hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬剤性肺障害に関連する遺伝子多型の検討

本研究では、近年分子標的薬などの上市により増加傾向にある薬剤性肺障害の遺伝的背景を検討した。早期診断のために、薬剤性肺障害患者における遺伝子多型を検討したところ、複数の遺伝子多型と本症の関連があった。今後はさらなる症例数の蓄積と、遺伝子の機能的解析を進めることにより、薬剤性肺障害のさらなる病態の解明が期待される。解析サンプル:薬剤性肺障害発症者55名および非発症者35名より血液を採取し、自動DNA抽出器(Quick Gene, FUJIFULM Co.)を用いてDNAを抽出した。結果:発症群と非発症群との比較においてアリル数が5以上で遺伝子頻度が2倍以上の相違を示したのは、HLA-B*54:01(発症群:6.36%、非発症群:12.86%)とHLA-DRB1*08:03(発症群6.36%、非発症群:15.71%)であった。また、アリル陽性者頻度で比較するとDRB1*08:03(発症群:12.7%、非発症群:28.6%)のみに相違がみられた。しかし、アリル頻度、アリル陽性者頻度について、両群間では統計学的有意差(p<0.05)を示すアリルは存在しなかった。健常人201人と発症群および非発症群におけるアリル陽性者頻度について比べ、χ2 testによる相関解析を行った。健常者と比較し、アリル陽性率で統計学的有意差を示したのは、発症群においてHLA-DRB1*04:05(OR: 2.10, p=0.022)、-DQB1*04:01(OR: 2.17, p=0.018)、-C*01:02(OR: 1.86, p=0.049)であった。また非発症群においてはHLA-A*24:02(OR: 2.51, p=0.012)、-C*01:02(OR: 2.10, p=0.047)、-C*12:02(OR: 2.59, p=0.039)、-DRB1*15:02(OR: 0.31, p=0.029)、-DQB1*06:01(OR: 2.10, p=0.047)、-DQB1*06:02(OR: 0.22, p=0.012)であった。分子標的薬剤として使用されている難治疾患・癌疾患治療薬剤は、薬剤効果が優れている反面、薬剤による肺障害を誘発する報告例が近年増加している。特に、この障害発症は民族間で相違が認められることから、遺伝的要因が関与している可能性が示唆されている。この遺伝的要因解明のために、我々は、薬剤性肺障害を起こした症例と、起こさなかった症例について、Affymetrix社のGeneChip Human Mapping 500K Array Set (500,568 SNPs)を用いた相関解析(GWAS: Genome-Wide Association Study)を行い、薬剤性肺障害発症に統計学的有意(p<0.0001)な相関を示す候補遺伝子を幾つか報告してきた(HIVEP3 1p34.2,NME 1q24.2, IL17RD 3p14.3, ATP11B 3q26.33, SCRCS3 10q25.1, PAAF1 11q 13.4, CAND1 12q14.3, COL4A2 13q3.4, SLC39A11 17q25.1, CABLES1 18q11.2)。解析用検体採取:薬剤性肺障害発症患者14名、及び信州大学医学部附属病院でゲフィチニブ、エルロチニブの投与を受けている患者で本研究への同意を得られた薬剤性肺障害非発症者19名より血液サンプルと臨床データを収集した。遺伝抽出:収血液サンプルより、QuickGene-800(FUJIFILM)を用いてDNAを抽出した。遺伝子解析:(1)薬剤性肺障害発症群、非発症群でHLA-A、B、DR、DQローカスの解析を行い、両群間で比較した。(2)50万個の単塩基多型(SNP)を用いたAffymetrix社のGWAS解析により、全ゲノム網羅的な相関解析を行い、両群間で比較した。HLA解析:薬剤性肺障害発症群は、非発症群に比べてHLA-A*0201のアリル頻度が低く(3.6%)、A*0206の頻度は高かった(21.4%)。しかし統計学的な有意差は認めなかった。また健常日本人との比較でも、HLA-A*0201のアリル頻度が低く、A*0206のアリル頻度が高かったが、統計学的な有意差は認めなかった。GWAS解析:2種類以上のSNPsと相関を示した遺伝子は5つあった。

その中でcell rateが高く、HWE値が外れていない遺伝子としてHIVEP3(human immuno-deficiency virus type I enhancer binding protein 3)を認めた。この遺伝子内の8つのSNPsにおいて、薬剤性肺障害発症群と非発症群との比較で強い有意差(p< 0.00027)を示した。順調に解析用検体の採取が進み、現在も検体採取が進行している。また遺伝子解析でも、前述のごとく薬剤性肺障害発症群と健常者との比較で特定のHLAのアリル保有率に有意な差を認めている。したがって現在までの達成度はおおむね順調である。また遺伝子解析でも、前述のごとく薬剤性肺障害発症群と非発症群で特定のSNPsの頻度に有意差を認めている。解析用検体採取、遺伝子診断:引き続き薬剤性肺障害発症群、非発症群より血液サンプルおよび臨床データを収集し、血液サンプルより遺伝子解析を行う。遺伝子解析:前述のごとく薬剤性肺障害発症群と健常者との比較で保有率に有意差を認めたHLA遺伝子が疾患発症、非発症に機能的に関与しているか、さらに検体を増やして解析予定である。リスク遺伝子の病態への影響についての検討:得られた解析の結果から、薬剤性肺障害の遺伝的背景の可能性のある遺伝子多型について、線維化のマーカーであるKL-6、SP-Dなどとの相関解析、呼吸機能検査で得られる拡散能などの指標との相関解析、BALF中の血球細胞比率との相関解析をそれぞれ行う。リスク遺伝子の薬剤性肺障害への影響を検討:原因薬剤の違いとHLAとの関連、リスク遺伝子の薬剤性肺障害発症への影響の程度についてその他関連因子を補正し、多変量解析にて検討する。遺伝子解析:平成23年度に検討した遺伝子の中で、薬剤性肺障害発症群と、非発症群で有意に頻度差を認めたSNPsの周囲について、さらにSNPsを増やしてGenotypingを行い、両群間で遺伝子頻度を比較する。リスク遺伝子の薬剤性肺障害への影響を検討:原因薬剤の違いとSNPsとの関連、リスク遺伝子の薬剤性肺障害発症への影響の程度についてその他関連因子を補正し、多変量解析にて検討する。該当なし遺伝子抽出や解析などに必要な試薬などの物品費(プライマー500,000円など):600,000円研究発表のための国内外への学会への旅費、参加費(海外学会100,000円、国内学会60,000円など):160,000円人件費、謝金:240,000円
進化型抗がん分子標的アルキル化剤開発

新規薬剤候補であるKRAS標的、免疫チェックポイント阻害抗がん化合物についての非臨床試験は、実験動物における肝逸脱酵素ASTやALTの上昇が認められ、この解決のため、数理解析によって副作用予測ができないかを培養細胞における発現解析データの収集とゲノム結合部位を同定することで予測できないかを試みた。その結果、予測が可能であり、同予測が実験動物で確認できることを証明し、PLoS One誌に14(4):e0215247 2019として報告した。さらにその予測プログラムも別途J. Open Source Softw誌に4(37)1423, 2019として報告した。この予測に基づき他の配列認識での化合物の合成を試みることを検討することが可能となった。さらに薬物動態の変更を試みることで薬剤の肝臓移行を減少させることや腫瘍集積性を高めることを試み、カチオン等を導入した構造変換したデリバティブの合成を試み、検討を継続している。腫瘍集積性に関する解析結果の一部は、Bioorg Med Chem誌に19;26(9):2337-44 2018として報告した。他のKRAS遺伝子変異に対する化合物は、一部合成済みであるが肝毒性の問題が解決することを待って検討することとした。免疫チェックポイント阻害剤は、国際特許移行を開始し、正常免疫マウスでコンセプトを検証するためマウスPd-1、Pd-l1、Ctla4遺伝子と複数の遺伝子を標的とした化合物の合成に成功し、マウスにおいても同複数遺伝子の発現抑制を確認することができた。現在担癌マウスでの効果判定を行うため、準備を整えている。また複数の増幅遺伝子を標的にしたMYCN標的化合物についてはCancer Research誌に79(4):830-40, 2019として報告した。臨床応用を試みたKRAS標的、免疫チェックポイント阻害抗がん化合物については、複数の製薬企業との共同研究を行うことができる段階まで進められ、共同研究を行ったが、残念ながら既存薬より優れた効果が得られなかったことや副作用が非臨床試験の段階で指摘されたことでヒトでの臨床試験は当該化合物では見送られることとなった。しかし、研究の方向性が間違っていないことが製薬大手等からも認められたことは評価できる。さらに問題点の解決方法を基礎的研究で解決できる糸口がつかめ始め、次年度の研究に繋げられている点も評価でき、それらの解決手段に関しての研究成果を英文査読誌に3報論文として報告出来た。さらに、CRISPR-Cas9システムでは確認されていた二本鎖DNA切断を加えることで繰り返し配列の繰り返し数を減少させることが出来る現象を我々の進化型抗がん分子標的アルキル化剤を用いることでも複数のがん細胞や担癌マウス腫瘍で再現できたことは、非常に重要な成果であり、癌研究の権威あるCancer Research誌に報告できた。様々ながんにおいてがん遺伝子の増幅が頻繁に認められており、我々のアプローチを用いることで新たな癌治療薬開発の道が開けるのではないかと確信を得ることが出来たことは高く評価できる。これらのことから現在の進捗状況はおおむね順調といってよいと考えている臨床応用に向けて、非臨床で確証を得ていくことが重要である。現在までに確立した副作用の予測方法や化合物の薬物動態の変更技術を用いてさらに最適な化合物の合成を計ることを進め、より進化したKRASおよび免疫チェックポイントを標的にした抗がん分子標的アルキル化剤の創薬開発を行う。そのうえでまず基礎的な研究を進め、予測プログラムをさらに堅固なものとし、最適な配列認識抗がん化合物の合成を数理解析に基づき行う。さらに薬物動態についても同時に予測し、最適な腫瘍集積性と肝臓及び腎臓細胞の負担を減らすことが出来る薬剤候補の合成を進め、そのうえで非臨床を進め、将来的な臨床試験に結び付けることが出来る進化型抗がん分子標的アルキル化剤の開発プラットフォームの構築を目指して進めていきたい。これらの知見に基づき、遺伝子増幅を含む様々なゲノム標的、複数ゲノム標的化合物の合成を試み、一日も早くがんで苦しむ患者家族に新たな治療法が届けられるよう研究を推進していく方針である。我々は、ゲノムDNAに配列特異的に薬剤を送達させる技術の確立に精力的に取り組み、腫瘍特異的に薬剤を貯留させ、標的ドライバーオンコジーン(必須癌原遺伝子)の変異アレル発現を抑制し、さらにDNA損傷による細胞死のシグナルをONにすることで、ヒトがん実験動物モデルで変異腫瘍特異的な著名ながんの縮小と担癌マウスの延命効果を示す化合物を合成することを試み検討を行った。さらに本薬剤に腫瘍集積性を持たせることが出来ることを発見したため、より効果的にこの抗腫瘍効果を得る化合物を合成することを試みることとした。本課題では薬剤候補の腫瘍集積機序、標的遺伝子の選択性についての基礎レベルでの検討を行い、創薬開発技術の改善を進め、実際の薬剤の開発に結び付けることを目指している。平成29年度は、免疫チェックポイントを標的にした化合物の合成を行い、国際特許出願を行い、抗腫瘍効果とCD8陽性T細胞の増加をヒト大腸がん移植ヒト化マウスで確認し、アメリカ癌学会で報告した。さらに、KRAS標的遺伝子標的薬剤が膵臓癌にも効果を示すことを確認し、日本癌治療学会のシンポジウムで報告し、論文準備中である。化合物の腫瘍集積性に関しては、化合物の脂溶性化が腫瘍集積性に影響する可能性を報告した(Bioorg Med Chem. 26(9):2337-2344 2018)。

一方、治療標的探索研究として肝がん、神経芽腫のゲノム解析の共同研究及びがんにおけるミトコンドリアゲノム異常の探索結果を報告した。(International Journal of Oncology 52: 441-452, 2018.、Oncotarget 8(64):107513-107529 2017.、Scientific Reports7, 15535 2017)これらの結果をもとに新たな核内およびミトコンドリアゲノム標的薬剤開発の試みを始めた。KRAS標的化合物に関しては膵臓癌モデルでの効果判定を行い良好な抗腫瘍効果が得られ、研究成果を論文にまとめる作業に入っている。腫瘍集積性に関しては化合物を脂溶性にすることで集積性が生じる可能性を示唆するデータが得られ報告し、今後の研究を進めるきっかけを得ることが出来た。さらに研究を進め腫瘍内で腫瘍ゲノム特異的に作用する薬剤開発の可能性を示唆する機序解明を進める必要がある。他のゲノム標的化合物として進めてきた免疫チェックポイント阻害剤の研究においてヒト化マウスでの移植ヒト腫瘍の増殖抑制と活性化CD8陽性T細胞の増加を認めたことより、さらにこの薬剤候補の研究を進めるうえで勇気づけられる成果を得られた。一方化合物の合成系において新規ペプチド合成機を導入したがこの機器による合成系の確立に時間と労力を要しており、結果的に合成が遅れる原因を作ってしまった。新規ペプチド合成機での薬剤の合成に目途をつけ、今後の研究に役立てていきたい。新規薬剤候補であるKRAS標的、免疫チェックポイント阻害抗がん化合物についての非臨床試験は、実験動物における肝逸脱酵素ASTやALTの上昇が認められ、この解決のため、数理解析によって副作用予測ができないかを培養細胞における発現解析データの収集とゲノム結合部位を同定することで予測できないかを試みた。その結果、予測が可能であり、同予測が実験動物で確認できることを証明し、PLoS One誌に14(4):e0215247 2019として報告した。さらにその予測プログラムも別途J. Open Source Softw誌に4(37)1423, 2019として報告した。この予測に基づき他の配列認識での化合物の合成を試みることを検討することが可能となった。さらに薬物動態の変更を試みることで薬剤の肝臓移行を減少させることや腫瘍集積性を高めることを試み、カチオン等を導入した構造変換したデリバティブの合成を試み、検討を継続している。腫瘍集積性に関する解析結果の一部は、Bioorg Med Chem誌に19;26(9):2337-44 2018として報告した。他のKRAS遺伝子変異に対する化合物は、一部合成済みであるが肝毒性の問題が解決することを待って検討することとした。免疫チェックポイント阻害剤は、国際特許移行を開始し、正常免疫マウスでコンセプトを検証するためマウスPd-1、Pd-l1、Ctla4遺伝子と複数の遺伝子を標的とした化合物の合成に成功し、マウスにおいても同複数遺伝子の発現抑制を確認することができた。現在担癌マウスでの効果判定を行うため、準備を整えている。
成体幹細胞を用いたバイオ人工血管の開発

動脈硬化などの血管病は傷害に対する修復機構を契機として局所の細胞増殖によって生じると考えられている。成体にも様々な臓器への分化能を有する幹細胞が存在することが近年明らかになった。血液中の血管前駆細胞の存在証明と単離、分化法の確立を目指した。(1)マウス異所性心臓移植モデルにおいて、グラフト動脈硬化病変の大部分はレシピエント由来細胞で構成されていた。(2)骨髄置換マウスの大腿動脈に機械的傷害を加えた。再生内皮、新生内膜、中膜の一部が骨髄由来細胞で構成されていた。(3)高脂血症マウスに骨髄移植を施行したところ、粥腫平滑筋細胞の半数は骨髄由来細胞であった。高度進行した動脈硬化病変においても骨髄由来細胞が病変部に集積しており、平滑筋様、内皮様細胞に分化していた。(4)3148週齢のApo E欠損マウスの進行した動脈硬化病変において内皮細胞と平滑筋細胞のアポトーシスが高頻度に認められた。GFPマウスの骨髄を移植したのち、8083週齢において粥腫ならびに外膜にGFP陽性細胞が集積していた。これらの骨髄由来細胞の一部は平滑筋細胞もしくは内皮細胞のマーカーを発現していた。骨髄由来内皮様細胞は管腔側内皮のみならずプラーク内および外膜の新生血管にも認められた。粥腫内石灰化部位において骨髄由来細胞が骨芽細胞関連蛋白を発現していた。(5)マウス、ラビット、ヒトの末梢血単核球をPDGF-BBと塩基性FGF中で培養することで、αアクチン陽性細胞を分化させることができた。スタチンは平滑筋様細胞への分化を抑制した。高脂血症、加齢などによって血中の平滑筋前駆細胞数は増加した。以上より、骨髄細胞などから前駆細胞が血中に動員され、血管修復と病変形成へ貢献することが証明された。血中の血管前駆細胞をex vivoもしくはin vivoで分化、再構築させてバイオ人工血管作成の基盤的技術が確立した。
左右反転動作スキルの学習支援手法の提案と学習支援環境の構築

身体動作の学習支援に関する研究は以前から多く行われているが,野球のバッティングの左打ちと右打ちのような左右の動作の比較とその応用をテーマとした研究はほとんどない.本研究では,利き側動作を手本にできるレベルの学習者を対象とし,学習者自身の利き側動作のモーションデータを反転させて手本動作とし,非利き側の動作の学習を支援することを最終目標としている.このために,スポーツ経歴などを考慮しながら学習者の左右差の分析を行った.これを基にして対象動作を選定し,学習支援環境の構築を行うことを目標としている.利き側の動作データを左右反転し,それを手本動作として,非利き側の動作を学習するという手法については,学会などでは,おおむね問題ないという意見と,人間の身体は完全には左右対称ではないので,利き側の左右反転動作を手本動作とできるのかという懐疑的な意見とを得ていた.すなわち,厳密には,人間の身体の骨格は完全には左右対称ではないと,また,左右で筋力が均等ではないため,動作も微妙に違うことから,それらを熟知したうえでの学習が必要である.そこで,身体の左右差がどの程度存在するのか,それを実験的に調査した.具体的には,膝を曲げるまでのスクワットのような動作時に,足底にかかる圧力を3次元歩行解析装置Motion 3D Force Plate M3Dを用いて計測し,左右差を求め,利き足や過去のスポーツ経歴に基づいて分析を行った.分析は,最大値,最小値,平均値の3つの要素について左右での差,右利きと左利きの差で検証を行った.スクワットは,左右同時に圧力がかかる場合に,どれだけ負荷が分散されているかを計測することを目的とした.この実験により,左右差について,t検定を行ったが,有意な左右差は見られないことが明らかになった.身体動作の学習支援に関する研究は以前から多く行われているが,野球のバッティングの左打ちと右打ちのような左右の動作の比較とその応用をテーマとした研究はほとんどない.本研究では,利き側動作を手本にできるレベルの学習者を対象とし,学習者自身の利き側動作のモーションデータを反転させて手本動作とし,非利き側の動作の学習を支援することを最終目標としている.このために,スポーツ経歴などを考慮しながら学習者の左右差の分析を行った.これを基にして対象動作を選定し,学習支援環境の構築を行うことを目標としている.スポーツなどの身体動作において,通常のプレーヤーは,利き腕,利き足を主体とした動作は得意だが,左右を反転した非利き側を主体にした動作は不得意である.そこで,本研究では,左右を反転させた動作のスキルを学習するための学習支援手法の提案を行うと同時に,PCを用いて学習支援環境を構築し,学習効果の評価を行うことが目的である.これまでに,ウェアラブル型モーションキャプチャシステムIGSー190を用いて,身体動作計測を行い,そのデータからボーンアニメーションで動作を3DCGを用いて閲覧するシステムを構築した.さらに,学習者の利き側主体動作をモーションキャプチャシステムを利用して計測し,そのデータをPCを利用して左右反転させた動作データを生成する.この左右反転させた動作データを生成するシステムのことを特にモーションコンバータと呼ぶことにする.モーションコンバータにより生成された左右反転動作を手本動作として非利き側主体動作を反復練習する.そして,その練習動作をモーションキャプチャシステムを用いて計測し,手本動作と練習動作をCGアニメーション化して視覚的に比較できるようにした.より具体的には,左右反転した利き側の動作を手本動作として紫色の3DCGのボーンアニメーションで表現し,一方,非利き側の動作を練習動作として黄色の3DCGのボーンアニメーションで表現した.これらを,同一仮想空間で表示することにより,両動作の空間的なずれ,および,時間的なずれを視覚的にわかるようなシステムを構築した.また,スローモーションでも見れるように,再生時のフレームレートを学習者が選択できるようにした.学習者は,自身の左右反転動作である手本動作と,練習動作の違いを,三次元仮想空間内の任意の視点から観察することが可能になり,手本動作と練習動作の差異に関して気づきを得ることが可能となった.本研究は,2年間の研究期間において,左右を反転させた動作のスキルを学習するための学習支援手法の提案を行うと同時に,PCを用いて学習支援環境を構築し,学習効果の評価を行うことが目的である.このうち,「左右を反転させた動作のスキルを学習するための学習支援手法の提案を行う」ことは,すでに提案を行い,さらに,「PCを用いて学習支援環境を構築し,学習効果の評価を行う」のうち,前半の「PCを用いて学習支援環境を構築」において,モーションキャプチャシステムのデータを三次元仮想空間内でボーンアニメーションとして表現するシステムを構築したこと.利き側の動作データを反転して,非利き側の動作の手本動作とするモーションコンバータを構築したこと.その手本動作と,練習動作について,それぞれボーンアニメーションとして三次元仮想空間内でボーンアニメーションとして表現し,手本動作と練習動作の空間的および時間的な差異を視覚的に学習者が気づきを得られるシステムを構築したこと以上の3点をすでに構築済みである.研究期間が半分経過した現時点で,学習支援環境のかなりの部分を構築済みであるので,これは,「おおむね順調に進展している」と言える.

利き側の動作データを左右反転し,それを手本動作として,非利き側の動作を学習するという手法については,学会などでは,おおむね問題ないという意見と,人間の身体は完全には左右対称ではないので,利き側の左右反転動作を手本動作とできるのかという懐疑的な意見とを得ている.すなわち,厳密には,人間の身体の骨格は完全には左右対称ではないこと,また,左右で筋力が均等ではないため,動作も微妙に違うことから,それらを熟知したうえでの学習が必要である.そこで,身体の左右差がどの程度存在するのか,それを実験的に調査することを予定している具体的には,膝を曲げるまでのスクワットのような動作と,左右の足で片足立ちをしてもらい,その際の足底にかかる圧力を3次元歩行解析装置Motion 3D Force Plate M3Dを用いて計測し,左右差を求め,利き足や過去のスポーツ経歴に基づいて分析を行う.分析はそれぞれの動作の値について,最大値,最小値,平均値の3つの要素について左右での差,右利きと左利きの差で検証を行う.スクワットは,左右同時に圧力がかかる場合に,どれだけ負荷が分散されているかを計測することを目的とし,片足立ちは,それぞれが独立した動作では,どのように違いが現れるかを目的とする.この実験により,左右差がどの程度存在するかが明らかになる.そこで,その左右差を考慮に入れながら,学習者自身の利き側動作の反転動作を手本動作として,学習者の非利き側動作の学習を行う場合に,どのような点に注意が必要かを明らかにする.それを踏まえて,手本動作と練習動作の間に差異が生じた場合に,どのようなアドバイスを提示すればよいかを検討する.次年度では,直接経費1900千円を次のように使用する予定である.まず,物品購入費として,500千円を予定している.内訳は,データ解析用のデスクトップPCを1台×100千円,体育館などでの実験時のデータ収集用のノートPCを1台×200千円,さらに,学会でのプレゼンテーション用のノートPCを1台×200千円で,合計500千円である.次に,旅費は1060千円を予定している.内訳は,成果発表のための国際会議出張費として,250千円×2名=500千円,そして,国内会議出張旅費として,70千円×2名×4回=560千円を予定している.次に,謝金は200千円を予定している.具体的には,2回の実験を予定しており,実験の被験者として1名1回あたり5千円を支払うことを想定しており,5千円×20名×2実験=200千円を見積もっている.その他としては,140千円を見積もっている.内訳は,国際会議参加費が50千円×2名=100千円,国内会議参加費5千円×2名×4回=40千円である.
インドネシア西ジャワ農村の子どもの成長：20年後の追跡

成人後の健康にとって子どもの胎児期や幼少期の環境要因が重要であることが認識されるようになったが、子どもを成人期まで追跡し、成人期の生活習慣病との関連を検証している研究は少ない。本研究は、2000年から調査を継続しているインドネシア西ジャワ農村において、幼少期に低栄養だった対象児たちの成人後の生活習慣病リスクを検証することを目的とする。
表面光電圧法によるフラットパネルディスプレイ用多結晶Si膜の結晶性評価技術の開発

新たに励起光源と表面光電圧(SPV)測定部を一体化した小型SPVプローブを作製し,これを用いた非接触型の多結晶シリコン(Si)薄膜結晶性評価装置を立ち上げた。本装置を用いて,非接触で結晶性評価が可能である事を確認し,評価装置の実用化に大きく前進した。また,従来の問題点である面内SPV分布を解消し,平面走査によるマッピング評価が可能となった。試料表面とSPV検出部のギャップ間隔とSPVの関係が反比例である事が確認された。2.AC SPV法による不純物汚染したSi表面における不純物の挙動及び酸化膜成長への影響の解析鉄(Fe),クロム(Cr),リン(P),アンチモン(Sb)及び金(Au)汚染したSi単結晶表面における酸化膜成長をエリプソメータにより,また表面ポテンシャルを交流表面光電圧(AC SPV)法により調べた。(1)Au汚染したSiでは,SiO_2表面及びSiO_2/Si界面にAuが析出し,界面のAuクラスターが酸化膜成長を増速させる触媒として働く事を明らかにした。(2)P及びSb汚染したSi表面の酸化膜成長は減速する結果が得られた。5価のP及びSbは酸化膜中に取り込まれ,正の電荷を発生させる。(3)Cr汚染したSi表面でも,酸化膜成長は減速し,3価のCrが酸化膜中で負電荷を発生させる事が分かった。(4)Fe汚染したSi表面を熱酸化した場合,FeはSiO_2表面から約3nmの範囲に分布し負電荷を発生させる事が分かった。Si(4価)に対して3価及び5価の原子のSiO_2中での挙動を系統的に明らかにした。1.SPV法による多結晶シリコン(Si)薄膜の結晶性評価昨年度に立ち上げた結晶性評価装置におけるSPVプローブ部を小型化し,平面分解能を向上させた。同時に高感度化を行い,試料表面とプローブの間隔を0.1mm程度まで大きくすることを可能にし,実用化に向けて進展させた。今後,ボトムゲート型TFT構造へ対応可能かを調べていく。2.ACSPV法による不純物汚染したSi表面における不純物の挙動及び酸化膜成長への影響の解析(1)Si表面及び内部のキャリア挙動(ライフタイム)の分別を行うため,複数の波長の異なる光(365nm,470nm,及び980nm)によるキャリア励起が行えるようSPV装置の改造を行った。本装置で測定したAC SPV周波数特性から求めた少数キャリアライフタイムとマイクロ波光導電減衰法により求めた少数キャリアライフタイムとは良い対応が得られ,Si内部のキャリア挙動を調べることを可能にした。今後,Si表面及び内部のキャリア挙動の分別について検討を行う。(2)鉄(Fe)汚染したSi表面を低温(500°C)で酸化し,AC SPV法によりFe誘起酸化膜負電荷を調べたところ,約400°Cで発生する酸化膜負電荷は最も少なくなった。この温度(約400°C)を境界に,低温と高温ではFeによる酸化膜負電荷の発生とFeの挙動は異なることが示唆された。(3)クロム(Cr)汚染したSi表面を低温(500°C)で酸化し,ACSPV法によりCr誘起酸化膜負電荷を調べたところ,Fe汚染試料とは異なり,酸化温度300°C400°Cにおいて発生する酸化膜電荷が最も多くなることが分かった。1.SPV法による多結晶シリコン(Si)薄膜の結晶性評価表面光電圧(SPV)法を用いた結晶性評価装置の高感度化を行った。また,多結晶Si薄膜の平均結晶粒径とSPVの関係を明らかにした。更にボトムゲート型TFT構造試料において,SPV法により評価が出来る可能性を示した。(1)複数の波長(365nm,470nm,及び980nm)の励起光によるSPV測定を可能にした。この中で,長波長の980nmの励起光を用いてバルクSiにおける少数キャリアのライフタイム測定を行い,金(Au)や鉄(Fe)の拡散によるライフタイム減少を確認した。今後も引き続き,Si表面及び内部の少数キャリア挙動の分別について検討を行う。(2)Au汚染したsi表面を低温(100500°C)で酸化し,AuはSiO_2表面およびSi/SiO_2界面にクラスターとして存在し,Au/n-Siショットキー接触によるAC SPVの発生が観察された。酸化温度500°C以下でも酸化温度750°C以上と同様に,Auは酸化膜成長を増速させる触媒として作用することが分かった。(3)クロム(Cr)汚染したSi表面を温度550°C以上の比較的高温で熱酸化し,アルミニウム(Al)やFeと同様((AlOSi)^-および(FeOSi)^-)に,SiO_2中で(CrOSi)^-またはCrO_2^-ネットワークを作り負電荷を発生させる事をAC SPV周波数特性より明らかにした。これらSiO_2中の負電荷を発生するネットワークは高温・長時間の酸化により崩壊していく。
悪条件下の岩盤を対象とした地圧計測法の開発

本研究では、多額の費用と日数を要する地圧測定をより簡易化し、また、測定の適応範囲を広げるために、開発すべき地圧測定法として、研究代表者が約25年前から理論を確立していた孔壁変形法を選んだ。本方法は、測定技術が追いつかずに放置されていたが、今回、研究費を得て技術開発に成功し、きわめて正確な測定結果が得られ、かつ従来困難であった悪条件下の岩盤にも適用し得る見通しが得られた。主な成果を箇条書きに述べる。(1)解析解に基づく孔壁変形法の観測方程式は極めて明快で簡潔なので、誤差の検出が容易で、クリープ挙動を示す岩盤にも適用できる。また、従来開発された測定法の中で感度係数の状態が最もよく、6成分の3次元応力が同一の正確さで評価できる。(2) 40mm径の観測孔に埋設する計器として、3方向の孔径変化と軸ひずみを同時に測定する計器と、2方向の軸方向ずれ変位を測定する計器を開発した。これら2種の測定器を1本の観測孔で交互に使用することにより3次元応力が決定できる。(3)測定方式は機械式なので頑丈で、測定器を観測孔の所定の深度に容易に埋設することができる。また、埋設した直後から測定作業に取りかかれ、能率的である。さらに、耐水性があるので、水没状態の孔中での使用が可能である。(4)測定中に観測孔中の測定器と地表の測定装置を繋ぐケーブルを不要とする小型データーロガーを開発し、測定器に組み込むことに成功した。この成功によって、測定が失敗する確率が大幅に減少し、また、より深部の岩盤内での測定が可能になった。(5)圧縮強度が0.020.08MPaの軟弱岩での下向き地圧測定に成功し、また、コアデスキングを起こすような高地圧帯での地圧測定に成功し、本測定法が悪条件に強いことを証明した。孔径変化法、孔壁ひずみ法、ダブルボアホール法に関する室内試験、現場試験を実施した。孔径変化法については、下向きの水没孔でも使用可能とするために、プローブの尾部にエアパッカーを設けた計器を開発した。エアパッカーにはコンプレッサーで圧力が与えられ、圧力は計測中保たれる。これにより、穿孔水の侵入を防ぎ、安定した計測を可能とする。新型のプローブはK鉱山で原位置計測に用い、下向き水没孔の坑道壁面からの深度75、100cm位置における計測に成功した。ひずみゲージを孔壁に接着する必要があるため、従来、下向きの水没孔では使用不可能とされていた孔壁ひずみ法に関しては、水中硬化型の接着剤の使用を試みた。モンタルブロックを用い、下向き水没孔を再現した室内試験では、上記接着剤を用い、エアパッカーによる押圧を与えることによりひずみゲージを孔壁に完全に接着できることが確認された。ダブルボアホール法については、従来もっぱら、理論的な検討や室内試験が行われてきた。本研究では、これに加えK鉱山やV字谷において原位置計測を行った。観測方程式のマトリクスの性質を利用した理論的な検討では、計測孔と解放孔とを通る直線方向の直応力の測定精度がよいことを明らかにした。原位置計測では、安定したひずみの解放挙動を得、ダブルボアホール法の現場適用性を確認した。また、K鉱山では、通常の応力解放法では困難な、壁面近傍のゆるみ域での測定に成功した。

測定法に関しては次の2種類の計器を改良または新たに開発した。孔径変化法を水没した条件下の岩盤で実施できるように、3方向の径変化を同時に計測する測定器の固定用パッカの空気系統とセンサのリ-ド線を完全に独立させた。また、孔軸方向のひずみを測定する計器を開発した。いずれの計器も40mm径の小孔に挿入して使用するものである。この場合、オーバイコアリングは100mm径のビットで済むので、コンクリート用のポ-タブルな作孔機が使え、最少人数の作業者で地圧測定が実施でき、簡易な計測という目的に叶っている。測定法の現場適用化を計るために、次に述べるように条件が両極端の2箇所で原位置計測を行った。第1の現場は、圧縮強度が10MPa程度の極めて軟弱な砂岩層から成る河床で、ピットの床から下向き3mの深度までの測定に成功した。技術的には作孔機の反力を取る方法が問題になったが、コンクリート製の架台の作製によって解決した、第2の測定現場は、花崗閃緑岩で囲まれた深部坑道である。坑道床において下向きの測定を試みたが、オーバーコアリング中に数cmの幅の割れ目を伴うコアデスキングが発生したので、急遽、側壁を利用した測定に切り替え、2mの深度までの測定に成功した。測定結果は坑道周囲が高い応力集中状態になっていることを示した。このように本測定法は、軟弱な岩盤から作孔が破壊を伴うほどの応力が大きい硬岩に至るまで、様々な条件下にある岩盤に幅広く適用可能であることが実証されつつある。本研究では、多額の費用と日数を要する地圧測定をより簡易化し、また、測定の過応範囲を広げるために、開発すべき地圧測定法として、研究代表者が約25年前から理論を確立していた孔壁変形法を選んだ。本方法は、測定技術が追いつかずに放置されていたが、今回、研究費を得て技術開発に成功し、きわめて正確な測定結果が得られ、かつ従来困難であった悪条件下の岩盤にも適用し得る見通しが得られた。主な成果を箇条書きに述べる。(1)解析解に基づく孔壁変形法の観測方程式は極めて明快で簡潔なので、誤差の検出が容易で、クリープ挙動を示す岩盤にも適用できる。また、従来開発された測定法の中で感度係数の状態が最もよく、6成分の3次元応力が同一の正確さで評価できる。(2) 40mm径の観測孔に埋設する計器として、3方向の孔径変化と軸ひずみを同時に測定する計器と、2方向の軸方向ずれ変位を測定する計器を開発した。これら2種の測定器を1本の観測孔で交互に使用することにより3次元応力が決定できる。(3)測定方式は機械式なので頑丈で、測定器を観測孔の所定の深度に容易に埋設することができる。また、埋設した直後から測定作業に取りかかれ、能率的である。さらに、耐水性があるので、水没状態の孔中での使用が可能である。(4)測定中に観測孔中の測定器と地表の測定装置を繋ぐケーブルを不要とする小型データーロガーを開発し、測定器に組み込むことに成功した。この成功によって、測定が失敗する確率が大幅に減少し、また、より深部の岩盤内での測定が可能になった。(5)圧縮強度が0.020.08MPaの軟弱岩での下向き地圧測定に成功し、また、コアデスキングを起こすような高地圧帯での地圧測定に成功し、本測定法が悪条件に強いことを証明した。
西部大開発をめぐる日中共同の実証的研究

中国西部大開発と関連する経済・政治・文化等の変化を多面的に研究した結果、かなり進展がみられるものの、農民間格差拡大、民族間融和等の面ではなお課題が残っている。本学国際中国学研究センターが寧夏社会科学院との合作で設立した「日中合作西部開発共同研究センター」(CJCJS)を拠点に、寧夏周辺諸省研究者との合作による中国西北地域の環境・民俗・文化等の現地実態調査(定点観測を含む)を実施、本活動を通じ、現代中国学の中心を占める「コ・ビヘイビオリズム」の国際的な実効性について意見を交換し、その可能性を確認した。初年度にしては、かなりの成果を挙げた。ただし20年度においては、現地調査の許可申請項目の一部が中国外交当局から修正・変更の通知を受け現地調査計画と実施時期の変更を余儀なくされ、貧困・福祉、域内貿易・投資、民族間矛盾等の当初調査計画を21年度に繰り越して実施したが、これに該当する研究実績は20年度分として記載した。1、中国青海省社会科学院と共同による青海省西寧市、湟中県、貴徳県、共和県、海晏県、剛察県における環境、水質・水源調査の実施、環境・水質悪化を確認。(20年8月2430日)。2、中国寧夏社会科学院との共同による寧夏自治区銀川市、固原市彭陽県、城陽県における民俗・文化現地調査、及び陝西省西安市における民俗・文化現地調査の実施と現地研究者との交流(20年8月249月3日)。3、中国内モンゴル自治区シリンホトで、貧困調査実施(21年7月1823日)。4、寧夏社会科学院との共同により石嘴市で域内貿易・投資調査実施(21年8月1723日)。5、寧夏社会科学院との共同により固原市で民族間矛盾調査実施(21年8月279月4日)。6、中国陝西省白水県にて地元行政機関の協力を得て貧困調査実施(21年8月299月2日)。7、寧夏社会科学院との共同により銀川市永寧県、賀蘭県、固原市で貧困、水資源調査実施(21年9月914日)。8、当年度の現地調査の成果について寧夏社会科学院との間で現地意見交換、21年度分現地調査計画の具体化を協議(21年1月1618日)。20年度に引き続き寧夏周辺諸省との合作による中国西域の地域間格差・環境・エネルギー・社会福祉・民俗・文化等の実態調査(定点観測を含む)を実施した。現地調査を通じ地元研究者、行政担当者、末端の村民委員会役員、村用水協会役員等との討論を実施、現代中国学、その中心的な方法として位置づける「コ・ビヘイビオリズム」の国際的な実効性を確認し合った。また2年間の研究を踏まえて、特に調査が集中した寧夏および青海両社会科学院研究者との研究交流会を実施、現代中国学の実効性と欧米を視野に入れた新たな学会の設立について合意をみた。21年度において実施した具体的な研究実績は以下の通りである。1、中国青海省社会科学院との共同により、西寧市、海北州祁連県、門源県で水質・農村環境調査実施(21年7月411日)。2、中国復旦大学と共同による回族自治をめぐる研究会(上海)の実施(21年8月47日)。3、寧夏社会科学院との共同により銀川市隆徳、固原市、中衛市、平羅県で民俗・文化実態調査実施(21年8月269月5日)。4、寧夏社会科学院との共同により銀川市、賀蘭県、永寧県で村民委員会、村用水協会、企業農業者、回族及び漢族農民との面接調査を実施。貧困・福祉、水利施設定点観測調査(21年11月1116日)。5、寧夏銀川市、北京、内モンゴル自治区で貧困調査実施(22年2月721日)。6、中国広西チワン族自治区桂林、重慶にて民俗調査実施(22年3月314日)。7、新彊ウイグル自治区ウルムチで少数民族問題調査(22年3月510日)。8、浙江省義烏市にて、回族事業実態調査(22年3月1417日)。9、寧夏社会科学院及び青海省社会科学院との国際研究者交流(ミニシンポジュウム)を実施。現地調査を通じた現代中国学の諸問題と可能性、国際的な学問的な普及、国際中国影響学会(仮称)の設置等について討議した(22年3月)。本成果については、現代中国学ジャーナル(ICCS)上に公表予定。本研究は2000年頃から始まった中国西部大開発の進捗状況をみながら、主に西北地域をフィールドに、当該地区社会科学院や大学等との共同研究により、少数民族と漢族間の融合、農村地区貧困の解決、地域経済の内的発展と産業振興、開発に伴う地域伝統文化の変容の実態、経済発展とともに深刻化する環境破壊の抑止策等を研究した。その際、現代中国学の方法的創成を基軸とする中国の国内研究のあり方を模索しつつ、我々が開発しつつある「共同態度論」の実践的検証に取組んだ。

こうした方法は未完成の段階にあるが、日中共同研究を通じて、西部大開発の成功と問題点を明瞭にすることができた。「共同態度論」は日中共同研究者が共通の問題意識により、民族性や国民性あるいは国家を超えたところで現代中国の諸問題の解明と課題解決のあり方を模索する方法であるが、この方法の実践的発展を図りつつ、西部大開発の成果として、様々な領域のなかで経済発展の圧倒的大きさとその成果が地域住民の収入拡大に繋がっていることが確認された。一方、格差拡大が止まず、収入を支出が上回る農民の比率が上昇、当該地区からの人口移動が伝統文化の伝承危機、民族間矛盾の拡大、環境破壊の進展を誘発したことが明らかになった。今後の研究課題としては、西部大開発が地域住民の人間的な発展の有無や人間的な側面に視点を当てることの重要性が明らかになった。中国が経済発展という手段的発展から、人間の内的発展へという目的的発展に転化しうる可能性と筋道を研究する必要がある。共同態度論の実践的発展という面では、中国の現代的危機の国際的な学問的共有を構築する手掛かりが得られた。
パルスフィードゲル電気泳動法等で人癌組織DNA中の各種発癌遺伝子の構造異常解析

遺伝子の転座によるがん遺伝子の活性化や劣性がん遺伝子の欠損による細胞のがん化は,既に慢性白血病,バーキットリンパ腫や網膜胚細胞腫の例で良く知られている.然し固形がんではその様な強い相関性のあるがん遺伝子の変化に関する報告はない.従って我々はがん化に伴うがん遺伝子の変化を追うのでなく,手段として, LーmycやEGF受容体遺伝子等のRFLPを解析することに依って,がん化や,がんの転移の度合を支配する遺伝的背景が存在するかどうかを検討し,その診断への応用の可能性を検討した. Lーmycをプローブとして用いた場合, EcoRIで切断したときに検出されるバンドは10kb(Lーバンド)と6kb(Sーバンド)である.51症例の肺がん手術検体について検討したところ, LーLタイプを持つ肺がん患者はリンパ節及び他の臓器への転移が極めて少なかった.一方LーS, SーSタイプを持つ患者はリンパ節転移が約90%と高頻度に見られた.これらの結果はLーmycを用いたRFLP解析に依って肺がんの予後予測の可能性を示唆し治療にも有益だと考える.なお他の臓器がんでも検討したが,未だ症例が少なくはっきりした結論は得られるに至っていない.一方, erbBと相同領域のEGF受容体遺伝子をプローブとして用いた時,正常人の白血球DNAは主に3ツのバンド(6,7kb, 5kb, 3,5kb)から成り,その他に約12%頻度に4kbバンドが存在した.一方胃がん,肺がん,腸がん患者の非がん組織DNA,白血球DNAでは80%以上の高頻度に4kbのバンドが見られた.但し肝がんの場合には,高頻度で4kbのバンドは見られなかった.これらの結果は特定のがん早期診断マーカーへの応用の可能性を示唆するものである.更に新しく開発されたパルスフィードゲル電気泳動法を用いて,白血球DNAのより巨大なDNA断片でのLーmycやEGFレセプター遺伝子の異常有無を検討しはじめた.遺伝子の転座によるがん遺伝子の活性化や劣性がん遺伝子の欠損による細胞のがん化は,既に慢性白血病,バーキットリンパ腫や網膜胚細胞腫の例で良く知られている.然し固形がんではその様な強い相関性のあるがん遺伝子の変化に関する報告はない.従って我々はがん化に伴うがん遺伝子の変化を追うのでなく,手段として, LーmycやEGF受容体遺伝子等のRFLPを解析することに依って,がん化や,がんの転移の度合を支配する遺伝的背景が存在するかどうかを検討し,その診断への応用の可能性を検討した. Lーmycをプローブとして用いた場合, EcoRIで切断したときに検出されるバンドは10kb(Lーバンド)と6kb(Sーバンド)である.51症例の肺がん手術検体について検討したところ, LーLタイプを持つ肺がん患者はリンパ節及び他の臓器への転移が極めて少なかった.一方LーS, SーSタイプを持つ患者はリンパ節転移が約90%と高頻度に見られた.これらの結果はLーmycを用いたRFLP解析に依って肺がんの予後予測の可能性を示唆し治療にも有益だと考える.なお他の臓器がんでも検討したが,未だ症例が少なくはっきりした結論は得られるに至っていない.一方, erbBと相同領域のEGF受容体遺伝子をプローブとして用いた時,正常人の白血球DNAは主に3ツのバンド(6,7kb, 5kb, 3,5kb)から成り,その他に約12%頻度に4kbバンドが存在した.一方胃がん,肺がん,腸がん患者の非がん組織DNA,白血球DNAでは80%以上の高頻度に4kbのバンドが見られた.但し肝がんの場合には,高頻度で4kbのバンドは見られなかった.これらの結果は特定のがん早期診断マーカーへの応用の可能性を示唆するものである.更に新しく開発されたパルスフィードゲル電気泳動法を用いて,白血球DNAのより巨大なDNA断片でのLーmycやEGFレセプター遺伝子の異常有無を検討しはじめた.
有限モノドロミー群をもつ超幾何微分方程式のSchwarz map

1)有限既約なモノドロミー群をもつAppell F_2を決定した.その条件はF_2がもつ5個のパラメータによって言い表され,本質的に6種類に分類される.そのいずれの場合もモノドロミー群は簡単な可換群とunitary reflection groupとの半直積になっている.そこに現れるreflection groupはShephard-Toddの分類表のimprimitiveなG(2,2,4)とprimitiveなNo.28,30,32の群である.No.30の群は2種のモノドロミー群に現れるが,そこでの可換群が異なっている.6種のモノドロミー群のうち5つは4つの1次独立な解の間に2次関係式が存在する.残りの1つ,No.32のunitary groupをふくむモノドロミー群を持つ微分方程式のSchwarz mapの像はP^3内の90次曲面となる。2)Imprimitiveな有限モノドロミー群をもつ、_nF_<n-1>のSchwarz mapのmapの像Cは方程式y^<mn>+xy^<mq>-1=0の1次独立なn個の解の比で決まるP^<n-1>内の点の(xを動かしたときの)軌跡となる.上の3項n次方程式の解はx=0で正則な関数で一般型2項関数とも呼ばれ、本研究に重要な役割を果す。特に_3F_2とy^3+xy-1=0の関係を考察することにより、3次方程式のカルダノの公式の別証明が得られる。Gaussの超幾何微分方程式の拡張として一般型_<n+1>F_n,Appell型F_1,F_2,F_3,F_4,(k,n)型超幾何微分方程式等がある。本研究では,主にAppellF_2とE(3,6)に対して以下の研究を行った.1)有限既約なモノドロミー群をもつAppellF_2を決定した.その条件はF_2がもつ5個のパラメータによって言い表され,本質的に6種類に分類される.そのいずれの場合もモノドロミー群は簡単な可換群とunitary reflection groupとの半直積になっている.そこに現れるreflection groupはShephard-Todd分類表のimprimitiveなG(2,2,4)とprimitiveなNo.28,30,32の群である.No.30の群は2種のモノドロミー群に現れるが,そこでの可換群が異なっている.6種のモノドロミー群のうち5つは4つの1次独立な解の間に2次関係式が存在する.残りの1つ,No.32のunitary groupをふくむモノドロミー群を持つ微分方程式については,その解の間に成立する関係式はまだわかっていない.今後の研究課題の1つである.2)E(3,6)型微分方程式はC^4上定義されたrank 6の微分方程式と本質的に同じである.それが有限モノドロミー群を持つときにその6つの基本解の間に成立する関係式,さらに一般に基本解の不変式を求めることは今後の課題であるが,そのために微分方程式を単純なPhaffian形式に表した.これにより例えば無限遠での特性指数は直ちにわかる.1)有限既約なモノドロミー群をもつAppell F_2を決定した.その条件はF_2がもつ5個のパラメータによって言い表され,本質的に6種類に分類される.そのいずれの場合もモノドロミー群は簡単な可換群とunitary reflection groupとの半直積になっている.そこに現れるreflection groupはShephard-Toddの分類表のimprimitiveなG(2,2,4)とprimitiveなNo.28,30,32の群である.No.30の群は2種のモノドロミー群に現れるが,そこでの可換群が異なっている.6種のモノドロミー群のうち5つは4つの1次独立な解の間に2次関係式が存在する.残りの1つ,No.32のunitary groupをふくむモノドロミー群を持つ微分方程式のSchwarz mapの像はP^3内の90次曲面となる。1)有限既約なモノドロミー群をもつAppell F_2は本質的に6種類に分類されるが、そのうちE=E_2(-1/(12);1/6,1/(12);1/3,1/2)は最大位数12・25920のモノドロミー群Gをもつ。その4つの1次独立な解の比により定義されるP^3の中への多価写像,Schwarz map,を調べた。その像SはGが作用する90次超曲面で、SのGによるある意味での商空間S/GはP^3内の有理4次曲面S_4となる。S及びS_4の定義方程式、SからS_4への商写像を具体的に求めた。

その際、Maschkeが1888年に求めたGの4つの不変式が本質的に利用された。2)Imprimitiveな有限モノドロミー群をもつ_nF_<n-1>のSchwarz mapのmapの像Cは方程式y^<mn>+xy^<mq>-1=0の1次独立なn個の解の比で決まるP^<n-1>内の点の(xを動かしたときの)軌跡となる.上の3項mn次方程式の解はx=0で正則な関数で一般型2項関数とも呼ばれ、本研究に重要な役割を果す。また_3F_2とy^3+xy-1=0の関係を考察することにより、3次方程式のカルダノの公式の別証明が得られる。
空気中のラドンおよび娘核種濃度の絶対測定法の開発

1.空気中のラドンおよび娘核種濃度の測定屋内、屋外においてラドンと娘核種の同時測定を行った。その結果、屋内においては娘核種は床、壁、天井などに付着し、空気中より除かれるのでラドンと娘核種の間で放射平衡が成り立っていないことがわかった。これに対して、屋外では娘核種はエアロゾルに付着して空気中に存在するのでラドンとの濃度比はほぼ1であることがわかった。^<218>Poのエアロゾルへの付着係数として(1.3±0.3)x10^<-3>cm^3s^<-1>,壁や床への沈着速度として1.65.7x10^<-3>m/sが得られた。2.水中ラドン濃度の測定^<214>Pbのγ線測定により、水中ラドン濃度を求める方法を開発した。ラドン濃度の比較的高い地下水では100ccの試料水を直接測定し、ラドン濃度の低い地表水についてはトルエン抽出法を併用した。この方法を広島県内の55ヶ所の地下水中のラドン濃度の測定に応用した。その結果、ラドン濃度の高い地下水は花崗岩の地層に分布し、さらに、県東南部と県西北部に分布している断層帯付近においてラドン濃度の高いことが示された。ラドンおよびその娘核種は人の生活環境中に存在する天然放射性核種であり、呼吸により人に放射線被爆をあたえる。ラドン娘核種は大部分、空気中のエアロゾルに付着した形で存在するが、短寿命核種である。^<218>Poの一部はエアロゾルに付着していないフリー成分として存在している。フリー成分は拡散係数が大きいので、呼吸により人の気管へ付着しやすく、被爆に大きく寄与する。これらラドン娘核種の被爆を評価するためには、1)空気中に存在する娘核種の核種別濃度、2)娘核種のフリー成分の割合の2点を知ることが必要である。本研究では^<222>Rn,^<218>Po,^<214>Pb,^<214>Biの核種別濃度をガンマ線スペクトロメトリとアルファ線スペクトロメトリにより測定する方法を開発した。これらの測定にあたってはエアロゾル濃度も測定し、その関係を調べた。まず、ラドンについては室温において活性炭捕集法を行い、それをガンマ線測定試料とする方法を開発した。ラドン娘核種についてはフィルターで捕集し、アルファ線測定とガンマ線測定を交互に行うことにより^<218>Po,^<214>Pb,^<214>Biの定量を行った。一方、フリー成分の測定のためには拡散チューブ法を応用した。^<218>Poのフリー成分を求めるためにこの方法が有効であることを示した。空気中ラドンの測定に加えて、人の生活環境に存在する水中のラドンの測定についても研究計画に加えた。この研究においても採取した水を直接ガンマ線測定試料とし、ラドンと娘核種との間に放射平衡が成り立つことを利用してラドンの定量を行った。ラドン濃度の低い水についてはトルエン抽出法を併用した。平成5年度においてはこの方法を応用して広島県下の地下水温泉水の測定を行う予定である。^<218>Poのエアロゾルへの付着係数として(1.3±0.3)×10^<-3>cm^3s^<-1>,壁や床への沈着速度として1.65.7×10^<-3>m/sが得られた。

ラドン濃度の比較的高い地下水では100ccの試料水を直接測定し、ラドン濃度の低い地表水についてはトルエン抽出法を併用した。この方法を広島県内の55ヶ所の地下水中のラドン濃度の測定に応用した。その結果、ラドン濃度の高い地下水は花崗岩の地層に分布し、さらに、県東南部と県西北部に分布している断層帯付近においてラドン濃度の高いことが示された。