hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ボルツマン方程式に対する非線形超局所解析

今後はソフトポテンシャルと呼ばれる,粒子間相対速度の絶対値の負べきに依存する場合と,解が空間変数について全空間で依存する場合への拡張が課題である.多項式減衰解の時間大域存在の証明で用いた,積分型フーリエ乗法演算子はボルツマン方程式の輸送項と衝突項から,空間変数xの楕円性を自然に導く性質を持っている.楕円性の指数は衝突項の速度変数vに関する楕円性の指数に等しく,この指数はボルツマン衝突積分項の角度変数の特異性の指数2s (s<1)に一致する.それゆえ,空間非一様な非切断型ボルツマン方程式の初期値問題の解については指数min{2s,1}のGevrey級での平滑効果が期待される.この予想の解決の第一歩として,s=1とした極限の場合として考えられるランダウ方程式(衝突項が速度変数に関する非線形2階偏微分作用素)について,大域的平衡解の平方根以上の速度変数に関する減衰を仮定した摂動解の解析的平滑効果を考察した.マクスウェル型と呼ばれる場合に,exp積分型フーリエ乗法演算子を用いて,ランダウ方程式の摂動解の解析平滑効果の証明に成功した.空間非一様な非切断型ボルツマン方程式の多項式オーダー減衰解の時間大域的存在を,衝突項の衝突断面積の角度変数に関する特異性が強い場合にも示すことができた.証明では解の平滑化が鍵であり,積分型フーリエ乗法演算子が重要な役割をした.更に,この積分型フーリエ乗法演算子を指数関数のべきとする,exp積分型フーリエ乗法演算子を導入することにより,非切断型ボルツマン方程式の特異極限としてしばしば考察されるランダウ方程式について,マクスウェル型であるなどの制限はあるものの,初期値問題の解の解析的平滑効果を初めて明らかにできた.海外共同研究者を国内に招へいするのは、支給旅費の20パーセントが税金で差し引かれることもあり、躊躇せざるを得ない。科研費の効率的な使用として、その代わりに共同研究者との討論のため、フランス、香港、カナダ等の海外に積極的に渡航する予定である。海外共同研究者を国内に招へいするのは,支給旅費の20パーセントが税金で差し引かれる場合が多く,招へいを躊躇せざるを得ない.限られた科研費の効率的な使用として,その代わりに共同研究者との討論のため,フランス,香港,カナダ等の海外に積極的に渡航する予定である.外国人共同研究者の招へい旅費として使用する予定でいたが、今年度から支給旅費から約20パーセントの税金が差し引かれることになり、招へいを見合わせることとなった。旅費に使用する.
高分子ハイブリッド化による粒径精密制御した金属超微粒子の調製とその配列制御

粒径の揃った金属超微粒子を二次元組織化させると、超微粒子単独では認められない新たな材料物性の発現が期待できる。本研究は、金属超微粒子が負に帯電していることに加えて、保護高分子にアニオン性官能基(カルボキシル基)を導入し、そのクーロン力を利用した電気泳動法によって白金超微粒子の二次元組織化について検討し、以下の成果を得た。塩化白金酸水溶液に保護高分子であるポリアクリルアミド-ポリアクリル酸共重合体を加え、水素化ホウ素カリウムによって室温で2時間還元し、白金超微粒子を調製した。こうして得た平均粒径21Å、標準偏差3.5Åの単分散白金超微粒子の水溶液を試料として用い、平行板電極間に直流電圧を印加して電気泳動させた。陽極上にTEM観察用炭素被覆銅グリッドを取り付け、その上に析出した白金超微粒子をTEM観察することで、配列状態を評価した。白金超微粒子水溶液をpH=9に調整して電気泳動をおこなった結果、中性の高分子保護剤ポリ(Nビニル-2-ピロリドン)を用いた場合よりも低電場で陽極上へ白金超微粒子が析出することが判った。電場強度(0.52.5V/cm)、電場印加時間(060分)、超微粒子濃度(0.22.0mmol)の増加に伴って白金超微粒子の陽極上への析出量が増加する傾向にあったが、規則的な組織化状態は観察されなかった。そこで、炭素基盤と親和性を有するピリジンを添加し、ピリジンと保護高分子のカルボキシル基を水素結合させることで、より効果的な組織化を計った。ピリジン添加量を変え、2.5Vの電場を060分間印加した結果、ピリジン/カルボキシル基=0.2(mol/mol)で規則性を有する配列状態が一部認められた。
H3K9脱メチル化エピゲノムによる生殖細胞の機能制御

ヒストンH3の9番目のリジン残基(H3K9)のメチル化は、遺伝子発現の抑制状態に強く相関しているエピジェネティックマークである。H3K9のメチル化は、個体発生や細胞分化の過程でダイナミックに変動していることが明らかになりつつある。本研究の目的は、H3K9の脱メチル化による時間・空間的なH3K9メチル化エピゲノムの再編が生殖細胞の分化に果たす役割を明らかにすることである。私たちは、H3K9脱メチル化酵素であるJmjd1aとJmjd1bを生殖細胞特異的に欠損させたマウスを樹立し、その表現型解析を行なった。Jmjd1a単独欠損マウスでは、精子形成過程の後期、すなわち半数体の生殖細胞の分化不全が観察された。Jmjd1bの単独欠損マウスでは顕著な表現型は観察されなかった。これらに対し、Jmjd1aとJmjd1bの双方を欠損させたマウスでは、生殖細胞の分化の表現型がJmjd1a単独欠損のときよりも重篤化していることが明らかになった。すなわち、出生後2週齢の思春期のマウスの精巣には、生殖細胞が全く存在していなかった。免疫染色の結果から、当該マウスでは雄性生殖細胞の幹細胞が完全に枯渇しており、生殖細胞の維持ができていないことが分かった。遺伝子発現解析を行なった結果、様々な未分化精原細胞のマーカー遺伝子の発現が有意に減少していた。また、減数分裂への移行も阻害されていることが分かった。Jmjd1a/Jmjd1b欠損生殖細胞の分化について、様々な抗体を用いて詳細に検討した結果、未分化精原細胞から分化型精原細胞へと移行する段階で細胞死が誘導されていることがわかった。このことが原因で減数分裂へ移行している細胞が観察されないことが明らかになった。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヒストンH3の9番目のリジン(H3K9)のメチル化は、遺伝子発現の抑制に相関するエピジェネティックマークである。本研究の目的は、H3K9の脱メチル化による時間・空間的なエピゲノムの再編が生殖細胞の分化に果たす役割を明らかにすることである。この目的のため、H3K9の脱メチル化酵素であるJmjd1aとJmjd1bをコードする遺伝子を生殖細胞特異的に欠損させたマウスの表現型の解析を進めた。雄性生殖細胞におけるJmjd1a/Jmjd1bの機能:Jmjd1aのみを欠損させたマウスでは、精子形成過程の後期、すなわち半数体生殖細胞の形成が不全となり、当該オスは不妊となった。Jmjd1bのみを欠損させた場合の精子形成過程成には異常が認められず、当該オスには妊よう性が認められた。これに対し、Jmjd1aとJmjd1bの双方を欠損させたマウスは極めて重篤な表現型を示した。このことは、Jmjd1aとJmjd1bには機能の重複があることを意味する。Jmjd1a/Jmjd1b両欠損マウスの成体オスの精巣では全く生殖細胞が観察されなかった。出生前後から思春期にかけての詳細な解析を行なった結果、減数分裂に移行する前の精原細胞の段階で生殖細胞が無くなることが明らかになった。Jmjd1a/Jmjd1b両欠損マウスの生殖細胞を精製して遺伝子発現解析を行なったところ、精原細胞の様々なマーカー遺伝子の発現低化が観察された。現在この発現低化について、発現している細胞の数の減少に起因するのか、あるいは細胞あたりの発現量の減少に起因するのかについて、解析を進めている。雌性生殖細胞におけるJmjd1a/Jmjd1bの機能:オスの場合と同様に、Jmjd1a単独、あるいはJmjd1bを単独で欠損したマウスでは顕著は表現型は観察されなかった。一方で、Jmjd1a/Jmjd1bを双方欠損させた卵子では、野生型精子との受精した際に95%以上の胚が胚盤胞へ到達しなかった。平成28年度に計画した二つの研究の進捗状況を以下に記載する。Jmjd1aとJmjd1bを欠損した雄性生殖細胞からRNAライブラリを作成し、次世代シーケンスによって網羅的な遺伝子発現解析を行なった。その結果、精原細胞の様々なマーカー遺伝子の発現が低化していることが判明した。Zp3-CreドライバによってJmjd1a/Jmjd1bを欠損させて得られた卵子と野生型精子との受精では、95%以上の胚が胚盤胞到達前に死亡することを明らかにした。これらは当初の予定通りの進捗であり、「おおむね順調に進展している」と判断した。

Jmjd1a単独欠損マウスでは、精子形成過程の後期、すなわち半数体の生殖細胞の分化不全が観察された。Jmjd1bの単独欠損マウスでは顕著な表現型は観察されなかった。これらに対し、Jmjd1aとJmjd1bの双方を欠損させたマウスでは、生殖細胞の分化の表現型がJmjd1a単独欠損のときよりも重篤化していることが明らかになった。すなわち、出生後2週齢の思春期のマウスの精巣には、生殖細胞が全く存在していなかった。免疫染色の結果から、当該マウスでは雄性生殖細胞の幹細胞が完全に枯渇しており、生殖細胞の維持ができていないことが分かった。遺伝子発現解析を行なった結果、様々な未分化精原細胞のマーカー遺伝子の発現が有意に減少していた。また、減数分裂への移行も阻害されていることが分かった。Jmjd1a/Jmjd1b欠損生殖細胞の分化について、様々な抗体を用いて詳細に検討した結果、未分化精原細胞から分化型精原細胞へと移行する段階で細胞死が誘導されていることがわかった。このことが原因で減数分裂へ移行している細胞が観察されないことが明らかになった。Jmjd1aとJmjd1bを欠損すると精原細胞で特異的に発現する遺伝子群の発現が低化することが、RNAシーケンス解析によって明らかになった。これについて、「発現している細胞数が野生型と比較して減少している」ためなのか、あるいは「細胞あたりの発現量が野生型と比較して低下している」ためなのかについて、検証を進めていく。また後者であった場合には、これらの遺伝子群がJmjd1aとJmjd1bの直接の標的であるのかどうかについて、クロマチン免疫沈降によって解析する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
群作用をもつ場合の大域変分法の閉測地線論への応用について

我々は閉測地線の変分理論の研究からすでにいくつかのキ-ワ-ドを得ていたので、それによってこれらの問題に応えられる新しい数学の方法論を構成し、展開していくことができた。その結果、従来型の数学が物理学、中でも力学、電磁気学、そして素粒子論などについてだけ有効であったのに対して、科学の殆ど全ての領域に対して有効な方法論を展開できることになった。実際我々は、閉測地線の純数学的な研究からはじめて、脳波、心電図に関するヒステリシスの研究など生理的なものから、イ-ストやウニの増殖、成長パタ-ン、そして雪の結晶の成長パタ-ンなど生物、物性物理的なテ-マについての位相的逆問題の研究、さらには、1/Fーノイズや渦の特異点など、コンピュ-タ-シュミレ-ションから派生した問題に至るまでの多岐にわたる研究を行うことができた。この方法を進化させて、さらにその有効性を示す一方では、現在で一見バラバラな個々の問題に対する方法論を統一して、科学の新しい分野としての新数学理論を確立することに、将来ともに真剣に取り組んで行きたい。1.ここで取り扱う問題は、(2次元)結晶及び生体の形の数理の研究あるいは(1次元)グラフの読み取りなど、現実の問題に即したものである。我々の目標は、これらを自由に行える、従来の数学の枠にとらわれない新しい数学を、変分法の上に構築することであった。2.上の目標に関して、一般数学理論の展開を、変分法の延長上に試みある程度の成功を得た。これらの、単一の論文としての発表は暫くおいて、現実の問題にそれぞれ即した形で、当分は、結晶の数理、生体の数理などに関した論文の一部として発表することにした。2ー(1).結晶の数理。これは雪結晶の枝別れ問題を取り扱った。従来の物理理論によっては、枝別れの理論的解明が、不可能であるか、または非常に困難であったが、これが、ある種の拡散量の最大問題であることを導き、それによって従来の理論に欠けていた非線形項を求め、それが拡散効率とでも呼ぶべきものであることを数学的に明らかにした。2ー(2).生体の数理。(1)に述べた手法は、確率論的な考察を加えることによって、雪結晶のみならず、生体の形の形成の理論にも適用することが可能である。これを、イースト菌の接合に関して行ったものを現在準備中である。2ー(3).グラフの読み取り.以上は2次元的な問題であったが、さらに1次元変分法の一つの応用としてグラフのデータの読み取り問題がある。これについても一般論の展開、発表は後回しにして、脳波データについての応用を試み、ICONOSS(国際神経学会議)に発表した。3.このようにささやかながら、一応の成功は得たが、なお、実験科学との一層の緊密な提携、さらには、実験科学に対する理論的手法の確立そのための、我々自身の手になる実験など、なすべき事は山積している。1.すでにある程度の成果を見た雪結晶の理論における手法を、さらに一般化して、液滴の振動現象をも記述できるような、数理理論を構成した。これは、従来の常微分方程式論に変分法的な手法を取り入れるものであり、電子回路の解析など実用化の方向も可能であるものと考えられる。2.前年度研究においてえたイ-スト菌のコロニ-についての知見から発生における“負の二項分布"の必要性を示すことができた。さらに、それがアルテミア・ウニなどの発生における周期性についても一般化できることを実験から確かめた。ただこれが、生命現象に特有のものかどうか、さらにこの方向に生命現象の特徴を捉えてよいかどうかについては、一層の研究が必要である。3.上記、数理理論の構築および実際への適用にあたって、常に問題となる確率的フラクチュエ-ションを理論の中に取り込むことを試みた。これから1/fノイズ(電子)回路の非線形性との関連性についての考察が派生した。これは、前項1の場合と結んでさらに研究を深めることが必要である。4.フラクチュエ-ションを理論に取り込むための幾何学的方法として幾何学次元を1つ上げ、それにより対象物の仮想的フラクチュ-ションを考え、量子化と同様な捉え方の元に、問題の非可換化を行った。すなわち問題の構造を記述する代数を、パラメ-タ-を増やすことで非可換化し、より豊富な現象を記述できるようにすることを試みた。
地域に在住する精神障害者に対する音楽療法の有効性を検証する

本研究は地域に在住する精神障害者が音楽療法に取り組むことにより、医学的側面と日常生活的側面の両者に対しどのような効果が得られるのか、また、生活の中に音楽活動が組み込まれることによって地域生活の維持に寄与できるかの2点を検証するものである。研究が大幅に遅れ具体的な検証には至らなかったが、対象者のレベルに応じて音楽経験のない者でも失敗体験とならないよう対象者用楽譜を考案することによって音楽活動への参加は継続された。本研究は、地域に在住する精神障害者へ音楽療法を行うことによる、医学的側面と日常生活的側面の両者への影響を確かめ、さらに、当事者の生活に音楽活動が組み込まれることで地域生活の維持が可能となるかについて検証することを目的とした。申請者の音楽療法実践フィールド施設にて、音楽療法の実践と音楽発表会の企画および実施を行い、1音楽療法介入の効果(医学的側面としてBPRS, BACS-Jを、日常生活的側面としてLASMIを測定)、2地域生活の持続効果(救急外来の利用や症状再燃状況の調査、QOLや自己効力感の測定)を検証し、同様に大会出場を目標にサークル活動を実施しているスポーツ群、特別サークルに所属していないセンター利用者群を対照群とし、3活動内容の違いにより効果に違いがあるのかを検証することとした。平成26年度は一つの研究協力施設で実施する予定であったが、今年度内に2つの協力施設で音楽療法介入を実施した。このうち、一つの施設はこの研究のために新たに音楽療法をプログラムを導入したため、活動を定着させることからの開始であったが、概ね順調に活動を継続できている。両施設の音楽療法実践において、回を重ねるにつれ、参加者の肯定的な行動変容が確認された。しかし、音楽療法参加者の多くがスポーツ活動にも参加していたことから3群比較が困難であること、参加者の3割程度が発達障害領域の方であったこと、施設職員の都合などの理由により効果判定が未実施の状況である。平成27年度は、平成26年度と同様の活動を別対象に実施し、症例数を増やして信頼性・妥当性を高める予定であったが、平成26年度のうちに2施設での介入が行えたことから、効果判定方法や実験デザインを再検討した上で研究を遂行し、地域に在住する精神障害者への音楽の有効性を検証する予定である。平成27年度は26年度に引き続き2つの施設において、地域に在住する精神障害者が音楽活動を行うことによる医学的側面と日常生活的側面への両者の影響を確かめることの他、"音楽活動"という意味のある作業が当事者の生活に組み込まれることによる地域生活継続に対する影響を検証することを目的として活動実践を行った。具体的には、音楽療法の実践と音楽発表会の企画・実施における、1音楽療法介入の効果、2地域生活継続の効果について検証を進めている。活動は定着し、一定数の参加人数が得られている。回を重ねるにつれ活動形態も参加者の能動的なものへと変化しており、また音楽活動外における参加者同志の交流が生まれるなど、肯定的な行動変容が観察されている。平成27年度の予定では、研究デザインを再考した上で、活動参加者および施設職員の負担が少ない評価を再検討する予定であった。しかし今年度も研究協力施設職員が退職してしまい、現在、引き継ぎのできる職員が欠員している状況である。この他、音楽活動参加者の一部が就労移行されたことにより対象者の確保が困難な状況となったことが理由である。二箇所の地域活動支援センターにおいて「地域に在住する精神障害者が音楽活動を行うことによる医学的側面と日常生活的側面の両者への影響を確かめること」を目的として実践活動を行った。初年度より、施設職員と音楽活動や活動介入前後評価の実施方法などについて調整を図ったが、実際の活動場所が福祉領域であるのに対し、申請者が計画した評価内容が医学的傾向が強く実施が困難であったことから、研究デザインの変更を余儀なくされ1年の延長を申請した。次年度以降は活動参加者および施設職員の負担が少ない評価を用いて実施する予定であったが、研究協力予定職員が退職してしまい実施できなかった。そのため最終年度は参加者本人の行動変容や活動時の発言・活動記録などを対象にテキストマイニングを用いて分析を行うほか、自己効力感やQOL、生活満足度などを用いた評価計画をたてた。同時に目的に「"音楽活動"という意味のある作業が当事者の生活に組み込まれることによる地域生活継続に対する影響を検証すること」を加えた。この活動を継続する中、定着するメンバーがいる一方で支援センターを卒業する者も居たことから、活動内容はグループの成熟度に沿って成長させるより、音楽的知識を必要とせずとも失敗体験とならずに誰もが合奏活動に取り組めるような活動が必要であった。このことから対象者用の集団合奏用楽譜の作成に取り組むことにより、活動継続のための音楽活動実践は順調に遂行できた。だが、申請者の本来の業務とのエフォート調整が上手くいかず、新たに計画した地域生活継続に対する影響について検証するまでには至らなかった。

平成26年度の研究計画予定では、精神障害者、とりわけ統合失調症者を想定して評価項目を選択していたが、他疾患の方が含まれていたこと、研究実施施設職員の協力を得て音楽療法介入前後の評価を測定する予定であったが、研究協力施設職員の退職や業務過多などの都合により、測定困難な状況であり、評価測定は参加者の行動変容や主観的評価にとどまっている。また、当初予定していた対照群の設定が困難なことが見込まれた。今後はこれらの状況をふまえ、研究デザインを再考し、対象に合わせて簡便で負担の少ない評価方法を再検討する予定である。平成28年度への期間延長を申請し、許可が下りた。この2年間の経過から現状では施設職員の協力を得ることが困難であるため、今後は参加者本人の行動変容や活動時の発言および毎回の演奏や発表会時の演奏記録(動画)等の分析を中心に効果判定を進めていく。差し当たり、今までの活動実践記録や発言について、テキストマイニングを用いて分析を行う予定である。この他、自己効力感やQOL、生活満足度などに関する指標について、活動参加者の自己記入式評価を実施していく。この自己記入式評価については、音楽活動以外の参加者(就労継続支援A型事業の参加者などを予定)へも実施することで活動内容の違いにおける各種指標の違いを検討する。作業療法早急に、現実験参加者および協力施設の状況に適した評価項目を選択し、打ち合わせなど行った上で実験(効果判定)を実施する。研究を遂行する上で、実験内容の修正やデータ追加収集などの必要性がでた場合には平成28年度まで延長する。その際に必要な経費については研究計画を見直し、費用を繰り越すこととする。研究の延長をしたため。H27年度は評価判定および学会発表がが未実施であることから支出金が発生しなかった。今年度、評価測定が困難であったことから、実験参加者や評価測定者への謝金、および学会参加への旅費が未使用のままである。次年度は、継続的に展開する音楽療法実践に関わる諸経費、実験参加者への謝金、そしてデータ解析に関わる費用を検討している。研究協力者への謝金および学会発表などに伴う費用に使用する。音楽療法実践に関わる諸費用(主に楽譜や楽器)、実験参加者への謝金、データ解析に関する諸費用のほか、次年度はこの研究の最終年度であることから、本研究で得られた知見を関連学会へ発表することのほか、論文として投稿する諸費用への使用を予定している。
地方重化学工業都市の再生に関する研究

室蘭市に進出してきた36企業のうち、先端技術産業に分類され15社の経営者または工場責任者に面接し、企業の概要と室蘭市に移転、あるいは工場進出を行った事情について詳しく聴くことができた。さらに各企業に従業員アンケート調査を依頼し、214票を回収することができた。その結果次の諸点が明らかにされた。1、関東地区からの進出企業が圧倒的に多いが、工場拡大のための土地がなかった。室蘭市の地価はきわめて低く、土地の収得が容易であった。2、関東地区では労働力が不足しており、外国人労働者よりも鉄の年の伝統が生きている室蘭市の労働力を選択した。3、製品は金型などの小型軽量高価格のものが多く、航空便もしくは宅急便で本州各地の目的地へ迅速に輸送でき、遠隔地がハンデになっていない。4、さらに本社や親企業との連絡はコンピュータ通信を利用し、設計図等もコンピュータで制作し、そのまま送信できるので、ハンデにならない。5、しかし、遠隔地の雪国への進出は不安が大きかったが、室蘭市企業誘致室の熱意がこの不安を解消した。
マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーの単離

1.マダイマイクロサテライト連鎖地図の作成昨年度までに合計132マーカー座からなるマダイマイクロサテライト連鎖地図を作成した。今年度は、昨年度開発したマイクロサテライトマーカーを用いて、新たに41マーカー座をマッピングし、合計173マーカー座を用いたマダイマイクロサテライト連鎖地図を作成した。2.マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーの単離(株)日本水産・中央研究所大分海洋研究センターにおいて飼育されているマダイイリドウイルス耐病性系統と感受性系統を交配したF_1家系を作出し、このF_1家系に感受性系統を戻し交配したマダイイリドウイルス耐病形質解析家系を作出した。この戻し交配家系において、マダイイリドウイルス人為感染実験を行い、各個体の表現型(生存と死亡)を評価した。各個体のゲノムDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーを用いてマーカー型を解析した。各個体の表現型とマーカー型との関連性を連鎖解析した結果、イリドウイルス耐性形質と関連する6マーカー座を明らかにした。さらに、この解析家系で耐病性形質と有意差な関連性みられたマーカー座に関して、遺伝的背景の異なる2家系でも連鎖解析を行った。その結果、6マーカー座のうち、2マーカー座で他の解析家系でも同様の関連性が見出された。この2マーカー座は、マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーとして特に有効であると考えられた。3.マダイMHCclass Iとマダイイリドウイルス耐病形質との関連性の解析マダイMHC class Iをマダイマイクロサテライト連鎖地図上にマッピングした結果、マダイイリドウイルス耐病形質と関連性のあるマイクロサテライトマーカーが存在する領域と異なる領域にマッピングされた。この解析家系では、マダイMHC class Iはイリドウイルス耐性形質との関連性は低いと考えられた。(1)マダイマイクロサテライトマーカーの単離マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーを単離するためには、100個程度のマイクロサテライトマーカーが必要となる。昨年度までにマダイゲノムライブラリーを作成し約50個のマイクロサテライトマーカーを単離し、その他に約150セットのマイクロサテライトマーカーのプライマーを設計が終了している。本年度は既に設計された約150セットのプライマーを用いてDNA多型性を検討した。その結果、90セットのプライマーでDNA多型性を検出し、マイクロサテライトマーカーを開発する事に成功した。単離したマイクロサテライトマーカーを用いて,平成16年度に耐病形質解析に用いる予定である。(2)マダイイリドウイルス耐病形質解析家系の作出(株)日本水産・中央研究所大分海洋研究センターにおいて飼育されているマダイイリドウイルス耐病性系統と感受性系統を交配したF_1(雑種第一代)家系が平成14年度に作出されている。このF_1家系に耐病性系統と感受性系統とをそれぞれ戻し交配し、マダイイリドウイルス耐病形質解析家系の作出を作出した。(3)マダイイリドウイルス耐病形質解析家系の形質評価本年度に作成した耐病形質解析戻し交配家系を用いて,人為感染実験を行い家系内の個体の耐病形質の評価を行った。耐病形質の評価は、生存、死亡の2つの表現型を基本解析データとし、死亡までの日数も解析データとして記録した。形質評価を行った耐病形質解析戻し交配家系を用いて平成16年度に耐病形質解析を行う予定である。1.マダイマイクロサテライトマーカーの単離マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーを単離するためには、100個程度のマイクロサテライトマーカーが必要となる。詳細な解析を行うためには、さらに多くのマイクロサテライトマーカーが必要となる。昨年度までにマダイゲノムライブラリーを作成し140個のマイクロサテライトマーカーを単離した。本年度は新たにマダイゲノムライブラリーを作成し、約90セットのマイクロサテライトマーカーのプライマーを設計した。設計されたプライマーを用いてDNA多型性を検討した結果、49セットのプライマーでDNA多型性を検出し、マイクロサテライトマーカーを開発する事に成功した。単離したマイクロサテライトマーカーを用いて、来年度に耐病形質解析に用いる予定である。2.マダイマイクロサテライト連鎖地図の作成(株)日本水産・中央研究所大分海洋研究センターにおいて飼育されているマダイイリドウイルス耐病性系統と感受性系統を交配したF_1(雑種第一代)家系が平成14年度に作出された。平成15年度にこのF_1家系に耐病性系統と感受性系統とをそれぞれ戻し交配し、マダイイリドウイルス耐病形質解析家系の作出を作出した。この戻し交配家系において、これまでに開発したマイクロサテライトマーカーを用いて、マダイマイクロサテライト連鎖地図を作成した。これまでに、132個のマイクロサテライトマーカーが配置された連鎖地図を作成した。今回作成したマダイマイクロサテライト連鎖地図においてもいくつかの連鎖群で、ニジマスやヒラメなどの魚種で報告されている同一マーカー座間における遺伝的組み換え率の雌雄差が見られた。そのため、雌雄で別々にマダイマイクロサテライト連鎖地図を作成した。

2.マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーの単離(株)日本水産・中央研究所大分海洋研究センターにおいて飼育されているマダイイリドウイルス耐病性系統と感受性系統を交配したF_1家系を作出し、このF_1家系に感受性系統を戻し交配したマダイイリドウイルス耐病形質解析家系を作出した。この戻し交配家系において、マダイイリドウイルス人為感染実験を行い、各個体の表現型(生存と死亡)を評価した。各個体のゲノムDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーを用いてマーカー型を解析した。各個体の表現型とマーカー型との関連性を連鎖解析した結果、イリドウイルス耐性形質と関連する6マーカー座を明らかにした。さらに、この解析家系で耐病性形質と有意差な関連性みられたマーカー座に関して、遺伝的背景の異なる2家系でも連鎖解析を行った。その結果、6マーカー座のうち、2マーカー座で他の解析家系でも同様の関連性が見出された。この2マーカー座は、マダイイリドウイルス耐病形質を識別可能な遺伝マーカーとして特に有効であると考えられた。3.マダイMHCclass Iとマダイイリドウイルス耐病形質との関連性の解析マダイMHC class Iをマダイマイクロサテライト連鎖地図上にマッピングした結果、マダイイリドウイルス耐病形質と関連性のあるマイクロサテライトマーカーが存在する領域と異なる領域にマッピングされた。この解析家系では、マダイMHC class Iはイリドウイルス耐性形質との関連性は低いと考えられた。
卵胞刺激ホルモン受容体遺伝子導入顆粒膜細胞との共培養による未熟卵子の成熟化

diethylstilbestrolにて刺激した幼若雌ラット卵巣より穎粒膜細胞を採取、経時的に1251-FSHを用いたbinding assay法によるFSH受容体数およびFSH刺激によるE2産生能を測定した。一方、ヒトFSH受容体遺伝子をアデノウイルスに組み込んだ組換えアデノウイルス(Ad-FSHR)を作成、培養1日目から4日目までにMOI10にて穎粒膜細胞に導入し、その2日後に同様にFSH受容体数、E2産生能を測定した。125I-FSHのFSH受容体への特異的結合量は培養0日目は845cpmであり、FSH刺激によりE2が2929pg/ml産生された。3日目の125I-FSH結合量は157cpmで、E2産生量も192pg/mlと減少し、5日目では結合量は155cpm、E2産生は99pg/mlであった。一方、Ad-FSHR導入穎粒膜細胞では、1日目導入では1251-FSH結合量が426cpm、E2産生は5940pg/mlと未導入細胞と比較して有意に増加していたが、培養3日目導入では結合量が262cpmと未導入細胞と有意な差が認められず、E2産生量も1010pg/mlと培養0日目より減少していた。よってFSH受容体遺伝子の穎粒膜細胞への導入は、培養1、2日目では受容体数の増加やFSH刺激に対する細胞反応性の増強が得られたが、培養3日目以降では有意な効果が得られなかったことから、培養初期でのFSH受容体の遺伝子導入が適切であると考えられた。未熟雌ラット(21日齢)にdiethylstilbestrolを1日1回4日間皮下注し、26日齢で屠殺し、卵巣を無菌的に摘出、26G針にて卵胞を穿刺し、顆粒膜細胞を採取し培養した。FSH受容体数を125I-FSHを用いたbinding assay法により測定した。また顆粒膜細胞の機能の指標としてFSH刺激によるE2産生能を測定した。一方、ヒトFSHR遺伝子をアデノウイルスに組み込んだ組換えアデノウイルス(Ad-FSHR)を作成、培養1日目にMOI10にて顆粒膜細胞に導入し、同様にFSH受容体数、E2産生能を測定した。FSH受容体数は培養0日目は4874/cellであり、FSH刺激によりE2が3078pg/ml産生された。3日目のFSH受容体数は2176/cell、E2産生量も306pg/mlと減少し、7日目ではFSH受容体は692/cellと約1/7に減少、E2産生量も126pg/mlと約1/24にそれぞれ経時的に減少した。一方、Ad-FSH受容体導入顆粒膜細胞では、3日目では受容体数が7206/cell、E2産生は4253pg/mlと未導入細胞と比較して有意に増加、培養7日目においてもFSH受容体数が1734/cellと未導入細胞の約3倍発現しており、E2産生量も547pg/mlと未導入細胞の約4倍産生されていた。以上により、顆粒膜細胞は培養7日目ではFSH受容体の数が減少し、E2産生能が低下するが、FSH受容体遺伝子導入により、顆粒膜細胞の機能を持続させることが可能であった。
構造揺らぎ・構造変化に基づく生体分子の機能発現の理論的解明

平成30年度は、生体分子系の機能や反応に関する以下の研究を行った。生体分子系の機能に関して、1、時計タンパク質KaiCの概日リズム、2、イオンチャネル分子ポリセオナミドB(pTB)の膜挿入およびイオン透過、3、Fenna-Mathews-Olson(FMO)タンパク質における励起エネルギー移動の解析を行った。1に関して、KaiCにおけるATP加水分解やリン酸化反応の素反応に加え、KaiAやKaiBとの結合・乖離に関わるKaiCの複数の構造変化を考慮したモデルの構築を進めた。2に関しては、膜挿入の解析を進めた。膜挿入に関する分子動力学計算および自由エネルギー計算を行い、脂質二重膜へのpTBの自発的膜挿入過程を明らかにした。3に関して、タンパク質中のバクテリオクロロフィル(BChl)の励起エネルギーを高精度で効率良く求める計算手法の開発がほぼ完了した。励起エネルギーの移動の解析を進め、再配置エネルギーの大きな色素がBChlのネットワークの中に散在していることが高効率励起エネルギーの起源であることを明らかにした。反応に関する研究として、4、酵素反応の動力学的様相、5、構造変化における動的乱れ、6、生体分子に大きな影響を与える水のダイナミクスの研究を行った。4については、酵素反応における反応性軌道を解析し、始状態のbasinにいながら遷移状態の構造に似た"コンフォメーション励起状態"を経て反応が進行することとともに、遷移状態理論で仮定される局所熱平衡的に反応が進行しないことも分かった。5に関しては、水溶液中のBPTIにおける複数の配座異性体を例に、遷移確率行列に基づき異性体間の遷移ダイナミクスを調べ、構造変化における動的不均一性・無秩序の役割の解析を進めた。6に関して、水の構造・動的転移を解析し、特異性の分子起源などを明らかにした。平成30年度に行った生体分子系の機能や反応に関する研究のうち、酵素反応の動力学的様相、生体分子に大きな影響を与える水のダイナミクスの研究に関して3報の論文を出版した。とくに、酵素反応の動力学的様相の論文は、J. Phys. Chem. Lett.のsupplementary journal coverに、複素エントロピーの提案による水のガラス転移に関する論文は、J. Chem. Phys.のFeatured Articleにも選出された。また、本基盤研究において直接推進する課題として挙げていないが、ダイナミクスの解析の観点から本基盤研究に関わる研究として、これまで研究代表者が研究を展開してきた二次元赤外分光法の理論・計算科学研究に関する総説論文を、韓国、オランダの研究者との共同研究として出版した。また、時計タンパク質KaiCの概日リズム、ポリセオナミドBの膜挿入、FMOタンパク質における励起エネルギー移動、構造変化における動的乱れの研究に関しても、論文投稿の準備を行っている段階にある。これらの研究においても、これまでにない新しい研究成果が得られている。本課題で推進している個々の課題について今後の展開も期待される。以上の状況から、「おおむね順調に進展している」と判断した。本研究では、生体分子系の機能や反応に関する研究を展開している。生体分子系の機能に関する研究として、平成30年度に引き続き、(1)時計タンパク質KaiCの概日リズム、(2)イオンチャネル分子ポリセオナミドB(pTB)の膜挿入、イオン透過、(3)Fenna-Mathews-Olson(FMO)タンパク質における励起エネルギー移動の研究を進める。(1)に関しては、KaiCの素反応、KaiA、KaiBとの結合・乖離におよびそれに関連するKaiCの構造変化を考慮した数理モデルによるKaiCの概日リズムの解析を完成させる。さらに、KaiCのC1ドメインのATP加水分解に関するQM/MM計算を進め、KaiCのATP加水分解の低活性の分子論的起源を明らかにする。(2)に関しては、生体膜内のpTBにおけるイオン透過に関する自由エネルギーおよびイオン透過ダイナミクスの解析を進める。(3)に関しては、密度行列に対するLiouville方程式における緩和行列を解析し、励起エネルギー移動の分子論的起源を明らかにする。また、反応に関する研究としても、引き続き、(4)酵素反応の動力学的様相、(5)構造変化における動的乱れ、(6)生体分子に大きな影響を与える水のダイナミクスの研究を進める。(4)に関しては、プロリンのペプチド結合のcis-trans異性化を触媒する酵素であるプロリン異性化酵素であるPin1タンパク質において、如何なる異性化の遷移が起こるかに関する解析を進める。(5)に関しては、状態変化を解析するための理論手法の開発を引き続き進めるとともに、水溶液中のBPTIタンパク質の構造ダイナミクスの解析を進め、構造変化ダイナミクスにおける動的乱れの起源を探る。(6)に関しては、水の系を例として液体のネットワーク構造変化が如何に進むのかを明らかにする。本課題では、時計タンパク質KaiCの概日リズムの分子機構、ポリセオナミドB(pTB)の膜内挿入・膜内構造の解析を行った。また、生体分子の反応・機能の発現に重要な影響を及ぼす水の解析も行った。時計タンパク質KaiCの概日リズムの分子機構に関しては、微視的レベルおよび疎視的レベルの両面から解析を進めた。微視的レベルでの解析として、KaiCのATPの加水分解反応がなぜ遅いかを明らかにするため、キネシンにおけるATPの加水分解反応と比較し、QM/MM計算による解析を進めている。疎視的レベルでの解析に関しては数理モデルの開発を進めた。今回のモデルでは、最近の実験データに基づき、KaiCのC1、C2ドメインの加水分解、さらにKaiCとKaiAおよびKaiBとの相互作用を考慮した。

今回のモデルでは少数のパラメータしか用いていないが、リン酸化状態の振動を比較的精度よく再現するだけでなく、フィッティングに用いていない複数の実験結果の時系列についても半定量的に再現している。このように、本解析によりKaiCの概日リズムの発現機構に対する一提案を行った。ポリセオナミドB(pTB)の膜内挿入・膜内構造の解析に関しては、まず、非天然アミノ酸の力場を開発した。開発した力場を用いた分子シミュレーションにより得られた構造とNMRの構造を比較し、今回開発したパラメータが実験結果を定量的に再現していることを確認し、構造揺らぎやチャネル内の水などの解析を行った。また、pTBの脂質二重膜への自発的挿入について自由エネルギー計算および分子動力学シミュレーションを用いて解析を行った。水の解析に関しては、水の熱力学的異常性に強く関わっていると考えられている幅広い温度領域の過冷却水について、分子シミュレーションに基づく系統的な構造・動力学の解析を行い、新しい動的転移の発見、水のガラス転移温度の低い理由を解明した。本課題において、時計タンパク質KaiCの概日リズムの分子機構およびポリセオナミドB(pTB)の膜内挿入・膜内構造の解析の解析を進めている。時計タンパク質KaiCの概日リズムの分子機構に関して、微視的レベルおよび疎視的レベルの解析を行た。微視的レベルの解析として、KaiCのC1ドメインにあるATPの加水分解の解析を進めた。また、疎視的レベルの解析において、KaiCタンパク質の概日リズムの数理モデルの開発および概日リズムの発生機構の提案に成功した。現在、概日リズムの数理モデルに関する論文を執筆中である。ポリセオナミドB(pTB)の膜内挿入・膜内構造の解析に関しては、非天然アミノ酸の力場の開発するとともに、その力場を用いた分子シミュレーションにより得られた構造が実験結果を定量的に再現していることを確認した。さらに、構造揺らぎやチャネル内の水などの解析を行い、論文作成を進めている。以上の研究に加え、pTBの脂質二重膜への自発的挿入に関する解析も既に行っている。以上の解析に加え、生体分子の反応・機能の発現に重要な影響を及ぼす水の異常性の起源に関わる過冷却水の系統的な解析も行った。この解析により、これまで知られていなかった新しい動的転移を発見した。また、一般的なガラス形成物質で知られているガラス転移温度(Tg)と融点(Tm)との比の関係(Tg/Tm=2/3)が水では成り立たないことが知られている(水では、Tg/Tm=1/2)。今回の広範な温度領域の系統的なシミュレーションにより、Tg/Tmに見られる水の異常性への解釈を与えることができた。以上の理由から、おおむね順調に進展していると判断した。1時計タンパク質KaiCの概日リズムの分子機構の解析タンパク質KaiCは6量体からなり、C1およびC2ドメインと呼ばれる2つのドメインで構成されている。KaiCの加水分解能はモータータンパクに比べて非常に低い。
犯罪者の社会復帰支援を行う民間団体の構築と社会的基盤に関する日独仏の比較研究

近年、刑事施設に収容された者などに対し刑事施設外の社会での受け入れを強化する政策がすすめられるなか、地元住民など社会と刑事施設や刑罰制度との関係が問われている。本研究は、ドイツやフランスの刑事拘禁や刑事司法制度に関与する民間団体のあり方などを対象に、刑事施設と社会とのつながりを維持するうえでは、従来の「通常の社会から切り離された刑事施設」ではなく、「社会の一部としての刑事施設」というあり方が重要であり、また、当該民間団体を構想するうえで、民間団体と刑事施設などとの「協力・協働関係」を構築すること、刑罰制度などの効率化などに組み込むかたちでは民間団体の意義を限定することになることを示した。ドイツやイギリスの議論を参考として、日本における被疑者・被告人の未決拘禁の回避・短縮を目的とする社会的援助について引き続き研究を行った。無罪推定原則を前提として、あるべき拘禁回避制度の具体的あり方を検討した。さらに、長崎・南高愛隣会における取り組みについても検討した。本研究との関係では、その具体的制度の内容だけでなく、その担い手の検討が重要であるから、行政機関の関わり方や民間団体のあり方も検討した。ドイツについては、ドイツの未決・既決の制度に関する民間団体の関与のあり方に関する動向をドイツ語文献を中心に確認した。その作業により、ドイツでは未決拘禁や行刑・更生保護への民間団体の関与、さらには上記制度の「私人化」が進んでいることが確認できた。他方で、そのような「私人化」に伴って、上記制度の「効率化」やその目的の達成の必要性が主張されていることも確認できた。民間団体の関与強化を主張する場合に留意すべき点として重要であると考える。また、ドイツにおける薬物支援を行う民間団体を聞き取り調査をすることによって、民間団体の関与を根拠付ける考え方、その財源や性格、政府等との関与のあり方、具体的な活動内容を確認することができた。それを踏まえて、さらに別の民間団体に対する照会も行った。フランスについては、全国規模の大組織の団体を通じて、地方都市における小組織についての調査依頼がある程度可能であることの確認から、出所者支援を分野とする団体を統合している連合体組織、特に、FNARS(社会復帰支援団体に関する全国連合)に対する集中的調査を行った。当団体の活動報告のほか、関連諸団体に対するアンケート等の既存資料の収集が可能となり、今後の調査、特に、各団体に対するインタヴュー調査について、その指針を得ることができた。以上のドイツ・フランスに関する知見は、日本でも紹介されておらず重要といえる。最終年度においては、過去2年間の調査を踏まえた、総合的な調査や補充調査が中心となった。ドイツについては、文献調査や聞き取り調査の結果、未決・既決、両者の拘禁制度への民間団体の関与のあり方に加え、民間団体が生まれた契機、その運用のありかた、財源、公共団体との関係の維持方法、刑事司法以外の領域との関係などについて調査を行った。ドイツでは、「下から発生した民間団体」が非常に多く、未決や既決の被収容者が結果的に複数関与することになったという事例が多く聞かれたからである。他方で、昨年度の成果も踏まえ、近年、国や州の財政状態の悪化などから、拘禁制度の効率化を一つの目的とする「私人化」が主張され、これとの関係で民間団体の関与が主張されていることを追加調査で確認した。このように、民間団体の関与については、さまざまなものがありうる。もっとも、後者については、効率化を主目的とする点で、元被収容者に対する援助の側面が後退するなどの問題点や批判を確認することができた。これに加え、ドイツにおける未決拘禁の短縮や回避を目的とする援助への民間団体の関与について検討を加えたものを公表するなどの作業も行った。フランスについては、本年度は、いわゆる官民協働刑務所の建設計画における官民協働による行刑運営形態と、前年度調査を行った出獄者等に対する住宅・就労支援を行うNPO団体のFNARS等の民間組織と司法省矯正局との相互強力形態とについて比較検討を行った。特に、前者の官民協働型刑務所の拡充・増加とともに、後者のNPO団体と矯正局との協力関係が強化されてきた構造的な背景について一定の分析を行い、いわゆる刑務所完結主義が依然として支配している日本の矯正現場との政策の差がどこに起因するのかについて一定の検討を行った。以上の結果は、いずれもドイツ及びフランスに関する最先端の研究であって、大きな成果であると考える。日本やドイツの被疑者・被告人の拘禁回避のための社会的援助について研究を行った。刑訴法上の原則である無罪推定原則を前提として、あるべき拘禁回避制度の具体的あり方を検討した。本研究との関係では、その具体的制度の担い手の検討が重要となる。この目的のためには、刑事手続における身体拘束制度や刑罰、さらには行政機関の関わり方を検討する必要がある。

そのために、刑法や刑罰論に関する重要文献、憲法や行政法に関する重要文献を入手し、上記手続に関する民間団体の関与のあり方、それへの行政機関の関与のあり方を検討した。具体的には、無罪推定原則を前提とすれば、刑事手続における身体拘束を行う国家機関(拘置所や留置施設)は、身体拘束がもたらす精神的・社会的な弊害を除去する義務を負っており、そのために社会内の社会的援助を担う民間団体と身体を拘束されている者との十分なアクセスを維持する義務を負っていることを確認した。このような考えはドイツで法定されつつあるが、日本では十分意識されているとは言い難い。しかし南高愛隣会などを中心にこのような試みがなされており、その理論的検討は重要な意義がある。また、このような実践の試みの全体像を把握するため、法制上の根拠や政府などとの連絡関係についての若干の調査を行った。これを踏まえて、諸外国への関連情報の照会を行った。さらに、フランスについて、トゥールーズの拘禁センター(社会復帰に力点を置いた既決の施設)、刑罰センターにおける再犯プログラム矯正研修所、依存症アソシエーション、Mission Locale、SKIPについて聞き取り調査を行い、そこでの民間企業の関与のあり方やその機能、そこへの政府の関与のあり方について調査した。民間団体が大きな役割を果たしており、資金面などでの政府の関与のあり方を実証的に確認した。この成果も、現在日本では紹介されておらず、重要なものといえる。当該年度の研究計画としては、1ドイツやフランスの被疑者・被告人に対する拘禁回避・短縮、受刑者の支援(収容中であるかどうかを問わない)のための社会的援助及び出所者に対する就労支援・住居提供支援を行うべく、政府から委託されている民間団体について、関連情報の照会を行い、その法制度上の根拠、政府と民間団体の間の契約文書の内容、矯正・保護などを管轄する政府等の機関のうち援助を担当する部局と民間団体との連絡関係、民間団体の運営資金の内訳、国・地方自治体・企業・財産等の財産的関与、団体の目的・背景、人的・物的構成の規模・組織形態などについて、アンケート調査を行う予定であった。このアンケート調査はまだ十分なものとは言い難いが、ドイツ・フランスともに、複数の民間団体や施設に対して、事前に詳細な質問票を送付したうえで、綿密なインタビュー調査を行うことによって、その目的は一定程度達成できたと考える。また、本年度においては、その調査の集計や分析を行ったうえで、半構造化インタビューに必要な共通の質問票を作成することも予定していた。これについては、上記のようにドイツ・フランスにおける民間団体や施設の聞き取り調査の事前準備などを通じて、研究代表者及び共同研究者で一定の内容のアンケートを作成した。以上のことから、当初の研究計画そのものから見れば、やや遅れが出ているものの、作業を効率化することができ、その修正後の研究計画が順調に進んでいることからすれば、上記のような自己点検による評価に至った。
高サイクル熱疲労き裂進展挙動の観察と高温下き裂進展則に関する総合的検討

直接通電と繰返し水噴射の組み合わせによる約1Hzの高い繰返し速度の下で熱疲労試験が可能な試験装置を製作し,高速増殖炉におけるサーマルストライピング現象をシミュレートした高サイクル熱疲労条件下におけるオーステナイト系ステンレス鋼のき裂進展挙動を調べた.レーザスペックルによるき裂開閉口計測システムにより熱疲労き裂の開閉口計測に成功した.これらの結果を一定温度,一定応力比のもとでの高温疲労き裂進展データと比較検討し,高温下での疲労き裂進展則を総合的に検討した.具体的な成果は以下の通りである.(1)表面に0.4mm程度の微小な半円初期欠陥を導入した厚さ10mmのSUS304試験片を用いて,表面で540±40°Cを中心とする低中高の3種の温度変動を実現させ,き裂進展挙動を観察した.き裂は熱サイクルとともに進展したが,板内部方向には急速に速度を減じ停止する傾向が認められた.き裂の形状は進展とともに表面で長い偏平な形となった.(2)有限要素解析による,計測した温度分布をもとに,試験片内部の熱応力を求めた.さらに応力拡大係数をこの応力より算定し,熱応力サイクルでのき裂進展速度を整理,一定温度下での疲労き裂進展挙動との比較を行った.(3)試験片の表面が正反射しない粗面である場合に適用できるレーザスペックルき裂開閉口計測システムにより熱サイクル下で進展するき裂の開閉口挙動を計測した結果,高温水噴射という過酷条件下で計測が可能なこと,およびき裂最深部は進展とともに急速に開閉口レベルが上昇することが明かとなった.(4)き裂開閉口をもとに評価した有効応力拡大係数幅によれば,熱応力サイクル下でのき裂進展挙動と一定温度一定応力比下での高温疲労き裂進展挙動は良く対応づけることができる.直接通電と繰返し水噴射の組み合わせによる約1Hzの高い繰返し速度の下で熱疲労試験が可能な試験装置を製作し,高速増殖炉におけるサーマルストライピング現象をシミュレートした高サイクル熱疲労条件下におけるオーステナイト系ステンレス鋼のき裂進展挙動を調べた.レーザスペックルによるき裂開閉口計測システムにより熱疲労き裂の開閉口計測に成功した.これらの結果を一定温度,一定応力比のもとでの高温疲労き裂進展データと比較検討し,高温下での疲労き裂進展則を総合的に検討した.具体的な成果は以下の通りである.(1)表面に0.4mm程度の微小な半円初期欠陥を導入した厚さ10mmのSUS304試験片を用いて,表面で540±40°Cを中心とする低中高の3種の温度変動を実現させ,き裂進展挙動を観察した.き裂は熱サイクルとともに進展したが,板内部方向には急速に速度を減じ停止する傾向が認められた.き裂の形状は進展とともに表面で長い偏平な形となった.(2)有限要素解析による,計測した温度分布をもとに,試験片内部の熱応力を求めた.さらに応力拡大係数をこの応力より算定し,熱応力サイクルでのき裂進展速度を整理,一定温度下での疲労き裂進展挙動との比較を行った.(3)試験片の表面が正反射しない粗面である場合に適用できるレーザスペックルき裂開閉口計測システムにより熱サイクル下で進展するき裂の開閉口挙動を計測した結果,高温水噴射という過酷条件下で計測が可能なこと,およびき裂最深部は進展とともに急速に開閉口レベルが上昇することが明かとなった.(4)き裂開閉口をもとに評価した有効応力拡大係数幅によれば,熱応力サイクル下でのき裂進展挙動と一定温度一定応力比下での高温疲労き裂進展挙動は良く対応づけることができる.初年度は高サイクル熱疲労試験装置の製作とこれによる熱疲労き裂進展の実験デ-タの取得ならびに高温一定温度下における疲労き裂進展デ-タの収集を行った.具体的な研究成果は以下の通りである.(1)サ-マルストライピング条件を実現するために熱疲労き裂進展試験装置を製作した.加熱には当初計画を上回る最高10000Aの容量を有する電源トランスを製作,これによる直接通電・電気抵抗加熱法を採用した.一方,急冷操作は標高20mに冷却水タンクを設置し,精製水の噴射を電磁バルブで制御することにより行った.この結果,最高0.83Hzの高速熱サイクルを実現することができた.(2)製作した装置を用いてSUS304ステンレス鋼につき高サイクル熱疲労下のき裂進展の基礎実験を行った.まずサ-マルストライピング条件下において発生する試験片表面ならびに内部の温度分布を計測した.温度変動は最高650°Cから400°Cの範囲で温度変動が生ずることが分かった.この温度分布から発生する熱応力を評価した結果,試験表面近傍では片振り引張り,試験片内部に入るにつれて両振り,さらには片振り圧縮の応力状態となっていることが明らかとなった.(3)表面ならびに内部方向に進展するき裂の進展挙動を観察した.得られた表面方向き裂進展速度は最高温度に対応する650°C一定試験温度・片振り応力状態下で得られたき裂進展速度と一致した.一方内部方向に進展するき裂の進展速度は進展するにともなって減速し,650°C一定温度下において得られたデ-タに比べても一致しなかった.この挙動にはき裂開閉口挙動の影響がきわめて大きいと推定され今後の検討課題として残された.表面方向の進展