hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症のリスクファクターとしての慢性疼痛におけるサブスタンスＰの役割

1. NK1受容体を介する細胞内情報伝達経路と抑肝散の影響についての検討-(in vivoによる研究):抑肝散の効果を、マウス坐骨神経結紮モデルを用いて解析する。2.抑肝散の炎症性サイトカイン産生抑制効果についての検討:前年度の解析を基に、マウス坐骨神経結紮モデルを用いて、抑肝散の炎症性サイトカイン(IL-1b;,IL-6, IL-8, TNF-a)のmRNAの発現・産生をRT-PCR法で、タンパク質レベルをELISA法で定量する。3.抑肝散の炎症性転写因子NF-kB活性化抑制効果についての検討:同様に、SP刺激によって惹起される末梢血単球のNF-kB活性を、ウエスタンブロット法を用いて測定する。さらに抑肝散による発現への影響を検討する予定である。また、平成30年度と同内容に実験を、ヒト・ミクログリアHMC3細胞でも実施する予定である。H30年度は概ね計画通りに遂行できたが、消耗品などは、過去に購入したものを流用できたため、予算を使い切るには至らなかった。次年度は、ELISAキットなどの消耗品を順次購入予定である。
FBXW7欠損脂肪化肝癌細胞を用いたオートファジー機能解析とNASH治療法の開発

【研究目的】近年、日本を含めた先進国で脂肪の多い食事などが原因で脂肪肝患者は増加しており、その一部の脂肪肝は、非アルコール性脂肪肝炎(non-alcoholic steatohepatitis ; NASH)を経て重症化、肝硬変そして肝細胞癌へと進展する症例もあり危惧されている。しかし、NASHの治療法は、食事制限や運動以外の方法はなく、有効な治療法もまだ確立されていない。本研究では、Fbxw7タンパクの欠損脂肪化肝癌細胞を用いて脂肪滴代謝機能の一つであるオートファジー機能に加えてライソソームにも注目し、Fbxw7タンパクがオートファジー・ライソソーム関連タンパクに与える影響やその発現変化について解析し、ヒト脂肪肝、NASH、肝硬変そして肝細胞癌への進展にどのように関与しているのかを検討する。【研究計画】Fbxw7欠失脂肪化肝癌細胞を樹立し、脂肪滴代謝に関連するmRNAおよびタンパク質をそれぞれReal-time PCR法およびWestern blot法で解析し、脂肪滴など微細構造については透過型電子顕微鏡を用いて詳細に観察する。In vivo studyとして、遺伝子導入肝癌細胞をヌードマウスへ移植し脂肪滴数・増殖能を検討するとともに、マクロリポファジーおよびライソソームタンパクの局在と発現量を光顕・電顕的免疫組織化学法により分析する。臨床病理学的にはNASH症例と肝細胞癌のFbxw7・マクロリポファジー関連タンパクを免疫組織化学法で検出、その発現と肝細胞癌への進展について解析する。【研究成果】Fbxw7をknock-downすると肝癌細胞の脂肪化が見られた。通常、脂肪滴の沈着により、肝癌細胞は機能が低下するが、オートファジーに関しては逆に活動の活発化を認め、電顕でもマクロリポファジーの増加が観察された。その原因を解明するために網羅的にマイクロアレイ解析を行った結果、ライソソームに関連するcathepsin Eの発現が増加していることを発見した。また、Fbxw7 knockdown肝癌細胞のヌードマウスによる移植では、増殖伸展した肝癌細胞は、脂肪滴の著明な減少が見られ、免疫組織化学的解析でcathepsin Eの発現増強が認められた。これらの結果から、肝細胞の脂肪化と脂肪滴の沈着量には、ユビキチンリガーゼであり癌抑制遺伝子であるFbxw7およびライソソームタンパクであるcathepsin Eが関与していることが示唆され、今後の遺伝子治療薬のターゲットとなる可能性がある。
学校音楽の現状と課題に関する実証的研究-授業観察と質問紙調査を通して-

本研究は、新教育課程への移行期と本格実施初年度を対象に、小・中学校の音楽科教育に焦点化して、質問紙調査や聞き取り調査等を通して、その現状と課題を実証的に調査研究したものである。そうした調査データの分析を通して、小・中学校に共通して、授業時間数削減への対応、とりわけカリキュラム編成と指導法の工夫が強く求められていることが明らかとなった。さらに、「総合」とのかかわりなど学校全体における音楽科の位置づけ、教材の多様化に向けた方策、特に日本音楽の指導、そして新しい評価への対応が実践の焦眉の課題となっている。これらの課題克服に向けて数々の試行錯誤が重ねられている。本研究の成果をしっかりと踏まえ、音楽科カリキュラムのモデルを構築することが今後の課題である。2002年からの新教育課程に向けて移行措置期間である2000年度は,小学校音楽の現状と課題に焦点を絞って,質問紙調査と聞き取り調査,授業研究を行った。研究代表者,研究分担者のほか研究協力者を加えて,分析・検討の作業を進めた。調査対象の地域は,青森,崎玉,東京,千葉,長崎および他九州3県に限定し,7月下旬に調査を実施した(378回答,回収率58%)。弾力的なカリキュラム編成や授業時数削減への取組み,音楽科授業の実際,学校音樂と行事との関連,総合的な学習とのかかわりなど,学校および教師の実践レベル,意識レベルにまで踏み込んだ調査を行い,小学校音楽の動向や課題,教師の意識や行動の実際に迫ることが本研究のねらいであった。統計的な分析と整理,さまざまなデータ結果の解釈,詳細な聞き取り調査を通して,地域間の格差や学校規模の影響,専科と学担の違い,個々の問題意識の多様さ,学校の特色を生かした取組みの増加などが浮き彫りとなった。本研究の成果は,日本音楽教育学会第31回大会(宮城教育大学)において。プロジェクト研究「小学校音楽の現状と課題」として発表し,学会誌『音楽教育学』第30-3号にもその概要を掲載した(共同執筆)。確かに、問題の一層の焦点化,授業研究との密接なリンクなどまだまだ課題も残されているが。学校音楽の実態,教師の本音に迫ったてのような調査研究は,実践研究を深めるための重要なステップと位置づけられるにちがいない。小学校音楽に関しては,前年度のアンケート調査で明らかになったデータを踏まえながら,引き続き授業観察と聞き取り調査を行った。また,校内研修や地域単位の研究会にも参加し,取組みの現状,教師の課題意識に迫ることができた。調査を行った学校に限っていえば,前年度に比較して,はるかに「現実」から出発した実践研究が展開されていた。なお,前年度から続けている小学校音楽に関する調査結果の一部は,『教育音楽・小学版』(音楽之友社)の2001年3月号から8月号に,「これが小学校音楽の現状と課題だ!」(共著)として連載した。中学校音楽に関しても今年度は,授業観察と聞き取り調査に絞って,学校や教師の実践レベル,意識レベルにまで踏み込んだ実践研究を行った。音楽科にとっては,授業時数の削減,「総合」とのかかわりに加えて,和楽器の導入にどう取り組むかが大きな課題となっている。こわ問題に関しては,物理的な条件や地域・学校の環境の違いも大きく,さらに量的な調査方法も加えたアプローチが必要である。小中学校に共通して,特に今年度後半から新しい「評価」への取組みが重要な課題となって顕在化してきている。音楽科の評価に関する実証的な追究も今後視野に入れる必要がある。2002年度より小・中学校の新教育課程が本格実施されたのを受けて、今年度は調査対象地域と学校を広げながら、従来どおり、聞き取り調査を中心とした調査を継続した。また、アルバイトを活用して、収集した資料の整理、インタビュー等聞き取り調査のテープ起こし、データ入力等の作業を進めた。さらに、研究分担者との研究の進捗状況、ならびに研究報告書のプロット等に関する意見交換を行いながら、報告書のまとめに取り組んだ。調査対象となる地域、学校に関しては、総合的な学習への取組みや和楽器の取扱い、さらには新しい評価の在り方などにかかわって特色ある取組みを展開している学校現場を調査研究するために、富山、新潟、福島、愛知、長野などの学校にも出かけ、教育現場の現状、課題、問題克服への視点などについて、聞き取り調査を行うとともに、実践の先生方と議論を重ねた。授業時間数が縮減された中、総合的な学習への取組みも加わり、課題克服に向けた試行錯誤の実践が展開されているが、昨年度に比較すれば、その対応が進んでいることが聞き取り調査からも明らかとなった。ただし、2002年度における教育現場の最大の関心は、今年度より導入された、目標に準拠した絶対評価の問題である。

小・中学校は、相当の混乱状況にあり、そのため実践での聞き取り調査においても、関心の高い評価に関する質疑応答が多くを占めるようになった。地域、学校段階によって問題状況もさまざまであるが、概して、「おおむね満足」の評価規準を用いた観点別評価は、小学校音楽においては従来の経験を踏まえて着実に浸透しつつあるように思える。それに比べて、中学校音楽に関しては、どうしても内申・受験にかかわる評定の問題と絡み、また教科間の温度差、選択音楽の在り方とも相俟って、より深刻な問題であることが明らかとなった。
剛性逐次推定を用いたハイブリッド載荷実験手法の信頼性評価に関する研究

構造物の疑似動的応答の評価のため、従来より研究されてきた擬似的な動的載荷を行うハイブリッド実験や、直接動的応答を実現する振動台試験などの載荷実験法においては、実験結果の信頼性を向上させるためには、特に載荷の精度を高めることが不可欠である。このためには、実験対象となっている供試体の剛性を考慮して載荷制御を行うことが有効であることが明らかにされている。本研究では、そのために供試体の剛性を逐次推定する手法と、振動台による動的載荷と、計算機による構造物の計算シミュレーションを組み合わせ、同時に進行させる一種のハイブリッド手法である、サブストラクチャー振動台実験法の両者の開発を行った。まず、既設の振動台装置と制御計算機を組み合わせ、実際にサブストラクチャー振動台実験の制御プログラムを用いて実験手法の検証が可能なシステムを整備した。事前に理論的に予測される実験誤差の結果への影響の詳細な評価を行い、特に振動台駆動の時間遅れおよびその補正法が、システムの安定性と実現を可能にするためには重要であることが示された。このことは、実験的にも裏付けられる結果であった。次いで、この補正のために必要な多自由度系の剛性の実時間における逐次推定のためのアルゴリズムについて基本的な検討を行った。最も単純な最小二乗法や、カルマンフィルターのアルゴリズムに、構造物に現れる非線形性の性質を考慮したものについて、安定性・追従性および計算速度など種々の側面からの検討を加えた。定式化に工夫を行った場合には、実時間での非線形構造物の逐次推定もある程度は可能であるという結果が得られた。さらに、これらの手法を組み合わせ大規模な非線形構造物の動的応答を、従来の振動台を利用し、かつ高い精度で評価する事を可能にするために必要な基礎的技術の方向性を明らかにした。
幕藩制国家の公文書管理の構造と法概念形成過程の研究―公事方御定書を素材に

公事方御定書の地域伝播の形態を、入手した人物と目的・入手と漏洩元・内容の精度という観点から分析し、江戸時代に形成された法概念について総合的に検証した。幕藩体制国家という近世社会の性格に鑑み、幕藩双方の関係者から検討することで、縦横断的な考察を可能にすることができた。入手した人物については、近世後期になるほど地方役人、さらには町人・村人といった層にまで広がっていることがわかった。当初は、法に携わる立場の役人が参考にするために入手を図っていたが、次第に興味関心のある者が個人的に所持するようになっている。入手した者も、公事方御定書の性格を理解しており、秘匿の書として家宝として大切にするようにと伝えていた。入手と漏洩元について、公事方御定書を閲覧できる立場にあった幕府要職者、個人的な関係に起因する評定所勤務の役人の場合が確認できた。幕府の要職者は公事方御定書をみて写本を作成し、これを国元に持ち帰ってさらに家臣に手渡す。そこで家臣たちにより新たな写本が作られ、これが藩の役人間で共有されることになり、次第に多くの人が知り得ることになった。また、評定所へ出入りしていた役人との個人的なつながりにより実用本たる公事方御定書の写本を入手している実態も確認できた。公事方御定書の精度について、町人・村人層の者ほど誤字や脱文が多くみられる傾向にあった。しかし、精度の高さは入手先が前提にあるため、村役人よりも村人が良質本を入手している場合があった。また、誤字・脱文があることを知りながらあえてそのまま記して写本を作成していたことも確認できた。それは、今後、別本を入手したら修正することを想定しており、公事方御定書は流通していた状況にあったことがわかった。異なる立場の者が公事方御定書を入手することができたため、結果的に幕府の法概念が浸透することになり、法治の原則の下支えをすることになったのである。原本が存在しない公事方御定書の写本の作成状況、伝播過程を分析し、幕府の公文書管理のあり方と近世人の法認識について九州地方を中心に調査した。とりわけ2016年度は、福岡・熊本・長崎・東京へ調査に出向き、その状況確認を行った。写本した主体が明確なものと不明確なものとが混在しているなかで一次精査を実施した。また、条文の正確・不正確なものもあり、今後、従来の研究成果との照合作業を実施する予定である。本年度の調査を通じて、幕府の秘密主義のあり方がいかに瓦解していたのかを示す資料の所在もわかった。幕府の公文書でも重要とされている公事方御定書のずさんな管理状況、その漏洩過程も一部を詳らかにすることができた。あわせて、法の運用の観点からキリシタン処分について調査し、江戸幕府から明治政府への裁きの変容について成果を発表した。こうした研究成果を公表するために学会・論文発表のほかに、博物館施設などでの展示活動で発信に努めた。11月13日に東京大学本郷キャンパスでおこなわれた(財)史学会114回大会では「長崎奉行所における司法制度改正過程」を発表した。また、熊本大学附属図書館で11月4日から6日まで「熊本大学附属図書館貴重資料展熊本藩法と犯罪史ー裁く人と裁かれる人たち」を開催することができた。展覧会開催にあわせて公開講演会の実施、解説目録(18頁)を作成し、一般、地域社会への還元、社会貢献事業をおこなうことができた。熊本地震の影響で研究の遅滞が懸念されたが年末にかけて調査を進めることができた。当初予定していた地域への調査にあたった。しかし滞在期間の短縮により、来年度持ち越しの調査資料もあるため、速やかに対処していきたい。本年度は江戸東京博物館や国立公文書館、九州各県の博物館・図書館で所蔵されている公事方御定書の写本調査を行なった。前述の各館に所蔵されているなかから、江戸幕府関係資料・藩政資料・個人コレクションといった三系統本からなる調査を実施していった。これらは、法令集積の意向が明らかとなる資料群で、資料調査を通じてその全体像を把握することができた。国立公文書館では紅葉山文庫旧蔵文書で、残存状況の大要の確認をすることができた。また、江戸東京博物館では、法制史研究者として著名な石井良助コレクションを調査した。石井良助コレクションはこれまで悉皆調査が進んでいなかったこともあり、初見となる資料を数多く調査することができた。石井氏の研究成果の反映されている史料以外にも多くの文書が確認することができ、今後、さらに整理分類していく必要性を感じた。佐賀県立図書館に所蔵されている鍋島文庫では、佐賀藩主鍋島家の法体系がわかる大名家資料群である。佐賀藩が集積していたのは幕府法以外にも熊本藩や岡山藩などの法令を集積していることもわかった。これらを分析・整理することで、幕藩体制国家の法制度のあり方を示すことができる。また、幕府から下達された文書、自藩の文書をどのように保存管理していったのか、アーカイブズの観点からのアプローチの可能性も得ることができた。このように、公事方御定書を通じた幕府法の受容・伝播過程を明らかにすることができたが、近隣諸藩との関係性も浮き彫りとする調査となった。

武家諸法度の誓約条項が諸藩で反映されていったのか今後も引き続き調査していき、江戸時代の幕藩体制下における法体系を明らかにしていきたい。本年度の調査により幕府の法制資料群については、全体的な調査をすることができ、次年度以降の藩政資料の調査に力点をおくことができるものとなった。また、熊本藩政資料以外に、佐賀藩の史料調査を実施し、資料群の全体像を把握することができた。なお、個人収集の資料群であっても、当該資料の出自を特定することができるなど、当時の幕藩体制の法体系のシステムを補完する成果があった。幕府と藩の双方向からの調査を予定通り実施することができた。公事方御定書の地域伝播の形態を、入手した人物と目的・入手と漏洩元・内容の精度という観点から分析し、江戸時代に形成された法概念について総合的に検証した。幕藩体制国家という近世社会の性格に鑑み、幕藩双方の関係者から検討することで、縦横断的な考察を可能にすることができた。入手した人物については、近世後期になるほど地方役人、さらには町人・村人といった層にまで広がっていることがわかった。当初は、法に携わる立場の役人が参考にするために入手を図っていたが、次第に興味関心のある者が個人的に所持するようになっている。入手した者も、公事方御定書の性格を理解しており、秘匿の書として家宝として大切にするようにと伝えていた。入手と漏洩元について、公事方御定書を閲覧できる立場にあった幕府要職者、個人的な関係に起因する評定所勤務の役人の場合が確認できた。幕府の要職者は公事方御定書をみて写本を作成し、これを国元に持ち帰ってさらに家臣に手渡す。そこで家臣たちにより新たな写本が作られ、これが藩の役人間で共有されることになり、次第に多くの人が知り得ることになった。また、評定所へ出入りしていた役人との個人的なつながりにより実用本たる公事方御定書の写本を入手している実態も確認できた。公事方御定書の精度について、町人・村人層の者ほど誤字や脱文が多くみられる傾向にあった。しかし、精度の高さは入手先が前提にあるため、村役人よりも村人が良質本を入手している場合があった。また、誤字・脱文があることを知りながらあえてそのまま記して写本を作成していたことも確認できた。それは、今後、別本を入手したら修正することを想定しており、公事方御定書は流通していた状況にあったことがわかった。異なる立場の者が公事方御定書を入手することができたため、結果的に幕府の法概念が浸透することになり、法治の原則の下支えをすることになったのである。今後は、調査に訪れなかった東北地方(宮城・福島)と東京を重点におきたい。あわせて熊本藩法制資料については引き続き調査していく。これまで幕府側を中心に調査を進めてきたため、藩側の法制資料の調査を行なっていく。現状として熊本藩と佐賀藩、会津藩を着手しているが、これ以外に、福岡藩や鹿児島藩、岡山藩、仙台藩といった大名家の資料群の調査を行なっていく。公事方御定書の収集実態ばかりでなく、自藩の法令集などにも視野を広げ、幕府法が藩法にどのような影響を与えたのかを分析していくことにする。
有機ｐ／ｎ接合体を基盤とした水素発生用光触媒デバイスの創成研究

前年度に引き続いて、有機p/n接合体の適用に基づいた水素発生用光触媒システムの設計・開発に関する検討を行った。ペリレン誘導体(PTCBI, n型半導体)とコバルトフタロシアニン(CoPc, p型半導体)からなる有機p/n接合体を適用した水素発生用光触媒システムについて、p/n接合体を構成する各層の厚さ、照射光量、電子ドナー(チオール)濃度の点で最適条件を調べた。また、亜鉛フタロシアニン(ZnPc, p型半導体)/フラーレン(C60, n型半導体)系は無金属フタロシアニン(H2Pc, p型半導体)をp型層として用いた場合に比べて、白金助触媒存在下で水素発生に対してより活性な光カソードとなることを見いだした(論文投稿中)。前者の方がp/n界面における電位勾配が大きいことが確認されたことから、それに起因してキャリアの表面における定常濃度も高まったためと推定している。上記のZnPc/C60系光カソードと酸素発生用光アノードであるPTCBI/CoPc系と組み合わせて水の光電解システムを構成したところ、理論電圧(1.23 V)以下のバイアス印加条件下で化学量論的な水素・酸素が観察され、エネルギー効率は低いながらもバイアス電圧ゼロの条件で、いわゆる水の光触媒分解が起こることを見いだすこともできた。さらに、ディスク成形したTiO2粉末を焼結・水素還元処理したものを加藤英樹博士(東北大多元研)よりご提供いただき、それを光アノード、上記のZnPc/C60(+Pt助触媒)系を光カソードとして用いて水の光分解を検討した。1.0 V以下のバイアス電圧を印加した条件で化学量論的な水の分解の進行を確認できた。特に0.25 Vの低バイアス条件で約0.1%のエネルギー変換効率で水の分解が進行した。一般に、TiO2を光アノードとして適用した場合、何らかのバイアスを印加しない限り、水の分解は進行しないと考えられているが、上記の系ではバイアスを一切印加しない条件でも水の光分解が起こった点が特筆される。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,有機p/n接合体を適用した水素発生用光触媒システムの設計・開発に関する検討を行った.まず,ペリレン誘導体(PTCBI, n型半導体)/コバルトフタロシアニン(CoPc, p型半導体)系を適用した水素発生用光触媒システムについて検討した.可視光照射下でフィルム内部における光物理過程を介してCoPc/水界面に酸化力が生じるため,そこでチオール酸化を誘起するとともに, PTCBI上に生じた還元力により水素発生が起こることを確認した.水素発生に対する外部量子収率(EQE)の照射波長依存性を調べたところ, 400750 nmの可視全域の光エネルギーの利用により水素が生じることが明らかとなった.いわゆる有機光触媒システムの特長は長波長域の可視光に対しても活性を発現する点にあり,上記の系は700 nmにおいてもEQE約6%と我々の例の中でも最も高い活性を示した.これはホールドープされたCoPcがチオール酸化に対して非常に活性であることが一因と考えられる.また,無金属フタロシアニン(H2Pc, p型半導体)/フラーレン(C60, n型半導体)系はC60表面に白金触媒を担持した条件で水素をもたらす光カソードとして機能することをこれまで明らかにしており,これを酸素発生用光アノード(PTCBI/CoPc系)と組み合わせて,バイアス電圧を印加した条件で水の光分解を検討した.現状ではケミカルバイアスも投入した系となっているがそれを差し引いても,光エネルギーによってアシストされた水の光分解が0.3 Vのバイアス電圧下で起こることを確認した.前年度に引き続いて、有機p/n接合体の適用に基づいた水素発生用光触媒システムの設計・開発に関する検討を行った。

特に0.25 Vの低バイアス条件で約0.1%のエネルギー変換効率で水の分解が進行した。一般に、TiO2を光アノードとして適用した場合、何らかのバイアスを印加しない限り、水の分解は進行しないと考えられているが、上記の系ではバイアスを一切印加しない条件でも水の光分解が起こった点が特筆される。26年度が最終年度であるため、記入しない。今回報告したペリレン誘導体/コバルトフタロシアニン系からなる水素発生用光触媒システムは,最近報告したヒドラジンの化学量論的分解を伴った光触媒水素発生システムよりも同一条件(700 nm)におけるEQE値が10倍以上大きい.また,バイアス電圧を印加しながらも光エネルギーによってアシストされた有機p/n接合体適用型の水の分解システムの例も示した.有機p/n接合体を基盤とした効率的な光触媒水素発生システムの創成に向けて着実に歩を進めることができた.新規な系の探索と並行して,今回報告した二種類の系の最適化に関する検討を進め,各系の高効率化を図る.さらに,本領域のスローガンでもある異分野融合の観点から実施している本領域内共同研究:「水素発生用有機・無機ハイブリッド光触媒システムの開発」も推進していく.また,平成25年度と同様のスタンスで,諸会合を通して本領域に集う研究者と意見交換を行う中で,助言を得たり,また連携を模索する方法で自身の研究の一層の推進を図っていく.
アラスカ内陸部の凍結土壌融解による熱・水・炭酸ガス循環プロセスの変動調査

平成13-15年度にアラスカ中央部の実験流域において「土壌の凍結融解にともなう熱、水蒸気、炭酸ガスの交換特性や水循環の微物理過程の特性」を把握する観測を実施した。流域の熱収支、水収支、流出機構は短期集中観測により、また気候値や長期変動を知るためには通年連続観測を実施し、永久凍土地帯の水循環、物質交換特性に関する多くの知見を得た。観測項目は微気象要素(気温、風速、湿度、乱流、放射)や水文要素(土壌水分量、地温、水温、河川流量、地下水位、降水量)、水の含有化学成分、CO_2交換量である。また流域内の凍土分布は地下電気探査により求め掘削による検証も行った。その結果(1)狭い流域内でも地表面状態によって熱収支が異なる、特に植生面の蒸発が生じるのに対して水面では夏でも凝結が生じており、凍結土壌の融解による河川水温の低温化の影響が現れている。(2)表面近傍の土壌水分は斜面の方位と植生に大きく依存する。また地下水位は活動層の中では降水や蒸発の影響を受けて変動するのに対して、凍土層の下ではほとんど変動がない。(3)CO_2は植生上面と下面でフラックス量と伝達の向きが異なり、土壌呼吸量は融解層の厚さに関係する。(4)河川の降雨流出応答は流域を構成する斜面の向きによって異なる、すなわち夏期でも永久凍土が存在する北斜面では降雨に応じた顕著な増水を示すが、凍土が融解した南斜面では目立った流出が見られない。(5)河川水の濁度、電導度、懸濁物質の粒度観測からユーコン河川水の起源同定を試みた。現在、地球環境の変化を把握し地球温暖化を予測することが社会的に強く要請されており、温室効果ガスとしての水蒸気及び炭酸ガス収支を全球的に算定する試みが国際共同研究課題となっている。そこで本研究はアラスカ中央部の永久凍土森林流域において、土壌の凍結融解過程における熱、水蒸気、炭酸ガス、化学物質の変動プロセスの解明を目指す。本年度は北海道の実験流域の観測と平行して、アラスカ内陸部に実験流域を設けて1)実験流域内の森林、ツンドラ域において夏期の蒸発量の算定、土壌水分量の地形依存性、植生に被われた土壌面における炭酸ガス濃度の時間変化量2)流出河川における流量、水温、電気伝導度、浮遊土砂量、濁度及び井戸による地下水位変動を観測した。その結果、同じ気象条件でも地表面状態によって蒸発量は大きく異なり、特に川面では凝結が生じる事を見出した。これは凍結土壌の存在により河川水温が極端に低い事によるものと思われる。また炭酸ガス濃度は大気中と植生表面で20-30ppm異なること、表面近くの土壌水分量は斜面や徴地形に依存することを見出した。また地下水位は凍結土壌のない浅い層では顕著な日変化が現れるが、凍土層の下まで掘った深さ8mの井戸では地下水位に日変化が見られないことが分かった。凍土の存在が水循環や炭酸ガス交換にどのような影響を与えているかを調査するために、アラスカ内陸部のカリブーポーカクリーク実験流域において、2002年夏期(7月8月)に顕熱、潜熱、炭酸ガス交換量の集中観測を行った。顕熱・潜熱フラックスは季節の進行により減少し、CO_2フラックスは概ね下向きで地上植生により吸収され、その量は季節の進行と共に減少する事が観測された。また融解層の厚さや土壌呼吸量の関係についても知見が得られた。同流域の南北斜面において夏期の降雨流出応答を比較観測した。なお、北斜面には夏期でも永久凍土が存在し南斜面の凍土は融解している。3回のいずれも総量20mm程度の降雨イベントに対し、北斜面では遅れが大きいながらも顕著な流出が起きたが、南斜面では目立った増水が見られなかった。

北斜面における流出応答は凍土層やモス層の役割を考えることで説明がつくが、南斜面の流出応答のなさは説明がつかない。南斜面の植生は落葉広葉樹が主で表層土壌はリター層とシスト層からなる。日本のこうした森林斜面では普通は明瞭な流出応答が現れる。南斜面で何故このような特異な流出特性がみられるのか今後、解明しなければならない問題である。一方、6月と9月はカルカナ氷河流出河川において、水温、濁度、電導度及び懸濁物質の粒度、鉱物組成、灼熱減量を測定した。その結果、懸濁物質と流量の関係が2001年度と異なり、氷河底面排水システムに変化があったことが示唆された。本研究の目的は凍土の融解に伴う熱、水蒸気、炭酸ガス、化学物質の変動プロセス解明である。そのためアラスカ内陸部の不連続永久凍土地帯の森林流域において観測を行うと伴に、凍土の存在しない北海道における実験流域で得られた結果と比較した。本年は調査最終年であるため現地データの蓄積を図ると同時にこれまでの研究成果を取りまとめた。現地観測はアラスカ内陸部のカリブーポーカクリーク実験流域において2003年夏期7月に植生面の熱収支、炭酸ガス、土壌水分、地下水位、河川水の含有化学成分さらに小流域別の河川流量を測定した。また6月と9月にはユーコン河の水の起源を把握するために流量と水質の多点比較観測を行った。その結果、流域内では地表面状態によって熱収支が異なる、特に植生面の蒸発に対して水面では夏でも凝結が生じ凍結土壌の融解による河川水温の低温化の影響が現われる、表面近傍の土壌水分は斜面の方位と植生に大きく異存する、地下水位は活動層の上では降水や表面層の蒸発の影響を受けて変動するのに対して、季節凍土層の下ではほとんど変動がないことを明らかにした。またCO_2のフラックス量と向きは植生上面と下面で異なる、土壌呼吸量は融解層の厚さに関係する、河川の降雨流出応答は斜面の方位よって異なる、すなわち夏期でも永久凍土が存在する北斜面では河川は顕著な増水を示し、凍土が融解する南斜面では目立った流出が見られないという違いが見出された。なおユーコン河の濁度や浮遊粒子の比較観測から氷河融水の寄与が高いことが示された。
カイコにおける生化学的二次性徴発現代機構の解析

カイコ貯蔵タンパク質1(SPI)とビテロゲニンは発生段階から雌特異的に発現する体液タンパク質である。本研究では、これらタンパク質を指標として昆虫における生化学的二次性徴発現機構を解明するため分子生物学的解析を進め以下の結果を得た。1.雌幼虫脂肪体cDNAライブラリーよりSPIcDNAクローンを単離し塩基配列を解析した。SPI-mRNAの全長は約2.3Kbで、749アミノ酸残基に相当する翻訳領域を有し、N端にシグナル領域が確認された。2.カイコ遺伝子ライブラリーよりSPI遺伝子クローンを単離した。SPI遺伝子は全長約4.7Kbで4個所のイントロンにより分断された5個所のエクソンより構成され翻訳開始コドンの27塩基上流に転写開始点が確認された。転写開始点より約30塩基上流にTATA相当配列が存在し、さらに上流域にはエクジソン受容体結合部位,転写促進領域の塩基配列が存在した。3.5令幼虫脂肪体cDNAライブラリーより貯蔵タンパク質2(SP2)cDNAクローンを単離し構造解析を行った。SP2は芳香族アミノ酸残基に富み、その一次構造に12SPIのそれと類似性がみられた。4.λgt11発現ベクターを用いた雌蛹脂肪体cDNAライブラリーよりビテロゲニンL鎖cDNAクローンを単離し、その構造を解析した。cDNAを用いたRNAブロツト解析の結果、ビテロゲニンL鎖mRNAは蛹脂肪体特異的に発現することが確認された。5.脂肪体中のSP-lmRNA前駆体RNAの後期発生にともなう変動を解析し、SPI生合成は性および発生段階特異的に転写レベルで調節されていることが判明した。6.脂肪体遊離核および無細胞抽出液中においてクローン化SPI遺伝子は忠実に転写された。転写は雌特異的で、雄脂肪体抽出液では転写が認められず、SPIの性特異的発現にはトランスに作用する細胞因子の関与が示唆された。
たん白質溶解度の温度による差を利用した新しい結晶化法の試み

近年の蛋白質の一次構造情報の増加に比べて、蛋白質の三次元構造情報の増加は微々たるものである。三次元構造情報が蛋白質の理解に本質的な役割を果たしており、更に多くの独立な三次元構造情報を私達は必要としていることを考えると、三次元構造研究の高能率化を図らなければならない。蛋白質X線結晶解析の場合律速段階である結晶化条件の確立の過程を高速化することによってこの要請に応えることが出来る。この研究では、蛋白質の結晶化剤のなかでの溶解度が温度に依存していることを積極的に利用し、非常にゆっくりした温度変化を結晶化母液に加えることにより結晶を生成するという、新しく原理的に優れた蛋白結晶化法を開発しようとした。非常にゆっくりした温度変化の可能なインキュベ-タを使い、これまでに溶解度の情報が良く知られているF1-ATPase、ラットDNAポリメラ-ゼβ、リゾチ-ムについて結晶化剤の種類、濃度、温度変化の様子などのパラメ-タを変えて、結晶化実験を行った。第一の結論は、始温度と終温度での溶解度の差が大きい場合のみこの温度変化法が有効であることである。結晶化剤が硫安、リン酸の場合はこの差が小さく、従ってこの方法は威力を発揮しなかったが、ポリエチレングリコ-ル(リゾチ-ムの場合は食塩)の場合は、差が大きくその効果は大きかった。第二に後者のポリエチレングリコ-ルを用いた場合は、温度変化をさせたときのみF1-ATPase、ラットDNAポリメラ-ゼβが結晶化した。またリゾチ-ムの場合、温度変化させた場合の方が始温度と終温度とにそれぞれ温度を固定した場合に比べて良質な結晶を与える結晶化剤の濃度範囲が広いことが解った。第三に温度変化の速度は、20度/1週間が最適であった。以上、温度変化法は結晶化の確率を増大させ、特に結晶化条件の初期探索に絶大な効果を持つことが解った。
世界の火山の地形発達と分類

Google Earth画像からのデータ取得のために結論を出すに至らなかったが、溶岩原・楯状火山・成層火山の発達・分類に関していくつかの知見を得た。一般の溶岩原は玄武岩質スコリア丘・溶岩流の対、または小型楯状火山の集合体であるが、時間の経過とともに大型楯状火山・溶岩ドーム群・成層火山・カルデラ火山が溶岩原内に生ずるようになるらしい。リビア・アルジェリア・アルメニアに存在するようなスコリア丘・溶岩流の対、または小型楯状火山の集合体である溶岩原は発達の初期段階にあり、将来的にマントルからのマグマ上昇繰り返しによる地殻岩石の温度上昇→地殻岩石溶融→マグマ溜まり形成→成層火山・カルデラ火山形成という発達過程をたどると考えられる。アメリカ合衆国本土西南部に散在するBandera,San Francisco(San Francisco成層火山を持つ),Hemez(Vallesカルデラを持つ)などの溶岩原は、上記の溶岩原の進化過程を示唆すると見なされよう。アラビア半島メディナ市に近い東Rahat溶岩原はその大部分が玄武岩質のスコリア丘・小型楯状火山と溶岩流の対からなるが、その北部にフォノライト質火砕流噴出を伴ったと考えられる径3kmのカルデラが形成された火山体が存在するが、今後同様の溶岩原が多く発見されると予想される。このように複成火山体上に別種の複成火山体が乗るものを「重複成火山」と呼称する。カムチャッカ半島東火山帯北部には、カルデラを持ち、径80kmに達する大型の楯状火山体が存在するが、その上に、4個の成層火山Klyuchevskkoy,Kamen,Ploskaya,Srednyayaがのる。これも重複成火山とよぶ。この種の火山は他にも多く存在する。複成火山は単成火山のひとつ格上であるが、さらにその上に重複成火山がある。ここ20年間積み上げてきた「世界の火山の地形発達と分類」研究をまとめる第一段階として,平成17年度はメキシコ中央部を東西に走るメキシコ中央地溝帯内,アメリカ合衆国,中米のグアテマラ・ニカラグア・エルサルバドル・コスタリカ・パナマに分布する火山の個数・種類・規模・構造・発達などについての総括を試みた.例えばメキシコ中央地溝帯内にはカルデラ火山5-10,成層火山50,小楯状火山560,スコリア丘1600,溶岩ドーム650個が数えられる.これら各地に分布する火山の差違は,それぞれの地域の構造・地殻応力場・プレートテクトニクス・マグマ発生量などに関係する,例えば,(1)メキシコ中央地溝火山帯における成層火山・カルデラ火山とスコリア丘火山・小楯状火山の共存は,メキシコ中央火山帯が単なる島弧型火山帯ではなく,大陸の断裂,大陸下のトランスフォーム断層の開口,拡大軸のジャンプなどにともなうマントル高温物質の湧き上がりも起こっている地域であることを示唆する,(2)基盤山地周縁部に成層火山が,低地にスコリア丘火山・小楯状火山が存在することは,大陸の断裂やマグマの上昇のメカニズムに地殻の厚さが大きく関与していることを暗示する,(3)Cocosプレートなどの沈み込み,大陸の断裂,マグマの発生・上昇の過程を知るには火山活動の時代的推移を知ることが重要である,などの問題点が明らかとなった.この研究の基礎データとして数多くの火山地形分類図を作成した.

その一部はすでに科学研究費成果報告書中に掲載しているが,情報量を落とした縮小図であるので,基礎データとして十分でない.上記の本研究の信頼性を保障する基礎データとして,世界各国の5万分の1地形図を基図とした原寸大の地形分類図を公表する必要があるが,費用の点でほぼ実現が不可能と思われた.しかし近年発売されたAOスキャナーの出現はこの実現を可能にした.本研究補助金でAOスキャナーを購入,パソコン上で作成した火山地形分類図をDVDに焼くことを目指した。試行錯誤の末,本年度後半に3枚の試作品が完成,「世界の火山の地形発達と分類」研究をまとめる際に必要な基礎データとしての原寸大の火山地形分類図を廉価で大量に作成し,一般研究者などに公表する目途が立った.平成18年度は,カムチャツカ半島やアフリカ・ケニアなどいくつかの調査未了地域における火山地形分類図の作成,これまでに1000枚以上作成していた手書きの火山地形分類図を,CD-R,DVD-Rなどのパソコンメディアを用いて,公表可能な形態に作り上げるという2つの目標達成に向けて作業を行った.カムチャツカ半島の火山の地形発達と分類に関する作業は,20万分の1地形図と火山写真集を用いて行った.20万分の1地形図は等高線の精度がよく,かなりの火山の地形分類が可能であった.この結果に基づき200を超える火山のタイプを現在整理中であるが,これまでにわかった特徴について列挙する.(1)カムチャツカ半島南部には半島の伸長方向に沿って平行に2-3列の火山帯が存在(2)氷蝕されていない若い火山が多く存在(3)成層火山・カルデラ火山に加え,プレート沈み込み帯には珍しい楯状火山・熔岩原が存在(4)半島伸長方向に平行する山脈・盆地列の後者に火山が多く噴出する(5)楯状火山・熔岩原には正断層が発達することが多い.エチオピアからタンザニアまで南北にのびるアフリカ大陸東部地溝帯の中部,ケニア周辺に分布するMenenngai, Suswa, Melu, Elgon, Kilirnanjaroなどの火山地形分類図を作成,火山の分布・地形の特性を明らかにし,火山の分類などについて考察したが,この地域については地形図など資料が完全に蒐集できず,未知の部分が残っており,今後さらに調査を継続する必要がある.火山地形分類図のパソコンメディアを用いた公表に関する作業については,購入したA_0スキャナーの故障,画像処理作業にたけた学生の確保などに難航したが,平成18年度後半、作業工程に目途がつき,完成間近の半製品がニカラグアの「Malpaisillo」など10図幅を超えた.日本を含め50年近く続けてきた世界全体の火山地形発達研究の総まとめを行う予定であったが、データを揃えるだけで、「データ規格統一・解析→考察→結論」に至らなかった。その理由は2007年春から解像力の高まったGoogle Earth画像により、これまでデータ入手困難であった政治的不安定地域などの火山地形情報が容易に得られるようになったからである。そのデータ収集にかなりの時間が使われ、数10年間に蓄積したデータの統一化、分析が間に合わなかった。従来集めたデータのみでまとめる選択肢はとらなかった。可及的速やかに「データ規格統一・解析→考察→結論」の結果を公表するつもりでいる。データが規格統一され、問題点が整理された段階でないが、現在下記のような課題が浮上している。(1)山脈と火山:従来ヒマラヤ・アルプス・ロッキーや日本の赤石・木曽・日高などの山脈には火山がないことが強調されてきた。
低温X線結晶構造解析によるタンパク質のガラス転移に関する研究

生体内で重要な役割を果たすタンパク質は、その生理活性機能に密接に関わる立体構造のゆらぎを示し、ゆらぎは低温では抑制され、約200K近傍でガラス転移に類似した現象を示し活性を失う。この実験事実はガラス転移点以上で獲得されるゆらぎが生理活性に必須であることを示している。タンパク質のガラス転移は、低温X線結晶構造解析によって、原子レベルでの詳細な情報を得ることができる。本年度は昨年度の結果に加え、ミュンヘンのParak教授のグループがミオグロビンの200K近傍での低温X線結晶回折データを3つの温度で行い、その結果を京都のグループが理論的解析を行った。その結果を議論するために、6月21日から28日まで、京都から郷、木寺、鄭がミュンヘンに行き議論を行い、その結果に基づいて更に理論解析を進めた。その結果をミュンヘンからParak教授を12月3日から10日日まで招き、京都で議論を行い、Parak教授がその結果を文部省特定領域研究「タンパク質立体構造の構築原理」第5回ワークショップで発表した。この解析によって得られた結果を要約すると、見かけ(内部運動+外部運動)のゆらぎは結晶の質に依存する大きなゆらぎを持つものの、内部運動が、R^<**>2=aT+bという形で表現され、aの値は調和振動を仮定した基準振動解析による結果とよい一致を示している。bはstaticな結晶中のdisorderによるものであり、内部ゆらぎはその上に調和振動をしている描像で表現されることが分かった。この結果は、X線結晶解析から求まる温度因子は電子密度分布を与えている性質から現れるもので、ガラス転移の存在と矛盾する結果ではなく、ミオグロビンの結晶中でのエネルギー曲面を直接反映したものでることに注意しなければならない。生体内で重要な役割を果たすタンパク質は、その生理活性機能に密接に関わる立体構造のゆらぎを示す。このゆらぎは低温では抑制され、約200K近傍でガラス転移に類似した現象を示す。そしてタンパク質をガラス転移温度以下に冷却すると活性は突然消失する。このようにタンパク質のガラス転移現象の研究は生理機能の理解に直接結びつく重要な意味を持っている。タンパク貿のガラス転移は、低温X線結晶構造解析によって、原子レベルでの詳細な情報を得ることができる。本年度は、ミュンヘンのParak教授のグループがミオグロビンの低温X線結晶回折の実験を常温から極超低温にわたる6点で行い、その結果を京都のグループが理論的解析を行った。その結果を議論するために、10月26日から11月1日まで、京都から木寺と鄭がミュンヘンに行き議論を行い、その結果に基づいて更に実験、理論解析を進めた。その結果をミュンヘンからParakとOstermannを3月16日から3月22日まで招き、議論を行いほぼ最終的な結論に達した。実験結果の詳細な解析によると、分子内の内部運動に関わる揺らぎの大きさの温度依存性には、ガラス転移による変曲は観測されなかった。この結果は以下のように解釈される。X線結晶解析は極めて長時間にわたる測定を行いそのアンサンブル平均を測定するために、ガラス転移に伴うコンフォーメショナルサブステート間の移行運動が抑制される現象は観測することができない。この結論は、従来から議論があったX線結晶解析による揺らぎの大きさの温度依存性の変曲が実験結果の解析において内部運動を取り出して議論していないことによるものであることが分かった。

この実験事実はガラス転移点以上で獲得されるゆらぎが生理活性に必須であることを示している。タンパク質のガラス転移は、低温X線結晶構造解析によって、原子レベルでの詳細な情報を得ることができる。本年度は昨年度の結果に加え、ミュンヘンのParak教授のグループがミオグロビンの200K近傍での低温X線結晶回折データを3つの温度で行い、その結果を京都のグループが理論的解析を行った。その結果を議論するために、6月21日から28日まで、京都から郷、木寺、鄭がミュンヘンに行き議論を行い、その結果に基づいて更に理論解析を進めた。その結果をミュンヘンからParak教授を12月3日から10日日まで招き、京都で議論を行い、Parak教授がその結果を文部省特定領域研究「タンパク質立体構造の構築原理」第5回ワークショップで発表した。この解析によって得られた結果を要約すると、見かけ(内部運動+外部運動)のゆらぎは結晶の質に依存する大きなゆらぎを持つものの、内部運動が、R^<**>2=aT+bという形で表現され、aの値は調和振動を仮定した基準振動解析による結果とよい一致を示している。bはstaticな結晶中のdisorderによるものであり、内部ゆらぎはその上に調和振動をしている描像で表現されることが分かった。この結果は、X線結晶解析から求まる温度因子は電子密度分布を与えている性質から現れるもので、ガラス転移の存在と矛盾する結果ではなく、ミオグロビンの結晶中でのエネルギー曲面を直接反映したものでることに注意しなければならない。
革新的負熱膨張材料を用いた熱膨張制御

熱膨張による位置決めのずれや異種接合界面の剥離は、パワー半導体や3次元集積回路素子といった先端電子デバイスや、熱電変換、燃料電池などのエネルギー・環境技術において、喫緊の課題と認識されており、技術革新には熱膨張制御が不可欠である。固体物質の持つ電荷・軌道、スピン、フォノンの自由度とその秩序相の制御によって巨大な負熱膨張を発現する、革新的負熱膨張材料の開発と、巨大負熱膨張材料を用いた熱膨張制御技術の確立を目指した研究を推進する。
日仏の中等教育段階における選抜文化の構造に関する比較研究

本年度の前半は、フランスの社会学者P.ブルデューの著作を手掛かりに、「構造」を探索するための経験的方法論について検討した。その結果、方法論一般に関する論文一編と、その教育の領域への適用可能性に関する論文一編を執筆した。そこでは、「関係的思考様式」に基づいて、社会学的に有意味なカテゴリー体系を構築するための方法について記した。本年度の後半は、この方法論に基づいて、フランスの中等教育に関する資料の収集・整理を試みた。フランス版書籍総目録(Les livres disponibles 1995)に掲載されている教育ガイドブックと研究書を購入し、LeMonde de l'education, Lenouvel observateur, L'express, Le pointなどの教育・一般雑誌を閲覧し、本研究に関連する記事を複写した。収集した資料は、パソコンを用いてデータベース化している。日仏の選抜制度の最大の違いは、日本は入学試験選抜であるのに対して、フランスでは進路指導による選別が行われることである。特に、第5級、第3級での担任教師、進路指導員、保護者、生徒の懇談による進路指導を通して、進学・就職などを決める上で「自己選別」することが求められる。また、中等教育に入ると、コースや教科を選択するための様々なオプションが用意される。第4級、第2級になると、そのオプションの数は急激に増加する。たとえば、外国語や古典語などのオプションの選択の仕方によって、コース選択の「卓越化」がはかられる。教育ガイドブックには、有利なオプションを選択するための様々なアドバイスが見出される。こうしたフランスの選別システムの上に、ブルデューの言う「文化資本」や「ハビトゥス」の概念がどのように位置づいているのかを現在検討しており、論文に執筆中である。また、その次の段階として、フランスの事例を鏡に、日本の選抜文化の特徴を浮き彫りにする作業を準備中である。
ナノ結晶化した希土類系水素吸蔵合金の水素電池長寿命化への実用化試験

本研究において、初期活性化が容易であるために実用化の先行している希土類-Ni(LaNi_5)合金合金を選び、アモルフォス化⇒熱処理により、ナノサイズのLaNi5結晶粒をアモルフォス母相中に分散させた組織を得ることによりニッケル水素電池の長寿命化を計ることを目的とし実験を行い、以下の結果が得られた。(1)LaNi5結晶粒をアモルフォス母相中に分散させた組織を有する合金開発アモルフォス形成元素であるBを添加したLa-Ni-B系合金において、メルトスパン法により広い組成範囲でアモルフォス相が形成された。次に、得られたアモルファス合金よりLaNi5相が結晶化する温度は約500°C以上であり、熱処理によりLaNi5相が晶出した合金組成は(LaNi5)0.80.7(LaNi_<12>B_6)0.20.3合金等であった。これらのLaNi5相が微細に結晶化した組織を有する試料について、PCT(圧力-組成等温線)曲線を測定した結果、アモルフォス相はほとんど水素を吸収しなかったが、熱処理により結晶化させた試料は水素吸蔵量は増加し、約0.9mass%であった。(2)B量の少ないLa-Ni-B系合金のアモルフォス化とその吸蔵特性さらに、B量を低下させ、Laリッチな組成において添加元素によりLaNi_5合金に近い組成合金(LaNi_3B_<0.5>M_<0.5>(20at%La,10at%B)合金,LaNi_<3.25>B_<0.25>M_<0.5>(20at%La,5at%B)合金,LaNi_<4.85>B_<0.3>M_<0.5>(15at%La,4.5at%B)合金等をアモルフォス化することを試みることから着手した。その結果、LaNi_3B_<0.5>M_<0.5>合金のみが非晶質化し(M=Fe,Ga,Mn,Si,Sn)、その他の合金では、LaNi_5合金単相が得られた。しかし、非晶質合金の水素吸蔵量は0.6mass%程度であり、LaNi_5合金の約半分であった。一方、LaNi_<3.25>B_<0.25>M_<0.5>(20at%La,5at%B)合金は急冷後、LaNi_5合金単相であったにも関わらず、水素吸蔵後アモルフォスとなった。これは急冷効果により、LaがNiサイトに強制的に置換させられたものと解釈される。しかし、LaNi_<4.85>B_<0.3>M_<0.5>(15at%La,4.5at%B)合金は全ての添加元素において、2MPaで約1mass%以上の水素吸蔵量がみられた。30サイクル試験後の粒度分布を測定すると、Feを添加した合金についてLaNi_5合金より優れた耐微粉化特性が観察された。

一方、LaNi_<3.25>B_<0.25>M_<0.5>(20at%La,5at%B)合金は急冷後、LaNi_5合金単相であったにも関わらず、水素吸蔵後アモルフォスとなった。これは急冷効果により、LaがNiサイトに強制的に置換させられたものと解釈される。しかし、LaNi_<4.85>B_<0.3>M_<0.5>(15at%La,4.5at%B)合金は全ての添加元素において、2MPaで約1mass%以上の水素吸蔵量がみられた。30サイクル試験後の粒度分布を測定すると、Feを添加した合金についてLaNi_5合金より優れた耐微粉化特性が観察された。本研究において、初期活性化が容易であるために実用化の先行している希土類-Ni(LaNi_5)系合金を選び、アモルフォス化⇒熱処理により、ナノサイズのLaNi_5結晶粒をアモルフォス母相中に分散させた組織を得ることにより、ニッケル水素電池の高電気容量化および長寿命化を計ることを目的とし、本年度得られた結果は以下の通りである。(1)LaNi_5結晶粒をアモルフォス母相中に分散させた組織を有する合金開発アモルフォス形成元素であるBを添加したLa-Ni-B系合金において、メルトスパン法により広い組成範囲でアモルフォス相が形成された。次に、得られたアモルフォス合金の結晶化温度を求め、どんな相が何度で結晶化するか示差熱分析、X線回折法により明らかにし、LaNi_5相が結晶化する最適熱処理温度を決定した。その結果、約500°C以上の熱処理によりLaNi_5相が晶出した合金組成は(LaNi_5)_<0.80.7>(LaNi_<12>B_6)_<0.20.3>合金等であった。(2)PCT(圧力-組成等温線)曲線の測定これらのLaNi_5相が微細に結晶化した組織を有する試料について、PCT(圧力-組成等温線)曲線を測定した結果、アモルフォス相はほとんど水素を吸収しなかったが、熱処理により結晶化させた試料は水素吸蔵量は増加し、約0.9mass%であった。LaNi_5相の水素吸蔵量に比較すると、約半分の値である。しかし、30回水素吸放出による微粉化はLaNi_5相より粒度分布が粗大粒が多く、アモルフォス相より結晶化させた試料の方が微粉化特性は良好であった。本研究において、初期活性化が容易であるために実用化の先行している希土類-Ni (LaNi_5)系合金を選び、アモルフフォス⇒熱処理により、ナノサイズのLaNi_5結晶粒をアモルフォス母相中に分散させた組織を得ることにより、ニッケル水素電池の長寿命化を計ることを目的とし、本年度得られた結果は以下の通りである。*B量の少ないLa-Ni-B系合金のアモルフフォス化とその吸蔵特性平成7年度はアモルフォス形成元素であるBを添加したLa-Ni-B系合金において、メルトスパン法によりアモルフォス形成組成範囲を求めることより開始し、B量が10at%異常でアモルフォス化することが判明した。しかし、このB組成合金のアモルフォス状態においては水素吸蔵量が極めて少量であった。従って、本年度は、さらに、B量を低下させ、Laリッチな組成において添加元素によりLaNi_5合金に近い組成合金(LaNi_3B_<0.5>M_<0.5>(20at%La, 10at%B)合金,LaNi_<3.25>B_<0.25>M_<0.5> (20at%La, 5at%B)合金,LaNi_<4.85>B_<0.3>M_<0.5> (15st%La, 4.5at%B)合金をアモルフォス化することを試みることから着手した。その結果、LaNi_3B_<0.5>M_<0.5>合金のみが非晶質化し(M=Fe, Ga, Mn, Si, Sn)、その他の合金では、LaNi_5合金単相が得られた。しかし、非晶質合金の水素吸蔵量は0.6mass%程度であり、LaNi_5合金の約半分であった。一方、LaNi_<3.25>B_<0.25>M_<0.5> (20at%La, 5at%B)合金は急冷後、LaNi_5合金単相であったにも関わらず、水素吸蔵後アモルフォスとなった。