hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血行力学的ストレス負荷に注目した脳動脈瘤増大機構の解析

くも膜下出血の原因疾患である脳動脈瘤の増大や破裂が低い血行力学的ストレス負荷状態や乱流と関連することが示唆される。本検討ではその分子機序を検証した。その結果、培養血管内皮細胞では低い血行力学的ストレス負荷および乱流負荷のもとでは炎症細胞の接着や遊走を制御する遺伝子群(MCP-1など)の有意な上昇が認められた。続いて、脳動脈瘤モデルラットを使用した検討ではMCP-1は脳動脈瘤形成とともに脳動脈瘤病変部の内皮細胞で発現誘導が生じその発現が脳動脈瘤の進展過程でも維持された。すなわち上記の圧負荷状態が炎症細胞浸潤を維持させている事が示唆された。致死的疾患くも膜下出血の主要な原因疾患である脳動脈瘤を対象とし、その増大機構を解明することを目的とし本検討を進行している。本検討においては、脳動脈瘤内の増大や破裂を来す部分では低い血行力学的ストレス負荷の状態でありかつ乱流が負荷されているという近年の血行力学的解析の結果に基づき、この流体力学環境において生じる脳動脈瘤増大の分子機序を明らかとすることを目指している。まずヒト脳動脈瘤病変部での流体解析を行った。結果、過去の報告通り脳動脈瘤内部では母血管と比し著明に低いずり応力状態であることを確認した。引き続き、ヒト初代培養頸動脈内皮細胞を入手し、この細胞を使用した実験を行った。まず、培養内皮細胞に流体解析から得られた圧を参考にずり応力および乱流を負荷した。コントロールとしては、シュミレーションで得られた母血管の圧に相当するずり応力負荷を行った。その後、負荷後の内皮細胞から精製したRNAを使用して低いずり応力負荷下および乱流の負荷下でコントロールである母血管と比較して変動を来す遺伝子群を同定するためのRNAシーケンスを行った。RNAシーケンスでは、解析に十分なリード数が得られマッピングを行った。その後、得られた遺伝子発現変動情報をパスウェイ解析などを含め解析した。結果、低ずり応力および乱流負荷のもとでは内皮細胞において細胞分裂・増殖関連遺伝子群が著明に発現亢進していること、炎症細胞の接着因子・遊走因子群の発現も亢進することが明らかとなった。また、この遺伝子発現亢進は定量的PCR法での検証でも再現性を持って確認された。くも膜下出血は、脳血管分岐部に形成される嚢状病変である脳動脈瘤の破裂により発症する死亡率が高い疾患である。今日までの申請者らの検討より、脳動脈瘤が脳血管分岐部に負荷される高い血行力学的ストレスにより誘発される脳血管の慢性炎症疾患である事が明らかとなってきた。しかし、主にヒト脳動脈瘤臨床症例の血行力学的検討から、一旦形成され増大過程にある脳動脈瘤や破裂した脳動脈瘤ではその内部は脳動脈瘤誘発時に認められる高い血行力学的ストレスとは異なり低い血行力学的ストレス負荷状態や乱流である事も明らかとなっている。上記のような予備知見に基づき、まず、ヒト未破裂脳動脈瘤臨床画像を使用し流体解析を行うことにより既報の通り脳動脈瘤の内部では正常な脳血管と比較して著明に低い血流ストレス状態(低いずり応力状態)であることを確認した。引き続き、初代培養ヒト頸動脈内皮細胞を使用して上記流体解析から得られた低いずり応力や乱流負荷下での内皮細胞での遺伝子発現プロファイル変容につきRNAシーケンス法で検証した。その結果、低ずり応力や乱流負荷のもとでは炎症細胞の接着や遊走を制御する遺伝子群の有意な上昇が認められた。続いて、脳動脈瘤モデルラットを使用し検証を行った。ここでは、マクロファージが脳動脈瘤の発生進展に重要であるという以前の知見に基づき、培養内皮細胞に誘導された遺伝子群からMCP-1を選択し免疫組織化学にて病変での発現パターンを検証した。結果、MCP-1は脳動脈瘤形成とともに脳動脈瘤病変部の内皮細胞で発現誘導が生じその発現が脳動脈瘤の進展過程でも維持された。以上の結果より、脳動脈瘤病変では血行力学的ストレスの負荷状況の著明なな変化にもかかわらずMCP-1の発現が内皮細胞で維持されそれによりマクロファージ浸潤とマクロファージに制御される炎症反応が病態形成進展過程で持続する事が示唆された。平成26年度では、当初の予定通り培養内皮細胞を使用した検討を行い、発現変動遺伝子群のプロファイル取得を成功裏に終了した。脳神経外科平成26年度の培養細胞の検討から明らかとなった低ずり応力および乱流負荷下で変動する各遺伝子につきモデル動物に誘発した脳動脈瘤病変での発現状況および病態形成時でのその推移を確認する。この目的のために、ラットモデルに誘発した脳動脈瘤病変を使用し免疫組織化学を中心にwestern blot法やPCR法も必要に応じ併用し検討する。

また、低ずり応力および乱流負荷下で内皮細胞の細胞分裂・増殖が亢進するという結果に基づき、ラットモデルに誘発した脳動脈瘤病変内の特に内皮細胞層での細胞増殖の有無および脳動脈瘤病変形成進展との相関を検討する。
舞踊技法の特性と伝承法に関する琉韓身体文化の比較

本研究は、申請者がこれまで着手してきた「琉球舞踊の総合的データベース構築事業」(動作単元データベースおよびオーラル・ヒストリー映像アーカイブ)で抽出した指標を用い、琉球舞踊と韓国舞踊との比較を企図したものである。今回、「韓国舞踊との比較」という新たな視点を導入することで、琉球舞踊の特性をより明確にするとともに、琉球と韓国双方の王朝期と近代期の舞踊技法の共通点と相違点の抽出を試みた。あわせて、近現代期に活躍した女性舞踊家による伝承法の成立・展開の過程を明らかにした。2013年度は、次の3点について研究を実施し国内外の学会および研究機関にて公表した。以下に概要を記す。1.【琉球・韓国の近代期の舞踊における「手巾」の象徴性と技法】琉球・韓国ともに近代期の舞踊に焦点をあて、共通に用いられる小道具「手巾」の象徴性と技法について調査した。その成果を比較舞踊学会大会シンポジウム(2013年11月30日、@東海大学)にて公表するとともに同学会誌に概要を執筆した。あわせて、本研究の結果およびそれを踏まえた現代舞踊を創作し共同研究者が所属する韓国・成均館大学校公開講座で発表した(2014年3月15日)。→『比較舞踊研究』第20巻:52-602.【琉球の近代舞踊にみる外来要素の導入】韓国の近代期の舞踊「新舞踊」では、日本のモダンダンスの影響で技法上でも洋舞的要素が強く反映しているという特徴が見られた。一方、琉球のほう舞踊全般に洋舞的要素は希薄であるが、伊良波尹吉作『南洋浜千鳥』という作品にバレエの技法が導入されていた。同作品が誕生した背景および作品分析を通して、琉球舞踊に外来の舞踊が取り入れられるプロセスの一端を明らかにした。→『文化人類学研究』第14巻:20-40他3.【琉球における武術と舞踊の比較研究】明治大学身体コミュニケーション研究所研究推進員、ソリドワル氏の協力を得て、琉球王朝尚家に伝わる武術「本部御殿手」と舞踊の比較研究を行った。その成果を日本スポーツ人類学会にて報告した(2014年3月28日@東京学芸大学)。今年度は、琉球舞踊と韓国舞踊の衣装や舞踊技法にみる共通点と相違点について、主に宮廷舞踊(古典舞踊)を対象に比較を行った。あわせて、琉球の宮廷舞踊の基層にある信仰や祭祀について大韓舞踊学会にて報告した。以下にその概要を記す。1.【琉球舞踊と韓国舞踊の二部式衣装の比較】服飾学等の先行研究から、中国の元代では消滅している二部式形態が琉球と韓国に見られ、琉球では上衣および下裳の形状もあらかた変化せず残存しているが、韓国では上衣丈の短化、袖口の細化、下裳のプリーツの消滅等の「変化」を伴っていることがわかった。このような衣装の変容の違いが舞踊技法とどのようにかかわるのか、次年度以後の課題として提示した。2.【宮廷舞踊における「袖を用いる技法」の比較】琉球舞踊では長く「垂れた袂」、とりわけ左袖の袂に、韓国舞踊では「ハンサム」と呼ばれる手を隠すための細長い袖に表現の重きを置いている。その背景にある両者の信仰、宗教、世界観を比較考察し、上記衣装の研究成果とともに、比較舞踊学会大会にて発表した。3.【琉球舞踊の基層にある信仰と身体文化】琉球舞踊の基層にあるシャーマニズム、二ライカナイ信仰、をなり神信仰、鳥信仰などが、祭祀や舞踊の身体にいかに表象されているかを考察し、大韓舞踊学会にて報告・議論した。本成果の一部を「琉球舞踊における身体表現と信仰」と題する論考にまとめた。*研究協力者:金チェウォン(韓国文化芸術教育振興院)2014年度は前年度に引き続き、琉球と韓国の舞踊の比較研究に加え、分担者の協力を得て琉球と韓国の民族スポーツ「綱引き」の調査を実施した。概要を以下に記す。1.近現代期の舞踊伝承に関する研究:2014年度は琉球・韓国ともに近現代に焦点をあて、特に戦前戦後を生きた女性舞踊家らによる舞踊伝承の特性を踏査した。その成果を明治大学情報コミュニケーション研究科フォーラムの国際シンポジウム「東アジア表象メディアの創出と伝承」(2015年3月16日、於:明治大学)にて公表するとともに、同シンポジウムの予稿集に論文を執筆した。具体的には、共同研究者の金チェウォン氏が、韓国近現代期の芸妓による舞踊の伝承について明らかにしたほか、田銀子氏が、韓国無形文化財指定制度の概要および同文化財〈僧の舞〉の伝承に関する論考をまとめた。代表者の波照間は、琉球舞踊が「男芸」から「女芸」に推移する過程を整理した。本成果を修正の上、おおはばに加筆した内容を図書『沖縄県史各論編8女性史編』(2015年度刊行予定、沖縄県)所収の論考にまとめた。2.琉球・韓国の民族スポーツの研究:琉球・韓国に伝承される綱引きの調査を、瀬戸邦弘氏が実施し先述1に記載した国際シンポジウムにて報告・同予稿集に概要を掲載した。3.琉球における武術と舞踊の比較研究:琉球王朝尚家に伝わる武術「本部御殿手」と舞踊の比較研究の成果を、日本体育学会スポーツ人類学専門分科領域シンポジウムにて報告した(2014年8月27日岩手大学)。1.琉球舞踊における「女芸」の成立と展開:2015年度は琉球舞踊を中心に、女性舞踊家らによる舞踊伝承の足跡を調査した。

その成果を舞踊学会定例研究会シンポジウム「アジアにおける伝統の再創造と再構築」(2015年6月7日、於:日本大学)にて公表するとともに、同シンポジウム学術機関誌『舞踊学』28号に「「男芸」から「女芸」へー女性舞踊家のオーラル・ヒストリー」と題する報告書として公開した。なお、同報告は、「琉球舞踊における『女芸』の成立と展開」『沖縄県史各論編8女性史』(2016年3月刊行、沖縄県教育庁文化財課史料編集班編)所収の論文を、加筆・修正したものである。2.国際シンポジウム日韓若手研究者合同セミナーの開催:2015年11月6-7日、明治大学にて国際会議“Japanese and Korean Young Female Researchers Forum for Studies on Body, Representation, and Gender"「日韓若手女性研究者フォーラム身体・表象・ジェンダー」を実施した。2016年3月9日には、大学院学内GPを受けて、成均館大学にて院生合同研究発表会を行った。同フォーラムで研究協力者のPark Nan Young氏が報告した「扇の舞」の象徴性に関する論考を受け、次年度は、琉球・韓国の扇子を使った舞踊について比較研究することを決定した。3.綱引きの文化研究:分担者の瀬戸が、2015年4月・5月・9月に島尻郡渡名喜村にて、綱引きの実修状況、伝播経路、周辺との関係性を調査した。その成果を2016年7月に開催される明治大学特定課題研究ユニット身体コミュニケーション研究所研究会およびスポーツ人類学関連学会にて報告する予定である。本研究は、申請者がこれまで着手してきた「琉球舞踊の総合的データベース構築事業」(動作単元データベースおよびオーラル・ヒストリー映像アーカイブ)で抽出した指標を用い、琉球舞踊と韓国舞踊との比較を企図したものである。今回、「韓国舞踊との比較」という新たな視点を導入することで、琉球舞踊の特性をより明確にするとともに、琉球と韓国双方の王朝期と近代期の舞踊技法の共通点と相違点の抽出を試みた。あわせて、近現代期に活躍した女性舞踊家による伝承法の成立・展開の過程を明らかにした。2014年度は当初の予定通り「舞踊の伝承」について調査を進め・国際シンポジウムで報告する等、おおむね達成することができた。しかしながら、2013年度までに実施した王朝期・近代期の舞踊の技法研究を改めて精査し、論文化するという課題が残っているため研究期間を一年延長した。身体教育学(舞踊教育学)2015年度は、王朝期・近代期の舞踊の技法研究の論文を再稿して公開するほか、前年度に実施した伝承制度に関する調査をさらに深く進めていく。あわせて、舞踊と関連する民族スポーツの調査も継続して実施し、2016年度より予定している新規課題申請に向けて、その課題の具体化と明確化を図りたい。交付申請書では、2012年度に王朝期および近代期の舞踊の両方の特性を扱うと計画していたが、衣装の比較も含め詳細に検討する必要が生じたので、2012年度に王朝期の「宮廷舞踊」を、2013年度に近代期の舞踊「雑踊り」「新舞踊」を扱った。「袖」と「布」に関連する演目に対象を絞ったため、興味深い結果が得られ2年間にわたり比較舞踊学会シンポジウムにて公表する機会を得た。2014年度は2013年度に研究する予定であった「伝承法」を取り上げる予定である。多少の遅れはみられるもの、おおむね順調に進んでいる。
高等教育機会均等をめぐる政治過程

今年度は、1971年中教審答申の作成過程に関する事例研究、および1972年度・73年度の予算編成過程に関する事例研究を実施した。具体的には、事例分析の前提となる政治・行政過程の再構成を目的として、資料の収集・整理作業を中心に行った。収集・整理した資料は、『朝日新聞』などの主要全国紙、『内外教育』などの教育専門紙、および教育関係雑誌などの記事である。それをもとに、各政治アクターの行動を年表にまとめた。以上の作業によって明らかとなったのは、以下の三点である。第一に、中教審答申では私学への経常費補助のみならず、奨学金予算の拡大も構想されたが、それは、高等教育に対する国の財政援助方式に関する経済理論を、ほぼ直接的に反映させた構想であった。したがって、両者は同列に扱われていたものの、いかなるバランスをとって制度化するかという制度設計レベルの議論を欠いていた。第二に、中教審答申では、私学助成、奨学金とも理論的検討が述べられていたに過ぎないが、前者は、自民党の文教関係議員によって具体的な制度設計に関する検討が重ねられたため、1970年度にいち早く予算化され、以後数年の間、予算額が拡大した。第三に、文部省が検討していた「学資ローン」制度構想は、私立大学生が入学金を銀行から借り入れ、国が利子補給する制度として、1973年度予算に新規に要求され、併行して「学資の融資に係る保証および利子補給に関する法案」も準備されたが、結局政府予算案には結実しなかった。
トリプチセンキノン・ヒドロキノン混晶系における発色サイトの設計と制御

種々のTPQ(9,10-ジヒドロ-o-ベンゼノアントラセン-1,4-ジオン)およびTPHQ(9,10-ジヒドロ-o-ベンゼノアントラセン-1,4-ジオール)誘導体を合成し、以下の物質の結晶構造を決定した。(I)5-クロロ-TPQ、(II)5,8-ジメチル-TPQ、(III)5,8-ジメチル-TPQ・1/2トルエン(-150°C)、(IV)5,8-ジメチル-TPQ・1/2パラキシレン、(V)1,4-ジヒドロ-1,4-ビス(ジシアノメチレン)トリプチセン(TP-TCNQ)、(VI)トリプチセンビスキノン(VII)5,8-ジメチル-TPHQ・2アセトニトリル。また5,8,13,16-テトラメチル-TPQ(VIII)の構造を再解析した。TPQ、6,7-ジメチル-TPQ、I、II、V、VIIIいずれの結晶にも、弱いCT相互作用に基づくりボン状一次元超分子が確認され、これよりこれらの化合物にはTPQ_xTPHQ_<1-x>類似の二成分混晶を形成する可能性のあることが分かった。VIには上記超分子が存在せず混晶形成が不可能と判断された。混晶系の生成条件について更なる検討を要するが、これまでにI(黄色)と5-クロロ-TPHQ(無色)の二成分結晶(赤紫色、単結晶の質が不良で結晶構造未定)が得られ、昨年提案した二成分混晶の発色機構の妥当性が支持された。混晶調整の際、TPQ、I、IIとヒドロキノン(C_6H_6O_6)の興味深い反応過程(アセトニトリル溶液中)を見出した。TPQおよびTPHQの5,8-ジメチル誘導体であるIIとVIIは共に包接能を有することが判明した。包接機構には、それぞれ、弱いCT相互作用、水素結合の関与が認められた。TPQ誘導体/TPHQ誘導体二成分結晶における「発色サイト」設計・制御に関し、今後の展開に有用な基礎的な知見が見られた。
経口伝播する肝炎ウイルスに対する腸管の自然免疫応答の解明

AおよびE型肝炎はウイルスに汚染された水や食物の摂取により罹患する。ウイルス腸管から侵入し血流に乗って標的臓器である肝臓に到達すると考えられているが、腸管からのウイルス侵入を制御する宿主免疫応答については未解明である。本研究は、マウスモデルと培養細胞の両システムを用いてAおよびE型肝炎ウイルス(HAV/HEV)の腸管からの侵入を制御する自然免疫応答を理解することを目的としている。本年度はマウスモデルとして用いるためのI・III型IFN受容体重欠損マウスコロニーの立ち上げと、接種ウイルス株の選定を行った。海外共同研究者から分与されたI・III型IFN受容体重欠損マウス凍結胚を仮親に移植して得られた個体を繁殖し、国立感染症研究所実験動物施設内に小規模コロニーを確立した。マウス感染実験に用いるHAV株は3つの候補株があったため、HAVに感受性があることが分かっているI型IFN受容体欠損マウスに接種して感染性と病原性を調べ、接種ウイルスとして最適と思われる1株を選定した。一方、培養細胞を用いた解析については、より簡便で確実なウイルス複製評価を可能にするレポーター遺伝子を発現する遺伝子組換えHAVの分与を受け、予備実験を行いレポーターアッセイによるウイルス複製評価系を立ち上げた。また、遺伝子欠損Caco-2細胞の作製を開始した。以上、本研究課題を遂行するために不可欠な実験系の構築を行った。本年度に予定していた感染実験を実施するのに必要数のマウスを得ることができず、当初の実験計画より遅れが生じている。分与を受けたI・III型IFN受容体遺伝子欠損マウスの凍結胚は3ロットあり、最初に個体復元を試みたロットから得たマウス同士を交配させたが、繁殖能力が欠如していることが判明した。そこで、別ロットの凍結胚を使って2度目の個体復元を試み、十分な繁殖能力のある個体を得ることができた。現在は実験に使用するために必要な匹数のマウスを供給できる小規模コロニーが確立できている。培養細胞系を用いた解析については、遺伝子欠損Caco-2細胞を現在作製中である。研究計画通りに研究を進める。I・III型IFN受容体重欠損マウスにHAVを接種し、腸管でのウイルス複製について調べる。Caco-2細胞を用いてHAV感染時の遺伝子発現解析や、遺伝子欠損Caco-2細胞株におけるHAV複製効率を調べる。次年度使用額が生じた大きな理由は、研究計画からの遅れのためである。マウスの繁殖が上手く行かず、本年度に予定していた実験が実施できなかった。また一部は年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったたためで、当該支出分については次年度の支出額に計上予定である。
複数構造物間の波浪干渉による海底地盤の不安定化現象の評価手法の開発

Dean Numberを適用した地盤材料を用いて造波水路実験を実施し,地盤表層のせん断力と地盤内の過剰間隙水圧変動に起因する有効応力変化が土砂移動現象に及ぼす影響について,平成29年度に引き続き検討した.平成30年度は高速度カメラで撮影した画像を基に,PIV画像解析を行い,地盤極表層の移動現象を把握した.その結果,地盤表層付近の有効応力が低下するタイミングで沖向きの表層せん断力が発生することがわかった.また,PIV解析より土粒子単体の移動のみならず,層単位で変動する様子を確認した.次に,円柱構造物周りの洗掘現象について上記の実験技術を援用して検討した.その結果,構造物の位置に応じて地盤内の間隙水圧変動が異なり,特に,構造物側面では変動特性が顕著に現れ,正値に偏って過剰間隙水圧が発生し,地盤の強度低下が引き起こされることがわかった.線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて直線構造物または円柱構造物周辺における土砂移動の特徴について検討した.特に,円柱構造物周辺の土砂移動現象については構造物背面では構造物に向かって土砂移動し,構造物の近傍では背面から前面に向かって周方向に回り込む傾向が示され,前面では構造物から離れる方向に土砂移動する傾向が明らかになった.構造物前面では定常波と同じメカニズムにより侵食と堆積が同心円状に繰り返し発生することを示唆した.また,本手法は,楕円構造物周辺における土砂移動の解明に向けた拡張を行うことに成功した.当初の計画に従い,造波水路実験では地盤表層のせん断力と地盤内の水圧変動に起因した有効応力変化が土砂移動に与える影響についてPIV画像解析により定性的に明らかとした.また,円柱構造物周りの洗掘現象についても援用した検討を実施することができた.実験方法の確立や計測データの分析および現象の解明への研究を順調に進めることができた.さらに,線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて円柱構造物周辺における土砂移動の特徴についても検討を進め,模型実験および数式解により現象を検討できるようになった.今後は,土砂移動について定量的な評価を行う必要がある.また,構造物周辺の土砂移動および地形変化についても定量的な評価を行う必要がある.よって,平成31年度は実験ケースを増やしながら土砂移動現象の定量化を目指すとともに,線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて円柱構造物周辺における土砂移動の特徴に関する分析結果と併せて現象をより詳細に考察し,現象を踏まえた上で対策方法についても検討する予定である.今後は,土砂移動について定量的な評価を行う必要がある.また,構造物周辺の土砂移動および地形変化についても定量的な評価を行う必要がある.よって,平成31年度は実験ケースを増やしながら土砂移動現象の定量化を目指すとともに,線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて円柱構造物周辺における土砂移動の特徴に関する分析結果と併せて現象をより詳細に考察し,現象を踏まえた上で対策方法についても検討する予定である.平成29年度は微小振幅波理論(線形波動理論)の枠組みにおいて速度ポテンシャルを誘導することにより,進行波と重複波の解析および円柱構造物周辺の平面波の入射波,反射・回折波に関する数式解による波浪解析手法を開発し,海底面への波浪外力特性を評価した.数式解による波浪場の海底面近傍における流速と波浪解析により得られた海底面の水圧応答を入力値としてOne-wayによるu-p formulationからの地盤の有効応力変動を合わせた土砂移動の定性的・定量的評価ができる解析フレームワークを構築した.波浪と有効応力応答解析を線形解析の枠組みで実施したが,海底地盤の有効応力応答を考慮することによって,例えば,定常波の下での腹部での侵食,節部での堆積傾向を,入射角の影響を含めて明らかにすることができた.波浪場における表層流速による掃流力と地盤内水圧変動による透水力が複合的に作用する複雑な土砂移動現象について,フルード相似則と漂砂の相似則を適用した実験条件による造波水路実験を用いて観察した.本検討では,Prototypeの地盤材料に近い豊浦砂と,想定しているPrototypeの砂質土に対して漂砂の相似則であるDean Numberを適用した珪砂8号の2種類の地盤材料を用いて実験した.特に,波浪による地盤内応力変動に着目し,実験中に観測した地盤内の間隙水圧変動とu-p formulationを用いた多孔質弾性体の応力変動に関する数式解と比較した結果,地盤材料の選定に漂砂の相似則を適用することで解析解に非常に近い値を得ることがわかり,波浪外力による地盤内応力変化を再現できることを明らかとした.本研究内容において,平成29年度海岸工学論文奨励賞(松田達也)および土木学会中部支部平成29年度優秀研究発表賞(吉野貴仁)を受賞した.平成29年度は微小振幅波理論(線形波動理論)の枠組みにおいて速度ポテンシャルを誘導することにより,進行波と重複波の解析および円柱構造物周辺の平面波の入射波,反射・回折波に関する数式解による解析手法を開発し,海底面への波浪外力特性を評価した.数式解による波浪場の海底面近傍における流速と波浪解析により得られた海底面の水圧応答を入力値としてOne-wayによるu-p formulationからの地盤の有効応力変動を合わせた土砂移動の定性的・定量的評価ができる解析フレームワークを構築した.

波浪場における表層流速による掃流力と地盤内水圧変動による透水力が複合的に作用する複雑な土砂移動現象について,フルード相似則と漂砂の相似則を適用した実験条件による造波水路実験を用いて観察した.本検討では,Prototypeの地盤材料に近い豊浦砂と,想定しているPrototypeの砂質土に対して漂砂の相似則であるDean Numberを適用した珪砂8号の2種類の地盤材料を用いて実験した.特に,波浪による地盤内応力変動に着目し,実験中に観測した地盤内の間隙水圧変動とu-p formulationを用いた多孔質弾性体の応力変動に関する数式解と比較した結果,地盤材料の選定に漂砂の相似則を適用することで解析解に非常に近い値を得ることがわかり,波浪外力による地盤内応力変化を再現できることを明らかとした.これにより,造波水路を用いた土砂移動実験について,波浪外力による地盤内応力変動を適切に再現できる実験方法を確立した.また,高速度カメラにより海底面変状を撮影し,PIV解析により波浪外力を受ける地盤表層の移動現象を定量的に評価できる技術を構築した.Dean Numberを適用した地盤材料を用いて造波水路実験を実施し,地盤表層のせん断力と地盤内の過剰間隙水圧変動に起因する有効応力変化が土砂移動現象に及ぼす影響について,平成29年度に引き続き検討した.平成30年度は高速度カメラで撮影した画像を基に,PIV画像解析を行い,地盤極表層の移動現象を把握した.その結果,地盤表層付近の有効応力が低下するタイミングで沖向きの表層せん断力が発生することがわかった.また,PIV解析より土粒子単体の移動のみならず,層単位で変動する様子を確認した.次に,円柱構造物周りの洗掘現象について上記の実験技術を援用して検討した.その結果,構造物の位置に応じて地盤内の間隙水圧変動が異なり,特に,構造物側面では変動特性が顕著に現れ,正値に偏って過剰間隙水圧が発生し,地盤の強度低下が引き起こされることがわかった.線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて直線構造物または円柱構造物周辺における土砂移動の特徴について検討した.特に,円柱構造物周辺の土砂移動現象については構造物背面では構造物に向かって土砂移動し,構造物の近傍では背面から前面に向かって周方向に回り込む傾向が示され,前面では構造物から離れる方向に土砂移動する傾向が明らかになった.構造物前面では定常波と同じメカニズムにより侵食と堆積が同心円状に繰り返し発生することを示唆した.また,本手法は,楕円構造物周辺における土砂移動の解明に向けた拡張を行うことに成功した.当初の計画に従い,造波水路実験では地盤表層のせん断力と地盤内の水圧変動に起因した有効応力変化が土砂移動に与える影響についてPIV画像解析により定性的に明らかとした.また,円柱構造物周りの洗掘現象についても援用した検討を実施することができた.実験方法の確立や計測データの分析および現象の解明への研究を順調に進めることができた.さらに,線形波動理論と海底地盤の有効応力応答を考慮できる底質移動解析手法を用いて円柱構造物周辺における土砂移動の特徴についても検討を進め,模型実験および数式解により現象を検討できるようになった.今後は,土砂移動について定量的な評価を行う必要がある.
非アルキメデス的距離空間上の階層依存性のあるディリクレ形式理論の俯瞰的構築

確率論的ベッセル核により,木の末端空間にソボレフ・オーリッチ容量を定め,容量評価を,木構造によりクラス分けされた固有関数により合理的に行い,一点集合に関する容量評価を得た。ワイルの無理数回転と同様な役割をする擬似乱数列をp進整数環で見いだすため,ファン・デア・コルプト列を変形する方法があることがわかった。杉田・高信によるランダムワイルサンプリング理論へも発展できた。ベンアモールの既存の研究を木に適用し,木の末端空間の基本的な部分集合に対する下からの容量評価を,二乗可積分な関数族の標準的な正規直交系が,ディリクレ形式に基づく直交系に必ずしも該当しない,既存の理論体系の枠組を拡大しつつ行った。平成26年6月28日に開催された神楽坂解析セミナーにおいて岡山大学大学院自然科学研究科の塩沢氏の講演から知見等を得ることができた。また同日と翌日に、東北大学大学院情報科学研究科の正宗氏と、階層構造とそれに関連するマルコフ過程から定まる理想境界についての討論を行った。さらに、同年7月26日に正宗氏の講演から討論よりも深い知見を得ることができた。また同日には塩沢氏と討論の機会をもち、木構造に付随する理想境界についての幾何学見地に立った討論の機会を得ることができた。これらの機会により得られた知見と関連する研究の進展状況の把握は,同年8月に行われた比較的規模の大きい国際研究集会「Stochastic Processes, Analysis and Mathematical Physics」での階層依存性のあるマルコフ過程の構成に関する研究発表の講演に反映することができた。またその成果の一部は論文集「Festschrift Masatoshi Fukushima」に発表している。さらに深まった知見を、同年11月にかけてまとめおよび投稿作業を行った、他の研究者との共著論文「Orlicz norm and Sobolev-Orlicz capacity on ends of tree based on probabilistic Bessel kernels」に有益に反映させることができた。これらの延長上にある問題意識の継続的な深化の追及およびそのまとめのために、利便性の高い小型のカスタマイズ可能なノートPCを購入した。研究課題の推進のために過年度から継続して行っている研究のまとめ用としても役立てており、レフェリー意見に基づく修正のために役立てることができている。2015年の9月7日から12日までの期間にベオグラード(セルビア共和国)にて行われた研究集会、International Conference on p-adic mathematical physics and its applicationsにおいて講演をおこなった。参加者のうち特にデータ解析の研究者と討論を行い、その研究者の次回訪日に合わせた再会の予定も立てることができた。この研究集会が終了した後、モスクワに移動しSteklov Mathematical Instituteを尋ね、Igor Volovich氏と面会し、今後の研究課題に関係した分野の発展の可能性について意見を交わし、国内では得にくい近年の研究の推進の動向などが把握できた。超距離空間における統計学的考察につながる確率論的な発展の余地についても意見を交わすことができた。同年11月28日から29日にかけて、金沢大学の加須栄教授を神楽坂解析セミナーに講演者として招き、研究連絡も併せて行ない、幾何学的な見地を踏まえた研究の方向性を把握することができた。また、書籍や研究集会にもちこむためのレーザーポインターなどの購入により、研究交流の際の予備知識の獲得や、込み入った部分の説明の明瞭化がなされる環境も整備した。昨年度から継続している研究については、改良された内容を発表することができており、論文として十分発表できる状況になっている。数理物理に非常に詳しいVolovich氏との意見交換や、申請者と同じ木構造や超距離空間を幾何学的な知見に基づいて捉えている加須栄氏の意見などを参考にした研究の方向性など、今後の発展の余地も生まれてきている。A pairwise independent random sampling method in the ring of p-adic integers, Osaka Journal of Mathematics,53巻,3号pp 775 - 798,2016.(査読有)を発表し,超距離空間上において全く知られていなかったワイルの無理数回転に対応するものが,回転角を固定された非有理数の整数倍回転とするのではなく,非有理数のファン・デア・コルプート列の一般項倍回転とすることによって得られることを,共著者とともに明らかにした.これはトーラス上での擬似乱数の理論が,ファン・デア・コルプート列とワイルの無理数回転を両輪として発展してきた経緯があるが,これと同様な発展が超距離空間上でも成し得ることを初めて示すものである.今後も発展のための道筋になり得る考察であり,俯瞰性に厚みが持たせられる根拠となる研究ができた.また,CAPACITARY ESTIMATE ON THE SPACE OF ENDS OF TREE BASED ON ORLICZ NORM,Facta Universitatis, Series Physics, Chemistry and Technology,14巻,3号pp 120-127, Special issue, 2016(査読有)を発表し,超距離空間における完全正規直交系が固有関数となっている既存の確率過程の研究の枠外になる場合であっても,オーリッチ空間による容量を加味することにより,ポテンシャル論的な理論展開が可能であることを共著者とともに示すことができた.ディリクレ空間に対し,さらに有効性をもつ別の関数空間を付随させることが可能であることを示す研究ができた.俯瞰性のレベルの向上が図られることが示された.所属部局の予期不可能な内部事情の発生により,研究時間上の制約がかなり生じていたが,そのような状態にあっても遂行可能な研究を選択し実行するよう留意した.

具体的には今後の研究の推進の方向性に整合的な,マルコフ過程論と統計的推論を結ぶ考察の基礎となり得る考察に取りかかり,一定の良い感触を得ることもできている.上記内部事象により,出張等を控えた方が良い環境に置かれたことを受け,超距離空間における固有関数系と,その超距離空間を理想境界とするtreeにおける固有関数の関係を俯瞰的な構造把握にするため,ソフトウェアを使用する方向に研究方針を切り替えた.両者における固有値及び固有関数の間を結ぶ特徴的規則性について,基本的な把握をすることができた.これまで独立に進展してきたテーマを結び合わせる基礎的考察となり得るとの感触が得られたものと捉えられる.当研究課題の研究の遂行については,p進整数環上の擬似乱数の理論,および確率論的容量,さらにはそれらに関係した形での,オーリッチ空間を始めとする関数空間の適用もできた。さらには,外部のデータ解析の研究者による講演の機会に接したことなどにより,知識の拡充を行い,修士課程の学生の指導内容に統計的推論に関係する内容を反映させできたことも含めれば,当初の計画はこれまでに完遂できたと考えている。よって,最終年度においては,非線形容量を到達するノルム値をもつ関数が存在することが知られているが,その関数のとる値の性質が,線形容量の場合と異なる性質を持つものとして捉えられる場合があることを研究し,その結果を講演として発表した。さらに,本来の研究課題の関連範囲である研究対象として,リーマン面の理論の中で重要な役割をもつ,リーマン・ロッホの定理の有限グラフへの拡張が比較的最近なされていることを注目点とした。既存の研究では,必ずしも確率論との関係をもつとは限らない幾何学的オイラー数を定理に反映した形のものにとどまっているが,その既存の理論より広い適用範囲の確立を目標とした研究テーマへの切り替えを,円滑に行える段階に入りつつある。実際,過年度に講演者として招いた研究者の幾何学に関連する考察を,上述のようにさらに次の段階に研究テーマを進化させるために,反映することができつつある。具体的には,グラフにおけるマルコフ過程の境界における反射を表す項の採用などが,それに該当する。また,一般化逆行列についての知識拡充が,ネットワークを電気回路と見立て,電圧に関する性質を電流に関する性質に変換して議論するために必要であったため,関連書籍を購入した。トロピカル幾何学に関連させる得る進化形もあるので,関連書籍を購入した。これまでの研究メモ等を,今後もファイルに残して使用するため,データ保管機器も必要となった。確率論的ベッセル核により,木の末端空間にソボレフ・オーリッチ容量を定め,容量評価を,木構造によりクラス分けされた固有関数により合理的に行い,一点集合に関する容量評価を得た。
自閉性障害児・者のための音声による感情理解学習プログラムの開発

自閉性障害児・者は、他者の表情理解のみならず、音声からの他者感情の理解にも困難を有しており、そのための効果的な学習方法の開発が必要である。そこで、本研究は、教育や福祉の現場などでの実践に役立つ音声理解学習ソフトを作成することを目的とした。平成2325年度の研究期間で、音声刺激とテスト刺激、ヒント等を作成し、ソフトウェア企業にプログラム作成を依頼した。そして、改修作業を重ねた結果、学習プログラムは実際の試行を行うことができる水準に到達した。そこで、26年1月に、自閉性障害や知的障害の成人計4名に対して試行を行った結果、ほぼ実用化レベルに近い学習プログラムを作成することができたと考えられた。自閉性障害児・者は,他者の表情理解のみならず,音声からの他者感情の理解にも困難を有しており,そのための効果的な学習方法の開発も必要であると考えられる。ところが,彼らに対して音声理解の指導を実際に行った研究は少なく,標準的な学習教材も見当たらないのが実状である。そこで,本研究は,音声の学習プログラムを試作し,実際に自閉性障害児・者に対して実施しながら改良を加えていくことによって,教育や福祉の現場などでの実践に役立つ音声学習プログラムを作成することを目的とする。24年度は,プログラム作成に関する下記のような成果が得られた。音声理解学習プログラムでは,モデルの顔が表示されず,声だけが提示されるモードもあるため,表情理解学習プログラムのヒント内容の一部変更を行い,音声理解学習プログラム用の新たなヒントを作成した。そして,23年度に作成した学習プログラム用の音声刺激(1レベル10個×10レベル,計100個),テスト用の音声刺激(計20個)と併せて,表情理解学習プログラムの開発を委託しているソフトウェア企業に,音声理解学習プログラムの作成を依頼した。当初,ソフトウェア企業は,開発中の表情理解学習プログラムのフレームワークを,音声理解学習プログラムにそのまま利用することを考えていた。しかしながら,パソコンOSやハードウェアの急速な進化に伴う市場のニーズ変化に対応するため,Windows XPやVista用に開発した表情理解学習プログラムを,タブレット端末用のWindows 8で動作するように改良する必要が生じた。その改修作業は,学習記録機能と最新バージョンのMicrosoft Excelとのリンクがうまく動作しないことなどから,予定通りには進んでおらず,現在,Excelのバージョンに依存しない記録機能の作成等,プログラムの改修を行っているところである。自閉性障害児・者は、他者の表情理解のみならず、音声からの他者感情の理解にも困難を有しており、そのための効果的な学習方法の開発も必要であると考えられる。ところが、彼らを対象にして音声からの感情推測能力の評価を行った実験的な研究はいくつか報告されているものの、音声理解の指導を実際に行った研究は少なく、標準的な学習教材も見当たらないのが実状である。そこで、本研究は、音声の学習プログラムを試作し、実際に自閉性障害児・者に対して実施しながら改良を加えていくことによって、教育や福祉の現場などでの実践に役立つ音声学習ソフトを作成することを目的とした。3年間の研究期間の初年度である平成23年度には、学習プログラムに用いる音声刺激とテスト刺激を作成した。その際には、大学生による評定作業に用いる、音声刺激提示・記録用プログラムを、研究代表者がプログラミング言語を用いて作成した。また、平成24年度には、音声学習プログラム用のヒントを作成し、前年度に作成した学習プログラム用の音声刺激(1レベル10個×10レベル、計100個)、テスト用の音声刺激(計20個)と併せて、表情理解学習プログラムの開発を委託しているソフトウェア企業にプログラム作成を依頼した。そして、平成25年度は、ソフトウェア企業の技術者も解決に苦労するような、近年急速に進んでいるパソコンOSやハード・ソフトウェアの変化に対応するための、様々なプログラム改修作業に多くの手間を要した。しかしながら、こうした度重なる改修の結果、学習プログラムは、実際の試行を行うことができる水準に到達した。そこで、平成26年1月に、自閉性障害や知的障害の成人計4名に対して試行を行った。その結果、一般的なタブレット端末に広く対応するための動画ファイル容量の圧縮などの改修は今後必要なものの、ほぼ実用化レベルに近い学習プログラムを作成することができたと考えられた。自閉性障害児・者は,他者の表情理解のみならず,音声からの他者感情の理解にも困難を有しており,そのための効果的な学習方法の開発が必要であると考えられる。ところが,彼らを対象にして音声からの感情推測能力の評価を行った実験的な研究はいくつか報告されているものの,音声理解の指導を実際に行った研究は少なく,標準的な学習教材も見当たらないのが実状である。そこで,本研究は,実用的な音声学習プログラムを試作し,自閉性障害児・者に対して実施しながら,教育や福祉の現場などでの実践に役立つ音声学習ソフトを開発することを目的とする。

23年度は,学習プログラムに用いる音声刺激並びにテスト刺激の作成について,下記のような成果が得られた。1.学習プログラム用の音声刺激作成について以前収録した多数の音声刺激を保育園児に聞かせて,各刺激の正答率を調べ,学習プログラムに用いる音声刺激選定のための基礎データを収集する作業を行い,その結果を論文としてまとめた(若松,2011)。そして,上記データと大学生による評定結果を比較したり,実際に音声を聴き比べたりしながら,開発中の表情理解学習プログラムに合わせた,1レベル10個×10レベル,計100個の音声刺激を抽出して,学習プログラム試作版に用いる音声刺激の配列を確定する作業を終了した。2.学習プログラム用のテスト刺激作成についてプログラムの学習効果判定のためのテスト課題を作成するために,上記音声刺激とは別のモデル3名に依頼して収録した多数の音声群から,研究代表者が,評定作業に使う音声を抽出する作業を行った。その後,大学生による評定作業に用いる,音声刺激提示・記録用プログラムを,研究代表者がプログラミング言語を用いて作成した。そして,このプログラムを用いて,大学生27名による評定作業を行い,その結果に基づいてテスト課題に使用する音声刺激計20個の抽出を終えた。「研究実績の概要」に記したように,パソコンOSの変更に伴うプログラムの移植作業が,当初の計画通りに進んでいないことが,上記の評価となった理由である。しかし,学習記録機能や学習中のユーザー表情の録画機能,音声理解学習プログラム用チュートリアル以外のプログラム本体部分は,ほぼ問題なく動作しており,学習記録機能等の作成・実装が済めば,学習プログラムの試作版が完成する。上記「研究実績の概要」に記したように,学習プログラム試作版に用いる音声刺激,テスト刺激の選定は,ほぼ予定通りに終了した。一方,音声刺激提示・記録用プログラムの作成を通じて,刺激のランダム提示や反応の記録・出力,ヒント提示や個人差への対応等の機能を開発・付加するという課題については,部分的な達成に留まった。具体的には,プログラミング言語としてHSPを用いた音声刺激提示・記録用プログラムを自作する作業の中で,刺激のランダム提示と反応結果のExcel出力が可能になった。また,このプログラムは今後の研究にも利用できるため,評定作業や,その結果得られたデータの処理に関する大幅な効率化が実現できる見通しとなった。しかしながら,このプログラムを作成するために,相当の労力の傾注が必要だったことから,ヒント提示や個人差への対応など,より高度な機能を開発するためには,研究代表者の努力だけでは限界があり,さらに高度なプログラミング技術を持った企業などとの連携が必要なことが明らかになった。上述のように,現時点での試作版はWindows 8を搭載したタブレット端末で動作しているが,タッチパネル式で携帯性・操作性もよく,実用性の高さが実感できるものである。
アルミナを強誘電体化する

クラーク数1の酸素、3のアルムニウムならなる化合物である酸化アルミニウムには最終安定相であるαアルミナ【コランダム】以外にも準安定相として多数の構造(多型)が知られている。この多型のうち極性構造を取るのはk'とkアルミナのみである。本研究ではこのkアルミナ構造に着目して研究を行った。kアルミナは、ギプサイト(γ-Al (OH)3やトーダイト(5Al2O3・H2O)の昇温分解過程でのみ得られることが知られているており、kアルミナの物性に関する詳細は調べられていない。本研究ではPLD法によりkアルミナ単結晶薄膜を作製してその強誘電性を評価することを目的とし、いくつかの本質的かつ重要な結果を得た。2012年に東大のグループによってκ-Al2O3と同型をもつε-Fe2O3の作製が水熱法を用いて合成され報告されている。第1原理計算によりκ-Al2O3と同時にε-Fe2O3のエネルギーを計算し、κ-Al2O3とα-Al2O3,ε-Fe2O3とα-Fe2O3のエネルギー差を把握した。また、最近、申請者のグループが行っているκ-Al2O3とほぼ同型のGaFeO3型のFeAlO3の計算も試み、鉄をアルミニウムで置き換えた場合の相安定性のエネルギー差を評価した。その結果、κ-Al2O3の分局反転の活性化エネルギーはε-Fe2O3と同程度の大きさであり、固溶体薄膜においても十分に分局反転が可能であることを確認した。第1原理計算はJFCCの森分氏に依頼し、試料作製は大学院修士学生2名と博士学生1名が担当した。薄膜作製は通常の固相法で作製した酸化アルミニウムペレットあるいはサファイア単結晶を用いた。D-Eループの測定を行ったところ、強誘電性ループが確認された。この結果、本研究の意図するアルミナの強誘電体化が可能であることを確かめた。さらに、通常の条件では、κ-Al2O3とε-Fe2O3はκ-Al2O3側90%まで固溶することを確かめた。浮遊法に用いる焼結体サンプルを球状に整形し、ガス浮遊炉と静電浮遊炉に最適な大きさを決定して大量に作製するための準備を行った。次年度ははこれらの結果に基づき、強誘電性κ-Al2O3を作成する条件を最適化して実験を遂行する。本研究は、従来、研磨材料、触媒、絶縁性基板等の用途で利用されてきたアルミナの新たな用途としてκ型アルミナの非中心対称性に着目した強誘電体としての応用の可能性について実験的、計算化学的な検討を行った。その結果、従来予想もされていなかった、強誘電性アルミナ実現の可能性が視野に入るところまでデータを収集して、その全体像を明らかにすることに成功した。結論としては、実験的には、強誘電性アルミナは実現していないが、他元素を10%含む組成まで安定に取り出すことが出来、強誘電体分野の研究での新たなマイルストーン的研究に昇華させることができた。以下に、本研究で得た主な結果を記す。(1)k-アルミナ構造を持つAl2O3,Fe2O3,Ga2O3,In2O3に関する第1原理計算(JFCC森分らとの共同研究)によりこれらの酸化物の分極反転機構を詳細に調べ、従来提案されている分極反転機構とは異なる機構で分極反転することを明らかにした。(2)分極反転の活性化エネルギーは(1)の結果に基づけば、0.080.15 eV程度で有り、このエネルギーは室温で分極反転しにくいPbTiO3あるいはBi2SiO5と同等あるいは、それ以下であることが判明した。(3)PLD法によりκアルミナ型酸化物を作製した。その結果(Al,Fe)2O3, Fe2O3, (Ga,Fe)2O3, (Sc,Fe)2O3, (In,Fe)2O3の薄膜作製に成功した。(4)上記薄膜の分極測定を行ったところ、全ての膜で強誘電性を示すことを確認した。ただ、分極の計算値と実測値を比較すると実測値が計算値の数分の1程度であることから、この原因について実験的に明らかにする必要がある。以上の結果を総括すると、κアルミナ型構造を持つ強誘電体は実現可能で有り、特に純アルミナ組成に近いアルミナまで強誘電体構造が維持できることが明らかになったのは、応用の観点からも極めて重要である。

まだ、薄膜のみであるが、κ-Al2O3とε-Fe2O3の固溶体がほぼ全域で固溶し、格子定数から見積もった体積は、バルクのそれにほぼ等しく、磁化もバルクにほぼ対応することが確かめられた。最も重要なのは、D-Eループが強誘電体固有のヒステリシスを確認したことである。さらに第1原理計算により分極反転の際の活性化エネルギーを計算したところ、0.15 eV程度で有り、実験的に可能な値であることが判明した。また、分極反転の際の局所的構造変化を明らかにした。これまでの物質系と全く異なり、極めて特異な機構であることが明らかになった。無機固体科学・薄膜作製に関しては、サファイア以外の基板上に堆積させて、基板ーサンプルのサイズミスマッチによる応力を制御して、純アルミナ強誘電体を作製する。・無容器溶融法による強誘電体アルミナの作製を試みる。・計算結果と実験結果を組み合わせてIFの高い雑誌に投稿するとともに、国際会議で結果を公表する。本年度は薄膜作製の実験により、予想外とも言えるインパクトのある結果が得られたため、他の実験に優先して遂行した。当初予定していた、上海珪酸塩研究所での実験は、次年度に繰り越したため。薄膜作成用基板購入、外国滞在旅費、成果発表旅費(国内)、成果発表旅費(国外)、その他消耗品極めてオリジナリティーの高い結果のため、結果の公表は論文投稿を優先する。
中性子過剰ハイパー核の構造と生成の理論的研究

本研究課題では、平成20年21年度の2ヵ年の期間内に、1.(π-,K+)反応による中性子過剰Aハイパー核の生成プロセスを理論的に解明し,生成断面積を求める、2.殻模型による中性子過剰核および中性子過剰Aハイパー核の構造計算を行い、中性子過剰Aハイパー核の構造を明らかにすることを目的としている。本年度は構造研究を中心に行い、1.コア核(ハイパー核の中で陽子と中性子からなる部分)に焦点をあて炭素同位体における電気4重極遷移の中性子数増加に対する変化、2.Aハイパー核のリシウム同位体におけるΣ混合率の中性子数増加に対する変化のそれぞれについて考察を行った。中性子過剰な炭素同位体に対して最近行われた実験は、電気4重極遷移強度が従来の統計からはずれ小さいことを報告しており、有効電荷の減少が示唆されていた。これは中性子過剰核の安定核とは異なる性質の代表例である。本研究では炭素同位体に対して有効電荷の起源である1粒子励起状態を摂動で取り込んだ殻模型計算を行い、中性子の4重極運動が中性子数8を境に急増し、そのために有効電荷が減少することを示した。Aハイパー核のリシウム同位体においては、中性子数増加に伴いΣ混合率が徐々に大きくなることを示した。増加の機構はコア核のベータ遷移の性質と強い相関があることが分かった。これはAN-ΣN結合相互作用の中にコア核のアイソスピンと共に増大する成分が含まれていることに起因しており、本研究の成果は結合相互作用の性質理解につながる。Σ混合はハイパー核のエネルギーをシフトさせるが、この効果はハイパー核に見られる2重項のエネルギー差に大きな影響を与え、エネルギー準位の精密測定によるΣ混合の検証が期待できる。中性子数が8を超える領域まで扱わなかったため、炭素同位体の遷移強度の場合とは異なり、コア核の急激な変化を要因とする特徴は見られなかった。本研究課題では,平成20年21年度の2ヵ年の期間内に, 1. (π^-,K^+)反応による中性子過剰Λハイパー核の生成プロセスを理論的に解明し,生成断面積を求める, 2.殻模型による中性子過剰核および中性子過剰Λハイパー核の構造計算を行い,中性子過剰Λハイパー核の構造を明らかにすることを目的としている。本年度は課題を実行するための計算コード開発を行い,実験データの出ている中性子過剰Λハイパー核^10ΛLiに適用し議論を行った。(π^-, K^+)反応は1段階過程反応と2段階過程反応が考えられる。^10Bを標的とした(π^-, K^+)反応による^10_ΛLi生成ついて,Σ^-チャネルを経由する1段階過程反応による生成断面積を結合チャネル歪曲波インパルス近似の枠組みを用いで評価した。そして実験で得られた生成スペクトルは1段階過程反応によってよく説明できることを示した。^10_ΛLiにおけるΣ^-の混合率はおよそ10^-1%程度である。これはまた^10B(π^-,K^+)反応の分析によりΣ混合を含んだ波動関数の正確な検証を与える可能性を示唆している。また^10_ΛLiの構造ついてΛ-Σ結合を考慮した殻模型計算を行った。^10_ΛLiの基底状態におけるΣ混合率は約0.3%,エネルギーシフトは約0.3MeVという値が得られ,これは^7_ΛLiのものよりも約3倍大きい。Σ混合率が大きくなる理由として, 1. ΣN相互作用によってΛ基底状態と強く結合するΣ励起状態があらわれている, 2.これらの強いΛ-Σ結合はFermi型およびGamow-Teller型結合の成分がコヒーレントに足し合わされている, 3.中性子過剰な環境においてはFermi型結合が大きくなっていることが挙げられる。