hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表現の幾何学的不変量とWhittaker模型

本研究の主題はWhittaker模型と表現の不変量であったが,これらと関連する分野である,可換微分作用素系の対称性について成果が多く得られたのでそれを記す.カロジェロ・モーザー・サザランド模型(以下CMS模型と略記する)と呼ばれる完全可積分系は,ワイル群やリー環の対称性を持ち,そのポテンシャル関数はワイルの壁に沿って逆二乗の特異性を持つ.ここで対称性を一切仮定せず,ポテンシャル関数が超平面に沿った逆二乗型の特異性を持つことと,結合定数の非整数性のみを仮定したとき,どのような完全可積分系が存在しうるかを調べた.その結果,この2つの条件を満たすシュレーディンガー作用素と可換である非自明な微分作用素が存在するなら,後者の主表徴はワイル群または有限コクセター群の対称性を必ず持つことが極めて自然に導かれた.更に,この対称性が古典型ワイル群である場合には,ポテンシャル関数はCMS模型およびその一般化として既に知られているもの以外には存在しないことが証明された.この結果を踏まえ,基本となる2変数の場合を詳細に調べた結果,ポテンシャル関数の満たすべき線形関係を得,更に交換子の階数が特異直線の本数以上でなければならないことを示した.次に,特異直線の本数が少ない場合を個々に調べた.まず,特異直線の本数が3本(A_2型の変形)の時には,結合定数が1の場合を除いては,CMS模型の変形は不可能であることが証明された.4本(B_2型の変形)の場合には,特異性の配置にはある種の対称性があることが確かめられた.またこの場合,全ての結合定数が1ではない場合についても,新しい可換微分作用素対を構成した.以上の研究以外にも,例外型可換系の研究のために,F_4型ワイル群不変式の初等的構成に関する研究も行った.本研究の主題はWhittaker模型と表現の不変量であったが,これらと関連する分野である,可換微分作用素系の対称性について成果が多く得られたのでそれを記す.カロジェロ・モーザー・サザランド模型(以下CMS模型と略記する)と呼ばれる完全可積分系は,ワイル群やリー環の対称性を持ち,そのポテンシャル関数はワイルの壁に沿って逆二乗の特異性を持つ.ここで対称性を一切仮定せず,ポテンシャル関数が超平面に沿った逆二乗型の特異性を持つことと,結合定数の非整数性のみを仮定したとき,どのような完全可積分系が存在しうるかを調べた.その結果,この2つの条件を満たすシュレーディンガー作用素と可換である非自明な微分作用素が存在するなら,後者の主表徴はワイル群または有限コクセター群の対称性を必ず持つことが極めて自然に導かれた.更に,この対称性が古典型ワイル群である場合には,ポテンシャル関数はCMS模型およびその一般化として既に知られているもの以外には存在しないことが証明された.この結果を踏まえ,基本となる2変数の場合を詳細に調べた結果,ポテンシャル関数の満たすべき線形関係を得,更に交換子の階数が特異直線の本数以上でなければならないことを示した.次に,特異直線の本数が少ない場合を個々に調べた.まず,特異直線の本数が3本(A_2型の変形)の時には,結合定数が1の場合を除いては,CMS模型の変形は不可能であることが証明された.4本(B_2型の変形)の場合には,特異性の配置にはある種の対称性があることが確かめられた.またこの場合,全ての結合定数が1ではない場合についても,新しい可換微分作用素対を構成した.以上の研究以外にも,例外型可換系の研究のために,F_4型ワイル群不変式の初等的構成に関する研究も行った.研究代表者谷口は、今年度可換微分作用素系の対称性について研究を行った。カロジェロ・モーザー・サザランド模型(CMS模型)と呼ばれる完全可積分系は、ワイル群やリー環の対称性を持ち、そのポテンシャル関数はワイルの壁に沿って逆二乗の特異性を持つ。この研究では、対称性を一切仮定せず、ポテンシャル関数が超平面に沿った逆二乗型の特異性を持つことと、結合定数の非整数性のみを仮定したとき、どのような完全可積分系が存在しうるかを調べた。その結果、この2つの条件を満たすシュレーディンガー作用素と可換である非自明な微分作用素が存在するなら、後者の主表徴はワイル群または有限コクセター群の対称性を必ず持つことが極めて自然に導かれた。更に、この対称性が古典型ワイル群である場合には、ポテンシャル関数はCMS模型およびその一般化として既に知られているもの以外には存在しないことが証明された。研究分担者伊藤は、今年度ジャクソン積分に関する研究を行い2つの主結果を得た。一つ目はBCn型ジャクソン積分の無限積表示公式のパラメータの個数による分類である。この研究の結果、BCn型ジャクソン積分は無限積の構造を持つ場合は、van Diejenの公式,Gustafsonの公式の2種類になることを示した。2つ目の結果はジャクソン積分の漸近展開に関するものである。ジャクソン積分の無限積表示を得るには、技術的に2つのことが必要になる。1つはパラメータに関する差分方程式を求めること。もう1つはパラメータを無限遠にしたときの漸近展開の主要項を求めることである。今年度の研究により、ジャクソン積分の漸近展開の主要項を得ることができた。研究代表者谷口は、昨年度に引き続き、可換微分作用素系の対称性について研究を行った。カロジェロ

・モーザー・サザランド模型(CMS模型)と呼ばれる完全可積分系は、ワイル群やリー環の対称性を持ち、そのポテンシャル関数はワイルの壁に沿って逆二乗の特異性を持つ。この研究では、対称性を一切仮定せず、ポテンシャル関数が超平面に沿った逆二乗型の特異性を持つことと、結合定数の非整数性のみを仮定したとき、どのような完全可積分系が存在しうるかを調べた。今年度は特に、基本となる2変数の場合を詳細に調べた結果、ポテンシャル関数の満たすべき線形関係を得、更に交換子の階数が特異直線の本数以上でなければならないことを示した。また、特異直線の本数が3本(A2型)の時には、結合定数が1の場合を除いては、CMS模型の変形は不可能であることを示した。これにより、CMS模型の対称性を崩す変形は、ごく少数既に知られている場合を除いては不可能である、という予想を得ることが出来た。研究分担者伊藤は、ルート系に付随するワイル群不変なジャクソン積分のうち、特にBC型ルート系に対応するジャクソン積分に対して、q-差分方程式および漸近展開を求めるための具体的で最も基本的な手法を開発した。カロジェロ・モーザー・サザランド模型(CMS模型)と呼ばれる完全可積分系は,ワイル群やリー環の対称性を持ち,そのポテンシャル関数はワイルの壁に沿って逆二乗の特異性を持つ.研究代表者谷口は,対称性を一切仮定せず,ポテンシャル関数が超平面に沿った逆二乗型の特異性を持つことを仮定したとき,どのような完全可積分系が存在しうるかを調べてきた.今年度は昨年度に引き続き,基本となる2変数の場合,特にポテンシャル関数が4本の直線に沿って特異性を持つ場合を重点的に調べた.その結果,いくつかの結合定数が1ではない場合にも可換な微分作用素対が存在すること,またこのときには,特異性の配置にはある種の対称性があることが確かめられた.また,例外型可換系の研究のために,F_4型ワイル群不変式の初等的構成に関する研究も行った.研究分担者伊藤は,ルート系に付随するワイル群不変なジャクソン積分のうち,特にBC型ルート系に対応するジャクソン積分について研究を行った.その結果,BC_n型ジャクソン積分の積公式の別証明や,BC_n型ジャクソン積分に付随した対称・非対称コホモロジーの有限性や,その基底を得ることができた.
平滑筋薬理学のin vitro系確立を目的とした平滑筋細胞分化調節遺伝子の検索

平滑筋特異的に発現する平滑筋型γアクチンの調節領域に存在するE box配列を含む二本鎖DNAをプローブとしてニワトリ胚砂嚢平滑筋の核抽出液中のE box結合蛋白質の存在をゲルシフトアッセイにより検討した。この際に認められた結合活性はE box配列に特異的なものであり、MyoDの場合と同様に、普遍的に存在するE12/E47もしくはこれと類似の蛋白質がこの結合に関与していると考えられる。この結合活性は、ニワトリ胚の発生過程において砂嚢平滑筋の分化の結果生じると思われる平滑筋型γアクチンのmRNAの増加に先だって増加した。また組織特異性の検討により、同様のE box結合活性が血管平滑筋にも認められ、平滑筋に特異的と考えられた。ニワトリだけでなくブタ胎児の血管平滑筋の核抽出液においても同様のE box結合活性が認められ、αアクチン由来のE box配列に対する結合活性が存在することも明らかとなった。紫外線による共有結合によってE box結合に関与する70kDaと4550kDaの蛋白質をSDS電気泳動上で検出出来た。分子量から70kDaのバンドはE12もしくはそれと類似の蛋白質である可能性がある。4550kDaのバンドは、由来の組織が血管か砂嚢かによってまたはプローブの塩基配列がαアクチンかγアクチン由来かによって多少移動度が異なっていた。ニワトリ胚砂嚢平滑筋の核抽出液を用いたゲルシフトアッセイ上でも、αかγアクチンかのE box配列の由来により検出されるバンドが異なり、お互いの結合に対する競合阻害活性は低いことが示された。以上より、組織または遺伝子によってその発現調節に関与するE box結合蛋白質が異なっており、ファミリーをなしている可能性がある。平滑筋特異的遺伝子の転写調節、平滑筋の分化決定にかかわっている可能性の検討を含め今後の課題である。
単一ナノ構造テラヘルツ科学の創成

本研究は、ナノスケールテラヘルツ分光イメージングを開発し、単一構造体のテラヘルツ計測・分析を実現することを目的とする。今年度は、まず計測システムをもう一度見直し、計測に影響を与える揺らぎの除去などを行った。その上で、計測応用の研究を行った。得られた成果は、(1)表面プラズモンの伝搬と局在化、(2)単一ドットからの高強度光放射、(3)有機高分子におけるナノスケールイメージングである。以上から、電子・光物性における重要な知見を得ることができた。このため、テラヘルツナノプローブ結合センサを開発し、それを元にした新規な計測システムを創出する。分解能が向上するほど検出する光量が大きく低下するため、高い信号雑音比を得る機構が鍵となる。この観点から、(1)ワイヤ状材料によるナノスケールテラヘルツ集光、(2)グラフェンによる高感度テラヘルツ検出信号読み出し、の2点を行った。(1)では、表面が保護された高品質のワイヤ材料を用いて、効率よくテラヘルツ波を集中させられることを実験的に示した。(2)では、グラフェンの使用により大きなテラヘルツ検出信号を発生させられることを示した。今年度の目標はプローブと信号読み出しの開発であったが、双方とも検出可能であることを実験的に示した。本研究の土台となる成果が得られたため、来年度に向けた研究にスムーズにつなげられる。システム化とともに計測の応用研究を行う。状況に応じて材料やセンサレベルまで立ち返り改善しながら研究を進める。
第II種量子ドット入り三角障壁構造による電子伝導の制御と光検出器応用

高純度GaAs膜の中央に負に帯電したアクセプタを面状に配し、膜の上下にn型電極を設けると三角型障壁を持つ素子ができる。この素子の上部電極に正の電圧を加えると、障壁が下がり、電子が流れる。また、光を照射すれば、光で作られた正孔が三角障壁に蓄積し、障壁を下げるため、より低い電圧で電流が流れ、光検出器として働く。本研究では、障壁内にGaSb量子ドットを埋め込んだ素子を分子線エピタキシー法で作り、光で生じた正孔がドットに捕縛されて障壁を局所的に下げるため、光検出感度が格段に高まることを示した。また、電極間にInGaAs系ナノ細線を埋め込んだ素子では、感度がさらに高まることも見出した。上下のn型電極の間に、高純度のGaAsまたはInGaAs薄膜を形成し、その中央部にアクセプタ不純物を導入すると、三角型障壁を持つダイオードが得られる。この素子の中央部にGaSbやInAsのナノ粒子(量子ドット)を埋めこんだ素子を設計し、分子線エピタキシー法を用いて試作し、その伝導特性や光照射効果を調べている。まず、GaAsを用いた素子においては、上下の電極間に、三角障壁の高さのほぼ2倍のバイアス電圧を加えると、実効障壁が消滅し、電流が急増することが裏付けられた。また、この素子に光を照射すると、光によって作られた正孔のみが障壁内の量子ドット部分に落ち込み、障壁の高さが局所的に下がるため、より低いバイアス電圧でも、電流が流れ始めることが判明し、光検出の基本原理が実証された。この素子の動作原理をより詳しく調べ、素子機能を高める方法を探るために、素子の伝導特性を室温から極低温まで系統的に計測し、リチャードソンによる熱電子放出の理論でほぼ記述できることを明らかにした。また、照射する光の強度や照射時間とともに、ドットに蓄積する正孔が増す様子も明らかになりつつある。光通信波長に対応可能な素子として、GaAsの代わりにInGaAsを使用した素子を試作し、初期的特性を明らかにした。24年度には、極微の光照射条件下での素子の応答を調べ、暗電流の低減による一光子レベルでの光検出の可能性を明らかにする。また、光の照射によってドット内に蓄積された正孔を、必要に応じて効率よく消去する手法の検討を進め、その有効性を実証することを目指す。また、ドットの形状や面密度の制御法も改善し、特性の向上につなげる。N型GaAs電極層上に高純度GaAs薄膜を成長し、その上に負に帯電したアクセプタ不純物をシート状に堆積し、続いて高純度GaAs層を成長した後にN型GaAsからなる上部電極層を設けると、上下の電極の間に電子伝導を阻害する尾根型の三角障壁ができる。この三角障壁素子のアクセプタ層の近くに、GaSbまたはInAsの量子ドットを埋め込んだ素子を試作し、その伝導特性の温度依存性と光照射効果を調べた。その結果、光照射の前の伝導特性は、高温では三角障壁を熱的に超える電子電流で支配されること、低温では印加電圧の作用で低下した障壁の上部を電子がトンネル効果で流れる過程で決まることが明らかとなった。低温下でこの素子に光を照射すると、入射光の作用で生じた正孔が三角障壁の尾根部分に集まり、量子ドットに蓄積される。このため、光照射を停止した後にも、正電荷が蓄積し、三角障壁が低下し、より低いバイアス電圧で同じ大きさの電流が流れるようになる。この光照射効果を、InAsおよびGaSbの量子ドットを埋め込んだ素子で実証し、積分型の高感度の光検出素子として機能することを示した。なお、電子と正孔を蓄積する機能を持つInAsドットでは、電子流を増やすとドットの一部に電子が流れ込み、蓄積した正孔が消去されることが判明した。他方、電子を排斥する機能をもつ第2種のGaSbドットでは、電子の流入が生じにくく、各ドットに多数の正孔が蓄積されることを見出した。GaSb系のドットの場合は、強い電界を加えれば、正孔をトンネル効果で抜き出せることなどが判明した。さらに、GaAsの代わりにInGaAs系の材料を用いた素子の初期的な試作も行い、光通信に用いる波長域で、この種の素子が動作することも見出した。n型電極層の上に、高純度GaAsやInGaAs薄膜を成長した後に、アクセプタ不純物をシート状に導入し、さらに高純度GaAsやInGaAs薄膜とn型電極を形成すると、三角型障壁を持つダイオードが得られる。この素子の中央の三角障壁の頂上近傍にGaSbやInAsの量子ドットを埋めこんだ素子を設計・試作し、障壁を横切る電子伝導機構を調べている。また、光照射による伝導特性の変化も調べ、光検出器に応用する試みを進めている。

まず、GaAsを用いた素子では、上下の電極間に、三角障壁の高さの約2倍の電圧を加えると、実効障壁が消え、電流が急増することを見出した。この電流-電圧特性の温度依存性を調べ、熱電子放出の理論と対比した結果、実験の概略は説明できるものの、一部にずれのあることも明らかとなり、その原因を調べている。この素子に光を照射すると、光励起で生じた正孔は障壁頂上部の量子ドットに落ち込み、障壁を局所的に下げるため、より低いバイアス電圧で電流が流れ始め、光検出器に応用できることを実証した。この素子の光検出機構を調べ、機能を高めるために、光照射の時間や強度を変えた時の応答を調べ、ドットに蓄積する正孔が増す様子を明らかにした。また、素子を小型化し、関与するドットの数を減らし、暗電流の低下と感度の向上を試みた。また、光通信波長を検出するため、InGaAsを用いた素子も試作し、初期特性を明らかにした。25年度には、極微弱光に対する素子の応答を低温で調べ、一光子レベルでの検出の可能性を明らかにする。また、光の照射でドット内に蓄積された正孔を、効率よく消去する手法を実証し、応答速度の向上に有効であることを示す。幸い、試料の作成が順調に進み、特性評価も極めて円滑に進んだため。25年度が最終年度であるため、記入しない。試料の作成と評価の大部分は、順調に進んだが、蓄積した光キャリアの消去法の探索など、一部に遅れが生じたため。研究は順調に進展しており、予定通りに研究を推進する。研究は、概ね順調に進展しており、一部の遅れを解消しつつ、研究は予定通り進める。
鋼床版で補剛した木質桁の耐荷力

1.二軸対称上下垂直挿入鋼板形集成材梁の曲げ耐荷力矩形断面集成材梁の上下面に梁内部へ向かって垂直にスリット加工を行い、スリットにエポキシィ樹脂を注入した後、これに鋼リプ(鋼板)を挿入して接着接合した梁の曲げ耐荷力を算定できる簡易な公式を導いた。概要は以下の通りである。(1)特定モーメント挿入鋼リブ外縁がその鋼材の降伏点に達する曲げモーメント(降伏モーメント)が存在する。断面の曲げモーメントを、降伏モーメントを越えてさらに漸増させてゆくと、ついには鋼リブ全体が塑性状態に達する(リブ全塑性モーメント)。しかし集成材は以前として弾性状態にあるため、さらなる曲げモーメントの増加に耐え、ついには集成材の上下縁の曲げ応力が曲げ強度に達した瞬間に引張り縁から劇的曲げ脆性破壊を生じ、耐力を失う(終局モーメント)。鋼リブ外縁が許容応力度に達するときのモーメント(許容モーメント)を基準に考えると、鋼種がSM450Y、集成材がベイマツの場合で典型的な断面寸法の梁では、以上の4種のモーメントの比は、許容:降伏:リブ全塑性:終局=1:1.7:2.3:2.6となる。(2)たわみ典型的載荷状態として2点集中載荷単純ばりを取りあげ、鋼リブが弾塑性状態にあるときの、スパン中央点のたわみの求め方を仮想仕事の原理を用いて示した。すなわちスパン中央点の断面が降伏モーメント、リブ全塑性モーメント、終局モーメントおよびこれらの中間モーメントにある場合の、スパン中央点のたわみを陽な形で示した。このとき集成材のせん断ひずみは無視できなく、全たわみの20数%を占めることを明らかにした。2.鋼床版で補剛したダブルビームの曲げ耐荷力スパン15m,幅員5mの鋼床版で補剛したダブルビームを、A活荷重に対して試設計して断面寸法を決定した。ベイマツ集成材をダブルビームとして採用すると桁幅22cm×2に対して桁高90cmを得た。集成材ばり上下部は鋼平リブがエポキシィ樹脂で接着接合される。有効幅を考えて、この実橋の1/3模型を製作し、一点集中載荷試験を行い曲げ耐荷力を検証した。結果の概要は以下のようである。(1)耐荷力模型1と模型2の2体の試験を行った。後者は載荷点の構造が前者を改良した形となっている。模型1のスパン中央点が終局曲げモーメントに到達する予想荷重は22.1tfであり、これに対して実験値は21.9tfであった。また終局時のスパン中央点のたわみは、49.5mmと予想されたが、実験値は59.5mmとなり、予想値を20%上回った。同様に模型2の予想破壊荷重22.1tf(模型1と同一寸法、同一材料の模型)に対し、実験値は24.2tfであり、たわみも49.5mmに対して62.0mmと予想値を25%上回った。すなわちいずれの実験値もたわみに関して予想値を20%以上上回っており、荷重一変位関係の非線形性が顕著である。この原因についてはなお究明中である。(2)ひずみスパン中央付近の下鋼リブが全塑性状態(荷重強度13.3tf)に達するころから鋼リブのひずみ値はほぼ一定(ε≒2600マイクロ)となり、隣接する集成材のひずみ値から乖離する現象が観察された。つまりある程度鋼リブの塑性化が進展すると、鋼リブと集成材の合成桁作用は弱まり、異なった挙動をすることが推察される。この理由は明確になっていないが、曲げ脆性破壊後の鋼リブには接着剤のみの部分が多く、集成材の木破率は小さい。すなわち接着剤が十分その機能を発揮しているとは言えず、接着剤の種類を含めて今後の課題として残された。

すなわちスパン中央点の断面が降伏モーメント、リブ全塑性モーメント、終局モーメントおよびこれらの中間モーメントにある場合の、スパン中央点のたわみを陽な形で示した。このとき集成材のせん断ひずみは無視できなく、全たわみの20数%を占めることを明らかにした。2.鋼床版で補剛したダブルビームの曲げ耐荷力スパン15m,幅員5mの鋼床版で補剛したダブルビームを、A活荷重に対して試設計して断面寸法を決定した。ベイマツ集成材をダブルビームとして採用すると桁幅22cm×2に対して桁高90cmを得た。集成材ばり上下部は鋼平リブがエポキシィ樹脂で接着接合される。有効幅を考えて、この実橋の1/3模型を製作し、一点集中載荷試験を行い曲げ耐荷力を検証した。結果の概要は以下のようである。(1)耐荷力模型1と模型2の2体の試験を行った。後者は載荷点の構造が前者を改良した形となっている。模型1のスパン中央点が終局曲げモーメントに到達する予想荷重は22.1tfであり、これに対して実験値は21.9tfであった。また終局時のスパン中央点のたわみは、49.5mmと予想されたが、実験値は59.5mmとなり、予想値を20%上回った。同様に模型2の予想破壊荷重22.1tf(模型1と同一寸法、同一材料の模型)に対し、実験値は24.2tfであり、たわみも49.5mmに対して62.0mmと予想値を25%上回った。すなわちいずれの実験値もたわみに関して予想値を20%以上上回っており、荷重一変位関係の非線形性が顕著である。この原因についてはなお究明中である。(2)ひずみスパン中央付近の下鋼リブが全塑性状態(荷重強度13.3tf)に達するころから鋼リブのひずみ値はほぼ一定(ε≒2600マイクロ)となり、隣接する集成材のひずみ値から乖離する現象が観察された。つまりある程度鋼リブの塑性化が進展すると、鋼リブと集成材の合成桁作用は弱まり、異なった挙動をすることが推察される。この理由は明確になっていないが、曲げ脆性破壊後の鋼リブには接着剤のみの部分が多く、集成材の木破率は小さい。すなわち接着剤が十分その機能を発揮しているとは言えず、接着剤の種類を含めて今後の課題として残された。本研究は戦後植林した、スギを中心とした人工林の成長に伴い、木材のリサイクル容易な材料特性を生かすため、橋梁材料としてその有効利用を計ろうとするものである。かっての木橋との大きな相違は、木材を集成材として再構成すること、および研究課題にあるように、橋床には木材を使用せず鋼床版とすることである。鋼床版を採用するのは集成材主桁を雨水から守り、耐腐朽性を向上させるためである。集成材主桁上面に垂直方向に加工されたスリット(溝)に、デッキプレートに溶接された縦平リブ(上リブ)を落とし込み、エポキシ樹脂で接着接合する。桁下面にも同様にリブ(下リブ)を接着接合して、桁の剛性を向上させると共に、正曲げによる桁の脆性破壊を鋼の延展性で防止する。本研究では曲げに伴うせん断力が上リブ側面にどのように分布するのかを梁理論を基礎として解明した。その結果上リブの両側面に発生する、橋軸方向のせん断応力は合成断面の図心からの距離と断面に作用しているせん断力に比例して増加することが、簡単な理論式で説明されることを発見した。さらにこのせん断応力は、鋼のヤング係数をEs,集成材のそれをEwとし、両者のヤング係数比をn=Es/Ewと置くとき、(n-1)に比例する。これらの結果はすべて力学的直観に一致するものである。架設予定のキングポストトラスで各径間を補剛した二径間連続桁橋(橋長55m)にこの理論を適用し、中間支点近傍のせん断応力を定量的に評価し設計に役立てた。
有害廃棄物の社会・経済的制御の日米比較

本研究においては、まず米国の有害廃棄物政策の2大柱である「スーパーファンド法」体系と「資源保全再生法」の現状と問題点を詳しく検討した。「スーパーファンド法」については、浄化の遅れとその原因が浄化責任者と浄化範囲を非常に広範に定めている点にあること、さらにこのことが基金や当事者の費用を直接の浄化事業以外の裁判や調査、いわゆる「取引費用」に支出させる原因となっていることを明らかにした。「スーパーファンド法」に関連しては、このほか、浄化優先順位の問題、浄化基準と効果の問題、契約業者問題、汚染評価システム、州のスーパーファンド法の役割を明らかにした。「資源保全再生法」については、現在と将来の有害廃棄物政策のとしては「スーパーファンド法」よりも重要であることを明らかにした。さらにマニフェスト制の効果、埋め立て規制、リサイクルの問題、「資源再生保全法」の再授権問題について検討した。これとの対比で日本の改正された廃棄物処理法とリサイクル法について検討した。日本の改正された廃棄物処理法が、従来の「集めて燃やす・埋める」方式から「ゴミそのものを出さないようにする政策」に転換する方向を打ち出したのは大いに評価されてよい。しかし、米国の現状からみると問題はその先にある。廃棄物削減を本格的にすすめるためには、生産過程の変革、原料政策の検討、製品寿命総合評価にまですすまねばならない。また、日本の過去に廃棄された有害廃棄物問題は、米国なみの費用をかけて調査すれば、多くの潜在的汚染地点が確認され、本格的な浄化には膨大な費用がかかるであろう。また、日本では有害廃棄物に対する発生者の最終的責任が十分に確立いないことが問題の背景にあることを明らかにした。
部分再構成に基づくディペンダブルNoCの構成方式

大規模なオンチップ並列プロセッサシステムの実現には欠かせない,欠陥や故障を救済するためのディペンダブルな(信頼性のある)ネットワークオンチップ(NoC)の構成方式について研究を行った.部分再構成という概念を導入することにより,異なる耐故障化技術であるネットワーク再構成と耐故障ルーティングを融合させた新たなアプローチの手法を考案した.本手法により,NoCのサイズと通信性能の大幅な低下を抑制し,アプリケーションの性能要件に応じたNoCのカスタマイズ設計が可能になることを示した.大規模なオンチップ並列プロセッサシステムの実現には欠かせない,欠陥や故障を救済するためのディペンダブルな(信頼性のある)ネットワークオンチップ(NoC)の構成方式について研究を行った.部分再構成という概念を導入することにより,異なる耐故障化技術であるネットワーク再構成と耐故障ルーティングを融合させた新たなアプローチの手法を考案した.本手法により,NoCのサイズと通信性能の大幅な低下を抑制し,アプリケーションの性能要件に応じたNoCのカスタマイズ設計が可能になることを示した.今年度は,本研究で開発を目指す,部分再構成に基づくネットワークオンチップ(NoC)の構成法について,基本設計とプログラム実装ならびに性能評価を行った.本手法は,部分的に欠陥や故障を含むNoCの信頼性を向上させるために,欠陥領域を迂回して情報通信を行う耐故障ルーティングと,冗長要素(スイッチやリンクなど)を用いて欠陥領域を除外するネットワーク再構成の効果を併用したものである.まず,耐故障ルーティング法として,研究代表者らが近年開発した2次元メッシュ型NoC向けの手法を対象に,欠陥分布とルーティング経路の関係について詳細な解析を行った.この結果,複数の欠陥が集中する欠陥クラスタがネットワークの端に接する場合と,複数の欠陥クラスタに囲まれる領域が存在する場合に,経路長が長くなることを明らかにした.次に,この結果をもとに,冗長要素を用いるネットワーク再構成を適用し,上記の欠陥パターンを部分的に再構成し,ネットワークから極力除外する手法を開発した.これにより,欠陥数が同じ場合でも,経路長を数パーセント短縮可能なことと,さらに,ルーティング規則を約3分の1に削減可能なことを明らかにした.本成果は,高通信性能と高信頼性を両立するNoCを少量のハードウェアで構成可能なことを意味するものであり,従来異なる目的で研究されてきた2つの耐欠陥技術を融合することにより生まれたものである.本手法の基本的な考え方は,メッシュ型以外の他の形態のNoCにも適用可能である.本年度は,最初に,部分再構成に基づくネットワークオンチップ(NoC)構成法の性能評価を行った.本構成手法は,耐故障ルーティングとネットワーク再構成の両機能を併用したものであり,耐故障ルーティングの際に通信性能の低下の要因となる故障ノード配置をネットワーク再構成によりシステムから除外する.通信性能を優先する条件で本手法を適用することで,平均通信サイクル数を約10%削減可能であることを明らかにし,システムサイズを優先する条件で適用することで,システム内のノード利用率を約10%向上可能なことを明らかにした.本手法により,アプリケーションなどの性能要件に応じて,チップ内のシステムを動的にカスタマイズすることが可能となる.次に,本手法の有効性を実証するために,アプリケーションとして3次元形状復元処理を取り上げ,並列化手法の開発と実装を行った.計算に要するデータを各ノードに分散配置するデータ構造を考案することで,従来法と比較して,メモリ使用量を約90%削減可能なことを示した.本手法を用いた場合の並列処理性能を評価し,使用ノード数に対する処理性能の関係を明らかにした.さらに,アプリケーションの高信頼な実装基盤として,計算管理サーバの構成を検討した.本サーバでは,計算誤りに対処するために信頼度に基づく冗長化手法を用いており,計算ノードからのリクエストに応じて計算を配布する.計算管理に必要となる各処理を並行して行うマルチスレッド型のサーバを実装し,各スレッドの処理性能を明らかにした.並列分散システム今年度の目標は,部分再構成による新たなアプローチのNoC構成法の開発であった.このために,(1)耐故障ルーティング法における性能低下の原因となる欠陥パターンの解析,(2)部分再構成の適用による当該欠陥パターンの削除,の2つを行う計画であったが,これらは,上記で報告した通り,概ね順調に進展しているものと考える.ただし,本手法による通信性能の改善効果については,さらなる詳細な評価が必要であり,次年度で引き続き行う予定である.次年度では,これまでの結果に基づき,本手法による通信性能の改善効果を検証し,性能指標(NoCのサイズ,通信性能,消費電力など)間のトレードオフ関係の解明を行う.このために,最適化問題への定式化方法を検討し,計算機シミュレーションにて評価を行う.複数のパラメータを様々に変更しながらシミュレーションを行うため,短時間で成果を得るために,複数の計算機を用いて,並列に評価を行う予定である.さらに,本手法の実アプリケーションへの適用効果を実証する.このために,評価アプリケーションとして予定している3次元形状復元法の並列化手法を検討し,本手法を適用した場合の計算性能を明らかにする.次年度使用額が生じた理由は,主として,評価実験に用いる機器の変更と,海外の研究協力者への訪問計画の変更による.次年度(平成26年度)では,最適化問題のシミュレーションを並列に行うための計算機を3台購入する計画であり,海外の研究協力者への訪問も計画している.これらは未使用額からの支出を予定している.

これに加え,当初の計画通り,アプリケーション実装のためのFPGA搭載ボードと制御用計算機の購入のために物品費を使用する.また,国内外の学会での成果発表のために旅費を使用し,評価実験システムの構築とデータ計測・整理のために謝金を使用する.当初の使用計画を大きく変更することなく,未使用分を有効に活用しながら,研究を推進する予定である.
NIR-II蛍光イメージングによる移植幹細胞の炎症組織・臓器への生着機構解明

本年度の実績として、先ず炎症状態の異なる肝炎モデルマウス作製と炎症状態の確認が挙げられる。薬剤投与による肝炎モデルマウス作製に成功し、全身と肝臓の炎症状態について血液学的、生化学的解析に加え、肝臓の組織学的観察により炎症状態の違う肝炎モデルマウスの作製を確認できた。そして、各炎症状態下での肝臓内の免疫担当細胞(主にクッパー細胞、リンパ球等)と類洞内皮細胞の変化について各炎症状態での炎症状態の違いについて検討できた。また、移植幹細胞in vivo近赤外蛍光リアルタイムイメージング画像診断として、炎症状態の異なる肝炎モデルマウス内での移植幹細胞の生体内挙動、及び各組織・臓器(特に、肺、肝臓)への生着を、動画で撮影することに成功した。更に、炎症状態の違いにおける移植幹細胞の生着効率評価として、各炎症状態における肺、肝臓への移植幹細胞の生着効率を、in vivo蛍光イメージング画像の蛍光強度から測定・算出することができた。本年度の実績として、当初予定していた肝炎モデルマウス作製と炎症状態を確認に成功した。また、薬剤投与による肝炎モデルマウス作製において、炎症状態の違う肝炎モデルマウスの作製を実現した。更に、本課題で重要となる移植幹細胞in vivo近赤外蛍光リアルタイムイメージング画像診断系として、炎症状態の異なる肝炎モデルマウス内での移植幹細胞の生体内挙動、及び各組織・臓器(特に、肺、肝臓)への生着を、動画で撮影することに成功した。加えて、炎症状態の違いにおける移植幹細胞の生着効率評価として、各炎症状態における肺、肝臓への移植幹細胞の生着効率をin vivo蛍光イメージング画像の蛍光強度から測定・算出することができており、概ね当初の予定していた研究課題を実現できている。最終年度は、移植幹細胞の炎症肝臓への生着機構の解明に向けて、取り組む予定である。具体的には、先ず各炎症状態にある肝臓内での移植幹細胞の生着箇所の詳細観察に取り組む。各炎症状態における移植幹細胞の生着について、肝臓内部を詳細に生きたまま観察する。また、蛍光強度から各炎症状態での移植幹細胞の生着箇所・効率を解析すると同時に、肝臓内での炎症部位と非炎症部位での差異についても解析を進める。次に、肝臓内マクロファージ細胞(クッパー細胞)の影響評価として、各炎症状態においてクッパー細胞やリンパ球が炎症部位にどの程度集積しているかについて、免疫学的手法によりクッパー細胞、リンパ球等を選択的に標識し、顕微鏡で観察することにより明らかにする。そして、炎症部位へのこれら免疫担当細胞の集積効率を算出すると同時に、移植幹細胞の生着効率との関係について検証する。最後に、類洞内皮細胞の発現接着タンパク質の影響評価として、各炎症状態における類洞内皮細胞に表面発現している接着タンパク質(インテグリン、カドヘリン)の種類や発現量についても免疫手法により標識し、顕微鏡で観察することで明らかにする。そして、移植幹細胞の生着効率との関係について検証する。再生医療における幹細胞移植治療の有効性は、移植後の細胞の疾患組織・臓器への生着効率に大きく依存している。しかし、最近、患者の疾患・炎症状態が、移植幹細胞の生体内挙動や炎症組織・臓器への生着効率に大きく影響を及ぼすことが懸念されてきており、その機構もほとんど明らかになっていないのが現状である。そのため、幹細胞移植治療の更なる発展には、詳細な移植幹細胞の生体内挙動に加え、疾患・炎症状態にある組織・臓器への生着効率について正確な診断が可能で、且つ、生着機構を明らかにできるイメージング診断技術の創製が不可欠となっている。本年度は、幹細胞ラベリングに極めて有効であり、NIR-II蛍光ナノ粒子のがん細胞へのラベリングが認められているカチオン性リポソームや膜透過性ペプチド等を用いて、これら分子をNIR-II蛍光ナノ粒子表面に静電的に被覆させる方法により、NIR-II蛍光ナノ粒子の幹細胞ラベリングについて検討することができた。また、ラベリング特性として、ラベリング期間や機構についてNIR-II蛍光を検知できる共焦点顕微鏡を用いて、確認を進めることができた。更に、並行してマウスを用いて、肝炎症状態において重要な働きをする免疫担当細胞の一つである肝臓内マクロファージ(クッパー細胞)について、肝臓内に存在する生きたままの細胞を観察することが可能である高速多光子共焦点レーザー顕微鏡(A1RPM:Nikon、設置済み)を用いて、リアルタイムに詳細に観察することができた。今年度は、「NIR-II蛍光ナノ粒子による幹細胞ラベリング手法の構築」の課題を中心に進める予定であったが、「幹細胞への高効率ラベリング手法の開発」と「ラベリング特性評価」について、瑕疵なく研究を遂行し、量子ドット等を中心としたNIR-II蛍光ナノ粒子の有効性を示すことができた。ただ、最適化はできておらず、次年度の課題とする。一方、30年度以降に実施を予定していた、肝炎症状態において重要な働きをする免疫担当細胞の一つである肝臓内マクロファージ(クッパー細胞)について、肝臓内に存在する生きたままの細胞を観察することが可能である高速多光子共焦点レーザー顕微鏡(A1RPM:Nikon、設置済み)を用いて、リアルタイムに詳細に観察することができた。本成果は前倒しで計画以上に進捗出来ており、全体的に概ね順調に進展できていると考えられる。

そして、各炎症状態下での肝臓内の免疫担当細胞(主にクッパー細胞、リンパ球等)と類洞内皮細胞の変化について各炎症状態での炎症状態の違いについて検討できた。また、移植幹細胞in vivo近赤外蛍光リアルタイムイメージング画像診断として、炎症状態の異なる肝炎モデルマウス内での移植幹細胞の生体内挙動、及び各組織・臓器(特に、肺、肝臓)への生着を、動画で撮影することに成功した。更に、炎症状態の違いにおける移植幹細胞の生着効率評価として、各炎症状態における肺、肝臓への移植幹細胞の生着効率を、in vivo蛍光イメージング画像の蛍光強度から測定・算出することができた。本年度の実績として、当初予定していた肝炎モデルマウス作製と炎症状態を確認に成功した。また、薬剤投与による肝炎モデルマウス作製において、炎症状態の違う肝炎モデルマウスの作製を実現した。更に、本課題で重要となる移植幹細胞in vivo近赤外蛍光リアルタイムイメージング画像診断系として、炎症状態の異なる肝炎モデルマウス内での移植幹細胞の生体内挙動、及び各組織・臓器(特に、肺、肝臓)への生着を、動画で撮影することに成功した。加えて、炎症状態の違いにおける移植幹細胞の生着効率評価として、各炎症状態における肺、肝臓への移植幹細胞の生着効率をin vivo蛍光イメージング画像の蛍光強度から測定・算出することができており、概ね当初の予定していた研究課題を実現できている。今後は、ラベル化幹細胞の機能評価について、「幹細胞特異性への影響評価」と「NIR-II蛍光ナノ粒子ラベリングによる幹細胞の炎症性評価」の課題について取り組んでいく心算である。具体的には、NIR-II蛍光ナノ粒子のラベル化に伴う幹細胞機能への影響として、幹細胞特異性(自己増殖能、多分化能)について評価する。特に、多分化能については、疾患組織・臓器を構成する細胞(今回は肝実質細胞)への分化能を保持しているかについて、遺伝子レベルで詳細に評価する。また、NIR-II蛍光ナノ粒子ラベリングによって幹細胞自身の炎症が惹起されないことを確認するために、ラベル化幹細胞の炎症性サイトカイン産生量(TNF-α、IL-1、IL-6、IFN-γ、IL-12など)をELISA等で評価する。加えて、再生因子産生量(HGF、FGF、EGFなど)、及び、組織・臓器への生着の際に重要となる表面タンパク質の発現量(インテグリン、カドヘリンなど)についても詳細に検証する。更に、急性、劇症、慢性肝炎モデルマウスの作製と炎症状態の確認についても、検討を進めていく予定である。最終年度は、移植幹細胞の炎症肝臓への生着機構の解明に向けて、取り組む予定である。具体的には、先ず各炎症状態にある肝臓内での移植幹細胞の生着箇所の詳細観察に取り組む。各炎症状態における移植幹細胞の生着について、肝臓内部を詳細に生きたまま観察する。また、蛍光強度から各炎症状態での移植幹細胞の生着箇所・効率を解析すると同時に、肝臓内での炎症部位と非炎症部位での差異についても解析を進める。
土地担保価値の変動と債権者の協調の失敗から発生する金融危機の動学的分析

本研究は当初は債権者の協調の問題により引き起こされる金融危機とというマクロ経済への影響を想定していたが、研究を進める上で、そもそも金融機関の流動性の問題が何によって起因しているのか、そもそもなぜ最も流動的な金融資産と考えられる政府紙幣が流通するのかを理論的に検討する必要が出てきた。そこで本研究では、貨幣の価値尺度や交換手段としての新たな意義を理論研究によって見出すこととした。本研究では、サーチモデルやOLGモデルを用いずに理論化し、貨幣が経済主体間の消費水準を平準化することを示した。また、貨幣が経済主体間の契約によって選択されることを示し、貨幣が内生的に経済に供給される仕組みを明らかにした。本研究の目的は、金融危機の発生メカニズムにおいて、担保価値の決定メカニズムと債権者間のコーディネーションの問題が密接に関係しているが、現時点でこれら二つの要素の関係性を考慮し包括的な枠組みを構築した理論モデルは存在していないため、この両者の関係に焦点を当てた金融危機の発生メカニズムを理論モデルによって示すことである。そこで本年度では、まず債権者としてメインバンクのような情報優位者と小口債権者のような情報劣位者が存在しているときに、メインバンクの健全性が悪化することによってこれらの債権者間のコーディネーションがどのように影響を受けるのかを考えた。その際、グローバルゲームという手法を用いた。ここでのグローバルゲームでは、情報優位者と情報劣位者がいるという非対称なプレイヤーの存在を仮定しているため、Corsetti, et al (2004)の手法を用いて事後的な情報優位者であるメインバンクの健全性の低下が事前の企業の資金調達に対してどのような影響を与えるのかを比較静学をして分析した。その結果、メインバンクの健全性が高いとき、事後的な債権者間の協調が促されることにより、企業の事前の資金調達が効率的になり、企業のプロジェクトも効率的になる反面、事後的にメインバンクの健全性の低下が予想されるとき、事後的な債権者間の協調の失敗の問題が起きる可能性が高まることによって、企業の事前の資金調達とプロジェクトの選択がよりリスキーなものになり効率性が損なわれることを示した。本研究では、債務者が発行する債務証書が決済手段としても用いられるような状況下で、債権者がどのように協調をするのか、さらに債権者の選好に関するショックが与えられたことによって、協調がどのように変化するのかを考えた。本研究ではまず、債務者が二人、債権者が二人いて、二つの債務証書が流通している状況を考えた。そして、あるショックによって、ある債権者が別の債務者の初期保有物を消費したいという選好を持つようになるときにどのようなことが起きるのかを考えた。それによると、このようなショックによって債務者たちはリスクを受けることになるため、消費水準が低下してしまうことになる。しかしこの状況下で、銀行が二つの債務証書を統合するような銀行預金を発行すると、債務者たちのリスクを軽減することができるようになるため、経済厚生が向上することを示した。これは、The 4th annual confeerence on management and social sciences (August 15-17, 2014, Singapore)において発表した。このように、債権者が複数おり、複数の債務証書が決済手段として機能している状況で、銀行預金などが各経済主体のリスクシェアリングを進める機能があるということを明らかにすることができた。また現在は、この議論を応用し、Freeman and Tabellini (1998)をもとにして、債権者間の協調が決済手段を通じてどのように進められるのかを、マクロモデルへと拡張した文脈の中で検討している。本年度は静学的モデルを構築し、本研究において重要となる結論を導き出すことに成功した。まず二人の企業家とその下で働く労働者がそれぞれいる状況で、労働者は一人の企業家からのみ賃金をもらう状況を考えた。そしてその労働者は、二つの企業が生産する財を消費するが、どちらの財をより需要するかは事前にはわからない状況を考えた。この時、まず労働者が労働の対価としてその企業の発行する債務証書を受け取る時、事後的に発生する財の相対価格の変動の影響を受けてしまうため、労働者の期待利得は低下してしまうことを示した。次に、こうした状況は、共通の通貨が導入されることにより解消されることを示した。すなわち、共通の決済手段の導入により、労働者が労働の対価として賃金を受け取ることになれば、事後的に発生する財の相対価格の変動の影響を回避することができるようになるため、労働者の期待利得を高めることになることを示した。この結論は、決済市場における効率性がどのように構築されているのかを考えていく上で重要な結論であると考える。また、こうした決済市場の効率性が損なわれる条件を定式化し、金融市場において銀行や企業などにどのような影響が生じ危機が生じる条件について今後考察していくつもりである。静学モデルにより決済市場における効率性に関する重要な結論を得ることができた。金融危機の問題を考える際に、決済市場の機能不全が果たした影響が大きいことから、上記の研究成果は、本研究を大きく進捗させたものと考える。本年度は、債務を用いた決済手段と貨幣を用いた決済手段を内生的に選択できるとき、人々が貨幣を用いることを示し、価値尺度としての貨幣と交換手段としての貨幣のあり方を理論的に示すことができた。その際、人々は債務を用いた決済手段では、債務価値の変動によりリスクを受け取ることになる反面、貨幣では人々の間でのリスクシェアリングができるため、貨幣が金融資産として用いられるようになったことを示した。

その結果、人々が多様な金融資産を保有してリスク分散をはかるインセンティブを持つ反面、共通の資産を持つことによってリスクを分担しようとする相反するインセンティブを持つことがわかった。これらの成果は、既存の研究において、貨幣の意義がサーチコストや情報の非対称性などの市場の歪みから発生していることや、既に貨幣が存在している中で決済手段や価値尺度としての貨幣が考えられているのに対し、本研究ではそうした条件を考慮せず、人々の内生的な金融資産選択の結果として導きだしているため、結論の頑健性という観点から優れているものと考える。以上の研究成果は、2016年度のAsian meeting of the econometric society in Kyotoにおいて発表され、参加者から貴重な意見を得ることができ、更なる精緻化を図っていく予定である。また、こうした理論的帰結は、金融危機における資産の質への逃避やそこから波及する資産価値の変動という点も明らかにできる可能性があると考えており、そうした分野への応用も考えていく。当初考えていた金融危機のメカニズムにおいては、決済手段のあり方とそれがもたらす市場への影響という観点を考慮していなかったが、リーマンショック後の金融危機や不良債権問題後の日本の金融危機などにおいて、決済手段のあり方や流動性の観点から見た金融資産のあり方などを考慮する必要があると研究を進めるうちに思い至るようになった。そうした観点から消費者や企業の資産選択のあり方をより現実に即した形で考慮した理論分析を行うようになった。しかし、貨幣と債務証書の決済手段としての違いを研究の中で明らかにし、資産の持つリスク分散とリスク分担のトレードオフという考え方が既存研究にはなかったにもかかわらず、これまでの金融危機や今後の金融行政や金融規制のあり方に対して有益な示唆を与えることができると考えられるため、そうしたテーマについて取り組んできた。その結果、金融危機後に見られる安全資産への質への逃避という現象が、かえって資産のリスク分散機能を弱め、大きな変動を起こす可能性があることがわかった。このように、決済手段としての金融資産のあり方を考慮することで、当初よりもやや遅れてしまったが、より現実的でかつ新たな理論的発見を見いだせるものと考えており、今後の研究によってそれらを明らかにしていきたいと考えている。本研究では、プレイヤーが一方で債権者として存在し、他方で債務者として存在しているような状況において、各プレイヤーの債権が他のプレイヤーの財などへの交換手段として用いられるとき、どのような問題が起き、それに対して政府などが何らかの制度を構築することが望ましいのかを理論的に検討した。実際には日常における交換過程のほとんどで、貨幣は交換手段(もしくは決済手段)として用いられている。しかし、標準的な金融理論では、債務証書など他の流動的な資産も交換手段として用いられうることを指摘している。そこで本研究では、交換手段として不換紙幣という貨幣を用いることの意義を、決済の経済学の観点から分析を行った。
エンドセリン-1産生におけるエンドセリン変換酵素の役割と病態生理学的意義

平成7年度科学研究費補助金により以下の実績を得た.1.DOCA-食塩高血圧ラットにET_A受容体拮抗薬であるFR139317を静脈内投与すると、全身血圧は徐々に低下し、本作用は2時間以上接続した。またこの降圧作用は他の実験的高血圧ラットにおいては認められなかった。またDOCA-食塩高血圧ラットの高血圧発症期にFR139317を2週間腹腔内に連日投与した場合にも本薬物の有意な降圧作用がみられ、同時に胸部大動脈や腸間膜動脈の中膜肥厚も顕著に抑制された。DOCA-食塩高血圧ラットにFR139317を静脈内投与した場合、有意な腎血流量増加作用並びに利尿効果が観察された。以上、DOCA-食塩による高血圧の発症、維持にET_A受容体を介するET-1の作用が密接に関与することが示唆された。特に腎におけるET-1の役割が重要であると考えられた。2.DOCA-食塩高血圧ラットの胸部大動脈から血管内皮細胞を採取し、培養した場合や細胞からのET-1遊離は対照動物のそれに比し有意に増大した。一方、トロンビンやTGF-β1によるET-1遊離促進作用はDOCA-食塩高血圧ラットの内皮細胞において明らかに低下していた。なおET-1mRNA発現量に明らかな差異はみられなかった。このように、DOCA-食塩高血圧ラットの血管内皮細胞では、遺伝子発現以後のレベルにおいてET-1産生を異常にきたしていることが明らかになった。
古東京湾の砂の起源

関東平野には1310万年前の古東京湾の堆積物が広く分布する.その多量な砂の性質と起源を調べるのが研究の目的である.未固結砂の不撹乱試料から作った薄片の検鏡観察に基づいて,堆積相解析から決定した堆積環境毎の砂組成を明らかにした.また,粒度分布特性や粒子の化学分析も行った.古東京湾の砂の分析から次のような事が新しく判った.1.砂は,平均組成が,単結晶石英39%,長石12%,岩石片49%,基質28%で,石質ワッケである.この砂は造山帯や火山島孤の典型的な組成を示す.2.砂組成は堆積環境で異なる.海浜砂は石英,河川砂は岩石片,沖合砂は長石に富む.これは砂粒子へのエネルギーの違い,つまり砂の成熟度を示す.3.砂組成には地域差もある.筑波地域と野田地域の河川砂の組成は,現在の河川,すなわち鬼怒川と利根川・渡良瀬川の砂組成の違いと同じである.この識別には火山岩片と石英粒の量が有効である.4.同じ堆積環境の砂が,運搬過程で組成を変える.筑波地域の河川砂は流下方向に石英粒が増加し,この過程での岩石片の破壊を示す.海浜砂は花崗岩体に近い程石英粒が多く,岩体から直接供給された結果と思われる.5.どの程度の砂がどの岩体から供給されたか推定した.河川砂は石英粒が増えても花崗岩体由来の波動消光する石英粒の割合は変わらない.石英粒の多くは火山岩起源だからである.一方,筑波地域の海浜砂は,石英粒の増加に伴って波動消光する粒子が急増する.この量比から,筑波地域の海浜砂の7割が鬼怒川系に, 3割が花崗岩体に由来すると推定できる.6.硬砂層と呼ばれる火山岩片を多量に含む特徴的な河畔砂丘堆積物が各地に分布する.この砂は地域が違っても堆積相は良く似るが,含まれる輝石や角閃石類の化学組成は,起源が筑波地域と大宮地域で異なり,鬼怒川と利根川系に求められることを示している.関東平野には1310万年前の古東京湾の堆積物が広く分布する.その多量な砂の性質と起源を調べるのが研究の目的である.未固結砂の不撹乱試料から作った薄片の検鏡観察に基づいて,堆積相解析から決定した堆積環境毎の砂組成を明らかにした.また,粒度分布特性や粒子の化学分析も行った.古東京湾の砂の分析から次のような事が新しく判った.1.砂は,平均組成が,単結晶石英39%,長石12%,岩石片49%,基質28%で,石質ワッケである.この砂は造山帯や火山島孤の典型的な組成を示す.2.砂組成は堆積環境で異なる.海浜砂は石英,河川砂は岩石片,沖合砂は長石に富む.これは砂粒子へのエネルギーの違い,つまり砂の成熟度を示す.3.砂組成には地域差もある.筑波地域と野田地域の河川砂の組成は,現在の河川,すなわち鬼怒川と利根川・渡良瀬川の砂組成の違いと同じである.この識別には火山岩片と石英粒の量が有効である.4.同じ堆積環境の砂が,運搬過程で組成を変える.筑波地域の河川砂は流下方向に石英粒が増加し,この過程での岩石片の破壊を示す.海浜砂は花崗岩体に近い程石英粒が多く,岩体から直接供給された結果と思われる.5.どの程度の砂がどの岩体から供給されたか推定した.河川砂は石英粒が増えても花崗岩体由来の波動消光する石英粒の割合は変わらない.石英粒の多くは火山岩起源だからである.一方,筑波地域の海浜砂は,石英粒の増加に伴って波動消光する粒子が急増する.この量比から,筑波地域の海浜砂の7割が鬼怒川系に, 3割が花崗岩体に由来すると推定できる.6.硬砂層と呼ばれる火山岩片を多量に含む特徴的な河畔砂丘堆積物が各地に分布する.この砂は地域が違っても堆積相は良く似るが,含まれる輝石や角閃石類の化学組成は,起源が筑波地域と大宮地域で異なり,鬼怒川と利根川系に求められることを示している.1310万年前に現在の関東平野一面に広がった古東京湾に堆積した多量の砂はどこからもたらされたのだろうか?この砂の起源を深る基礎研究として、新開発した未固結砂の不攬乱試料から作成した定方位薄片の顕徴鏡観察に基づいて、堆積相解析から決定した古環境ごとの砂組成を明らかにした。下統台地を主に武蔵野・下末吉台・大宮台地の約250地点から採取した試料から薄片が作られた。古東京湾域の砂組成の特徴は次の通りである。1.古東京湾域の砂組成の平均値は、単結晶石英39%、長石12%、岩石片49%、基質28%である。砂岩分類では『石質ワッケ』に属する。2.後背地から流入する物質が同じ古鬼怒川系の筑波台地とその周辺台地の砂組成は、堆積環境ごとに相偉が認められる。岩石片に富む河川流路砂や、やや長石に富む沖合・沖浜砂、単結晶石英粒に富む海浜砂といえる。

3.堆積環境ごとの砂組成の違いは、砂粒子に与えたエネルギーの積算、つまり砂の成熟過程を示している。すなわち、波・潮流・沿岸流の運搬・淘汰による岩石片の破壊と分解、暴浪時の沖方向への流れによる長石粒の選択的な運搬、破壊に最も強い単結晶石英粒の残存という一連の過程である。4.環境による砂組成の違いは、地域が異なっても成り立つが、その割合は異なる。利根川や荒川の影響が予想される野田・松戸地域の砂は、筑波台地の砂より単結晶石英粒の割合が少ない方に全体にずれている。これは筑波台地の砂が筑波花崗岩類に由来する安定な石英粒をより多く含むからで、供給源の違いが砂組成の地域差をもたらしている。5.今後、分析試料を増やして、詳細な砂組成の特徴を明らかにするとともに、粒径分布特性や特定の鉱物粒子の化学分析などを行い、河川系ごとの特徴を知り、古東湾の砂の起源に迫りたい。