を示した。このことから、調製したサンプルは相溶しているといえる。また、ブレンド中のPS分率が増加するに従い、化学シフト値は低磁場側にシフトした。これに対し、傾斜膜の^<129>Xe NMRスペクトルは、相溶膜のものより低磁場側にシフトし、幅広なスペクトルとなった。また、高磁場側には、PPOに基づくとみられるピークがショルダーに現れた。更に、DSC測定を行ったところ、傾斜膜のthermogramは、PPOとPSの内部拡散によるものと思われる吸熱・発熱の繰り返しがみられた。以上の結果から、調製したサンプルは傾斜構造を有しており、膜厚方向に対して不均質な構造であることが確認できた。