hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
刑事施設における薬物事犯者の反社会性に応じた薬物依存離脱指導法の開発と検討

本研究の目的は、薬物依存性と反社会性の2つの側面が違法薬物の使用経験がある刑事施設被収容者の薬物再使用リスクに及ぼす影響について検討することであった。刑事施設に収容されている違法薬物の使用経験がある者を対象とした質問紙調査の結果、薬物の再使用リスクは、薬物への依存性と反社会性の2つの側面によって特徴づけられる部分が異なることが示された。この結果から、違法薬物の使用経験がある者の薬物の再使用リスクの特徴に応じて薬物依存性と反社会性に対する2つのアプローチを組み合わせる必要性が示唆された。刑務所における薬物依存離脱指導は、違法薬物の使用を「精神疾患としての薬物依存症の問題」として捉える治療的介入が採用されている。一方で、「自身の欲求を満足する手段として犯罪行動を選択する反社会的な生活」を背景に違法薬物の使用をする者も少なくないため、従来の治療的介入のみでは再使用防止につながりにくい者が想定される。そのため、「薬物への依存性」に加え「反社会性」を踏まえた薬物依存離脱指導の確立が急務である。そこで、本研究では、大学の研究機関と刑事施設との協力において刑務所の被収容者を対象に質問紙調査と心理学的介入を実施し、「薬物への依存性」と「反社会性」の個人差の査定に応じた心理学的介入技法の選択の重要性を実証することを目的としている。平成27年度は、研究機関と刑事施設双方の研究実施体制の調整、および「薬物への依存性」と「反社会性」の個人差の査定に関する質問紙調査を実施し、刑事施設被収容者1000名程度の回答協力を得ている。質問紙調査の結果については、平成28年度に開催予定である第12回司法精神医学会大会にて口頭発表を予定しており、得られた結果に基づき平成28年度の取り組みとして心理学的介入の実施と効果検討を行う予定である。本研究課題の進捗として、平成27年度に予定していた「1)研究の打ち合わせ」、「2)千葉大学倫理審査(調査研究)」、「3)調査研究の実施」が終了している。なお、平成27年度に予定していた「4)介入手続きの精査」、「5)千葉大学の倫理審査」、「6)心理学的介入研究の実施」については、刑事施設の運用上の都合により「6)心理学的介入研究の実施」が平成28年度の実施となったため平成28年度中の実施にあわせて「4)介入手続きの精査」、「5)千葉大学の倫理審査」の手続きを進めている。以上のことから、平成27年度に「6)心理学的介入研究の実施」までの実施を予定していた進行とは異なる状況にある一方で、本研究課題のメインデータの1つとなる調査研究が予定通り実施されたこと、また「6)心理学的介入研究の実施」の開始時期が平成28年度となったものの刑事施設との調整は順調に進んでいることなどから、本研究課題を十分に達成可能な状況にあると考えられる。したがって、現在までの進捗状況は2か年計画である本研究課題としておおむね順調に進展していると考えられる。一方で、「自身の欲求を満足する手段として犯罪行動を選択する反社会的な生活」を背景に違法薬物の使用をする者も少なくないため、従来の治療的介入のみでは再使用防止につながりにくい者がいることが想定される。そこで、本研究では「薬物への依存性」に加え「反社会性」を踏まえた薬物依存離脱指導の方法について検討することを目的とした。刑事施設に収容されている者を対象に、薬物再使用リスクを測定するC-SRRS(山本他,2011)、反社会性を測定するJCTI(Kishi et al.,2014)、および薬物への依存性としてDAST-20(Skinner,1982)を含む質問紙を配布し回答を求めた。なお、本研究は千葉大学大学院医学研究院倫理審査委員会の承認を得て実施された。C-SRRS得点と各尺度得点の相関係数を算出したところ、再使用への欲求、情動意欲面の問題、および薬理効果への期待は依存性と反社会性の両方との間に正の相関が確認された一方で、薬物使用への衝動性と薬害・犯罪性の否定は反社会性とのみ正の相関が確認された。この結果を受け、「薬物への依存性」と「反社会性」の個人差の査定を実施した上で状態像に応じた心理学的介入を行うプログラムを開発した。開発したプログラムの実施と検証については、平成28年度に全国の刑事施設における薬物依存離脱指導の実施体制に大きな変更があったため、平成29年度以降の実施に向けた調整を行っており、刑事施設との調整がなされた時点において実施する予定である。なお、すでに実施が終了している調査研究については、国際誌への投稿を予定している。

本研究課題の今後の推進方策については、平成27年度に予定していた「4)介入手続きの精査」、「5)千葉大学の倫理審査」、および「6)心理学的介入研究の実施」を引き続き進める予定である。なお、当初、平成28年度に予定していた「1)研究継続の打ち合わせ」と「2)心理学的介入研究の実施の継続」は、平成27年度の「6)心理学的介入研究の実施」の継続を意図する進行であり本研究課題の推進の変更を必要としないため、平成28年度はおおむね予定通りの推進であると考えられる。また、平成28年度に予定している「3)研究のまとめ」として、平成27年度に実施済みである「3)調査研究の実施」を中心に、学会発表、および論文などの執筆を通して社会に広く公開し、また、刑事施設職員への提案として研修と講義などを通して実務家への浸透を試みる。なお、「6)心理学的介入研究の実施」を行う中で得られるデータについては、適宜とりまとめを行い「3)研究のまとめ」に反映することを予定している。28年度が最終年度であるため、記入しない。社会科学28年度が最終年度であるため、記入しない。
グラフの閉包操作を用いた因子研究

本研究は、従来主にハミルトンサイクルの研究において使われてきた閉包という手法を、因子理論に適用することにより、新しい知見を得ることを目的とした。研究の結果、以下の成果を得た。・2部グラフ上で指定された辺を含む2-因子の存在を保証する、新しい次数和型の十分条件を得た。・クローフリーグラフのRyjacek閉包の構造を明らかにした。特に、Ryjacek閉包が位数nの完全グラフとなるグラフには位数nのサイクルが存在することが分かった。・3-連結グラフの最長サイクルと最長パスの位数の差が1以下となるための次数和に関する十分条件を求めた。・k-factor-criticalグラフにおいては、ハミルトン性を保証する次数和条件を大幅に緩和できることを明らかにした。・上と同様に、k-extendableグラフにおいて、ハミルトン性を保証する次数和条件を大幅に緩和できることを明らかにした。・グラフGがl-extendableとなるための、交互道型の必要十分条件を得た。またそれを用いて、グラフGがl-extendableであるか否かを判定する0(|E(G)|^2)のアルゴリズムを開発した。・2部グラフは「すべてのサイクルの長さが偶数であるグラフ」と特徴付けられる。そこでこの概念を拡張して、自然数n,kに対して「すべてのサイクルの長さがmod nでkと合同である」グラフのクラスを決定し、n=2かつk=0(すなわち2部グラフの場合)以外の場合にはその構造が貧弱であることを示した。・2部グラフ上で指定された頂点を含む2因子の存在条件を調べた。この成果の概要の初めに述べたものと問題設定は極めてよく似ているが、得られる条件は全く異なる、という極めて興味深い結果を得た。以上のように、2年間の研究期間の間に多くの興味深い知見を得た。本研究は、従来グラフのハミルトン閉路及び1-因子の研究で用いられてきた閉包操作を、条件付き2-因子の研究へ応用することを目的としている。本年度は2年計画の1年目にあたり、主にBondy-Chvatal閉包との関係を調べた。その研究実績は以下の通りである。1.Bondy-Chvatal型の閉包を用いて、4頂点の次数和が大きい3-連結グラフの最長閉路と最長パスの位数の差の上界を求めた。連結グラフにおいては、そのグラフがハミルトン閉路を持つことと、この差が0になることは同値であることが知られている。今まで4頂点の次数和が2|V(G)|-1以上になると3-連結グラフGがハミルトン閉路を持つことは知られていた。しかしこの次数和が2|V(G)|-1よりも少しでも下がると、ハミルトン性は完全に崩れてしまうと考えられていた。今回の研究結果は、「次数和が(3/2)|V(G)|+1以上あれば、Gの最長閉路と最長パスの位数の差は高々1である」というものである。すなわち、たとえ次数和が2|V(G)|-1から(1/2)|V(G)|程度下がっても、まだハミルトン性に近い状態が保たれているということが観察されたことになる。2.同じくBondy-Chvatal型の閉包操作を用いて、内周4以上のグラフに関する条件付き2-因子の存在条件を求めた。またその結果を用いて、内周4以上の2-連結グラフがα(G)≦2κ(G)-2を満たせば、Gは長さmin{n-α(G)+κ(G),n}以上のサイクルを持つことを証明した。

但し、α(G)はGの独立数、κ(G)はGの連結度である。これは「α(G)≦κ(G)なるグラフはハミルトン閉路を持つ」というChvatal-Erdosの定理を包含している。今まではChvatal-Erdosの条件が壊れたときに、その帰結がどのように変化していくのかは解明されていなかった。しかし今回の結果により、内周4以上のグラフについては、α(G)-κ(G)の差の分だけ徐々に長さが減じていくという、穏やかな変化が観察された。3.2年目の計画につなぐ研究として、Bondy-Chvatal型以外の閉包に関する研究を開始した。特にRyjacek閉包が完全グラフになるグラフの2-因子の構造を解明した。本研究は、従来グラフ理論におけるハミルトン閉路及び1-因子の研究で用いられてきた閉包操作を、条件付き2-因子の研究に応用することを目的としていた。本年度は2年計画の2年目にあたる。前年度は主にBondy-Chvatal閉包と因子の関係を調べたが、本年度はその他の閉包との関係、さらにはより広く2-因子と関係の深いサイクルの問題との関係を調べた。その研究実績は以下の通りである。1.任意のk本の独立辺集合が完全マッチングに拡張できるようなグラフをk-拡張可能グラフとよぶ。ハミルトン閉路の存在に関しては、「n頂点のグラフの任意の非隣接な2頂点の次数和が常にn以上であれば、そのグラフはハミルトン閉路を持つ」というOreの定理は有名だが、k-拡張可能グラフに関しては、この条件を緩和できる可能性があると考えた。そして「n頂点のk-拡張可能グラフの任意の非隣接2頂点の次数和が常にn-k-1以上であれば、そのグラフはハミルトン閉路を持つ」という定理を証明した。すなわちk-拡張可能グラフにおいては次数和条件をk+1だけ緩和できることが判明した。2.グラフがハミルトン閉路を持つ1つの条件として、近傍和条件というものがある。これはグラフGの非隣接頂点u, vについて、その近傍の和集合の位数|N(u)∪N(v)|が常に十分大きければGはハミルトン閉路を持つ、という形の条件である。本研究では2部グラフについて近傍和の条件を調べ、一般のグラフに比べ非常に弱い近傍和条件でハミルトン閉路の存在が保証されることを証明した。3.2部グラフは「全ての閉路の長さが偶数となるグラフ」と言い換えることができる。そこでこの概念を一般化して与えられた正整数n, kに対して「全ての閉路の長さがnを法としてkと合同であるようなグラフ」考えた。その結果n=2かつk=0、すなわち2部グラフの場合を除いてこのようなグラフのクラスは貧弱な構造しか持たないことが判明した。4.閉包を用いて、グラフが1-拡張可能となるための新しい必要十分条件を与えた。また、この条件を利用して与えられたグラフが1-拡張可能か否かを判定するO(|E(G)|^2)のアルゴリズムを与えた。以上のように本研究により多くの知見が得られた。
野外体験学習支援型Web-GISの開発とチームプロジェクト活動での実践的利用

本研究の目的は、地域環境の理解を促進するため教材データを作成するために金沢市内の気温・湿度観測を実施すること,次に環境教育にWeb-GISを活用して,教育現場で活用可能な野外体験学習支援システムを開発することである.さらに,この一連の成果を用いた授業を実践することである本研究の成果は以下の通りである。1)金沢市内温度・湿度観測の実施と環境教育データの製作地域環境を理解する教材を作成するため,兼六園を中心に半径7キロメートル内の小学校の百葉箱に温湿度データロガーを設置し,気温と湿度を10分間隔で観測した.これらのデータを環境教育用教材として活用できるように集計・編集した.また,地域の大気の環境を理解するための教材データ採取のため,スカイラジオメータを用いて大気観測を実施した.2)野外体験学習支援用のWeb-GISシステムの開発GPS(Global Positioning System)を用いて観測位置を同定し,その位置座標でその場所に関連する環境情報引き出せるようなシステムを構築した.このシステムはインターネットが利用できることが前提であったが,オフライン機能を追加してその利用性を向上させた.3)観測データを用いた授業の実践金沢市で実施している気温・湿度の観測データを用いて高校生に対して地域環境を題材にした出前授業を実施した.これにより高校生は土地被覆とヒートアイランド現象の関連について学習した.さらに,高校生に参加してもらって新たに小松市内の気温・湿度観測を実施した.本研究の目的は、地域環境の理解を促進するため教材データを作成するために金沢市内の気温・湿度観測を実施すること,次に環境教育にWeb-GISを活用して,教育現場で活用可能な野外体験学習支援システムを開発することである.さらに,この一連の成果を用いた授業を実践することである本研究の成果は以下の通りである。1)金沢市内温度・湿度観測の実施と環境教育データの製作地域環境を理解する教材を作成するため,兼六園を中心に半径7キロメートル内の小学校の百葉箱に温湿度データロガーを設置し,気温と湿度を10分間隔で観測した.これらのデータを環境教育用教材として活用できるように集計・編集した.また,地域の大気の環境を理解するための教材データ採取のため,スカイラジオメータを用いて大気観測を実施した.2)野外体験学習支援用のWeb-GISシステムの開発GPS(Global Positioning System)を用いて観測位置を同定し,その位置座標でその場所に関連する環境情報引き出せるようなシステムを構築した.このシステムはインターネットが利用できることが前提であったが,オフライン機能を追加してその利用性を向上させた.3)観測データを用いた授業の実践金沢市で実施している気温・湿度の観測データを用いて高校生に対して地域環境を題材にした出前授業を実施した.これにより高校生は土地被覆とヒートアイランド現象の関連について学習した.さらに,高校生に参加してもらって新たに小松市内の気温・湿度観測を実施した.本研究の目的は、環境教育に衛星リモートセンシングデータとWeb-GISを活用して、教育現場で活用可能な野外体験学習支援システムを構築することである。本研究では、GPS(Global Positioning System}を用いて観測位置を同定し、その位置座標でデータベースを検索し、その場所に関連する環境情報をWeb-GISから引き出せるようなシステムを構築する。環境情報として、温度・湿度観測網を構築し地域の熱環境情報を提供できるようにする。また、大気エアロゾル観測体制を確立し地域の大気環境情報を提供できるようにする。平成17年度は以下の通り実施した。1)気温・湿度の金沢市内同期観測の教育プログラムの検討金沢市内中心部た気温・湿度データロガーを設置し、夏季の地方都市の熱環境状況を調査した。体感しているものを具体的な数値で表すことの重要性を、学習者の興味を持続しながら学習する教育プログラムを検討した。また、観測ネットワークを構築し、常時教育利用可能な運営体制の基盤を構築した。2)大気観測の教育プログラムの検討大気エアロゾルの光学的厚さの日々の変化をスカイラジオメータを用いて観測した。また、衛星による地球観測の事例を紹介し、理系型環境教育プログラムも併せて検討した。3)野外体験学習支援用のWeb-GISシステムの開発Web-GIS構築ツールソフト(インフォサーブ社)を用いてWeb-GISシステムの基盤部分を開発した。本研究の目的は、環境教育に衛星リモートセンシングデータとWeb-GISを活用して、教育現場で活用可能な野外体験学習支援システムを構築することである。本研究では、GPS(Global Positioning System)を用いて観測位置を同定し、その位置座標でデータベースを検索し、その場所に関連する環境情報をWeb-GISから引き出せるようなシステムを構築する。平成18年度は以下の通り実施した。1)気温・湿度の金沢市内同期観測の教育プログラムの検討昨年度に引き続き、金沢市内中心部に気温・湿度データロガーを設置し、夏期の地方都市の熱環境状況を調査した。それによると観測地域内において、昼の気温の高い地域の分布と夜の気温の高い地域の分布に相違が見られることが分かった。この結果を視覚的に分かりやすい分布図にし、教材コンテンツとして提供できるようにした。2)大気観測の教育プログラムの検討昨年度に引き続き、大気エアロゾルの光学的厚さの日々の変化をスカイラジオメータを用いて観測した。観測は4月から11月まで実施した。

3)野外体験学習支援用のWeb-GISシステムの開発Web-GIS構築ツールソフト(インフォサーブ社)を用いてWeb-GISシステムを開発した。このシステムはWebサーバー上に登録された主題図に利用者が自由に目印をつけ、その場所に関連するドキュメント・写真・動画などの情報を加えることができる。野外観察ツールとして利用できるように、インターネットとの融合性の部分を改善した。
生体類似型ノンヘム金属活性酸素種の創成とその反応制御

我々はこれまでに、銅含有モノオキシゲナーゼ(ドーパミンβ-ヒドロキシラーゼ、チロシナーゼ、メタンモノオキシゲナーゼなど)の機能解明を目的として、主にピリジルエチル系三座配位子を用いて、銅(I)錯体と分子状酸素との反応について詳細に検討を行ってきた。その結果、side-on型のペルオキソ二核銅(II)中間体から、酸素-酸素結合の開裂を経て生成するbis-μ-oxo型二核銅(III)錯体が真の活性種となり、ここからアルカン類の水酸化反応が効率良く進行することを明らかにした。しかし、この場合前者のペルオキソ種のみが分光学的に検出可能であった。これに対してピリジルエチル基の一つを取り除いた二座配位子を用いると、両方の中間体が検出可能となり、同様のアルカン水酸化反応が効率良く進行した。そこで本特定領域研究の最終年度では、このような酸素-酸素結合の開裂を制御する因子を明らかにするため、配位予に種々の置換基を導入した新規な二座および三座配位子を合成し、立体的効果や電子的効果について系統的に検討を加えた。得られた成果を基にして、活性酸素錯体の構造と性質、および基質との反応性の違いについて考察を行い、酵素系における活性酸素種の構造と酸素添加反応機構の解明を試みた。さらに、酸素添加触媒としての応用を図るため、各種外部基質との反応や、さらに新しい配位子の設計・合成を行い、活性酸素種の構造と反応性の制御を任意に行えるような系の開発に成功した。また、単核の銅-酸素活性種についても、かさ高い置換基を有する三座配位子を用い、その構造と反応性について詳細に検討を行い重要な知見を得た。さらに、他の遷移金属(本年度は特に、ニッケル)についても同様にして検討を行い、中心金属の役割を系統的に解明するための基盤が構築できた。
次世代の観測的宇宙論にむけた原始銀河・銀河団の進化の数値的研究

本研究計画は輻射過程をとりいれた宇宙の構造形成の流体力学的取り扱いを目指して、原始銀河・銀河団の形成と進化を定量的に論ずる上で必要不可欠な宇宙論的流体力学数値計算コードの開発と、それらの相補的な解析的な理論モデルの構築を目的としてきた。具体的には、以下の4つの成果を得た。(1)粒子法に基づく流体力学数値計算コードに独立時間ステップを採り入れるとともに、ガスと輻射の相互作用にかかわる物理過程を採り入れたコードを完成させた。(2)銀河・銀河団に対応するダ-クハロ-の重力的な形成率をあたえる公式を解析的に導いた。さらに、それをもとにして球対称モデルを仮定して個々の銀河団から熱制動輻射によって放出されるX線のスペクトルを時間の関数として計算し、それらの重ね合わせとしてX線背景輻射のスペクトルに対する銀河団の寄与を求める理論的枠組を構築することに成功した。(3)ハッブル宇宙望遠鏡が乙女座銀河団の銀河にセファイド型変光星を発見したことから、ハッブル定数が比較的大きな値をとることが確実となってきた。このことは、原始銀河・銀河団の進化を考える上で最も重要となる宇宙モデルのパラメータに対して重大な意味を持つ。そこで、我々の近傍宇宙に対して観測されたハッブル定数がどの程度宇宙全体の平均値と一致するかと言う確率的な考察を行った。その結果、局所的なハッブル定数の観測から得られる真のハッブル定数の値に対する下限値を解析的に求める事に成功した。(4)自転する超新星からの重力波形をいろいろな角運動量分析に関して求めた。その結果、そうした超新星が我々の銀河系で起これば、LIGOにより観測ができ、爆発のメカニズムについて新たな情報を与え得ることがわかった。また、遅延爆発メカニズムを研究するための陰的解法による球対称一般相対論的流体コードの開発に成功した。これら過去2年間の研究成果によって、原始銀河・銀河団の進化の大規模数値シミュレーションを行うための準備はほぼ完成したものと考えられ、今後はできるだけ速やかに本格的な数値実験を開始したいと考えている。本年度は、原始銀河・銀河団の形成と進化を定量的に論ずる上で必要不可欠な宇宙論的流体力学数値計算コードを定式化し、完成させることを主目的とした。申請者が過去に完成させたN体数値計算コードを発展させ、流体・輻射過程を取り入れたいわゆるSmoothed Particle Hydrodynamics(SPH)と呼ばれる方法論に基づいたコードはほぼ完成した。コードの高速化のために有効である独立時間ステップ法の導入は、予定より少し遅れてはいるが着実に開発が進んでいる。来年度の初めには、予定していた本格的な数値計算が行なえる段階になるであろう。コード開発以外の成果としては、銀河団の質量関数および速度関数をN体数値実験によって計算し、観測的に比較した。さらに、宇宙の再加熱の一つのモデルとして、再結合時刻以後に形成された非線形天体の重力エネルギーの解放、というメカニズムを提唱した。これらはいずれも、来年度に流体・輻射過程を採り入れた形で行なわれる計算の基礎となる結果である。本研究計画は輻射過程をとりいれた宇宙の構造形成の流体力学的取り扱いを目視して、原始銀河・銀河団の形成と進化を定量的に論ずる上で必要な宇宙論的流体力学数値計算コードの開発と、それらと相補的な解析的な理論モデルの構築を目的としてきた。

(1)粒子法に基づく流体力学数値計算コードに独立時間ステップを採り入れるとともに、ガスと輻射の相互作用にかかわる物理過程を採り入れたコードを完成させた(伊藤、須藤)。(2)銀河・銀河団に対応するダ-クハロ-の重力的な形成率をあたえる公式を解析的に導いた。さらに、それをもとにして球対称モデルを仮定して個々の銀河団から熱制動輻射によって放出されるX線のスペクトルを時間の関数として計算し、それらの重ね合わせとしてX線背景輻射のスペクトルに対する銀河団の寄与を求める理論的枠組を構築することに成功した(北山哲氏と須藤の共同研究)。(3)ハッブル宇宙望遠鏡が乙女座銀河団の銀河にセファイド型変光星を発見したことから、ハッブル定数が比較的大きな値をとることが確実となってきた。このことは、原始銀河・銀河団の進化を考える上で最も重要となる宇宙モデルのパラメータに対して重大な意味を持つ。そこで、我々の近傍宇宙に対して観測されたハッブル定数がどの程度宇宙全体の平均値と一致するのかと言う確率的な考察を行った。その結果、局所的なハッブル定数の観測から得られる真のハッブル定数の値に対する下限値を解析的に求める事に成功した(稲垣祐一郎氏、杉之原立史氏と須藤の共同研究)。(4)超新星爆発における自転の影響を調べ、それに伴う重力波の波形を計算した。(佐藤勝彦氏と山田の共同研究)
濾胞性リンパ腫細胞の腫瘍進展に発現するCD44分子の機能解析

濾胞性リンパ腫(FCL)は低悪性度リンパ腫であり高悪性度群びまん性リンパ腫へ60-80%の患者が進展する。この進展過程は組織形態学的に把握されるが、この過程における分子偏位の解析はp53の突然変異が高悪性度群びまん性リンパ腫へ進展した患者の20-30%に認められた以外には十分な報告はない。CD44抗原は膜貫通性の受容体型糖蛋白質であり、細胞質内ドイメインに二つのリン酸化部位がある。この分子は生体に広く分布し分子量により1)85kD(CD44H),2)120-140kD(CD44E)の分子と,プロテオグリカンの付加により3)200kD以上の蛋白群に分類され、非刺激状態では1)は血液細胞、2)は上皮細胞に組織特異的に存在する。最近、細胞膜近傍の細胞外ドメインにヒトでは10個のエクソンの選択的スブライシングが起こることにより種々の同位体が形成され上皮性腫瘍や血液腫瘍の転移と進展に関わる分子として最近注目されている。我々のFCLの研究では、濾胞構造の崩れのないFCL小細胞型の腫瘍細胞にはCD44の発現は、反応性濾胞芽中心のB細胞と同様陰性であったが、腫瘍性B細胞が周囲に浸潤し、濾胞構造に乱れが生じるような時期になるとCD44は陽性となることが観察されている。このCD44はCD44Hであって、他のCD44同位体の発現は見ない。しかし、FCLが一部で瀰漫性増殖を示す時期に進展すると、種々の同位体がPCRのレベルで観察される。また、t(14:18)を有する瀰漫性大細胞型Bリンパ腫においてはCD44H,他の同位体の発現は量、数ともに増加する。しかし、蛋白レベルではCD44同位体の発現は確認できなかった。大腸癌やリンパ腫を用いた研究で提起されている腫瘍の転移能との関連は確実なものではなく、むしろ、腫瘍の浸潤過程におけるCD44分子の関連が強く示唆された。このことはFCLの腫瘍化の早期に、CD44H分子発現が起こり腫瘍のプログレッションにともないCD44同位体をtranscriptのレベルで発現している可能性が示唆された。濾胞性リンパ腫細胞株における増殖能はFL18,FL318の増殖能が高い。FL318はbcl-2遺伝子major break pointに切断点があり、FL218,FL18はminor break pointに遺伝子切断点が起こっている。c-myc,p53の発現について細胞の蛋白をを可溶化後、ウェスターンブロテイングにて検討したところ、FL318の発現するp53蛋白の分子量がFL218,FL18のものに比べ低くしかも、2ほんのバンドが検出され、deregulationが起こっていることが示唆される。c-mycの発現は定常状態ではなかった。染色体異常の多寡もFL18が最も多くFL318,FL218の順であった。

CD44発現はいずれの細胞株でも定常状態では発現せずTPA刺激によりFL18,FL318にCD44Hの発現がtranscriptレベルで誘導された。抗体作成がまだ進行中のため、免疫沈降の実験は行っていない。細胞骨格蛋白との結合に関連する仕事では、ezrin,moesin,radixinとの連関に関しては月田らの仕事の成果が著しく、当方は細胞骨格との関連がないといわれるヒアルロン酸とCD44の結合、それに引き続く細胞機能変化、アンキリンとの連関、CD44分子の発現制御に仕事の方向を求めてゆく。濾胞性リンパ腫(FCL)は低悪性度リンパ腫であり高悪性度群びまん性リンパ腫へ60-80%の患者が進展する。この進展過程は組織形態学的に把握されるが、この過程における分子偏位の解析はp53の突然変異が高悪性度群びまん性リンパ腫へ進展した患者の20-30%に認められた以外には十分な報告はない。CD44抗原は膜貫通性の受容体型糖蛋白質であり、細胞質内ドイメインに二つのリン酸化部位がある。この分子は生体に広く分布し分子量により1)85kD(CD44H),2)120-140kD(CD44H)の分子と,プロテオグリカンの付加により3)200kD以上の蛋白群に分類され、非刺激状態では1)は血液細胞、2)は上皮細胞に組織特異的に存在する。最近、細胞膜近傍の細胞外ドメインにヒトでは10個のエクソンの選択的スブライシングが起こることにより種々の同位体が形成され上皮性腫瘍や血液腫瘍の転移と進展に関わる分子として最近注目されている。我々のFCLの研究では、濾胞構造の崩れのないFCL小細胞型の腫瘍細胞にはCD44の発現は、反応性濾胞芽中心のB細胞と同様陰性であったが、腫瘍性B細胞が周囲に浸潤し、濾胞構造に乱れが生じるような時期になるとCD44は陽性となることが観察されている。このCD44はCD44Hであって、他のCD44同位体の発現は見ない。しかし、FCLが一部で瀰漫性増殖を示す時期に進展すると、種々の同位体がPCRのレベルで観察される。また、t(14:18)を有する瀰漫性大細胞型Bリンパ腫においてはCD44H,他の同位体の発現は量、数ともに増加する。しかし、蛋白レベルではCD44同位体の発現は確認できなかった。大腸癌やリンパ腫を用いた研究で提起されている腫瘍の転移能との関連は確実なものではなく、むしろ、腫瘍の浸潤過程におけるCD44分子の関連が強く示唆された。このことはFCLの腫瘍化の早期に、CD44H分子発現が起こり腫瘍のプログレッションにともないCD44同位体をtranscriptのレベルで発現している可能性が示唆された。
人工知能を応用した歯科総合診断支援システムの開発

本研究では、「人工知能を応用した歯科総合診断支援システム」を開発することが目的であり、昭和61年度よりの3年間において以下の成果を得た。まず、一般的口腔診断システムの開発としては、レントゲン、口腔内診査より得た診査結果をコンピュータに入力することにより、事前に設定した論理に基づき診断を行なうシステムの開発を行ない、これを歯科全般で利用でき、パーソナルコンピータで使用可能な形とした。さらに各領域におけるエキスパート・システムの開発を行なった。歯科理工学領域においては、臨床と基礎知識を結びつけるシステムの例として「鋳造欠陥の原因と初策を考えるシステム」を構築した。また補綴診断システムでは、さらに補綴物の設計を行うためのシステムとして「局部床義歯設計のためのエキスパート・システム」の開発を行った。さらに口腔外科領域では「粘膜疾患の診断のための支援システム」をまた、口腔衛生領域では「歯周治療計画システム」を作製し、それぞれの改良を計った。次に、口腔内データの取込み方法として、ビデオカメラから入力した画像データをコンピュータで処理したのち、エキスパート・システムに取り込む方法について検討し、より多くの情報の入力と蓄積、データベース化が可能となることを確認した。また、ネットワーク化に関しては、電話回線を利用してその効率的な運用、検討し、将来の汎用化の可能性を確認した。学生教育にするシステムの応用に関しては、「有床義歯補綴学教育のためのエキスパート・システム」を作製し、学生教育へ応用し、その教育効果について検討した。今後はさらに、口腔内の三次元的立体情報を、簡便かつ正確にシステムに取組む方法の確立を計り、エキスパート・システムとCAD/CAMとを結びつける可能性について検討する必要がある。本年度は当研究計画の初年度として、まずこれまでに開発してきた人工知能用プログラムの整備と拡充を図った。その主な成果としては、1.理工学領域において鋳造ならびに重合を始めとした技工操作上の問題解決ならびに学習プログラム、2.口腔外科領域、特に粘膜病変に関する診断システム、3.歯科補綴学領域における診断システムの一つとしての部分床義歯設計システムの拡充ならびに学生教育用プログラムの開発、4.義歯設計の違いが生体に与える影響をシミュレートするプログラム、の開発をそれぞれ行った。これらの1.4.の各システムの総合化、ネットワーク化ならびにシステムの統合化にはコンピュータ相互の通信回線によるネットワークが不可欠であり、また一般臨床家へのシステムの利用を考慮した場合においても重要な問題となるので、次年以降への検討課題としている。次に、上記の各プログラムに共通する一般的口腔診断プログラムの開発の際に必要なレントゲン写真や口腔内状態の客観的入力システムの基本的検討を行った。画像情報は診査、診断においては不可欠なものであり、特に本研究に使用したビデオ入力装置ならびに画像処理装置は静的な情報ばかりでなく、機能時の動的な情報も大量に集積できる点で有効であると考えられる。また入力には家庭用ビデオを利用することが可能であり、また画像処理の端末としてはパーソナルコンピュータを利用できる点が有利であると考えられる。なお、画像処理システムを人工知能システムの一部として効果的に結合する方法に関しては、次年度において継続して検討する予定である。また、臨床教育に対する本システムの応用に関しても現在の方法による問題点を調査することから検討を開始しており、次年度には本システム使用群と従来方式群に分けその客観的ならびに主観的評価を行いたいと考えている。本年度は、まず各領域におけるシステムの拡張ならびに充実を計った。すなわち、歯科理工学(鋳造欠陥の原因と対策をさぐる・エキスパートシステム)、補綴(局部床義歯設計のためのエキスパート・システム)、口腔外科(粘膜疾患の鑑別診断支援システム)、口腔衛生(歯周治療計画システム)の改良を行った。さらに、前年度に行った口腔内データの取込み方法としてビデオカメラからの画像データを、エキスパート・システムに取込む方法について重ねて検討し、その結果、画像入力法により多くのカラー情報の入力・蓄積が可能となることが明らかとなった。またデータベースの拡張を計るため大型コンピュータとの連携についての検討も行った。

システムのネットワーク化に関しては、その効率的運用に関する基本的検討を行い、その広範囲への応用、実用化の可能性を確認した。学生教育に対するシステムの応用に関しては、「有床義歯補綴学教育のためのエキスパート・システム」を実際の臨床教育に応用し、システムの使用群と従来方式群との間の理解度の比較を行った。その結果、システムを従来の方法と併用することにより、より効果的な学生教育が可能となることが明らかとなった。今後検討すべき課題としては、まず、口腔内外の三次元的(立体)情報の簡便かつ正確なシステムへの取込み方法の確立があげられ、これによって、エキスパート・システムとCAD/CAMとを結びつけることも可能となると考えられる。学生教育システムに関しては、より学生の興味をひき、さらに理解のされやすい形でのシステムとする必要があるとともに、卒後教育への応用も可能なように、目的別にシステムを作成する必要もあり、光ディスクの併用をも考慮する必要がある。
クロム含有ガラスの近赤外時間分解発光

我々はクロムを含有するガラスを再現性よくゾルゲル法により合成することにまず成功した。まず青緑色の乾燥ゲルを300-600Cの間の温度で加熱することによりクロム(III)イオンの出発物質はより高い酸化数となり黄色に変色する。この酸化反応は窒素雰囲気中でも起こるので、空気中の酸素との反応でなく、母体のガラスそれ自身あるいは試料に含まれる水分(H_3 O^+など)との反応によると言える。合成された試料は空気中で数カ月放置した後でもきわめて安定であり、室温及び低温において赤色のブロードな発光スペクトルを示した。寿命を紫外線(N_2レーザー)および青緑色光(色素レーザー)励起で測定したところ、試料の不均一性により指数関数の多成分からなり、さらに20Kでは2msであるのが室温では2μsと激減した。これらの実験から全ての吸収帯の帰属が検討され、励起スペクトルに見られる最も低エルネギ-サイドのバンド(560nm近傍)は発光のバンドに対応することも分かった。こうしたクロムイオンを含むガラスの分光特性は3d^1電子配置をとるTi^<3+>やV^<4+>と極めて類似しており、発光中心が正八面体配位のCr^<5+>によることを結論ずける。一方、コロイド状のシリカ(SiO_2)に担持されたクロム(VI)について報告されている、低温の発光スペクトルに表れる950cm^<-1>の振電構造ときわめて長い発光寿命は、我々の実験結果と極めて類似しており、我々の見いだしたシリカガラス中のクロムは6価までさらに酸化されている可能性がある。ここで、Cr^<6+>の電子配置は3d^0であるので、この場合^3LMCT状態の励起状態が考えられる。そこで、これと等電子配置のバナジウム(V)を含むシリカガラスを合成し、オレンジ色のブロードな発光バンドを室温及び低温で見いだした。我々はこうした一連の実験をさらにGeO_2においても確かめるべく準備中である。
紙おむつの換気必要量に基づく快適性評価

紙おむつの快適性保持には、紙おむつ内外の換気を促進して紙おむつ内気候の湿度上昇を防ぐことが重要である。本研究では、吸水した紙おむつから紙おむつ内気候に蒸発し得る水分量を推定し、この水分をおむつ外に放散するための換気量(換気必要量)に基づいた評価方法を提案することである。吸水した試料から自然蒸発する単位面積あたりの水分量と着用時に吸水した液体拡散面積の積を紙おむつ内に蒸発し得る水分量とし,この水分量を放散できる換気必要量を着用時の紙おむつ内絶対湿度と着用環境絶対湿度の差から導いた.トレーサーガスに安価な窒素ガスを用いて着用時の紙おむつ換気量を定流量方式で測定するための条件をノズル数とトレーサーガス送入・サンプリングガス吸引流量について検討した.ノズル数を1対または2対,ガス流量を30100mlに調整することにより,新生児、乳幼児、高齢者用の紙おむつの換気量を測定することができた.新生児用3製品,乳幼児用5製品,高齢者用15製品のいずれも吸水量の増加に伴って液体拡散面積は増加し,紙おむつ換気量は減少した.しかし,それらの増加や減少の程度は製品間で異なった.吸水量の増加段階における液体拡散面積と紙おむつ換気量の対応関係に負の相関関係がみられたが,その回帰直線の傾きは製品間で異なった.これらの結果から,紙おむつ換気量は主に液体拡散面積の増加に起因して減少するが,吸水時液体拡散面積や液体拡散面積の増加に対する紙おむつ換気量の減少率は素材の液体拡散特性以外の要因(例えば,デサインなど)にも影響されると示唆された.そこで,換気必要量による評価が必要であると考えられ,実測した衣服換気量/換気必要量比で各製品を評価した.この衣服換気量/換気必要量比は,デザインや素材の異なる紙おむつ製品の総合的な定量評価を可能にし,紙おむつ開発の有益な指標となりうるものと考えられる.紙おむつの快適性保持には、紙おむつ内外の換気を促進して紙おむつ内気候の湿度上昇を防ぐことが重要である。吸水した試料から自然蒸発する単位面積あたりの水分量と着用時に吸水した液体拡散面積の積を紙おむつ内に蒸発し得る水分量とし,この水分量を放散できる換気必要量を着用時の紙おむつ内絶対湿度と着用環境絶対湿度の差から導いた.トレーサーガスに安価な窒素ガスを用いて着用時の紙おむつ換気量を定流量方式で測定するための条件をノズル数とトレーサーガス送入・サンプリングガス吸引流量について検討した.ノズル数を1対または2対,ガス流量を30100mlに調整することにより,新生児、乳幼児、高齢者用の紙おむつの換気量を測定することができた.新生児用3製品,乳幼児用5製品,高齢者用15製品のいずれも吸水量の増加に伴って液体拡散面積は増加し,紙おむつ換気量は減少した.しかし,それらの増加や減少の程度は製品間で異なった.吸水量の増加段階における液体拡散面積と紙おむつ換気量の対応関係に負の相関関係がみられたが,その回帰直線の傾きは製品間で異なった.これらの結果から,紙おむつ換気量は主に液体拡散面積の増加に起因して減少するが,吸水時液体拡散面積や液体拡散面積の増加に対する紙おむつ換気量の減少率は素材の液体拡散特性以外の要因(例えば,デサインなど)にも影響されると示唆された.そこで,換気必要量による評価が必要であると考えられ,実測した衣服換気量/換気必要量比で各製品を評価した.この衣服換気量/換気必要量比は,デザインや素材の異なる紙おむつ製品の総合的な定量評価を可能にし,紙おむつ開発の有益な指標となりうるものと考えられる.紙おむつの快適性保持には、尿を紙おむつ中に保持するとともに紙おむつ内外の換気を促進して、おむつ内気候(皮膚とトップシートの間に形成される空間)の湿度上昇を防ぐことが重要である。本研究はおむつ内気候を評価する方法論の開発を究極的目的とし、本年度は(1)吸水した紙おむつからおむつ内気候に蒸発し得る水分量を推定し、(2)さらに、おむつ着用時の換気量の測定システムの構築を試みた。(1)吸水した紙おむつを平面に固定してカプセル換気法により単位面積あたりの蒸発率を定量的に測定するシステムを試作した。そのシステムを用いて、紙おむつの吸水量と測定時のカプセル内空気流量が蒸発率(mg/cm^2/min)に及ぼす影響を乳幼児用4種、高齢者用3種について検討した。その結果、紙おむつの吸水量が蒸発率に及ぼす影響は小さいこと、さらにカプセル内空気流量の増加に伴い蒸発率が亢進することを認めた。次に新生児、乳幼児の等身大マネキンを用いて、着用状態で異なる量の模擬尿液を紙おむつに吸収させ、その液体拡散面積を紙おむつの平面固定状態で測定した。この液体拡散面積と蒸発率との積から、吸水後におむつ内気候に蒸発し得る水分量を算出した。(2)新生児、乳幼児、高齢者の等身大マネキンに紙おむつを着用させた状態で窒素ガスによるトレーサーガス法を用いた紙おむつ換気量測定システムを構築するために、ノズルの数や固定方法、ガスの流量などについて検討した。その結果、トレーサーガス送入ノズル及びサンプリングノズル各2本を股下部の皮膚面に固定することにより、立位や仰臥位における股下部の換気量を測定することができた。ただし、安定したデータを得るためには、マネキンサイズ、紙おむつの種類及び吸水量によりトレーサーガスとサンプリングガスの流量を100300mlの範囲で調節する必要があることを見出した。

吸水による紙おむつ内の衣服換気量(紙おむつ換気量)の変化をトレーサーガス測定法で検討し,吸水時の蒸発水分量と液体拡散面積から推定した換気必要量に基づく紙おむつ内環境の評価を試みた.排尿を模擬できる新生児,乳幼児,高齢者の等身大マネキンを使用し,着用した紙おむつに模擬尿の注水し(新生児用:10ml毎100mlまで,乳幼児用:50ml毎250mlまで,高齢者用:製品により125ml毎250または500mlまで),紙おむつ換気量および液体拡散面積を測定した.また,前年度に試行したカプセル換気法による蒸発量測定は測定条件により誤差が大きいことから,模擬尿を注水したサンプルを32°C・50%rh下で自然乾燥させて単位面積あたりの蒸発量を算出した.新生児用,乳幼児用,高齢者用のいずれの製品においても紙おむつ換気量は吸水水分量の増加に伴って減少したが,その減少の程度は製品間で異なった.また,吸水時の液体拡散面積も製品間で異なった.吸水量の増加段階での液体拡散面積と紙おむつ換気量の対応関係には負の相関関係がみられる傾向だったが,その回帰直線の傾きは製品間で異なった.これらの結果から,紙おむつ換気量には主に液体拡散面積の増加に起因した減少が見られるが,着用時の液体拡倣面積や液体拡散面積の増加に対する紙おむつ換気量の減少率は素材の液体拡散特性以外の要因(例えば,デザインなど)にも影響されると考えられる.そこで,単位面積当たりの蒸発量と液体拡散面積から紙おむつ内に放散される水分量を算出し,それを外部に放散できる換気必要量を推定し,これに基づいて各製品の紙おむつ換気量を評価した.この衣服換気量/換気必要量比は,デザインや素材の異なる紙おむつ製品を総合的に評価でき,紙おむつ開発の有益な指標となりうるものと考えられる.
中世諏訪の神仏習合史における「諏訪流神道」の研究

本研究は、中世諏訪の神仏習合思想から生み出された「諏訪流神道」の形成過程および構造の分析を通して、諏訪古来のカミ信仰が、古代律令制により導入された神祇制度、さらに中世における仏教との交渉を通して、いかに多義的な神の姿を創出するに至ったか、その豊かな歴史性や多様性を明らかにしていく。中世日本の神仏習合に関するこれまでの研究は、神道と仏教の関係を分析するに際し「神道」を一括りの概念と捉えてきた。本研究では、近年の神道史研究の成果を踏まえ、「神道」を「カミ信仰」「神祇制度」「神道」という三つの異なる概念から成るものと捉え直した上で、これら三要素の相互関係ならびに仏教との習合関係を探求していく。
ヘテロダイン法によるリオトロピック液晶構造の発現機構とそのダイナミクスの研究

二酢酸セルロース(CDA,置換度2.40)および三酢酸セルロース(CTA,置換度2.9)がN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)およびトリフルオロ酢酸(TFA)中で示すリオトロピック液晶形成態とその発現機構を、DMAcとTFAの濃厚溶液系では示差折計を用いて、DMAc希簿凖濃厚溶液系では、通常のホモダイン方式の動的光散乱(DLS)法と新企画のヘテロダイン方式DLS法で調べ、次のような知見を得た。1.液晶形成臨界濃度v_2(wt%)は、分子量がほぼ同一のCTAとCDAでは、TFA中ではv_2(CTA, 2426%)<v_2(CDA), DMAc中ではv_2(CTA)>v_2(CDA, 5%)となる。前者は従来の予想と逆である。2. CTAにおけるv_2(TFA, 2426%)<v_2(DMAc, 50%以上)<v_2(クロロホルム(CF),液晶形成なし)の関係は、CTAが溶媒に依存した分子形態をとる(TFA中で細く長い剛直形態、DMAc中で半屈曲性のやや太くて短い形態、CF中でランダムコイル形態)との我々のみみず鎖モデルに基づく解析結果と一致する。3. CDAはDMAc希簿溶液中でも単一分子と会合体の二形態で共存する。単一分子の形態はグルコース構造単位のC-2, 3, 6の未置換OHの相対分率、グルコース単位の0-5位酸素と隣接単位のC-3位OHとの分子内水素結合に支配され、会合体の形態はC-6位OH間の分子間水素結合の様式に依存する。4. CDA会合体には二形態(単一分子の4倍長程度の自己集合体(II状態)と1340倍長の巨大会合構造(III状態))が存在し、溶液濃度の増加と共に、IIはIIIに転移する。IIIは濃度に依存する三状態をとるが、このうち、剛直棒状で極めて長い構造をとる会合体が液晶形成の前駆形態と考えられる。5.ずり流動場や遠心力場では、単一分子のみとなるが、遠心力場でのその形態は通常の6倍の剛直性をもつ。以上、「濃度変化に伴うCDA会合体の形態転移」、「溶媒・外場によるCDA分子形態の転移」現象はリオトロピック液晶構造発現機構の重要な因子と考えられる。三酢酸セルロース(CTA、置換度2.9)と二酢酸セルロース(CDA、置換度2.4)がトリフルオロ酢酸(TFA)およびN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)中で示す液晶形成能とその発現機構を、示差屈折計および動的光散乱法で調べ、次のような新たな知見を得た。2.CTAはクロロホルム(CF)に、またCDAはテトラヒドロフラン(THF)に分子分散し、その溶解形態もランダムコイル状であり、同時に分子会合体が少量存在することが従来から知られている。しかし、これらの会合体はフィルター濾過により除去した後でも、再度、液中に発現した。

これは単一分子と会合体に平衡関係が成立し、CFやTHFを用いる限り、希薄溶液を用いても会合体を含まない試料を純粋に抽出できないことを示す。3.CTAのv_2値、すなわちv_2(TFA、2426%)<v_2(DMAc、50%以上)<v_2(CF、液晶形成なし)の関係は、溶媒が異なるとCTAが異なる分子形態を採ることを意味する。この分子形態の相違を、各溶媒中で得た極限粘度数[η]と回転半径R_cの実験データを用いてみみず鎖モデルで解析すると、CTAはTFA中では細くて長い剛直性のある形態、DMAc中では屈曲性が増加してやや太くて短い形態、CF中では屈曲性の大きなランダムコイル形態をとることが判った。セルロースセグメントは溶媒がCF、DMAc、TFAと変わるにつれてその剛直性を増加させ、配向性または液晶形成能を増す。この解析結果は実験事実とよく一致する。4.CDAはDMAc中、濃度45%で液晶を作るが、希薄溶液中でも液晶形成の前駆形態と考えられる自己集合体(self assembly)およびそのゆるやかな会合体が、すでに、形成されていることが確認できた。二酢酸セルロース(CDA,DS=2.40)が溶液中で示す液晶形成能とその発現機構を、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)中での希薄準濃厚溶液にわたるCDA分別物の分子形態の変化ならびに会合体形成とその構造変化を通じて詳細に調べた。以下に、通常のホモダイン方式の動的光散乱(DLS)法と新企画のヘテロダイン方式DLS法により得た知見を記す。1.CDAは希薄溶液中でも単一分子と会合体の2形態で共存する。単一分子の形態はグルコース構造単位のC-2,3,6位の未置換OHの相対分率、グルコース単位のO-5位酸素と隣接単位のC-3位OHとの間の分子内水素結合の度合いに強く支配される。一方、会合体の形態はC-6位OH間で発生する分子間水素結合の様式に依存して変化する。2.CDA会合体には2形態が同時に存在する。これらは単一分子の4倍長程度の自己集合体(II状態)と1340倍長の巨大会合構造(III状態)であり、いずれのサイズ分布も狭い。溶液濃度の増加と共に、IIはIIIに転移する。IIIは濃度に依存する3状態をとるが、このうち、剛直棒状で極めて長い構造をとる形態が液晶形成に関与すると予想される。3.ずり流動場や遠心力場では、上記の会合体はすべて消失し、単一分子のみが存在する。しかし、遠心力場での分子形態は通常とは異なり、その剛直性は6倍も増加する。4.『溶液濃度の増加に伴うCDA分子の単一分子→会合体構造への形態転移』、『CDA単独分子の剛直型分子形態への転移』の発現はリオトロピック液晶構造発現機構の素過程の解明に重要な指針を与えるものと考えられる。
メタルスカベンジャーによる極低放射能化技術の開発

世界をリードする地下素核研究に向けて実験の一層の高感度化を実現するためには、低放射能化技術の強化が必要である。本研究では、メタルスカベンジャーを用いた放射性重金属の吸着手法を開発するため、液体シンチレータ中の金属に対する除去率を評価した。原子核反応を起源とする放射性金属を液体シンチレータ中に溶かしこませるため、ラドンガスのバブリングによって放射性鉛を液中で内部生成させた。メタルスカベンジャーの候補を選定するため、5社12製品の試薬に対してバッチプロセスによる鉛の吸着除去試験を行った。除去率が高いものに対しては試薬を増量した吸着試験も行い、最大約95%の除去率が得られることを確認した。また、実機の純化では液体シンチレータを試薬入りのカラムに連続して送り込むカラムプロセスによる吸着が必要となるため、小規模な装置を構築しカラムプロセスでの吸着性能を評価した。その結果、最も高い吸着性能を示したシリカゲルにアミノプロピル基を付けたメタルスカベンジャーが候補として有力であることが分かった。また、カラムプロセスでは一定流量で処理し続けても除去率は維持されることを確認した。吸着材の使用量あたりの除去率が最大となるように吸着条件を決定すると、94%の除去率が得られた20 mmの吸着層の長さが最適な条件となる。このカラムプロセスを繰り返すと除去率は増大し、最大98%の除去率が得られる。純水と液体シンチレータを撹拌する液液抽出法での純化では最大80%程度の除去率であったことから、メタルスカベンジャーは極性の小さい有機金属に対しても吸着性能を示している可能性がある。また、一定流量で処理し続けても除去率は維持されることを確認した。さらに、液体シンチレータ中の発光材(PPO)の吸着による発光量の低下や不純物混入による光透過率の低下が起こらないことを確認した。28年度が最終年度であるため、記入しない。ニュートリノや暗黒物質が関わる希少事象探索は、宇宙・素粒子の未解決問題を解き明かす鍵となっていると考えられており、神岡地下で進行する極低放射能環境を活用した実験的研究の重要性が高まっている。極微量放射性不純物を除去する新しい純化手法の候補として、簡易な純化手法で高い金属除去率が得られるメタルスカベンジャーが挙げられる。液体シンチレータを用いた二重ベータ崩壊探索を行うKamLAND-Zen実験では放射性重金属が主要なバックグラウンド源として観測されているが、仮に将来の高感度探索において信号が検出された場合、この純化手法によってバックグラウンドの可能性は迅速に排除される。地下素核研究に向けて実験の一層の高感度化を実現するためには、低放射能化技術の強化が必要である。本研究では、メタルスカベンジャーを用いた放射性重金属の吸着手法を開発するため、液体シンチレータ中の放射性鉛に対する除去効率を測定した。メタルスカベンジャーの候補を選定するため、5社12製品の試薬に対してバッチプロセスによる吸着試験を行った。除去効率が高いものに対しては試薬を増量した吸着試験も行い、最大約95%の除去効率が得られることを確認した。現状では最大でも85%程度の除去効率しか得らえなかったが、流量・温度等のパラメータを最適化による除去効率の向上も期待できる。また、メタルスカベンジャーによる吸着純化では、純水による液液抽出では除去できない成分も除去できることが分かったため、極性の小さい有機金属に対しても吸着性能を示している可能性がある。本研究の目標であるメタルスカベンジャーを用いた放射性重金属の吸着手法の開発を目標としていたが、液体シンチレータ中の放射性鉛に対する除去効率の測定手法の確立、メタルスカベンジャーの候補選定、カラムプロセスでの除去効率の評価が完了した。当初の予定よりも順調に研究が進んだため、来年度の計画を一部先行して実施している。

純水と液体シンチレータを撹拌する液液抽出法での純化では最大80%程度の除去率であったことから、メタルスカベンジャーは極性の小さい有機金属に対しても吸着性能を示している可能性がある。また、一定流量で処理し続けても除去率は維持されることを確認した。さらに、液体シンチレータ中の発光材(PPO)の吸着による発光量の低下や不純物混入による光透過率の低下が起こらないことを確認した。今後は、メタルスカベンジャーによる放射性鉛除去効率を高めるため、温度・流速などのパラメータによる吸着条件の最適化を行う。また、液体シンチレータ中での鉛の化学形態に対する理解をさらに深めるため、液体シンチレータを加熱、または酸・アルカリ水溶液と撹拌することによって化学形態を変化させた上で除去評価を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。