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人口構成の変化と国際資本移動に関する研究：為替レートと対外投資の収益性への影響

本研究プロジェクトでは人口構成の変化が国内マクロ経済や国際資本フローに与える影響を分析するとともに、対外純資産の収益性に関する検証を行った。前者に関しては、投資の調整費用を導入した世代重複モデルを用いて人口構造の変化が資産価格や資産収益率に与える影響を分析するとともに、発展段階説に基づき労働力人口の減少が国際資本移動や海外からの利子受取に及ぼす影響を考察した。後者に関しては、近年、我が国の対外純資産における比重を高めている海外直接投資の収益性の決定要因について租税回避行為や構造的リスク要因に対するプレミアム確保に着目した上で検証するとともに、対外純資産の評価効果について考察した。本研究プロジェクトは、人口構成の変化が貯蓄投資バランスや国際資本フロー、為替レートなどに与える影響を分析するとともに、対外純債権の収益性と対外純債権の累増ペースとの関連を考察することを目的とする。まずは、人口構成の変化と貯蓄投資バランスや国際資本フローとの関係に関する理論的分析について包括的にサーベイ研究を行った。具体的には、人口構造の変化を世代重複モデルに取り入れた多国間一般均衡型世代重複モデルに基づき、人口構造の変化が国内貯蓄、国内投資、および経常収支に与える影響を考察した。その際、遺産動機や予期せぬ支出に対する予備的動機のモデルへ反映を試みた先行研究、年金制度の存在を前提とした先行研究、あるいは危険回避的な主体を前提とする貯蓄・投資決定行動に関する先行研究など、より現実的な想定に基づく理論モデルから導かれる結果も確認した。さらに、人口構成の変化が貯蓄投資バランスに与える影響や資産価格に与える影響に関する実証分析に関しても既存研究の整理を行った。研究成果の一部は、熊本(2015)にて発表した。また、対外純債権に関する為替レートの評価効果を検証した。近年の我が国の経常収支において、貿易収支の比重は低下する一方で第一次所得収支の比重が高まる傾向が顕著である。さらに、世界最大の対外純債権を保有する我が国では、経常収支というフロー変数の動向のみならず、ストック変数の評価効果によって対外純債権の累増ペースが左右されやすい。そこで、まずは為替レートの評価効果にとりわけ着目し、Lane and Shambaugh (2010)やBenetrix (2015)に基づき、我が国の対外純債権の累増ペースに与えた影響を検証した。研究成果は、大野(2015)、黒坂(2016)などにて報告した。さらに、分析対象国を広げ、資産構成の違いによる評価効果の相違に関して比較衡量した。平成27年度は、人口構成の変化と貯蓄投資バランスや国際資本フローとの関連に関する理論的考察や対外純債権の収益性に関する分析などをかなり進めることができた。実質為替レートの分析や直接投資の分析はやや遅れ気味だが、対外純債権の評価効果に関する分析を新たに実施することができた。本研究プロジェクトは、人口構成の変化が貯蓄投資バランスや国際資本フローなどに与える影響を分析するとともに、対外純資産の収益性との関連を考察することを目的とする。まず、人口構成の変化と貯蓄投資バランスや資産価格との関係について、理論的に整理し、予備的な実証分析を行った。ライフ・サイクル仮説が示唆する結果とは異なり、我が国にでは、65歳以上の世代でも、リスク性資産から安全資産へのポートフォリオ調整を行わない高齢世代と、株式の比重が低下する超高齢世代が混在する。したがって、人口構成の変化が資産価格や国際資本フローに及ぼす影響をみるためには、資産需要と年齢構成との関連を吟味する必要がある。予備的な実証分析を行うとともに、分析の精緻化に向けて検討を行った。我が国は少子高齢化を背景に対外純債務国へと転落する可能性が指摘されており、海外直接投資などの比重を高めることにより対外資産の収益性を向上させる必要性が問われている。一方で、米欧の海外直接投資の収益性は租税回避行為によるところが大きいとの指摘がある。グローバル企業の租税回避行為は近年においてより大規模に行われているが、租税回避行為による対外資産の収益性格差について、近年のデータを用いた上での検証は行われていない。大野(2016)はわが国の対外純資産の現状を整理するとともに、海外直接投資の収益性に関わる論点を整理した。日系企業の海外進出が国内経済に及ぼす影響に関しては、海外直接投資のスピルオーバーに着目し、FDI投資国およびFDI受入国が享受する便益を理論的に考察した。また、内生的なスピルオーバーを考慮し、企業の生産拠点に関する意思決定との関連を分析した。研究成果は、Matsubara (2016)にて発表した。また、海外直接投資の代替性・補完性に関する分析を進めるために、データ収集の準備、および分析フレームワークの検討を行った。平成28年度は、人口構成の変化と国際資本フローとの関連に関する分析や対外純資産の収益性に関する分析、海外進出を行っている日系企業に関するデータ収集などを行った。実質為替レートの分析が遅れ気味だが、対外純資産の収益性に関する分析を進め、新たな着眼点を見出すことができた。平成29年度は科研費プロジェクトの最終年度として、研究成果の取りまとめを行った。まず、人口構成の変化と貯蓄投資バランスや資産価格との関係に関しては、投資の調整費用を導入した世代重複モデルに基づき、高齢化の進展がみられる主要国の株式市場を対象にパネル分析を行った。年齢の上昇とともに家計の投資対象資産が危険資産から安全資産にシフト(ライフサイクル危険回避仮説)することから、ホームバイアスが支配的となる下で高齢化が進展すると株価が急落する可能性(メルトダウン仮説)があるが、本研究ではライフサイクル投資仮説を支持する結果が得られた。

すなわち、年齢と株式需要はパラレルに対応するわけではなく、住宅需要が一段落し退職後の生活に備えて金融資産の保有を増大させたいという動機をもつ40歳代ー60歳代で株式への需要が高まることを示唆する結果が得られた。一方、理論モデルの予測とは異なり、高齢化の進展により実質株式収益率が低下する傾向は確認できなかった。少子高齢化の進展による対外純資産の減少を抑制するには対外純資産の収益性を高める必要がある。本研究では、為替の評価効果に着目した上で我が国の対外純資産の収益性について考察するとともに、日米を対象に、対外直接投資の収益性の決定要因を多国籍企業による租税回避行為やリスク負担に伴うプレミアム獲得等に焦点を当てた上で分析した。米国のほうが租税回避行為の影響が顕著であるものの、日本においても最近では租税回避行為の影響が高まりつつあることや、日本よりも米国の企業のほうが同じリスク負担に対してより高いプレミアムを確保していることを示唆する結果が得られた。企業の海外進出は国内経済にも影響を及ぼし得るが、それは翻って国内資産の収益性にも影響を及ぼし得る。企業の海外進出が国内経済に与える影響には代替効果・補完効果があり、本研究では雇用に着目した上で分析した。本研究プロジェクトでは人口構成の変化が国内マクロ経済や国際資本フローに与える影響を分析するとともに、対外純資産の収益性に関する検証を行った。前者に関しては、投資の調整費用を導入した世代重複モデルを用いて人口構造の変化が資産価格や資産収益率に与える影響を分析するとともに、発展段階説に基づき労働力人口の減少が国際資本移動や海外からの利子受取に及ぼす影響を考察した。後者に関しては、近年、我が国の対外純資産における比重を高めている海外直接投資の収益性の決定要因について租税回避行為や構造的リスク要因に対するプレミアム確保に着目した上で検証するとともに、対外純資産の評価効果について考察した。平成27年度にて行った理論分析に基づき、人口構成の変化による影響に関する実証分析に着手する。本研究の主たるテーマは対外純債権の収益性との関連を考察することにあるため、投資対象資産がライフサイクル・ステージによって変化することを考慮した上でマクロ的なポートフォリオ構成に影響を与え、対外純債権の収益性に及ぼす影響を検証したいと考えている。そこで、理論モデルの拡張を検討した上で、実証分析の分析手法を検討する。また、我が国の長期的な経常収支動向に関してセミナー勉強会を平成28年7月に開催する予定である。対外純債権の評価効果の国際比較に関しては、分析結果を整理し、近日中に公刊することをめざす。また、対外純債権の収益性に関して、直接投資の収益性に関する分析に着手する。当該テーマに関してセミナー勉強会を開催して知見を広げるとともに(平成28年6月予定)、データ収集を進める。また、人口構成の変化が産業構造の変化を通じて実質為替レートに及ぼす影響に関する分析に着手する。高齢化の進展はサービス産業の占有率の拡大につながることが予想される。
希土類元素添加赤外発光シリコン中の酸素原子挙動

本研究では、半導体シリコン(Si)へ希土類元素Erのド-ピングを行ない、エルビウム(Er)と同時にド-ピングした酸素原子(O)の、1)Erドープ層の結晶性に対する影響、2)Er発光強度に対する影響を定量的に調べた。Erド-ピング法として、レーザード-ピング法ならびにイオン注入法を用いて比較検討を行なった。その結果、以下の点を明かにした。1.レーザード-ピング法によりErを、Siの結晶性を保持した状態で約1×10^<21>Er/cm^3の高濃度までド-ピングすることが可能である。2.イオン注入法でEr原子のみをド-ピングする場合、後熱処理によりイオン注入による結晶格子の欠陥を改悪させるためには、Er濃度は約5×10^<18>Er/cm^3以下である必要がある。3.ErとOを同時にド-ピングした場合、Er濃度を約1×10^<19>Er/cm^3までド-ピングを行なっても、ド-ピング領域の結晶性を後熱処理により回復させることが可能である。ただし、この時のO濃度の範囲は1×10^<19>O/cm^31×10^<20>O/cm^3である。4.Er固有の波長である1.54μm近傍の発光強度が最大となったのはEr濃度が1×10^<19>Er/cm^3、O濃度が1×10^<20>O/cm^3場合であった。5.本年度科学研究費において備品購入したデジタルオシロスコープによりレーザード-ピング時のSi相変化を時間分解して直接測定することに成功した。Erド-ピング時のレーザー照射領域の溶融状態は、Erが存在しない時に比べて約2倍の時間存続していることが初めて明かになった。この相変化の長時間化により、レーザード-ピングにおける良好な結晶性が得られると考えられる。
細胞膜ラフト領域局在化シグナルの解明

哺乳類の脳・神経系における細胞膜ラフト領域の情報伝達への寄与を解析する目的で,この領域の構成因子の同定と機能解析を行った.本年度の研究において,1,ラフトのコレステロールにNAP-22が結合することを昨年見い出したが,この結合を詳細に解析した結果,NAP-22はフォスファチジルコリン存在下においてのみコレステロール結合能を持つことがわかった.さらにNAP-22はリポソーム膜において脂質の不均一分布を誘起することも見い出された.培養細胞におけるNAP-22の発現実験においてこの結果を確認するとともに脂質結合領域を同定した.2,ラフトにチューブリン結合能を持つSCG10が局在することを見い出した.これは脳由来ラフトにおけるチューブリンの存在を説明しうる結果である.3,サイクリックヌクレオチド代謝へのラフトの関与を検討し,サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼ2の局在を見い出した.A-キナーゼやアデニル酸サイクラーゼの一部の局在を見い出した.これらの知見はラフトがサイクリックヌクレオチド代謝にも大きく関与していることを示している.このようにラフト構成因子の解析により,ラフトが細胞膜の構造変化や種々の情報伝達,情報変換の機構に関与することを見い出し,NAP-22の脂質結合領域を同定した.哺乳類の脳・神経系における細胞膜ラフト領域の情報伝達への寄与を解析する目的で,この領域の構成因子の同定と機能解析を行った.本年度の研究において,1,ラフトのコレステロールにNAP-22が結合することを昨年見い出したが,この結合を詳細に解析した結果,NAP-22はフォスファチジルコリン存在下においてのみコレステロール結合能を持つことがわかった.さらにNAP-22はリポソーム膜において脂質の不均一分布を誘起することも見い出された.培養細胞におけるNAP-22の発現実験においてこの結果を確認するとともに脂質結合領域を同定した.2,ラフトにチューブリン結合能を持つSCG10が局在することを見い出した.これは脳由来ラフトにおけるチューブリンの存在を説明しうる結果である.3,サイクリックヌクレオチド代謝へのラフトの関与を検討し,サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼ2の局在を見い出した.A-キナーゼやアデニル酸サイクラーゼの一部の局在を見い出した.これらの知見はラフトがサイクリックヌクレオチド代謝にも大きく関与していることを示している.このようにラフト構成因子の解析により,ラフトが細胞膜の構造変化や種々の情報伝達,情報変換の機構に関与することを見い出し,NAP-22の脂質結合領域を同定した.
黄色ブドウ球菌が産生するADPリボシルトランスフェラーゼEDINの作用機序

研究代表者はEDINのVero細胞に及ぼす影響について検討し、EDINがVero細胞のゴルジ体を解離させることを見出している。この作用はbrefeldinAとよばれる細胞内膜系に影響を与える抗生物質の作用と酷似しているが、rho p21がどのような形でこの作用に関係しているのかは明らかにされていない。研究代表はVero細胞を用いてEDINの基質について検討し、Vero細胞が等電点の異なる複数の基質を有することを明らかにした。またこの基質は、細胞膜、細胞質の両方に存在することが明らかになった。またbrefeldinA処理あるいはEDIN処理によって細胞膜画分のEDIN基質は蔗糖密度勾配遠心分画法によって比重の大きなゴルジ体領域から比重の軽い方へ移動することが明らかとなった。大腸菌で発現させたrhoAを部分精製した後、Vero細胞にマイクロインジェクトして、細胞の形態変化について検討した。その結果マイクロインジェクションによって細胞形態の変化が認められた。また本実験を遂行中に、Rhoのシグナル伝達における下流にフォスファチジルイノシトール3キナーゼが存在することが報告され、血小板膜を用いた再構成実験系でEDINがフォスファチジルイノシトール3キナーゼ活性を抑制することを明らかにした。またEDINはカルバコールによって引き起こされる回腸平滑筋収縮を阻害することを見出した。
吸入抗原の吸収と肺局所免疫反応

本研究は吸入抗原の吸収過程、肺胞マクロファージの抗原呈示能、持続的抗原暴露にも拘らず病変消褪をきたした過敏性肺炎患者の免疫学的所見の検討を行った。その結果、1)吸入抗原の吸収経路が肺胞毛細血管障壁に限られる摘出肺潅流システムでは、肺は6時間はほぼ正常に保たれた、2)吸入抗原の吸収速度は分子量によって相違した、3) PPD刺激Tリンパ球増殖反応において、ヒト肺胞マクロファージは抗原呈示能があった、4)大部分の肺胞マクロファージはHLA-DR抗原を細胞膜上に発現している、5)抗原呈示能の発現にはintactなHLA-DR抗原が必要であった、6)過敏性肺炎が抗原暴露を続けたにも拘らず消褪した、7)無症状期でも血中および気管支肺胞洗浄液中に抗体がみられた、8)無症状期でも気管支肺胞洗浄液中にはリンパ球、特にサプレッサー/細胞障害性Tリンパ球の増多を認めた、9)病変消褪は抗原刺激リンパ球増殖反応の低下と密接に関係していた。以上、肺免疫には複雑な機構が関与していたと考えられた。経気道的に入ってくる抗原の吸収経路、とくにリンパ行性ならびに肺毛細血管障害壁を介しての吸収について、分子量の相違する抗原あるいは粒抗原と液性抗原との比較などを目的とた研究である。本年度は粒子抗原を用いての検討を主としているが、二つの問題に直面している。一つはリンパ行性吸収の起らない灌流摘出肺のセットアップ上の問題である。本研究の目的には少くとも6時間は摘出肺を正常に維持する必要があるが、現在約3時間で肺動脈圧の上昇をきたしている。実験動物より心臓および肺を同時に摘出後、心臓カテーテルを挿入して人工ポンプに接続して自己血液で灌流,一方肺はレスピレーターを接続した密閉ボックス内の陰圧にてpassiveにinflateするようにセットアップするところまでは短時間に行えるようになった。しかし当初のsighを入れる装置が充分に作動せず無気肺を起こし同時に肺動脈圧の上昇をきたすため、現在そのシステムに改良を加えているところである。一方、第二点は抗原の問題である。分子量の相違する液性抗原を放射性物質で標識後、CNBγ-activated bealsおよびLatex粒子に附着させいるが、粒子の大きさにバラツキがあり、一定の大きさに揃える方法を考案中である。preliminaryにin vivoに経気道投与を行い、血中の移行を測定したが短時間では血中への移行は少ない。現在血中への移行を遠沈後上清と血球成分とに分離して測定しているが、粒子は血球成分に含まれていると考えられる。いずれもきわめて低い放射性活性しか検出できず、粒子をさらに小さくしてみる予定である。またin vivoでは血中に移行後も速かに肝臓あるいは脾臓などに取り込まれる可能性もあり、臓器内濃度で測定開始したところである。経気道的に侵入してくる抗原の吸収経過,とくにリンパ行性ならびに肺胞毛細血管障壁を介しての吸収について,分子量の相違する抗原あるいは粒子抗原と液性抗原との比較などを目的とした研究である.本実験に必要な潅流摘出肺のシステムは,心臓はカテーテルに人工ポンプを接続し自己血液あるいは潅流液で潅流し,肺はレスピレーターを接続した密閉ボックス内の陰圧にてpassiveにinflateするシステムである.この状態を6時間以上,肺を正常に保って保持する必要があるが,今の所肺動脈圧および肺静脈のモニタリングで実験中変化を認めていない.この実験中の血清補体価(潅流血液の)および好中球数を検討したが,無処置の時には変動を認めなかった.組織学的検討でも実験時間中は病変を示さない.以上より本システムは完成したと考えられる.抗原の吸収(液性)を検討したが,分子量の小さいもの(例えば電解質やアミノ酸)は短時間のうちに肺胞毛細血管障壁を通過したが,分子量の大きいもの(ヒト血清アルブミンや免疫グロブリンG)は経時的に増加を示したが吸収量は少なかった.この点,分子量がどれ位で障壁の通過が悪くなるのか検討中である.粒子抗原については,潅流摘出肺では吸収が極めて悪く,今後in vivoとの対比が重要と考えている.

現在迄,ヒト肺胞マクロファージの抗原呈示能について検討し,リンパ球とマクロファージの比が変化すると抗原呈示能も変化することを発表してきた.同様に兎肺胞マクロファージを用いて抗原呈示能についての検討を開始した.今後は液性抗原と粒子抗原とで,肺胞マクロファージの抗原呈示能を検討する予定である.経気道的に入ってくる抗原が生体を感作する場合、肺局所におけるリンパ系組織と吸入抗原とが反応する必要があると考えられている。この過程で吸入抗原をリンパ球に抗原として呈示する細胞として肺胞マクロファージが推測されるが、肺胞マクロファージの抗原呈示能は一定の見解が得られていない。本年度はヒト肺胞マクロファージの抗原呈示能とその過程でのHLA-DR抗原の関与について検討した。検討対象はツベルクリン反応陽性の健常人10例である。対象症例に気管支肺胞洗浄を施行し、ヒト肺胞マクロファージを得た。反応Tリンパ球は末梢血よりFicoll-Paqueにて単核球を採取後、AET処理半赤血球とロゼットを形成させ再び比重遠心法にてTリンパ球分画を得た。その結果、1)リンパ球と肺胞マクロファージの比率が1:0.1、1:0.01の場合、精製ツベルクリン(以下PPD)誘導Tリンパ球増殖反応は促進された。しかし1:1の比率の場合は増殖反応は抑制された、2)PPD処理肺胞マクロファージは増殖反応を促進したが、加熱あるいは凍結融解にてnon-viableにすると増殖反応は起きない、3)間接蛍光抗体法による肺胞マクロファージ細胞表面のHLA-DR抗原の検討では、ほとんどの細胞が陽性であった、4)肺胞マクロファージを抗HLA-DR抗体と補体で処理するとPPD誘導Tリンパ球増殖反応は観察されず、抗HLA-DR抗体だけで処理した場合は増殖反応は低下した。以上より、肺胞マクロファージは抗原呈示能を有すること、その機能発現にはviableであることと細胞膜表面上のHLA-DR抗原が正常であることが必要であった。
熟議システムにおけるミニ・パブリックス型熟議の継続が自治体に及ぼす影響の実証研究

愛媛県伊予市の市民討議会(8月26日開催)および豊山町町民討議会議(12月1・2日開催)に関して、伊予市のプログラム作成を伊藤(研究協力者)が担当した。両事例について参加者への質問紙調査は前田(研究代表者)が担当して実施した。伊予市市民討議会の当日の討議会の進行・討議結果のまとめは伊藤が担当し、前田と篠藤(研究分担者)は当日の参加者の討議の参与観察を行なった。豊山町町民討議会議は、前田は両日、伊藤は12月2日のみ参加者の討議の参与観察を行なった。また、両事例とも討議会の前後には市役所/町役場の担当者と今後の研究の意見交換や打ち合わせを行なった。8月26日夕方と27日には伊予市役所において、前田・篠藤・伊藤の3名がヒアリング調査を行なった。対象者は今年度の市民討議会参加者、昨年度までの市民討議会に参加した伊予市役所職員・伊予市市議会議員、市長、市民討議会担当部局職員であった。また、8月26日にはまちづくりに関する地域団体の活動拠点において、団体代表者らにもヒアリング調査を行なった。いずれも内容は伊予市市民討議会成果や意義に対する評価である。3月21日は豊山町社会教育センターにおいて、3月22日には豊山町役場において、3名でヒアリング調査を行なった。対象者は豊山町総務部防災安全課職員(防犯担当)、地域団体(自主防災会)代表・副代表である。事前に南山大学「人を対象とする研究」倫理審査委員会による審査を受け、承認された。さらに、12月8日のミニ・パブリックス研究フォーラム(東京工業大学大岡山キャンパスにて開催)には3名,翌日の意見交換会には前田・篠藤が参加し、無作為抽出による市民が地域の課題を熟議する市民討議会や海外での実践の最新の情報について情報収集や関連分野の研究者などと意見交換を行なった。篠藤は、海外の研究ネットワークの会議にも参加し、日本の事例の発表などを行なった。豊山町における調査については、町民討議会議参加者に対する質問紙調査は予定通り実施している。ヒアリング調査は、元々今年度の予定であった討議テーマに関連する部局の行政職員、地域団体・市民団体の代表者にヒアリング調査を実施することができた。来年度に予定している周辺自治体の市民討議会担当者(未開催の自治体は市民参加担当部局)へのヒアリング調査についても、岩倉市については3月16日の岩倉市市民討議会傍聴の折に担当者らに挨拶して非公式に協力依頼を行なうことができた。伊予市における調査については、市民討議会参加者への質問紙調査を予定通り実施し、担当部局職員へのヒアリング調査や市役所の他部局の職員、市議会議員、市長にもヒアリング調査を実施することができた。豊山町での調査は、周辺自治体へのヒアリング調査も含め、引き続き町民討議会議担当部局と緊密に連携しながら実施していく。伊予市における調査については、事前に市民討議会担当部局を通して日程調整した上で、市民討議会当日・翌日以外にも、インタビュー調査のみの出張を6月秋に実施し、予定している調査が現地で確実に実施できるようにする。愛媛県伊予市の市民討議会(8月20日開催)と愛知県豊山町の町民討議会議(11月19日開催)に関して、事前のプログラム作成(主に伊藤(研究協力者)が担当)と参加者の市民・町民への質問紙調査(前田(研究代表者)が担当)を実施した。当日の討議会の進行・討議結果のまとめは伊藤が担当し、前田と篠藤(研究分担者)は参加者の討議を参与観察した。また、両日とも討議会の開始前・終了後には伊予市役所または豊山町役場の担当者と今後の本科研の研究について意見交換や打ち合わせを行なった。11月20日には豊山町役場において、前田・篠藤・伊藤の3名がヒアリング調査を行なった。対象者は豊山町総務部総務課の町民討議会議担当者、防災安全課職員(平成29年度町民討議会議で情報提供を担当)、地域団体(豊山町まちづくりサポーター)代表・事務局長である。事前に南山大学「人を対象とする研究」倫理審査委員会の審査で承認を受けた。また、11月20日には副町長・総務部次長兼総務課長および町議会議長・副議長とも面談することができ、町民討議会議の評価について非公式に意見聴取を行なった。研究発表では、10月28・29日の日本社会心理学会第58回大会(会場:広島大学総合科学部)において、前田が「無作為抽出と熟議の反復がエンパワーメントに及ぼす影響」の題目で発表した。発表内容は平成27-28年度の挑戦的萌芽研究(15K14091)の成果であったが、関連分野の研究者からは現在の本科研の研究内容も含めてコメントを得た。さらに、12月9日のミニ・パブリックス研究フォーラム(会場:東京工業大学大岡山キャンパス)には前田・篠藤・伊藤、平成30年3月31日の第10回市民討議会見本市には前田・篠藤が参加し、無作為抽出による市民が地域の課題を熟議する市民討議会や海外での実践・研究の最新情報の情報収集や関連分野の研究者との意見交換を行なった。豊山町における調査については、町民討議会議参加者に対する質問紙調査やヒアリング調査について元々予定していた担当部局の職員に対する調査だけでなく、討議テーマに関連する部局の行政職員、地域団体・市民団体の代表者にヒアリング調査を実施することができた。また非公式の意見聴取とはいえ、町議会議員にも町民討議会議の評価について話を聞くことができた。このため、予定以上に進展したと考える。

一方で伊予市における調査については、市民討議会参加者への調査は予定通り実施できたものの、担当部局の職員へのヒアリング調査は行うことができなかった。このため、やや遅れているといえる。愛媛県伊予市の市民討議会(8月26日開催)および豊山町町民討議会議(12月1・2日開催)に関して、伊予市のプログラム作成を伊藤(研究協力者)が担当した。両事例について参加者への質問紙調査は前田(研究代表者)が担当して実施した。伊予市市民討議会の当日の討議会の進行・討議結果のまとめは伊藤が担当し、前田と篠藤(研究分担者)は当日の参加者の討議の参与観察を行なった。豊山町町民討議会議は、前田は両日、伊藤は12月2日のみ参加者の討議の参与観察を行なった。また、両事例とも討議会の前後には市役所/町役場の担当者と今後の研究の意見交換や打ち合わせを行なった。8月26日夕方と27日には伊予市役所において、前田・篠藤・伊藤の3名がヒアリング調査を行なった。対象者は今年度の市民討議会参加者、昨年度までの市民討議会に参加した伊予市役所職員・伊予市市議会議員、市長、市民討議会担当部局職員であった。また、8月26日にはまちづくりに関する地域団体の活動拠点において、団体代表者らにもヒアリング調査を行なった。いずれも内容は伊予市市民討議会成果や意義に対する評価である。3月21日は豊山町社会教育センターにおいて、3月22日には豊山町役場において、3名でヒアリング調査を行なった。対象者は豊山町総務部防災安全課職員(防犯担当)、地域団体(自主防災会)代表・副代表である。事前に南山大学「人を対象とする研究」倫理審査委員会による審査を受け、承認された。さらに、12月8日のミニ・パブリックス研究フォーラム(東京工業大学大岡山キャンパスにて開催)には3名,翌日の意見交換会には前田・篠藤が参加し、無作為抽出による市民が地域の課題を熟議する市民討議会や海外での実践の最新の情報について情報収集や関連分野の研究者などと意見交換を行なった。篠藤は、海外の研究ネットワークの会議にも参加し、日本の事例の発表などを行なった。豊山町における調査については、町民討議会議参加者に対する質問紙調査は予定通り実施している。ヒアリング調査は、元々今年度の予定であった討議テーマに関連する部局の行政職員、地域団体・市民団体の代表者にヒアリング調査を実施することができた。来年度に予定している周辺自治体の市民討議会担当者(未開催の自治体は市民参加担当部局)へのヒアリング調査についても、岩倉市については3月16日の岩倉市市民討議会傍聴の折に担当者らに挨拶して非公式に協力依頼を行なうことができた。伊予市における調査については、市民討議会参加者への質問紙調査を予定通り実施し、担当部局職員へのヒアリング調査や市役所の他部局の職員、市議会議員、市長にもヒアリング調査を実施することができた。豊山町での調査は周辺自治体へのヒアリング調査の準備も含め、引き続き町民討議会議担当部局と緊密に連携しながら実施していく。伊予市における調査については、市民討議会担当部局と日程調整などを早めに行なうことで、予定している調査が現地で確実に実施できるようにする。豊山町での調査は、周辺自治体へのヒアリング調査も含め、引き続き町民討議会議担当部局と緊密に連携しながら実施していく。
新しい化学反応場としての多フッ素化分子集合体

多フッ素化合物は疎水性と共に疎油性を有し、炭化水素に比べて圧倒的に優れた耐酸化性や各種気体溶解度など大変興味深い特性を有している。炭化フッ素鎖と通常炭化水素鎖を同一分子内に極性基の両端に有する界面活性剤を合成することができれば、水中あるいは炭化水素中に於て、水相、炭化フッ素相、炭化水素相の三層構造を有する分子集合体の形成が期待できる。本研究では短鎖炭化フッ素と長鎖炭化水素をアンモニア基の両端に有する新規多フッ素化界面活性剤を合成し、これらが水中で形成するミセルやベシクルについてその界面の特性と多フッ素化相の内部環境に焦点を当て、新しい化学反応場としてどのような特性を有するのかを明らかにすることを目的とした。新規多フッ素化界面活性剤が形成する分子集合体の化学反応場としての特性。長鎖炭化水素鎖(C_<12>C_<18>)を一端に、炭化フッ素鎖(C_1C_8)を他端に有する計14種類の新規カチオン性界面活性剤が形成する表面多フッ素化分子集合体の化学反応場としての特性について詳細に検討した。一端に長鎖炭化水素鎖、他端にも炭化水素鎖を有する計9種類の新規カチオン性界面活性剤が形成する炭化水素型分子集合体についても比較検討した。前年度までの検討により合成した界面活性剤の水中での分子集合体形成(ミセル、逆ミセルおよびベシクル)およびその界面微細構造が明らかになっている。ミセルおよび逆ミセル界面における電子移動反応を観測することにより化学反応場としての特性を検討した。アンチモンポルフィリン錯体を増感剤とする可視光による水酸化物イオンからの電子移動反応は多フッ素化ミセル中顕著な反応加速効果を受けた。詳細な速度論的回析、界面近傍の局所水酸化物イオン濃度の測定などから電子移動素過程の反応速度定数が水中と比較して約1000倍加速されることを明らかにした。多フッ素化界面に取り込まれた水酸化物イオンが炭化フッ素鎖の疎水効果により脱溶媒和され活性化される事が分かった。今後の反応場設計の指針を得ることができた。本研究では短鎖炭化フッ素と長鎖炭化水素をアンモニウム基の両端に有する新規多フッ素化界面活性剤を合成し、これらが水中で形成するミセルやベシクルついてその界面の特性と多フッ素化相の内部環境に焦点を当て、新しい化学反応場としてどのような特性を有するのかを明らかにすることを目的とした。新規多フッ素化界面活性剤の合成と分子集合体形成能の吟味。長鎖炭化水素鎖(C_<12>C_<18>)を一端に、炭化フッ素鎖(C_1_8)を他端に有するカチオン性界面活性剤を合成した。長鎖炭化水素鎖については一本鎖のものおよび二本鎖のもの計14種類を合成した。比較検討のため、一端に長鎖炭化水素鎖、他端にも炭化水素鎖を有するカチオン性界面活性剤を計9種類合成した。合成した界面活性剤の水中での分子集合体形成(ミセルおよびベシクル)を検討した。

一本鎖型界面活性剤は炭化フッ素鎖がC_4以下では会合数5060の安定したミセルを形成するのに対しC_6C_<10>の多フッ素化界面活性剤は会合数1020の基本単位がさらに会合した数千オングストロームのクラスター様会合体を形成することがわかった。さらに進んでcmc、会合数、界面微細構造、炭化フッ素鎖の配向、界面の疎水性、微小極性、極性基の水和状態、局所溶存酸素濃度、微小粘度、などの内部環境についてNMR法、色素プローブ法、過渡吸収法、などにより検討し、化学反応場としての特徴を明らかにした。多フッ素化合物は疎水性と共に疎油性を有し、炭化水素に比べて圧倒的に優れた耐酸化性や各種気体溶解度など大変興味深い特性を有している。炭化フッ素鎖と通常炭化水素鎖を同一分子内に極性基の両端に有する界面活性剤を合成することができれば、水中あるいは炭化水素中に於て、水相、炭化フッ素相、炭化水素相の三層構造を有する分子集合体の形成が期待できる。本研究では短鎖炭化フッ素と長鎖炭化水素をアンモニウム基の両端に有する新規多フッ素化界面活性剤を合成し、これらが水中で形成するミセルやベシクルついてその界面の特性と多フッ素化相の内部環境に焦点を当て、新しい化学反応場としてどのような特性を有するのかを明らかにすることを目的とした。新規多フッ素化界面活性剤が形成する分子集合体の化学反応場としての特性。長鎖炭化水素鎖(C_<12>C_<18>)を一端に、炭化フッ素鎖(C_1C_8)を他端に有する計14種類の新規カチオン性界面活性剤が形成する表面多フッ素化分子集合体の化学反応場としての特性について詳細に検討した。一端に長鎖炭化水素鎖、他端にも炭化水素鎖を有する計9種類の新規カチオン性界面活性剤が形成する炭化水素型分子集合体についても比較検討した。前年度までの検討により合成した界面活性剤の水中での分子集合体形成(ミセル、逆ミセルおよびベシクル)およびその界面微細構造が明らかになっている。ミセルおよび逆ミセル界面における電子移動反応を観測することにより化学反応場としての特性を検討した。アンチモンポルフィリン錯体を増感剤とする可視光による水酸化物イオンからの電子移動反応は多フッ素化ミセル中顕著な反応加速効果を受けた。詳細な速度論的解析、界面近傍の局所水酸化物イオン濃度の測定などから電子移動素過程の反応速度定数が水中と比較して約1000倍加速されることを明らかにした。多フッ素化界面に取り込まれた水酸化物イオンが炭化フッ素鎖の疎水効果により脱溶媒和され活性化される事が分かった。今後の反応場設計の指針を得ることができた。
次元制御された多核遷移金属分子の創成と機能の開拓

近年、多様な構造を持つ超分子の合成が盛んに行われており、その中でも遷移金属中心を有する超分子化合物の構築とその応用に関する研究は、金属中心とリンカーとなる有機物を多数の候補の中から選べるだけでなく、その構成比を変化させることにより多様な構造を作り出すことが出来ることから、近年活発に合成が行われている分野である。[Pt_4(μ-OC0CH_3)_8](1)はStephensonらによって1965年に初めて合成された遷移金属クラスターの1つであり、Ptの形式酸化数はII価、形式的に1つのPtに対して2つのアセテートが配位している錯体である。錯体1に着目した最大の理由は、Pt4平面内の架橋アセテートが選択的に過剰量のカルボン酸により置換することが知られているためである(Scheme1-1)。この性質を利用して、錯体1に対してジカルボン酸などの適当な有機分子をリンカーとして反応させることにより、超分子錯体が得られると考えられる。錯体1に対して等モル量のα,ω-アルケニルカルボン酸を作用させることにより、一置換錯体が85-95%収率で得られた。末端二重結合を持つ白金四核錯体の選択的一置換体が得られたので、これらの錯体を用いたメタセシス反応による二分子連結反応を検討した。溶媒にはジクロロメタン、還流条件下、メタセシス反応の触媒として第一世代Grubbs触媒と第二世代Grubbs触媒を用いて対応する連結反応が進行した。次に、カルボキシレートよりも立体的効果による制御が容易なジアリルアミジネートを用いて、錯体1の置換反応を検討した。Pt原子に配位したN原子上に芳香環が直接結合しているため、隣接芳香環同士の立体反発効果が最大限に発揮され、その結果、錯体1に対して過剰量のジアリルフォルムアミジン誘導体を作用させることにより対応するトランスキャップ型錯体を66-87%収率で得た。これらの錯体を用いて、8核および12核、16核錯体の合成およびさらに高次構造体の合成を行っている。
アルツハイマー病γセクレターゼの基質認識における膜貫通領域間相互作用の役割

アルツハイマー病(AD)の発症機構としてβアミロイドペプチド(Aβ)の産生・蓄積がAD発症を引き起こすという「アミロイド仮説」が受け入れられており、Aβ産生酵素のひとつであるγセクレターゼはAD治療薬の重要な創薬ターゲットと目されている。本研究はγセクレクーゼによる基質切断機構の分子レベルでの理解を目的とし、特にγセクレターゼ基質とγセクレターゼ複合体との結合様式、基質特異性に関して、膜貫通領域(TMD)間相互作用に注目し、酵素(γセクレターゼ構成因子)、阻害剤、基質の異なる3つの観点から解明を試みる。最終的には、その結果に基づいた阻害剤探索を行い、原因療法的なAD治療薬の創出を目指す。本年度の研究成果としては、PS1 TMDをγセクレターゼとは無関係の蛋白質に置換したTMD-swap変異体と、γセクレクーゼの触媒部位、基質結合部位を標的とする阻害剤プローブ(L-852,646、pep.11-Bt)を用いたケミカルバイオロジー的検討から、PS1 TMD2および6が基質結合部位形成に関与することを明らかにした。また、βアミノ酸からなるβペプチドが安定なヘリックス構造を形成することに注目し、構成βアミノ酸としてtrans-ACPCからなるβペプチドを合成した。これらのβペプチドは新規γセクレターゼ阻害剤として機能し、さらに光親和性標識実験を用いた検討から、これらのβペプチドが基質結合部位を標的とすることを明らかにした。アルツハイマー病(AD)の発症機構としてβアミロイドペプチド(Aβ)の産生・蓄積がAD発症を引き起こすという「アミロイド仮説」が受け入れられており、Aβ産生酵素)ひとつであるγセクレターゼはAD治療薬の重要な創薬ターゲットと目されている。本研究はγセクレターゼによる基質切断機構の分子レベルでの理解を目的とし、特にγセクレターゼ基質とγセクレターゼ複合体との結合様式、基質特異性に関して、膜貫通領域(TMD)間相互作用に注目し、酵素(γセクレターゼ構成因子)、阻害剤、基質)異なる3つの観点から解明を試みる。本年度の研究成果としては、ジペプチド型γセクレターゼ阻害剤であり、かつγセクレターゼ類縁酵素であるSignal Peptide Peptidase(SPP)も交叉阻害するCompound EおよびDBZに対し、光親和性標識基を導入したプローブを作製し、Compound EおよびDBZがプレセニリンのN末端断片およびSPPを直接標的としていることを明らかにした。また、これらの阻害剤のプレセニリン分子内での結合部位が、SPPに交叉阻害を示さないγセクレターゼ阻害剤、DAPTと位置・機能的に異なることを明らかにした。本研究はケミカルバイオロジー的アプローチによってγセクレターゼ阻害剤の酵素特異性の分子機序を明らかにしたという意味で、有意義な研究成果である。本研究成果はACS Chemical biology誌に発表した。
超局所解析および調和解析を用いた消散型波動方程式の解の漸近挙動の研究

空間変数に依存する摩擦項をもつ線形波動方程式に対して,摩擦が効果的に働く場合の解の漸近挙動について研究を行った.先行研究では全空間かつ特別な形の摩擦項に対し,解が対応する熱方程式の解に漸近すること(拡散現象)が示されていたが,本研究では側島基宏氏(東京理科大学)の協力のもと,これを一般の外部領域および摩擦項に対し拡張を行った.証明は対応する熱半群に対する評価と,消散型波動方程式に対する重み付きエネルギー評価を組み合わせることにより行った.一般の摩擦項を取り扱うにあたって,適当な重み関数を構成するため,摩擦項の係数を右辺にもつPoisson方程式の可解性について考察を行った.摩擦に球対称性を課さない場合には,このPoisson方程式には適切な遠方の挙動をもつ解が一般には存在しない点が困難であったが,この問題はPoisson方程式を誤差を許容した不等式に置き換えることで解決した.また,池田正弘氏(京都大学),藤原和将氏(早稲田大学)の協力のもと,時間変数に依存する摩擦項をもつ非線形波動方程式に対し,解の爆発,最大存在時間の評価および解の爆発率の研究を行った.解の最大存在時間については対応する熱方程式と同じ評価が成立することを示し,さらに解の爆発率については対応する波動方程式と同じ評価が得られることを示した.証明は空間変数に依存する適切な重み付きの積分平均に対する常微分方程式を導出し,この常微分方程式に対し適当な劣解を構成することにより行った.また,解の最大存在時間の下からの評価には,前年度の研究で開発したスケール変換による方法を用いることにより,最良な評価を得ることができた.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。変数係数の摩擦項をもつ非線形消散型波動方程式に対して,初期値問題の時間大域的適切性および解の長時間挙動について考察を行った.まず時間大域的適切性について,摩擦項が効果的かつ非線形項が優臨界の場合に,小さな初期値に対する時間大域解の一意存在を示した.さらに長時間挙動について,解が時間無限大において適当にスケーリングされた熱核に漸近するという結果を得た.これは消散型波動方程式の拡散現象を表している.また,先行研究においては初期値にコンパクト台または空間遠方で指数関数的に減衰するという仮定が必要であったが,これも空間遠方で多項式オーダーの減衰に弱めることができた.証明は,Gallay-Raugel(1998年)により空間1次元の場合の研究に用いられた熱方程式の自己相似変換とエネルギー法による手法を,分数階積分作用素を用い高次元に拡張することにより行った.また,高次の近似についても部分的な結果が得られた.時間変数に依存する摩擦項をもつ空間1次元線形消散型波動方程式の初期値問題に対して,摩擦項が効果的かつ,さらに係数のオーダーについての付加条件のもとで,熱核の空間微分を用いた2次までの展開を得ることができた.この結果と証明方法から,摩擦項の係数のオーダーと,熱核による高次展開可能性の対応が示唆される.この関係を明らかにすることは今後の課題である.さらに,空間変数に依存する摩擦項をもつ線形消散型波動方程式に対しても拡散現象を示す結果が得られた.東京理科大学の側島基宏氏の協力のもと,対応する放物型方程式の解の最良な評価および,重み付きエネルギー法の改良によって,先行研究よりも一般的な摩擦項に対し,解が時間無限大で対応する放物型方程式の解に漸近すること(拡散現象)を示した.時間変数に依存しかつ効果的な摩擦項をもつ非線形消散型波動方程式については,一般的な状況のもとで漸近挙動について精密な結果が得られ,さらに今後の研究に有用な手法を開発することができた.しかし非効果的な係数をもつ場合の研究はあまり進展が見られず,次年度の課題として残されることとなった.よって総合的にみて,おおむね順調に進展しているといえる.空間変数に依存する摩擦項をもつ線形波動方程式に対して,摩擦が効果的に働く場合の解の漸近挙動について研究を行った.先行研究では全空間かつ特別な形の摩擦項に対し,解が対応する熱方程式の解に漸近すること(拡散現象)が示されていたが,本研究では側島基宏氏(東京理科大学)の協力のもと,これを一般の外部領域および摩擦項に対し拡張を行った.証明は対応する熱半群に対する評価と,消散型波動方程式に対する重み付きエネルギー評価を組み合わせることにより行った.一般の摩擦項を取り扱うにあたって,適当な重み関数を構成するため,摩擦項の係数を右辺にもつPoisson方程式の可解性について考察を行った.摩擦に球対称性を課さない場合には,このPoisson方程式には適切な遠方の挙動をもつ解が一般には存在しない点が困難であったが,この問題はPoisson方程式を誤差を許容した不等式に置き換えることで解決した.また,池田正弘氏(京都大学),藤原和将氏(早稲田大学)の協力のもと,時間変数に依存する摩擦項をもつ非線形波動方程式に対し,解の爆発,最大存在時間の評価および解の爆発率の研究を行った.解の最大存在時間については対応する熱方程式と同じ評価が成立することを示し,さらに解の爆発率については対応する波動方程式と同じ評価が得られることを示した.証明は空間変数に依存する適切な重み付きの積分平均に対する常微分方程式を導出し,この常微分方程式に対し適当な劣解を構成することにより行った.また,解の最大存在時間の下からの評価には,前年度の研究で開発したスケール変換による方法を用いることにより,最良な評価を得ることができた.

今後はまず初年度で開発した自己相似変換と分数階積分作用素を用いる手法を用いて,消散型波動方程式の解の高次展開可能性と摩擦項のオーダーの関係を明らかにする.また,空間変数に依存する摩擦項をもつ消散型波動方程式について,摩擦項が空間遠方で増大する場合の拡散現象について研究を行なう.半群理論を用いて対応する放物型方程式の解の最良な評価を導出し,消散型波動方程式の解の漸近挙動に応用する.また,初年度では結果が得られなかった非効果的な摩擦項をもつ場合について,線形方程式の解の散乱および非線形問題の臨界指数について研究を行なう.まずは摩擦項が遠方で十分速く減衰している場合に絞って研究を進める.さらに,消散型波動方程式と波動方程式を連立させた非線形系についても研究を行い,Strichartz評価などの非線形波動方程式の方法を用いて時間大域的適切性について考察する.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
爆薬あるいは静的破砕剤を併用したコンクリート構造物の低公害解体工法の開発

コンクリート構造物の解体には重機による主工法に対して種々の補助工法が併用される。本研究では重機による解体の負担を下げた解体工法を考慮し、補助工法の代表的なものとして考えられる爆薬、静的破砕剤および液圧破砕器を併用する方法を検討し、その有効な設計方法の考え方を確立しようとしたものである。以上のような目的にもとづき、本研究では無筋および鉄筋コンクリート構造物の部分的解体に関する低公害工法を検討している。そのためまず最初に無筋コンクリートあるいはセメントモルタルを破断する場合の各種の工法による破断条件の検討を行っている。ここでは各種の方法による破断条件について破壊力学的な立場からの考察をも加えている。続いて広がりを有するコンクリート等を破砕するための設計方法の検討のために静的破砕剤を用いて二次元的な破砕剤充てん孔の配列による破砕効果を検討した。さらに鉄筋コンクリート構造物の部分的解体を考え、部材を静的破砕剤、あるいは液圧破砕器を併用して部分的解体するための考え方と問題点を検討した。得られた主な結果を列挙すると次のとおりである。1.爆薬によるコンクリート等の破砕条件は安定しており、爆圧は破壊力学から予測される値より高くなる。また破断時の爆発音を防止することは困難である。2.静的破砕剤は有用である。しかし圧力と発現時間に問題がある。3.液圧破砕器は特に有用である。しかしこの場合にはゴムチューブの破損に対する配慮が必要である。4.二次元的な破砕の場合、孔配列に対する配慮は必要である。5.鉄筋コンクリートの部分的解体には静的破砕剤、液圧破砕器ともに有用である。その場合、主筋のかぶりを除くことを目的に孔配列をきめることが望ましい。
北海道における完新世火山の火山活動特性の評価

この研究は北海道の完新世の火山について、それぞれの噴火様式・噴火規模・噴火の推移・噴火年代を定量的に把握して、各火山の活動特性を明らかにすることを目的とした。当初の目的に沿った研究は北海道駒ケ岳,ニセコ,大雪山,アトサヌプリ,摩周,羅臼岳及び国後島チャチャ岳を対象として行われ,それぞれの研究成果は報告書に収録した。そのほか研究報告の作成には至らなかったが羊蹄山についても一定の成果が得られた。研究計画を立てた際には予期しなかった有珠山の2000年噴火が起こったため、有珠山については特に噴火事例の研究として噴火の観測・調査に従事した。その成果は学会誌に掲載すると共に国際会議で報告しており,報告書にも収録した。火山活動特性評価の成果を社会に還元する手法の一つとして火山防災マップの作成がある。研究代表者は行政機関が企画した火山防災マップ作成の検討会には積極的に参画して研究成果を提供し,火山専門家として意見を述べてきたが,本研究期間中には恵山,アトサヌプリ及び雌阿寒岳及び有珠山(第2版)が刊行配布された。一方気象庁では噴火予知連絡会の下に活火山ワーキンググループを設置して活火山の定義の改定と火山活動度のランク付けを検討した。研究代表者はこのワーキンググループの座長として参画した。北海道の完新世火山の基礎情報として本研究の成果がこの検討作業に取り入れられた。検討結果は2003年1月に公表された。この研究では北海道の完新世の各火山について、それぞれ完新世の噴火の噴火様式・規模・噴火の推移・噴火年代を定量的に把握して、各火山の活動特性を明らかにすることを目的としている。当初研究計画を立てた際には予期しなかった有珠山の2000年噴火が起こったため、有珠山については特に噴火事例の研究として噴火の観測を継続すると共に、現在の溶岩ドーム形成期の噴火履歴について詳細に吟味した。これらは火山学会誌「火山」に速報を掲載すると共に、国際火山学地球内部化学会が共催する研究集会Cities on Volcanoes 2(2001.2ニュージーランド)にて報告した。北海道東部のアトサヌプリ火山については、野外調査による噴出物層序の再検討と岩石の化学組成分析、噴火年代に関する放射年代測定を実施した。最近6000年間において、2回マグマ組成が入れ替わっていることが明らかとなった。また、長期的な噴出率は変化しておらず今後もマグマ噴火が起こる可能性があることが明らかとなった。この成果は本年6月の地球惑星科学関連学会合同大会で発表する。一方、すでに日本火山学会から出版されている日本の第四紀火山カタログ(研究代表者が編集に参画)を基礎として北海道の完新世火山の認定そのものの再検討を行った。この研究では北海道の完新世の各火山について,それぞれ完新世の噴火の噴火様式・規模・噴火の推移・噴火年代を定量的に把握して,各火山の活動特性を明らかにすることを目的としている。研究の初年度に引き続き有珠山の2000年噴火については単一の噴火事例研究として集中的に行い5ヶ月に渡る噴火活動の推移を検証した.また,この噴火では噴火の初日に高温で乾燥した火砕サージが,その後の火口群形成期間中に低温で湿った火砕サージが発生し,それらの到達距離は発生源から600mに達したことを明らかにした。これらの成果は学会誌に2編の論文として投稿した。有珠山の火山防災マップの修正版を行政機関が作成するに当たり,過去の噴火履歴について定量的な検討を行って今後の噴火被害域の予測に寄与した。初年度に実施したアトサヌプリ火山の研究成果は今年度に入って火山防災マップにその成果が取り入れられる形で社会に還元できた。ニセコ火山については噴火履歴を定量的に把握するために放射年代測定を集中的に行った。道内各火山の噴火履歴について既存の文献調査を行った。

完新世に噴火が確実にあったが,現在気象庁が活火山と認定していないのは利尻及びニセコ,地形などの情報から完新世に噴火履歴がある可能性が大きいが年代測定情報が不足している火山として,知床半島の天頂山,屈斜路中島,雄阿寒岳,濁川,羊蹄山,然別が該当するという結論を得た。この研究では北海道の完新世の各火山について、それぞれ完新世の噴火の噴火様式・規模・噴火の推移・噴火年代を定量的に把握して、各火山の活動特性を明らかにすることを目的としている。研究分担者奥野によって本研究開始当初から行われてきた完新世の噴火年代を放射性年代測定により決める研究はニセコ火山のイワオヌプリ、大雪山の旭岳、屈斜路カルデラのアトサヌプリにおいて噴火年代を得ることが出来た。今年度は研究協力者に隅田まりを迎えて摩周カルデラのカルデラ形成噴火の噴火シナリオについて調査研究が行われた。注目すべき成果としては噴火が冬季ではなかったこと、初期のマグマ水蒸気噴火から破局的なプリニー式噴火の開始まで少なくとも1ヶ月経過していることが明らかにされた。研究代表者は活火山の活動度評価手法についての研究グループに参画した。定量的な活動度評価として、噴出量累積階段図の作成が従来から提案され、各火山の研究報告にこの情報が含まれるようになり始めたが、全ての活火山について十分な精度で情報が得られていない。現状では1)完新世での噴火活動の時期・最大噴火規模・噴出物が山麓に達した実績の有無、2)近年の火山観測により火山性の異常現象が検出された実績、を総合して活動度を評価するのがよいとの結論を得た。
原子力発電プラントを構成する鋼材の腐食挙動とその防食法

原子力発電プラントである沸騰水型原子炉(BWR)の一次冷却水系と同様な環境を有する装置として,水質調整槽,高圧プランジャーポンプ,予熱器,オートクレーブ(容量0.38l,チタン製),冷却器,背圧弁などより構成されるワン・スルー式の高温・高圧装置(試験水流量10ml/min,試験温度288°Cおよび試験圧力90kgf/cm^2)を作製した。試験片として実装置で使用されているオーステナイト系ステンレス鋼(SUS 304),炭素鋼(STPT 410)および鋭敏化処理したSUS 304を,および,添加物としてZn系化合物[Zn(NO_3)_2,ZnSO_4およびZnO],Al系化合物[Al(NO_3)_2およびAl_2(SO_4)_3],Zr系化合物[ZrO(NO_3)_2]およびSi系化合物[Na_2SiO_3](添加濃度100ppb1ppmおよび1μM)を用いて,溶存酸素濃度〈58000ppb,プレフィルミング処理の有無および試験時間200600hで暴露試験を行った。特に,無添加系に比べて鋼材の全腐食量(または腐食速度)が,Zr系化合物添加(ステンレス鋼と炭素鋼の場合)およびSi系化合物添加(ステンレス鋼の場合)により低下する傾向が見られた。暴露試験後の鋼材表面には酸化物に基づく皮膜が形成された。さらに,グロー放電発光分析法(GDS),X線光電子分光法(XPS),二次イオン質量分析(SIMS)などによる深さ方向の分析より鉄に富んだ酸化物の外層とクロムに富んだ酸化物の内層の二層構造の皮膜が確認された。各種物理化学的測定の総合的な評価より,特に腐食抑制効果の見られたZr系化合物およびSi系化合物の添加の場合,Zr系化合物ではZr酸化物による皮膜保護性の増大およびSi系化合物ではSiO_3^<2->吸着によるCrO_4^<2->の外部拡散の抑制により,効果的に腐食抑制されたと考えられる。原子力発電プラントである沸騰水型原子炉(BWR)の一次冷却水系と同様な環境を有する装置として,水質調製槽,添加剤調製槽,予熱器,オートクレーブ(容量0.38l,チタン製),冷却器,背圧弁等より構成されるワン・スルー式の高温・高圧装置(試験水流量10ml/min,試験温度288°Cおよび試験圧力90kgf/cm^2)を作製した。試験片として実装置で使用されている炭素鋼(STPT 410),オーステナイト系ステンレス鋼(SUS 304)および溶体化/鋭敏化処理したSUS 304および添加剤としてZn系化合物[Zn(NO_3)_2,ZnSO_4およびZnO],Al系化合物[Al(NO_3)_2およびAl_2(SO_4)_3],Zr系化合物[ZrO(NO_3)_2]およびSi系化合物[Na_2SiO_3](100ppbおよび1μmol/l)を用いて,溶存酸素濃度<58000pph,プレフィルミング処理の有無および試験時間200500hで暴露実験を行ったところ,無添加剤系に比べて鋼材の腐食量(または腐食速度)がZr(特に炭素鋼の場合)およびSi(特にステンレス鋼の場合)系化合物の添加により低下する傾向が見られた。