hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトサンプルでのアンギオテンシン変換酵素とアルツハイマー病の関連性に関する研究

研究の目的はアルツハイマー病(AD)およびCerebral amyloid angiopathy(CAA)と、特に毒性のAβ1-42のC末2残基を切断し可用性のAβ1-40を生成するアンギオテンシン変換酵素(ACE)の関係を明らかにすることである。Aβの分解には様々な酵素が関与しているが、ACEには酵素量および活性に影響を及ぼす多型(insertion/deletion(I/D) polymorphism)が存在し、血液中のACE活性は加齢で低下するとされている。しかしヒトでの検証は不十分であり、また脳内でのACEに関する知見は皆無である。ACE遺伝子多型とADに関する報告は散見されるがCAAにも注目した報告はない。そこで今回はADおよびCAAの病理、血中ACE酵素量および活性との関係を検証した。臨床血液解析:ボランティア、入院・外来患者計310名から採取した血清、血漿、血球より、ACE定量、ACE活性の定量を行った。病理脳解析:福祉村病院で神経病理診断を行った488例でACE I/D多型の関連性について解析を行った。結果的に死亡時均年齢83.3±8.7で男性220例、女性268例であった。165例がADと診断された。全体的なACE多型ではAD群DD 25(15%)/ID 73(44%)/II 67(41%)に対しnon AD群がDD 42(13%)/ID 141(44%)/II 140(43%)でありカイ二乗検定では統計的な有意差はなかった。ApoE4-AD群84例ではDD 16(19%)/ID 31(37%)/II 37(44%)となったが有意な傾向は認められなかった。今回の遺伝子解析ではACEとADとの関係で有意差を見出す事はできなかった。CAAとの関連性については結論に至っていない。老年内科学300例を越す採血、血液収集を終了した。そのACEの定量、活性測定は終了し各症例の臨床情報の収集も終えた。その血球を用いたACE遺伝子多型は現在解析を行っている。脳組織は488例の遺伝子多型解析を終えた。現在、神経病理結果とApoE genotype,臨床経過を照合し解析を行っている。免疫組織化学的手法で脳内ACEの局在と老人斑の形態的関連を一部の症例で検討した。300例を越す採血、血液収集を終了した。その解析も遺伝子多型を覗いて、ACEの定量、活性測定が終了している。脳組織の方は500例近い遺伝子多型解析を終えた。いずれも臨床診断、病理診断との照合で明らかに成果を出すことができる。1)臨床血液サンプルの測定は遺伝子解析を完了する。その後、活性、酵素量、遺伝子多型との相関とともに、AD病態との関係を臨床情報を照合し綜合的な解析を行い報告する。また現在、新たな血液サンプル収集の体制を整えている。2)病理組織は新たな病理解剖症例のACE遺伝子多型解析を引き続き行う。また免疫組織化学的手法を駆使して脳内ACEの局在の詳細な検討と老人斑との解剖・病理学的検討を多症例において行っていく。3)凍結脳を用いて、ACE定量、活性とAβ各フラグメントとの関係については生化学的手法の他、質量分析も駆使して解析を行う。その後、活性、酵素量、遺伝子多型との相関とともに、AD病態との関係を臨床情報を素に明らかにしていく。2)病理組織に関しては、免疫組織化学的手法を駆使して脳内ACEの局在の詳細な検討を行うと共に老人斑との局在について検討をしていく。
原初磁場を考慮した複合ビッグバン元素合成モデルの展開

従来の研究では、標準宇宙論モデル用いて理論計算した宇宙背景放射や物質密度場と観測値を比較して、宇宙論パラメータを制限してきた。そして、新しいビッグバン元素合成モデルを検証する際、その制限値を標準として、整合性を検証してきた。これらの宇宙の晴れ上がり時代の標準モデルと、検証すべき新しいビッグバン元素合成の基本物理モデルとの間に全く相関がなければ、宇宙論パラメータを制限できることになる。さらに、どちらかに物理学的もしくは統計学的優位性があり、その制限値を基準としても問題ないなら、従来研究の方法でも正しく物理学の整合性を検証することが可能である。ただし、宇宙の諸現象が完全に独立であるという保証はどこにもなく、基準をどちらにするかが自明でない。よって、条件を絞らない限り、現実的な理論検証とは言い難い。相対論的粒子エネルギー密度の一部が制限すべきフリーパラメータであり、そのパラメータにヘリウム量が依存する。また、原初磁場は我々の先行研究によって、宇宙背景放射や物質密度場に影響を与えることがわかっている。故に、宇宙の晴れ上がり時代の物理モデルと、検証すべき新しいビッグバン元素合成の物理モデルには相関がある。平成30年度は、上記を考慮して、無理なく物理学的整合性を統計的に検証するために、一つのパラメータの組に対し、ビッグバン元素合成,宇宙背景放射および物質密度場の理論値を同時に計算し、それぞれの観測と比較して得た尤度を合算して、パラメータを制限するためのプログラムコードの開発を進めた。原初磁場とX粒子および光子冷却の効果を同時にビッグバン元素合成に考慮すればリチウム問題を矛盾なしに解決できる複合ビッグバン元素合成モデルが可能となる。ヘリウム量や相対論的粒子エネルギー密度(光子、ニュートリノ、暗黒輻射等のエネルギー密度の合計。また粒子ではないが磁場のエネルギー密度も含まれる)は、宇宙の晴れ上がり前後の宇宙流体の音響振動に影響を与える。原初磁場も電磁流体の効果を通して、宇宙流体の音速を押し上げ、ポテンシャルの時間進化を鈍化させる。原初磁場のエネルギー密度を含む相対論的粒子エネルギー密度は、ビッグバン元素合成を決める要素の一つであり、ヘリウム量はビッグバン元素合成モデルに依存する。故に、宇宙の晴れ上がり時代の情報を内包する、宇宙背景放射や物質密度場の観測結果から制限した、原初磁場、相対論的エネルギー密度、およびヘリウム量と、複合ビッグバン元素合成モデルから算出される対応するパラメータを比較することで、多角的に理論モデルを検証できる。これらを考慮して、物理的正確性の高い結果を得るために、原初磁場のエネルギー密度を考慮した理論モデルがどの程度、他の宇宙論パラメータ制限に影響するか調べた。特に今年度は、物質密度場とそれをソースとするweaklensing effectに対する原初磁場の影響を調査した。原初磁場のエネルギー密度を考慮していない従来の理論モデルを使って原初地場の影響を制限するには、銀河団スケール以下の角度スケール以下で高精度の観測データが必要になる。現在においてそのスケールで必要な精度は得られていない。一方、正しく原初磁場のエネルギー密度を考慮したモデルは、銀河団より大きい角度スケールで影響が大きく、比較的精度の高い観測データを使用できることを示した。観測データの更新が相次ぎ、それにあわせてパラメータ制限のためのプログラム更新に時間を割いたことと、申請した研究予算より大幅に減額されたため、必要となる計算機を十分そろえることが出来ず、計算時間が予定より長くなったため。ヘリウム量や相対論的粒子エネルギー密度(光子,ニュートリノ,暗黒輻射等のエネルギー密度の合計,また粒子ではないが磁場のエネルギー密度も含まれる)は,それまで電離した粒子(電子や陽子)と相互作用していた光子が直進できるようになる時代(宇宙の晴れ上がり)前後の宇宙流体の音響振動に影響を与える.原初磁場も電磁流体の効果を通して,宇宙流体の平均的な音速を押し上げ,ポテンシャルの時間進化を鈍化させる.また,原初磁場のエネルギー密度を含む相対論的粒子エネルギー密度はビッグバン元素合成を決める要素の一つであり,ヘリウム量はビッグバン元素合成モデルに依存する.故に,宇宙の晴れ上がり時代の情報を内包する宇宙背景放射や物質密度場の観測結果から制限した,原初磁場,相対論的エネルギー密度,およびヘリウム量と,ビッグバン元素合成理論から導かれる同パラメータの制限結果を比較することで,複合ビッグバン元素合成モデルを別の角度から検証できる.平成29年度は,上記を考慮して我々の先行研究で構築した,原初磁場のスペクトルを数値計算するコードを改良と,それを宇宙背景放射および物質密度場を数値的に計算するコードに組み込んだ.この数値計算コードから導出した結果と対応する宇宙背景放射および物質密度場の観測を比較することで原初磁場のエネルギー密度を考慮した理論モデルがどの程度,他の宇宙論パラメータ制限に影響するか調べ,その重要性を議論した.その過程で,原初磁場のパワースペクトル指数が-1.5以下の線形摂動が優勢の領域と, -1.5以上の原初磁場のエネルギー密度が優勢かつパワースペクトル指数と原初磁場の振幅が完全に縮退する領域が等価でないことが分かり,領域ごとの詳しい解析とそれによるパラメータ制限方法の考察を行った.原初磁場のパワースペクトル指数が-1.5以下の線形摂動が優勢の領域と, -1.5以上の原初磁場のエネルギー密度が優勢かつパワースペクトル指数と原初磁場の振幅が完全に縮退する領域が等価でないことが分かり,領域ごとの詳しい解析とそれによるパラメータ制限の方法を考察する必要が生じたため.従来の研究では、標準宇宙論モデル用いて理論計算した宇宙背景放射や物質密度場と観測値を比較して、宇宙論パラメータを制限してきた。

これらの宇宙の晴れ上がり時代の標準モデルと、検証すべき新しいビッグバン元素合成の基本物理モデルとの間に全く相関がなければ、宇宙論パラメータを制限できることになる。さらに、どちらかに物理学的もしくは統計学的優位性があり、その制限値を基準としても問題ないなら、従来研究の方法でも正しく物理学の整合性を検証することが可能である。ただし、宇宙の諸現象が完全に独立であるという保証はどこにもなく、基準をどちらにするかが自明でない。よって、条件を絞らない限り、現実的な理論検証とは言い難い。相対論的粒子エネルギー密度の一部が制限すべきフリーパラメータであり、そのパラメータにヘリウム量が依存する。また、原初磁場は我々の先行研究によって、宇宙背景放射や物質密度場に影響を与えることがわかっている。故に、宇宙の晴れ上がり時代の物理モデルと、検証すべき新しいビッグバン元素合成の物理モデルには相関がある。平成30年度は、上記を考慮して、無理なく物理学的整合性を統計的に検証するために、一つのパラメータの組に対し、ビッグバン元素合成,宇宙背景放射および物質密度場の理論値を同時に計算し、それぞれの観測と比較して得た尤度を合算して、パラメータを制限するためのプログラムコードの開発を進めた。原初磁場とX粒子および光子冷却の効果を同時にビッグバン元素合成に考慮すればリチウム問題を矛盾なしに解決できる。一方、先行研究は、光子の冷却率を固定した限定的なモデルであった。光子の冷却率を変えるとバリオン光子比が変わり、元素合成の各々の反応率を再計算する必要がある。この計算には、計算機の性能や並列率にも依存するが、数分から数十分の時間が必要である。一般に、宇宙論パラメータを制限する際は、数百万回以上の計算回数が必要で、反応率をその度に再計算していては現実的な時間で結果が出せない。当研究は、事前に反応率のテーブルを光子の冷却率毎に用意し、再計算の時間ロスを無くし、今まで計算時間の制約で出来なかった、光子の冷却率をフリーパラメータにしたパラメータ制限を行う。そして、理論計算と観測で制限されている軽元素組成を比較して、リチウム問題が解決できる、光子の冷却率、原初磁場のエネルギー密度およびX粒子の質量と寿命を同時に制限する。光子冷却は、ダークマター候補の一つであるアクシオンがもたらすと示唆されている。当研究では、制限した結果を、アクシオンの理論模型から類推される光子冷却率と比較し、当モデルの妥当性を議論する。計算時間のロスを可能な限り減らしたとはいえ、先行研究の実績から、当計算には、数週間から数か月の計算時間が必要であると予想される。そこで、限られた時間内で効率よく目標を達成し、国内外の競合する研究グループより早く、より質の高い成果を出すために、当研究費で計算機環境を整備する。
昆虫の卵黄蛋白質の形成と制御機構の分子生物学的解明

・昆虫の生殖腺成熟にはいくつかの機構とステップが存在する。われわれはこれまで、2種のゴキブリの卵黄タンパク質の前駆体として脂肪体で形成される、ビテロジェニンの遺伝子構造を明らかにしようとし、ワモンゴキブリとマデレゴキブリの3種のビテロジェニン遺伝子のクローニングをおこなった。今回は、マデレゴキブリのビテロジェニンの多型を検出する抗体を2種類作成した。・ワモンゴキブリのビテロジェニン受容体遺伝子のクローニングをおこなった。これは昆虫では3種目のビテロジェニン受容体で、不完全変態昆虫としては初である。この遺伝子から推察されるタンパク質はLDLR(low density lipoprotein受容体)ファミリーに属し、in situ hybridizationの結果、転写産物が卵巣に発現することを確認した。この遺伝子は不完全変態昆虫では最初のもので、力とショウジョウバエのビテロジェニンおよび卵黄タンパク質と34%と36%の相同性を示した。細胞質部分の構造もLDLRより昆虫のものと似ていた。この一部のペプチド構造に対して抗体を作成した。
ジョルダン問題およびクロネッカ問題の安定かつ効率よい数値解法の確立

本研究では、数値線形代数の基本テーマの一つであるジョルダン問題、および、それを拡張したクロネッカ問題に対する新たな数値解法を提案した。いずれに対しても標準的な前処理をアルゴリズム中に組み込み、また、特異値分解をベースにアルゴリズムを構成することで数値的安定性を高めている。クロネッカ問題に対する提案アルゴリズムは、クロネッカ標準形のみならず、クロネッカ基底も数値的に計算できる。したがって、行列束がシンギュラーな場合も含めて任意の一般固有値問題に対して数値的に一般解を求めることが可能であり、この点は実用上も重要な成果の一つと考えられる。本研究課題(実施期間:平成23ー27年度)では、数値線形代数において最も難しいテーマの一つであるジョルダン問題およびクロネッカ問題に対する信頼性の高い数値計算アルゴリズムの確立およびプログラム実装を目指している。本研究は、ジョルダン問題についてはJSIAM Letters, Vol.2, pp.119-122の成果を前提に、また、クロネッカ問題についてはJSIAM Letters, Vol.1, pp.60-63の成果を前提に実施するものである。初年度に当たる平成23年度には、ジョルダン問題・クロネッカ問題の両方に対してユニタリー変換を活用した標準的な前処理の導入を行い、特にジョルダン問題については、前処理によって得られるブロックシューア標準形(BSF)のジョルダン問題を効率よく解くためのアルゴリズムを設計し、その成果をJSIAMLetters, Vol.4, pp.9-12に公表した。平成24年度は、クロネッカ問題に対する初年度の成果を主に数理的側面から改良・拡張し、前処理により得られる一般上三角行列束(GUPTRI)に対して以下の成果を得た。(1)標準形がL型ブロックのみから構成される行列束の場合には、簡明な階層構造が存在し、それを活用することにより、前年度に設計したガウス消去に基づくアルゴリズムを性能面で大幅に凌ぐ再帰的アルゴリズムが構築できることを示した。(2)GUPTRIの5つの対角ブロックのそれぞれに対するクロネッカ問題の解が既知の場合には、それを活用して、GUPTRI全体に対するクロネッカ問題を解くためのアルゴリズムを構築できることを示した。(3)以上を総合して、任意のGUPTRIに対するクロネッカ問題を解くためのアルゴリズムの構築に成功した。本研究課題(実施期間:平成23ー27年度)は、数値線形代数において最も難しいテーマの一つであるジョルダン問題、および、それをさらに一般化したクロネッカ問題に対する信頼性の高い数値計算アルゴリズムの確立およびプログラム実装を目指すものである。ジョルダン問題については、前年度までに開発してきたアルゴリズムに概ね以下の2点の改良を加えた。(1)標準的な前処理を用いて入力行列をブロックシューア標準形(BSF)に相似変換したのち、さらにBSFをブロック対角形に相似変換する手続きを導入。これによって、元のジョルダン問題は冪零行列のジョルダン問題に帰着する。(2)冪零行列のジョルダン問題を再帰的に解く際に現れる、一般に複数の連立1次方程式を適切にまとめて一つの連立1次方程式に帰着させ、精度向上を図る仕組みの導入。以上の改良により、悪条件問題の一部について、精度面で大幅な改善が図られることを確認した。クロネッカ問題については、一般化されたブロック上三角型行列束(GUPTRI)に対する、前年度開発したアルゴリズムの本格実装を行い、特異な行列束を含む広範な種類の行列束に対してクロネッカ問題が数値的に解けていることを確認した。また、GUPTRIへの前処理を施さない従来のアルゴリズムとの比較を行い、GUPTRIへの前処理を施すことでメモリ使用量が大幅に削減できることを確認した。計算速度については、前処理の導入による改善はみられなかったが、その原因はGUPTRIへの前処理に時間がかかっているためで、今後、前処理部分の高速化が課題になることを明らかにした。また、開発したコードを一般固有値問題や2つの平面代数曲線の交点を求める問題に適用し、数値的に一定の精度で解けることを確認した。本研究課題は、数値線形代数において最も難しいテーマに属する正方行列に対するジョルダン問題(ジョルダン標準形・基底の計算)および非正方ないしは正方な行列束に対するクロネッカ問題(クロネッカ標準形・基底の計算)に対する信頼性の高い数値計算アルゴリズムの確立、プログラム実装を目指すものである。本研究に先立ち、ジョルダン基底およびクロネッカ基底の再帰的構成に係る数学的枠組の確立、および、固有値が既知という制約条件下でのプレリミナリな実装は既に成されており、これらを前提に本研究を実施する。(ジョルダン問題についてはJSIAMLetters, Vol.2, pp.119-122で、クロネッカ問題についてはJSIAMLetters, Vol.1, pp.60-63で公表済み。)平成23年度は、ジョルダン問題・クロネッカ問題の両方に対してユニタリー変換を活用した標準的な前処理の導入を行った。これにより、固有値を既知とする仮定の除去、また、演算量の大幅な削減が可能になった。最も重要な点は前処理後に得られる特殊な型の行列ないしは行列束に対する効率的なアルゴリズムの設計である。ジョルダン問題については、前処理によって得られるブロックシューア標準形(BSF)のジョルダン問題を効率よく解くためのアルゴリズムを設計し、代表的なアルゴリズムであるGolub, Wilkinsonの方法との精度比較も行った。ジョルダン問題に関する成果の一部はJSIAMLettersで公表した。クロネッカ問題については、前処理の結果得られる一般化されたブロック上三角行列束(GUPTRI)に対するアルゴリズムの検討を行った。

平成23年度は、非正方行列束がgenericな標準形を持つ場合に対するアルゴリズムの設計を行い、この場合について高精度に標準形および基底が求まることを数値実験で確認した。本研究課題(実施期間:平成23ー27年度)は、数値線形代数において最も難しいテーマの一つであるジョルダン問題、および、それをさらに一般化したクロネッカ問題に対する信頼性の高い数値計算アルゴリズムの確立、プログラム実装、種々の応用分野への適用を図るものである。クロネッカ問題の応用の一つとして、前年度は開発コードを2つの平面代数曲線の交点を求める問題に適用し、数値的に一定の精度で解けることを確認した。本年度はこれを以下の二つの意味で拡張した。まず第一に、2つの平面代数曲線の交わりは離散的な点集合になるとは限らず一般には交わり自身が平面代数曲線(ないしはその一部)になる可能性があるが、このような一般のケースにおいても交線の方程式を開発コードの出力結果から導出できるアルゴリズムの設計を行った。第二に、2つの空間代数曲面の交線を求めるアルゴリズムの設計を行った。第一の拡張に関して、2つの平面代数曲線の交わりが離散的な点集合の場合に関してはそれらを計算するための他のアルゴリズムも存在するが、交わりが曲線になる場合にも対応できるアルゴリズムはここで提案するアルゴリズムが初めてのものである。また、第二の拡張に関して、2つの空間代数曲面の交線を求めるアルゴリズムについてはこれまでに例はなく、今年度設計したアルゴリズムが初めてのものになる。これら二つの拡張が可能になった理由を簡潔に述べると、いずれの問題に対しても特異な行列束が関わる一般固有値問題の特異部分に係る解を数値的に計算する必要があり、この目的のためには所与の行列束のクロネッカ基底を特異部分も含めて計算する必要があるが、本研究課題の遂行を通して設計したアルゴリズムによってこれが初めて可能となったためである。今年度はジョルダン問題およびクロネッカ問題の応用に関して以下の成果を上げた。ジョルダン問題の応用として、m×n型行列Aとn×m型行列Bから成る行列対の標準形を決定し、また、対応する基底を構成するアルゴリズムの設計を行った。基本的なアイディアは、行列積BAはn次正方行列になることから、本課題でこれまでに既に構築したジョルダン基底計算アルゴリズムを利用してBAのジョルダン基底を構成し、それをベースに行列対A, Bの標準形および対応する基底を決定する。ここで構築したアルゴリズムは次のような場合に一般化可能である。すなわち、加算個の行列A, B, ..., Cに対し、行列積AB...Cが定義可能で、また、この積が正方になる場合、A, B,..., Cの標準形を決定するとともに、対応する基底を構成するために活用できる。クロネッカ問題の重要な応用対象である一般固有値問題の応用として、前年度に設計した2つの平面代数曲線の交わり、ないしは、2つの空間代数曲面の交わりを計算するためのアルゴリズムの実装、数値実験、改良を行った。
教育学用語標準化の調査研究

本年度は最後のまとめの作業を行った。22の分野別グル-プに分かれて候補を選び、6人で構成される調整委員会で採否を一語ずつ検討してきたが本年度はほとんどこの作業を行った。調整委員会を毎月23回開き、その結果を分担者および協力者全員に報告し、それに対する意見を求め、異議のあったものについて再度検討するという形で進めた。最終的には4千近くの語が採録された。作業を通じてとくに問題となったことがらは次の通りである。1.学術用語と日常用語あるいは実践用語の区別が困難な語が多い。教育という分野の性格によるところが大きいが、一方で教育学が学術用語を積極的に作ってこなかったという問題もある。たとえば「落ちこぼれ」ということばは非常に頻繁に使用されるが、これを学術的とみなすかどうかは判断が分かれるところである。2.学術用語と行政用語の区別もまた困難である。教育法学あるいは数育行政学で用いる語には行政用語が必然的に含まれる。しかも実際の教育行政の場面で多様されて十分に定着。普及しているものが多い。どこまで採録するかという基準を明確なものにすることはたいへん困難である。3.歴史上の語で現在は使用していないが、教育の歴史を考える上では欠かせない語をどこまで採録するかについて、困難を感じた。たとえば「寺子屋」は現存しないが、近代以前の日本の教育の大きな部分を担った存在であり、これを欠くことはできない。教育に限らず歴史的研究が大きなウェイトを占める分野では、このような語をかなり含んだ用語集になるものと思われる。
“東側”諸国における原子力研究の国際化－1950年代ソ連=東独間科学交流を中心に

本科研3年間の研究期間全体を振り返ると,一部に資料へのアクセスが確保できず,本研究の重要な部分で期待した成果はえられなかったとはいえ,(1)希少資料を駆使した研究によって,ソ連から東ドイツをはじめとする東欧“同盟"諸国への原子力“平和利用"普及の制度的側面について,背景としての1960年代のソ連におけるエネルギー危機,東ドイツなどにおける燃料資源の欠乏・貧困ゆえの原子力発電への強い期待,条件としての黒鉛炉体系・軽水炉体系両用の重層的な核燃料サイクルの構築といった史実を探り出し,(2)ソ連・東欧における初期放射線影響研究について,アメリカ流の“ビッグ・サイエンス"による圧倒的なデータの量を前に圧倒されたソ連の科学者がやがて英米流の放射線影響評価のフォロアーとなった過程を明らかにすることができ,当該分野における研究の発展に大きく貢献できたと考える.この研究のため,期間中5回にわたり,モスクワに立地するロシア科学アカデミー文書館やロシア国立図書館などで資料調査を実施した.また,2016年9月にはベルリンで当地の歴史家に対する聞き取り調査を実施した.研究成果の発表では,なによりも,Routledge社のもとめに応じて,本科研の成果を含む,研究代表者による多年の研究成果を英語で出版できたことを特筆したい.また,国際的な発表機会を重視し,国際誌での論文発表2報(他に和文1報)のほか,2017年7月にはThe 25th International Congress of the History of Science and Technology (リオ=デ=ジャネイロ)で,2018年11月には,総研大や他の科研班などの共催により開催された国際ワークショップ“Radiation Diplomacy"(京都)で研究発表をおこなった(その他に学会発表など5件).2016年9月,研究協力者,伊豆田俊輔(獨協大学専任講師),中尾麻伊香(立命館大学衣笠総合研究機構研究員)両氏の協力をえて,ベルリンにおいて,旧東ドイツの原子力開発史に顕著な業績を有する歴史家,Prof. Dieter Hoffman, Dr. Rainer Karlsch, Dr. Mike Reichart3氏にインタビューを実施し,あわせてマックス・プランク科学史研究所などで資料調査を実施した.そこでえられた知見を組み込みつつ,先行する科研(課題番号25350381)にもとづき収集した資料をベースに論文を執筆,日本科学史学会の欧文誌に投稿し,掲載されることとなった(本報告書13項〔雑誌論文〕欄に掲示).さらに,2017年2月にはモスクワのロシア科学アカデミー文書館,ロシア国立図書館で関連する資料収集にあたり,あわせてサンクト=ペテルブルクにてロシア科学アカデミー・自然科学史=技術史研究所サンクト=ペテルブルク支部の研究員諸氏と関連するテーマで研究交流をおこなった.また,2017年7月末にブラジルのリオ=デ=ジャネイロで開催される第25回科学史・技術史国際会議において,本科研に関連したテーマでシンポジウムを開催すべく,その準備を進めた.なお,本科研と並行して研究分担者として参画している基盤研究(B)「冷戦期欧米における『核の平和利用』の表象に関する研究」(研究代表者ー木戸衛一:課題番号15H0325701)でも関連したテーマで資料調査を実施するなど,本科研と良好なシナジーを発揮している点,付言しておきたい.資料調査では,興味深い資料・研究情報を発見し,研究成果も順調に発表できているが,個人規模での科研の限界を感じている.そのため,本年秋には,研究計画最終年度前年度の応募となるが,共同で研究にあたる仲間を募り,より大きな規模の研究種目で挑戦したいと考えている.平成29年7月、ブラジルのリオ=デ=ジャネイロ市で開催されたThe25th International Congress of History of Science and Technologyにおいて、ソヴィエト科学史を特集したシンポジウム(S-11)を組織し、みずからは本科研による研究成果(の一部)を、"Obninsk, 1955: The World's First Nuclear Power Plantand “The Atomic Diplomacy" by Soviet Scientists."と題して発表した。当該シンポジウムの成功のため、ロシア科学アカデミー・S.I.ヴァヴィロフ名称自然科学史=技術史研究所の主任研究員、Konstantin Tomilin氏を招き、上記シンポジウムで講演していただいた。また、平成30年3月には、本科研の資金により、モスクワにわたり、上記、自然科学史=技術史研究所が主催した第24回年次学術集会において、本科研に関連したテーマで研究発表をおこなうとともに、現地のロシア科学アカデミー文書館やロシア国立図書館などで資料調査を実施した(9月にも別資金により現地資料調査を実施している)。昨年度に引き続き、個人規模での科研の限界を感じている。資料調査では、興味深い資料・研究情報を発見しているが、研究成果の発表は一部にとどまり、充分、かつ全面的にとりまとめるにはいたっていない。本科研3年間の研究期間全体を振り返ると,一部に資料へのアクセスが確保できず,本研究の重要な部分で期待した成果はえられなかったとはいえ,(1)希少資料を駆使した研究によって,ソ連から東ドイツをはじめとする東欧“同盟"諸国への原子力“平和利用"普及の制度的側面について,背景としての1960年代のソ連におけるエネルギー危機,東ドイツなどにおける燃料資源の欠乏・貧困ゆえの原子力発電への強い期待,条件としての黒鉛炉体系・軽水炉体系両用の重層的な核燃料サイクルの構築といった史実を探り出し,(2)ソ連・東欧における初期放射線影響研究について,アメリカ流の“ビッグ・サイエンス"による圧倒的なデータの量を前に圧倒されたソ連の科学者がやがて英米流の放射線影響評価のフォロアーとなった過程を明らかにすることができ,当該分野における研究の発展に大きく貢献できたと考える.

この研究のため,期間中5回にわたり,モスクワに立地するロシア科学アカデミー文書館やロシア国立図書館などで資料調査を実施した.また,2016年9月にはベルリンで当地の歴史家に対する聞き取り調査を実施した.研究成果の発表では,なによりも,Routledge社のもとめに応じて,本科研の成果を含む,研究代表者による多年の研究成果を英語で出版できたことを特筆したい.また,国際的な発表機会を重視し,国際誌での論文発表2報(他に和文1報)のほか,2017年7月にはThe 25th International Congress of the History of Science and Technology (リオ=デ=ジャネイロ)で,2018年11月には,総研大や他の科研班などの共催により開催された国際ワークショップ“Radiation Diplomacy"(京都)で研究発表をおこなった(その他に学会発表など5件).引き続き現地での資料調査にあたる.2017年9月,2018年2月(ないし3月)にはモスクワのロシア科学アカデミー文書館,ロシア国立図書館などで原子力技術のソ連から同盟諸国,とりわけ旧東ドイツへの伝播に関する資料調査を実施する.機会をみて,ベルリンなどでも資料調査を実施したい.また,国内で収集可能な資料は着実に収集することとする.研究成果の発表では,2017年7月末にブラジルのリオ=デ=ジャネイロで開催される第25回科学史・技術史国際会議において研究仲間とシンポジウムを組,研究成果を発表する.このシンポジウムの成功のためにロシアより,ロシア科学アカデミー・自然科学史=技術史研究所上級研究員1名を現地に派遣することを計画している.また,上記資料調査の成果は,国内の適切な学術誌に論稿として発表する計画である.最終年度となる今年度は、9月に現地資料調査を実施しつつ、本科研で蓄積した研究をとりまとめ、その成果を発表に移すつもりである。上述した「個人規模の科研」の限界を突破するためにも、秋には、「ソ連、および旧"東側"諸国」の原子力を研究対象とする研究者数名とともに、基盤研究(B)などに挑戦し、研究組織の規模を拡大して、本科研の課題の発展を期したい。
硝酸態窒素を蓄積するイオウ酸化細菌の動態解析と数理モデル化による環境影響評価

東京湾を対象として、沿岸域の富栄養化と細胞内に硝酸態窒素を高濃度に蓄積するイオウ酸化細菌(NA-SOB)との関係を定量的に評価することを目的として、以下の項目について研究を行った。1.NA-SOBの生息状況の時空間的動態の解明、2.NA-SOBの時空間的動態を調節している環境要因の解析、3.NA-SOBの窒素代謝メカニズムの解明、4.NA-SOBが沿岸生態系の窒素循環に与える影響の把握、5.NA-SOBを組み込んだ堆積物表層窒素循環過程の数理モデル化。NA-SOBの生息状況の時空間的動態の解明のために、NA-SOBのbiomassのpopulationごとの測定方法、clonelibraryの作成とFISH analysis用のprobeの設計及び定量PCRによるbiomassの測定方法、NA-SOBのsingle filament中のintracellular-NO_3濃度の測定方法等の確立を行った。次に、NA-SOB poulationの時空間的動態を調節している環境要因の解析のために、微小電極を用いて現場において水-堆積物界面近傍の微細環境条件を測定する手法を確立した。さらに、NA-SOBが沿岸生態系の窒素循環に与える影響の把握のために、現場において水-堆積物間のフラックスを測定する手法を確立した。以上の手法を用いて現場調査を行い、NA-SOBの生息状況の時空間的動態とそれを調節している環境要因、及びNA-SOBが沿岸生態系の窒素循環に与える影響を解明した。NA-SOBの窒素代謝メカニズムについては、NA-SOBの培養実験系を確立し、^<15>Nを用いて解析を行い、intracellular-NO3の約80%はNH_4^+に還元されていることを明らかにした。NA-SOBを組み込んだ堆積物表層窒素循環過程の数理モデル化は、窒素代謝過程を記述するBiogeochemical moduleと、生物としてのNA-SOBの動態を記述するBiological moduleより構成される数理モデルを開発した。このモデルでは、個々のNA-SOBは周囲の環境条件に反応して自律的に移動する粒子として記述した。開発したモデルを用いて、東京湾において堆積物からの窒素溶出負荷が増大し脱窒能力が低下している原因にNA-SOBが深く関わっていることを定量的に明らかにした。平成14年度は、細胞内に硝酸態窒素を高濃度に蓄積するイオウ酸化細菌(NA-SOB)の、堆積物表層における動態解析手法の確立を目的として、以下の研究を行った。1.生息状況の時空間的動態の解明:東京湾堆積物表層に生息しているNA-SOBの16SrDNAの配列を解読した。ヨーロッパ沿岸域の堆積物表層に生息しているNA-SOBの配列と比較し、海域により異なる種のNA-SOBが生息していることを明らかにした。N-SOBの種組成は、時空間的に大きく変化している可能性が高い。今後、東京湾のNA-SOBのclone libraryを作成し、種組成の変化を迅速に検出できる手法を開発する予定である。また、NA-SOBの細胞内に蓄積されているNO_<3^->-N pool sizeが、種や生息環境によりどのように変動するかを解明するために、減圧化学発光式NOx計を用いてsingle filamentのNO_<3^->-N pool sizeを測定する手法を確立した。2.時空間的動態を調節している環境要因の解析:水-堆積物界面の環境条件(DO・ΣS^

<2->濃度など)を現場環境下で鉛直方向にmmの空間スケールで測定できる「現場設置型水-堆積物界面濃度プロファイル測定装置」を導入し、現場試験を行った。3.窒素代謝メカニズムの解明:NA-SOBを実験室環境下で維持できる培養実験系を構築した。未撹乱堆積物コアを対象として窒素循環過程を擬似現場条件下で測定することが可能な^<15>N法を、NA-SOBが生息している培養実験系に適用し、予備的な検討を行った。また、NA-SOBのsingle filamentを対象に,^<15>Nを用いて細胞内のNO_<3^->-N poolの濃度とturn overを解析する方法について検討を行った。今後、gradient cultureを用いて、東京湾堆積物表層に生息しているNA-SOBの単離を試み、NA-SOBの窒素代謝過程を明らかにする予定である。平成15年度は、細胞内に硝酸態窒素を高濃度に蓄積するイオウ酸化細菌(NA-SOB)が、沿岸海域の富栄養化の進行に与えている影響を定量的に評価するために、以下の研究を行った。NA-SOBのbiomass(filament width, filament length, cell width, cell length)を測定する手法を確立し、東京湾におけるNA-SOBのbiomassの時空間的動態の調査を開始した。デンマークオルボー大学のPer Halkjaer Nielsen博士等と協力して、東京湾のNA-SOBのclone libraryを作成し、種組成が季節的に変動していることを明らかにした。「現場設置型水-堆積物界面濃度プロファイル測定装置」を用いて水-堆積物界面近傍の環境条件(酸素・硫化物・pH)を測定し、NA-SOBの生息状況の時空間的動態を調節している環境要因の解析を開姶した。また、NA-SOBの細胞内に蓄積されているNO_3-Nのpool sizeを、減圧化学発光式NOx計を用いて、single filament単位で定量する装置を作製した。「現場設置型水-堆積物間フラックス測定装置」を開発し、水-堆積物間の酸素・硫化物・溶存態窒素のフラックスの測定を開始した。この測定結果を、NA-SOBの生息状況の時空間的動態と対比することにより、NA-SOBが沿岸生態系の窒素循環に与える影響を定量的に評価する予定である。デンマーク国立環境研究所のPeter Bondo Christensen博士と協力して、NA-SOBの培養実験系を構築し、水-堆積物間の酸素・硫化物・溶存態窒素のフラックス、水-堆積物界面における酸素・硫化物・pHの鉛直プロファイル、堆積物中における細胞内硝酸態窒素濃度の鉛直プロファイル、脱窒活性(isotope pairing)及びDNRA活性(15N法)、NA-SOBのsingle filament中の細胞内硝酸態窒素濃度の解析、及び硫酸還元活性(35S法)を測定した。
ポリフェノール類の組み合わせによる活性酸素除去能の増幅に関する研究

本年度は,まず,昨年度得られた研究結果の検証を行った。複数の実験者で実施されたin vitro(WST法)での試験結果を総合すると,昨年度得られた組み合わせによる増幅効果は実験誤差であり,今回用いた米中に含まれるポリフェノール類の組み合わせによる活性酸素除去能の増幅効果はin vitroでは見られなかった。この結果は,これまでの研究成果(文献1,2)を支持し,複数のポリフェノール類による総活性酸素除去能は,各化合物が持つ活性酸素除去能の和とみなせた。また,米抽出物に見られた構成化合物の活性酸素除去能の総和を大きく超える活性は,他の抗酸化物質との増幅作用であると推測された。昨年度,生体内におけるポリフェノール類の作用を検証するため,ポリフェノール類分析方法の開発を行ったが,本年度は,配糖体,プロシアニジン類を含めたポリフェノール類分析方法の開発を行い,適応範囲を拡大した。そして,ポリフェノール類(P-クマル酸,クロロゲン酸,エピカテキン)を単体および2種類を組み合わせて実験動物(ラット)に経口投与し,血漿中の化合物の検出と定量を行い,活性酸素除去能をWST法で測定した。その結果,全ての化合物が投与1時間後の血漿中から検出され,定量の結果,約717%吸収されていることがわかった。血漿活性酸素除去能測定の結果,P-クマル酸では有意な活性上昇はみられなかったものの,クロロゲン酸,エピカテキン,組み合わせ投与では有意に活性が上昇し,組み合わせによる活性増幅の傾向は見られたが有意な差は見られなかった。米抽出物の活性酸素除去能が,含まれる抗酸化物質の総活性を遥かに上回るという推定結果に基づき,本年度は主に,我々の研究で開発した分析方法で同定された米に含まれる水溶性フェノール性物質9種類(フェルラ酸,シナピン酸,クロロゲン酸,プロトカテク酸,p-ヒドロキシ安息香酸,バニリン酸,カフェ酸,p-クマル酸,シリンガ酸)の,単独および2種類の組み合わせ溶液の活性酸素除去能(SOD活性)を測定した。単独での活性は,カフェ酸>クロロゲン酸>プロトカテク酸>シリンガ酸>バニリン酸>フェルラ酸>シナピン酸>p-ヒドロキシ安息香酸>p-クマル酸の順となり,バニリン酸はアスコルビン酸と同程度のSOD活性を有していた。単独でのSOD活性は高,中,低の3レベルに分類され,フェノール性物質のベンゼン環上に2つの水酸基を持つ化合物が高SOD活性を,1つの水酸基とそれ以外の1つ以上の酸素原子を持つ化合物が中程度のSOD活性を,1つの水酸基のみを持つ化合物が低SOD活性を持つ結果となった。2種類フェノール性物質の全組み合わせ36通りについてSOD活性を測定した結果,単独での活性を基にして見積もられるSOD活性±20%の組み合わせが21組と大半を占め,20%以上推定値を上回るものが7組,下回るものが8組であり,中程度SOD活性化合物と中程度または低SOD活性化合物の組み合わせで活性が向上する傾向が,高SOD活性化合物と中程度または低SOD活性の組み合わせで活性が低下する傾向が見られた。
フローインジェクション分析システムにおける電気化学検出素子の開発と特性評価

本研究は、フローインジェクション分析(FIA)システムの検出素子として、"高分子修飾電極"を用いる全く新しい原理に基づいた電気化学的検出素子の構築およびその特性評価を行うことを目的として行われた。研究成果の要約は次の通りである。1.電極基板上にコバルトポルフィリンの電解重合薄膜を被覆し、さらにその上にグルコースオキシダーゼ(GOx)固定化アルブミン膜を被覆した二層膜被覆電極は、約0.110mMのグルコース濃度範囲でグルコースセンサとして機能することがわかった。この場合、酵素反応で消費される酸素量が電流測定法で測定され、ポルフィリン膜は酸素を触媒的に還元している。GOxの固定化量が少ないほど、ダイナミックレンジは広がることがわかった。電極基体を微小化することによって、応答時間が2秒以内のセンサが作製された。このセンサは、FIAシステムにおいてもすぐれた応答特性を有することが明らかになった。また、本センサは、有機積層膜被覆に基づいた新しいタイプの全固体型グルコースセンサであり、他の酵素センサへの応用も可能であることがわかった。2.レドックス活性粘土薄膜(Ru(NH_3)^^<2+>__6錯体を集積・固定したモンモリロナイト粘土薄膜など)およびGOx固定化膜被覆電極は、1150mg/dlの範囲でグルコースセンサとして機能することがわかった。この場合、酵素反応で生成する過酸化水素は粘土薄膜で触媒的に還元される。2ケ月間以上にわたって再現性のある安定なセンサ応答が得られた。3.N、N-ジアルキルアニリンの電解重合により作製されたカチオン性サイトを有するアイオネンポリマー薄膜被覆電極は、カテコールアミン系代謝物であるドーパ、3、4-デヒドロキシフェニル酢酸、ホモバニリン酸、3、4-デヒドロキシマンデル酸などの分離・定量に有効であることが明らかになった。
廃プラスチックの液相酸化法による化学原料への再資源化

現在、種々の環境問題が緊急に解決を要する大きなテーマとなっており、廃棄物問題としてはその減量化やエネルギーの高効率利用と結びついて、廃プラスチックの有効利用が重要な課題となっている。廃プラスチックは燃焼によるエネルギー利用のみでなく、化学原料への再資源化(ケミカルリサイクリング)技術の確立により、一層、有効利用することが要求されている。本研究では、処理の難しいポリ塩化ビニル(PVC)と今後大量のケミカルリサイクリングの不可欠なホリエチレンテレフタレート(PET)を液相酸化法によって付加価値の高い化学原料へ転換するための化学プロセス設計指針を得ることを目的とした。その結果、硬質ポリ塩化ビニル(硬質塩ビ)、軟質塩ビは250°C以下の濃厚アルカリ水溶液中酸素酸化により、脱塩化水素と同時にシュウ酸とフタル酸等のベンゼンカルボン酸類に転換することができた。特に、軟質塩ビに含まれるDINP等の可塑剤は同時に加水分解されるため、フタル酸としての再資源化が可能であった。またPETについては、飲料用ボトルの再資源化を試みた。その結果、PET分子内のエステル結合が加水分解されることでPET中のTPAunitとEGunitがそれぞれTRAとEGに分解され、EGはさらにシュウ酸に酸化された。この時、TPAはナトリウム塩として沈殿するため、温度、酸素圧によらず定量的に生成した。一方、シュウ酸収率は加水分解で生成したEGが、一部気相中でCO_2にまで酸化されるため6070C%であった。
宇宙放射線による宇宙機の内部帯電・放電現象に関するる理論的並びに実験的研究

宇宙環境下に晒される誘電体および誘電体に入射する電子線を模擬するために,超高真空排気装置(平成14年度)および電子線照射装置(平成15年度)を導入し,電子線照射試験を行った.対象となる材料は宇宙機によく用いられるKaptonやTeflonなどの絶縁体を中心にして行った.また,太陽電池パネルを保護するために使用される表面ガラス材料に対しても照射試験を行い,試料内部の電荷蓄積分布状況を明らかにした.その結果,試料内部にはピークを一つ持つように電荷が蓄積し,ピークの深さは入射電子エネルギーに比例して深くなることを確認した.分布の形状はガラスを除く誘電体材料はほぼ似たような分布となった.ガラスに関してはガラス種類により異なることがわかった.ガラス組成と電荷分布との関連を考察したが,未だ明らかな因果関係は得ちれていない.誘電体に対する帯電現象にっいては,実験結果をまとめデータベース化を行う予定である.放電現象に関しては,電子線照射装置の電流不足から十分な実験を行うことが出来なった.一方,琿論的な考察を行うために,誘電体構成原子と入射電子との衝突を量子力学に基づいたモデルによって記述し,それを用いてコンピュータシミュレーションを行った.電子の移動を再現するために,モンテ・カルロ法に基づいた粒子追跡法を利用した.このような計算手法では,多くのメモリおよび計算機能力が必要なので,パーソナルコンピュータ用CPUを並列に構成し計算を行う並列計算機を導入した(平成14年度).計算の結果,電子の蓄積過程を再現することはできたが,実験結果との比較検討を行ったところ,正の電荷蓄積が起こる点などで相違が生じた.この原因を調べた結果シミュレーションで過剰な電離反応が起こっていることがわかり,物理モデルの再検討が必要なことがわかった.宇宙環境下に晒される誘電体および誘電体に入射する電子線を模擬するために,超高真空排気装置(平成14年度)および電子線照射装置(平成15年度)を導入し,電子線照射試験を行った.対象となる材料は宇宙機によく用いられるKaptonやTeflonなどの絶縁体を中心にして行った.また,太陽電池パネルを保護するために使用される表面ガラス材料に対しても照射試験を行い,試料内部の電荷蓄積分布状況を明らかにした.その結果,試料内部にはピークを一つ持つように電荷が蓄積し,ピークの深さは入射電子エネルギーに比例して深くなることを確認した.分布の形状はガラスを除く誘電体材料はほぼ似たような分布となった.ガラスに関してはガラス種類により異なることがわかった.ガラス組成と電荷分布との関連を考察したが,未だ明らかな因果関係は得ちれていない.誘電体に対する帯電現象にっいては,実験結果をまとめデータベース化を行う予定である.放電現象に関しては,電子線照射装置の電流不足から十分な実験を行うことが出来なった.一方,琿論的な考察を行うために,誘電体構成原子と入射電子との衝突を量子力学に基づいたモデルによって記述し,それを用いてコンピュータシミュレーションを行った.電子の移動を再現するために,モンテ・カルロ法に基づいた粒子追跡法を利用した.このような計算手法では,多くのメモリおよび計算機能力が必要なので,パーソナルコンピュータ用CPUを並列に構成し計算を行う並列計算機を導入した(平成14年度).計算の結果,電子の蓄積過程を再現することはできたが,実験結果との比較検討を行ったところ,正の電荷蓄積が起こる点などで相違が生じた.この原因を調べた結果シミュレーションで過剰な電離反応が起こっていることがわかり,物理モデルの再検討が必要なことがわかった.誘電体内の内部帯電シミュレーションに関しては,PIC-MC法(Particle-In-Cell, Monte-Carlo)を用いたプログラムを作成して,既存のワークステーションで計算を実行した.対象試料としてはテフロンを選定し,入射電子エネルギーが数十keVの場合を計算した.その結果,誘電体内部に蓄積する電荷の様子は観察できたが,実験等との比較によると,電子の到達距離やその分布に相違が見られ,今後の改良が必要であることが分かった.この結果は国際会議で発表した.計算プログラムの開発及び実行を効率化させるため,並列コンピュータを本年度に導入し,計算能力を向上させた.現在,プログラムの並列化の作業を行っている.内部帯電データベース作成の基礎実験として,宇宙機表面材に用いられている誘電体試料に対して電子線照射試験を原子力研究所(高崎)および本学既存の施設で行った.計測は,これまでに開発したPIPWP法およびPEA法を用いた.電子線の入射エネルギーは,静止軌道上で人工衛星が経験する数MeV程度とした.実験の結果,誘電体内に蓄積する電荷の様子,およびその減衰の様子を捉えることが出来た.照射実験に必要な設備を本学内に設置するために,装置の設計・製作を行った.実験には超高真空のチャンバ及び電子線照射装置が必要であるが,チャンバ部を製作し,宇宙空間を模擬できるほどの真空状態を得られることが確認できた.現在は装置の性能確認テスト及び予備実験を行っている.誘電体内の内部帯電シミュレーションに関しては、PIC-MC法(Particle-In-Cell, Monte-Carlo)を用いたプログラムを作成して、昨年度導入された並列計算機上で実行した。対象試料としてはテフロンを選定し、入射電子エネルギーが数十keVの場合を計算した。その結果、誘電体内部に蓄積する電荷の様子は観察できたが、実験等との比較によると、電子の到達距離やその分布に相違が見られ、今後の改良が必要であることが分かった。

プログラムの並列化については、想定されたような並列効率が得られなかった。このため、計算効率を向上させるプログラム改変を現在検討中である。実験に関しては、昨年度導入した超高真空排気システムの付随した計測システムを構築し、誘電体内部帯電分布計測システムとして完成させた。動作確認のため、外部機関による電子線照射を依頼し、その後に本システムを用いて計測を行った。テフロン、カプトンなど、主要な誘電体に対する電荷蓄積の様子を捉えることが出来た。また、電子線照射を本研究室で実施するために、電子銃を導入し、動作確認を行った。誘電体内の内部帯電シミュレーションに関しては,計算の高速化をはかるため,平成14年度に導入された並列計算機上を使用してシミュレーションを行った.対象試料としてはテフロンを選定し,量子力学を用いた電子散乱理論モデルに基づいて,入射電子エネルギーが数十keVの場合を計算した.その結果,誘電体内部に蓄積する電荷の様子が再現でき,他のシミュレーション結果や実験結果とは定性的に一致した傾向が見られた.プログラムの並列化については,各プロセッサ間の通信量が膨大になり,期待された並列効率が得られなかったが,単体で計算するより高速で計算することができた.実験に関しては,平成14年度に導入した超高真空排気システムと平成15年度に導入した電子線照射装置を稼働させるとともに,計測システム全体の構築と調整を行った.とくに,音波を利用した圧電素子誘起圧力波法(PIPWP法)については,高精度化と計測の効率化を目指して改良を行った.この装置を用いて,各種誘電体(テフロン,カプトン,PMMA等)に対する電子線照射試験を実施した.また,外部機関においても電子線照射を実施し,本研究で採用した方式で内部帯電計測を行った.照射エネルギーは数十keVから数MeVまでと,広範囲に及び,宇宙空間の様々な放射線環境に対応した.これらの実験から得られるのは電荷分布,電界分布,電位分布の時間変化であり,これらの結果をまとめて内部帯電データベースの基礎を作り上げた.実験やシミュレーションの結果を比較検討した結果,誘電体組成の違いにより内部電荷蓄積の様子が大きく異なることがわかった.電荷蓄積過程の理論を用いて,それらの傾向を説明することを試みた.