hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メソレベルの分相組織を利用する高プロトン伝導性無機-有機コンポジットの作製と評価

一方、基本的な考え方はシロキサン系と同様であるが、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)をマトリックスとしても、無機-有機複合体を作製できた。GPTSの構造中には環状エーテルが存在し、それが短時間の間に開環縮合することにより高分子化するのでゾルがゲル化する。条件を調整することにより、シリカやリン酸などの無機物を取り込むことが可能で、メソレベルの相が混在したコンポジットを実現できる。GPTSもプロトン導電性を示さないので、プロトン導電体(例えばH_4SiW_<12>O_<40>・29H_2Oなど)を同時に添加することにより、ゾル・ゲル法により均一で柔軟性のある電解質膜を作製することが可能であった。また、無機-有機コンポジットを基にして、多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などを寺トリックスとして複合化することにより、機械的強度の優れた薄膜を作製することも可能であった。さらに、得られたコンポジット電解質膜と電極及び触媒を一体化して、電池特性を計測するために必須である膜電極接合体を組み立てた。このようにして作製した試料の電池特性は、ナフィオンに比較すると電流密度及び出力で比較すると数分の一程度であったが、実用に近い電池特性を実証することができた。これまで相分離現象を利用した無機材料に関しては、多孔質セラミックスにみられるように、相分離した後に一方の成分を溶解したり有機成分を除去したりするなどの分離後の後処理を必要とすることが一般的であった。本研究においては、調製したままの組織と構造、すなわちナノメートルレベルでの絡み合い構造を有する相分離を利用して、プロトン伝導度の増大と機械的強度或いは化学的耐久性を両立できるプロトン伝導性コンポジットの作製と評価を行った。ゾル-ゲル法を用いて、ポリジメチルシロキサン、3-イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、シリコン及びリンアルコキシドを主成分として、プロトン供与源としてケイタングステン酸を添加して試料を調製した。組織と構造に関しては、赤外分光法とNMRを用いて解析を行った。ポリジメチルシランの水酸基とテトラエトキシシランの加水分解により生成されるシラノール基が共有結合を形成することにより、相分離を起こすと推定した。一方、テトラエトキシシランを加水分解した後で、3-イソシアナートプロピルトリエトキシシランと混合することにより、ポリシロキサンはクロスリンク的に水酸基と水素結合を形成し、プロトン伝導性を示さないポリジメチルシロキサンと無機物が相溶化するために、プロトン伝導性が低下した。実際に、この結果はポリジメチルシロキサンが柔軟な組織を形成し、クロスリンクしたシロキサンが剛直な組織を形成するという報告と一致している。さらに、ウレタン結合をしたポリジメチルシロキサンは、数ナノメートルの界面相を形成する可能性も残されている。プロトン伝導性は、プロトン供与源となるタングストリン酸やリン酸基及びシラノール基がクロスリンクしたシラン基に静電的或いは部分的に共有結合することにより発現すると考えられる。相分離した試料と分離していない試料とでは、電気伝導度に顕著な差が認められた。相分離した試料では、50100°Cの温度領域で10^<-2>S/cm程度の非常に高い伝導性を示したのに対して、非相分離試料はそれよりも3桁程度低い値となった。このように、相分離により伝導性を示す領域と非伝導性で機械的な強度を保持するのに寄与する領域が共存するというモデルを支持する結果が得られた。
ナノ領域における円偏光生成と計測および応用技術の研究開発

本研究では、ナノサイズの円偏光を生成するプローブ(ナノ円偏光プローブ)の開発を行った。ナノ領域において光の位相を制御し、電界強度を増幅させる構造としてV溝型アパーチャー構造を提案し、電磁界シミュレーションによる解析によって、電場強度が増強された直径10 nmの円偏光を生成できることを明らかにた。そして、近接場光学顕微鏡で使用可能なV溝型アパーチャー構造を組み込んだプローブの設計を行い、Au被覆したSiN製プローブとV型溝アパーチャーアンテナ構造を組み合わせたナノ円偏光プローブの作製に成功した。本研究では、近年注目を集めている近接場光を利用したナノ領域におけるフォトニクスに円偏光の生成と計測技術を組み合わせた、これまでにない新しいナノフォトニクス技術の開発を目的とする。具体的には、ナノサイズの円偏光を生成するプローブ(ナノ円偏光プローブ)を電磁界シミュレーションを基に設計し、微細加工技術を駆使することによって、10 nmの空間分解能を有する円偏光計測技術を開発するものである。26年度は、本研究の目的であるナノサイズの円偏光を効率よく生成するために、ナノサイズのアパーチャーとV型溝構造を組み合わせた新しいアパーチャー構造を提案し、有限要素法を用いた電磁界計算によりその有効性を確かめた。本研究で提案した構造では、金薄膜に形成したV型溝構造に波長633 nmの円偏光を照射すると、溝の底部に電界強度の強いチャネルプラズモンポラリトンが生成される。そして、チャネルプラズモンポラリトンの定在波が生じる条件において、V型溝構造の交差点に設けたナノサイズのアパーチャーに高強度の円偏光が生成されることがシミュレーションにより明らかになった。さらに、生成される円偏光のアパーチャーに生成されるV型溝構造の長さ及び角度依存性を調査した結果、最適な構造における光強度の入射光に対する増強は、最大で2700倍以上となり、これまでに報告された方法の中で最も効率の良い構造であることがわかった。以上のことから、本提案は、10 nm以下の大きさの高強度の円偏光を生成する方法として大変有望であると結論づけられる。平成27年度は、平成26年度に考案したナノサイズのアパーチャーとV型溝構造を組み合わせた新しいアパーチャー構造の作製を行った。金薄膜上に集束イオンビームを用いて、V溝アパーチャー構造を作製した。Gaイオンビームを直線上に交差させて描くことによって、長さがサブミクロンのV溝の形成とともに、交差部分にナノサイズのアパーチャーを形成することに成功した。また、近接場顕微鏡を用いて、作製したアパーチャー表面における電場の評価を行った。その結果、V溝の底の部分にチャネルプラズモンポラリトンによるものと思われる強い電場が観測されたことに加え、アパーチャー付近にはさらに強い電場が観察された。この電場分布は、電磁界シミュレーションによる結果と良く一致した。この結果は、本研究で提案したV型溝アパーチャー構造がナノサイズの円偏光光源としての可能性を示唆するものである。次に、V型溝構造を近接場顕微鏡の光プローブに適用するために2種類のプローブを検討した。一つは、金でできプローブ上にV溝構造を設けたものである。もう一つは、金で被服した窒化シリコン製の原子間力顕微鏡用プローブにV溝構造を設けたタイプのものである。シミュレーションにより検討した結果、いずれの場合にもプローブ先端にナノサイズの円偏光を生成可能であることが明らかになった。平成27年度までに、予定していたナノサイズ円偏光を生成するためのプローブの提案を行うことができた。そして、評価に取りかかっており、本研究はおおむね順調に進んでいる。本研究では、近年注目を集めている近接場光を利用したナノ領域におけるフォトニクスに円偏光の生成と計測技術を組み合わせた、これまでにない新しいナノフォトニクス技術の開発を目的とした。ナノサイズの円偏光を生成するプローブ(ナノ円偏光プローブ)を有限差分時間領域(FDTD)法によるシミュレーションを基に設計し、微細加工技術を駆使することによって、その実現を目指した。Au膜にV溝アパーチャー構造を設けることによって、channel plasmon-polaritonsの電場増幅効果を利用した、高い電界強度を有する円偏光の生成技術を提案した。シミュレーションは、有限要素法をベースとしたComsol Multiphysics 4.3bのRadio Frequency moduleを用いて行った。シミュレーションによって、ナノサイズの円偏光が生成されるメカニズムの解明と、最適な構造の設計を行なった。実際にAu膜に集束イオンビームを使って作製したV溝アパーチャー構造をでは、SNOMを用いた測定によって、アパーチャー内において電界の増強効果が確認された。その後、V型溝とアパーチャーレス光プローブの組み合わせによる、強いナノサイズ円偏光の生成が可能なナノ円偏光プローブを提案した。シミュレーションでは、プローブの先端中央の真下に半値幅(FWHM)が10 nmで円偏光度Cがほぼ1の円偏光が生成されることおよび電場強度が約50倍に増幅されることを見出した。

さらに、ここまでのシミュレーション結果を基に、Auを蒸着したSiNプローブの先端付近を集束イオンビームで加工した、ナノ円偏光プローブを作製することに成功した。本研究では、ナノサイズの円偏光を生成するプローブ(ナノ円偏光プローブ)の開発を行った。ナノ領域において光の位相を制御し、電界強度を増幅させる構造としてV溝型アパーチャー構造を提案し、電磁界シミュレーションによる解析によって、電場強度が増強された直径10 nmの円偏光を生成できることを明らかにた。そして、近接場光学顕微鏡で使用可能なV溝型アパーチャー構造を組み込んだプローブの設計を行い、Au被覆したSiN製プローブとV型溝アパーチャーアンテナ構造を組み合わせたナノ円偏光プローブの作製に成功した。ナノサイズの円偏光を生成するための構造を電磁界シミュレーションにより検討した。その結果、提案したアパーチャー構造とV溝構造を組み合わせたこれまでにない新しい構造において、ナノサイズの円偏光を生成と電界強度の増強が可能であることを示した。この構造は、ナノサイズの空間分解能を有する近接場顕微鏡の円偏光プローブとして利用可能である。初年度の計画は、シミュレーションによる円偏光プローブの設計であるので、おおむね順調に研究が進んでいるといえる。最終年度である平成28年度は、これまでに提案および試作したプローブを用いた走査型近接場光学顕微鏡における円偏光測定の実証実験を行う。そして、超短パルス光を使用した場合のSNOMによるその後、ポンプープローブ法の光学系を構築し、10 nmの空間分解能かつピコ秒、ナノ秒の時間分解能で磁化過程を測定する技術を構築するとともに、パルスによる誘起される磁化変化について詳細に調べる。試料については、GdFe、PtCo多層膜などの磁気光学材料を100 nm程度の大きさにパターニングしたものを用いる。最終的には、実際のTMR素子やGMR素子などについて磁化過程の評価およびスピン操作の可能性について検証を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。磁気工学26年度は、ナノサイズの円偏光を生成するための構造を提案し、シミュレーションによる性能評価と構造の最適化を行った。今後は、提案したV溝構造とアパーチャーを組み合わせた構造を実際に作製するための技術の開発を進める必要がある。そして、実際に作製した構造を用いて、ナノサイズの円偏光が生成されていることを実験的に実証する。V溝構造とアパーチャーを組み合わせた構造は、金薄膜を収束イオンビームにより加工することで作成する予定である。また、円偏光の生成の確認については、磁性材料を試料として、磁気光学効果を測定することによって確認する予定である。ナノサイズの円偏光の生成が確認できれば、V溝構造とアパーチャーを組み合わせた構造を応用した近接場光学顕微鏡用のプローブの開発を進める。H27年度は、シミュレーションによるナノ円偏光プローブの設計及び最適構造の検討に重点を置いた。そのため、ナノ円偏光プローブの作製は試作にとどまっていたため、プローブ作製費用はH28年度に持ち越すことになった。
有限要素法による再建下顎骨の力学的検討

三次元下顎骨モデルの作成は本学解剖学教室所蔵ヒト無歯顎乾燥下顎骨を用い、下顎骨のX線CT撮影を行った。次に得られたCT画像の皮質骨、海綿骨の外形線のトレースを行い、各トレースにおける外形線上の2030点をXY座標としてコンピューターに入力した。なお三次元下顎骨モデルの作成は、サイバネットシステム社の三次元ソリッドモデラ-Pro/EngineerとHewlett-Packard社のHP9000シリーズにて行った。これよりWire Frame ModelおよびSolid Modelを作成して要素分割を行い、Element Modelを作成した。2.解析モデルは下顎前歯部にチタン製インプラントを埋入したものを設定し、咬合力を加え下顎骨に加わる応力を観察する事とし、サイバネットシステム社の汎用有限要素解析プログラムANSYS5.0aを使用して拘束・荷重条件並びに材料物性値の設定を行い、最小主応力値ならびに分布および絶対変位量について解析した。3.結果、下顎骨で応力のかかるのは前歯部舌側で構造的にも皮質骨が厚くなっており解剖学的形態は力学上安定がとれていると思われた。インプラントに関してはbicorticalに植立する事で応力を分散し力学的安定が得られた。4.今後、上記結果をふまえ部分欠損に対する各種再建法のモデルに関して検討していく予定である。
留学環境下の語用論的発達と語用論的動機づけとの相関：含意の理解と産出について

本研究の目的は、どのような特徴を備えた英語学習者が留学環境における語用論的発達を見せるのかを探るため、学習者の動機づけを中心とした個別要因と語用論的発達の相関を明らかにすることである。英語学習者の語用論的な発達においては、近年、学習者の「個人差」が大きい要因とされ、研究者の間では「教室環境」のみならず「留学環境」での語用論的発達の個人差に対しても高い関心が持たれている。そこで本研究では学習者の個別要因として特に学習者の語用論的に特化した動機づけに着目し、それと留学環境下での語用論的発達との関係を明らかにした上で、個人差に配慮した効果的な留学プログラム構築への示唆を目指したいと考えている。
オートファジー・酸化ストレスの観点からのp62ーALS変異の疾患発症機序の解明

オートファジーレセプターp62の変異によるALS発症機序を解明するために、オートファジーによるこれらの分解を解析した。p62野生型、P392L、G425R発現細胞をバフィロマイシンA1処理をし、これらタンパク質の蓄積をウエスタンブロットで調べた。その結果、生理的環境下では野生型および変異型共にオートファジーで分解されていることが明らかになった。次に、ストレス顆粒の形成とそのターンオーバーへの影響を調べた。p62ノックアウト細胞でp62野生型、P392L、G425Rを発現させ、500μMの亜ヒ酸で30分処理し、ストレス顆粒を形成させた。そして、その後亜ヒ酸を含まない培地に交換してストレス顆粒のターンオバーを測定した。その結果、野生型および変異細胞においてストレス顆粒の形成やターンオーバーに顕著な違いは観察されなかった。さらに、ALS変異型p62を発現する遺伝子組換えショウジョウバエを作製した。PhiC31インテグラーゼを用いた部位特異的組換え法により野生型、P392L、G425Rヒトp62遺伝子を染色体上の同一部位に導入した。これら遺伝子の発現はGAL4-UASシステムでコントロールされているので、GMR-GAL4 strainと交配しp62の発現チェックを行った。ウエスタンブロットの結果、野生型では高い発現レベルであったが、P392LおよびG425Rでは非常に低かった。これらの結果から、ALS変異型p62は分解を受け易い可能性が示唆された。これまでの解析から、ストレス環境下においてALS変異型p62は特異的な切断を受けるが、この切断に関与するプロテアーゼの特定を行った。カルパインやHtrA2をターゲットに阻害剤やsiRNAで分解阻害実験を行ったが、特定には至らなかった。現在、質量分析を用いた網羅的な解析を行うため、MACタグを導入したp62発現細胞を作製中である。遺伝子組換えショウジョウバエの作製を行ったが、野生型とALS変異で発現レベルの大きな差が生じることが明らかとなり、表現型の解析が困難な状況となった。今後培養細胞での解析を中心に行う予定である。また、p62切断酵素の同定を行ったが特定まで至っておらず、新たな方法で取り組み直すこととなった。ストレス環境下でp62を切断する酵素の同定を新たな方法で行う。具体的にはMACタグを付けたp62(野生型およびALS変異)を安定発現する細胞を作製し、これらと相互作用するタンパク質を網羅的に検索する。そして、siRNAや阻害剤を利用して候補プロテアーゼによるp62の切断を確かめる。ALS変異p62によるマイトファジー活性への影響を解析する。p62をノックアウトしたSH-SY5Y細胞で野生型および変異p62を発現し、CCCPにより障害を受けたミトコンドリアの分解を測定する。変異p62とkeap1やLC3との相互作用解析を行う。抗p62抗体で免疫沈降し共沈殿するkeap1やLC3をウエスタンブロットで解析する。

具体的にはMACタグを付けたp62(野生型およびALS変異)を安定発現する細胞を作製し、これらと相互作用するタンパク質を網羅的に検索する。そして、siRNAや阻害剤を利用して候補プロテアーゼによるp62の切断を確かめる。ALS変異p62によるマイトファジー活性への影響を解析する。p62をノックアウトしたSH-SY5Y細胞で野生型および変異p62を発現し、CCCPにより障害を受けたミトコンドリアの分解を測定する。変異p62とkeap1やLC3との相互作用解析を行う。抗p62抗体で免疫沈降し共沈殿するkeap1やLC3をウエスタンブロットで解析する。相互作用タンパク質の同定のために質量分析を受託で行う予定であったが、細胞の作製で遅れており翌年度に解析を行うため生じた。
薬理ゲノム学的手法を用いたオランザピン誘発性糖代謝異常のメカニズム探索

新規抗精神病薬による代謝性副作用は、統合失調症患者における心血管疾患さらには死亡率の増加につながるとされ非常に大きな問題となっている。特に、オランザピンが糖代謝異常を引き起こすリスクが高いとされ、そのメカニズム解明は急務である。本研究では、内科領域における大規模genome-wide association study(GWAS)により同定されたエビデンスレベルが高い糖代謝異常の脆弱性遺伝子と、オランザピン内服群におけるOGTT各パラメーターとの間で関連解析を行い、オランザピンが惹起する糖代謝異常と関連する遺伝子多型を同定する。さらに、同定された遺伝子の機能を検討する発展研究により、新規抗精神病薬がどのようなメカニズムで糖代謝異常を引き起こすのかという問題に迫る。本年度は、オランザピンをはじめとする新規抗精神病薬内服群および未服薬コントロール群を対象にOGTTデータ、BMI、ウエスト径などの臨床データの収集および候補遺伝子解析を行い、データベースの構築を行った。代表的な結果は以下の通りである。抗精神病薬内服中の統合失調症147名(男性75名、女性72名、平均年齢38.0 ±11.0歳)および身体疾患や内服薬がない健常者152名(男性84名、女性68名、平均年齢37.0 ±10.4歳)を対象に、BMI、ウエスト径などの臨床データおよび糖代謝パラメーターとglucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP)遺伝子上のー1920G/A多型との関連を調べた。その結果、統合失調症群において、AA群はGG+GA群と比べBMI (24.2 vs 22.2 kg/m2, p=0.004)およびウエスト径(85.0 vs 80.2 cm, p=0.012)が有意に大きかった。本年度は、オランザピン内服群を対象にOGTTデータ、BMI、ウエスト径などの臨床データの収集および候補遺伝子解析を開始し、データベースの構築も開始した。オランザピン内服群と比較するため、他の新規抗精神病薬群や未服薬コントロール群のサンプリングも行っている。サンプリングやデータ解析は現在も進行中であるが、途中の結果の一部を示す。オランザピンを新たに開始した32名を対象として、開始から4週間のBMI変化量とglucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor (GIPR)遺伝子との関連を解析した。その結果、GIPR遺伝子型(rs10423928 T/A)におけるAアリルを持つ群では、Aアリルを持たない群と比較し4週間後のBMI変化量(ΔBMI; 1.2±0.9 vs 0.5±0.6 kg/m2)が大きかった(p =0.016)。ベースラインのBMI、空腹時血糖値、空腹時インスリン値は2群間で差がなかった。昨年度は、インクレチンの測定方法が変更となり、一時的にインクレチン測定が出来ない状態となったため、若干の研究計画の変更を余儀なくさらた。新潟大学医歯学総合病院精神科入院中で統合失調症と診断された症例の中で、本研究の内容を十分に説明され書面で同意の得られた症例のみを対象とする。(1)オランザピン内服群に対してOGTTを行う。OGTTは、オランザピンを同一用量で2週以上内服した時点で、12時間絶食後の早朝空腹時にOGTTを行う。同時に、インクレチン、一般生化学検査およびDNA抽出用の採血、身長・体重・ウエスト径計測なども行う。(2)文献検索により、GWASで同定された2型糖尿病や糖負荷後のインスリン分泌や血糖値と関連する遺伝子をピックアップする。(3)ピックアップされた遺伝子(GIPR、TCF7L2、HHEX、CDKN2B、CDKAL1、IGF2BP2、KCNQ1、GIPR、ADRA2A、ARL15、adiponectinなど)について、HapMap日本人データベースに基づきタグSNPを選択する。(4)ハイスループット・タイピング装置(ABI-7900HT)を用い遺伝子型判定を行う。(5)ゲノム情報と各OGTTパラメーター(fasting glucose, fastinginsulin, HOMA-IR, AUC glucose, AUC insulin, insulinogenic indexなど)、インクレチン値、臨床情報(性別、年齢、BMI、ウエスト径、内服状況など)を対応させたデータベースを構築し網羅的解析を行う。また、オランザピン内服群と比較するため、他の新規抗精神病薬群や未服薬コントロール群のサンプリングも行う。昨年度は、インクレチンの測定方法が変更となり、一時的にインクレチン測定が出来ない状態となったため、研究費の未使用分が生じた。OGTTとインクレチン同時検査は1サンプル23,000円であるが、これは外注検査で行う。
骨吸収を惹起する増殖性病変における細胞分化の分子調節機構

顎骨の骨吸収を惹起する増殖性病変の代表的なものとして,種々の歯原性腫瘍型を取り上げ研究してきた。その結果,顎骨の骨吸収を惹起する増殖性病変の代表的なものとしての歯原性腫瘍やその他の腫瘍型においても,その発生母細胞,母組織の発生時における発現状況と若干異なる事がわかり,腫瘍性を獲得した後においてもNotchシグナルは細胞分化時,腫瘍組織内においてもその細胞性格の相違する部位に良く発現しており,腫瘍細胞の細胞分化に強く働いている事が明らかになった。今年度実施した研究事項と得られた主たる研究成果は以下の通りである。1.骨吸収を惹起する顎骨の歯原性腫瘍とその生理学的な組織との比較研究マウスの歯の発生を基盤に,その細胞分化の様相を明らかにするとともにその腫瘍化に関する比較細胞学的な研究データの蓄積ができ,その内容を著書として世に送り出すことができた。すなわち,“Cell differentiation of neoplastic cells originating in the oral and craniofacial regions. Nova Science Publishers, NY, USA"である。2.エナメル上皮から発生する良性および悪性の腫瘍細胞の細胞分化とくにエナメル上皮腫に関して研究を遂行し,その細胞分化にはNotchシグナルが重要な働きをしている事を明らかにし,学会発表を行うとともに2論文としても印刷公表した。さらに,エナメル上皮腫の腫瘍増殖に関し“Juxta-epithelial hyalinization"の重要性についても明らかにした(印刷公表済み)。3.歯原性腫瘍,とくにエナメル上皮腫に関してその基底膜の構成変化を歯胚のものとの比較研究も行い,腫瘍化後の細胞増殖に関する考察を行った。4.歯原性間葉からなる腫瘍やその成分についても細胞増殖とNotchのシグナルが関係している事を明らかにした。◎Calcifying Cystic Odontogenic Tumorの症例に対し,Notch Signalの発現状況をIHCとISHによって検討し,その特異性を明らかにすることができた。◎Desmoplastic ameloblastomaの症例に対し,Notch receptorsとそのligandsの発現状況をIHCによって検討し,その特異性を明らかにすることができた。◎Squamous odontogenic tumorの1症例に対してNotch1,3,4, Jagged1,2とDelta1について,その発現状況をIHCの手法によって研究し,その特異的な発現状況を詳細に検討すると共に,その組織型との比較においてどのように働いているのかを明らかにできた。今後は,今までに得られている,歯原性腫瘍におけるNotchシグナルの発現状況とその腫瘍性格に対する意味づけについて詳細な検討を加える所存である。その第一弾として,現在までに明らかにできた歯原性腫瘍の各型によって"Notchシグナル"の発現状況は異なるのかについて,症例数を増しての検討が重要である。そこで,より大きな病理組織診断Filesを用いて確認する事を考えている。その後は,それら得られた結果を通して,総合的に考察した顎骨の骨吸収を惹起する増殖性病変の代表的なものとして,種々の歯原性腫瘍型を取り上げ研究してきた。今年度には,各種腫瘍性病変における検討結果の最終的まともの時期でもあるので,得られたデータはなるべく多く公表する事に務めた。その結果,エナメル上皮腫の病理発生に着目しつつその細胞分化の方面から研究したものは,Eur J MedRes(15:135-138,2010)に,歯原性扁平上皮腫の細胞分化については,Notch1,3,4とJagged1さらにDelta1について,Eur J Med Res(15:180-184,2010)に,またエナメル上皮腫(線維形成性を含む)にはNotch4が過剰発現している事(Oral Surg 110:224-233,2010;J Oral Pathol39:552-558,2010)を,石灰化嚢胞性歯原性腫瘍や,石灰化歯原性腫瘍におけるNotchの発現状況についても検討し,その過剰発現や文保状況についてはJ Hard Tissue Biol(19:147-152,2010;19:167-174,2010)に印刷公表した。また,歯原性腫瘍以外の腫瘍型としては,再発した軟骨肉腫についてのNotchシグナルについてその発現状況の側面から追究し,その成果はEur J Med Res(15:456-460,2010)にて公表した。以上の成果から,顎骨の骨吸収を惹起する増殖性病変の代表的なものとしての歯原性腫瘍やその他の腫瘍型においても,その発生母細胞,母組織の発生時における発現状況と若干異なる事がわかり,腫瘍性を獲得した後においてもNotchシグナルは細胞分化時,腫瘍組織内においてもその細胞性格の相違する部位に良く発現しており,腫瘍細胞の細胞分化に強く働いている事が明らかになった。
P2Pネットワークにおけるマルチオブジェクトビデオ配送機構の開発と評価

多数のユーザが異なる品質で同じビデオの配送を要求する場合に,末端のユーザ以外のすべてのユーザノードにトランスコードを行わせそれを中継させることで,ピアツーピアネットワークにおいて効率よくビデオを同時配信するMTcast(Multiple Transcode-based video multicast)と呼ぶ新しいビデオ同時配信方式を提案している.本方式では,各ユーザ(ビデオ受信者)は各自の環境の制約に基づいて決定した要求品質を指定してビデオの配送を要求する.これらの要求に基づき,根がビデオコンテンツの送信源となるトランスコード木と呼ばれる配送木を,変形完全n分木として構成する.より高い品質要求を持つユーザノードは木の根の近くに,より低い品質要求を持つユーザノードは葉近くに配置される.トランスコード木の各ノード(コンテンツ受信者)は,受信したビデオストリームを実時間トランスコードし,下流のノード(より低い品質を希望する受信者)に転送することで,制約・要求が異なる複数のユーザへのビデオ配信を効率よく実現している.MTcastは,ユーザ数に対する高い拡張可能性,受信品質に対する高いユーザ満足度,配送開始までの待ち時間の短さ,ノードの故障に対する耐頑強性,等の特徴を持つ.MTcastの性能をインターネット上で評価するために,PlanetLab上で動作するMTcastプロトタイプを作成し評価実験を行った.その結果,提案手法が高い耐故障性とスケーラビリティ,短い配送開始遅延,および階層型マルチキャスト方式よりも高いユーザ満足度を達成することを確認し,実用上十分な性能が達成されていることを確かめた.多数のユーザが異なる品質で同じビデオの配送を要求する場合に,末端のユーザ以外のすべてのユーザノードにトランスコードを行わせそれを中継させることで,ピアツーピアネットワークにおいて効率よくビデオを同時配信するMTcast(Multiple Transcode-based video multicast)と呼ぶ新しいビデオ同時配信方式を提案している.本方式では,各ユーザ(ビデオ受信者)は各自の環境の制約に基づいて決定した要求品質を指定してビデオの配送を要求する.これらの要求に基づき,根がビデオコンテンツの送信源となるトランスコード木と呼ばれる配送木を,変形完全n分木として構成する.より高い品質要求を持つユーザノードは木の根の近くに,より低い品質要求を持つユーザノードは葉近くに配置される.トランスコード木の各ノード(コンテンツ受信者)は,受信したビデオストリームを実時間トランスコードし,下流のノード(より低い品質を希望する受信者)に転送することで,制約・要求が異なる複数のユーザへのビデオ配信を効率よく実現している.MTcastは,ユーザ数に対する高い拡張可能性,受信品質に対する高いユーザ満足度,配送開始までの待ち時間の短さ,ノードの故障に対する耐頑強性,等の特徴を持つ.MTcastの性能をインターネット上で評価するために,PlanetLab上で動作するMTcastプロトタイプを作成し評価実験を行った.その結果,提案手法が高い耐故障性とスケーラビリティ,短い配送開始遅延,および階層型マルチキャスト方式よりも高いユーザ満足度を達成することを確認し,実用上十分な性能が達成されていることを確かめた.異なる品質で同じビデオの配送を要求する多数のユーザに対して,各ユーザノードにトランスコードを行わせて中継させることで,効率よくビデオを同時配信するMTcast (Multiple Transcode-based video multicast)と呼ぶ方法を提案している.各ユーザ(ビデオ受信者)は各自の環境の制約に基づいて決定した要求品質を指定してビデオの配送を要求する.各ユーザに対して,全ユーザの要求品質を考慮して構成される配送木に沿って,指定された品質に近いビデオが配送される.MTcastの特長は,その拡張可能性,受信品質に対するユーザの高い満足度,配送開始待ち時間の短さ,ノードの故障に対する耐頑強性,にある.提案手法では,拡張可能性と高い満足度を実現するために,根がビデオコンテンツの送信源となるトランスコード木と呼ばれる配送木を変形完全n分木として構成している.ここでは,より高い品質要求を持つユーザノードは木の根近くに,そしてより低い品質要求を持つユーザノードは葉近くに位置する.ノードは,それらの計算パワー,利用可能な下流及び上流の帯域幅にしたがって配置される.木の中の各ノードは,ビデオストリームを受信し,それをリアルタイムでより低い品質にトランスコードして子ノードへと配信する.一方,短い配送開始待ち時間や耐頑強性を実現するために,ノードは同様の要求品質を持つ複数個のノードからなるレイヤーと呼ぶグループに類別される.レイヤー中の全てのノードはそれらの親からトランスコード木に沿って同一品質のビデオを受信する.ここで,各レイヤーの代表ノードにその木の完全な情報を保持させることにより,(参入する)新しい受信者が自分の要求品質に最も近い品質を持つレイヤーを見つけることを容易にするとともに,ビデオの配送開始のためにそのレイヤーのノードに要求を迅速に送信することを容易にしている.現在,得られた知見をPlanet Lab上でシミュレーションしつつある.多数のユーザが異なる品質で同じビデオの配送を要求する場合に,末端のユーザ以外のすべてのユーザノードにトランスコードを行わせそれを中継させることで,ピアツーピアネットワークにおいて効率よくビデオを同時配信するMTcast(Multiple Transcode-based video multicast)と呼ぶ新しいビデオ同時配信方式を提案している。本方式では,各ユーザ(ビデオ受信者)は各自の環境の制約に基づいて決定した要求品質を指定してビデオの配送を要求する。これらの要求に基づき,根がビデオコンテンツの送信源となるトランスコード木と呼ばれる配送木を,変形完全n分木として構成する。より高い品質要求を持つユーザノードは木の根の近くに,より低い品質要求を持つユーザノードは葉近くに配置される。トランスコード木の各ノード(コンテンツ受信者)は,受信したビデオストリームを実時間

トランスコードし,下流のノード(より低い品質を希望する受信者)に転送することで,制約・要求が異なる複数のユーザへのビデオ配信を効率よく実現している。Mtcastは,ユーザ数に対する高い拡張可能性,受信品質に対する高いユーザ満足度,配送開始までの待ち時間の短さ,ノードの故障に対する耐頑強性,等の特徴を持つ。MTcastの性能をインターネット上で評価するために,PlanetLab上で動作するMTcastプロトタイプを作成し評価実験を行った。その結果,提案手法が高い耐故障性とスケーラビリティ,短い配送開始遅延,および階層型マルチキャスト方式よりも高いユーザ満足度を達成することを確認し,実用上十分な性能が達成されていることを確かめた。
様々な枯死有機物の分解呼吸特性とそれを考慮した森林土壌炭素蓄積速度の推定

本研究の目的は、個々の枯死有機物(落葉・枯死根・枯死木)の分解呼吸量と、それぞれに固有の環境要因・基質特性との関係を定量化し、各基質の分解過程を考慮に入れた森林の枯死有機物分解ー土壌炭素蓄積プロセスの解明と定量的評価をすることである。本年度は、尾根と谷を含んだ複雑地形の特徴である落葉の不均質性に着目し、流域全体でのリター量調査や落葉量の違いが分解呼吸に与える影響について定量評価した。さらに、リター量ー土壌炭素蓄積量の関係に着目した土壌炭素量の調査も広範囲で行った。その結果、落葉分解呼吸量は流域内において0.311.41tC/haといった非常に大きなばらつきを示した。落葉分解呼吸は、落葉の量とその含水比の不均質な分布を通じて、土壌呼吸の時間的・空間的な変動の重要な制御因子になることが明らかになった。本研究結果から得られた落葉分解呼吸と、本試験地で過去に測定された枯死根や枯死木の分解呼吸の結果を比較検討することにより、それぞれの枯死有機物の物理特性(サイズ)や存在位置(表層・土中)が、その基質に固有の環境状態(特に水分条件)を決定し、その結果として分解呼吸速度に影響を与えていることを示した。さらに、2年にわたる分解呼吸速度の連続測定結果から季節的なヒステリシスが確認され、等温度条件下にもかかわらず春期の分解呼吸速度は、秋期よりも3倍ほど高い傾向を示すことが分かった。さらに、微生物バイオマスの結果からも同様の傾向を示したことから、微生物因子が分解の進行に伴い変化していることが明らかになった。今後は、環境因子・基質特性ー分解呼吸速度の関係だけでなく、微生物因子も組み入れた評価が必要であることが示された。これらの成果は、国際誌(PLOSone)、日本森林学会、日本生態学会、International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plantで発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、個々の枯死有機物(落葉・枯死根・枯死木)の分解呼吸量と、それぞれに固有の環境要因・基質特性との関係を定量化し、各基質の分解過程を考慮に入れた森林の枯死有機物分解-土壌炭素蓄積プロセスの解明と定量的評価を目的とする。本年度は、分解呼吸の特に重要な制限因子である含水比に着目し、下記の2つの課題を遂行した。1.静電容量センサーを用いた野外での落葉層含水比の連続測定を可能にした。分解呼吸速度の含水比に対する応答性(降雨応答性)を調べるためには、短時間間隔で測定された落葉層含水比データを必要とする。落葉層は土壌層と比べて不安定な構造をしているので、プレート型の水分センサーの周りに落葉を完全に密着させ、それを落葉層の下層と上層に設置し、センサー周りの含水比動態の安定した観測を可能とした。2.落葉分解呼吸速度の連続測定を可能にし、環境応答性を調べた。落葉層のみからのCO_2放出速度の連続観測を試行するため、土壌有機物や根といった落葉層以外のCO_2放出源を除去し、マッフル炉で焼いたマサ土と交換した操作実験区を設けた。実験区内での落葉分解呼吸速度の連続観測と並行して、温度と1で考案したセンサーによる含水比観測を行った。土壌表層に位置する落葉層の短期的な含水比の変動が、分解呼吸速度の時間変動に強く影響していることが示された。分解呼吸速度のピークは、降雨時もしくは降雨後1日目に観測された。降雨後24日後には降雨前と同じ呼吸速度まで減少した。分解呼吸速度の強度は温度に追従し、夏に高く・冬に低い値を示した。さらに土壌呼吸速度との比較から、落葉分解呼吸/土壌呼吸速度は、降雨イベントに従って049%のダイナミックな変動を示した。年間落葉分解呼吸速度の算出や土壌呼吸の時間変動プロセスを理解するためには、降雨イベントに対する落葉分解呼吸速度の時間変動を観測することが非常に重要であることが示された。

さらに、2年にわたる分解呼吸速度の連続測定結果から季節的なヒステリシスが確認され、等温度条件下にもかかわらず春期の分解呼吸速度は、秋期よりも3倍ほど高い傾向を示すことが分かった。さらに、微生物バイオマスの結果からも同様の傾向を示したことから、微生物因子が分解の進行に伴い変化していることが明らかになった。今後は、環境因子・基質特性ー分解呼吸速度の関係だけでなく、微生物因子も組み入れた評価が必要であることが示された。これらの成果は、国際誌(PLOSone)、日本森林学会、日本生態学会、International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plantで発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。野外における連続観測から分解呼吸速度と環境因子の関係を定量的に評価した。さらに、他樹種落葉のフラックス観測から、リターの質によらず樹種間での呼吸速度ー環境因子の関係はほとんど同様であることを示した。これらの進行程度は本研究の実験計画に即している。但し、集中豪雨の影響により、夏の十分な観測データを得ることができなかったため、次年度も継続して観測する予定である。次年度は分解呼吸速度の連続観測を継続して行うことによって不足分のデータを補い、その成果を国際誌に発表する予定である。さらに分解呼吸の測定と並行して、流域内のリターの供給量・堆積量・土壌への炭素蓄積量、さらにはそれらの空間分布を定量することによって、空間分布を考慮したリターの分解・蓄積プロセスを明らかにする。これらの情報から抽出された分解特性を現在開発が進められている土壌炭素動態モデルに組み込み、多様な枯死有機物の分解過程が土壌炭素収支に与える影響を定量評価する予定である。
ガス的クラスター構造、反応の理論研究

拡張型α凝縮模型波動関数を用いて、Λハイパー核を含む様々な原子核(12C,16O,9ΛBe,13ΛC)におけるクラスター構造、特にガス的クラスター構造の出現について調べた。12C核においては、有名な第二0+状態(ホイル状態)の数MeV上に存在が指摘されている二つの不思議な0+状態、ホイルバンドと呼ばれる2+、4+状態についてその物理的本質を明らかにした。特に三番目0+状態はホイル状態がモノポール励起した類似状態であり、四番目0+状態は三つのα粒子が直線状に並んだ特異な構造を持つ。またΛハイパー核においても、クラスター相関が非常に重要であることを示した。1. -9ΛBeハイパー核におけるTHSR波動関数を用いた研究- 9ΛBeにおいて、従来なされてきた微視的クラスター模型による計算結果を、クラスターのcontainer描像に基づくTHSR波動関数はその単一配位でほぼ完璧に再現することを示した。13ΛCにおいては、12C(02+)+Λ構造からなる回転バンドの他、その数MeV上に3α直線鎖状構造の回転バンドが存在することを理論的に予言した。2. -星の中での熱的α粒子捕獲反応の研究-星の中での12C生成反応であるトリプルα反応の低温下での反応率を虚時間発展法を用いて調べた。虚時間発展法による結果がNACREとほぼ同じ反応率を与える理由をR行列理論に基づき調べた。虚時間発展法におけるハミルトニアンにα-α、α-8Beの分離近似を施すとNACREで用いられている計算式に帰着することを解析的に示した。3. -3α、4α直線鎖状構造状態の研究-クラスターのcontainer描像に基づくTHSR波動関数を用いて、一次元上を運動する3α、4αクラスター状態について調べた。これらは局在化クラスター構造状態の典型であるが、それらがTHSR波動関数の単一の配位で表現されることを示した。これは従来のα直線鎖状態に関する概念を覆すものであり、αクラスターによる一次元α凝縮状態と考えるべきであることを提示した。4. -拡張されたTHSR波動関数を用いた12C、16Oの研究-上記のクラスターによるcontainer描像に着目し、この描像を一般的に表現した微視的模型波動関数を考案し(拡張型THSR波動関数)nα問題に適用可能な計算コードを開発した。この模型を用いると従来のTHSR波動関数では不可能であった12C、16Oにおけるα+8Be, α+12C構造の記述が可能であり、現在それらの核に適用しあらゆるクラスター構造が記述可能か調べている。1.拡張されたTHSR波動関数を用いた12Cの研究(1)昨年度導入した、拡張型THSR波動関数に核半径拘束法を用いて12Cの共鳴状態に適用した。核半径拘束法とは束縛状態近似の範囲内で共鳴状態と連続状態の境界条件を近似的に取り扱う方法で、我々が2005年に開発したものであるが、今年度それをより一般化した形で用いた。実験で観測されているホイル状態の回転バンドを再現し、通常の回転バンドとは違う特異性が存在するとともに、その特異性が、ホイル状態の上にα+12C(Hoyle)のhigher nodal bandを生成させていること、を明らかにした。中性子過剰核においてクラスターの``container''描像が成り立っているか調べるため、今年度はまず9BeにおいてTHSR波動関数を用いた構造研究を行った。従来のTHSR波動関数にパリティを破る項を取り入れ、基底状態に対して、α+α+nのBrink-GCM波動関数がTHSR波動関数とほぼ一致することを示した。これは中性子過剰核におけるクラスター構造についても、クラスターの非局在化がクラスター構造の基本的概念であることを示唆するものである。1.拡張されたTHSR波動関数を用いた12C励起状態の研究拡張型THSR波動関数に核半径拘束法を組み合わせ、前年度明らかにした、ホイル状態の上に存在する三番目0+状態、四番目0+状態をより詳細に議論しその性質を明らかにした。三番目0+状態は、基底状態、ホイル状態に直交した条件を加えることにより、単一のTHSR波動関数で90%以上表現されること(ホイル状態のファミリー)、四番目0+状態は3つのα粒子がガス的に直線状に配位した構造(3α直線鎖構造)を有することを示した。2.拡張されたTHSR波動関数を用いた16Oの研究12C+αの閾エネルギー、16Oの基底状態を同時によりよく再現するため、核子間有効3体力を取り入れた核力を用いた、拡張型THSR波動関数による16O構造研究の計算コード開発を行った。従来のTHSR波動関数を用いた結果に比べ、より実験で観測された0+状態の再現性がよく、12C+α状態、4α凝縮状態ともによく再現された予備計算結果を得ている。3.拡張されたTHSR波動関数を用いた13ΛCの研究Λ粒子が12Cにくっついた際の、12Cからの構造変化、クラスター構造について議論した。ホイル状態にΛ粒子がつくと、9ΛBe+α構造が生じ、12Cの三番目0+状態にΛ粒子がつくことにより、ホイルアナログのα+α+5ΛHeの三体クラスターガス状態が生じることを明らかにした。

また直線鎖構造を持った12Cの四番目0+状態にΛ粒子がついても、そのまま3α直線鎖状態が維持されることを示した。本研究計画は、主に拡張型THSR波動関数を用いた、軽い核の原子核クラスター構造を探るものである。これをハイペロンであるΛ粒子を加えたものに拡張を加えることで、さらにΛ粒子がつくことによる新たなタイプのガス状態の発見をした点、また、16Oに関しては従来閾値問題により難しかった微視的クラスター模型を用いたクラスター構造研究を、大変な計算コストのかかる、三体有効核子間力を取り入れられるような並列計算コードを開発し、可能にした点から、十分に研究課題が進捗していると判断できる。1.拡張されたTHSR波動関数を用いた12C励起状態の研究前年度までに明らかにした、12C励起0+状態の性質の詳細な研究の成果を論文にまとめPhysical Review Cより発表した。2.拡張されたTHSR波動関数を用いた16Oの研究前年度に引き続き12C+αクラスター状態、及び4αクラスター状態を含むよう拡張されたTHSR波動関数を用いて16O励起状態の研究を行った。12C及び16Oの基底状態エネルギーをリーゾナブルに再現するよう有効3体核子間力を導入した。前年度完成させた並列計算用コードを用いた解析を行った。従来THSR型波動関数では議論することの難しかった、第二0+状態及び第三0+状態を新たに再現することに成功した。これによりTHSR型波動関数が体現する、クラスター構造に基づいたcontainer evolution描像が、クラスター構造発現の典型的代表例である16Oについて非常に良く成り立っていることを明らかにした。結果を論文にまとめ投稿準備中である。3.拡張されたTHSR波動関数、及び反対称化分子動力学法を用いた13ΛC、14ΛΛCの研究前年度明らかにした13ΛCの構造及び12C励起状態構造との比較についてさらに解析を進め、結果を論文にまとめ現在投稿準備中である。反対称化分子動力学法を用いた13ΛCの解析を進め、拡張型THSR波動関数を用いた計算結果との比較検討を行った。反対称化分子動力学法を用いた14ΛΛCの構造研究を進めている。最適な配位空間についての比較検討を進めた結果、現在十分に収束したスペクトルの予備計算結果を得ている。拡張型α凝縮模型波動関数を用いて、Λハイパー核を含む様々な原子核(12C,16O,9ΛBe,13ΛC)におけるクラスター構造、特にガス的クラスター構造の出現について調べた。12C核においては、有名な第二0+状態(ホイル状態)の数MeV上に存在が指摘されている二つの不思議な0+状態、ホイルバンドと呼ばれる2+、4+状態についてその物理的本質を明らかにした。特に三番目0+状態はホイル状態がモノポール励起した類似状態であり、四番目0+状態は三つのα粒子が直線状に並んだ特異な構造を持つ。またΛハイパー核においても、クラスター相関が非常に重要であることを示した。今年度特に、核半径拘束法という共鳴状態を取り扱う方法を、より発展させた形で用いることの有効性を示した。さらにその方法を12Cに適用することで、ホイル状態の上にある、ごく最近実験で観測された励起状態の性質を明らかにしたことは、当初の計画では全く予想していなかった研究成果である。本研究計画の総括として、本年度明らかにした12C、及び13ΛCの励起状態の構造研究において、研究実績の概要で述べた研究成果について論文にまとめる。
扇状地における地下水位変動のモニタリングに関する研究

本研究では、秋田県六郷扇状地を例に、扇央の地下水涵養域と扇端の地下水利用域の2地点に深さの異なるピエゾメータを置いて、地下水位変動のモニタリングに関する研究を行った。3次元の地下水流動を把握するために、ピエゾメータによる水理水頭の観測と測水による地下水面の観測を併せて行った。観測と分析の結果は以下のとおりである。(1)a.扇状地の不圧地下水を対象とする、深さの異なるピエゾメータ(P)間には、水理水頭差が明瞭に現れる。b.ピエゾメータ間の水理水頭は、年間を通して扇央、扇端とも、深度の浅いピエゾメーターから深度の深いピエゾメータに移るにしたがって低下する。c.深度別の水理水頭差は、地下水位の上昇期と下降期とで異なる。d.以上の内容をまとめると次のとおりである(平成35年度ともほぼ同じ観測結果)。Pの深度間扇央扇端上昇期,5/20下降期,9/15上昇期,5/20下降期,9/15(2)ピエゾメータと測水を併行させた水理水頭の観測および分析の結果、3次元の地下水位年変化パターンが明らかにされた。この結果が、モニタリングおよび今後さらに発展させる「地下水位予報」の研究の最も基礎的な必要要件となる。本研究では、秋田県六郷扇状地を例に、扇央の地下水涵養域と扇端の地下水利用域の2地点に深さの異なるピエゾメ-タ-(水理水頭観測中)を置いて、地下水位変動のモニタリングに関する研究を行う。平成3年度に行った研究の手順と知見等は次のとおりである。1.扇状地全域の測水に基づいて地下水面図を作成した。その結果、地下水の流動方向は、扇面の最大傾斜と一致していることが明らかになった。2.空中写真、既存の地質柱状図の判読および現地調査により、扇面の微地形を判定し、扇状地形成時における乱流河道の位置を推定することができた。3.上の12の調査結果に基づき2か所のピエゾメ-タ-の位置を決定した。1か所は扇央の野中地光、1か所は扇端六郷市街地のほぼ中央部である。この2か所にそれぞれ深さ50mのピエゾメ-タ-を設置した。これに加えて、この2か所に隣接して置かれている六郷町のピエゾメ-タ-(各100m,20m深)を併用した。4.深さの異なるピエゾメ-タ-(20,50,100m)の地質柱状図から六郷扇状地の地質構造を見ると、わずか1m程度の距離の範囲内においても、砂礫層、粘土層などが連続しているとは限らないことが判明した。5.深さの異なるピエゾメ-タ-間の水理水頭には、扇央部、扇端部ともに明瞭な違いが現れていることが認められた。各位置のピエゾメ-タ-間の水理水頭差は、地下水位の上昇期と下降期によってそれぞれ異なる。6.今後は、2か所のピエゾメ-タ-群の水理水頭を継続的に観測、記録し、平成4、5年度にむけて「地下水位変動のモニタリングに関する研究」の最終的な成果に結びつけてゆく予定である。本研究では、秋田県六郷扇状地を例に、扇央の地下水涵養域と扇端の地下水利用域の2地点に深さの異なるピエゾメーター(水理水頭観測井)を置いて、地下水位変動のモニタリングに関する研究を行う。平成4年度には、特に下の13の点に注目して観測資料を収集した。そこから得られた知見は、acのとおりである。1.扇状地の不圧地下水において、深さの異なるピエゾメーター間に水理水頭差が生じるのか、生じるとすればその差はどのくらいか。2.深さの異なるピエゾメーター間に生じる水理水頭差は地下水位の上昇期と下降期とでどのように異なるか。3.上の1、2の点は、扇央と扇端でどのように異なるか。

a.扇状地の不圧地下水を対象とする、深さの異なるピエゾメーター(P)間には、水理水頭差が明瞭に現れる。b.ピエゾメーター間の水理水頭は、年間を通して扇央、扇端とも、深度の浅いピエゾメーターから深度の深いピエゾメーターに移るにしたがって低下する。c.以上の内容を、上の13の点に照らしてまとめると次のとおりである。このように、深度別の水頭差は、先端よりも扇央で大きく、地下水位の下降期よりも上昇期(地下水涵養期)において大きい。いずれも理屈にかなっているといえる。なお、扇状地の不圧地下水の帯水層を構成している地層は一様に扇状地礫層であり、地下水位は一定の年変化をくり返す。これらの点については、別の機会に併記する。本研究では、秋田県六郷扇状地を例に、扇央の地下水涵養域と扇端の地下水利用域の2地点に深さの異なるピエゾメーターを置いて、地下水位変動のモニタリングに関する研究を行う。研究に当たり下の13の点に留意して観測を実施した。得られた知見は、acのとおりである。1.扇状地の不圧地下水において、深さの異なるピエゾメーター間に水理水頭差が生じるのか、生じるとすればその差はどのくらいか。2.深さの異なるピエゾメーター間に生じる水理水頭差は地下水位の上昇期と下降期とでどのように異なるか。3.扇央と扇端で上の1、2の点はどのように対応するか。c.以上の内容を、上の13の点に照らしてまとめると次のとおりである(平成35年度ともほぼ同じ観測結果)。結果は予測どおりの成果となった。今後は、本研究を基礎として、「地下水位予報」の研究に発展させたい。