hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児期から出生後早期の環境が、小児肥満、成人の生活習慣病に与える影響の疫学的検討

近年、DOHaD説が広く知られるようになり、胎児期、また出生後早期の環境の重要性が増している。そこで、本研究では、まず、延べ10000回以上の妊婦健診データを用いて、妊娠中期以降の体重増加が直線的であること、また、妊娠中の喫煙者で体重増加量が大きいことなどを明らかにした。その他、同様のデータから、妊娠中の喫煙により、妊娠後期の胎児発育が抑制されること、などを示した。一方、平均よりもやや出生体重が小さい場合に妊娠中の喫煙が児の肥満に与える影響が最も大きいことを示した。さらに、新たな研究として、和歌山県御坊市における母子保健情報を活用した検討を開始し、妊娠中から分娩後の喫煙状況を縦断的に記述した。平成27年度は、妊娠期、乳幼児期、また学童期のそれぞれの時期について、以下のような研究を実施した。まず、妊娠期については、山梨県内の3医療機関における妊婦健診データを収集し、妊娠中の体重増加に関わる因子の検討を実施し、さらに、延べ10000回以上の妊婦健診データを用いて、妊娠中の体重増加の軌跡を、マルチレベル解析を用いて妊娠前の体格や喫煙状況別に描いた。次に、乳幼児期については、これまで20年以上にわたって山梨県甲州市と山梨大学大学院総合研究部医学域社会医学講座で実施されている母子保健縦断調査を継続するとともに、和歌山県御坊市を新たな研究対象地域として、和歌山県立医科大学を含めた共同研究を開始した。御坊市においては、既存母子保健事業データの電子化を実施し、これらのデータを用いて、地域の母子保健における課題を解決するための基盤作りを開始した。さらに学童期については、乳幼児期と同様、甲州市における調査を継続し、データの蓄積を進めている。一方、研究代表者らはこれまでに、妊娠中の喫煙が出生体重に及ぼす影響を甲州市のデータで検討し発表してきたが、さらに子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)の一部固定データを用いて検討し、Journal of Epidemiologyで発表した。御坊市においても同様の解析を実施し、地域差の有無について検討している。これらの研究成果については、平成27年度に行われた国内学会、またDOHaD説に関するニュージーランドとの二国間セミナーで発表し、さらに平成28年度に行われる複数の国際学会に演題を応募し、採択されている。現在までに、山梨県内3医療機関から1000例以上、延べ10000回以上の妊婦健診データを収集しており、さらにこのデータから、妊娠中の体重増加が妊娠中期以降はほぼ直線的であること、さらに、妊娠中の喫煙者で体重増加量が大きいことと、一方でこれまでの研究と同様、児の出生体重が小さいことなどを明らかにしてきた。今後、低出生体重児や早産と妊娠中の体重増加の関連などを検討し、国際学会で発表する予定である。次に、妊娠中の喫煙が出生体重を減らす一方で、児の発育に関しては肥満傾向となりやすいことが示唆されているが、出生体重を基準に妊娠中の喫煙とその後の発育を検討したものはないことから、出生体重を四分位で層化し、それぞれの群における妊娠中の喫煙が児の発育に与える影響をマルチレベル解析により検討し、こちらも国際学会で発表する予定である。まだ原著論文として受理されているものはないが、周産期、また母子保健に関わる疫学研究における新たな知見が得られており、研究の達成度としてはおおむね予定通りであると考えられる。平成28年度は、妊娠期についての研究を中心に、以下のような研究を実施した。まず、妊娠期については、以前より収集していた山梨県内の3医療機関における妊婦健診データを用いて、低出生体重児や早産児の母親における妊娠中の体重増加が、そうでない児とどのように異なるかを、マルチレベル解析を用いて検討した。さらに、妊娠中の体格別に、分娩後の体重減少にどのような因子が影響しているのか、また、妊娠中の喫煙が妊娠前の体格や妊娠中の体重増加とどのように関連して、出生体重に影響しているのかを検討した。一方、昨年から新たに研究対象地域となった和歌山県御坊市で収集した、地域における母子保健情報を用いて、妊娠中の喫煙が出生体重に与える影響の地域差についての検討や、妊娠期から乳幼児健診にかけて収集した、母親の喫煙状況に関するデータなどを用いて、地域における喫煙状況の検討などを実施した。さらに、学童期にかけての検討については、山梨県甲州市と山梨大学大学院総合研究部医学域社会医学講座で実施されている母子保健縦断調査のデータを用いて、妊娠中の喫煙が子どもの発育に与える影響が、出生体重によってどの程度異なるかを検討した。これらの研究成果については、平成28年度に行われた国内学会、またアメリカで行われたSER、SPER、さらに、北九州で行われた環境疫学に関する国際学会(PPTOX)で発表した。また、平成29年度に行われる複数の国際学会に演題を応募し、採択されている。平成28年度は、低出生体重児の母親では、妊娠中の体重増加が少ない一方で、早産児の母親では妊娠中の体重増加は正期産児の母親と同様であることなどを明らかにした。

今後、体重増加だけではなく、妊婦健診で推定されている胎児の体重や、母親の血圧の変化などについてもマルチレベル解析を用いて検討し、平成29年度に行われる国際学会で発表する予定である。次に、妊娠中の喫煙が出生体重を減らす一方で、児の発育に関しては肥満傾向となりやすいことが示唆されているが、出生体重を基準に妊娠中の喫煙とその後の発育を検討したものはないことから、出生体重を四分位で層化し、それぞれの群における妊娠中の喫煙が児の発育に与える影響をマルチレベル解析により検討し、平均よりも出生体重がやや小さい群で、妊娠中の喫煙が体格に与える影響が大きいことを明らかにし、国際学会で発表した。以前から使用してきた山梨県で収集していたデータに加え、新たな研究対象地域である和歌山県での調査を進めており、新たな知見も得られていることから、研究の達成度としてはおおむね予定通りであると考えられる。平成29年度は、妊娠期、小児期についての研究を中心に、以下のような研究を実施した。まず、妊娠期については、以前より収集していた山梨県内の3医療機関における妊婦健診データを用いて、妊娠中の喫煙が胎児推定体重の推移に与える影響や、胎児の発育に影響すると考えられる妊娠前の体格別の妊娠中の血圧変化についてマルチレベル解析を用いて検討した。さらに、妊娠前の体格別に、分娩後の体重減少にどのような因子が影響しているのか、また、最終の妊婦健診で測定した胎児の推定体重が、実際の出生体重と異なることに関わる要因について検討した。一方、一昨年から新たに研究対象地域となった和歌山県御坊市では、御坊市における母子保健データを、学校保健データと連結するための基礎的検討を行うために、学校保健データの内容や、教育委員会が実施している調査などについて情報収集を行った。さらに、これまでに収集した妊娠期から乳幼児期までの母親の喫煙状況に関するデータを用いて、喫煙状況の変化を縦断的に検討し、欧文誌に登校中である。また、御坊市を含む1市5町を圏域とする御坊保健所においても、妊娠期から乳幼児期までの、児の体格を中心とする縦断データベース構築を進めており、新たにデータを収集することはもちろん、既存データの縦断的な利活用のためのデータリンケージなどを進めている。これらの研究成果については、平成29年度にさいたまで行われた国際疫学会、アメリカ(シアトル)で行われたSER、SPER、さらに、オーストラリア(シドニー)で行われた国際環境疫学会で発表した。また、平成30年度に行われる複数の国際学会に演題を応募し、採択されている。近年、DOHaD説が広く知られるようになり、胎児期、また出生後早期の環境の重要性が増している。そこで、本研究では、まず、延べ10000回以上の妊婦健診データを用いて、妊娠中期以降の体重増加が直線的であること、また、妊娠中の喫煙者で体重増加量が大きいことなどを明らかにした。その他、同様のデータから、妊娠中の喫煙により、妊娠後期の胎児発育が抑制されること、などを示した。一方、平均よりもやや出生体重が小さい場合に妊娠中の喫煙が児の肥満に与える影響が最も大きいことを示した。さらに、新たな研究として、和歌山県御坊市における母子保健情報を活用した検討を開始し、妊娠中から分娩後の喫煙状況を縦断的に記述した。
蘇生後脳症に対する神経幹細胞移植を用いた再生治療の確立と効率化

本研究はラット蘇生後脳症モデルを作成し、GFP導入ヒト神経幹細胞(NSI-566)を移植したのち、新規神経栄養因子(NSI-189)を用いたBoost therapyを行う。in vivoによる電気生理学的評価と行動実験および組織学的評価を行うことで移植細胞育成環境の最適化が効率的な再生医療の確立に貢献するかを検討する。本研究は蘇生後脳症の治療において神経再生医療を応用する初めての試みとなる。
意志決定を志向した薬剤経済学における増分費用効果比の閾値測定に関する研究

本研究では、日本とオーストラリアにおける費用効果分析の閾値を仮想評価法(CVM)の手法を用いて測定した。費用効果分析において、いくら以下なら費用対効果に優れるのかその閾値を巡っては様々な議論がある。イギリスでは£20,000-£30,000perQALY、アメリカでは50,000US$-100,000US$perQALYと言われているが、明確な根拠はない。日本では、未だあまり議論されていないのが現状である。そこで本研究ではインターネットパネルから無作為抽出した1000人の回答者に対し、追加的に1QALY獲得する際の支払い意志額(WTP)をたずねた。回答者は性別と10代刻みの年齢で層別し、すべての層の回答者数が等しくなるよう調整した。WTPは2段階2項選択法を用いてノンパラメトリックに推定した。本研究の結果から1QALYあたりのWTPは500万円(日本)、64,000AU$(オーストラリア)であることが明らかになり、また効果の割引率は年率6.8%(日本)、1.9%(オーストラリア)であった。これらの値は欧米で参照される値と近い値であり、慣習的に用いられていた閾値はWTPの観点からも正当化されると考えられた。また割引率は一般に3%ないしは3.5%が用いられているが、今回得られた値もそれらに近いものであった。これらの結果から日本では500万円前後が閾値の目安になると考えられた。別途推定した個人の支払い意志額と人口統計学的背景との関連を分散分析モデルで解析したところ、世帯の年収や教育歴が高いほど支払意志額が高くなる傾向があることが、各国に共通の傾向として明らかになった。
高密度光情報読み取りデバイスの光集積回路化に関する研究

本研究は、情報読み取り用光集積回路デバイスの構成法の考案、理論設計、試作および実験による特性評価と可能性実証を目的としたものである。2年間にわたる研究の成果は以下のように要約される。1.集光グレーティングを中心とした各素子の詳細な理論解析を行ない、その特性を明らかにし設計法を確立した。また高精度電子ビーム描画装置の導入と整備、作製誤差の検討と改善を行ない、回折限界集光スポットサイズを得るために必要な高精度の作製技術を確立した。2.読出し専用光ディスクのための光集積デバイスを設計し、電子ビーム描画、ドライエッチング、レーザ結合などのプロセスでプロトタイプのデバイスを試作し、実験でその特性を測定・評価するとともに、このデバイスに外部回路とアクチュエータを組合せてフォーカスサーボ機構を構成し、模擬実験でオートフォーカスと信号読み取りの基本動作を確認した。3.書き換え可能な光磁気ディスクのための読取りデバイスとして、微小な偏光回転の差動検出とフォーカス/トラッキング誤差検出の機能をもつ集積デバイスの構成を新たに提案し、プロトタイプデバイスを試作し、半導体レーザの波長不安定性の影響の問題を除去する等の改善を加え、デバイスの基本的な作動を実験で実証した。4.光集積ディスクピックアップの光学的な総合特性である読出し応答を理論的に解析し、その特異性の解明、総合的設計法の確立を行なうとともに、光集積ディスクピックアップでは、従来のレンズを用いた読取りデバイスに比べて高い読取り分解能を得ることが可能なことを明らかにした。5.将来の記憶密度向上のための短波長光源集積化の基礎検討として、光第2高調波発生デバイスのための有機非線形材料mNAの導波路用単結晶の育生を行い、有用な知見を得た。本研究は,光集積情報読み取りデバイスの構成法の考案,理論設計,試作および実験による特性評価と可能性実証を目的としたものである.本年度得られた成果は以下のとうりである.1.集光グレーティングを中心とした各素子の詳細な理論解析を行ない,その特性を明らかにするとともに,設計法を確立した,また,作製誤差が収差などの特性に与える影響について理論的に検討し,許容作製誤差を明らかにした.2.読み出し専用光ディスクのための,情報読み出し.トラッキング/フォーカシング誤差検出が可能な光集積読み出しデバイスを設計し,電子ビーム直接描画,ドライエッチング,半導体レーザ結合などのプロセスによりプロトタイプのデバイスを実際に作製し,実験によりその特性を測定・評価した.3.上記試作デバイスを外部電子回路およびアクチュエータと組み合せてフォーカスサーボ機構を構成し,模擬実験によりオートフォーカス動作,信号読み出しの基本的動作を確認した.4.書き換え可能な光メモリである光磁気ディスクのための読み取りデバイスとして,光磁気効果に上る微小な偏光回転を差動法で高感度に検出するとともにトラッキング/フォーカシング誤差を検出できる集積化デバイスの構成を新たに提案した.5.上記デバイスのプロトタイプを設計・試作し,実験により偏光回転の差動検出が可能なことを実証した.6.将来の記憶密度向上に必要な光源の集積化に関して,有機非線形光学結晶を用いた光第2高調波発生デバイスの基礎的な検康を開始した.本研究は、光集積情報読み取りデバイスの構成法の考案、理論設計、試作および実験による特性評価と可能性実証を目的としたものである。前年度の成果を基礎として本年度は次の成果を得た。1.本研究の中心的素子である集光グレーティングカップラ(FGC)の設計・作製の高精度化について検討を加えた。ディスククラッド収差を補正したFGCの理論設計法を確立し、電子ビーム描画によるパターン作製に関して、高精度描画装置の導入と整備、偏向歪の評価、グレーティング線幅制御可変速度描画法の採用などの改善により、回析限界集光スポットサイズを得るための高精度パターン作成を達成した。

2.書換え可能な光磁気ディスクのための読み取りデバイスとして、光磁気効果による微小な偏光回転の検出とトラッキング/フォーカシンシック集積したデバイスの構成を提案し、そのプロトタイプデバイスを試作し基本的な動作を実験により実証した。またこのデバイスデ間題となる半導体レーザ光源の波長不安定性の影響を除去するため、グレーティングビームスプリッタと多モードレーザ動作による解決法を提案し、その有効性を実験により確認した。3.光集積ディスクビックアップの光学的な総合特性である読出し応答を理論的に詳細に解析し、その特異性を明らかにするとともに、この構成によれば、従来のレンズを用いた読出デバイスより高い分解能が得られることを明らかにした。4.将来の記憶密度向上に必要な短波長光源の集積化に関する基礎検討として、光第2高調波発生デバイスのための有機非線形光学材料mNAの導波路用単結晶作製を行い、有用な知見を得た。
熱射病及び脱水症における熱ショック蛋白の発現と局在

熱射病及び脱水症の診断指標の検討に前後して比較的診断が容易な慢性アルコール中毒に関して既存の研究成果と対比すべく、最初にエタノールから生成される脂肪酸エステルについて検討を試みた。吸収されたエタノールと体内の脂肪酸が結合して生成されるパルミチン酸エチルエステルをはじめとした脂肪酸エチルエステルの心臓や脳内濃度は血中アルコール濃度ともある程度相関し、しかも慢性アルコール中毒者の判別にも参考になりうると考えられた。次に脱水症について同様な指標の有無を検討したところ熱等により出現する熱ショック蛋白質(HSP)に注目し、まずHSPの局在を検討することとした。ラットを脱水群と対照群に分けて、脱水群は水分を摂取させず40時間放置、両群とも40時間後に腎を摘出しヘマトキシリン=エオジン(HE)染色とともに抗HSP-70、抗HSP-60、抗HSP-27を一次抗体としAvidin biotin complex(ABC)法にて免疫染色を試みた。その結果以下の事実が判明した。(1)ヘマトキシ=エオジン(HE)染色による一般的形態変化脱水群では対照群に比較して遠位尿細管あ水腫様変化と髄質の動脈のうつ血が強い傾向がみられた。(2)抗HSP抗体による免疫染色脱水群の遠位尿細管HSP-27の比較的強い染色性を認めた。他のHSPおよび腎臓の他の部位では対照群と比較しても大きな差違はみられなかった。最初にラットを水分非摂取群と対照群に分けて、非摂取群は水分を摂取させず12時間放置、対照群は水分は自由に摂取させた。各群とも12時間後ネンブタール麻酔化にて腎臓、心臓、大脳皮質、大脳視床部を取り出した。取り出された臓器は10%中性緩衝ホルマリンにて固定しパラフィン包理後組織切片を作成し、常法によりヘマトキシリン=エオジン染色する他に抗熱ショック蛋白(Heat Shock Protein(HSP))-70、抗HSP-90、抗HSP-60、抗HSP-27を各々一次抗体をして、Strept-avidin biotin complex法を用いた免疫組織化学染色法にて各々の熱ショック蛋白の発現と局在を光学顕微鏡にて鏡検し、この鏡検所見を前述の2群間で比較し、脱水が各熱ショック蛋白の発現にもたらす影響の検討を試みた。現在のところ抗体等試薬の調整、予備実験はほぼ終了しつつあるが、染色態度については両群間で差が認められる例と認められる例とがあり、再現性の問題や水分摂取制限時間の検討等が残されている。また今回は熱ショック蛋白のパラメータとして現在HSP-70、HSP-90、HSP-60、HSP-27の4種類で検討しているがいずれの熱ショック蛋白が最も良い指標となるかも検討しなければならないと思案している。さらに実際の法医剖検例においては脱水症による死亡例で死後変化等判定の阻害要因のない症例は得難く、実際の剖検診断に有用であるか否かは未だ確定できない状況である。これらの諸問題を解決すべく平成10年度には実験計画を進行させていく予定である。最初にラットを水分非摂取群と対照群に分けて、非摂取群は水分を摂取させず40時間放置、対照群は水分は自由に摂取させた。各群とも40時間後ネンブタール麻酔下にて腎臓を取り出した。当初の計画に比べより集約的に研究成果を挙げるために脱水症に的を絞り、そのかわり放置時間を40時間に延長さらに対象臓器を心臓、大脳皮質、大脳視床部、腎臓から腎臓単独で検討した。取り出された臓器は10%中性緩衝ホルマリンにて固定しパラフィン包埋後組織切片を作成し、常法によりヘマトキシリン=エオジン染色する他に抗熱ショック蛋白(Heat Shock Protein(HSP))-70、抗HSP-60、抗HSP-27を各々一次抗体としてStrept-avidin biotin complex法に代わりAvidin biotin complex(ABC)法を用いた免疫組織

化学染色法にて各々の熱ショック蛋白の発現と局在を光学顕微鏡にて鏡検し、この鏡検所見を前述の2群間で比較し、脱水が各熱ショック蛋白の発現にもたらす影響の検討を試みた。また前年度試みたHSP-90に関しては染色性が悪くまた抗体も前3者とは扱い方が異なるため今年度は検討対象からはずした。その結果、HSP-27において脱水群の腎尿細管に対照群に比して強い染色性を認め、さらにヘマトキシリン=エオジン染色において遠位尿細管の水腫様変化を認めた。しかしながらいずれのHSPについても対照群においても程度の差はあれ染色性を認め、今後HSPの定量を含めたより厳密な方法を検討する必要があると思われた。また実際の剖検例では死後時間などに問題があり適当な事例がなかたっため今年度も検討しなかった。
双極性感情障害とてんかんの共通病態としての異常スウィッチング機構形成機序解明:シナップス蛋白複合体形成-分離過程調整による新たな精神・神経疾患薬物治療開発の試み

中枢神経系内における、カルシウムイオン動態の神経伝達物質開口分泌機構に与える影響と、カルシウムイオンシグナルカスケードに対する抗てんかん薬ゾニサミドとバルプロ酸ナトリウムの効果を検討した。N-型カルシウムイオンチャネルを通過し細胞内に流入したカルシウムイオンは粗面小胞体上に分布するイノシトール三リン酸受容体を活性化し、細胞内カルシウムストアーからのカルシウム流入を発現させる。一方、P-型カルシウムイオンチャネルを通過し細胞内に流入したカルシウムイオンは、粗面小胞体上に分布するリアノジン受容体に内蔵されているカルシウムイオンチャネルを活性化し、細胞内カルシウムストアーからのカルシウム流入を発現させる。非興奮時では、N-型カルシウムイオンチャネル・イノシトール三リン酸受容体機能的複合体が神経伝達物質開口分泌機構を有意に制御していた。しかし、過剰興奮時では、N-型カルシウムイオンチャネル・イノシトール三リン酸受容体とP-型カルシウムイオンチャネル・リアノジン受容体の機能的複合体の序列が乱れ、P-型カルシウムイオンチャネルを通過したカルシウムイオンはリアノジン受容体だけではなくイノシトール三リン酸受容体をも活性化し、同様にN-型カルシウムイオンチャネルを通過したカルシウムイオンはリアノジン受容体とイノシトール三リン酸受容体を活性化した。抗てんかん作用・情動安定化作用を有するゾニサミド・バルプロ酸ナトリウムは、N-型カルシウムイオンチャネル・イノシトール三リン酸受容体複合体機能を亢進し、逆にP-型カルシウムイオンチャネル・リアノジン受容体複合体機能を抑制した。以上の実験結果は、ゾニサミド・バルプロ酸ナトリウムは細胞内カルシウムイオンのシグナルカスケードの交差性を補正することで抗てんかん作用・情動安定化作用を発現する可能性を示唆する。虚血性障害・痙攣性障害により生じる神経伝達機能障害にspreading depressionが重要な役割を果たしているが、P-型カルシウムイオンチャネル機能阻害がspreading depression発生を抑制したことから、spreading depression関連性神経伝達物質遊離は、開口分泌機構に従った遊離形式であることが推察された。このP-型カルシウムイオンチャネル関連性神経伝達物質遊離機構を詳細に検討したところ、神経伝達物質遊離には少なくともP-型カルシウムイオンチャネル関連性遊離とP-型カルシウムイオンチャネル非関連性遊離の2種類の機構が存在することが明らかになった。このP-型カルシウムイオンチャネル関連性遊離はP-型カルシウムイオンチャネル・A型蛋白リン酸化酵素・synaptobrevinの分子間相互作用によって機能的複合体の分離-形成が生じ、この過程が神経伝達物質遊離を規定している可能性をも明らかにした。このP-型カルシウムイオンチャネル・A型蛋白リン酸化酵素・synaptobrevin機能的複合体を抗てんかん薬カルバマゼピン・ゾニサミド・バルプロ酸は抑制することから、虚血性障害・痙攣性障害に伴う二次的な神経伝達機構障害をP-型カルシウムイオンチャネル・A型蛋白リン酸化酵素・synaptobrevin機能的複合体機能抑制によって、防止出来る可能性が明らかとなった。
課題解決型学習におけるICT活用学習支援手法とエージェント構成法に関する研究

本研究の目的は、課題解決型学習を対象にした学習支援モデルの開発とその学習環境で必要とされる学習支援エージェントの構成法を提案することである。研究目的を遂行するために、以下のサブゴールを設定した。(1)課題解決型グループ学習を対象にした学習支援モデルを開発する。具体的には、教員養成学部の情報教育授業を対象にしてグループによる課題解決的学習を設計する。そして、Web上を含めた学習支援スキル及び学習支援者間の相互作用から協調的学習支援手法を抽出し、モデルを提案する。(2)Web上で実施される課題解決型グループ学習を対象にした遠隔授業アシスタント(遠隔TA)の学習支援手法を開発する。具体的には、高校におけるグループによる課題解決学習に大学生が非同期的に遠隔TAとして参画する授業を設計する。そして、Web上で行われた学習支援を分析しモデル化する。(3)課題解決型グループ学習における学習支援エージェントの構成法について提案する。具体的には、この学習形態で必要となる学習支援機能を抽出し、学習支援エージェントモデルとエージェント間インタラクションモデルを設計する。さらに、それらを組み込んだ学習支援環境を構築し、開発した学習支援モデルと学習支援環境を利用して実践を行い、学習環境及びモデルの妥当性を検証する。上記のサブゴールを達成すべく、最終年度は以下の研究項目を実施した。[1]学習支援エージェントの機能を組み込んだ学習支援環境の設計・プロトタイプの実装[2]学習支援モデル、遠隔TAの学習支援手法及び学習支援環境の評価実践第2年度までに提案された学習支援モデル及び遠隔TAの学習支援手法における教育的・技術的評価のために評価授業実践を行い、評価実験で問題点を抽出した。[3]最終年度の研究打合せ、研究成果の発表及び論文投稿全国大会(日本情報教育開発協議会やJSiSE全国大会)で発表した。さらに、国際学会(ICCE2007)で発表した。そしてWeb上で行われた学習支援を分析しモデル化する。さらに、それらを組み込んだ学習支援環境を構築し、開発した学習支援モデルと学習支援環境を利用して実践を行い学習環境及びモデルの妥当性を検証する。上記のサブゴールを達成すべく、初年度は以下の研究項目を実施した。(1)課題解決型グループ学習における学習支援モデルの開発大学の授業を対象にグループ課題解決的学習を設計し、その学習に必要な電子教材を開発し実践した。そして、教授者や専門家などの学習支援者の活動ログ及び活動調査シートから学習支援スキル及び学習支援者間相互作用から協調的な学習支援手法を抽出し、学習支援モデルを開発した。(2)Web上で実施される課題解決型グループ学習における遠隔TAの授業支援手法の開発高校(山口県誠英高等学校)におけるグループによる課題解決的学習に大学生が非同期的に遠隔TAとして参画する授業を設計し、授業に必要な授業支援環境(電子掲示板及び授業Web)を開発し実践した。そして、Web上で行われた学習支援を分析し、遠隔TAとしての学習支援手法を提案した。(3)初年度研究打合せ及び成果の発表e-Learning研究専門家との研究打合せを定期的に行った。また、初年度の研究成果を国内の全国大会及び国際会議等で発表した。研究目的を遂行するために、以下のサブゴールを設定する。上記のサブゴールを達成すべく、第二年度は以下の研究項目を実施した。[1]Web上で実施される課題解決型グループ学習における遠隔TAの授業支援手法の開発

昨年度に引続き、高校におけるグループによる課題解決的学習に大学生が非同期的に遠隔TAとして参画する授業を昨年度の問題点を考慮した上で設計した。そして、授業に必要な授業支援環境を開発し実践した。さらに、Web上で行われた学習支援を分析し、昨年度の結果と比較しながら、遠隔TAとしての学習支援手法を再検討した。[2]学習支援機能の抽出と学習支援エージェントの設計・実装第2年度までの課題解決型グループ学習の実践ログから学習支援機能を抽出した。そして、学習支援を遂行するエージェントモデルを知識工学的手法に基づき設計し実装した。さらに、エージェント間インタラクションモデルを設計し実装した。[3]第2年度研究打合せ及び研究成果の発表エージェント研究専門家との研究打合せを行った。また、第2年度の研究成果を日本情報教育開発協議会及び教育システム情報学会の全国大会で発表した。さらに、国際学会(WBE2007)で発表した。本研究の目的は、課題解決型学習を対象にした学習支援モデルの開発とその学習環境で必要とされる学習支援エージェントの構成法を提案することである。研究目的を遂行するために、以下のサブゴールを設定した。(1)課題解決型グループ学習を対象にした学習支援モデルを開発する。具体的には、教員養成学部の情報教育授業を対象にしてグループによる課題解決的学習を設計する。そして、Web上を含めた学習支援スキル及び学習支援者間の相互作用から協調的学習支援手法を抽出し、モデルを提案する。(2)Web上で実施される課題解決型グループ学習を対象にした遠隔授業アシスタント(遠隔TA)の学習支援手法を開発する。具体的には、高校におけるグループによる課題解決学習に大学生が非同期的に遠隔TAとして参画する授業を設計する。そして、Web上で行われた学習支援を分析しモデル化する。(3)課題解決型グループ学習における学習支援エージェントの構成法について提案する。具体的には、この学習形態で必要となる学習支援機能を抽出し、学習支援エージェントモデルとエージェント間インタラクションモデルを設計する。さらに、それらを組み込んだ学習支援環境を構築し、開発した学習支援モデルと学習支援環境を利用して実践を行い、学習環境及びモデルの妥当性を検証する。上記のサブゴールを達成すべく、最終年度は以下の研究項目を実施した。[1]学習支援エージェントの機能を組み込んだ学習支援環境の設計・プロトタイプの実装[2]学習支援モデル、遠隔TAの学習支援手法及び学習支援環境の評価実践第2年度までに提案された学習支援モデル及び遠隔TAの学習支援手法における教育的・技術的評価のために評価授業実践を行い、評価実験で問題点を抽出した。[3]最終年度の研究
２０世紀スイスの国民統合と文化の政治―チューリヒ劇場をめぐる諸言説を手がかりに

本研究は、「ナチスが政権を握っていた時代(1933-1945)、スイスのチューリヒ劇場において、なぜ亡命芸術家たちがナチスによって禁じられた作品の上演を続けることができたのか」という問いに答える。鍵となるのは「精神的国土防衛」というスイス固有の文化運動である。この運動は初期の段階においては、排外的な性格を持っていたが、1939年頃に「多様性の中の統一」こそが「スイス的なもの」であるという認識を前面に出した。この多様性の中に文化的諸潮流を包摂するという論理が亡命芸術の受容と上演を可能にした。メンバー勤務先が地理的に隔たっているため、本格的な調査と研究会に着手する前に、資料の共有と意見の交換を円滑に行うための体制作りを行った。研究の資料的基盤となるのは、FileMaker Proを使って構築するテクストデータベースである。本年度は、平成1823年度に研究代表者が科学研究費の補助を受けて作成した「フリッシュ研究文献概観」(2009)およびフリッシュの未公刊テクスト書誌データベース(未公開)のフォーマットを用いて、新たに入手した資料を電子ファイル化し、データを共有した(担当:葉柳)。共同作業や研究会は、夏期、冬期、春期に数回、長崎、大阪、名古屋にて開催した(連絡担当:増本)。作家の手書き草稿の解読や、テクストの翻訳稿の検討にあたっては共同作業が主となる。研究会は、関連分野の研究者・院生に公開し、プロジェクトの意義をアナウンスするとともに、研究情報やアイデアを積極的に交換した。スイスにおいて予備調査(チューリヒ劇場の上演記録と同時代のメディア関連資料)を行う(担当:市川、葉柳)調査の結果として得られた資料を、メンバー間で共有するための電子ファイル化の作業、とりわけOCR処理とデータ点検を行った(担当:増本)。平成25年度前半の研究成果を公表することによって、プロジェクトの基本的枠組みを広く公開し、他の研究者たちとの意見交換の中でブラッシュアップを図った。平成25年度の研究成果を公表し、その再検討と研究方法・体制の修正を行った。上半期に、公開のワークショップを開催し、研究の方法と結果の妥当性を検討した。それをフィードバックさせる形で、調査によって入手した資料の電子ファイル化と共同作業に基づく分析を行った。同一の資料を複数のメンバーが異なった視点から読み解くことによって、一つの資料が内包している多様な読みの可能性を確認した。二三週間の資料調査をスイス、ドイツ、イギリスで行った。調査は、申請代表者と研究分担者が個別に実施した。。調査場所は、スイスのチューリヒ劇場、チューリヒ州立図書館、スイス文学アーカイヴ、ベルン州立アーカイヴ、フリッシュ・アーカイヴ、デュレンマット・センター、チューリヒ劇場資料室、『新チューリヒ新聞』資料室、ドイツのズーアカンプ社資料室、ドイツ国立図書館である。申請代表者はチューリヒ州立図書館、素死す国立図書館において主として新聞の文化欄に掲載された劇評を収集する。市川は、1940年代のチューリヒ劇場の上演記録を収集するとともに、前年度からのインタビュー調査を継続する。増本は、ドイツ国立図書館、スイス国立博物館において文化行政関係資料を収集する。中村は、ロンドンのフロイト文書館において精神史的文脈の中で1920年代から30年代の文化状況を解明するための基礎資料を収集した。研究プロジェクトの中間報告として、平成26年度の阪神ドイツ文学会にてシンポジウムを開催した。テーマは「20世紀スイスにおける文化の政治:チューリヒ劇場に集う芸術家を軸にして」であり、プロジェクトメンバーに加えて、スイスの演劇関係者を1名招待し合計5名が報告と議論を行った。1.スイス・ドイツでの資料調査:平成26年度の資料調査とその検討結果を踏まえて、必要な資料をリストアップし、再度1週間2週間程度の補足調査を行った(連絡調整担当:中村)。2.チューリヒ劇場関連文献データベースの整備と利用環境の構築:平成27年度の研究を円滑に行うのみならず、収集した資料のリストを公開し、調査結果を広く共有するために、チューリヒ劇場関連文献データベースの共有方法を確立し、研究期間終了後の資料追加の体制を整えた(担当:中村・増本)。3.最終成果発表に向けた論文の改稿:平成26年度の7月以降、個別に口頭発表、印刷公表されたメンバー全員の研究成果を共通の視座から検討することによって、研究成果を一貫した視角からマッピングし、最終報告のためのシンポジウムと論集出版のための土台とする。それを踏まえて、個々の原稿の改稿を行い、国際シンポジウムと研究期間終了後の論集編集の準備を行った。4.最終報告のためのシンポジウムの開催:研究プロジェクトの最終報告として、平成27年度秋の日本独文学会においてシンポジウムを開催した。20世紀のドイツ語圏の歴史全体を視野に入れながら、「1945年から冷戦終了期にかけてのスイスの文化政策と芸術家、知識人、メディアの共生および抗争」を中心テーマとした。(開催責任者:葉柳)。

この多様性の中に文化的諸潮流を包摂するという論理が亡命芸術の受容と上演を可能にした。当初の予定通りの調査を行い、中間報告的な位置づけのシンポジウムも開催しており計画に遅滞はない。また、研究の成果も学術論文の形で公表されつつあり、今年度はいっそう件数が増える予定である。今年度の最終報告的な位置づけのシンポジウムも既に計画中であり、さらにその先にある出版も基本的な章立ては確定している。その意味でプロジェクトはおおむね順調に進展していると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。表象文化論今年度中にメンバー全員が個別の担当テーマに関して最終的な調査をスイス、ドイツ、オーストリアで行う。10月に日本独文学会で最終報告会的性格のシンポジウムを開催する。シンポジウムでの議論を踏まえて、10月後半以降は成果を2歩に独文学会叢書として刊行する作業が中心となる。また、本プロジェクトの成果を更に発展する形で再度科学研究費を申請するための計画策定に着手し、10月に申請を行う。当初予定していたスイスをはじめとするドイツ語圏で資料調査、および共同作業・研究会は順調に実施し得た。また、海外の研究者とのコンタクトも計画通り取ることができた。研究成果もほぼ予定通り出ているが、現状ではインプットに比べて、アウトプットがやや少ないため。基金部分に関しては数百円程度の残額は翌年度に繰り越せばよいと考えたため。今年度は昨年度以上に積極的に研究成果の公刊を目指すと共に、阪神地区においてシンポジウムを開催して、公的な議論の中で研究成果の価値を確認する。また、メンバー全員が海外調査を行うことによって、最終成果をまとめるための基本的資料を収集し、それを分析可能なデータへと加工する。金額的に171円なので、特に問題なく使用できる。研究代表者が収集したドイツ語資料の電子ファイル化と点検作業を研究補助員を雇用して行う予定であったが、高度なドイツ語能力を有する補助員を確保できなかったため、資料収集の出張に優先的に予算を振り分け、補助員による作業の一部を翌年度に行うこととしたため。年度末に改めて外国語能力の高い研究補助員を募集した結果、大阪大学言語文化研究科博士後期課程単位取得退学の研究補助員を雇用することができた。したがって翌年度は資料の電子ファイル化、および点検作業を問題なく遂行する体制が確立した。
遷移金属酸化物の高い熱電特性の発現機構に関する基礎研究

ペロブスカイト系のスピン状態や磁気的性質を調べるために、ミュオンスピン回転緩和(μ^+SR)測定、磁化測定、精密構造解析を行った。具体的には、希土類元素やSr置換量を系統的に変化させた試料を用いて、横磁場による歳差振動数の変化(ナイトシフトK)を測定した。磁化率(x)とともにK-xプロットすることにより、スピン転移について重要な知見が得られた。さらに、放射光を用いた精密構造解析については、組成や測定温度を系統的に変化させて、Jahn-Teller歪みとスピン転移に相関がある強い証拠を得た。一方、1次元系については、我々はこれまでB=Coの熱電特性をnを変化させて系統的に調べるとともに、本同族シリーズの磁気相図を提案してきた。今回はB=Rh,Irの場合の高温の熱電特性を調べ、B=Rhとすることにより熱電特性が向上することを見出した。また、巨視的・微視的実験手法を用いて、B=Rh,Irの場合の磁性についても明らかにした。B=Rhでは、いずれのnの試料でもCo系と同様にμ^+SR測定において、微視的な秩序が観測された。この秩序の観測される温度は、nの増加すなわち、1次元鎖間の距離の増加とともに減少することがわかり、この系の磁性を統一的に理解できた。また、Ca_3CoRhO_6とCa_3ColrO_6の高温の磁化を測定することにより、Co,RhとIrが同じ価数・スピン状態であることがわかり、これらの物質の磁性の違いは、結晶の歪みに起因する可能性が示唆された。同族シリーズである1次元系コバルト酸化物A_<n+2>Co_<n+1>O_<3n+3>(A=Ca,Sr,Ba ; n=1-5,∞)は、1個のCoO_6三角柱とn個のCoO_6八面体が面を共有することにより、1次元鎖が形成されている。この1次元鎖はab面内で三角格子を形成しており、これらの間にアルカリ土類金属Aが位置している。nを系統的に変化させたり、元素置換を行うことにより熱電特性を評価した。その結果、n=2のSr_4Co_3O_9にLa置換したSr_<3.2>La_<0.8>Co_3O_9が最も高い熱電特性を示すことがわかった。また、これらの同族シリーズの熱電特性を向上させるためには、CoO_6八面体のCoに元素置換しないこと、およびc軸長を短くすることが有効であることがわかった。磁性については、巨視的な磁化測定に加え、微視的な手法であるミュオンスピン回転・緩和(μ^+SR)測定を用いて詳細に調べた。A=Ca,n=1のCa_3Co_2O_6は25Kで長距離反強磁性転移を示すが、この磁気転移温度(T_N)はnの増加とともに減少した。一方、μ^+SR測定を行った結果、磁化率の温度依存性に変化の観測されなかった温度で常磁性体積分率が減少し、これは短距離反強磁性秩序の形成によるものと結論した。この短距離秩序の形成される温度(T_N')はnとともに減少し、また同じnの試料でもAサイトを同じ価数の異なる元素で置換すると変化した。T_NとT_N'はともにd_<ic>で良く整理でき、これらはd_<ic>の増加とともに系統的に減少した。これはd_<ic>の増加とともに、反強磁性相互作用が減少したためであると考えられる。高温の磁化率を測定した結果、T_NとT_N'よりも高温のある温度(T^*)で磁化率の温度依存性が変化した。T^*以下で磁化率はキュリー・ワイス則から期待されるよりも大きな値を示したため、1次元鎖内に短距離の強磁性秩序が形成された可能性が考えられる。巨視的・微視的な観点から実験を行うことにより、この系の磁性を統一的に理解し、得られた磁性に関する知見を磁気相図としてまとめた。

また、Ca_3CoRhO_6とCa_3ColrO_6の高温の磁化を測定することにより、Co,RhとIrが同じ価数・スピン状態であることがわかり、これらの物質の磁性の違いは、結晶の歪みに起因する可能性が示唆された。
理論的な薬剤設計に基づくがん特異的Gd造影剤の開発

がん特異的なMRI造影剤を開発するためには、多くの造影剤をがんに運ぶ必要があるが、大量の造影剤をがんに運ぶのは困難であることから、がんに対して特異的なMRI造影剤は、未だ開発されていない。そこで本研究では、1がんの画像化に必要なガドリニウム(Gd)の量を体系的に検討し、2がんに特異的に運搬することが可能な抗体に必要量のGd結合することで、“がん特異的なGd造影剤の開発"を行うことを計画した。Gdの量と造影効果を動物用MRI装置で確認したところ、がんを明瞭に描出するためには、ある程度の量のGdが必要であると考えられた。また担がんマウスにおけるRI標識抗体の腫瘍集積量の検討から、抗体量が多くなると集積量が飽和し、一定量の抗体しか結合できないことが予想された。従って、Gd結合抗体としては、一分子の抗体に対して多くのGdを結合する必要があることが明らかとなった。そこで多くのGdを結合することが可能な高分子化合物「デンドリマー」を選択し、異なるサイズを有するデンドリマーの末端に対してGdと安定な錯体を形成するキレート剤であるDOTAを結合した分子の設計、合成を試みた。DOTAのGdとの配位能を残したままデンドリマーのアミンに結合するための手段として、チオールとマレイミドの反応性を利用して、デンドリマーにチオールを導入し、マレイミド結合DOTA誘導体と反応させることとした。抗体とデンドリマーの結合としてはクリックケミストリーを利用することで、デンドリマーの数を制御した状態で抗体へ導入可能であると考えられる。合成が複雑であったため、残念ながら最終分子の取得には至らなかった。画像化に必要な量のGdを抗体に結合するために新たなGd結合分子を設計し、Gd結合抗体を作製する。Gdに用いるキレート剤としては安定な錯体を形成するDOTAを選択し、まずはGd結合抗体の作製を可能とするDOTA誘導体の設計・合成を試みた。DOTA誘導体の合成に予想以上に時間がかかっており、Gd結合抗体の作製には至っていない。今後、作製したGd結合抗体については基礎的な評価を行い、がん集積性や体内動態等が優れた分子を選定することで、がん特異的MRI造影剤の開発を目指していく予定である。また本研究では、がんをイメージングするのにどのくらいのGd量が必要なのか、一方で腫瘍にどのくらいの量の抗体が集積するのかを検討することで、抗体1分子あたりどのくらいのGdを結合しなければいけないかを予測する計画である。そこで濃度の異なるGd-DOTAを用いて動物用MRIによる撮像を試みたところ、Gd濃度依存的な画像の取得に成功した。またRI標識抗体を用いて、担がんマウスにおける抗体の腫瘍集積性を検討したところ、抗体は腫瘍への高い集積性を有しているが、投与抗体量を増やしていくと集積する抗体量は飽和してしまうことが明らかとなった。Gd-DOTAを用いて、濃度依存的な画像を得ることに成功している。一方で、本研究ではGdと安定な錯体を形成するDOTAをデンドリマーや抗体に導入する必要があるが、これらにDOTAを導入するにはDOTAを誘導体化する必要がある。その合成に手間取っており、研究が遅れている。

合成が複雑であったため、残念ながら最終分子の取得には至らなかった。DOTA誘導体の合成に手間取っており研究が遅れてはいるが、DOTA誘導体の合成の目途はたっており、合成が終了すれば、Gd結合抗体の作製・評価を行うのはそれほど時間を要しないことから、研究成果が得られると考えられる。金額調整を行わず、予算内で収まるように物品購入を行ったため、少額の残が生じた。少額なので消耗品費として使用する。
南アジア系移民のローカル・ヒンドゥーイズムの生成-ビルマの事例から

今年度は、前年度の調査結果を纏めた。また、7月に補足調査を行い、新たな事実を発見し、成果を得た。ビルマは、仏教徒が9割近くを占める。また、僧侶、寺院への寄進行為に率先して参加して、その映像は国内テレビを通して、国民に伝えられる。いわば、政治家が敬虔な仏教徒であることをアピールする場が日常的にもたれ、仏教行事が一種の政治的セレモニーになっているのである。19世紀後半にビルマに移住した南アジア系移民のうち、ヒンドゥー教徒は、ビルマ仏教徒と平和的に共生している。それと同時に、ヒンドゥー・ナショナリズムを普及させるヒンドゥー教の教団が全国に支部を置いている。しかし、ビルマ仏教徒には、仏陀展覧会を開いたりする敬虔な仏教の団体であることをアピールしている。インド向けにはヒンドゥー・ナショナリストの団体であり、ビルマ向けには仏教の団体であるという、いわば二つの顔を持っているのである。また、ビルマのヒンドゥー教徒による仏教の寄進行為の参与観察により、成果を得た。ヒンドゥー教徒が僧侶に寄進を行うのであるが、ビルマ仏教徒である政治家が招かれていて、両者は仏教の吉祥教を共に唱える。このお経は、ビルマ仏教徒が唱えるお経の中で、最も人々に親しまれているものである。それはパーリ語で書かれているが、ビルマのヒンドゥー教徒は仏陀展覧会において、独自にサンスクリット語に書き換えを行った。ヒンドゥー教の聖典をしるすサンスクリット語にパーリ語のお経を書き換えることで、自らの宗教の教理に矛盾することなく、共生を成している一事例であるといえる。以上のような調査結果から、ビルマによるヒンドゥー教徒の移民たちが宗教を政治化させて、ホスト社会に共生していることがいえる。本年度の研究実績としては、現地調査によるミャンマーのヒンドゥー教組織の実態の解明が挙げられる。調査は、計6ヶ月間行った。ミャンマーは、情勢が不安定なため、本調査は世界でも初の本格的な調査であり、試みであった。調査者は、首都ヤンゴン市に居住し、宗教組織の幹部や構成員にインタビューを行った。それにより、明らかになったことは次の通りである。ビルマは、宗教省が権力を持つ国家である。公称135の民族がいるとされる多民族国家であり、多様な宗教を抱える国であるために、宗教組織の管理が、国家にとって重要な意味を持つのである。主要民族はビルマ族であり、90パーセント近い人が仏教徒である。ヒンドゥー教やイスラム教、キリスト教を信じる人は、民族的にも異民族が多く、宗教組織の管理が、すなわちマイノリティの管理を意味する。首都ヤンゴン市には、ヒンドゥー教組織があり、植民地期に移住してきた南アジア系移民の末裔たちが運営する。調査の結果、その主要組織であるサナータン・ダルマは、インドに対してはヒンドゥー・ナショナリスト団体である国民義勇団(RSS)の支部である。活動もインドの本部で行われているものと、著しく類似している。しかし、ビルマ政府に対しては、そのつながりを意図的に隠して活動を行っている。ビルマ政府高官を招聘して、仏教行事を熱心に行うことで、仏教国家ビルマに適応を図っているのである。
味や匂いに関する感性バイオセンシングの開発

Pt, Au, Ti, Cr等の金属表面を,味や匂い分子の特徴である部分的な構造を認識する表面となるよう機能設計を試みた.これは生物の化学感覚の受容メカニズムである,部分構造認識にその原理をおいている.生物は味や匂いのする化学物質の部分的な構造を認識し,それらの組み合せによって味や匂いの質を評価している.そのため,物質が持つ部分構造を適切に検出することで,味や匂いの質に関する情報を得ることが可能となる.本研究ではそのような分子の部分構造認識を行うセンサ表面として,ガラスおよびシリコンウエハー上に各種金属を,堆積条件を変えながら電極として形成し,さらに金属表面に化学的修飾法を用いて味・匂い物質の受容部を作りこんだ.化学的修飾法としてはSAMs(自己組織化単分子膜)技術を用い,分子鋳型法により部分構造の鋳型を作成し,部分構造認識型センサデバイスを開発した.それらのデバイス表面の電気化学インピーダンスを表面分極走査法によって計測を行うことで,化学物質のグループ毎の部分構造に関するセンサ情報が得られた.部分構造認識型の分子鋳型法と走査型電気化学インピーダンス法を併用することで、生物と同様に広域的に高感度なセンサシステムが構築された.またAFM(原子間力顕微鏡)を用いて,センサ表面への物質の吸着状態を観察し,分子認識表面の特性とそれらの相互作用について評価を行った.さらに,センサ情報と味匂い物質の部分構造に関するデータ解析を行い,味と匂いの質とその強度に関する定量的な評価および表現することを試みた.Pt, Au, Ti, Cr等の金属表面を,味や匂い分子の特徴である部分的な構造を認識する表面となるよう機能設計を試みた.これは生物の化学感覚の受容メカニズムである,部分構造認識にその原理をおいている.生物は味や匂いのする化学物質の部分的な構造を認識し,それらの組み合せによって味や匂いの質を評価している.そのため,物質が持つ部分構造を適切に検出することで,味や匂いの質に関する情報を得ることが可能となる.本研究ではそのような分子の部分構造認識を行うセンサ表面として,ガラスおよびシリコンウエハー上に各種金属を,堆積条件を変えながら電極として形成し,さらに金属表面に化学的修飾法を用いて味・匂い物質の受容部を作りこんだ.化学的修飾法としてはSAMs(自己組織化単分子膜)技術を用い,分子鋳型法により部分構造の鋳型を作成し,部分構造認識型センサデバイスを開発した.それらのデバイス表面の電気化学インピーダンスを表面分極走査法によって計測を行うことで,化学物質のグループ毎の部分構造に関するセンサ情報が得られた.部分構造認識型の分子鋳型法と走査型電気化学インピーダンス法を併用することで、生物と同様に広域的に高感度なセンサシステムが構築された.またAFM(原子間力顕微鏡)を用いて,センサ表面への物質の吸着状態を観察し,分子認識表面の特性とそれらの相互作用について評価を行った.さらに,センサ情報と味匂い物質の部分構造に関するデータ解析を行い,味と匂いの質とその強度に関する定量的な評価および表現することを試みた.
核融合周辺プラズマの運動論的モデリングとデタッチメントプラズマの動的特性の解明

本研究では核融合周辺プラズマを対象として新しい運動論的数値シミュレーションモデルの構築を試みた。とくにELM(Edge Localized Mode)時の電子エネルギー分布関数の非平衡性・非定常性を考慮し、デタッチメントプラズマおよび水素原子・分子反応過程の動的モデリングを行った。ELM時には、分子活性化再結合(MAR)に重要な振動励起分子の生成が効果的に行われ、その結果、ELM通過後、MARの反応レート増大の可能性が示された。また、ELM前後ではコアプラズマ周辺部に急峻な密度・温度勾配が存在し、新古典輸送効果が重要となる。この効果を考慮した新しい運動論的不純物輸送モデルの開発にも成功した。本研究では、核融合周辺プラズマを対象として、新しい運動論的数値シミュレーションモデルの構築を目的とする。とくに、ELM(Edge Localized Mode)による熱パルスに対するデタッチメントプラズマの動的応答の解析が可能となる新しい数値シミュレーションモデルの構築を目指す。その特徴は、1水素イオン、電子の運動量・エネルギー緩和過程の理解に加えて、2非平衡・非定常プラズマ中における水素原子・分子の衝突・輻射および輸送過程の理解、3不純物をも考慮した新しい多種粒子系核融合周辺プラズマの統合数値シミュレーションモデルの構築を目指す点にある。上記、目的に対して本年度、主として従来、我々が開発してきた運動論的モデルを以下の点において改良し、高度化した。1)プラズマ輸送モデルの高度化:1粒子・運動量・エネルギーソースのモデル詳細化:デタッチメント状態に重要と考えられる水素イオンー電子の体積再結合、中性粒子との電荷交換、弾性衝突などをモデルに導入した。2)中性粒子輸送モデル:1非平衡プラズマ中の振動励起分子モデル化:従来、我々が熱平衡プラズマ(Maxwell分布)を対象として、開発した振動励起分子・輻射(CR)モデル/輸送モデルの非平衡プラズマ解析への改良を行い、非平衡分布を用いた速度係数の計算を可能とした。そのモデル妥当性検証のために、構築したモデルを水素負イオン源プラズマに適用し、実験結果との比較を行った。さらに、3)プラズマ輸送モデルと中性粒子輸送モデルとの統合化に着手した。以上により、熱パルスに対する周辺プラズマの動的応答特性解析の基盤構築がほぼ終了した。これに基づき、デタッチプラズマ形成における荷電交換反応、体積再結合反応過程の効果の基本理解を行った。本研究課題の目標である「核融合周辺プラズマを対象とした新しい運動論的数値シミュレーションモデルの構築を目的とする。とくに、ELM(Edge Localized Mode)による熱パルスに対するデタッチメントプラズマの動的応答の解析が可能となる新しい数値シミュレーションモデルの構築」に向けて、今年度、ほぼ当初の第一ステップを終了し、計画は順調に進展している。また、個々の構成モデルの妥当性検証に向けて、水素負イオン源装置、直線型核融合プラズマ実験装置における実験との比較にも着手している。また、昨年度は合計4回にわたって研究集会および研究作業会を行い、日本原子力研究開発機構(JAEA:現QST)、核融合科学研究所(NIFS)などの研究分担者、研究協力者との議論、情報交換を行い、広く国内の研究者の協力の下で、本研究課題の推進を行ってきた。とくに、9月に行った研究集会には、外国人研究者(ITER機構、マックスプランクプラズマ物理研究所、中国科学院合肥プラズマ研究所など)も参加し、ELMに対する従来の流体モデルと本研究課題で開発中の運動論的粒子モデルとの国際的な比較の基盤の構築も行うことができた。以上の目的に対して、昨年度と同様、1)プラズマ輸送モデルの高度化、2)中性粒子輸送モデルの高度化を継続するとともに、これら二つのモデルを0次元モデルとして統合化することに成功した。15に及ぶ水素分子振動励起準位を考慮した分子活性化再結合(MAR)など、数百種にも及ぶ複雑なプラズマ-中性粒子反応過程を考慮した上でデッタチメントプラズマの解析が可能となった。核融合実験装置GAMMA10、CERN Linac4用など様々な水素負イオン源プラズマにおける実験結果と比較することにより、その妥当性検証を進めた。その結果、比較的高い電子温度(平均エネルギー)、低い電子密度の元でMARによるデッタチメントが支配的になるなど、実験と近い傾向を得た。これらの知見は、今年度1次元運動論的輸送モデルによるELMのシミュレーションを進めるにあたり有益な基盤となる。また、不純物輸送モデルについても高度化を進めた。不純物輸送に重要な摩擦力、熱力の運動論的モデルを背景イオンエネルギー分布の非平衡性を考慮した上で不純物輸送コード(IMPGYRO)に実装し、国際熱核融合実験炉(ITER)の不純物輸送予測解析を行うなど、今後の不純物輸送モデル統合化の基盤整備を行った。本研究課題の目標「核融合周辺プラズマを対象とした新しい運動論的数値シミュレーションモデルの構築を目的とする。特に、ELM(Edge localized Mode)による熱パルスに対するデタッチメントプラズマの動的応答の解析が可能となる新しい数値シミュレーションモデルの構築」に向けて、昨年度、当初計画の第一ステップを終了し、今年度は第二ステップを推進した。