hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
消波被覆工の防災機能の劣化診断と補修の意志決定のための支援システムの開発

本研究は,被覆ブロックの被災量と消波機能及び越波低減性能の各劣化に関する評価システムをニューラルネットワークにより構築する共に,補修の意志決定について状態依存型点検モデルの基づく数理的モデル化により,最終的に護岸前面の消波被覆工の被災に伴う防災機能の劣化及び修復診断に関する支援システムを開発するものである本研究は,被覆ブロックの被災量と消波機能及び越波低減性能の各劣化に関する評価システムをニューラルネットワークにより構築する共に,補修の意志決定について状態依存型点検モデルの基づく数理的モデル化により,最終的に護岸前面の消波被覆工の被災に伴う防災機能の劣化及び修復診断に関する支援システムを開発するものである平成20年度は,以下の(A)(D)の分担研究を実施した.(A)被覆材の損傷モード別の消波性能,越波低減性能の劣化度合に関する研究では,消波被覆層を有する傾斜護岸を対象に,被覆材の被災進行に伴う反射率及び越波量の変動特性について実験的な検討より,被災進行に伴う被覆層の断面のモデル化を行ったと共に,反射率,遡上高さ,越波に関する性能劣化過程における不確実性データの収集を行った.(B)各種性能の劣化過程における不確実性に関する確率論的研究では,護岸を各性能から連結構成されるシステムとして考え,システム全体の限界状態に至るまでの反射率,遡上高さ,越波の各性能劣化事象における連鎖関係について,Fault Tree Analysisにより分析したと共に,被災率と各性能の性能劣化に関する確率特性について検討した.(C)ニューラルネットワークに基づく機能劣化の診断システムの開発では,被覆護岸の被災進行に伴う堤体断面変化における反射率変化に関する数値波動水路実験結果を資料として,被災率,被覆工の各種諸元,波浪条件を入力データとしたときに,反射率を推定できるシステムを構築した.(D)状態依存型点検モデルに基づく被覆工の補修方策の数理モデルに関する研究では,異常波浪による消波施設の劣化に着目し,消波施設の供用期間における総期待保全費用を導出すると共に,総期待保全費用の低減を目的とした,消波施設の損傷に基づく予防保全計画モデルを構築した.平成21年度は,以下の(A)(D)の分担研究を実施した.(A)被覆材の損傷モード別の消波性能,越波低減性能の劣化度合に関する研究では,傾斜護岸での断面変形と性能変化に関する定量的評価を目的として,水理模型実験で得られた断面変化のデータをもとに断面形状のモデル化を行い,sin曲線でモデル化したモデル断面を用いた実験と数値計算により消波・越波量低減性能に及ぼす断面変形の影響について検討した.(B)被覆護岸の断面変形量の統計的特性に関する研究では,護岸を対象とした確率的な劣化過程・補修モデルの構築を最終的な目的として,その際に必要となる断面変形量の統計的特性について,水理模型実験で得られたデータにもとついて検討した結果,断面変形の初期段階を除いて,変形量パラメータはほぼ一定で弱い相関のある増分をもつ確率過程に従うと推定された.(C)被覆護岸の累積損傷に伴う護岸法面での被覆層の変形,また被覆工天端高の低下による反射率の変化の評価ツールの開発では,現場サイドで容易に目視計測できる被覆材の被災個数や被災領域,天端高の低下量,さらには設計条件を入力データとするニューラルネットワークを構築し,被覆工の累積損傷に伴う反射率に関してほぼ±5%程度の誤差で予測できることがわかった.(D)本研究では,異常波浪などによる外的負荷(以後外力),外力に対する施設耐力劣化に注目した信頼性評価に基づき,事後および予防の保全シナリオをもつ施設保全計画問題について数理モデルを構築し,供用期間における総期待保全費用を評価規範とし,総期待保全費用最小化を目的とする最適保全方策について検討した結果,適切な保全計画が総期待保全費用削減に有効な手段たりえることが判明した.平成22年度は,以下の(A)(D)の研究より,最終的に消波被覆工の防災機能の劣化診断と補修の意志決定の支援システムを構築した.(A)被覆材の損傷モード別の消波性能,越波低減性能の劣化度合に関する研究では,昨年度と本年度に実施した被覆工の被災進行に伴う断面変形量に関する実験結果を基に,被覆工の累積損傷に関してマルコフチェーンを適用した確率モデルを構築し,(D)の被覆材の累積損傷に伴う保全問題に関する数理モデルにおける来襲波浪と消波性能の確率分布を提供した.また,被覆工の法面と天端の同時被災断面に関するモデルを構築した.(B)被覆護岸の断面変形量の統計的特性に関する研究では,累積被災量および個々の来襲波浪による被災量共に度数分布が正規分布で近似でき,またそれらの平均値および標準偏差が緩やかに増加する特性を明らかにした.この結果より,被覆工の累積損傷の確率特性にマルコフチェーンを適用して,堤体断面変形量の超過確率,消波性能の喪失確率について検討を行った.(C)被覆護岸の累積損傷に伴う性能診断モデルについては,被覆工や天端被災,並びに法面と天端の同時被災における反射率予測を対象に,被覆工の損傷量と設計条件を入力データとするニューラルネットワークを構築し,被覆工の累積損傷に伴う反射率が±10%程度の誤差で予測できた.(D)本研究では,累積された損傷量により消波状態を定義する衝撃型累積損傷モデルと,消波性能劣化と被災発生過程を別過程として捉えて護岸性能の劣化事象を表現するPeaks-over-thresholdモデルのもと,年齢型予防保全モデルを提案し,期待総保全費用を最小とする施設保全方策について解析および数値実験による検討の結果,維持管理費用を最小化する最適な予防保全レベルである累積損傷,予防保全間隔,修復レベル,事後保全回数上限を定量的に明示できた.
微細藻類の酵素阻害物質に関する研究

微細藻類の酵素阻害物質に関する研究を行い、以下の成果をあげることができた。1.酵素阻害物質のスクリーニング:微細藻類111種を5-10L規模で培養し、凍結乾燥藻体を70%エタノール抽出法を用いて試験液を調製後、4種の酵素阻害活性試験に供した。パパイン阻害活性は、幅広い藻種に認められたが、特に顕著な活性を示したものは淡水産藍藻1種のみであった。トリプシン阻害活性は、Microystis属5株を含む6株の藻種に認められた。キモトリプシン阻害活性で特に強い活性に示したものはなかった。エラスターゼ阻害活性は、淡水産藍藻Nostocに低濃度で活性が認められた。2.藍藻Microcystisaeruginosaのトリプシン阻害物質:トリプシン阻害活性を示した藍藻M.aeruginosaを大量培養、凍結乾燥体248gを80%メタノールで抽出し、溶媒分画、各種クロマトグラフィー、HPLCによりmicropeptin A(1)およびB(2)と命名した環状デプシペプチドを単離した。構造は主にアミノ酸分析ならびに2次元NMRで決定した。Micropeptis A,Bはトリプシンに対しそれぞれIC_<50>=0.071、0.25μg/mLで阻害活性を示した。さらにプラスミンに対してはそれぞれIC_<50>=0.026、0.035μg/mLと非常に強い活性を示した。Micropeptins A,BはタツナミガイDolabella auriculariaから単離されたdolastatin 13と類似性があり、その真の生産者を考える上でも非常に興味深い物質である。微細藻類の産生する酵素阻害物質の探索を行い、以下の成果をあげることができた。1.酵素阻害物質のスクリ-ニング:国内外より入手した60種以上の微細藻を大量培養し、その藻体から、水溶性と脂溶性画分を調製し、各種プロテア-ゼの阻害活性を検討した。パパイン阻害活性が24種の脂溶性画分に100μg/mlで認められたが、10μg/mlではいずれも活性を示さなかった。エラスタ-ゼ阻害活性は、2種の藍藻の両画分に認められ、特にNostoc minutumの水溶性画分は10μg/mlでも活性を示した。トリプシンに対しては、5種の藍藻に阻害活性が認められ、特にMicrocystis aeruginosaの水溶性画分は10μg/mlでも活性を示した。また、キモトリプシン阻害活性は、1種の藍藻の脂溶性画分に認められたのみであった。2.藍藻Microcystis aeruginosa(NIESー100)のトリプシン阻害物質:藍藻M.aeruginosaの培養液810Lより得られた藻体を抽出、溶媒分画後、各種クロマトグラフィ-により複数の阻害物質を得た。そのうちの1種は、分子量がFABMSにより986と推定され、アミノ酸分析および各種NMRスペクトルよりLys、Val、Glu、Thr、Leu、NーMeTyrの6種のアミノ酸、通常アミノ酸以外の成分、および脂肪酸が結合したペプチドであると推定された。本物質のトリプシンに対するIC_<50>は0.071μg/mlであった。3.藍藻Microcystis aeruginosa(NIESー298)のエラスタ-ゼ阻害物質:藍藻M.aeruginosaの培養液360Lから得られた藻体を抽出し、溶媒分画後、逆相系のクロマトグラフィ-を繰り返すことにより2種のエラスタ-ゼ阻害物質が得られた。これらは、分子量1700ー1800で、エラスタ-ゼに対するIC_<50>は0.04ー0.08μg/mlであった。

また、アミノ酸分析および各種NMRスペクトルにより、ペプチドであることが推定された。微細藻類の酵素阻害物質に関する研究を行い、以下の成果をあげることができた。1.酵素阻害物質のスクリーニング:微細藻類111種を5-10L規模で培養し、凍結乾燥藻体を70%エタノール抽出法を用いて試験液を調製後、4種の酵素阻害活性試験に供した。パパイン阻害活性は、幅広い藻種に認められたが、特に顕著な活性を示したものは淡水産藍藻1種のみであった。トリプシン阻害活性は、Microcystis属5株を含む6株の藻種に認められた。キモトリプシン阻害活性で特に強い活性を示したものはなかった。エラスターゼ阻害活性は、淡水産藍藻Nostocに低濃度で活性が認められた。2.藍藻Microcystisaeruginosaのトリプシン阻害物質:トリプシン阻害活性を示した藍藻M.aeruginosaを大量培養、凍結乾燥藻体248gを80%メタノールで抽出し、溶媒分画、各種クロマトグラフィー、HPLCによりmicropeptin A(1__)およびB(2__)と命名した環状デプシペプチドを単離した。構造は主にアミノ酸分析ならびに2次元NMRで決定した。Micropeptins A,Bはトリプシンに対しそれぞれIC_<50>=0.071、0.25μg/mLで阻害活性を示した。さらにプラスミンに対してはそれぞれIC_<50>=0.026、0.035μg/mLと非常に強い活性を示した。Micropeptins A,BはタツナミガイDolabella auriculariaから単離されたdolastatin 13と類似性があり、その真の生産者を考える上でも非常に興味深い物質である。
半導体ナノ構造におけるフォノンの動的特性:熱伝導度の異常と量子化の解析

弾性的異方性物質、並びに2次元フォノニック結晶を用いたフォノン(音響)平面レンズの理論解析を行った。音響レンズは、超音波診断機や破砕機など特に医療用機器において広く使われ、弾性エネルギーを集中させるために用いる重要なデバイスとなっている。本研究で提案した平面音響レンズは従来の曲面構造を用いた音響レンズと比較して、主軸の位置を任意に設定可能であるということ、また曲面に由来する収差を回避できることなど幾つかの大きな利点を有し、効率的に弾性エネルギーを集中させうる。まず、幾何音響学近似に基づくフォノン群速度の解析から、平面音響レンズ系が焦点を結ぶために必要な理想的な弾性的異方性物質の等周波数曲線の形状を明らかにした。さらに、音響平面レンズの候補としてZn結晶の弾性的異方性が理想異方性物質とよく一致することを見いだし、ZnとDiamondからなる系が音響平面レンズとして焦点を結ぶことをフォノンの群速度解析により図示した。また、超音波描像に基づくFDTD法においても同様に焦点が得られることを明らかにし、異方性物質からなる音響平面レンズが広い周波数帯で有効であることを確かめた。さらに、2次元フォノニック結晶のギャップ近傍の周波数域で得られる異方的な等周波数曲線を用いた音響平面レンズの解析もおこない、2次元フォノニック結晶が特定の周波数の超音波に対し音響平面レンズとして作用することを明らかにした。以上の研究成果は、Physical Review B 70,174308(2004)にまとめられている。また、超格子中における熱伝導率減少の重要な要因となるフォノン緩和時間の計算を行った。具体的には、超格子中の縦波フォノンのSHフォノンへの緩和時間を、フェルミの黄金律を用いて数値解析した。その結果、周波数ギャップ近傍、並びにミニ・ウムクラップ散乱が強く作用する周波数領域で、緩和時間が強く変調されることを明らかにした。この10年余りの間に、半導体超格子の熱伝導率に対する測定実験が数多くなされ、熱伝導率はバルク結晶と比較して著しく減少し、また多くの超格子において、その周期長が短くなるにつれ減少することが明らかになった。これまでに、超格子におけるフォノン分散関係の折り返し効果によるフォノン群速度の変調に着目した理論解析が為されてきたが、得られた熱伝導率の超格子の周期長依存性は実験結果と一致せず、測定されている熱伝導率低下の物理的起源を説明することは出来なかった。そこで我々は、フォノン群速度と共に熱伝導率を決定する重要な要素となるフォノン緩和時間の効果を加えた新たな理論解析として、非平衡MD法により超格子中の格子熱伝導率を計算した。超格子におけるフォノン緩和時間は、ミニウムクラップ散乱過程と超格子各層で生じる界面散乱の存在により、バルク結晶と異なる性質を持つと予測される。非平衡MD法では、超格子の両端にそれぞれ高温と低温の熱浴で相互作用させることで、超格子中に非平衡な温度勾配と定常的な熱流を生じさせる。シミュレーションにより求めた温度勾配と熱流密度に対し、フーリエ則を適用することで熱伝導率を計算する。計算モデルとして、理想的な界面を有する超格子と、界面の乱れを有する超格子を仮定した。計算の結果、理想的な界面を有する超格子の熱伝導率は、フォノン群速度の変調に着目した理論解析と同様の周期長依存性を示した一方、実験とは合致しなかった。一方、界面の乱れを有する超格子においては、実験で得られた熱伝導率の著しい減少とその周期長に対する依存性を良く再現した。この研究により、実験で測定されている超格子における熱伝導率低下の主要因が、超格子界面の乱れの効果であることを明らかにした。
地震の破壊成長過程についてのスケーリング則の構築

前年度の研究で、断層すべりインバージョン解析によって得られた成長期から衰退期への移り変わりを捉えた。その移り変わりの際にどのような過程が進行しているのか、明らかになっていない。そこで、破壊過程のわずかな消長を捉えるために、震源における高周波地震波放射の時間的空間的な特徴を調べる手法を開発し、これまでの結果と合わせて地震の破壊成長過程の特徴を幅広い時間・空間スケールで記述することを試みた。手法としては、整合フィルタ解析法を応用した。これは、検出したい時系列データと似た部分を複雑な時系列から見出すために、両者の時刻をずらしながら相互相関係数をとっていき、高い相互相関係数を得られるところを検出するものである。本研究では、大地震と小地震の波形を高周波帯域(例えば、4-16Hz)で比較することで、高周波放射を見出すことを目指した。この手法を利用するための計算機コード開発と確認のためのテストを行った。次に、開発した手法を2004年米国パークフィールド地震(M6.0)に適用して、同地震の高周波放射源の特定を目指した。その結果、破壊開始点から北西に8km程度のところで、破壊開始からおよそ3秒後に高周波地震波が放射されたことが推定された。2004年パークフィールド地震は、主に2つの主要な破壊領域からなると知られているが、今回推定された高周波地震波放射源は、その2つ目が破壊し始めるところに相当する位置にある。ただし、さらに議論を深めるには更なるデータが必要であり、今後はよりデータの充実した日本の地震に取り組む予定である。本年度、その足がかりをつくったことには大きな意味がある。平成20年度は、2004年パークフィールド地震(M6.0)のマルチスケール断層すべりインバージョン解析の結果をまとめたほか、M1.7からM4.6までの5つの中小規模の地震に対しても断層すべりインバージョン解析を実施した結果、大地震から小規模地震に至るまでの、破壊成長過程の詳細を捉えることに成功した。それらのモーメントレート関数を比較すると、M1.7からM4.6までの地震のものは互いに相似な釣鐘状の形であったのに対し、M6.0の地震は破壊の自己相似性から期待されるものよりピーク値が低く、破壊が終わるまで3倍近くの時間がかかっていた。M1.7からM4.6までの地震では、破壊継続時間の半分程度でピークを迎えていることから、前半を「成長期」、後半を「衰退期」と名づけた。一方、これらの6つの地震の累積モーメント関数は、成長期において、共通の法則:M_o(t)=2×10^<17>t^3に沿って成長していることがわかった。時間の3乗に比例する成長は、破壊成長の自己相似性を示唆している。マグニチュードにして約4、地震モーメントにして6桁にわたって共通の法則が見出せたことから、震源における破壊が、大地震でも微小地震でも同じように成長しているということが示唆される。これは即ち、震源による破壊過程の途中だけを見ていても、最終的に大地震になるのか中規模ないし微小な地震で終わるのかどうかわからないということを意味する。なお、M6.0の地震については、動的破壊開始後1秒まではこの共通破壊成長則に乗るのだが、1秒から後は地震モーメントが時間のほぼ1乗に比例する成長に変わる。これは、地震発生層の厚みによって、深さ方向の破壊域の幅が制限されたことによる影響であると考えられる。モーメントレート関数の違いも、この影響によるものであると考えられる。本研究は、時間依存性の入った破壊成長のスケーリング則を提案した初めての例であり、それによって震源の物理を明らかにする有用な手がかりを数多く手に入れることに成功した。
不純物含有スクラップ剤を利用した高性能合金リサイクルプロセスの開発

不純物含有アルミニウムスクラップの連続鋳造実験では、実験用小型連続鋳造機を試作した。この試作機で代表的な鋳造合金であるAl-Si合金を用いて超音波付加連続鋳造のための基礎データ収集実験を行った.連続鋳造鋳塊は組織制御が不完全のため,溶湯温度、引き下げ速度や金型形状についてさらに検討した.また,超音波付加連続鋳造として,新たに傾斜する超音波振動ホーン上を凝固過程の溶湯を流下させることで,初晶が晶出する液相線を通過時の付加で微細粒状化材の創製に成功した.アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの粉末化は,溶湯の粘性や過熱度の設定の問題から作製が難しい.そのためアトマイズガスジェットへ溶湯を供給するノズルの設計変更をして平均粒径50μmの粉末の創製に成功した.不純物含有アルミニウムスクラップの連続鋳造実験では、実験用小型連続鋳造機を試作した。この試作機で代表的な鋳造合金であるAl-Si合金を用いて超音波付加連続鋳造のための基礎データ収集実験を行った.連続鋳造鋳塊は組織制御が不完全のため,溶湯温度、引き下げ速度や金型形状についてさらに検討した.また,超音波付加連続鋳造として,新たに傾斜する超音波振動ホーン上を凝固過程の溶湯を流下させることで,初晶が晶出する液相線を通過時の付加で微細粒状化材の創製に成功した.アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの粉末化は,溶湯の粘性や過熱度の設定の問題から作製が難しい.そのためアトマイズガスジェットへ溶湯を供給するノズルの設計変更をして平均粒径50μmの粉末の創製に成功した.本研究では、アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの利用を目指し、Al-Si合金中に鉄が加わることで生成する金属間化合物を調べるとともに、この金属間化合物について凝固時に超音波振動を付加して、形状を制御することを目的とした。超音波などのエネルギーを与えることにより、針状成長する組織を塊状組織にするなどの凝固組織制御を行い、強度低下を引き起こす相を耐熱性などの特性向上因子として利用する。また、超音波振動は凝固時、特に初晶が晶出する液相線を通過時の付加が微細粒状化に効果が高いことから連続鋳造することで効率よく高品質の合金が製造できる。そのため、微細組織を持つアルミニウム合金連続鋳造法の確立を目指す。不純物含有アルミニウムスクラップの凝固組織制御研究では、超音波振動凝固組織制御装置を用い、アルミナるつぼ中に試料を入れ、凝固時に超音波振動を導入し初晶の脆い金属間化合物の形状制御法を確立した。不純物含有アルミニウムスクラップの連続鋳造実験では、本年度に実験用小型連続鋳造機の設計を行い,部品を購入して試作機を自作した。本研究では、アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの利用を目指し、Al-Si合金中に鉄が加わることで生成する金属間化合物を調べるとともに、この金属間化合物について凝固時に超音波振動を付加して、形状を制御することを目的とした。この試作機で代表的な鋳造合金であるAl-Si合金を用いて超音波付加連続鋳造のための基礎データ収集実験を行った.簡易溶融金属の供給装置を用いての連続鋳造鋳塊は試作できたが組織制御が不完全のため,小型連続鋳造機のホットトップ鋳造法について上部電気炉を試作した.超音波付加連続鋳造は,初晶が晶出する液相線を通過時の付加が微細粒状化に効果が高いことから,溶融金属の温度や振動を処理するホットトップ部の形状などを検討した.アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの粉末化は,溶湯の粘性や過熱度の設定の問題から作製が難しい.そのためアトマイズガスジェットへ溶湯を供給するノズルの設計変更を検討した.本研究では、アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの利用を目指し、Al-Si合金中に鉄が加わることで生成する金属間化合物を調べるとともに、この金属間化合物について凝固時に超音波振動を付加して、形状を制御することを目的とした。この試作機で代表的な鋳造合金であるAl-Si合金を用いて超音波付加連続鋳造のための基礎データ収集実験を行った.連続鋳造鋳塊は組織制御が不完全のため,溶湯温度、引き下げ速度や金型形状についてさらに検討した.また,超音波付加連続鋳造として,新たに傾斜する超音波振動ホーン上を凝固過程の溶湯を流下させることで,初晶が晶出する液相線を通過時の超音波振動付加で微細組織材の創製に成功した.アルミニウム合金中に鉄などの不純物が大量に入ったスクラップの粉末化は,溶湯の粘性や過熱度の設定の問題から作製が難しい.そのためアトマイズガスジェットへ溶湯を供給するノズルの設計変更をして平均粒径50μmの粉末の創製に成功した.
葉緑体NDH複合体の生化学解析

葉緑体NDH複合体は、光化学系Iサイクリック電子伝達を触媒し、大腸菌のNDH-1複合体と類似している。しかしながら電子供与体(大腸菌においてはNADH)結合サブユニットは未知であり、電子供与体も不明である。NDHに触媒されるサイクリック電子伝達経路の解明には、NDH複合体の全サブユニット構成の解明が必須である。我々はblue-native電気泳動により、チラコイド膜においてNDH複合体が光化学系Iと超複合体を作ることを明らかにした。また、超複合体のプロテオミクス解析によりそれを構成するサブユニットについて詳細な情報を得た。さまざまな変異株のバックで詳細なサブユニットの安定性解析を行ったところ、葉緑体NDH複合体は4つのサブコンプレックスからなり、そのうち二つはシアノバクテリアの複合体に保存されているが、残りの二つについては、葉緑体に特異的であった。このことは葉緑体NDH複合体がシアノバクテリアの複合体とは異なる機能を持つ可能性を示唆している。また、マイナーなLHCI分子種が、NDHとPSIの超複合体の形成に必須であることを明らかにした。このLHCIがないとNDH複合体はおそらくモノマーで存在し、部分的に安定性を欠いた。しかし、チラコイド膜でのフェレドキシン依存のプラストキノン還元活性は大きく減少し、このLHCIを欠く変異株は、もう一つのサイクリック電子伝達を欠くpgr5の変異株バックで、著しい光合成の異常を示した。このことは、NDHと光化学系Iの超複合体形成が、in vivoでのサイクリック電子伝達活性に必須であることを示している。我々の結果は、NDHと光化学系Iの超複合体の内部での電子移動の可能性を示している。葉緑体NDH複合体の活性を欠くシロイヌナズナcrr23変異株を単離解析した。CRR23はシアノバクテリアのNdhLと相同生を示すが、膜貫通ドメインを一つ多く持つ。CRR23はNDH複合体の蓄積に必須で、またNDH複合体もCRR23の蓄積に必須であった。CRR23はNdhHとBN-PAGEで共同を共にした。CRR23はNDH複合体のサブユニットでシアノバクテリアのNdhLのオルソログであると結論した(Shimizu, et. al.,2008)。NDH複合体は、BN-PAGEで1000kDaを越える巨大な複合を形成する。この複合体は、PSIのサブユニットを含み、NDH複合体を欠く変異株では、この複合体のバンドは低分子側にシフトする。さらに、ショ糖密度勾配遠心により、NDH複合体はPSIと超複合体を作ることを明らかにした。またNDH複合体はエチオプラスト内に単体として存在するが、光照射後48時間以内にPSIと複合体を形成した。
最重度身体障がい者のフィットネス向上と車いすダンスムーブメント

平成30年度における「最重度身体障がい者フィットネス向上と車いすダンスムーブメント」の最大の成果は、最重度身体障がい者が生き生きと活動している様子を含めた、車いすダンス紹介DVDを作成できたことである。前回の科研費(平成25年平成28年度)では、重度身体障がい者の車いすダンス方法について、研究で得られたエビデンスも取り入れながらDVDを作成した。しかし、そのDVDは車いすダンスの基盤が確実にあるところには有効だったが、普及と実践においては課題の残るものとなった。今回は、その反省を踏まえて、年間を通しての実践現場での様子、特に重度身体障がい者と最重度身体障碍者および健常者の子どもから高齢者まで、加えて知的障がい者などと共にダンスを楽しむ映像をふんだんに取り入れ、車いすダンスが私達全てにとって、とても身近な存在であり、取り組みやすいユニバーサルスポーツ&レクリエーションであることを前面にだすことができた。多様な場での車いすダンスの取り組みの積重ねを元に、映像作成者と議論を重ね、より進化したDVDは12分間というコンパクトなものにまとめることができた。年度末に作成できた本DVDは、現在、普及と実践に積極的に取り組む可能性のある施設、団体、学校に配布しており、そのDVDによって、今年度の実践活動のオファーが入り始めているというのが現状である。また、現在は重度身体障がい者の車いすダンスを実践したいと希望する施設や学校に、身体活動やスポーツへの参加の程度および当事者等の意識に関する聞取り調査の内容も検討している。最重度身体障がい者が中心であり、かつ車いすダンスの楽しさが伝わるDVDの作成は、2019年度前半を予定していたので、その点では予想よりも順調に進んでいる。しかし、最重度の障がい者が通所あるいは入所する施設へのアプローチは、始まったばかりなので、作成したDVDをより効果的に使用し、数を増やしたいと考えている。現在、作成したDVDをピックアップした施設および学校(特別支援学校等)に郵送している。車いすダンスに興味も持ち、連絡がとりあえるようになったところに対して、今後のかかわり方を交渉している。今のところ、施設を中心に重度身体障がい者の車いすダンスが実践および継続できる可能性のある所は、愛知県、静岡県、長野県、山形県など、確実に増えている。今後は北海道や沖縄まで、後押しできる施設や学校をさらに広げる予定である。2019年度は、地域に根差した活動の中核となる場所の地固めをしていきたい。2017年度は当初の計画通り、伊豆医療センターにて青年期の重度身体障がい者のダンス方法を講習することができた。参加者は2016年度に実験的に行った講習よりも増え、かつGMFCS LevelVの者も生活指導員や看護師、家族らと積極的に参加してくれた。しかし、重度の心身障がいのある人たちの心拍数と呼気ガス分析を行うにあたって、インフォームドコンセントが取りにくく、結果、車いすダンス中の身体活動量を客観的に測定することができなかった。その代わりに、講習後に詳細なアンケート調査を実施し、講習中の個々人の参加意欲、顔の表情、欲求・安心・拒否等の反応をサポーターに記録してもらった。さらに車いすダンスの活動を支える人たちの率直な意見もアンケート形式で回答してもらい、代表者には面談にて多様な角度から聞き取り調査を行った。これらの資料を今後まとめていく予定である。また、車いすダンスムーブメントとして、2017年度はタイとインドネシアで重度身体障害児とその家族(主に母親)に車いすダンスの方法を提供し、継続的に活動ができるように支援した。特にタイでは3回実践し、そのうちの1回はタイで初めての車いすダンスキャンプとなり、キャンプの様子と本研究のこれまでの成果も含めて新聞にも大きく取り挙げられた。その結果、タイでは母親のリーダーを中心として車いすダンスを定期的に行うグループが生まれ、インドネシアでは障害児財団の中で定期的に車いすダンスの実践がなされ、2018年度にキャンプを実施する計画にまで発展した。重度のアテトーゼ痙直型脳性麻痺者の運動中における酸素摂取量を測定することはできなかったものの、障害児の通所施設において多くの重度心身障がい児に車いすダンスを提供し、その方法をサポーターに学んでもらい、継続して実践する土台ができた。またアンケート調査によって個々の障がい児の車いすダンス中の様子が視覚化された。さらに、タイやインドネシアの重度の障がい児とその家族に対しても車いすダンスを提供することができ、それが継続的な発展を見せ、新たな展開を期待できるようになったから。

年度末に作成できた本DVDは、現在、普及と実践に積極的に取り組む可能性のある施設、団体、学校に配布しており、そのDVDによって、今年度の実践活動のオファーが入り始めているというのが現状である。また、現在は重度身体障がい者の車いすダンスを実践したいと希望する施設や学校に、身体活動やスポーツへの参加の程度および当事者等の意識に関する聞取り調査の内容も検討している。最重度身体障がい者が中心であり、かつ車いすダンスの楽しさが伝わるDVDの作成は、2019年度前半を予定していたので、その点では予想よりも順調に進んでいる。しかし、最重度の障がい者が通所あるいは入所する施設へのアプローチは、始まったばかりなので、作成したDVDをより効果的に使用し、数を増やしたいと考えている。呼気ガス分析を行うことに固執せず、多様な角度から重度アテトーゼ痙直型脳性麻痺者に車いすダンスを提供する。その蓄積が日常生活に安定して車いすダンスが定着できるであろうと考えた。よって今後は車いすダンスが安定的に定着するために必要なアプローチ方法を構築し、車いすダンスの導入によってのメリットをさらに詳しく調査していきたい。また、重度障がいのある子どもたちの心身への影響を他の評価方法で測れるかどうかを検討する必要があるので、それらの方法についても積極的に探っていきたい。現在、作成したDVDをピックアップした施設および学校(特別支援学校等)に郵送している。車いすダンスに興味も持ち、連絡がとりあえるようになったところに対して、今後のかかわり方を交渉している。今のところ、施設を中心に重度身体障がい者の車いすダンスが実践および継続できる可能性のある所は、愛知県、静岡県、長野県、山形県など、確実に増えている。今後は北海道や沖縄まで、後押しできる施設や学校をさらに広げる予定である。2019年度は、地域に根差した活動の中核となる場所の地固めをしていきたい。2017年度は、当初予定していた国内での活動に加えアジアでの活動も繋がりがあるということから実施することになった。具体的には、タイおよびインドネシアの最重度身体障がいのある子どもたちのQOLの向上を目指して、車いすダンスを実践した。さらに現地に根差した活動として定着するための方法を現地スタッフと話し合い、また当事者の家族への聞取りおよびアンケート調査を実施して構築していった。そのため海外渡航数が予定よりも2回増え、2018年度の研究費の一部を使用させて頂くこととなった。研究が順調に進み、翌年度に作成する予定だった車いすダンスDVDを、2018年度に作成することが可能になったため、次年度の分を前倒しで必要な分だけ申請したから。もともと、今年度に使用する額を少し早く使用させて頂いただけなので、早くDVDが完成した分で今年度における作業も早めに進めることができるようになった。ゆえに当初の使用計画を大きく変更することはないまま進めることができる。
円盤及び円筒内に閉じ込められた渦糸系の示す新規物理現象

コルビノディスク(CD)や円筒という特異な幾何学配置に閉じ込められた超伝導渦糸系の示す,駆動力増大に伴う動的状態変化と,これらの系を舞台にした新しい相転移・ゆらぎ現象の探索と解明を目的として研究を進めた。(1)これまでにCD形状の厚いアモルファス(a-)Mo_xSi_<1-x>超伝導膜を用いて,半径方向に歪み力をかけて回転運動させた渦糸グラス系のダイナミクスを調べてきたが,(従来の予想に反し)駆動力の増大と共に,剛体回転を経ず,プラスチックフローから液体的フロー回転への状態変化を示す電圧及び電圧ノイズの上昇を観測した。本研究では,a-Mo_xSi_<1-x>膜よりピン止めが弱く,モードロック共鳴により渦糸格子を確認したa-Mo_xGe_<1-x>膜のCD試料を用い,同一半径上の2つの電圧端子(内側:V_<12>,外側:V_<23>)により渦糸格子系のダイナミクスの空間依存性を調べた。その結果,やはり剛体回転は観測されず,内側から外側に向かってプラスチックフローが広がっていくことがわかった。V_<12>/V_<23>の磁場依存性を調べると、低電流においては,静的なピン止め力を反映した臨界電流のピーク磁場付近においてV_<12>/V_<23>がピークをもつのに対し,高電流においては,より高磁場側でV_<12>/V_<23>がピークをもった。これは`動的ピーク効果'とも呼べる現象である。この結果は,低速で回転運動している渦糸は静的なピン止め力を感じ,高速で回転運動している渦糸は動的なピン止め力(動摩擦力)を感じていることを反映したものである。(2)つぎに、CDのマイスナー相において見出した,一定電流下での自発的電圧振動のメカニズムを解明するため,回転運動する渦糸-反渦糸系の速度(電圧)の空間(半径)依存性を調べた。その結果、渦糸運動による電圧パルスの立ち上がりは内側がわずかに早いことがわかった。また、渦糸系に「一様な力」がかかる円筒状試料では、明確な振動波形が見られないことがわかった。これらの事実は、「閉じ込め」だけでなく「歪み力」が、この振動現象に重要な役割を果たしていることを示している。
高温領域における無機絶縁材料沿面での部分放電発生とその影響に関する研究

無機絶縁材料の高温領域における部分放電発生、電力機器の高温動作に関する効果のシミュレーションによる検証、直流についての高電圧絶縁特性、誘電材料としての高温特性、を中心に様々な側面からの基礎研究を実施した。結果の概要を以下にまとめる。(1)数種類のセラミックスについて沿面での部分放電発生状況を調べた。電圧および温度上昇に伴う放電電荷量の増加はある値以上で局所的なコンダクタンスの増大によって飽和傾向を示す。試料の熱伝導率が高いほど飽和が現れる温度が高く、放電と熱との密接な関連が示唆された。(2)高温絶縁の応用として耐熱絶縁材の適用による電動機出力密度向上の効果を検討し、耐熱温度400°C程度までは出力密度が著しく高まるが、それ以上では飽和して大きな効果がないことを明らかにした。(3)直流高電圧を用いて500°Cを越える高温領域までの、窒素雰囲気中で円板状アルミナセラミックス絶縁材に関する種々の絶縁特性を測定した。放電開始電圧は温度上昇とともに低下する一方、最大放電電荷量は増加するものの、500°C以上で飽和傾向にあることがわかった。(4)BaTiO_3磁器の150°Cから300°Cにおける静電容量から導出された誘電率の測定値はCurie-Weissの理論から得られる値とほぼ一致しているが、400°C付近になると抵抗成分が容量成分より相対的に大きくなり抵抗体に近い物性を示すことが判明した。この原因は部分放電現象を含む電流の増加によって見かけ上の抵抗値が減少したためであると考えられる。無機絶縁材料の高温領域における部分放電発生メカニズムを解明することを目的に、交流電圧の位相(φ)、放電電荷量(q)、放電発生頻度(n)を三次元統計処理するためのプログラムを作成した。また、この展開として電圧および温度などのパラメータに対する統計処理を可能として、計測装置を構築した。本装置を用いて、数種類のセラミックスについて沿面での部分放電発生状況を調べたところ、主に以下のことが明らかになった。(1)電圧および温度上昇に伴う放電電荷量の増加はある値以上で局所的なコンダクタンスの増大によって飽和傾向を示す。(2)試料の熱伝導率が高いほど飽和が現れる温度が高く、放電と熱との密接な関連が示唆される。(3)絶縁破壊に至る直前の放電量は電圧や温度に関わらずほとんど同一の値であり、放電量そのものが破壊への影響が大きいと推測される。以上の他、高温絶縁の応用として、耐熱絶縁材の適用による電動機出力密度向上の効果を検討し、耐熱温度400°C程度までは出力密度が著しく高まるが、それ以上では飽和して大きな効果がないことを明らかにした。500°Cを越える高温領域での直流高電圧に関する絶縁特性を評価するための基礎検討として、絶縁抵抗および部分放電を測定するための電極を試作し、窒素雰囲気中で種々の絶縁特性を測定した。供試試料として直径100mm厚さ1mmの円板状アルミナセラミックス絶縁材を用いた。以下に結果の概要をまとめる。(1)沿面距離10mmで放電開始電圧は4.6kVであったが、温度上昇とともに低下し700°Cでは3.9kVであった。最大放電電荷量は増加するものの、500600°Cに比べ600700°Cで大きな変化はなかった。(2)供試試料では部分放電がほとんど沿面で発生し、バルク内からの放電は測定できないレベル以下であった。(3)部分放電は時間に対してランダムに発生するが、ある程度のサイクリック特性がある可能性が観測された。以上のように高温下での直流高電圧絶縁特性について測定例は得られたものの、さらに高電圧が印加できるような電極形状のさらなる工夫および放電パターン統計処理の必要性が結果として導かれた。SiC等超低損失半導体パワーデバイスの応用にあたり、絶縁機能を含む高温動作での各種電気素子の開発が急務な状況となっている。SiCパワーデバイスが400°Cといった高温で動作した場合、フィルタなどを構成する電子部品もほぼ同温度になることが予想される。

しかし、現在の電子部品はそのような高温での使用を想定されていない。特にコンデンサに用いられる誘電体の高温における誘電特性はほとんど測定されていない。そこで、BaTiO_3磁器の誘電率および直流抵抗を測定しオシロスコープで電流波形の変化を観察することにより高温領域における誘電体の特性を調べた。150°C400°CにおけるBaTiO_3磁器の誘電特性を測定し、以下のような知見を得た。(1)150°Cから300°Cにおける静電容量から導出された誘電率の測定値はCurie-Weissの理論から得られる値とほぼ一致している。BaTiO_3磁器は300°C付近まで誘電体としての物性を維持するが400°C付近になると。抵抗成分が容量成分より相対的に大きくなり抵抗体に近い物性を示すことがわかった。(2)BaTiO_3磁器の直流抵抗は50°C250°C付近で温度に対し指数関数的に減少するが、250°Cから350°C付近においては減少の割合が小さくなり、350°Cから400°Cで再び指数関数的に大きく減少する。この原因は部分放電現象を含む電流の増加によって見かけ上の抵抗値が減少したためであると考えられる。
小学校外国語活動における書くことを取り入れた絵本型カリキュラムの開発

《研究内容と方法》1台湾において日本の小学校に使用可能な絵本の収集(11月)。2台中市内の小学校等で授業を参観、同校付属図書館での観察・調査(11月)。3国内の小学校での研究会等の紀要や資料を参照し、書くことを取り入れた活動が可能な英語絵本とそのCan-Doリストの候補を選定する(11月)。4国内の中高等学校で公開されているCan-Doリストを参照し、書くことを取り入れた活動のCan-Doリストを選定する。5絵本型カリキュラムを勤務校と協力校にて授業実践を行いICレコーダーで児童の発表等を録音し、到達度やCan-Doリストの加筆・修正を行う(12月)。6上記で得られた結果をもとに、書くことを取り入れた絵本型カリキュラムとCan-Doリストを作成して地区の小学校教員に配布し、使用可能性に関するフィードバックをアンケート調査による実施。《研究の成果》Graded Readersを中心に作成した一覧表には、あらすじ・繰り返しのある表現・書くことを取り入れた活動例・活動に沿ったCan-Doリストを示した。日記を作成して紹介したり、絵本に出てくる登場人物や繰り返しのある英語表現を使って3ヒントクイズを行ったりする課題を与えて活動した。児童は、クイズの答えやヒントの一部を書くことで文字の負担が減り、意欲を継続させて活動できた。市内の小学校教員によるアンケート調査等では、これらの絵本を使用した活動とその活動のCan-Doリストを一覧表に付加したことで、課題解決型外国語活動をしていない教員でも、書く活動を取り入れてみたいと答えた教員が多かった。「ぜひ、カリキュラムに取り入れてみたい」という意見があるなか、依然として書くことに抵抗示す意見があり、国語科の中学年で学習するローマ字との関連性をどのように結びつけるかが課題として挙げられた。さらに、児童の書字指導において小文字のr, h, nの混同が見られた。書くことについて現段階では正式に指導されていないが、絵本型の活動を軸として活動内容を具体的に示し、アルファベットの音韻認識を育てながら文字指導を徐々に始めていく時期に入ってきている。
学校現場に残された授業映像記録のディジタルアーカイブ化支援ツールの開発

研究目的学校教育現場にビデオテープなどで保存されている映像記録は、学校の統廃合や再生機器の生産中止などにより廃棄されたり、散逸するという状況が多く見られてきている。これらの映像をデジタル化し、映像データベースとしてネットワークを介し利活用しやすいデジタルコンテンツとする。ネットワークでの利用には、第三者によるデータの流出や、コンピュータ・ウィルスなどによるデータの拡散・障害などのセキュリティー面にも注意を払わなければならない。そこで本研究では、教育資産であるアナログデータをデジタル化する方法とデジタル化したデータのオンデマンド配信する方法を開発し、さらにそれらをマニュアル化した教師支援のためのプログラムを作成することを目的とする。研究方法ビデオ映像のデジタル化には、現有のVTRと購入したブルーレイレコーダと接続しデジタルに変換し、ブルーレイやDVD-Rに保存した。また、音声データは、コンピュータでデジタル化した。これらのコンテンツをネットワークからいつでも参照することが出来るようにオープンソースソフトのfreeNASをインストールしたNASサーバと既存のストリーミングサーバに、これらのデジタルデータを保存した。これらのデータには、アクセス制限を設けセキュリティー面での安全性を確保した。データベースも構築し検索しやすくした。研究成果ビデオ映像のデジタル化は、VTR等とブルーレイレコーダを使用することにより非常に簡単にできる。NASサーバとストリーミングサーバの違いはコンピュータにキャッシュが残る残らない、同時アクセス数の多少、高品質なコンテンツの配信が出来る出来ないなど、それぞれの長所短所を状況によって使いこなすことにより学校現場では、有用な映像音声のデータベースが出来ることがわかった。これらの手順をテキスト化しマニュアルを作成した。
日本思想からみた正義・公正観念:社会心理学的検討

現代日本人の伝統的価値を測定するために、我々は、仏教、儒教、神道・国学に含まれる人生観、世界観、処世観などを抽出して130項目から成る尺度試案を作成した。因子分析によって信頼性の高い因子を抽出して、それらに高負荷の76項目から成る伝統的価値尺度(JTVS)を作成した。これは仏教4次元(輪廻と法力、修身と慈悲、厭世主義、空と超俗)、儒教4次元(忠孝と義務、天意・天命、恥と世間、賢君思想)、神道・国学6次元(社会的調和、相対主義、集団的功利主義、楽観主義、ものの哀れ、歴史の内発性)から構成されるものである。これらの伝統的価値がどのような属性を持つ人たちに支持されているのかを調べるために、全国7地区から成人2400名を無作為抽出して郵送法による社会調査を実施した。961名から回答を得た(回収率40.0%)が、その分析結果は、社会的に恵まれない境遇にある人ほど、即ち、低学歴、低収入、無職の人たちが伝統的価値を強く支持するという傾向を示した。この結果に対する一つの解釈は、恵まれない人たちが不遇な現状に対する個人的責任を軽減するために、超人間的力の作用や集団優先規範を強調するというものである。別の解釈は逆の因果関係を仮定するもので、伝統的価値を強く持つ人たちは個人的達成志向が低いと仮定するものである。そうした人たちは、学業や職業上の成功を目指すアスピレーションが低いので、社会的上位移動が少ないという可能性がある。政治的態度との関連では、自民党支持者は社会秩序を優先する儒教的価値を、社民党支持者は周囲や自然との調和を求める脱近代的価値を支持する傾向があった。共産党支持者は全般的に日本の伝統的価値に対して拒否的で、民主党支持者の反応は平均的で特徴がみられなかった。日本人の価値観や社会的行動に影響を与えてきた伝統的思想として、神道、仏教、儒教に注目し、それらにおいて正義・公正観念がどのように論じられてきたかを明らかにすることを目的に、文献調査を行った。これを通して、まず、各思想の主要概念を抽出したところ、儒教については善悪・正義、政治・治世、世界観など6概念、仏教ついては人生観、世界観、処世訓などに関わる13概念、神道についてはもののあわれ、和と縁、古道・楽観主義など10概念が得られた。このほか、日本思想の重要な研究者である相良亨が上げた超越者の否定、死の穢れ、死の美化の3概念、丸山真男の指摘した活動・作用の神化、集団的功利主義、真情の純粋性の3概念、源了圓の論じた義理の6概念、それに明治の教育勅語で強調された臣民思想も伝統的思想を成すものとして取り上げた。次に、現代の日本人が、これら伝統的思想をどの程度支持しているかを明らかにするために、上記の諸概念を測定する項目を作成して日本伝統思想尺度の試版を試みた。仙台市に居住する成人680名を無作為抽出し、郵送調査によってこの尺度に6段階評定で回答を求めた。予備的分析ではあるが、(1)儒教概念のうち政治・治世、人間関係に関する概念はやや支持された、(2)仏教概念の中では、無常観と処世訓の一部の支持率が高かった、(3)神道の心情(はかなさ、もののあわれ)や人間関係(和と縁)に関わる概念は比較的支持された、(4)丸山真男の諸概念の比較的支持されたが、集団的功利主義は低かった、(5)源了圓の義理概念は総じて中程度の支持だった。全体としてみると、伝統的思想のかなりの部分が回答者によって一定程度支持されており、調査結果は、それらが現代日本人の価値観とまったく異なるものではないことを示している。日本人の価値観や社会的行動に影響を与えてきた伝統的思想として、神道、仏教、儒教について、前年度は文献調査によって各思想の主要概念を抽出した。現代日本人がこれらの諸概念をどれくらい支持しているかを調べるために、前年度には仙台市に居住する成人211名を対象に、本年度は規模を拡大し、全国7地域の成人約800名(現在、調査継続中)を対象に社会調査を行った。その結果、儒教の「人間観(1)生得的善性」「処世訓(1)賢君」「処世訓(3)義務と責任」、仏教の「人間観(1)人生は苦」「人間観(3)はかなさ」「世界観(1)諸行無常」「処世訓(3)慈悲と寛容」、神道・国学の「人間観(2)もののあわれ」「人間観(3)真心・実情」「人間観(4)心情の純粋性」「世界観(2)超越者の否定」「処世訓(7)状況主義」などの支持度が高かった。これら高支持概念には「関係価値」「社会価値」「人生観」という3つの共通テーマが含まれている。「関係価値」は2種類の価値観から成り、ひとつは人への優しさ、寛容性、友好を強調する関係調和、他方は義理や孝行などを強調する関係義務である。「社会価値」は社会や歴史に対する3種の認識・対処から成る。それは(1)(日本)社会の変動に対する素朴な信頼とそこから派生する楽観主義・消極主義、(2)絶対的原理を否定する状況主義、(3)それに公益・集団利益優先、社会貢献、立場や身分に相応しい生き方を徳是とする階層的価値規範などの集団主義である。

最後に、「人生観」の中核は仏教思想で、生きることの苦しみと煩悩を強調する厭世主義とすべては空しいとする無常観からなる。現代日本人の伝統的価値を測定するために、我々は、仏教、儒教、神道・国学に含まれる人生観、世界観、処世観などを抽出して130項目から成る尺度試案を作成した。因子分析によって信頼性の高い因子を抽出して、それらに高負荷の76項目から成る伝統的価値尺度(JTVS)を作成した。これは仏教4次元(輪廻と法力、修身と慈悲、厭世主義、空と超俗)、儒教4次元(忠孝と義務、天意・天命、恥と世間、賢君思想)、神道・国学6次元(社会的調和、相対主義、集団的功利主義、楽観主義、ものの哀れ、歴史の内発性)から構成されるものである。これらの伝統的価値がどのような属性を持つ人たちに支持されているのかを調べるために、全国7地区から成人2400名を無作為抽出して郵送法による社会調査を実施した。961名から回答を得た(回収率40.0%)が、その分析結果は、社会的に恵まれない境遇にある人ほど、即ち、低学歴、低収入、無職の人たちが伝統的価値を強く支持するという傾向を示した。この結果に対する一つの解釈は、恵まれない人たちが不遇な現状に対する個人的責任を軽減するために、超人間的力の作用や集団優先規範を強調するというものである。別の解釈は逆の因果関係を仮定するもので、伝統的価値を強く持つ人たちは個人的達成志向が低いと仮定するものである。そうした人たちは、学業や職業上の成功を目指すアスピレーションが低いので、社会的上位移動が少ないという可能性がある。政治的態度との関連では、自民党支持者は社会秩序を優先する儒教的価値を、社民党支持者は周囲や自然との調和を求める脱近代的価値を支持する傾向があった。共産党支持者は全般的に日本の伝統的価値に対して拒否的で、民主党支持者の反応は平均的で特徴がみられなかった。
大規模超高強度レーザー生成電子・陽電子プラズマの科学

超高強度レーザー装置を用いた相対論的電子陽電子プラズマの研究をリバモア研の実験家H. Chenと行い陽電子発生の最適化などおこなった。理論・シミュレーション手法によりその役割を遂行した。実験は阪大のLFEX超高強度レーザーを用いておこない、論文化した。同時に、Chen博士の方法では対生成の効率が極めて悪いためプラズマのサイズがデバイ長程度にしかならないことから、近未来の24-26ワットのレーザーによる真空崩壊の物理、特に非線形QED効果について理論研究を行った。真空崩壊では約30%程度のレーザーエネルギーが対生成に使われる可能性があり、ガンマ線バーストなどの模擬実験が可能となることを示した。「大規模超高強度レーザー生成電子・陽電子プラズマの科学」の平成23年度の実績は1.真空崩壊をシミュレーションする2次元のQED-Plasmaコードの開発2.阪大激光XII号LFEXレーザーを用いた米国リバモア研のHui Chen博士達との共同実験。3.実験の解析である。(1)については粒子コードに制動放射とBethr-Heitler過程をMonte-Carlo法で導入し、シミュレーションが出来るようになった。レーザーの伝搬もプログラムに入れ、レーザー照射から高エネルギー電子生成、陽電子の発生までをシミュレーション出来るようになった。(2)については、3月に米国の3名と一緒に実験を行った。現在、シミュレーションの完成を待って、(3)の解析に移行しようとしている。(4)についても議論した。25年度は、レーザー装置の不具合の関係で、米国リバモア研との共同実験は実施できなかった。しかし、シミュレーション・コードの方で大きな進展があった。今までは実験に対応した金などのhigh-Z物質内での様電子の発生のシミュレーションが主であったが、真空中での量子電磁力学の効果をコードに取り込み、米国SLACで行われた電子ビームと超高強度レーザーとの相互作用による様電子の生成について、実験の説明をする事に成功。また、真空中での荷電粒子の輻射減衰に伴うγ線とレーザー光子とのBreit-Wheleer processによる様電子の連鎖的生成が怒る条件を明らかにした。電子・陽電子生成の実験を米国リバモア研のDr. H. Chenらの参加で阪大にて行った。実験の解析を行い、実験解析に必要な物理過程は組み込むことが出来た。このとり組みは中国北京のIAPCMの研究者徒の共同研究も実施した。大出力超高強度レーザー装置を用いた相対論的電子陽電子プラズマの研究を米国リバモア研の実験家と共同で行った。私達はレーザー実験の物理過程の解析や陽電子発生の最適化などおこなった。この実験は私たちが2002年にシミュレーション研究を論文に掲載した内容のスケール則を実験で得るというもの。私たちは理論・シミュレーション手法によりその役割を遂行した。同時に、米国Chen博士の方法では対生成の効率が極めて悪いためプラズマのサイズがデバイ長程度にしかならないことを理論的に示した。近未来、欧州で建設が予定されているELIレーザーによる10の24-26平方ワットのレーザーによる真空崩壊の物理、特に非線形QED効果とBreit-Wheeler効果について理論研究を行った。真空崩壊では約30%程度のレーザーエネルギーが対生成に使われる可能性があることを理論的に指摘。実験室宇宙物理学は近い将来高エネルギー宇宙物理学の模擬実験を可能にするであろう事を示した。プラズマ科学としては「相対論的非線形プラズマ物理学」という新しい分野の創世の可能性を示し、また、QEDプラズマ物理学というプラズマ物理と素粒子物理の橋渡しを担う分野の創世を示した。まずは、近未来のガンマ線バーストなどの模擬実験が可能となることを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ科学26年度が最終年度であるため、記入しない。申請段階では特任研究員のベテランと共同でコード開発をしようとしたが、本科研費採択年度に広島大学へ移籍した。そこで、急遽、新人を確保したが、その間の半年間にスタートの遅れがあった。その反面、阪大で共同実験が出来るという、当初、予期しなかった実験も行うことが出来た。実験の方はトラブルなどで、当初予定していた回数はこなしていないが、物理統合型のシミュレーション・コードの開発が予定以上に進展している。シミュレーションのプログラムは実験を解析できるレベルに達している。まだ、他のコードとの比較や実験データとの詳細な比較がのこる。上記の(1)(4)を続けて行く。今年度は(3)の実験解析が出来るコードを前半で完成させ、過去の沢山の実験解析を行い、論文化する。26年度で本事業は終了である。陽電子生成に関する実験については、阪大での実験を可能な限り実施。

その成果を、現在、米国リバモア研で制作中のNIF-ARCというさらにエネルギーが大きなレーザーでの実験につなげる。シミュレーション・コードで、超強強レーザーによる対生成シナリオの包括的な最適化を試みる。そして、同時に発生するγ線を利用した医療用の放射性元素製造などへの可能性も探る。QED効果による誘導的真空崩壊のプログラムを開発し、より効率よく陽電子が生成できるようにする。