hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水俣病問題に関するメチル水銀曝露リスクの調査と救済政策のシステムダイナミクス分析

水俣病は1956年に工場排水によるメチル水銀曝露被害として公式確認された。これまで様々な政策的対応や政治的解決が試みられたが、今も被害救済運動・訴訟が続いている。この問題が終焉できないのは、当初の劇症型や胎児性患者救済などの問題から、現在はリスクに曝された地域全体への救済策を求める訴訟へと問題が変質してきたためと考えられる。典型症状の患者救済の後も、更に2度にわたる政治解決が行われ、リスクの高い地域での居住歴や多量の魚食により一定の症状を訴える者への幅広い救済措置として医療費無償の手帳交付や一時金給付などの特別措置がとられた。この結果、指定地域では多くの住民が救済を得たが、これらの措置はこれまで被害がないと思われていた地域にも救済を求める動きを伝搬させていった。その結果、曝露リスク領域は指定地域よりもさらに広かったのだという言説が拡散していった。本研究は、メチル水銀曝露が熊本・鹿児島両県の沿岸や島嶼部から、さらにはるか内陸部にまで及んでいたというリスク言説を科学的に確認するため、社会調査等により水銀曝露した魚介類が、どの経路で、どれほどの量が各地に運ばれ、当時の人々が摂食したのかを調べて、実証的な曝露リスクの評価を試みる。次に問題解決を目指している公共政策が、逆に問題を終わらせないシステムとして駆動する要因がいかなる構造により作り出されるのかについて、システム・ダイナミクス分析によりその解明を行う。これまでの水俣病の解明では、患者の症状や海水、魚介類、毛髪、臍帯などの水銀値から曝露被害が議論されてきたが、発症の原因となる魚介類の曝露状況、捕獲状況、流通状況、摂食可能性などについては十分に解明されていなかった。この研究により、排水口から魚、漁業による捕獲、水揚げから流通(仲買、小売り、行商)、摂食習慣などまで曝露に関する因果関係の解明を進めている。初年度は、メチル水銀曝露を起こす原因となった汚染した魚介類の摂食に至る多段階のリスク経路に関して、漁業に関する当時の資料を発掘し、また漁師、水産業関係者への聞き取り調査を熊本県天草諸島の各沿岸地域や鹿児島県長島、伊佐などの地域で行った。漁業については、当時の水産関係の調査データなど史資料を探索し、漁場、漁法、各漁港毎の出漁先、水揚げ先、それらの地域の患者発生状況や毛髪水銀量調査結果との関係などについて、新た知見と過去のデータを組み合わせた再分析を行った。また地域に暮らす個人の曝露リスク量の推計するために、昭和3040年頃の食生活や、魚食の状況、魚介類の流通や購買慣習、一般的な所得の状況などを聞き取り調査した。また政策過程について、システム・ダイナミクス・モデルの考え方でシミュレーションのプロトタイプモデルを検討した。本研究は、この曝露リスクの時間的・空間的な広がり(昭和3050年代、熊本・鹿児島県域)における曝露リスクを推測するために、実証的なデータの収集を地域住民への聞き取り調査を1年目に準備作業として行ってきた。2年目は引き続き聞き取り調査や史資料の探索と分析を進め、地域毎の曝露リスク推計の検証可能性を高める。またこの政策を巡る歴史的状況をシステム・ダイナミクスにより構造化し、問題を収束しようとするバランス型ループと逆に問題を拡大させる強化型ループが互いに影響しあうフィードバック回路をモデル化するため、仮説にもとづくモデルの開発を行った。2年目は、その開発したモデルに現実の訴訟参加者募集活動や救済措置応募に対する患者団体や弁護士などの社会活動とそれに対する地域コミュニティの反応をデータとして投入し、関心伝搬モデルとして一連の環境政策がいかなる動的反応を起こしてきたのかをシミュレーションする。そこから得られる知見で、公共政策を巡る状況が振動や収束、遅延といった複雑な振る舞いをすることを明らかにする。公害問題の解決政策と問題拡散について理論化を試み、公共政策として問題の終結を図るための知見を得る。今後の年度別研究計画(リスク経路、リスク量の解明、政策過程のシステム・ダイナミクス分析)として、2年目には、九州山地の農山村・都市での聞き取り調査、歴史的事象のデータ化と投入、シミュレーションでモデルの精度の改善を行う。3年目は、島嶼部の調査、シミュレーションによる政策システムの振る舞いの振る舞いや感度分析、研究全体の取りまとめを行う予定である。

本研究は、メチル水銀曝露が熊本・鹿児島両県の沿岸や島嶼部から、さらにはるか内陸部にまで及んでいたというリスク言説を科学的に確認するため、社会調査等により水銀曝露した魚介類が、どの経路で、どれほどの量が各地に運ばれ、当時の人々が摂食したのかを調べて、実証的な曝露リスクの評価を試みる。次に問題解決を目指している公共政策が、逆に問題を終わらせないシステムとして駆動する要因がいかなる構造により作り出されるのかについて、システム・ダイナミクス分析によりその解明を行う。これまでの水俣病の解明では、患者の症状や海水、魚介類、毛髪、臍帯などの水銀値から曝露被害が議論されてきたが、発症の原因となる魚介類の曝露状況、捕獲状況、流通状況、摂食可能性などについては十分に解明されていなかった。この研究により、排水口から魚、漁業による捕獲、水揚げから流通(仲買、小売り、行商)、摂食習慣などまで曝露に関する因果関係の解明を進めている。初年度は、メチル水銀曝露を起こす原因となった汚染した魚介類の摂食に至る多段階のリスク経路に関して、漁業に関する当時の資料を発掘し、また漁師、水産業関係者への聞き取り調査を熊本県天草諸島の各沿岸地域や鹿児島県長島、伊佐などの地域で行った。漁業については、当時の水産関係の調査データなど史資料を探索し、漁場、漁法、各漁港毎の出漁先、水揚げ先、それらの地域の患者発生状況や毛髪水銀量調査結果との関係などについて、新た知見と過去のデータを組み合わせた再分析を行った。また地域に暮らす個人の曝露リスク量の推計するために、昭和3040年頃の食生活や、魚食の状況、魚介類の流通や購買慣習、一般的な所得の状況などを聞き取り調査した。また政策過程について、システム・ダイナミクス・モデルの考え方でシミュレーションのプロトタイプモデルを検討した。本研究は、この曝露リスクの時間的・空間的な広がり(昭和3050年代、熊本・鹿児島県域)における曝露リスクを推測するために、実証的なデータの収集を地域住民への聞き取り調査を1年目に準備作業として行ってきた。2年目は引き続き聞き取り調査や史資料の探索と分析を進め、地域毎の曝露リスク推計の検証可能性を高める。またこの政策を巡る歴史的状況をシステム・ダイナミクスにより構造化し、問題を収束しようとするバランス型ループと逆に問題を拡大させる強化型ループが互いに影響しあうフィードバック回路をモデル化するため、仮説にもとづくモデルの開発を行った。2年目は、その開発したモデルに現実の訴訟参加者募集活動や救済措置応募に対する患者団体や弁護士などの社会活動とそれに対する地域コミュニティの反応をデータとして投入し、関心伝搬モデルとして一連の環境政策がいかなる動的反応を起こしてきたのかをシミュレーションする。そこから得られる知見で、公共政策を巡る状況が振動や収束、遅延といった複雑な振る舞いをすることを明らかにする。公害問題の解決政策と問題拡散について理論化を試み、公共政策として問題の終結を図るための知見を得る。今後の年度別研究計画(リスク経路、リスク量の解明、政策過程のシステム・ダイナミクス分析)として、2年目には、九州山地の農山村・都市での聞き取り調査、歴史的事象のデータ化と投入、シミュレーションでモデルの精度の改善を行う。3年目は、島嶼部の調査、シミュレーションによる政策システムの振る舞いの振る舞いや感度分析、研究全体の取りまとめを行う予定である。「その他」の経費で考えていた聞き取り調査のテープ起こし作業代が初年度想定していたよりも少なかったため次年度使用額が発生した。次年度は計画的な調査を行い、適正な執行となるよう留意して研究を進める。
弱い相互作用下での原子衝突過程の理論的研究

Dalgarno教授、Zygelman教授及びDagarno教授の共同研究者であるStancil博士らと共同でmeVより低い極低エネルギーにおけるイオンや原子-原子衝突による非弾性散乱過程、特に電荷移高とスピン変換過程を精度よく取り扱える理論の枠組みを整備した。そしてその理論に基づき、幾種かの衝突系について具体的な計算を実施した。特に極低エネルギーでの原子衝突は分子表示の抽象が正しいと考えられ、この表示の場合electron translationfactor(ETF)をどのように理論に取り入れるかが大きな問題となっている。我々はこのETFの取り扱いについて近似的な解を提唱した。本研究で取り扱った衝突系は、Si4+He,H+F,Si2++He,Al2++H,C^<2+>+H等で研究の成果は論文、国際・国内学会発表で報告した。また、Dalgarno、Stancil、季村はGEC等の国際学会で招待講演を行った。ここで研究した衝突系は天体物理、医療物理、核融合等の応用分野で重要な役割をはたしている素過程であり、衝突系の衝突ダイナミックスの知見、電荷移行断面積等のデータが早急に必要とされている。さらに上記したいくつかの衝突系における我々の電荷移行過程についての研究に触発され、実験的断面積測定が行われ、我々の理論の精度についての検証が可能となった。Bose-Einstein Condensationにおける原子衝突を取り扱うための基礎衝突データの蓄積を行った。Dalgarno教授、Zygelman教授及びDalgarno教授の共同研究者であるStancil博士らと共同で極低エネルギー(meV)におけるイオン/原子-原子衝突による非弾性散乱過程、特に電荷移行過程を精度よく取り扱つかえる理論の枠組みを整備した。そしてその理論に基づいて幾種かの衝突系について具体的な計算を実施した。特に極低エネルギーでの原子衝突は電子の軌道速度が重粒子の相対速度より速く衝突系が擬分子状態を作っていると考える、分子表示の描像が正しいと考えらる。この表示の場合electron translationfactor(ETF)をどのように理論に取り入れるかは今持って明らかではないが、我々はこのETFの取り扱いについて近似的な解を提唱した。本研究で取り扱った衝突系は、Si^<2+>+H,H^++S,Si^<3+>+He,H^++P,C^<2+>+H等で研究の成果は論文、国際・国内学会発表で報告した。また、Dalgarno,Stancil,季村、及び島村は原子物理の国際学会で招待講演を行った。ここで研究した衝突系は天体物理、医療物理、核融合等の応用分野で重要な役割をはたしている素過程であり、衝突系の衝突ダイナミックスの知見、電荷移行断面積等のデータが早急に必要とされていた。さらに上記した幾つかの衝突系における我々の電荷移行過程についての研究に触発され、実験的断面積測定が行われ、我々の理論の精度についての検証が可能となった。来年度はさらに衝突エネルギーの低い場合について取り扱えるよう我々の理論を拡張・整備していき、Bose-Einstein Condensationにおける原子衝突を取り扱える様目指していく。Dalgarno教授、Zygelman教授及びDalgarno教授の共同研究者であるStancll博士らと共同でmeVより低い極低エネルギーにおけるイオンや原子-原子衝突による非弾性散乱過程、特に電荷移高とスピン変換過程を精度よく取り扱える理論の枠組みを整備した。また、Dalfarno、Stancil、季村はGEC等の国際学会で招待講演を行った。

ここで研究した衝突系は天体物理、医療物理、核融合等の応用分野で重要な役割をはたしている素過程であり、衝突系の衝突ダイナミックスの知見、電荷移行断面積等のデータが早急に必要とされている。さらに上記したいくつかの衝突系における我々の電荷移行過程についての研究に触発され、実験的断面積測定が行われ、我々の倫理の精度についての検証が可能となった。Bose-Einstein Condensationにおける原子衝突を取り扱うための基礎衝突データの蓄積を行った。
磁気軸移動による超高エネルギ-粒子の閉じ込めに関する研究

ヘリオトロン型閉じ込め装置における高速イオンの軌道損失量の改善を目的として磁気軸シフトの効果を調べた。高速イオン(エネルギ-20ー23keV)は、短パルス(20ms)の中性粒子入射装置NBIより生成され、ほぼ磁場に垂直な速度成分を持つ粒子として振る舞う。ト-ラス装置の上部に取り付けた中性粒子エネルギ-分析器により、この入射イオンがプラズマ中の中性原子と衝突して乗じる高速中性粒子即を検出し、ト-ラス方向の空間分布を測定した結果、以下の事が判明した。1.高速中性粒子束の空間分布はト-ラス内側に約35cm偏っている。2.この空間分布は磁気面の方形や磁気軸の移動によらずほぼ一定である。3.磁気面の外側に周回する高速粒子の存在を確認できた。以上の測定結果は粒子軌道理論と比較することができる。即ち、ヘリカル磁場リップルに深く捕捉された粒子はその軌道に沿って磁場の極小値を通りながらト-ラスを周回する。この軌道は、ト-ラス効果によりその中心が幾何軸よりΔ=εt(a)/2εh(a)×aだけずれる事が知られている。ここでεt(a)=a/R(小半径と大半径の比)及びεh(a)はヘリカリップルを表す。ヘリオトロンEの値を用いるとΔ34cmとなる。このズレはΔは捕捉粒子束分布の内側へのズレとよく一致している。垂直磁場印加による磁気軸の移動は磁気面の主半径方向の移動をもたらすが、磁場の等高線には影響を与えない。捕捉粒子は、磁場の極小値に沿って周回するため磁気面と独立な軌道を描く。実験結果は磁気軸の±6cm程度の移動に対して空間分布が不変であった。この結果はこうした軌道理論の予想とよく一致している。高速イオン(エネルギ-20-23keV)は、短パルス(20ms)の中性粒子入射装置NBIより生成され、ほぼ磁場に垂直な速度成分を持つ粒子として振舞う。ト-ラス装置の上部にとり付けた中性粒子エネルギ-の分析器により、この入射イオンがプラズマ中の中性原子と衝突して乗じる高速中性子粒子即を検出し、ト-ラス方向の空間分布を測定した結果、以下の事が判明した。1.高速中性子束の空間分布はト-ラス内側に約3-5cm傾っている。2.この空間分布は磁気面の変形や磁気軸の移動によらずほぼ一定である。即ち、ヘリカル磁場リップルに深く捕足された粒子はその軌道に沿って磁場の極小値を通りながらト-ラスを周回する。この軌道は、ト-ラス効果によりその中心が幾何軸より△=εt(a)/2εh(a)×aだけずれる事が知られている。ここでεt(a)=a/R(小半径と大半径の比)及びεh(a)はヘリカルリップルを表わす。ヘリオトロンEの値を用いると△34cmとなる。このずれ△は捕足粒子束分布の内側へのずれとよく一致している。捕足粒子は、磁場の極小値に沿って周回するため磁気面と独立な軌道を描く。

ヘリオトロン型閉じ込め装置における高速イオンの軌道損失の改善を目的として磁気軸シフトの効果を調べ、その結果を数値解析した。高速イオン(エネルギ-20ー23KeV)は、短パルス(20ms)の中性粒子入射装置NBIより生成され、ほぼ磁力線に垂直な速度成分を持つ粒子として振舞う。ト-ラス装置の上部にとりつけた中性粒子エネルギ-分析器をポロイダル断面内で駆動する事により、高速イオンの閉じ込められる空間構造を調べる.一方赤道面内水平にとりつけた分析器を用いてNBIパルスオフ後の粒子束の減衰を測定した。この二通りの測定により以下の事実が判明した。1.高速中性粒子束の空間分布はト-ラス内側に35cm傾っている。2.このシフト量は、磁気面の変形や磁気軸の移動によらずほぼ一定である。3.最外殻磁気面の外側に周回する高速粒子の存在を確認できた。4.パルスオフ後の減衰時間は、磁気軸シフトと相関があり少し内側にシフトした場合が最も長い.以上の結果をヘリカル系の軌道理論及びフォッカ-プランク方程式の非定常解と比較した。実験で観測された内側へのずれは次の様に理解できる。磁力線に垂直な速度をも持つ捕捉粒子は磁気線に沿って磁場の極小値を通りながらト-ラスを周回する粒子軌道面を形成するがその中心はト-ラス効果によりトロイダル及びヘリカルリップルの比だけずれる。この値はヘリオトロンEでは34cmであり極めて良い一致を示す。又フォッカ-プランク方程式の解により減衰過程をよく再現でき、速度空間の損失を考えると、内側への磁気軸シフトで最も閉じ込めが良い事を説明できる。
CBMを利用したキチンを基盤とする

好アルカリ性Bacillus sp.J813株由来キチナーゼは,触媒ドメイン,フィブロネクチンタイプIII様ドメイン(FnIIID)およびキチン結合ドメイン(ChBD)から構成される。Arg-Gly-Asp(RGD)配列は,細胞外マトリックス分子フィブロネクチン中に存在し,細胞表面レセプターのインテグリンを介して細胞と相互作用する。RGDを融合した各種FnIIID/ChBDおよびChBDタンパク質を調製し,その性質を調べた。融合タンパク質はキチン結合能,インテグリン結合能および細胞接着能を示した。本研究では,好アルカリ性細菌J813株が生産するキチナーゼ(ChiJ)に含まれるフィブロネクチンタイプIII様ドメイン(FnIIID)やキチン結合ドメイン(ChBD)といった付加ドメインを用い,キチンを基盤とする新規細胞培養用人工マトリックスの創製を目指す。平成21年度は,FnIIID/ChBD領域ないしChBD領域に対してRGD配列を導入し,インテグリンとの相互作用を調べることとした。すでに構築しているFnIIID/ChBDおよびChBD遺伝子の高効率発現系を用い,RGD配列を付加したFnIIID/ChBDおよびChBDの組換えタンパク質を調製した。その際,RGD配列の導入部位はFnIIID/ChBDないしChBDのN末端あるいはC末端,さらにはFnIIIDの内部とし,それらを適宜組み合わせて導入した各種組換えタンパク質も調製した。大腸菌が生産した各種組換えタンパク質の精製を行い,キチンへの結合能ならびにインテグリンとの相互作用を調べた。その結果,いずれの組換えタンパク質もキチンへの結合能を有し,またRGD配列を導入した組換えタンパク質はインテグリンと相互作用することが明らかとなった。また,RGD配列を付加したFnIIID/ChBDおよびChBD組換えタンパク質を培養フラスコ底部に固定化した後,モデル細胞のマウスフィブロブラストを播種した結果,当該細胞が周囲に足を伸展した形で接着することが示された。平成21年度は,FnIIID/ChBD領域ないしChBD領域に対してRGD配列を導入した各種組換えタンパク質を調製し,それらがインテグリンと相互作用すること,そして各種組換えタンパク質を固定化した培養フラスコにマウス繊維芽細胞が接着可能であることを明らかにした。平成22年度は,上で調製した組換えタンパク質を固定化した培養フラスコ上に,マウス由来のモデル細胞だけでなく,ヒト繊維芽細胞も接着可能であること,そしてその細胞接着がインテグリンを介したものであることを明らかにした。さらに,RGD配列を付加したFnIIID/ChBDおよびChBD組換えタンパク質に対し,さらにPHSRN配列の導入を試みた。その際,同時にさらに多くのRGD配列の導入も試みた。大腸菌が生産した各種組換えタンパク質の精製を行い,キチンへの結合能ならびにマウス繊維芽細胞接着能を調べた。その結果,一部の組換えタンパク質においては,RGD配列およびPHSRN配列の導入により不溶性キチン結合能を失うことがわかった。一方で,FnIIID/ChBDのN末端およびC末端にRGD配列を導入し,さらにFnIIID領域の内部にRGD配列およびPHSRN配列を導入した組換えタンパク質R-F(P,R')/B-Rが,キチン結合能と高いマウス繊維芽細胞接着能を有することが明らかとなった。本研究では,好アルカリ性細菌J813株が生産するキチナーゼ(ChiJ)に含まれるフィプロネクチンタイプIII様ドメイン(FnIIID)やキチン結合ドメイン(ChBD)といった付加ドメインを用い,キチンを基盤とする新規細胞培養用人工マトリックスの創製を目指す。平成21年度は,FnlllD/ChBD領域ないしChBD領域に対してRGD配列を導入した各種組換えタンパク質を調製し,それらがインテグリンと相互作用すること,そして各種組換えタンパク質を固定化した培養フラスコにマウス繊維芽細胞が接着可能であることを明らかにした。平成22年度は,上で調製した組換えタンパク質を固定化した培養フラスコ上に,インテグリンを介してヒト繊維芽細胞が接着可能であることを明らかにした。さらに,RGD配列を付加したFnlIID/ChBDおよびChBD組換えタンパク質に対し,さらに多くのRGD配列やPHSRN配列を導入することで,高いマウス繊維芽細胞接着能を有することを明らかにした。平成23年度は,ChBDのキチン結合能向上を目指し,ChBDとグルタチオンーS-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質GST-ChBDを用いたタンパク質工学検討を行った。アミノ酸置換を導入した融合タンパク質の結合解析の結果,Trp541およびTrp542がChBDのキチン結合に重要であることが明らかとなり,ChBDは当該芳香族アミノ酸を介したスタッキング相互作用により不溶性キチンと結合すると推察された。

そこで,ChBDの不溶性キチン結合能の向上を目的として,分子表面に新たに芳香族アミノ酸の導入を試みた。Trp541およびTrp542と直線的に並ぶ位置にTrpを導入することで,全体としての親和性は低下したものの,キチン分子上の認識可能部位が増えたことが示唆された。
Notchシグナル伝達系を介したエナメル上皮腫の分化制御機構の解明

エナメル上皮腫細胞株(AM-1)を用いたNotchシグナル伝達系の機能解析Notch1レセプターの細胞外ドメインを切り離したtruncated type Notch1(tNotch1)がリガンド非依存的に細胞内シグナルを恒常的に活性化させることが知られている。前年度の研究では、tNotch1を強制発現させるplasmid DNAをAm-1細胞内に遺伝子導入することでNotch1過剰発現モデルの作成を試みた。本年度は、Notch1を過剰発現するAM-1細胞(tNotch AM-1)を用い、Notch1がコードする遺伝子群の解析を行なった。RT-PCRおよびWestern blotting法にてNotchシグナル系の下流に存在するHES1、HES5、Hey1の発現がコントロール群と比べ有為に強く認められた。さらに、アンチセンス法およびsiRNA法により、Notchシグナル系をノックダウンすると、amelogenin、ameloblastinなどの歯原性上皮のマーカーの発現が有意に上昇した。一方、HES1、HES5、Hey1の発現は有意に低下していた。また、エナメル上皮腫組織標本において、tNotch1の発現を免疫組織学的に検索したところ、ほとんどの細胞において発現が認められなかった。これらの実験結果から、エナメル上皮腫ではNotchシグナル伝達系が何らかの原因により十分に機能していないため、分化が進まず、未分化のまま増殖していることが示唆された。1.エナメル上皮腫摘出標本におけるNotchシグナル伝達系関連蛋白の発現の検索→Notch1およびJagged1は腫瘍実質および間質に発現が認められ、Hes1は腫瘍実質の細胞質に発現していた。また、エナメル芽細胞の分化マーカーであるamelogeninは腫瘍細胞および間質ともに発現は認められなかった。中間層細胞の分化マーカーであるalkaline phosphatase(ALP)は間質に発現が認められたが、腫瘍細胞には発現していなかった。2.エナメル上皮腫細胞株(AM-1)におけるNotchシグナル伝達系関連遺伝子およびその産物の発現の検索→Notch1およびJagged1は、AM-1において細胞膜および細胞質に発現していた。Hes1細胞質に軽度発現していたが、細胞核での発現は認められなかった。amelogeninおよびALPは発現していなかった。→Notch1、Jagged1およびHes1はAM-1において発現していた。amelogeninは発現が認められなかった。C.Notch1レセプター、Jagged1、Hes1、amelogenin、およびALPの発現をWestern blotting法により確認した。→AM-1の細胞質分画ではNotch1レセプター、Jagged1、Hes1は発現していたが、amelogenin、およびALPは発現が認められなかった。一方、細胞核分画では、いずれの蛋白質も発現が認められなかった。エナメル上糸腫細胞株(AM-1)を用いたNotchシグナル伝達系の機能解析前年度の研究により、われわれの研究グループはNotchシグナル伝達系に関与する遺伝子産物がエナメル上皮腫組織にて発現していることを確認した。また、その発現は主にエナメル上皮腫の腫瘍細胞に強く発現していた。そこで、本年度は当科で樹立したエナメル上皮腫細胞株(AM-1)を用いたNotchシグナル伝達系の機能解析を行うにあたり、Notch1過剰発現モデルの作成を試みた。Notch1レセプターの細胞外ドメインを切り離したtruhcated type Notch1(tNotch1)はリガンド非依存的に細胞内シグナルを恒常的に活性化きせることが知られている。そとで、tNotch1を発現させるplasmid DNAをAM-1細胞内に遺伝子導入することでNotch1過剰発現モデルの作成を試みた。Notch1を過剰発現するAM-1(tNotch AM-1)はRT-PCRおよびWestern blotting法にてtNotch1をコントロール群と比べ有為に強い発現が見られ、さらにtNotch1抗体を用いた免疫染色においても細胞質内および細胞核に強く発現が認められた。歯原性上皮の分化マーカーの発現様式をRNA、タンパク質レベルで検索したところ、エナメル芽細胞の分化マーカーであるamelogeninの発現の上昇が確認された。しかしながら、細胞増殖活性はコントロール群と比べて有為差は認められなかった。今後は、本研究モデルを用いてさらに機能実験を行う予定である。
思索と創造のダイナミズム-近代ドイツにおける精神の展開の再検討-

本研究は近代ドイツ文学にみられる多様な創造的精神の形成過程を克明にたどり、その歴史的意義と限界、並びにその普遍性に現在的アクチュアリティーを向うことによって、われわれをとりまく危機的な文化状況を乘越える方途を探る目的で進められてきた。61年度においても個別的研究と平行して数度にわたる共同の研究会が持たれた。この過程を通じて、近代ドイツ精神の展開を啓蒙主義とそれに連動するカントに端を発するドイツ・イデアリスムスの思想運動において跡づける試みがなされた。この思想運動はカント的アンティノミーの創造的克服をめぐっての運動であったと特色でけることが出来るが、われわれはこのような試みを詩人の創作活動にも見てとることが出来ると考えた。そしてそこにはむしろ抽象的思考の網目から落ちた新たな思索への契機が含まれていると期待出来た。本年度が本研究の最終年度にも当り、一定の研究成果を公けにする必要もあって、徒らにテーマが拡散するのを防ぐため、以上のような共同討議を踏まえながら「認識と実践との関連」という論点に立って個別研究に専心することにした。長沼はゲーテを、藤原はヘルダーリンを、青山はノヴァーリスを主たる研究対象としてこれを行った。そして関本は今日的な批判理論をも視野におさめながら文学受容の観点から近代ドイツ精神の批判的検討を行った。この結果これらの詩的世界に当代の思想家たちの思想をある意味で先取りし、あるいはそれを越えて今日の思想家たち(例えばハイデッガー,ロムバッハ,シュミッツ,ハーバーマス等)の問題意識にも通底するものがあるのを感じさせた。現在本研究は新たなメンバーをも加えて急ピッチで進められており、有意義な成果が期待されている。この成果は現在出版計画が進められている論集に発表するつもりである。
ロボット体表面に配置された多眼高速視覚ネットワークによる視覚サーボ制御

従来の知能ロボットでは,使用するカメラ台数は少数に抑えられ,設置場所も人間のように頭部に装着するか,ハンドアイとして手先に装着するかのどちらかであり,視界は狭く,オクルージョンによる死角が頻繁に生じるという問題があった。そのため,複雑なタスクでは成功率が上がらず,作業速度も人間以上に遅くなっていた。本課題ではこの問題を解決するために,小型高速カメラをロボットの体表に高密度で配置することで,「無死角性」と「高速性」を実現する多眼高速ビジョンネットワークシステムを実現する。
有機強誘電体超薄膜を用いたローラブル超高感度赤外イメージセンサーの開発

高分子フィルム上に有機強誘電体を薄膜形成することで、鉛フリーなローラブル高感度赤外センサーの開発を目指した。黒体炉からの放射赤外線に対する焦電応答特性を解析した結果、下部電極としては赤外線反射率が高く安定なDEヒステリシス特性を示す金薄膜が、上部電極としては赤外線を高効率熱変換するクロム電極が適することを示した。またデバイス湾曲形態におけるセンサー駆動、同一フィルム基板上に複数形成した素子の独立動作を確認し、フレキシブル有機赤外センサーとしての可能性を示した高分子フィルム上に有機強誘電体を薄膜形成することで、鉛フリーなローラブル高感度赤外センサーの開発を目指した。またデバイス湾曲形態におけるセンサー駆動、同一フィルム基板上に複数形成した素子の独立動作を確認し、フレキシブル有機赤外センサーとしての可能性を示した本研究では「有機強誘電体」を用いてフレキシブル基板上に赤外センサーを形成し、ローラブルな1次元または2次元センサアレイの実現を目指し、有機強電材料・基板材の最適化によるセンサ性能の最大化とデバイス変形に伴う構造的、電気的特性変化を詳細検討し、湾曲耐久性の高いデバイス構造への指針づけを行っていく。本年度は、焦電型センサーへの応用上、不可欠なフレキシブル基板上への有機強誘電体超薄膜の形成と焦電物性・強誘電物性の測定を行った。低熱容量でフレキシブルなポリイミド・フィルムを基板として用いて強誘電体キャパシタ構造を形成し、焦電物性と強誘電物性の測定をおこなった。特に、赤外光入射に伴う分極応答感度を向上させるため、上部電極には赤外光を吸収しやすく、下部電極には反射しやすい材料を選択し、ポリイミド/Au/VDF/Cr構造とした。石英基板に比較して誘電結晶相(II型)の混在比率が多少多いことが確認されたが、IV特性からは鋭い分極反転電流ピークを観測し、石英基板上のデバイスと遜色ない残留分極値(100-130mC/cm2)の発現に成功した。作製した焦電型有機赤外センサーに黒体炉から発生させた赤外光をチョッピングして入力し、光変調に伴う充電電荷の変化を電圧/電流計測した。その測定結果から赤外光に対する応答特性を評価した。その結果、分極処理したセンサ素子からは赤外光ON/OFFに伴って微分応答する電流/電圧特性が観測された。分極未処理なセンサからは応答性が観測されないことから、有機強誘電分子の分極変化に依存した焦電電流であることが分かった。また、フィルム上に形成した有機強誘電体薄膜デバイスでは、フィルム変形に伴う逆圧電応答特性も観測され、湾曲センサーとしての応用も可能であることが示唆された。本研究では、「有機強誘電体」を用いてフレキシブル基板上に赤外センサーを形成し、高感度かつローラブルなセンサアレイ実現を目的としている。熱型の赤外線検出器である焦電型赤外線センサの高応答化においては、入射赤外光を効率的に熱変換する必要があり、上部電極として高い赤外-熱変換材料、下部電極としては素子内に赤外光を閉じこめるため高反射材料を選択することが望ましい。そこで、Au, Al, Cr, Pt, Cuを電極材料として上下電極に用いた強誘電性キャパシタを形成し、そのデバイス動作と残留分極量の特性評価を行った。上部電極をAlに固定し、下部電極の金属依存性を観測した結果、全ての金属薄膜において誘電(DE)ヒステリシスが得られるものの、表面ラフネスの大きなCu, Crにてデバイス動作の歩留まりが悪化した。またAu,Ptなど貴金属薄膜では分極反転電流ピークの半値幅低下が観測された。一方、下部電極をAlに固定して、上部電極の金属依存性を観測したところ、プロセス温度の高いAu, Pt, Cu電極において、膜中への金属拡散のためデバイス短絡現象が多く観測された。総じて、下部電極としては赤外線の反射率が高く表面ラフネスが小さく、安定的なDEヒステリシス特性を示す金薄膜が適しており、また上部電極としては赤外線を効率よく熱変換するためクロム電極が適していることが分かった。石英基板だけでなく、ポリイミド基板上にてキャパシタ型センサ構造を形成し、そのヒステリシス測定と湾曲に伴う誘起電荷の観測を行い、湾曲状態でのセンサ計測につながる電気測定が可能であることを示した。本研究では、「有機強誘電体」を用いてフレキシブル基板上に赤外センサーを形成し、高感度かつローラブルなセンサ実現を目的とした。本年度はフィルム基板上にAu/有機強誘電体/Cr構造のセンサ素子を複数形成し、赤外センサ信号の最大化を目指した素子構築と改良を実施した。成膜として従来実績のある低温基板への真空蒸着法を実施すると共に、室温雰囲気下での配向膜形成を目指し摩擦転写法による成膜を試み、その薄膜構造を詳細解析した。その結果、本デバイスにおいて有機焦電体の膜厚を500nmに固定して基板材フィルムの厚み依存性を確認した所、フィルム厚みが薄いほど、熱的な素子アイソレーションがおこり、入射赤外線に対する焦電応答性が高感度に出力された。一方でフィルム極薄化に伴って、デバイスを取り巻く環境ノイズを拾いやすくなり、圧電性雑音が増えることが示唆された。

また本有機センサの赤外吸収スペクトルは有機焦電体及び上部Cr電極の厚みに依存してピーク位置がシフトした。これは下部電極、焦電体、上部電極にてファブリペロー共振構造が形成されていることを示唆している。一方、摩擦転写法により形成した強誘電性高分子の1軸配向膜をテンプレートとして強誘電性低分子を真空蒸着成膜したところ、有機/有機界面でのエピ成長特性から室温成膜にて配向性有機強誘電性低分子膜の形成と誘電ヒステリシス実現にはじめて成功した。これら形成した有機センサ素子をFET接続して信号増幅・検出し、ノイズシールドを施したT05型カンパージに実装し、その動作確認に成功した。加えて、有機赤外センサのフレキシブル性を検証し、デバイス湾曲形態においても赤外線センサとして動作できることを確認した。
完新世の地球環境変動に対するサンゴ礁堆積物生産量変動モデルの確立

本年度は,ハテノハマで堆積物コアを2箇所で掘削した。そのうち高浜から掘削したコアSC-2(全長138cm)を主に分析した。コアの堆積相を記載をした後に堆積物試料を採取し,粒度・形状組成,有孔虫群集組成,星砂の摩耗度組成を調べた.また,最下層の保存の良い太陽の砂について放射性炭素年代を測定した.その結果,コアの堆積相は,大潮平均高潮位面を境に,大きく2つのユニットに分けられる.大潮平均高潮面「以上」では極粗粒砂粗粒砂の粒度が周期的に変化する砂層からなり,「以下」ではサンゴ片を含む大礫中礫の礫層となる.形状組成は大潮平均高潮位面「以下」の層で,円形度が低くなる.粒度・分級度を基に表層堆積物試料とコア試料の堆積物特性を比較すると,大潮平均高潮位面「以上」の層では表層堆積物と類似するが,「以下」の層では類似しておらず,粒度は粗く分級度が悪い.有孔虫群集組成では粒度の粗い試料において太陽の砂の比率が高くなる傾向を示す.星砂摩耗度組成では,全体的に大きな変化はみられないが,最下層から比較的状態の良い“棘あり"の星砂が多くなる.SC-2最下層の太陽の砂の放射性炭素年代は,約5000年前を示す.本年度は,昨年度までの成果を日本地球惑星科学連合大会や日本サンゴ礁学会で発表した。また,昨年度に引き続き日豪サンゴ礁地形学シンポジウムとワークショップを九州大学で開催した。・ハテノハマの堆積物コアの採取に成功し,分析が着実に進んでいる。・3年度までの研究結果が蓄積され,成果がまとまりつつある。・日豪国際共同研究が継続して実施されている。・論文の公表を進める。・日豪共同研究交流を発展させる。・4年度目にあたり,次の方向性の検討を開始する。8月に久米島ハテノハマ海域において、国際合同調査を約10日間実施した。九州大学菅浩伸教授を研究代表者とする科研費基盤研究(S)の研究グループや、JSPS外国人研究者招聘(短期)制度で来日していたシドニー大学Ana Vila Concejo准教授とその大学院生など合計10名が参加した。マルチビーム測深による海底精密地形測量、超音波ドップラー流速計を用いた流向流速計測や水圧計を用いた波浪計測、スクーバ潜水による堆積物試料採取などを行った。調査期間中に台風が直撃し、台風前後の波浪場のデータや堆積物試料を採取することができた。現在、海底地形データや波浪観測データを解析中である。10月に堆積物の粒子径・形状分析装置を導入した。既に分析精度の確認や分析手法の確立を終えた。予察的に10試料の粒度組成・粒子形状データが得られており、ハテノハマ海域の東西2測線に沿った堆積物の粒度や分級度・円磨度の変化が明らかになりつつある。現在、堆積物の粒度分析とともに、生砕物組成や有孔虫群集の分析を進めている。同時に放射性炭素年代測定用試料の選定や前処理を進めている。・精密地形データを取得済みで、現在データ解析を進めている。・波浪場の物理観測データの取得に成功し、現在データ解析を進めている。・表層堆積物を合計44試料採取し、分析が進められている。本年度は,ハテノハマ周辺で採取した表層堆積物計26試料について,粒度組成と形状分布,生砕物組成(>2.0 mm径,2.0-0.5 mm径),有孔虫組成(2.0-0.5 mm径),粉末X線回析(XRD)による鉱物組成(<0.5 mm径)を調べた.また,有孔虫の中でも星砂を摩耗度によってall(棘が全て残っている個体)・some(棘が1本以上残っている個体)・痕跡あり(棘はないが,いぼ状の痕跡が残っている個体)・痕跡なし(棘もいぼも全くない個体)の4段階に分類し,比率を求めた.また,殻の変色や破損がみられる個体の比率も求めた.さらに,堆積物の生産年代を調べるために,東京大学大気海洋研究所にて,放射性炭素年代(サンゴ片3試料・有孔虫3種計31試料・バルク細粒堆積物12試料・北列と中央列の原地性サンゴ化石7試料)を測定し,暦年代へ較正した.これらの分析の結果,異なる粒度における堆積物の生産場や生産年代,州島周辺や水路を通じた堆積物の運搬経路と運搬時間,ハテノハマ州島の形成過程と完新世後期の海水準変動や地殻変動との関係について明らかにすることができた。今後,ハテノハマ州島周辺堆積物の生産年代がある特定の時期に集中する原因を探る予定である。9月にオーストラリア・シドニー大学において日豪サンゴ礁地形学ワークショップ(JASAG)を開催し,昨年度から始まった共同研究の予察的成果を議論した。また,公開ワークショップも開催した。今後の日豪サンゴ礁共同研究を推進するために,日本とオーストラリアから合計40名近くの研究者が参加し,今後の共同研究課題を提案し,議論した。沖縄県瀬底島で行った本研究課題の予備研究成果が日本サンゴ礁学会誌に受理された。・表層堆積物の堆積学的分析と放射性炭素年代の結果が得られた。・ハテノハマとその周辺の地形データが得られた。・ハテノハマとその周辺サンゴ礁海域の形成モデルの概要を作ることができた。

・日豪国際共同研究の研究集会をシドニー大学で開催した。本年度は,ハテノハマで堆積物コアを2箇所で掘削した。そのうち高浜から掘削したコアSC-2(全長138cm)を主に分析した。コアの堆積相を記載をした後に堆積物試料を採取し,粒度・形状組成,有孔虫群集組成,星砂の摩耗度組成を調べた.また,最下層の保存の良い太陽の砂について放射性炭素年代を測定した.その結果,コアの堆積相は,大潮平均高潮位面を境に,大きく2つのユニットに分けられる.大潮平均高潮面「以上」では極粗粒砂粗粒砂の粒度が周期的に変化する砂層からなり,「以下」ではサンゴ片を含む大礫中礫の礫層となる.形状組成は大潮平均高潮位面「以下」の層で,円形度が低くなる.粒度・分級度を基に表層堆積物試料とコア試料の堆積物特性を比較すると,大潮平均高潮位面「以上」の層では表層堆積物と類似するが,「以下」の層では類似しておらず,粒度は粗く分級度が悪い.有孔虫群集組成では粒度の粗い試料において太陽の砂の比率が高くなる傾向を示す.星砂摩耗度組成では,全体的に大きな変化はみられないが,最下層から比較的状態の良い“棘あり"の星砂が多くなる.SC-2最下層の太陽の砂の放射性炭素年代は,約5000年前を示す.本年度は,昨年度までの成果を日本地球惑星科学連合大会や日本サンゴ礁学会で発表した。また,昨年度に引き続き日豪サンゴ礁地形学シンポジウムとワークショップを九州大学で開催した。・ハテノハマの堆積物コアの採取に成功し,分析が着実に進んでいる。・3年度までの研究結果が蓄積され,成果がまとまりつつある。・日豪国際共同研究が継続して実施されている。・ハテノハマの州島や沿岸砂質堆積物の時系列変化を明らかにするために、砂質堆積物の採取に適した簡易式バイブロコアを開発する。・オーストラリアとの国際共同研究を進めるために、9月にシドニー大学を訪問し、昨年度の研究成果に関するワークショップを開催する。・生態班・飼育班の研究が遅れている。この原因として、この分野の研究分担者がいないことが挙げられる。今後は連携研究者との相談を密にするとともに、大学院生を募集したり、生態関係の共同研究者・ポスドクを募るなどを検討する。・ハテノハマおよびその周辺において堆積物コアを掘削する。・ハテノハマ周辺表層堆積物の堆積学的・年代測定結果を公表する。・ハテノハマおよびその周辺海域の地形データを公表する。・日本で日豪共同研究の研究集会を開催する。・論文の公表を進める。・日豪共同研究交流を発展させる。・4年度目にあたり,次の方向性の検討を開始する。
Machine Learningによる気体分子散乱特性予測と機能性ナノ界面の探索

本研究では,マイクロ・ナノスケールの気体の熱流動特性の正確な把握に必要な界面での気体分子散乱特性の解明に向けて,機械学習の手法を取り入れ,原子レベルの界面状態の相違による気体分子散乱挙動の予測に有効な機械学習モデルを確立後,気体ーナノ構造界面における気体分子散乱特性に与える影響要因やその散乱メカニズムを基礎的レベルで明らかにし,統一的な知見を得ることを目的としている.本年度は,気体分子に単原子分子,界面として最も典型的な遷移金属表面の系を取り上げ,分子動力学解析後の気体分子散乱データと界面情報との関連性・独立性を精査し適切な機械学習でのモデル化を検討した.具体的には,アルゴン気体分子と平滑な白金固体表面に水分子が物理吸着した表面との干渉を分子動力学法に基づき解析し,得られたアルゴン気体分子の散乱データを用いて,水分子の吸着度合に応じてアルゴン気体分子の速度分布関数がどのように変化するかの予測を教師あり学習により調査した.線形基底関数モデルから予測された値を基に,反射分子に対する速度分布関数を構築した際,分子動力学解析から取得されたデータに基づく分子速度分布関数を比較的よく再現していることが確認され,モデルの有効性が示唆された.次に,用意した計算系において巨視的な流れの速度勾配を有する場合に,それらの流れの違いによる気体分子の速度分布関数の予測への影響について,モデルの次元を拡張して考慮できるよう改善を実施している.本年度は,単原子分子のアルゴン気体分子を対象に,白金固体表面上の水分子の吸着分子数の違いによる気体分子散乱特性を分子動力学解析により求め,得られた分子速度のデータを用いてガウス関数によりフィッティングした各パラメータに対して,教師あり学習を実施した.固体表面での水分子の物理吸着度合いの違いに対するアルゴン気体分子の分子速度分布関数を予測するための線形基底関数モデルの構築を行い,相当する分子動力学解析結果に基づく分子速度分布関数と比較し,提案したモデルの妥当性が確認された.今後は,構築した気体分子の分子速度分布関数を予測するモデルの改善を行うとともに,適切な機械学習モデルを用いて任意の界面に対する気体分子の運動量やエネルギー交換の度合いを表すマクロな物理量の予測を行い,任意界面に対する分子動力学解析の結果と,機械学習モデルにより得られた特性とを比較し,機械学習で構築されたモデルの精度の影響を吟味する予定である.また,固体表面における気体分子の散乱特性への影響因子の度合を詳細に把握するために,固体表面性状以外にも系の巨視的な熱流動状態の違いによる気体分子散乱特性予測のための機械学習モデルについても精査し,より汎用性のある予測モデルの構築および拡張を検討する予定である.本研究では,マイクロ・ナノスケールの気体の熱流動特性の正確な把握に必要な界面での気体分子散乱特性の解明に向けて,機械学習の手法を取り入れ,原子レベルの界面状態の相違による気体分子散乱挙動の予測に有効な機械学習モデルを確立後,気体ーナノ構造界面における気体分子散乱特性に与える影響要因やその散乱メカニズムを基礎的レベルで明らかにし,統一的な知見を得ることを目的としている.本年度は,気体分子に単原子分子,界面として最も典型的な遷移金属表面の系を取り上げ,分子動力学解析後の気体分子散乱データと界面情報との関連性・独立性を精査し適切な機械学習でのモデル化を検討した.具体的には,アルゴン気体分子と平滑な白金固体表面に水分子が物理吸着した表面との干渉を分子動力学法に基づき解析し,得られたアルゴン気体分子の散乱データを用いて,水分子の吸着度合に応じてアルゴン気体分子の速度分布関数がどのように変化するかの予測を教師あり学習により調査した.線形基底関数モデルから予測された値を基に,反射分子に対する速度分布関数を構築した際,分子動力学解析から取得されたデータに基づく分子速度分布関数を比較的よく再現していることが確認され,モデルの有効性が示唆された.次に,用意した計算系において巨視的な流れの速度勾配を有する場合に,それらの流れの違いによる気体分子の速度分布関数の予測への影響について,モデルの次元を拡張して考慮できるよう改善を実施している.本年度は,単原子分子のアルゴン気体分子を対象に,白金固体表面上の水分子の吸着分子数の違いによる気体分子散乱特性を分子動力学解析により求め,得られた分子速度のデータを用いてガウス関数によりフィッティングした各パラメータに対して,教師あり学習を実施した.固体表面での水分子の物理吸着度合いの違いに対するアルゴン気体分子の分子速度分布関数を予測するための線形基底関数モデルの構築を行い,相当する分子動力学解析結果に基づく分子速度分布関数と比較し,提案したモデルの妥当性が確認された.今後は,構築した気体分子の分子速度分布関数を予測するモデルの改善を行うとともに,適切な機械学習モデルを用いて任意の界面に対する気体分子の運動量やエネルギー交換の度合いを表すマクロな物理量の予測を行い,任意界面に対する分子動力学解析の結果と,機械学習モデルにより得られた特性とを比較し,機械学習で構築されたモデルの精度の影響を吟味する予定である.また,固体表面における気体分子の散乱特性への影響因子の度合を詳細に把握するために,固体表面性状以外にも系の巨視的な熱流動状態の違いによる気体分子散乱特性予測のための機械学習モデルについても精査し,より汎用性のある予測モデルの構築および拡張を検討する予定である.解析や解析結果のデータ処理に伴う負荷が当初想定していたものと相違があり,計算機用品の変更が生じたため.また,予定していた研究成果発表のための旅費を次年度に繰り越したため.次年度は,解析結果のデータ保存や管理を行うための計算機用消耗品などの購入および国内外での研究成果発表のための旅費や論文投稿費用などに使用する計画である.
磁性材料としてのウラン化合物の探索とその物性

本年度はU-T-Sn系(T=Fe,Co,Ni,Cu,Mn,Pt,Pd)化合物の探索を行い1-5-1の組成が単相であることを見いだし、現在その結晶系の解析を行っている段階である。一方、ウラン化合物の母結晶材純良化法についても検討を行った。工業的にはDOR法と溶融塩電解精製法の組み合わせによってU,Np,Puの4N程度金属が高い収率で製造されているが、この方法を数十グラム以下の実験室規模で行うとその収率は極度に低下する。本研究では、ウランの実験室規模での高純度金属の調製法を確立することを目的とした。原研の小林義威氏らはフランアマルガムの熱分解によってウラン金属を製造しているが、その不純物は我々が管理している99.95%前後の3種類のウラン金属より相当少ないことから、この方法は実験室規模でUやNpの高純度金属製造の可能性が高いと推察できる。しかし、このウランアマルガムの調製法はウランの水溶液をナトリウムアマルガムで還元する方法であり、これが水素発生を伴う激しい反応であること、反応収率、大幅な水素イオン濃度の変化による沈殿の生成など問題点も少なくない。このためより安全で収率の高いウランアマルガムの調製法の検討が必要である。本研究ではウラン水溶液の水銀陰極電解法とその熱分解による高純度金属の製造を検討した。ウランの電解は15mlの水銀を陰極(表面積32cm^2)、白金を陽極としたセルで行った。UO_2^<2+>のU^<4+>への還元ではH^+イオンが反応に関与するため、UO_2^<2+>を0.5M塩酸溶液50mlとして低電位でU^<4+>に還元した後に、酢酸-酢酸ナトリウム緩衝溶液で目的のpHに調整し溶液の総量を100mlとした。このU^<4+>溶液を-2.0Vvs.SCE以下の電位で還元して99.5%程度の高い電解収率でアマルガムを得た。ウランアマルガムの熱分解は1×10^<-6>torr以下の真空中で、最初に350°Cの水銀を除去した後1250°Cで1時間行った。熱分解生成物は銀白色の金属光沢を有していた。その密度は18.9_4g/cm^3であり、α相のX線密度19.04g/cm^3と極めて近い。生成物の熱分析結果によれば、ウラン金属のα相→β相、β相→γ相、融点に対応する吸熱ピークが観測された。熱分解生成物が時として表面に凹凸をもつ灰黒色の場合もあるが、アーク炉で容易に溶融できボタン状になることから、酸化物ではなくスポンジ状金属と考えている。

生成物の熱分析結果によれば、ウラン金属のα相→β相、β相→γ相、融点に対応する吸熱ピークが観測された。熱分解生成物が時として表面に凹凸をもつ灰黒色の場合もあるが、アーク炉で容易に溶融できボタン状になることから、酸化物ではなくスポンジ状金属と考えている。
磁性活性炭を使った磁気分離による新しい浄水処理技術の開発

新たな浄水処理法として磁性吸着剤と高勾配磁気分離による処理技術の検討、及びシステムの提案を行った。除去物質はフミン酸、アンモニア態窒素、かび臭原因物質であり、磁性吸着剤として磁性メソポーラス活性炭、酸化磁性活性炭及び磁性ゼオライトを開発し、その吸着性能と磁気分離性能の向上を図った。フミン酸は最大92.3 %除去し、アンモニア態窒素は88.7 %の除去率を達成した。これらの吸着剤は熱処理することで再利用可能であった。磁性粒子の軌道シミュレーション解析と高勾配磁気分離実験により、実用的な分離速度、流速1 m/sが得られ、磁性吸着剤と超伝導高勾配磁気分離を用いた新しい浄水方法の適用可能性が示された。1磁気分離のシミュレーション解析として有限要素法流体・電磁場解析汎用ソフトと運動方程式をオイラー法で差分解析したC言語による連成プログラムを作製し、流れ場のある磁場中に置かれた磁性線に捕獲される磁性粒子軌道のシミュレーション解析を実施、磁気分離実験との対応を検討した。2産業排水中の高濃度リンの除去と回収として産業排水中の高濃度リンの除去と回収実験を行った。その結果500mg/Lの高濃度リン排水においてもジルコニウムフェライト吸着材の有効性が確認され、投入量20g/Lで90%以上、30g/Lでほぼ100%の除去率が達成された。磁気分離処理においては新たに吸着・脱離・分離槽一体型の高勾配磁気分離システムを考案し、その実用化検討を行った。3磁性活性炭による難分解性有機物とアンモニア態窒素の除去としてアンモニア態窒素吸着用磁性活性炭(OxMAC)はCO2賦活熱処理を行ったヤシ殻活性炭に表面酸化処理による酸性官能基装飾と共沈法により作製したナノマグネタイトを物理吸着させることより作製した。最大約0.6emu/gの坦磁に成功し、アンモニア態窒素希釈液0.8ppmに対して6割以上の吸着性能が得られた。さらにフミン酸とアンモニア態窒素は大気中・300°C程度の熱処理で簡単に脱離でき、吸着剤を再利用可能であった。4溶液中からの水銀磁気分離除去として水銀吸着材としてより効果的で選択性を持つSH基を装飾したSH-MACを新開発した。SH-MACはナノマグナタイトを物理吸着し坦磁を行った。メチル水銀溶液5mg/Lに対し、吸着剤1g/L吸着実験で95%以上の高い水銀除去率を示した。5セシウムイオン除去としてナノプルシアンブルーをメソポーラスMACに物理吸着させ、セシウムの磁気分離除去実験を行った。その結果、プルシアンブルー吸着量は30.86mg/g、Cs+吸着量は21.53mg/gを得た。本研究は、新たな浄水処理法として磁性吸着剤と超伝導磁石を用いた高勾配磁気分離による浄水技術の検討、及びシステムの提案を行ったものである。除去対象物質はフミン酸、アンモニア態窒素、かび臭原因物質(2-メチルイソボルネオール)であり、それらを効果的に吸着する磁性吸着剤を継続開発し、その吸着性能と磁気分離性能の向上を図った。作製した吸着剤は、対フミン酸用の磁性メソポーラス活性炭(MMPC)、対アンモニア態窒素用の酸化磁性活性炭(Ox-MAC)、及び同様にアンモニアの吸着特性に優れた磁性ゼオライト(MZL)の3種類である。化学的及び物理的担磁法により印加磁場が1 Tの時、最大磁化はMMPCが30.7 emu/g、Ox-MACは0.99 emu/g、MZLは35.2 emu/gを達成した。吸着性能はMMPCはフミン酸を最大92.3 %除去し、アンモニア態窒素においては、Ox-MACが74.9 %、MZLは88.7 %の高除去率を達成した。また2-メチルイソボルネオールに対しては、MMPCが吸着可能という事実を確認できた。これらの吸着剤は熱処理することで再利用できる。一方、磁気分離に必要な磁場、流速、吸着剤の磁化の関係性を、磁性粒子の軌道シミュレーション解析により評価した。有限要素法ソフトを用いて磁場と流速を解析し、そのデータを自作プログラムの運動方程式に組み込み、微分方程式をオイラー積分することで解析した。その結果、実用的な流速1 m/sを用いる場合、磁場2 T、磁化10 emu/gが必要であるとの結論を得た。実際に作製した吸着剤を用いて高勾配磁気分離実験を行った結果、磁化16.7 emu/gの吸着剤の漏れ率は0.01 %未満であり、シミュレーション結果とも半定量的に一致した。これらのデータを用いて磁性吸着剤と高勾配磁気分離による浄水処理システムの仕様を検討した。