hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ELMによるタングステンダイバータ板損傷の基礎過程の解明と材料の最適化

タングステン材に対して、パルス高熱負荷実験、高熱流水素・ヘリウム照射実験、低エネルギー・高粒子束重水素・ヘリウム照射実験を行い、試料の表面及び断面形状・組織変化、損耗量、水素・ヘリウムリテンション、光学的性質等を調べ、ITERのELM時に発生するタングステンダイバータ板の表面損傷を明らかにした。さらに、各種の改良タングステン材を試作すると共に、その熱・粒子負荷特性を評価し、タングステン材を最適化した。本研究では、核融合炉実験装置のタングステンダイバータ板に関して、以下の点について調べる。(1)国際熱核融合炉(ITER)のELM時のダイバータ熱負荷を模擬し、周期的なパルス高熱負荷を受けた際に発生するタングステンの損傷・損耗及びダスト・不純物発生、注入水素同位体の再放出挙動を明らかにする。(2)パルス熱損傷に対する水素同位体・ヘリウム(He)注入効果について明らかにする。(3) ELM時の負荷によるタングステンの耐損傷特性を、製造方法、加工度、組織の異なるタングステン材に対し評価を行うことにより、その依存性やさらに損傷メカニズムを明らかにし、ダイバータアーマ材としてのタングステン材を最適化する。本年度は、ELM時の熱負荷模擬実験を行うためのレーザ装置、レーザ照射チェンバー等を作製、整備した。また、高熱流束の水素、ヘリウム及び水素/ヘリウム混合ビーム照射を行なうための基礎データをイオンビーム照射装置を使用し取得した。さらに、電子ビーム照射によるパルス高熱負荷実験を行なうための試料ホルダーを作製し、動作確認及び予備的な実験を開始した。(1)ELM時にダイバータ板が受ける負荷として最も特徴的なものは、周期的なパルス高熱負荷である。本研究では、炭酸ガスレーザ発振器の連続パルス発振を用いてこれを模擬する。このため、レーザ光照射用のチェンバーを整備すると共に、この照射用チェンバーと発振器の間の光学系を作製し、レーザ光を照射用チェンバー内の試料表面に導入した。(2)レーザ光照射時のレーザ光の時間変化、試料の表面温度、放出ガス、放出原子の励起・電離状態、蒸発量の時間変化等の動的な計測を行うために、赤外線検出素子、放射温度計、四重極質量分析装置、可視分光器の計測装置を取り付け、整備・調整した。(3)熱挙動を定量的に評価するために、汎用の熱構造解析ソフトを導入した。これを用いて、有限要素法を用いた熱弾塑性応力解析及び溶融、蒸発現象のシミュレーション計算を開始した。(4)高熱流束の水素、ヘリウムビーム及び水素/ヘリウム混合ビーム照射を行なうために、可視分光器を用いた混合ビームの水素/ヘリウムビーム比の評価実験及び各種タングステン材に対して予備的な照射実験を行なった。(5)パルス電子ビーム照射実験については、高温照射が可能なヒータ付きのビーム照射実験用スライド式試料台を作製し、各種の分析が可能な小型試料について照射実験が可能となった。(6)プラズマ溶射法によりタングステン被覆材を試作し、溶射時の基材の熱影響や界面における反応について調べた。さらに、パルス高熱負荷実験等を行い、耐熱負荷特性について評価した。本年度は、昨年度に引き続き、粉末焼結タングステン材ついても研究を進めると共に、さらに、各種改良タングステン材に対しても実験を開始した。また、昨年度整備・作製した実験装置等を用い、ELM時の熱負荷模擬実験、水素/ヘリウム照射実験及び電子ビーム高熱負荷実験を行い、材料の損傷について基礎的な特徴を把握した。(1)粉末焼結タングステン、TiC分散タングステン合金(W-TiC合金)、F82H鋼表面に被覆したプラズマ溶射タングステンに対して、高熱負荷試験装置を用いてディスラプション、ELM時の熱負荷に相当するするパルス高熱負荷実験を行った。プラズマ溶射タングステン被覆F82Hでは、特に、大気中溶射試料では被覆タングステンの層間で剥離が発生するが、一方、真空溶射試料では熱の拡散が早く皮膜の性能が優れていることが明らかとなった。(2)プラズマ溶射タングステン被覆F82H(真空溶射試料)に対して、集束イオンビーム加工装置(FIB)を用いて界面部における薄膜試料を作製し、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い微視的な組織観察を行った。タングステン皮膜ではタングステン粒が柱状構造を形成しおり、界面部ではタングステンカーバイド等の反応層は観察されない。また、接合界面部のF82H鋼は微細な組織に変質しており、部分的にクロムカーバイドの析出物が存在していることが明らかとなった。(3)水素・ヘリウム混合ビーム照射材の表面損傷を調べると共に、反跳原子検出法により表面近傍における注入水素及びヘリウムの捕捉量を調べた。表面形状変化は、粉末焼結タングステン、TiC分散タングステン合金(W-TiC合金)等の種類により異なり、組織依存性があることが明らかとなった。また、水素捕捉量は、ヘリウム同時照射により大きく増加しており、ヘリウム照射による微視的な表面損傷が水素捕捉量に大きく影響しているものと考えられる。

本年度は、粉末焼結タングステン材(PM-W)に加え、各種改良タングステン材に対して実験を進めた。また、各種実験装置を用い、ELM時の熱負荷摸擬実験、水素/ヘリウム照射実験等を進めた。以下に、主な結果を示す。(1)圧延方向が表面に対して垂直及び平行の2種類の粉末焼結W、La(0.86wt%)ドープW、K(0.003wt%)ドープW、超微細結晶粒W(W-0.5wt%TiC-H2及びW-0.5wt%TiC-Ar)に対して、ELM時の熱負荷に相当するするパルス高熱負荷実験(1.8GW/m^2、0.6ms)を行った。超微細結晶粒Wは、それぞれ、製造の際のメカニカルアローイング(MA)時に水素及びAr雰囲気中で作製したものである。粉末焼結Wは、照射部分の中止部分の表面が、薄く熔融凝固しているが、クレータや液滴等は観察されない。一方La(0.86wt%)ドープWでは、中心部分が溶融凝固し、溶融部分は波状の凹凸が形成されている。K(0.003wt%)ドープWでは、凹凸は少ないものの突沸した跡等が観察された。超微細結晶粒Wでは、MAをAr雰囲気中で行ったものでは、波状の溶融凝固部分が観察されたが、H_2雰囲気中で行ったものでは、中心部分か比較的薄く平坦に溶融凝固している。特に、K(0.003wt%)ドープW及びW-0.5wt%TiC-H_2は、このパルス熱負荷による損耗量が少なく損耗特性が良好である。また、それぞれ、粉末焼結Wと比較し優れた特性を持っていることから、改良材として有望であることが明らかとなった。(2)超微細結晶粒W-TiC合金(W-0.5wt%TiC-H_2)及び粉末焼結W(PM-W)にダイバータの表面材料の負荷条件に近い高粒子束D-He混合プラズマを照射し、表面形状・組成及び断面組織変化を調べた。照射温度が、ダイバータのターゲット部分に使用された際の使用温度付近である1123Kでは、表面は黒色化し、ナノ構造を持つ繊毛状の構造が形成される。これは、He照射によるバブル形成・移動等により形成されたものと考えられる。また、ナノ構造の厚みは時間の1/2乗に比例し増加し、拡散過程が律束していることがわかった。このナノ構造は、トリチウムリテンションに影響を与え、さらに、簡単に剥離することから、損耗やダスト形成にも影響を及ぼすものと考えられる。また、ナノ構造形成の組織依存性は、この二つのタングステン材では少ない。本年度は、最終年度であることから、これまでの研究を進めると共に成果をまとめた。(1)パルス高熱負荷による材料損傷・損耗については、粉末焼結W材で圧延方向が試料表面に垂直な試料では、熱応力により深さ方向(圧延方向)に亀裂が発生し易く、亀裂のエッジでは、Wの破片等も形成され、ダスト形成及び損耗の原因となることが分かった。また、La_2O_3(0.96wt%)ドープW及び超微細結晶粒W合金(W-0.5wt%TiC-Ar)の損耗量が多い原因は、La_2O_3やArバブルの突沸により、溶融物が飛散されるためであることがわかった。この影響が少ないと考えられるK(0.003wt%)ドープW及び超微細結晶粒W合金(W-0.5wt%TiC-H_2)は損耗量も少ない。
出芽酵母Ｈａｎｓｅｎｕｌａ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａにおける細胞核分配機構の解明

メタノール資化酵母Hansenula polymorphaを細胞増殖や性分化の制御機構の解析を行った。まず、実験系の整備のために接合型決定機構の解析を行った。a型及びalpha型の2つの接合型遺伝子は同一染色体上に存在し、一方のみが発現していた。また、接合条件下では2つのMAT間領域の逆位によりMATの位置が交換されるという新規の接合型変換機構を明らかにした。また、他の出芽酵母とは異なり細胞周期初期には細胞核の位置が決まっていないことが分かった。細胞質微小管及びその機能する場であるSPBの構造や構成因子の解析から、SPBの細胞質側の構造と機能が細胞周期により制御されていることが明らかになった。本研究では、S. cerevisiaeとは比較的遠縁のメタノール資化酵母Hansenula polymorphaの細胞核分配の分子機構とその制御を解明することを目指している。本年度は2013年度の研究ではS. cerevisiaeと比べて細胞質微小管数が少ないという特徴があることを明らかにした。本年度はこの特徴をもたらす分子的な違いを明らかにしようと試みた。先ず、H. polymorphの細胞質微小管数がS. cerevisiaeより少ないのは微小管重合中心であるSPBの構造又は機能に違いがある為である可能性を検討した。S. cerevisiaeの微小管重合蛋白質及びSPB構成蛋白質のH. polymorphのドラフトゲノム配列中を基に相同蛋白質を検索したところ、ガンマチューブリン複合体の構成因子であるTub4、Spc98、Spc97及びSPB構成蛋白質であるSfi1、Mps3、Spc72蛋白質を見出した。これらの因子とGFP蛋白質の融合蛋白質をH. polymorph細胞内で発現させ、細胞内局在を調べたところ、全てSPBへの集積が見られた。更に、細胞周期におけ局在変化を調べたところ、Sfi1、Mps3、ガンマチューブリン複合体は細胞周期を通じて常にSPBへの局在が見られるのに対して、Spc72はG1期からG2期まではSPBへの局在は見られず、分裂後期が開始する数分前にSPBに集積するという細胞周期に依存した局在制御を受けることが明らかになった。また、SPC72遺伝子を構成的な発現プロモーターを用いて野生型細胞中で発現させたところ、G1期においてもSPBに局在が見られ、細胞核の細胞内配置に変化が見られることから細胞質微小管機能の亢進が示唆された。本研究では、S. cerevisiaeとは比較的遠縁のメタノール資化酵母Hansenula polymorphaの細胞核分配の分子機構とその制御を解明することを目指し、本年度は主に細胞核分配様式を明らかにすることと細胞内構造の可視化を試みた。1.DAPI染色によりH. polymorphaの細胞核はS. cerevisiaeとは異なりG1期から分裂期開始まで母細胞中にランダムに位置していることが分かった。そこで、間接蛍光抗体法を用いて細胞周期に於ける微小管配置を検討したところ、特にG1期からG2期初期にかけてS. cerevisiaeと比べて細胞質微小管が著しく少ないことが分かった。このことから、H. polymorphaとS. cerevisiaeは同様の細胞核分配機構を持っているものの、細胞周期における微小管配置に違いが見られることが示唆された。2.細胞核分配を生細胞中で観察するためには蛍光蛋白質を用いた細胞内構造の可視化が重要であると考えられる。H. polymorphaのドラフトゲノム配列からalpha-チューブリン(HpTUB1)、ヒストンH3(HpHHT1)、セントロメア特異的ヒストンCENP-Aのホモログ相同遺伝子(HpCNP1)を見いだし、蛍光蛋白質との融合遺伝子をゲノムに挿入することにより微小管、ゲノムDNA、セントロメア領域を可視化することができた。GFPーCNP1は核内で一つの点を形成しており、S. cerevisiaeやS. pombeと同様に全染色体のセントロメア領域が核内でクラスターを作っていることが示唆された。出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの非対称分裂では微小管とアクチンの細胞骨格系が協調して細胞核を娘細胞へ分配する。本研究ではこの制御機構が出芽酵母に共通するかを調べるために、S. cerevisiaeとは進化的に離れたメタノール資化酵母Hansenula polymorphaの細胞分裂機構の解析を行った。2014年度は野生型ホモタリック株から解析が容易なヘテロタリック株を取得するために接合型変換機構の解析を行った。ドラフトゲノム配列を決定したところ、a型遺伝子とalpha型遺伝子は同一染色体上の異なる遺伝子座に存在することが分かった。

接合条件下では、これら2つの遺伝子座間の逆位を誘導という新規の機構により接合型が変換されることを明らかにした。このことはS. cerevisiae及びその近縁種とは異なる有性生殖機構を持つ酵母種群の存在を示唆している。更に、逆位不能株を作製することによりヘテロタリック株を取得した。また、H. polymorphaにおけるKar9、ダイニン、Bub2相同遺伝子を欠失させたところS. cerevisiaeの変異株と同じ表現型を示したことから、既知の細胞核分配機構が働いていることが示唆された。しかし、DNAの可視化により細胞周期における細胞核配置を調べたところ、分裂中期核がバッドネック近傍に位置する他の酵母種とは異なり、分裂後期開始まで母細胞の真ん中に位置することから、異なるタイミングで制御を受けている可能性が考えられた。微小管をGFPーチューブリンで可視化したところ、細胞周期初期での細胞質微小管数が少なかった。そこで、SPBの細胞質側に微小管をつなぎ止めるSpc72蛋白質を構成的に発現させたところ、細胞核はバッドネック近傍に位置するようになった。また、SPB構造の電子顕微鏡観察を行ったところ、分裂期には顕著なSPBの細胞質側の外層がG1期には殆ど見られなかった。これらのことから、H. polymorphaではSPBの構造と機能が細胞周期を通じて変化することが分かった。細胞生物学本年度は細胞核分配の生細胞観察及び細胞核分配の生細胞観察を行う計画であったが、昨年度中に先行して行った細胞核分配の生細胞観察の実験結果に基づいて、平成25年度に予定していたSPB構成因子の同定及び機能解析を行った。また、昨年度より継続している接合型遺伝子座の解析ではホモタリズム機構の概要を明らかにした。(1)SPB構成因子の同定:S. cerevisiaeのガンマチューブリン複合体の構成因子(Tub4、Spc98、Spc97)及びSPB構成蛋白質であるSfi1、Mps3、Spc72蛋白質と相同性がある蛋白質をコードする遺伝子を見いだし、細胞周期での細胞内局在の解析を終了している。細胞周期依存的に局在変化する因子を見いだしている。(2)SPB構成因子の機能解析:細胞周期依存的に局在変化することから細胞質微小管形成能制御の鍵となる分子の候補としてSpc72に注目し、機能解析を行った。SPC72遺伝子を構成的なプロモーターから発現させたところ、細胞質微小管機能が亢進していることが示唆される表現型がみられることから、H. polymorphaに特徴的な細胞質微小管構成に重要な因子としてSpc72蛋白質を同定した。(3)接合型遺伝子座の解析:既知の接合型遺伝子座の近傍に第二の接合型遺伝子座を見いだした。この2つの接合型遺伝子座間の染色体領域には低頻度に逆位が見られること、この逆位が接合型転換のメカニズムとして働いていることを示唆する結果を得ている。この知見は達成目標の1つであるホモタリズム(自家接合性)の分子機構の解明に繋がると期待できる。以上のように、計画よりも早く関連因子の同定が進んでおり、当初計画以上の進展と言える。
高等教育修了者の地位形成に伴う空間的移動の研究

今日、総人口に占める高等教育修了者の割合が増加する中で、高等教育修了者間での階層細分化が進展している。そこで、本研究では高等教育修了者をさらに細区分し、個人のライフサイクルにおける地位形成過程に伴う空間的移動に焦点をあてることによって、教育水準の地域格差の形成プロセスをより詳細かつ具体的に把握することを試みた。研究の手順と成果は以下のとおりである。(1)まず、事業所名鑑および各種統計から抽出された複数立地事業所を、事業の属性および事業所立地の空間的パターンを基準として類型化した。その結果、事業所立地の空間的パターンとして全国立地型・地域立地型・局地集中立地型の3区分が抽出された。(2)このうち、全国立地型に属し事業所数も多く、各事業所の業務内容が比較的均一と考えられる金融関係事業所を取りあげ、職員の空間的移動データの収集を行い、収集された空間的移動データを統計的に処理することにより地位形成過程と空間的移動パターンとの関係を検討した。その結果、当該事業所においては、地位形成過程において、高等教育修了者間での学校間格差が存在することが明らかになった。しかしながら、その格差は近年になるにつれ弱まる傾向が見られる。(3)また、全体として、個人の地位上昇に対応して全国レベルおよび大都市圏レベルで、より高次の都市へ空間的移動を行う傾向があることを確認された。これには、事業所の垂直的機能分業の状況および人事システムが強く影響していることが判明した。以上のことから教育水準の質的格差の形成プロセスには個人の地位形成過程とそれに対応した地位形成機会の空間的不均等分布が影響していることが明らかになった。
「市民による教育事業」における子ども〈支援〉の生成と展開に関する実証的研究

(1)子どもの教育的ニーズは保護者であっても把握し難いことを前提としたうえで、「市民による教育事業」が果たす役割や機能を議論しなければならないこと、(2)社会や学校で困難な状況に置かれる子どもへの〈支援〉を行うためには、大人と子どもの間に一対一の関係性ではなく一対多の関係性を築くことが肝要となること、(3)子どもに対する〈支援〉の制度化に向けて、「市民による教育事業」は教育・福祉分野の公的機関と緊張感のある互恵的な関係を築かねばならないことが明らかとなった。本年度は、ミクロな視点から「市民による教育事業」が果たす役割や機能を分析するため、子どもに対する〈支援〉の難点と技法に、次の二つの視点から迫った。第一に、障害のある子どもが「通常の学級」に就学できるよう、その条件整備を要求・実現してきた「親の会」を対象とする調査について、その結果をまとめ、子どもに対する〈支援〉の難点を明らかにした。子どもの教育的ニーズを把握できないなかで親だけが負担や責任を課されているような状況に対しては「親の会」として異議を申し立てることができるものの、子どもの学習や生活に直接の影響が及びうる問題については「親の会」として声を上げることが難しい。子どもの教育的ニーズは親であっても把握し難いことを踏まえたうえで、「市民による教育事業」が果たす役割や機能を議論する必要があると言える。第二に、障害のある子どもが「通常の学級」で生活できる環境を整えるための〈支援〉を続けてきた親・ボランティアの活動について、調査を進展させた。発達の段階や障害の程度によって子どもからどこまでニーズが表出されるかは左右されるため、ニーズの同定と充足に際して、親・ボランティアには即興的な対応が求められる。親・ボランティアが〈支援〉に付随する葛藤や限界をどのように乗り越えているのか、二つの事例を比較しながら、検討を進めている。その他、「市民による教育事業」が果たす役割や機能に迫るため、本年度は教育課程特例校制度を対象として調査を行った。教育課程特例校制度を活用して新設された教科の中には、親や住民の参加・協力を得ながら、実施されているものが存在する。今後、教育課程特例校制度の中で学校ー家庭・地域がどのような連携を図っているのかを明らかにし、「市民による教育事業」を分析するための視座を得ることとする。子どもに対する〈支援〉の難点と技法を明らかにした前年度の研究成果をふまえ、本年度は、子どもの成長や発達を保障するうえで「市民による教育事業」が果たす役割や機能を再吟味した。具体的に行ったのは次の三つの作業である。第一に、障害のある子どもが「通常の学級」で生活できる環境を整えるための〈支援〉を続けてきた保護者・地域住民のボランティアの活動について、研究成果をまとめた。1ボランティアの存在が学びの場に潜むスティグマを維持・強化し、障害のある子どもを従属的な地位に留め置くことになるとすれば、それはボランティアの活動が併せ持つ陥穽であると言えること、2ボランティアが障害のある子どもにだけ対処するのではなく、あえて全ての子どもに開かれた関係性を構築することによって、学びの場における差別や排除の構造にゆらぎをもたらす可能性が生じてくることを明らかにした。第二に、公設民営のフリースクールが教育機関や福祉機関とどのような関係にあるのかについて調査を行い、〈支援〉の制度化を可能とするネットワークの諸相に迫った。フリースクールというのは、財政的・制度的基盤が脆弱であるものの、学校生活に困難を抱えた子どものニーズに柔軟な対応をしてきたという点で、「市民による教育事業」の代表的事例と言える。子どもに対する〈支援〉の充実に向けて、フリースクールと教育機関・福祉機関は緊張感のある互恵的な関係を築かねばならないことが、インタビュー調査によって明らかとなった。第三に、前年度に引き続き教育課程特例校制度に関する調査を行った。同制度を活用して新設された「ものづくり・デザイン科」や「美郷科」などでは、各学校が地域との連携を図りながら授業を展開している。「市民による教育事業」が学校の教育活動の充実に資する可能性を有していること、そのためには市町村教育委員会によるマネジメントが重要となることを明らかにした。まず、障害のある子どもが「通常の学級」に就学できるよう、その条件整備を要求・実現してきた「親の会」を対象とする調査については、すでに論文として投稿を行い、査読の結果、掲載が決定している。子どもの教育的ニーズは親であっても把握し難いことなど、子どもに対する〈支援〉の難点に迫ることができた。次に、障害のある子どもが「通常の学級」で生活できる環境を整えるための〈支援〉を続けてきた親・ボランティアの活動については、事例調査が完了しつつある。今後は、親・ボランティアが〈支援〉に付随する葛藤や限界をどのように乗り越えているのか、二つの事例を比較しながら論文にまとめ、子どもに対する〈支援〉の技法について考察を深めていく予定である。

その他、「市民による教育事業」が果たす役割や機能に迫るため、本年度は教育課程特例校制度を対象として調査を行ってきたが、現在までその成果は学会発表のなかで報告するにとどまっている。今後、教育課程特例校制度の中で学校ー家庭・地域がどのような連携を図っているのか、積極的に論文にまとめ、「市民による教育事業」を分析するための視座を提示することとしたい。以上、大きく三つの調査の進捗状況をふまえ、本研究課題の達成度を「おおむね順調に進展している」と判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の推進方策として、第一に、〈支援〉の制度化を可能とするネットワークの諸相を明らかにするため、公的セクターとのパートナーシップに乗り出したフリースクールを対象とする事例研究を行う。このテーマは当初より平成26年度の研究実施計画に掲げていたものだが、本研究課題では、1990年代から不登校の児童・生徒が集う居場所を運営し、公的セクターとの対立も辞さずに多様な背景を有する子どもを受け入れてきたにもかかわらず、2000年代に入ってから公設民営のフリースクールを開設するに至った団体の事例に着目することにしたい。公設民営のフリースクールという全国的に見ても稀少な事例を対象とすることによって、安定性・継続性のある〈支援〉を実現するための道筋を見定めることとする。本研究課題の今後の推進方策として、第二に、これまでの調査で得られた知見を積極的に論文にまとめていくことがあげられる。具体的には、1)障害のある子どもが「通常の学級」で生活できる環境を整えるための〈支援〉を続けてきた親・ボランティアの活動を対象とする事例調査をもとに、子どもに対する〈支援〉の技法について考察を加えること、2)教育課程特例校制度の中で学校ー家庭・地域がどのような連携を図っているのかを検討し、「市民による教育事業」を分析するための視座を提示することが課題となる。
セルフリー解析系によるトランスポーターからmTORへのアミノ酸情報伝達機構の解明

アミノ酸によるmTORC1活性化機構を解明することを目的として実験を行い、次のような成果を得た。1)様々なロイシン誘導体を用いて、がん細胞において細胞膜に局在しロイシンの取り込みを主に担うアミノ酸トランスポーターLAT1によるロイシンの認識部位と、mTORC1活性化に必要なロイシンの構造を明らかにした。2) mTORへのアミノ酸情報伝達に重要な新因子の探索およびその分子機構解析を行うためのセルフリー実験系を構築した。この実験系では外部から物質を加えることでmTORの活性の変化を観察することが可能であり、細胞におけるアミノ酸感受と成長・増殖の関係を解析するために大いに役立つことが期待できる。本研究の目的は、アミノ酸トランスポーターによって取り込まれたアミノ酸がmTORの活性化を促進する分子機構を解明することである。生体において重要な栄養素であるアミノ酸は、細胞膜に局在するアミノ酸トランスポーターによって細胞内へと取り込まれる。細胞内のmTOR (mammalian/mechanistic target of rapamycin)はアミノ酸供給量を感知して遺伝子の転写や翻訳を制御しているが、そのアミノ酸感知機構は不明である。アミノ酸によるmTOR活性化機構を解析するには、アミノ酸依存的なmTOR活性の促進を再現するセルフリー実験系を確立する必要がある。そこで平成26年度は、アミノ酸トランスポーターからmTORまでのアミノ酸情報伝達に必要な新因子の探索およびその分子機構の解析を行うための、mTOR活性を観察するセルフリー実験系の構築を目指した。現在のモデルでは、mTORはリソソーム上に存在する様々な因子群と相互作用することで活性化され、その下流因子をリン酸化してタンパク質合成等を促進するとされている。そこで、まずはmTOR活性をもつリソソーム画分を調製するための詳細な条件検討を行い、高いmTOR活性を持つリソソーム画分を培養細胞から単離することに成功した。また、この画分にゲルろ過カラムによって分画した細胞質画分を加えると、一部の画分を加えた際にmTOR活性が促進または抑制されるという結果が得られた。この結果より、今回確立したセルフリーの実験系は、外部から物質を添加することによってmTOR活性の変化を観察できることが示された。本年度は平成26年度に確立したセルフリーの実験系を用いて、アミノ酸トランスポーターによって取り込まれたアミノ酸がmTOR (mammalian/mechanistic target of rapamycin)を活性化する分子機構の解析を行った。平成26年度の結果より、培養細胞から単離したリソソーム画分にサイズ排除クロマトグラフィーによって分画した細胞質画分を加えると、画分によってmTOR活性を促進または抑制することが示された。この結果は、これまでに報告されているように、細胞質にmTOR活性を調節する様々な因子が含まれていることを示しており、このセルフリーの実験系は細胞内でおきている現象を再現できることが確認された。アミノ酸の中でも非常に強くmTORを活性化するロイシンに着目した研究も並行して行った。本研究では様々なロイシン誘導体を用いて、がん細胞において細胞内へのロイシン取り込みを担う、がん細胞特異的に高発現するアミノ酸トランスポーターLAT1の基質認識とmTOR活性の相関についての解析を行った。その結果、mTOR活性化に必要な構造はLAT1に輸送されるために必要な構造よりも厳密なものであり、LAT1自体はロイシンの情報を感知してmTORへ伝達する役割は担っておらず、細胞内にはmTORへとロイシン情報を伝達する他の分子または機構が存在することが示唆された。今回、トランスポーターからmTORへのアミノ酸情報伝達機構の解明までは到らなかったが、本研究で得られた知見や確立したセルフリーの実験系は、細胞におけるアミノ酸感受と成長・増殖の関係を理解するために大いに役立つことが期待される。これまでのところ、ほぼ当初の計画通りに研究が進んでいる。mTORの活性を観察するセルフリーの実験系を確立できたことで、アミノ酸によるmTOR活性化機構を解析するための準備が整った。この実験系において、細胞質画分を加えることでmTOR活性の促進や抑制等の変化を観察できたことも計画通りで順調である。生化学平成27年度は、26年度に確立したセルフリー実験系を用いて、細胞質画分のさらなる分画をおこなってアミノ酸依存的にmTORを活性化するために必要な因子の同定に向けて研究を進めて行く。生化学的な解析によって絞られた候補因子に関して、培養細胞を用いて各々siRNAによる遺伝子ノックダウンを行い、アミノ酸依存的にmTOR活性化を促進する因子を遺伝学的手法により同定する予定である。また同定された因子の機能解析、さらに、同定された因子と共精製される分子の探索などを行い、細胞膜に局在するアミノ酸トランスポーターからmTORへのアミノ酸情報伝達機構の全容解明へと近づけて行く予定である。消耗品のキャンペーン等をうまく利用し、物品費を予定より安く抑えて実験を進めることができたため、次年度使用額が生じた。
琉球列島の礁斜面下部にみられる造礁サンゴ群集に関する研究

2010年5月、1986年に伊良部島で採取され独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構技術センターに保管されてきたサンゴ礁試料およびコア長100mの堆積物コアについて、写真撮影および詳細な記載が行われた。このコアには更新世の礁性シーケンス全体から鮮新世の非礁性基盤岩までが含まれており、礁の形成最初期からのサンゴ礁の発達に関する研究が可能である。石西礁湖の礁斜面外面からの高解像度海底地形データを、3DマッピングソフトウェアSurfer 9.0を用いて解析した。海底の3D画像は、特定の形態を持つ領域の判別、断層位置を特定、ROV映像内の海底地形と対比に有用であることが判明した。その結果、下記の結論を得ることが出来た。1)石西礁湖の南縁に沿ったサンゴ礁外縁斜面には2つの断層(走向はそれぞれWNW-ESとNNW-SSE)が発達している、2)この断層が水深値、とmacrobenthic organismsの分布(特にサンゴ)を規制している、3)浅海サンゴの分布域から続く水深が40m-55mの間では、tabularな形状を持つAcropora community(3種が確認される)が卓越している4)水深が55m-70mでは薄く平たな形状のサンゴ(Pachyseris speciosa and possibly Montipora.)が認められるが、密集はしていない、4)水深58mではGonioporaのみから構成される群棲が、多数のrhodolithsと共生している、5)70m以深ではサンゴはきわめて極めてまれであるが、扇状のoctocoralsは急峻な斜面あるいは高まりに認められることから、分布はおそらく低層流に関連すると考えられる、6)大型底棲有孔虫は60m以深で認められる。2009年2月11日27日にかけて、沖縄県の瀬底島と古宇利島にて野外調査を行った。調査ではサンゴ礁由来の石灰岩を112m^2サイズの12区画に区分し、それぞれの区画について、できる限り詳細なサンゴ種の同定に基づき更新世のサンゴのスケッチを行った。その後、これら計12区画から得られたデータについて、分類学的特色およびサンゴ群集の類似性によって集計し、層序学的分類を行った。また、今後の解析のため、サンゴの写真撮影およびサンプル採取も行い、有孔虫群集解析のための堆積物試料も採取した。解析の結果、本調査域の古海洋環境は、浅い上部礁斜面(upper reef slope)からより深い前礁(fore reef)にまで渡っていた。Porites sp.の大型塊状群集は瀬底島にて多く見られ、その存在量と分布域は当時の海洋環境が10mよりも浅海であったことを示す。一方、より深部である前礁のサンゴ群集については、古宇利島にて調査を行ったが、興味深いことに、この群集の形態および分類学的特徴は、これまでに伊良部島にて報告された更新世のものと良く一致していた。また、瀬底島と古宇利島のそれぞれ一つの露頭について、堆積相と分類学的形態において明らかな垂直変化が見られたため、今後更にサンプルを採取し、詳細な検討を行う必要があるだろう。尚、2009年3月3日7日にかけて、更新統の琉球層群の層序ならびに岩石に関する追加調査を、沖縄本晶中部にて行なった。石西礁湖(南琉球列島)の前礁斜面で撮影された海底のROV映像を観察し、3種類の底生群集を3段階の水深の異なる区間で確認した。最も注目すべきは、水深4055メートルで観察されたAcropora属のサンゴの広範囲に渡る群集であるが、通常、同属のサンゴの生息は浅い環境に限定されることが多い。水深60140メートルの沈水サンゴ礁の存在の確認を目的として、2009年8月に喜界島付近においてDredging調査を行った。引き揚げられた物質は、豊富なサンゴモ球と死んだサンゴで構成されていた。生きた生物は主にgorgoniansとspongesとechinoidsで構成されており、生きたzooxanthellate scleractiniansも収集することができた。収集した光合成サンゴzooxanthellate scleractiniansは、この地域の水深60メートル以上で初めて観測されたと思われる。さらに、琉球列島で以前に収集された更新世サンゴに関するデータを、統計分析のために再調査し、まとめた。サンゴ古環境解析と分類上の構成要素におけると空間変化は、2010年4月に投稿した国際誌Marine Geologyのテーマである。

1)石西礁湖の南縁に沿ったサンゴ礁外縁斜面には2つの断層(走向はそれぞれWNW-ESとNNW-SSE)が発達している、2)この断層が水深値、とmacrobenthic organismsの分布(特にサンゴ)を規制している、3)浅海サンゴの分布域から続く水深が40m-55mの間では、tabularな形状を持つAcropora community(3種が確認される)が卓越している4)水深が55m-70mでは薄く平たな形状のサンゴ(Pachyseris speciosa and possibly Montipora.)が認められるが、密集はしていない、4)水深58mではGonioporaのみから構成される群棲が、多数のrhodolithsと共生している、5)70m以深ではサンゴはきわめて極めてまれであるが、扇状のoctocoralsは急峻な斜面あるいは高まりに認められることから、分布はおそらく低層流に関連すると考えられる、6)大型底棲有孔虫は60m以深で認められる。
子宮内膜症の悪性化メカニズムの解明に関する実験

卵巣明細胞腺癌(OCCA)、卵巣類内膜腺癌(OEMC)は卵巣癌の中でも著しく予後不良な組織型であり、臨床上子宮内膜症を高率に合併している。病理組織学的には子官内膜症、atypical endometriosisからOCCA、OEMCへの移行を思わせる像が散見される。われわれは子宮内膜症、OCCA、OEMCにおいてK-ras、p53遺伝子変異を検討したところ、K-ras遺伝子変異をOCCAでは90.1%と高率に認め、OEMCでは79.0%であった。p53遺伝子変異に関してはOEMCの59%に対し、OCCAでは全く認められなかった。また、病理学的な所見を含め、おのおのの因子の患者予後に対しての関与につき、多変量解析した。この結果、OCCAでは子宮内膜症を合併した症例が予後良好であり、また、p53遺伝子変異を有する症例は予後不良で、それらが独立した予後規定因子になることがわかった。また、病理学的に子宮内膜症、atypical endometriosisからOCCAに連続的に移行する症例で、OCCAにK-ras遺伝子変異を認めた2例において、microdissectionでおのおのの部分を個別に採取し、遺伝子増幅してK-rasの遺伝子変異を検索した。その結果、子宮内膜症、atypical endometriosisには遺伝子変異は認めなかったもののOCCAにはK-ras変異が同定され、atypical endometriosisからOCCAへの癌化にK-ras遺伝子変異が関与している可能性が示された。また、OEMCの症例でも一例で病理学的な啓行病変を有する症例があり、その症例がK-ras遺伝子変異と1種類の遺伝子領域でのmicrosatellite instabilityを確認したため、同様にmicrodissectionでおのおのの部分を個別に採取し、遺伝子増幅してK-rasの遺伝子変異、microsatellite instabilityを検索した。その結果、この症例でもatypical endometriosisには遺伝子変異は認めなかった。これらの結果から今回検討した症例ではatypical endometriosisの領域には遺伝子異常は同定できず、atypical endometriosisからの癌化の段階にk-rasなどの遺伝子変異が関与している可能性が考えられた。子宮内膜症は性成熟期女性に好発する良性疾患であり、性成熟期の女性の月経困難症、不妊症の原因疾患のひとつである。近年、その子宮内膜症の組織の中に染色体レベルでの異常(特に17q染色体の異常)が報告され、前癌病変としての可能性が注目されている。卵巣明細胞腺癌(OCCA)、卵巣類内膜腺癌(OEMC)は卵巣癌の中でも著しく予後不良な組織型であるが、今回検討した結果、子宮内膜症を65%、44%とそれぞれ高率に合併していた。また、病理組織学的には子宮内膜症、atypical endometriosisからOCCA、OEMCへの移行を思わせる像が散見される。われわれは子宮内膜症、OCCA、OEMCにおいてK-ras、p53遺伝子変異を検討した。K-ras遺伝子変異はOCCAでは16.2%に認め、OEMCでは3.7%に認めた。p53遺伝子変異に関してはOEMCの63%に対し、OCCAでは全く認めなかった。この結果は同時に行ったp53蛋白の免疫組織化学染色の結果と一致した。一方、子宮内膜症ではK-ras、p53遺伝子いずれの変異も認めなかった。また、これらの結果を、多変量解析にて分析したところ、OCCAにおいて子宮内膜症を合併している症例、p53遺伝子変異を認めない症例で有意に予後が良好であり、独立した予後推定因子であることがわかった。

これらの結果から今回検討した症例ではatypical endometriosisの領域には遺伝子異常は同定できず、atypical endometriosisからの癌化の段階にk-rasなどの遺伝子変異が関与している可能性が考えられた。
乾癬における炎症性機能分子S100A12の発現とその機能の解明

1)免疫酵素抗体染色法を用いた、乾癬患者の病変部皮膚組織におけるS100A12蛋白の同定:S100A蛋白は、パラフィン切片ではなく未固定の切片の方が、明らかに染色性が高いため、我々は凍結皮膚組織切片を使用した。なお、これらの切片は当科を受診して、了解が得られている乾癬患者の病変部皮膚を採取したものである。凍結保存した皮膚組織切片に、一次抗体は先端生命科学研究所より提供していただいた抗CAAF1モノクローナル抗体GFD/CAAF1/22-5(マウスIgG1モノクローナル抗体)を使用した。さらにヒストファインシンプルステインMAX-POを滴下して、DABで発色し観察した。その結果、乾癬病変部皮膚では表皮の基底層では健常人や乾癬非病変部と比較してS100A12蛋白の発現が著明に亢進していた。2)乾癬患者血漿中におけるS100A12の測定法の確立と臨床スコアとの相関:当科を受診し、了解の得られた乾癬患者の血液から、EDTAによる血漿を採取して凍結保存を行った。これまでのところ血清よりも血漿を用いた測定値の方が安定することが判明している。現在のところ保管した血漿は10例である。今後の実際の測定に関しては、当大学生体情報分子学教室、岩手医大解剖学教室および先端生命科学研究所から精製試薬やモノクローナル抗体の提供を得て、ELISAを利用した測定技術の確立ができた。また各症例の臨床症状のスコア化(PASI)を行ない、血漿中におけるS100A12濃度との相関関係の解析を予定している。
低層住宅を中心とする工事の安全・快適化のための調査・実験的研究

1)住宅建築工事における作業者の安全を確保・向上するために、現場の実態調査並びに実験的研究を行った。住宅の建築現場において、建方作業時の高さ、作業者の四肢の動き、道具の使用状況等を測定した。工法の異なる現場で、作業の所要時間や工数を測定し、工法と安全性の関連性について検討した。また、キャンパス内で実際の足場を構築する実験を行った。4種類の足場を構築している被験者を対象に、人間工学的測定及び官能検査を行った。被験者の心理的・生理的な負担について、足場の種類別に分析し、安全な足場について検討した。梁上での作業を想定して、基本的動作における身体重心の動揺に関するデータを実験から得た。この他、過去の災害事例から作業者のヒューマンエラーを分析して安全対策の検討を行った。2)安全・快適化の視点から住宅建築工事への機械化技術や情報化技術の適用について、作業者並びに機械メーカーを対象にアンケート調査・ヒアリング調査を行い、電動工具・建設機械・情報機器の使用実態、新たな工具・機械に対するニーズ、求められる機能等を明らかにした。3)ブラウザソフトを利用して容易に管理・閲覧できる、作業画像を中心とした現場作業に関するデータベースを作成した。このデータベースを利用して、現場作業に関する危険性の予測や定量的評価を可能とするシステムを構築した。高所での建設作業の実態を検討するために、以下の実験調査を行った。1木造住宅建設工事のうち特に軸組構造の建て方時の作業者の行動記録。とくに、作業を実施した時点での位置・高さ、四肢の使用状況、工具・道具の使用状況等について記録し、これらをデータベースとして利用するためのシステムを構築した。2木造住宅における作業状況から、梁上での作業を想定し、ここでの身体の動揺を検討するために、現場に置いて記録された映像から3次元的に身体重心の変位を記録するための基本的な方法論を検討した。これに基づいて、被験者の基本的な動作について、モデル的に身体重心の動揺を得るための実験を行った。3住宅の建設に関わる作業者を中心にアンケートを実施し、小規模の建設作業で必要とされる電動工具・機械の利用の現状を把握し、更に新たな工具・機械に対するニーズならびにそれらの持つべき特性についての要求を訊いた。4構法(在来、ツーバイフォー、鉄骨など)の相違が現場における作業工程すなわち必要な人工や作業時間などにどのような違いをもたらすかを、現場調査を通じて分析するための調査を行った。5足場の構築や足場上での作業を安全かつ快適に実施するために、4種類の異なる足場を実際に構築し、構築作業の実態を記録すると共に、足場上での付帯的な設備が作業者に与える心理的・生理的な負担を検討するために足場上で官能検査を実施した。以上については、部分的な分析結果は得られているが、統計解析を含むさらなる詳細な分析を続けている。・安全な作業を確保する仮設構造物、特に足場についておこなった足場構築の作業者の生体負担について、足場の種類別に分析した。また、足場を構成する各種の補助的な安全部材の有無、それが設置される作業場所の高さとの関連などについて、学生を中心とする被験者による、生体負担及び官能検査を基にして解析した。・前年度に引き続き、低層住宅建築工事に従事している作業者を対象に、安全・快適化の視点から彼らが現場等で使用していると思われる、(1)電動工具、(2)建設用機械、(3)情報機器について、使用の実態、不満な点、開発への要望等をアンケート調査により明らかにすると共に、低層住宅建築工事に特有な安全・快適化技術の開発要件についても検討を加えた。併せて、ハウスメーカー各社で実施している安全対策、安全化技術について、安全担当部署を通じて情報の収集を行った。・建築作業の安全化対策を立案するためには、作業者の不安全な行動に関する分析が不可欠である。過去の死亡災害事例を取り上げて、ヒューマンエラー、ヒューマンファクターの視点から、その発生メカニズムや原因等を解明する手法について検討を加えた。1)新しいシステムによる足場構築方法の検討作業足場の組み立てに際して、作業用の床に乗る前に手すりを設置する手すり先行工法の構築方法の調査を行い、作業方法の詳細について分析した。

2)低層建築工事に関わる作業データベースの構築低層住宅建築工事の躯体建て方工程において行われる各種の作業の調査から、工程の構造(work breakdown structure)を組み立て、それぞれの動作について動画像及びその特徴を抽出出来るような、ウエブページブラウザによるデータベース検索システムの構築を試みた。3)低層住宅建築工事におけるヒューマンエラーの分析64件の死亡災害事例について、ヒューマンエラーの直接要因、間接要因、潜在要因の分析を行った。潜在要因を(1)Man,(2)Machine,(3)Media, (4)Managementに分類して、災害の型別に検討した。4)低層住宅建築工事における電動工具・建設用機械の安全・快適化電動工具や建設用機械の開発動向を調査するとともに、電動工具メーカー2社、建設機械メーカー1社を対象に以下の項目に関して意識調査を実施した。(1)新製品の開発や改良に当たっての障害と動機、(2)今後の見通し、(3)安全性や快適性に対する考え方、(4)クレームの内容とその対応。さらに今後開発が望まれる機種を提案した。
夏型過敏性肺炎の発症機構に関する研究:BALF CD8+細胞の動態と機能の解析

I BAL中ないし抗原刺激BAL細胞由来のCD8+細胞に対する遊走因子ならびに活性化因子の検討の結果:BAL中のCD8+細胞の著増する夏型過敏性肺炎のBAL液中のケモカイン量を測定したところ、活性化T細胞、メモリーT細胞に遊走能を持つRANTES量が、対照としたサルコイドーシス症例、正常人例に比較して有意に高かった。RANTESと同様にT細胞に遊走能を呈するケモカインであるMIP-1αについては、現在のところ測定した限り、有意の上昇を他疾患と比較して夏型過敏性肺炎のBAL液中には認めていない。なお抗原刺激によるBAL液中の各種細胞からの遊走因子の産生の有無ならび特定の因子の同定までは至っていない。II BAL中CD8+細胞の表現抗原ならびにT細胞内シグナル伝達の解析の結果:過敏性肺炎のBAL中のCD4+、CD8+の各T細胞サブセット上の各種接着分子の発現を検討したところLFA-1分子の発現量の増加、ICAM-1分子発現の陽性率の増加が他疾患に比べて有意にみられた。T細胞内シグナル伝達の解析の為に伝達に重要なキナーゼであるPKCについてそのアイソザイムの発現をBALT細胞と末梢血T細胞と比較したところBALT細胞においてPKCαアイソザイムの発現が特異的に低下していた。III動物モデルでの検討の結果:現在マウス過敏性肺炎モデルを作製し、薬剤による病変形成の修飾、BAL中の細胞分画の変化、液中のケモカインについて検討中である。以上、夏型過敏性肺炎のBAL中に著増するCD8+細胞の機構や、そのシグナル伝達系からみた機能の特異性については、上記の結果より部分的に明らかになった。夏型過敏性肺炎の発症機構に関する研究:BALFCD8+細胞の動態と機能の解析をする目的において、研究目的に沿って実験を行い以下の点を明らかにした。1)夏型過敏性肺炎(HP)においてBAL中のCD8腸性T細胞が著増加することより、他疾患とくにサルコイドーシス(サ症)のBAL中T細胞と、その表面抗原性とくに接着分子(LFA-I、ICAM-I)の発現についてフローサイトメトリーを用いて比較したところ、LFA-I分子の発現の強度がHPにおいてはサ症にくらべて有意にそのCD4、CD8T細胞ともに増強しており、またICAM-I抗原陽性細胞もCD4、CD8T細胞ともにサ症より多かった。これらの接着分子の発現がBAL中T細胞の著増の機序に関与していると考えられる。2)HPのBAL中T細胞のサイトカインの産生能について検討しつつあるが、以前我々が報告したようにHPのBAL中T細胞のIL-2産生能は低下しており、サ症より有意に低下している。また、その他のサイトカインIL-4、IFN-γについても末梢血T細胞またサ症と比較検討しているが、産生の低下傾向を認めている。またサイトカインの産生能と同様に、マイト-ジェンによるBALT細胞の増殖能もHPにおいては、その末梢血T細胞またサ症のBALT細胞より低下傾向がある。詳細については、細胞内シグナル伝達系について検討中である。3)動物モデルにおいてはCD4T細胞が肺肉芽腫形成に関与し、CD8T細胞は関与しないことが明らかとなった。

なお抗原刺激によるBAL液中の各種細胞からの遊走因子の産生の有無ならび特定の因子の同定までは至っていない。II BAL中CD8+細胞の表面抗原ならびにT細胞内シグナル伝達の解析の結果:過敏性肺炎のBAL中のCD4+、CD8+の各T細胞サブセット上の各種接着分子の発現を検討したところLFA-1分子の発現量の増加、ICAM-1分子発現の陽性率の増加が他疾患に比べて有意にみられた。T細胞内シグナル伝達の解析の為に伝達に重要なキナーゼであるPKCについてそのアイソザイムの発現をBALT細胞と末梢血T細胞と比較したところBALT細胞においてPKCαアイソザイムの発現が特異的に低下していた。III動物モデルでの検討の結果:現在マウス過敏性肺炎モデルを作製し、薬剤による病変形成の修飾、BAL中の細胞分画の変化、液中のケモカインについて検討中である。以上、夏型過敏性肺炎のBAL中に著増するCD8+細胞の機構や、そのシグナル伝達系からみた機能の特異性については、上記の結果より部分的に明らかになった。
大型核融合実験装置のプラズマ生成技術(共同研究)

大学附置3核融合研究センターの各大型実験装置(ヘリオトロンE、ガンマ10、激光XII号)に関する共同研究は、これまでの実施内容のうち、重点項目の結論を出した。それらの最重要研究成果は次のようになる。ヘリオトロンEでは、カーボニゼーションに成功し、鉄不純物の激減とそれによる放電時間の伸長並に高密度運転が可能となった。またHα蛍光散乱計測による粒子閉じ込め時間の推定法を確立した。さらに第I期特別研究の成果であるD_2Oレーザー散乱イオン温度計測を実機に適用した。ガンマ10では、ミラー型としては始めてECR放電洗浄に成功し、大気開放後の数ショットでそれまでチショットを要したプラズマ性能に達した。またプラズマ性能(ポテンシャル高さ、イオン温度)も10%ほど向上した。激光XII号では、中性子発生量の絶対値計測が±5%の精度を有することを示すとともに、中性子半影カメラによる中性子源像の撮影に成功した。また80%全球凹凸加工ターゲットの製作技術を開発し、サンプルの爆縮実験によりレーレーテーラー不安定の定量評価手法として有効であることを示した。最終年度のみにとりあげたトライアム1Mでは、40分以上の定常長時間放電プラズマの分光計測を行い、鉄或はモリブデンの高電離イオン線強度が時間的にほぼ一定であることを示し、今後の研究課題を提示した。以上の共同研究は、大学講座単位研究者が大センタープロジェクトに参画して為されたものである。このような共同研究システムを成功させたのは、常置委員会(センター毎)と全体打合せ会を定常的に開催し各種の調整を行ったこと、並に課題ごとに受け入れ側のインターフェースとしての担当者・責任者を明確にしたことに依る。今後の共同研究推進のための一つのあるべき姿を実証し得たと確信している。
カルコゲン・ナノ液滴の半導体-金属転移

カルコゲン族に属するセレンとテルルは固相では共に結晶半導体であるが、融解後は、Seが半導体的性質を保持するのに対し、Teは金属に転移する。液体Te-Se混合系では、昇温に伴い比較的狭い温度域で半導体-金属転移が起こり、この転移温度はセレン組成と共に上昇することが知られている。また、転移領域では圧縮率・密度ゆらぎが増大することから、比較的低い密度をもつ半導体液体中に、高密度の金属クラスターが生成される可能性が指示されている。今回我々は、融点近傍で金属-半導体転移を示すTe70Se30混合系を試料として取り上げ、半導体-金属転移に伴い鎖状構造のダイナミクスがどのように変化するかを調べるため、高エネルギー物理学研究所のパルス中性子施設を利用して非弾性散乱実験を行い、結晶および液体試料の振動状態密度を導出した。trigonal結晶では螺旋鎖状構造を反映してエネルギーの低い方から、torsion、bond-bending、bond-stretchingの3つのモードが明確に分離して現れる。液相においても半導体的性質を示す410°Cでは、bond-bendingとbond-stretchingモード間に明確なギャップが観測されるが、金属的性質を示す580°Cではソフトなstretchingモードの出現により、このギャッブが埋められることが判明した。更に、同じ試料について中性子準弾性散乱実験を行い、動的構造因子S(Q,ω)を求めた。水素のような強い非干渉性散乱体を含む系ではS(Q,ω)から原子拡散など個別運動を抽出することができるが、SeやTeなどの干渉性散乱体のみを含む系では協調運動が散乱を支配する。データの解析から、液体Te70Se30は温度上昇に伴い鎖状分子の長さが短くなり、密度揺らぎの緩和時間がしだいに短くなるが、鎖間相関を強く反映するS(Q)の第一極大近傍の波数をもつ密度ゆらぎについては、金属相においても比較的長い緩和時間を持つことが分かった。