サイエンスジャーナル

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2008年07月

今夏、3年連続となるインド洋「ダイポールモード」現象とは何か?

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花火の季節がやってきた。東京では隅田川花火大会が26日夜行われた。暑い夏の夜に、約90万8000人(主催者発表)の見物客が、空に打ち上げられた約2万発の彩りを楽しんだ。

ここ神奈川県では8月1日(金) 第23回神奈川新聞花火大会 8000発(みなとみらい)、 第58回湘南ひらつか花火大会 3000発。8月2日(土)第19回小田原酒匂川花火大会 5000発などが予定されている。

暑い夜に花火を見上げるのは真夏の夜の風物詩であるが、今年の暑さはどうだろうか?東京の最高気温は7月27日の32.9℃から、33.4℃、33.0℃、31.6℃、30.7℃、31.5℃とついに19日連続の真夏日を記録している。この猛暑の原因は何だろう?

一方北方では、寒気の入りやすい状態も続いており、先日神戸市で集中豪雨や福井県敦賀市っで突風の被害が起きた。北海道や仙台などでは涼しい夏である。温暖化が進み北極海の海氷が減少すれば、東アジアに寒気が入り込みやすくなるとの研究もある。

独立行政法人海洋研究開発機構地球環境フロンティア研究センターでは、遠く離れたインド洋の海上で、「ダイポールモード現象(IOD)」を今年も予測した。同時にインド洋東部赤道域に設置したインド洋小型トライトンブイの観測データにより、今年のIOD現象が既に始まっていることを明らかにした。

ダイポールモード現象が起きると、西日本を中心に降水量が少なく猛暑になるという。3年連続出現すれば、観測史上初めてのことだ。ダイポールモード現象(IOD)とは何だろう?

ダイポールモード現象とは?


インド洋熱帯域において東部で海水温が低くなり、西部で海水温が高くなる気象現象。それに伴って起こる風や気候の変化を含むこともある。

外部の気候因子よってインド洋で南東貿易風が強化されると、東側にあった高温の海水は西側へ移動させられ、また東側では深海からの湧昇や海面から蒸発が盛んになるために海水温が低下する。

そのため、インド洋の西側にあるアフリカ大陸東岸では海水温の上昇により蒸発が盛んになり降水量が増加する。逆にインド洋の東側にあるインドネシアでは蒸発が抑えられるので降水量が減少する。このためダイポールモード現象は多雨による洪水、乾燥に伴う山火事といった異常気象を引き起こす原因となる。

またこの現象はテレコネクションによってアジア各地の気候に影響を及ぼしているとされる。フィリピンから中国南部、インドシナ半島からインド北部にかけては降水量が増加するとされる。さらにその北側にある日本では降水量が減少し猛暑となるとされる。

関連するニュース
インド洋周辺で今年も異常気象発生か
世界各地に大雨、干ばつ、猛暑などを引き起こす原因になるといわれるインド洋ダイポールモード現象がことしも発生する兆しを海洋研究開発機構がつかみ、公表した。

この現象は、インド洋東部(ジャワ島沖)では海水温が下降し、インド洋西部(アフリカ東方沖)では上昇する。通常5-6月に発生、10月ごろに最盛期になり、12月には減衰する。太平洋熱帯域のエルニーニョ現象とよく似ている。

同機構が東部インド洋に設置したブイによる海水温観測の結果、5月下旬から低温化の傾向が現れ始めているのが分かった。また、人工衛星などで観測した海面水温と降水量の分布は、インド洋熱帯域の東部での低温傾向と降水量の減少傾向を示し、中部から西部にかけては逆に高温傾向と降水量の増加を示していた。

インド洋ダイポールモード現象は、昨年、一昨年にも発生しており、いずれも海洋研究開発機構が発生予測に成功している。一昨年は、アフリカ東部沿岸諸国で洪水が多発し、百万人以上が避難せざるを得ない被害が出ており、オーストラリアでは一昨年、昨年と2年連続の干ばつが起きている。また、日本を含む東アジア域の猛暑の一因となっていることが示唆されている。

通常、ダイポールモード現象が起きると翌年は海水温が下降した海域で上昇し、上昇した海域で下降する逆の現象が見られる。一昨年、昨年に続き3年連続でダイポールモード現象が発生するのは1950年代以降の観測史上初めて。この夏には、インドや東部アフリカで大雨、逆にインドネシア西部では少雨などが予測されることから、事前の対策が必要と海洋研究開発機構は言っている。
(サイエンスポータル編集ニュース 2008年7月16日)

参考HP 海洋開発機構プレスリリース
 →
  http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20080714/
 

地球温暖化と気候変動
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「豪雨・突風」で各地に被害!「ガストフロント」「ダウンバースト」

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今年もアメリカでは竜巻(トルネード)の発生が多い。年間の発生数は日本の14件に対してアメリカでは800件、竜巻の寿命は日本の数分から30分位に対してアメリカでは数時間に及ぶものもある。また、竜巻の規模も大きく、最大風速の推定は日本で約100m/s、アメリカでは156m/s、竜巻による死者も日本の年間平均0.5人に対し、アメリカでは約100人もいる。

アメリカの竜巻
発生地域としては、テキサス、オクラホマ、カンザスなどロッキーの東、アパラチア山脈の西での発生が多い。なぜこの地域では竜巻は起こるのであろうか?

これは次のようなアメリカの地勢が影響していると考えられる。北米大陸はロッキー山脈が南北に走っているため、その東側の大平原においては、対流圏上層では寒気が入りやすく、下層ではメキシコ湾からの熱帯気団が入りやすくなっている。

このため、日本全域よりも広い地域にわたって大気の状態が著しく不安定になりやすく、竜巻の規模も日本と大きく違ってくる。
 
スーパーセル
こうして大気の不安定な状態ができると「スーパーセル(Supercell)」と呼ばれる発達した積乱雲が生じる。スーパーセルの中心部や周辺部には、上昇気流の部分と下降気流の部分がある。

竜巻発生のメカニズムははっきりと解明されていないが、巨大な積乱雲「スーパーセル」の中では複雑な気流が生み出され、何らかの理由で上昇気流が特に強くなったところで発生すると考えられている。

今年は日本でも広い範囲で大気の不安定な状態が起き、各地で集中豪雨・突風による被害が起きている。

ガストフロント・ダウンバースト
7月27日には福井県敦賀市で、突風でイベント用のテントが飛ばされ、1人が死亡している。7月28日は水難事故が起きた神戸市の事件では局地的に1時間に100mmに達する猛烈な豪雨となった。7月29日にはサッカーの壮行試合が行われていた東京・新宿の国立競技場も豪雨に見舞われた。

この27日〜29日にかけては、ちょうど米国中部の竜巻が発生するような大気の不安定な状態だった。日本の上空には7月としては強い氷点下6℃以下の寒気が流れ込んでいて、日本の下層(上空約1000〜1500m)には台風8号の影響で、暖かく湿った空気があった。

上空の寒気は重いため下降気流となり、下層の湿った暖気は軽く上昇気流になる。両者が混ざり合って大気が不安定になり、集中豪雨や突風などが発生したと考えられる。この時期は例年、太平洋高気圧の張り出しで北からの寒気は南下しにくい。しかし気象庁の村中明・主任予報官は「今年は太平洋高気圧張り出しが弱く寒気が入り込みやすい」と分析する。

この結果できたのが、「スーパーセル」という巨大積乱雲。そしてこのとき起きた突風が「ガストフロント」という局地的な低気圧によるものである。また、「スーパーセル」は強い下降気流「ダウンバースト」を伴うことから、ダウンバーストの可能性も指摘されている。

関連するニュース
突風:ガストフロント発生の可能性…福井の10人死傷事故


福井県敦賀市のイベント会場で27日、大型テントが突風に飛ばされ10人が死傷した事故は、積乱雲の発達に伴って生ずる「ガストフロント」と呼ばれる現象が原因だった可能性が高いことが福井地方気象台の現地調査で分かった。一方、福井県警敦賀署は28日朝から実況見分を始め、テントの設置方法に問題がなかったかなどを調べている。

「ガストフロント」は、積乱雲から噴出した冷たい下降気流が地表付近で水平に広がり暖かい空気と衝突して前線を作り、突風を引き起こす現象。気象台は27日、調査官4人を現地に派遣して調査し、風向きがほぼ一定であることや、気温の急降下と気圧の急上昇が観測されたことなどから判断した。

一方で、積乱雲からの激しい下降気流が直接地面に吹きつけ、さらに強い突風となる「ダウンバースト」の可能性もあるという。竜巻の可能性はないとみられる。(毎日新聞 7月28日)
 

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「巨大ブラックホール」誕生時にできる3つの円盤とは何か?

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昔ニュートンは、宇宙のどこかに完全に静止している点が存在すると考えた。これを絶対座標という。私たちが高校時代に数学で習う、xyzの3次元座標で、すべての運動は決められると信じられていた時代があった。

ラプラスの魔物
実際、身の回りの物体、身近な天体の運動や時間は規則正しく行われていて、数十年、数百年後の日食の時間など1秒の狂いもなく予想できる。それだけでなく身の回りの物体の落下から、戦争の砲弾までニュートンの運動の法則はよく当てはまった。風の影響や空気抵抗まで考えれば、運動している物体の結果はすべて予想できるといえる。

この考えを発展させると、私たちの運命自体もすでに決まっているのではないのか?フランスにのピエール・ラプラスは次のように考えた「仮に、宇宙のすべての物質を現在の状態を厳密に知っている生物がいたら、その生物は宇宙の未来のすべてを完全に予言することができるだろう。つまり未来は決まっていることになる」と...。

この生物の名前を「ラプラスの魔物」という。たしかに、xyzだけの3次元と時間だけですべて決まるかと思うとぞっとする。この考えは科学の発展に閉塞感をもたらした。

相対性理論とアインシュタイン
しかし、例えば心はどうだろう?大きな心、小さな心、向上を目指す心、怠惰な心...心の姿勢は人生に大きな影響を与えないか?ニュートン力学では解明できない問題が次々に発見され、これを打ち破ったのがアインシュタインだった。

何とxyzであらわす空間も時間も、ともに変化する存在であることを、相対性理論で初めて説いた。そして、もちろん心についても、人は絶えず改善できる可能性のあることは、仏陀を初め多くの偉大な宗教的指導者が説いていたし、アインシュタインも神を深く信じていた

さて、現代では広い時空間で見ると、宇宙は激しく活動しており、静止しいる場所などどこにもないことがわかる。その中でも活動的な天体「ブラックホール」が存在する事は、アインシュタインの一般相対性理論にも予想されていた。現代ではブラックホールについてさまざまな研究がなされている。

ブラックホール最前線
小型のブラックホールは消滅する可能性も研究されているし、どの銀河の中心にも巨大ブラックホールが存在することがわかってきた。そして最近では銀河どうしがぶつかり合いその結果超巨大ブラックホールができるのではないかと考えられている。

京都大学基礎物理学研究所・早崎研究員らは、これまで謎とされる巨大ブラックホールの起源は、2つのブラックホールが合体して成長してできる。そんなシミュレーションによる新理論を8月1日発行の米天文誌「アストロフィジカルジャーナル」に発表する。このシステムによると、放射される光にX線や紫外線等は激しく周期変動するが、可視光や赤外線はほとんど変動しないことを発見した。

関連するニュース
巨大ブラックホールの起源は「双子の合体」 京大が計算


謎とされる巨大ブラックホールの起源は、双子のブラックホールが合体して成長してできる――。そんなシミュレーションによる新理論を、京都大学基礎物理学研究所の早崎公威研究員(宇宙物理学)らのチームが8月1日発行の米天文誌アストロフィジカルジャーナルに発表する。

計算結果によると、2個のブラックホールが近づくと、互いに追いかけるようにぐるぐる回り始め、さらに、両者を囲むような巨大なガス円盤ができる。最終的に合体して巨大化する。

双子のブラックホールでは、単体の時には見られない特徴として、放出されるX線や紫外線が一定の周期で明滅する。この特徴を観測できれば、成長過程を追跡できることになった。(2008年7月23日asahi.com) 
 

アインシュタイン150の言葉

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ブラックホールと時空の歪み―アインシュタインのとんでもない遺産
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「ガンビエールディスカス」北上!「シガテラ中毒」はなぜ起きる?

 2007年 6月大阪府堺市

 2007年6月、大阪府堺市で食中毒事件が起きた。塗装業を営む家の家族と従業員の9人で食事会を開いてたところ、食事後、9人全員に激しい嘔吐と下痢、激痛に襲われた。うち2人は緊急入院。


 不思議なことに水を飲むと口がしびれ、コップを持つ手もまるでドライアイスを触ったように電気が走る「温度感覚異常」という症状が見られた。長い人はこのような症状が1年も続いた。診断した医者もこの原因が何かすぐにはわからなかった。この原因は何だろう?

 原因はその日9人が食べた「イシガキダイ」。和歌山・南紀で家のご主人が釣ってきたものだ。イシガキダイに毒があることは今まで聞いたことがない。



 実はイシガキダイそのものに毒があるわけではなく、イシガキダイが食べる藻に毒があった。その毒が魚に蓄積するとおきる現象で、毎年2万人以上の患者を出す世界最大規模の食中毒。藻の名前は有毒渦鞭毛藻ガンビエールディスカス」という藻。この名前はフランス領ポリネシアの「ガンビエール諸島」からきている。


 1986年 ガンビエール諸島

 ここは澄み切った青い海と美しいサンゴ礁で囲まれた美しい島、約600名が暮らしている。ところが島民達が「顔を洗うとき水が冷たくて触れない」「漁に出たとき海水に触ると、激しい痛みがある」というような、生活に支障をきたすほどの「温度感覚異常」の症状を島民たちが訴えた。

その後、原因不明のまま患者は増え続け、やがて島民達はこの症状を引き起こした原因は1966年7月の「水爆実験」ではないかと噂し始めた。実は謎の奇病が発生する2年前、ガンビエール諸島の北西約400kmに位置するムルロア環礁でフランスによる「水爆実験」が行われていたのだ。

放射性物質が原因か?と考えられたが、フランス軍、調査班が現地を調査、島周辺の魚に放射性物質などの影響は確認されなかった。ではなぜ?


 WHO(世界保健機関)からの依頼

 1976年、この原因不明の奇病に対処するために、WHO(世界保健機関)は調査チームを編成し、海の毒物に関する世界的な権威である東北大学食糧化学科の安元健名誉教授(当時助教授)に調査を依頼した。安元教授は放射能の影響ではないとすると、何らかの理由で魚が毒を持ったに違いないと推測。

 安元教授は魚の消化器官から、見慣れない丸い新種の藻を発見する。これが「ガンビエールディスカス」だった。ガンビエールディスカスを成分分析した結果、「シガテラ毒」と呼ばれている神経毒の一種が見つかった。通常一匹の魚に含まれる量は非常に微量で人間が食べても死亡することはほとんどないが、この藻が増え体内に蓄積すると食中毒が起きる仕組みだ。


 15世紀コロンブス時代からの謎

 では、この藻はどんなとき増えるのか?

 安元教授はかつて読んだ資料の中のある記述を思い出した。15世紀、コロンブスの時代から大西洋を航海する船乗りたちの間で『大型船がサンゴ礁に座礁すると、そこに住む魚が毒を持つ』という話。

 安本教授はサンゴとこの藻の生育場所を探るため調査を続けた。すると、島の東側の目に色鮮やかなサンゴ礁が広がる一角に一直線上に続く灰色に変色した場所を目にした。その範囲は、全長約500mに及び、幅10m海底から3m程サンゴ礁がえぐり取られサンゴが死滅していた。ここに「石灰藻」が大量に発生していた。

 実は謎の奇病が発生するおよそ3年前、フランス軍はガンビエール諸島に水爆実験の観測ステーションを建設し、建築資材を積んだ大型の船を接岸させるため、水深の浅い珊瑚礁の一部を削リ取り、海底水路を作っていたことがわかったのだ。そしてそこに多くの「石灰藻」が繁殖し、灰色に変色して見えていた。

 そして「石灰藻」の枝の根元部分に、「ガンビエールディスカス」をついに発見した。

 15世紀のコロンブスの時代から、およそ500年後サンゴの死滅により起こる魚の食中毒の謎が解明された瞬間であった。


 2008年 沖縄・和歌山南紀

 ここは沖縄本島、かつてサンゴ礁だったある磯場。海藻を採取し、顕微鏡で見ると、有毒渦鞭毛藻ガンビエールディスカス」がうじゃうじゃいた。

 近年、沖縄本島のサンゴは、地球温暖化による海水温の上昇による「白化現象」や「オニヒトデ」による食害で壊滅的打撃を受けた。サンゴの死滅した跡に「石灰藻」はよく生える。あの「ガンビエールディスカス」もともに増える理屈だ。

 沖縄の地元の漁師はこういった海に食中毒を起こす魚がいることを昔からよく知っている。

 一方、和歌山県・南紀の海にもサンゴは生息している。しかし現在、至るところでサンゴが死滅、真っ白になった部分がある。実は、この一帯では、3年間で6万匹もの「オニヒトデ」が確認されている。 ここで採取した海藻の分析でも、はっきりとガンビエールディスカスの姿が発見された。本州で確認されたのは初めてのことであった。

 現在、オニヒトデは三宅島でも増えている。オニヒトデのDNAを調査すると沖縄・和歌山・三宅島とすべて一致した。黒潮によりオニヒトデの幼生は運ばれるのである。地球温暖化に伴い確実に「シガテラ毒」の北上は進んでいる。

 「オニヒトデ」の天敵「ホラガイ」は乱獲により激減している。もともとサンゴ礁の生態系の一つだったオニヒトデの数のバランスが崩れ、「悪魔」にしたのは人間なのかもしれない。


参考HP → Wikipedia「シガテラ毒」「渦鞭毛藻」「オニオヒトデ」
特命リサーチ200X「謎の温度感覚異常の原因を突き止めろ!」
 → http://www.ntv.co.jp/FERC/research/20031026/f1590.html
TV朝日:素敵な宇宙船地球号「北上する海の悪魔」 
 → http://www.tv-asahi.co.jp/earth/ 

これだけは知っておきたい食中毒・感染症の基礎知識
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「記憶」を司るのはどこ?「水素水」に記憶力低下抑制効果確認

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毎日、暑い日が続く。この暑さで脳の機能が低下、次に何をやろうとしていたのかよく忘れる。この症状は軽い「熱失神」で、発汗による「脱水」と「末端血管の拡張」によって、体全体の血液の循環量が減少した時に発生する。熱射病の症状の一つである。

今年は口が渇かないように、少しずつお茶などの水分を口に含ませるようにし、冷たいものは一度に取り過ぎないように気をつけている。胃腸を急に冷やすと体によくないからだ。そのせいか今年はあせもなどの発疹が少ない。

それにしてもこの暑さでは仕事や学習をするにも、記憶力が低下して能率が上がらない。ところで「記憶」というのは脳のどの場所で行われているのだろうか?

正解は「海馬」である。海馬は脳の中心付近に左右に一対ずつ存在し、ヒトでは直径 1 cm、長さも 5 cm ほどの器官である。

1950年代にてんかん手術のために海馬体を切り取った患者が、以前の記憶は覚えているが、その後、新たに記憶をする能力をなくしてしまった(前向性健忘)。これにより、海馬が脳の記憶形成に重大に関わる分野として、研究が盛んに行われている。

この部位分に血液が循環しないと、認知症アルツハイマー病やうつ病に見られるように海馬の神経細胞が破壊され、記憶力が低下する。また、ストレスを長期間受けてもコルチゾール(副腎皮質ホルモンの一種)の分泌により、海馬の神経細胞が破壊され記憶力の低下が見られる。

日本医大の太田成男教授らの研究チームは、マウスを狭い空間に閉じ込め、餌を与えないなどのストレスを加えたうえで、記憶力が、水素が大量に溶け込んだ水と通常の水を飲ませた場合でどのくらい違うか、10匹ずつ、三つの方法で6週間かけて比較した。

その結果、いずれの場合も水素水を飲ませた方が記憶力が顕著に高く、ストレスのないマウスとほぼ同等だった。記憶をつかさどる脳の領域(海馬)における神経幹細胞の増殖能力も同様の傾向だった。

水素水」はストレスを感じるときに発生する「活性酸素」を抑える。2007年5月、太田成男教授らはストレスをかけ、脳に炎症を起こしたマウスに2%の水素を含む空気を吸わせると炎症が治まることを発見。水素に活性酸素を取り除くはたらきがあることがわかった。

関連するニュース
水素水に記憶力低下抑制効果、日医大教授がマウスで確認


水素水を飲むことで、記憶力(認知機能)の低下を抑えられることを日本医大の太田成男教授らが動物実験で確認した。

認知症の予防や治療にも道を開く成果で、科学誌ニューロサイコファーマコロジー電子版に発表した。

ストレスによって記憶力が低下することは知られている。研究チームは、マウスを狭い空間に閉じ込め、餌を与えないなどのストレスを加えたうえで、記憶力が、水素が大量に溶け込んだ水と通常の水を飲ませた場合でどのくらい違うか、10匹ずつ、三つの方法で6週間かけて比較した。

その結果、いずれの場合も水素水を飲ませた方が記憶力が顕著に高く、ストレスのないマウスとほぼ同等だった。記憶をつかさどる脳の領域(海馬)における神経幹細胞の増殖能力も同様の傾向だった。

研究チームは昨年、水素が活性酸素を取り除き、脳梗塞(こうそく)による脳障害を半減させることを確認。認知症は活性酸素などによって神経細胞が変性する病気とされるが、太田教授は「水素水を飲まないマウスの海馬には活性酸素によって作られた物質が蓄積していた。水素水が活性酸素によって低下した神経細胞の増殖能力を回復させ、記憶力低下も抑制したと考えられる」と話している。(2008年7月19日01時27分  読売新聞)

 

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「ダニアレルゲン」高濃度異常あり?異次元世界の住人の正体

 ダニアレルゲン
 職場のある部屋が「ダニアレルゲン」が高濃度と報告を受けた。一瞬何のことかわからなかった。新しい部屋なので新しい化学物質か何かと思ったが、そうではなかった。

「ダニアレルゲン」はダニのアレルギーの元のこと。つまり「ダニの死がいや糞」がたくさんあるということである。いつも使う部屋でなぜ?と思った。と同時にそういえば、部屋に入ったとき、きな臭い香りがするので何だろうと思っていた。

 しばらく部屋にいると、アレルギー体質の私は喉や鼻がむずむずしてきた。調べてみると、アレルギー体質の人の8割以上は「ダニアレルゲン」陽性だそうだ。



 どうしたらいいのだろう?ダニの死がいや糞だけでなく、実際ダニもたくさんいるかもしれない。刺されたらどうすればいいのか?殺虫剤をまいた方がいいのだろうか?この見えない敵に対してどう対処すればいいのか?困っている人も多いに違いない。

 調べてみると、ダニは適度な「湿度」と「温度」と「エサ」があれば増えるので、風通しを良くし「湿度」を下げ、こまめに掃除をして「エサ」である人の垢やフケなどを取り除くことが大事だ。殺虫剤を使っても「ダニアレルゲン」は残るし、また化学物質によりまた別のアレルゲンが問題となる。

 刺すダニは少なくダニ全体の数%に過ぎない。 ダニアレルギーというとダニに刺されたり、ダニを吸い込んだりして症状が起こると考えるかもしれないが、実際はそうでなく、ダニやその糞、死骸などが皮膚に接触したり、呼吸を通 して身体に取り込まれることによって様々な症状が起こる。

 驚いたことに厚労省の調べでは、ダニが0の家庭は無いことがわかっている。私たちは数万〜数十万のダニにかこまれ、寄生されて生活している。私たちにできることは、ていねいに掃除をし、ダニを減らすことだけなのだ。

電子顕微鏡で見るとまったく不思議な姿をしている。今日は異次元世界の住人「ダニ」について調べてみる。


 ダニとは何か?

 体長わずか0.2mm〜1mmのものが大部分。約3万種余りのクモのなかまである。頭部、胸部、腹部に節がなく、ひとつにつながった体をもつマダニ(tick)は、大型で寄生性のものをさし、マダニ亜目として区別されている。日本では、ダニ目(Acari)にふくまれるすべての動物をダニとよぶ。

 多くの場合、幼生段階(→ 幼生)では3対、若虫および成虫段階では4対の脚をもつ。口器はつきさす行動に適応している。大半のクモガタ類と同じく、ダニも気管(体表に開口した小さな管)で呼吸し、水中生活するものと陸上生活するものがある。多くが動物に寄生する。草食性で、植物に虫こぶをつくるものもある。家畜や人間の病気を媒介するので、経済的にも医学的にも有害である。


 どんなダニがいるか?

 アレルギーで問題となるのが「ヒョウダニ」で、室内では数が多い。室内のほこりの中に含まれる人のフケ等を食べている。寝具やカ−ペットなどほこりがたまりやすい場所では大量発生しやすい。ダニの糞や死ダニの破片がアレルゲン(アレルギ−のもの)となり、気管支喘息やアレルギ−性鼻炎を引き起こすことがある。

ダニの大部分は人を刺さないが、刺すダニは「ツメダニ」「イエダニ」などがいる。特に問題のあるダニとして、「ツツガムシ」と「ヒゼンダニ」がある。ツツガムシはツツガムシ病を媒介し、ヒゼンダニは人間や動物に寄生して疥癬をひきおこす。

 また「マダニ」は大きいものは1cm程度になり、人の体に口器を差し込むと、そのままそこに固定され、長期にわたって血を吸い続け、体が数倍にふくらむ。マダニはさまざまな菌を媒介するので万一ついたら無理にはがさない方がよい。皮膚科に相談する。

 農業の害虫としては「ハダニ」の仲間がいる。これは植物の上で組織を破壊して栄養を吸い取って生活する。落葉や土壌や菌類を食べる「ササラダニ」のようなものもいる。また、人間の皮膚には体長約0.25mmの「ニキビダニ」が寄生している。「トリサシダニ」は鳥の皮膚に寄生する。「ワクモ」はニワトリをおそって、人間に皮膚炎をおこさせる。 


参考HP Wikipedia「ダニ」
株式会社生活環境研究所 → 
http://www.sei-ken.co.jp/
 


ミクロの社会生態学―ダニから動物社会を考える (生態学ライブラリー)
斎藤 裕
京都大学学術出版会

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レジデントのためのアレルギー疾患診療マニュアル
岡田 正人
医学書院

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海の砂漠を緑化せよ!なぜ地球温暖化で「藻場」は枯れるか?

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海洋は、地球上の地表の70.6%を占める、塩水(海水)で覆われた部分を指す。海の面積は3億6,000万km2で、陸地の面積の1億5千万km2と対比すると、2.4倍である。平均的な深さは3,729m。海水の総量は約14億立方キロメートル。(出典:Wikipedia)このように数値で表わすと、海も有限なのだと思えてくる。

海は陸上に比べてはるかに広い。にもかかわらず、私たちは海面下のことはほとんどわかっていない。5月23日、湘南海岸一帯に大量の海そうが打ち上げられていた。多くの人が珍しげにさわったりしていた。私も近づいて見たが、「アラメ」のようであった。材木座海岸ではパワーショベルで海そうを集めていて、いくつもの山ができた。

あれほどの大量の海そうが一時に打ち上げられるのは、季節的な落葉なのだろうか?それとも数日前の低気圧によるものだろうか?あれほどの有機物が海の中にあるのだから驚く。現在、海そうを人工的に植林して、バイオマスエネルギーに有効利用しようと「京都府立海洋センター」などが研究している。実現が待ちどうしい。

海そうと呼ぶものには海草と海藻がある。どうちがうのだろう?


海草と海藻はともに海域に生育するので、混同されることがあるが、海草は種子植物であり、「あまも」などと呼ばれている。海藻は根・茎・葉の区別がない胞子植物で、コンブ、ワカメなどいわゆる「藻類」である。海そうが生育できるのは沿岸部の比較的浅いところであり広大な海の一部に過ぎない。

これらの海そうの集まりは「藻場」といって、様々な魚介類の産卵場所であり、えさ場となる大切な場所である。現在、日本の沿岸漁業を支えてきた「藻場」が、急速に日本の沿岸から消えつつある。21万haあった全国各地の藻場は20年間で3割に当たる6万5千haが消失したという。最近の燃料費の高騰に加え、日本の漁業には大きな打撃である。

なぜ、沿岸の「藻場」は失われつつあるのだろうか?


これには地球温暖化が影響していると考えられている。一般に低い温度を好む藻類は、一年のうち水温20℃以下の時期を必要とする。水温が上がると発育が停止する。一方低い温度では活動の低下する魚やウニは、高温になると活発になり、藻類をよく食べる。

また、栄養分になる、リンや窒素などを含む海水は冷たくて重いので深海に存在する。正常な循環があれば、藻場は豊かになるのだが、温暖化のために表面に温かな海水が居すわると、藻類が育ちにくくなる。さらに、地球温暖化により海洋に雨が多くなると予想され、表面の塩分濃度は下がり、ますます軽くなる。重たい深層水はますます表面に循環しなくなる。

藻場回復のためにどんな対策があるか?


静岡県では、かつて「藻場」が8000haあった場所が、食害によりほぼ0haになった。藻場を移植した場所で、食害をする魚「アイゴ」や「イスズミ」などを駆除したところ、55haに回復した。「アイゴ」は捕っても商品にはならないという。

また、和歌山県では水中にスピーカーを設置、魚の嫌う音を藻場の近くで鳴らしている。また、北海道では食害をするウニを駆除し、入り江にリンと窒素を含む栄養分を流し続け昆布の回復に成功している。

海洋の二酸化炭素吸収量は陸上の森林をはるかに上回る。この藻場の消失は地球温暖化にとって大変な問題である。かっての藻場を取りもどし、バイオマスエネルギーにも利用できるようにしたい。

関連するテレビ番組
NHKクローズアップ現代「海が枯れる〜温暖化で忍び寄る危機〜」


年間で3割に当たる6万5千ヘクタールが消失した。そのため沿岸漁業の漁獲量が大きく減り始めている。原因の一つと考えられているのが、地球温暖化にともなう海水温の上昇だ。海藻の成長が止まるだけでなく、温かい水温を好む南方系の魚やウニが活発化し、海藻を食べ尽くしているのだ。抜本的な解決策はなかなかないが、海藻を食べる魚やウニを駆除する取り組みも始まっている。番組では、海のゆりかごと言われる藻場消失の実態を通して、身近に迫る温暖化の影響と対策を考える。(NO.2607 7月1日放送)

スタジオゲスト : 谷口 和也さん(東北大学教授) 

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第3次石油危機!「石炭」「オイルサンド」「オイルシェール」は代替燃料になりうるか?

ニュースで学ぶサイエンス!このブログでは、最新科学情報をくわしく調べ、やさしく解説!科学がわかります。
原油価格の急騰が世界経済を揺さぶり、"第3次石油危機"の様相を呈している。2年以内に1バレル・200ドルに達するとの観測もある。過去2回のオイルショックは産油国の供給制限によって発生した。

しかし今回は、中国やインドなどの長期的な需要増や、各国の資源の囲い込み、投機マネーなどが絡んだ「複合的な危機」である。OPECの中でサウジアラビアが石油増産を表明したが市場はまったく反応しなかった。今回は今までとは違う石油危機である。

こうした中、脚光を浴びているのが埋蔵量豊富な「石炭」やカナダの資源「オイルサンド」や「オイルシェール」の利用である。しかし、そこにはCO2排出量の増加や、環境汚染物質の増加という課題が立ちはだかる。はたして石油代替燃料となるのか?

今日は石油代替燃料として期待される。「石炭」「オイルサンド」「オイルシェール」について調べる。

石炭とは?


石炭(coal)とは、古代の植物が完全に腐敗分解する前に地中に埋もれ、そこで長い期間地熱や地圧を受けて変質(石炭化)したことにより生成した物質の総称。見方を変えれば植物化石でもある。

石炭は他の燃料に比べて埋蔵量が多く、かつ石油のように一地域に偏在することなく全世界で幅広く採掘が可能なエネルギー資源である。50年で枯渇が懸念されている石油に対し150年の採掘が可能と考えられている。

1990年のデータでは ウランを含む燃料資源を石油に換算した確認可採埋蔵量の比率は石炭が61.9%に達し、オイルサンド類の16.1%石油の10.8%、天然ガスの9.7%に比べて圧倒的に多い。また石油が世界の埋蔵量のうち中東地区に70%以上が偏在していることや(1999年のデータ)、天然ガスが旧ソ連と中東で70%以上の埋蔵量を占有する状況である(1999年のデータ)のに比べて 石炭は旧ソ連(23.4%)、アメリカ(25.1%)、中国(11.6%)、オーストラリア(9.2%)、インド(7.6%)、ドイツ(6.8%)と政情の安定している国の埋蔵量が大きいことが特徴(1999年のデータ)。

オイルサンドとは?


オイルサンド(Oil sand)とは、極めて粘性の高い鉱物油分を含む砂岩のこと。原油を含んだ砂岩が地表に露出、もしくは地表付近で地下水などと反応し、揮発成分を失ったものと考えられている。色は黒ずみ、石油臭を放つことが特徴。油分が石炭を乾留した時に出るコールタールに似ていることから、始めタールサンドと呼ばれたが、実際の成分は石油精製から得られるアスファルトに近い。

世界中に埋蔵されているオイルサンド、オイルシェールから得られる重質原油は約4兆バレルで通常原油の2倍以上と推定されており、石油燃料代替資源として注目を浴びている。オイルサンドから1バレルの重質原油を得るためには、数トンの砂岩を採掘し、油分(ビチューメン)を抽出する必要があり、大量の廃棄土砂(産業廃棄物)が発生する。

オイルサンドから取り出すのは大変である。現在は、大量の水とエネルギーを使い、熱湯で分離する露天掘り法が用いられている。このとき、土地利用、廃棄物処理、水利用、水質汚染、大気汚染などの環境問題を引き起こす可能性が高い。オイルサンドによる大気汚染は州レベルでも越境レベルでも急速に進み、カナダ・アルバータ州は2003年からカナダの産業大気汚染のメッカとなっている。

オイルシェールとは?


オイルシェール(oil shale)とは、油母 (kerogen) を多く含む泥岩である。オイルシェールから油母を抽出し、それを化学処理して液状炭化水素とすることができる。油母とは石油になる前の段階の有機物をいう。頁岩(シェール)に多く含まれるので、こう呼ばれる。

頁岩(シェール)とは、泥岩の一種で層状に堆積したものである。頁岩(シェール)以外にも油母を含む岩石があり、これもオイルシェールに含める場合がある。

オイルシェールに含まれる有機物は、淡水湖の藻類由来のものが多いとされている。そのため、油田地帯よりも炭田地帯に多く産する。石炭と同様に植物化石でもある。

オイルシェールはアメリカ合衆国を始めとして世界各地に埋蔵されている。世界的には2兆8000億〜3兆3000億バレル(450×109 から 520×109 m3)が埋蔵されていると言われているから、原油より埋蔵量は多い

オイルシェールの採掘と処理は、土地利用、廃棄物処理、水利用、水質汚染、大気汚染などの環境問題を引き起こす可能性がある。オイルシェールの採掘、とりわけ坑道を使わず露天掘りする場合、環境に悪影響を及ぼす。急な採掘をしたり、地中で燃焼を行うことによって、有害物質(とりわけ重金属)を含んだ廃水が発生し、河川や地下水を汚染する。また、侵食、硫黄性ガス、粉塵による大気汚染も発生する。

出典:Wikipedia「石炭」「オイルサンド」「オイルシェール」

関連するテレビ番組
NHKクローズアップ現代「“第三次石油危機”の衝撃」


原油価格の急騰が世界経済を揺さぶり、"第三次石油危機"の様相を呈している。2年以内に1バレル・200ドルに達するとの観測もある。過去2回のオイルショックは産油国の供給制限によって発生した。しかし今回は、中国やインドなどの長期的な需要増や、各国の資源の囲い込み、投機マネーなどが絡んだ「複合的な危機」のため、解決が難しいという。こうした中、脚光を浴びているのが、カナダの資源「オイルサンド」や、埋蔵量が豊富な「石炭」の利用。しかし、そこにはCO2排出量の増加という課題が立ちはだかる。原油高騰の背景と今後のエネルギー対策について考える。(NO.2604 6月25日放送)

スタジオゲスト : 十市 勉さん(日本エネルギー経済研究所 専務理事)

ピーク・オイル・パニック―迫る石油危機と代替エネルギーの可能性
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二酸化炭素を回収・貯蔵・再利用せよ!日本の切り札CCSとは?

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洞爺湖サミットが終わった。福田総理は日本の技術力をアピールすることに成功した。わが国は、他の国々よりもはるかに科学技術開発に予算を使っている。省エネの技術は世界でもトップレベルにある。しかし、EU諸国で新エネルギーについては後れをとり、地球温暖化に対してどのような革新的技術で、有効な手だてを打つのかイメージがわかなかい。

福田総理自身「クール・アース構想」の中で「2050年にCO2排出量半減するためには、省エネだけでなく、革新的な技術が必要。」と述べている。その具体例として「革新的な太陽電池CCS技術次世代原子力発電技術」などの開発をあげている。

このブログでも各種太陽電池や次世代原子力発電については取り上げてきた。しかしCCS技術とは何だろうか?

CCS技術とは?
CCS技術とは二酸化炭素回収・貯蔵技術のことである。これについても以前にブログで取り上げた。どの方法も以前から考えられてきた方法である。革新とはいえないのではないか?しかし、6月24日放送の「NHKクローズアップ現代」では最新のCCS技術を紹介。CO2回収効率が徐々に上がってきている。

二酸化炭素の回収方法と貯留方法にはそれぞれいくつかの種類がある。

回収方法として代表的なものの1つが、火力発電所や工場などで燃料の燃焼によって排出される二酸化炭素を回収するものである。また、大気中に含まれる、わずか0.03%の二酸化炭素を集めて貯留する方法もあるが現在は効率が悪い。

貯留方法としては、大気中へ染み出るリスクが小さい、地中の帯水層への封入、地中の油田などに封入することで採掘効率を上げる方法、深海底で水ハイドレートとして沈着させる方法などがある。油田への封入が実用化されているが、他の多くがまだ研究段階である。

二酸化炭素の回収方法とは?
二酸化炭素の具体的な回収方法は、火力発電所や鉄工所などCO2排出量の多い所で「アミン法」という化学吸収法を実験しており、現在発生するCO2のうち97%まで回収することに成功。以前は80%であった。

今まで燃焼には「空気」を使っていたが、空気には酸素以外に窒素が含まれている。また窒素を加熱すると窒素酸化物が発生するなど問題があった。そこで現在酸素だけで燃焼させる「酸素燃焼法」が考えられている。

アミン法」と「酸素燃焼法」を使えば二酸化炭素だけを効率よく回収することができる。課題としては、アミン液を再利用するときに120℃程度に再加熱するのにコストがかかる点である。

二酸化炭素再利用法とは?
もう一つ新しい技術がある。それは地中に広く生息するメタン生成菌がCO2を吸収し、メタンを生成することが発見された。メタンは天然ガスの主成分である。地上ではエネルギーにならないCO2を地中でエネルギーにもどせれば、究極のリサイクルといえる。

これまで捨てる一方であった、温室効果ガス「二酸化炭素」の回収・貯蔵・再利用までできれば、立派な革新的技術といえる。

アミン法とは?
二酸化炭素のみを吸収するようなアルカリ性の溶液に、二酸化炭素を吸収させて回収する手法。溶液にはアミンや炭酸カリウム水溶液などを用いる。実証が行われており、実用化に向けて研究が進められている。(出典:Wikipedia)

関連するテレビ番組
NHKクロ−ズアップ現代「二酸化炭素を回収せよ〜切り札となるか 地下貯蔵〜」


“待ったなし”の対策が求められる二酸化炭素排出量の削減。7月の洞爺湖サミットでも中心テーマとして話し合われる。しかし、世界に先駆けて省エネ技術を導入してきた日本にとっては、より一層の削減は容易ではない。こうした中、注目を集めているのが、工場などから出る二酸化炭素を回収し、地中に封じ込める新技術だ。実証実験が各地の製鉄所や発電所、そして新潟のガス田で進められている。埋めた二酸化炭素を天然ガスに生まれ変わらせる研究も始まった。その一方で、コストの課題や、埋めた二酸化炭素が漏出しないかなど安全性の議論も起きている。二酸化炭素削減の最新技術と課題を探る。(NO.2603 6月24日放送)

スタジオゲスト : 藤井 康正さん (東京大学大学院教授)  

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ヒマラヤが溶ける?「9000の氷河湖 200決壊」の危機迫る!

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先日の中国四川大地震や岩手・宮城内陸地震では地震湖が問題になった。このとき人工衛星が大活躍をした。上空から眺めると地震湖の存在が容易に発見できたからである。

同様にヒマラヤ山脈を人工衛星で見てみるとどうだろう、地震があったわけでもないのに、湖が無数に観察される。こちらの方は氷河湖である。その数何と9000。このうち決壊が心配されるのは200もあるという。決壊すれば下流域の多くの住民が犠牲になる。実際に3年に1つの割合で決壊は起きており、大勢の命を奪っている。

IPCCによると、地球温暖化により世界各地で氷河が溶け始めたのは、1850年代頃から。中でもヒマラヤでの溶け方は異常に速い。このままいけば2035年にはヒマラヤの氷河の80%が消失する。そして、メコン川、インダス川、長江などの大河の水源となっているため、これらの川の水量は5分の1まで減り、その結果、各地で水不足が起きるという。

1994年10月7日、氷河湖の1つのルゲ氷河湖(標高4,500 m)は湖をせき止めていた堆積物の一部が決壊して洪水が発生した。濁流は約90 km下流の古都プナカ(標高1,300 m)にまで達し、橋や水車や家屋を破壊し、死者20数名などの被害をもたらした。

現在、東ネパールのイムジャ氷河のイムジャ湖は最も決壊の危険性が大きい湖として、警戒されている。慶応大学の研究チームは氷河湖イムジャ・ツォを訪れ、宇宙衛星と標高5000mの地上から氷河湖を観測する世界初の警報システムの構築を目指している。

なぜ、ヒマラヤではこれほど氷河湖が多いのだろう?

その原因は、アジアモンスーン気候にある。アルプスなど他の氷河は冬に雪が降り、氷河になるが、ここヒマラヤでは夏に雪が降り氷河になる。ところが近年、温暖化の影響で夏の雪は雨に変わることが多くなった。

関連するテレビ番組
NHKクローズアップ現代「ヒマラヤ 氷河湖決壊の危機」


世界の屋根ヒマラヤで、地球温暖化による氷河の縮小が急激に進んでいる。IPCCは「2035年までにヒマラヤの氷河の80%が消失する」と予測。山岳氷河が融けてできた氷河湖の決壊洪水が頻発すると警告している。

今年5月、慶応大学の研究チームが、エベレスト山麓の決壊寸前の氷河湖イムジャ・ツォを訪れ、宇宙衛星と標高5000mの地上から氷河湖を観測する世界初の警報システムの構築を目指した。番組では、調査に同行して氷河湖の最新の状況を伝えるとともに、決壊被害の精緻なシミュレーションを行う。

さらに、ヒマラヤ山脈は長江など7つの大河の源流であり、アジアの水がめの役割を果たしている。将来、氷河が消失すると、インダス川などで河川の流量が大幅に減少し、下流の水資源に大打撃が及ぶと研究者は指摘する。目前に迫る決壊洪水、そして将来の水不足。温暖化がヒマラヤ山麓と下流のアジアの人々の暮らしに及ぼす重大な危機について考えていく。(NO.2602:6月23日放送)

スタジオゲスト : 中尾 正義さん    (総合地球環境学研究所名誉教授 )

氷河湖とは何か?


氷河湖(ひょうがこ)とは氷河の後退により溶けた水がモレーン(氷河末端の堆石)にせき止められて自然のダムに溜まることにより形成される湖で、貯水量が一定以上になるとダム部分が決壊し、激しい土石流となって下流域に大きな被害をもたらすことがある。ヒマラヤ山地では、多くの氷河湖が形成され、地球温暖化の影響で夏に雪が降らず、雨が降ることにより、氷河が縮小し、氷河湖の貯水量が増える傾向があると指摘されており、その危険性が指摘されている。

東ネパールのイムジャ氷河のイムジャ湖は最も決壊の危険性が大きい湖として、警戒されている。日本には氷河湖の例はないが、ヨーロッパにはいくつか氷河湖が存在し、代表的なものにボーデン湖などがある。(出典:Wikipedia)
 

消える氷河―地球温暖化・アラスカからの告発
桐生 広人
毎日新聞社

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ヒマラヤと地球温暖化―消えゆく氷河
中尾 正義
昭和堂

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アメリカで「ミツバチ」謎の大量失踪!「蜂群崩壊症候群」とは何か?

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昨年の春からアメリカで問題になっている、ミツバチ大量失踪の問題。まだまだ解決していないようだ。そればかりか拡大しているようである。昨年までは28州で見られた現象であったが、現在なんと35州に広がっている。35州ということはアメリカ全体の実に70%である。

「農薬説」「電磁波説」「疫病説」
6月12日のNHKのクローズアップ現代によると、原因は「農薬説」、「電磁波説」、「疫病説」、「栄養失調説」、「過労死説」、「遺伝子組み換え農作物説」さまざまな説が挙がっているが未だに特定できない。アメリカでは農作物の3分の1をミツバチの受粉に頼っているだけに、食糧高騰に拍車をかけかねないと危機感が高まっている。

ミツバチの受粉によって栽培されているのは、アーモンド、桃、大豆、リンゴ、西洋梨、サクランボ、木苺、ブラックベリー、クランベリー、スイカ、メロン、胡瓜、苺など多数ある。そのため、ミツバチがいなくなってしまうと、これらの野菜や果実を栽培できなくなってしまい、農家にとっては死活問題である。

蜂群崩壊症候群
この現象は、「蜂群崩壊症候群」(ほうぐんほうかいしょうこうぐん:CCD)と名づけられている。番組では大量失踪の原因 として、「農薬」による免疫力の低下や運動神経の麻痺による帰巣感覚の喪失をあげていた。また、巣箱から突然蜂がいなくなるので「いないいない病」とも呼ばれている。  

また番組で、それ以外の説として、ミツバチにアーモンドの蜜や花粉だけ与えると栄養にかたよりがでること、また、過労により長生きできないのではないか?という説もあげていた。

不自然な農園
私が番組を見て思ったのは、アメリカの農園が「不自然」なことであった。他の昆虫がまったく見あたらないからだ。一面に桜のような美しい花の咲く、カリフォルニアのアーモンド農園に養蜂ミツバチだけが飛んでいて、他の昆虫が飛んでいない姿は不気味ですらあった。

Wikipediaによると1971年から2006年にかけ、アメリカにおける野生種のミツバチ数は激減、いまではほとんど見られないという。農園で使われる「農薬説」や「疫病説」が有力かもしれない。

蜂群崩壊症候群 (CCD)とは何か?


巣箱に入るミツバチ.蜂群崩壊症候群(ほうぐんほうかいしょうこうぐん、Colony Collapse Disorder、CCD)とは、一夜にしてミツバチが原因不明に大量に失踪する現象である。日本での別名は「いないいない病」(「イタイイタイ病」と「いないいないばあ」がかけられた造語)である。

2006年秋〜現在にかけてセイヨウミツバチが一夜にして大量に失踪する現象が米国各地で起こっており、その数は米国で飼われているミツバチの約4分の1になる。ヨーロッパの養蜂家においても、スイス、ドイツでは小規模な報告ではあるが、他にもベルギー、フランス、オランダ、ポーランド、ギリシア、イタリア、ポルトガル、スペインにおいて同様の現象に遭遇している。また、CCDの可能性のある現象は台湾でも2007年4月に報告されている。

原因は「疫病説」(イスラエル急性麻痺ウィルス (IAPV)など)、「栄養失調説」、「ネオニコチノイドやイミダクロプリドなどの殺虫剤説」、「電磁波説」「害虫予防のための遺伝子組み換え農作物説」(3倍体トウモロコシ等)、「ミツバチへの過労働・環境の変化によるストレス説」などが唱えられているが、未だ解明はされていない。

CCDは、問題の発生した地域の商業養蜂家により報告されており、野生のコロニーや有機養蜂では発生していない。そのため、養蜂の慣習が基本的な要素であると考えられている。

1971年から2006年にかけ、米国における野生種のミツバチ数が激減(今ではほとんど存在しない)し、養蜂家の保有しているミツバチのコロニーがいささかゆるやかに、しかし顕著に減少した。これは、都市化や農薬の使用、アカリンダニ (Acarapis woodi)やミツバチヘギイタダニ (Varroa mites)、商業養蜂家の撤退などの要因が重なって累積的に減少しているものだが、2006年の終わりから2007年の始めにかけ、減少率は大きな比率となり、「蜂群崩壊症候群」(CCD)の名称を用いて、突発的なミツバチ失踪現象を表すことが提唱された。

ごく最近では、2004年から2005年の冬に同様の現象が発生し、ミツバチヘギイタダニによるものとされたものの、断定には至っていない。過去に発生した事例についても、いまだにその原因は明らかになっていない。(出典:Wikipedia)

参考HP → Wikipedia「蜂群崩壊症候群」
NHKクローズアップ現代 →
 http://www.nhk.or.jp/gendai/ 

ミツバチの不思議
カール・フォン フリッシュ
法政大学出版局

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ミツバチの科学
岡田 一次
玉川大学出版部

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原子力ですでに実用化されている「中性子(nyutoron)」とは何か?

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私たちは原子・分子については学校でよく学ぶので、少しずつ理解がすすむ。その先の原子核や陽子・中性子さらにクオークやレプトンとなると、ふだん考えることはほとんどない。しかし、原子力発電はすでに原子核を分裂させており、実用段階にある。

すでに電力の3分の1以上を原子力発電に依存しているにもかかわらず、未だに馴染めないのは、放射性物質の危険性にあると思う。特に被爆国でもあり、原爆ドームが世界遺産となっている我が国としては、放射線物質は遠くに置いておきたい存在なのだ。

しかし、第3次オイルショックがの起きている今の状況では、エネルギーに好き嫌いをいってられない。原子力発電では、ウラン235の原子核中性子を当てて核分裂を起こして発電している。しかし、私たちは中性子についてどのくらいわかっているのだろう?今日は中性子について学びたい。

「素粒子」原子・原子核・中性子・ニュートリノの大きさとは?


原子のおおきさは約1nm(ナノメートル)約1×10-10m。原子核の大きさは約2fm(フェムトメートル)約2 × 10-15mの小ささ。陽子・中性子の大きさは約1fm(フェムトメートル)約1 × 10-15m。さらに電子は約1am(アトメートル)約1 × 10-18m。ニュートリノになると約1ym(ヨクトメートル)約1 × 10-24m(はっきりわかっていない)

さて、「ニュートリノ」という粒子はとてもちいさな存在なので、我々人ばかりか、地球さえも通過している。まったく無害であるので気にする必要はない、しかし「中性子」になると電離作用があり、細胞のDNAを傷つけるため、生命に危険性がある。

中性子とはどんな粒子なのか?


中性子の最大の特徴は、電荷が0であるということである。電荷を持たないため直接観測することが難しく、中性子の発見は電子や陽子と比べて遅れた。現在は原子核の中に、陽子の数とほぼ同量存在していると考えられている。

1930年にドイツのW・ボーテとH・ベッカーは、放射性の強いポロニウムから発せられるアルファ線をいくつかの軽い元素に当てた際に、ベリリウム、ホウ素、リチウムからは特に強い透過力をもった放射線が放出されることを発見した。

最初はこの放射線はガンマ放射であると考えられていたが、これはそれまでに知られていたどんなガンマ線よりも透過力が強く、実験結果はガンマ線説とは非常に異なっていた。次の重要な発見は、1932年にパリでイレーヌ・ジョリオ=キュリーと夫のフレデリック・ジョリオ=キュリーによって報告された。

彼らはこの謎の放射線がパラフィン もしくは他の水素を含んだ化合物に当たると非常に高エネルギーで陽子をはじき出すことを発見した。

この事自体は新しい放射がガンマ線由来であることを否定するものではないが、詳細にデータの量的な分析がなされた結果、次第にガンマ線仮説とは一致しなくなった。

そして1932年以降にイギリスの物理学者ジェームズ・チャドウィックが行った一連の実験でこのガンマ線仮説は主張しがたいものとなった。

彼は、この新しい放射は陽子と等しい質量を持ち、かつ電荷を持たない粒子によりなされるという事実を示唆した。そして彼はその仮説を証明する一連の実験を行った。この電荷を持たない粒子は現在では中性子と呼ばれている。

中性子星とは何か?


中性子星の表面は通常の原子核や電子からなる。この中性子星の大気は厚さが約1mほどで、その下には固体の「地殻」がある。さらに内部には中性子過剰核と呼ばれる非常に中性子の多い原子核でできた層がある。

このような原子核は地球上では非常に短時間で崩壊してしまうが、中性子星内部では非常に圧力が高いために安定して存在できる。さらに内部へ進むと、原子核から中性子が外へ漏れ出す「中性子ドリップ」と呼ばれる現象が見られるようになる。

この領域には原子核と自由電子と自由中性子が存在する。さらに内部に進むにつれて原子核が融けて一様な物質(中性子と少量の陽子、電子からなる)の超流動相となる。

中心部のコアと呼ばれる高密度の領域の構造はよく分かっていないが、核子と電子だけでなくπ中間子やK中間子といった中間子の凝縮や、核子以外のバリオンであるハイペロンが現れ、最も中心部の超高密度領域ではクォークからなる超流動体で構成されているという説もある。(出典:Wikipedia)

 

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有害な「中性子」を防ぐ「低放射化・中性子吸収」コンクリートとは?

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放射線とは、一般的には電離作用を有する高いエネルギーを持った電磁波や粒子線(ビーム)のことを指す。

電離作用とは、原子の軌道電子をはじき飛ばすことによって、原子を陽イオンと電子に分離する作用や蛍光作用がある。一般的には高エネルギーであることが条件とされるが、中性子線に限ってはどんなに低エネルギーであっても放射線扱いとなる。

放射線には、いろんな種類のものがある。 α線、β線、γ線、 X線というものが一般的でよく知られている。その他にも中性子線、 陽子線等様々な種類のものがある。これらの種類の違いによって、それぞれ放射線の性質が異なる。

放射線の透過能力はα線は紙1枚程度で遮蔽できる。β線は厚さ数mmのアルミニウム板で防ぐことができる。γ線は透過力が強く、コンクリートであれば50cm、鉛であっても10cmの厚みが必要になる。中性子線は最も透過力が強く、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によってはじめて遮断できる。

放射線の人体に対する影響


α線やγ線のような電離放射線を水に照射すると、電離作用によりラジカル、過酸化水素やイオン対等が発生する。ラジカルは激しい化学反応を起こす性質を持つ。人体の細胞中の水にラジカルが生じると、細胞中のDNA分子と化学反応を起こし、遺伝情報を損傷する。

DNAはある程度の損傷に対しては自己修復する機能が備わっているが、損傷が修復できる限度を越えると、細胞分裂不全となり自死してしまう。こうして細胞が必要なときに補充されないと、放射線障害としての症状が現れるのである。

また細胞分裂の周期が短い細胞ほど、放射線の影響を受けやすい(骨髄にある造血細胞、腸の内壁などがこれに当たる)。逆に細胞分裂が起こりにくい骨、筋肉、神経細胞は放射線の影響を受けにくい。

中性子を防ぐ3層構造を持つコンクリート壁とは?


中性子は有害であるが、原子力発電所や病院で撮影や治療にも使われている。不必要な中性子線をカットするため、日本原子力研究開発機構と熊谷組技術研究所は新しいコンクリートを開発した。

中性子線は最も透過力が強く、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によってよく遮断できる性質がある。しかし、普通のコンクリ−トでは「放射化」といって、もともとは放射能がない物質が、中性子線を浴びることによって、放射性同位体になる現象がおき問題になっていた。

コンクリートの放射化に寄与する主な元素としては、短寿命核種に限定すると、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)といったものが挙げられるこの「Na総量」と呼ばれる物質群を減らすことで低放射性コンクリートができる。

さらに中性子を吸収するための物質として、ボロン(B)、カドミウム(Cd)やガドリニウム(Gd)がよく使われている。これらの物質を低放射性コンクリートに混ぜて使う。

今回、「低放射化コンクリート層」と「ボロン含有の低放射化コンクリート層」と「普通コンクリート層」の3層構造を持つコンクリート壁の構造体が開発された。

参考HP 
日本原子力研究開発機構
 → http://www.jaea.go.jp/index.shtml
熊谷組プレスリリース
 → 
http://www.kumagaigumi.co.jp/press/2008/pr_080707_1.html

関連するニュース
中性子を吸収する新コンクリート開発…原発や病院に活用へ


日本原子力研究開発機構と熊谷組技術研究所は7日、原子力発電所や病院の陽電子放射断層撮影(PET)施設などから出る有害な中性子を、効率良く吸収できる新しいコンクリートを開発したと発表した。

原子力関連施設は、中性子を外に出さないように分厚いコンクリート壁で覆われている。新しいコンクリートでは壁をより薄くでき、施設解体時に発生する放射性廃棄物を大幅に低減できるとしている。(2008年7月7日  読売新聞)
 

原子核物理入門
鷲見 義雄
裳華房

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図解雑学 素粒子 (図解雑学-絵と文章でわかりやすい!-)
二間瀬 敏史
ナツメ社

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核燃料製造会社で「ウラン粉末飛散」!「核燃料」とは何か?

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7月9日、神奈川県横須賀にある、核燃料製造会社「グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン」で核燃料であるウラン粉末が飛散した。23歳の男性作業員1人が被曝(ひばく)したものの、被爆量は1.12ミリシーベルトで、人間が自然界で1年間に浴びる量程度。健康上の被害はなく、外部にも影響はないという。

世界で「唯一」、核兵器による被爆国「日本」にいる、私たちとしては被爆と聞くとドキッとしてしまう。同時に石油などの化石燃料に依存している現状では、有望な新エネルギー技術が確立するまで、原子力エネルギーに頼らざるを得ない。安全性は十分に確保したい。

原子力発電に使われる核燃料とはどんなものだろうか?

核燃料とはわずか1cm、8gの二酸化ウランの黒いペレットである。通常はこのペレットをいくつも積み重ねた「燃料集合体」を燃やす。

世界各地から採掘される、ウラン鉱石の中にはウラン以外の不純物が含まれる。まず、この不純物を取り除き、粉末状のイエローケーキと呼ばれるウランを取り出す。次の工程、「ウラン濃縮」のためにイエローケーキをウラン化合物(六フッ化ウラン)にする。

採掘されたウランにはウラン238が約99.3%、ウラン235が約0.7%含まれている。このうち、ウラン235は核分裂する放射性同位体であり、原子炉で核燃料として用いられる。核燃料のためには核分裂するウラン235の割合を0.7%から3〜5%程度に高める

こうして濃縮された六フッ化ウランは、再転換工程で二酸化ウランにされる。次に、「成型加工」工程で、粉末状のウラン化合物(二酸化ウラン)を高温で焼き固めてペレットを作る。このペレットを被覆管という金属の管に詰め、それをさらに束にし「燃料集合体」にする。 

参考HP 日本原子力燃料K.K
 →
 http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/index.html

ウランの濃縮について


濃縮ウランは、ウラン濃縮により、ウラン235の濃度を高めたものをいう。また、ウラン235の濃度が天然ウランを下回る物を、減損ウラン(劣化ウラン)という。

ウラン235の濃度が天然ウラン (0.7%) を下回る場合「減損ウラン(劣化ウラン)」
ウラン235の濃度が天然ウラン (0.7%) を超え、20%以下の場合「低濃縮ウラン」
ウラン235の濃度が20%を超える場合「高濃縮ウラン」

いま話題になっている。北朝鮮やイラクの核問題では、通常の原子力発電には不要な高レベルにまでウランを高濃縮している。核兵器の場合はウラン235の割合を90%以上に濃縮する。濃縮の方法には、遠心分離法、ガス拡散法、レーザー法がある。(出典:Wikipedia)

関連するニュース
放射線被ばく:作業員1人、横須賀の核燃料加工会社で


経済産業省原子力安全・保安院は10日、原発の核燃料加工会社「グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン」(神奈川県横須賀市)の施設内で、微量の放射性物質が飛散し、男性作業員(23)1人が被ばくしたと発表した。被ばく量は1.12ミリシーベルトで、人間が自然界で1年間に浴びる量程度。健康上の被害はなく、外部への影響もないという。国は同社に原因究明と再発防止策を提出するよう求めた。

保安院によると、9日午前5時25分ごろ、核燃料の原料である放射性物質のウラン化合物を固めて燃料ペレットを作る装置で発生した。ウラン化合物を装置に供給するパイプのふたが、清掃後に閉じられていなかったという。飛散したウラン化合物の量は約9グラムで、燃料ペレット1個分に相当する。放射能量は原子炉等規制法の省令が定めた基準の2.7倍の99万ベクレルだった。

保安院は、同社の国への連絡が同日午前11時55分と遅れたことを重くみて、10日に幹部を呼んで厳重注意する。(毎日新聞 2008年7月10日)
 

放射性物質輸送のすべて
青木 成文
日刊工業新聞社

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核燃料サイクルの闇―イギリス・セラフィールドからの報告
秋元 健治
現代書館

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「ニュートリノ振動」の発見者でノーベル賞候補 戸塚洋二氏永眠

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私たちの体の中を、毎秒数百兆個もの微粒子が通り抜けている。しかし、私たちは気がつかないばかりか、全く害はない。この微粒子とは何でしょう?

正解はニュートリノ。 電子の100万分の1以下の大きさしかないから、ニュートリノから見ると、私たちの体なんて幽霊のように透き通って見えるのかもしれない。。ニュートリノは宇宙のあらゆる方角からやってきて、地球でさえも簡単に通り抜ける。

ニュートリノってなんだろう? 
物質を構成している最小の粒子を素粒子と言う。現在では、最小の粒子は原子ではない。原子核の陽子や中性子を構成する粒子の仲間(クオーク)と電子の仲間(レプトン)が素粒子と考えられている。レプトンのうち、電気を持たない粒子をニュートリノと呼び、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの3種類がある。 

ニュートリノの存在は、放射性物質のベ−タ崩壊(物質中の中性子が電子を放出して陽子に変わること)のとき、放出されるエネルギーの量が理論的な値より少なく、どこへ消失したのかが問題になったことで、考え出された想像上の粒子であった。

1930年、オーストリアのW.・パウリがベータ崩壊では中性の粒子がエネルギーを持ち去っているという仮説を公表。これが後に「ニュートリノ」になる粒子だった。

1932年に中性子が発見されたのをきっかけに、エンリコ・フェルミはベータ崩壊のプロセスを「ベータ崩壊は原子核内の中性子が陽子と電子を放出しさらに中性の粒子も放出する」との仮説を発表。この粒子を「ニュートリノ」と名付けた。

1956年、アメリカのライネスらによって、原子炉から生まれるニュートリノが初めて発見された。

1969年、アメリカのデイビスが太陽ニュートリノの観測を開始。観測を重ねた結果、ニュートリノは理論からの予想の1/3程度しか発見されなかった。このことは、「太陽ニュートリノ問題」と呼ばれた。

1987年、超新星SN 1987Aの 爆発によるニュートリノが初めて観測された。ニュートリノ天文学の記念すべき第一歩と紹介される。ニュートリノの飛来した方向、時刻、エネルギー分布が詳細に分析されたのはこの観測が初めてであり、ニュートリノ天文学を大きく飛躍させた。この成果によって東京大学名誉教授の小柴昌俊博士が2002年にノーベル物理学賞を受賞した。 

ニュートリノに質量はあるか?


ニュートリノに質量があるかという問題は、これまでの物理学では解決していなかった。ところが質量があるときにしか現れない「ニュートリノ振動」と見られる現象が次々と明らかになったことで、ニュートリノに質量があることがわかった。

1998年6月にスーパーカミオカンデ共同実験グループは、宇宙線が大気と衝突する際に発生する大気ニュートリノの観測から、ニュートリノ振動の証拠を99%の確率で確認した。 また、2001年には、太陽からくる太陽ニュートリノの観察からも強い証拠を得た。

ニュートリノ振動とは何か?


ニュートリノには、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの3種類があるが、いつもひとつの性質を保つわけではなく、飛んでいるうちに互いに入れ換わっている。

太陽からやっていくる太陽ニュートリノや宇宙線が大気にぶつかって発生する大気ニュートリノが、その道のりの途中で他の種類のニュートリノに移り変わるのが「ニュートリノ振動」である。 

加速器で100%純粋なミューニュートリノを作っても、距離と共にある割合で別のニュートリノに変化する。これは、ニュートリノが重さをもち、世代間の混合がある場合に限り起きる現象である。


関連するニュース
ニュートリノ研究でノーベル賞候補、戸塚洋二氏が死去


基本粒子のニュートリノ観測により、素粒子物理学の分野で大きな業績をあげた東京大特別栄誉教授の戸塚洋二(とつか・ようじ)さんが10日、大腸がんで亡くなった。66歳だった。

告別式は12日午後0時30分、東京都港区南青山2の33の20の青山葬儀所で行われる。喪主は妻、裕子さん。

静岡県生まれ。東大理学部教授、宇宙線研究所長、高エネルギー加速器研究機構長などを歴任した。

岐阜県飛騨市にある東大の観測施設「スーパーカミオカンデ」の建設と観測を主導し、宇宙を飛び交う謎の素粒子「ニュートリノ」に質量があることを発見した。

また、ニュートリノが移動中に別の種類に変わり、再び元に戻る「ニュートリノ振動」という現象が起きていることを証明するなど、世界の素粒子物理学の研究をリードした。

2004年には文化勲章を受章。ニュートリノ研究でノーベル物理学賞を受賞した恩師の小柴昌俊・東大特別栄誉教授に続き、ノーベル賞候補と目されていた。(2008年7月10日  読売新聞)


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発見!新太陽系 「スターダスト」でわかった過去の歴史とは?

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2006年8月にそれまで惑星とされていた冥王星が国際天文会議で、惑星からはずされ準惑星になった。冥王星は、なぜ惑星からはずされたのだろう?

冥王星は小さく、冥王星なみの天体がいくつも発見されたことが、はずされた理由の一つである。冥王星は太陽より60億km(40AU)はなれており、太陽系の外縁部である「エッジワース・カイパーベルト」に属する。この付近に「マケマケ」「エリス」「オルクス」など冥王星なみの天体がいくつか発見されている。

太陽系の化石
「エッジワース・カイパーベルト」はまた、短周期彗星の供給源だと考えられている。この付近に存在する天体の多くは氷でできている。これらの天体が太陽に近づくと長い水蒸気の尾を引く彗星になる。

この付近の天体は46億年前に太陽系が誕生したとき、惑星とはならずに取り残されたものと考えられ、太陽系の化石と呼ばれている。この太陽系の化石を調べれば、太陽系誕生の謎が解けるかもしれない。

アメリカ航空宇宙局 (NASA)がこの「化石」をとらえることに成功したという。いったいどうやって?

実は「エッジワース・カイパーベルト」まで取りに行ったのではなく、向こうからやってきた天体の一部を頂いたのだ。

彗星探査機「スターダスト」
1999年2月に打ち上げられたNASAの探査機「スターダスト」は2004年1月2日、氷やちりの粒子及びガスを含んだビルト第2彗星のコマのサンプルの採取に成功した。
2006年1月15日「スターダスト」が切り離した、サンプルの入ったカプセルが、アメリカ・ユタ州の砂漠にある空軍施設の用地内に着地した。

中から取り出された、数千のサンプルは世界中の研究機関に送られた。日本では九大の中村智樹准教授(地球外物質科学)の研究室に送られた。

中村さんらは、兵庫県の大型放射光施設「Spring8(スプリング8)」などにちりを持ち込み、高温下でできた物質の性質の解明などに取り組んだ。その結果驚くべきことがわかった。

ちりの中に、かつて1400度以上の高温にさらされてできた物質のあることが確認された。氷のかけらの多数浮かぶ、極寒の太陽系の果てになぜ?

国立天文台の渡部潤一准教授は「ちりはかつて太陽の近くにあり、何らかの原因で遠い太陽系外縁部まではじき飛ばされた可能性がある」と指摘。太陽系ができる過程で大規模な物質の循環があったようだ。

オールトの雲
最近の研究では「エッジワース・カイパーベルト」の外側の広い範囲に「オールトの雲」という天体群が存在していることもわかってきた。「オールトの雲」は、長周期彗星や非周期彗星の起源として太陽系の外縁を取り囲むように存在している。最近、発見された「セドナ」という準惑星も、ここに属すものと考えられている。

今まで考えられていた太陽系の歴史が、これから数年のうちにまったく変わったものになるかもしれない。楽しみな話題である。

関連するニュース
太陽系の秘密、星くずで探れ 九大で研究


地球のはるかかなたの宇宙で採取された「星くず」が、九州大学にある。太陽の周りを回る彗星(すいせい)から噴き出したミクロン単位の「ちり」を、米航空宇宙局(NASA)の探査機が捕まえたものだ。太陽系の誕生当時の姿をとどめた「化石」として世界各国の研究者が競って分析中で、太陽系の歴史を書き換える成果が生まれつつある。

福岡市東区の九大箱崎キャンパスにある中村智樹准教授(地球外物質科学)の研究室。手のひらに収まるサイズの箱の中に、一緒に並べた髪の毛よりもはるかに小さな黒い粒があった。大きさは髪の毛の太さの10分の1程度しかない5〜20マイクロメートル(1マイクロメートルは1千分の1ミリ)。

ちりを捕らえたのは、NASAが打ち上げた探査機「スターダスト」。04年に地球―太陽間の2.6倍も離れた約4億キロのかなたで、彗星に最接近。直径5キロほどの彗星の中心核から噴き出したちりを採取した後、06年に地球に帰ってきた。回収されたちりは約5マイクロメートル以上のもので約1万個。日米欧の研究者に分けられ、一斉に分析が始まった。

中村さんは宇宙から地球に落ちてきた隕石(いんせき)や細かいちりの研究者で、分析に参加した一人。九大には50個ほどがあり、東京大や大阪大、神戸大なども分析に加わった。

この極めて小さなちりがなぜ重要なのか。「太陽―地球間の距離の30倍も離れた太陽系外縁部の物質だからです」と中村さんは話す。

ビルト2彗星は、現在は木星の重力によって軌道が変わり太陽に接近するようになっているが、もともとは太陽系の果ての「エッジワース・カイパーベルト」と呼ばれる領域の天体。惑星から降格された準惑星・冥王星など、氷でできた小天体が無数に集まっている場所だ。そこにある物質は、約46億年前に太陽系ができた当時の状態をそのまま残しており、そんな物質でできている彗星を詳しく調べることで、太陽系がどのような歴史を経てきたのかがわかると期待されている。

各国の研究チームの分析の結果、ちりの中に、かつて1400度以上の高温にさらされてできた物質が確認された。中村さんらは、兵庫県の大型放射光施設「Spring8(スプリング8)」などにちりを持ち込み、高温下でできた物質の性質の解明などに取り組んだ。国立天文台の渡部潤一准教授は「ちりはかつて太陽の近くにあり、何らかの原因で遠い太陽系外縁部まではじき飛ばされたということになる。太陽系ができる過程で大規模な物質の循環があった、というイメージができつつある」と話す。

現在は、太陽系ができる前に作られた可能性がある物質が発見されるなど、各国が競って研究を進めている。

「現在考えられている太陽系の歴史が、これから数年のうちに変わってくるかもしれない」と中村さん。「これからは独自の研究を進め、太陽系外縁部で天体がどのように誕生したかを解明したい」と意気込んでいる。(asahi.com 2008年7月11日) 
 

流星と流星群―流星とは何がどうして光るのか
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宇宙誕生期になぜ?年4000個の星を生む「モンスター銀河」発見!

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最近忙しくて、落ち着いて星を見る機会がなくなってしまった。残念なことである。しかし、こうしている間にも宇宙への挑戦は続いている。6月にはスペースシャトル「ディスカバリー号」に搭乗し、「きぼう」日本実験棟の船内実験室の組立て作業などを行った星出彰彦宇宙飛行士の活躍があった。

8月の天文現象と距離
これは上空約400kmの所を回っている、「国際宇宙ステーション」での話だ。8月12日にはペルセウス座の流星群が見られる。流星は知ってのとおり、宇宙空間に漂う塵が地球に落ちてくるときに、燃えて輝く現象である。

8月17日には部分月食がある。月はというと、地球から38万kmの場所にある。また、8月1日には皆既日食がある。(この日食は日本では条件が悪く、日食後すぐ日の入りでほとんど観測できない)太陽と地球の距離は1億5000万kmである。

銀河(galaxy)とは、数百億から数千億個の恒星や星間物質が重力的にまとまってできている天体である。私たちの太陽系も銀河系という銀河に含まれている。その直径は約8万〜10万光年もある。宇宙には銀河系のような銀河が無数にある。

今回、123億光年かなたに、私たちの天の川銀河と比べて数百倍の速さで次々と星を生み出す「モンスター銀河」があることを、愛媛大学や米カリフォルニア工科大学などのチームが見つけ11日に発表した。

モンスター銀河
モンスター銀河」とは活発に星を生み出す銀河のことである。「星々の生成工場」とも呼ばれる銀河で、ハワイにある国立天文台すばる望遠鏡と米航空宇宙局(NASA)のハッブル宇宙望遠鏡がろくぶんぎ座方向に「モンスター銀河」を発見した。

その銀河は分析の結果、年に約4千個の星が作り出されていることがわかった。我々の銀河系では、年に10個程度の星が生まれるが、これは数百倍のスピードである。宇宙の年齢は137億年といわれている。123億年前の、生まれて間もない銀河がこのような激しい活動をするとは従来は考えられていなかった。

これまで、大きな銀河は小さい銀河がぶつかり合ってできるものと考えられていたが、「モンスター銀河」は、宇宙空間に存在する「暗黒物質」や「星間ガス」の多い所で誕生したとされる。銀河形成理論の新たな発見と考えられている。

活動銀河
静かに見える宇宙も、活発な活動をしている。銀河の中には「活動銀河」と呼ばれる激しい活動性を持つ銀河が存在する。「活動銀河」はその性質によってクエーサー・電波銀河・セイファート銀河・ブレーザーなどに分けられる。

「モンスター銀河」もそのひとつで、「活動銀河」の中心核にある大質量ブラックホールが活動性の源となっている。この大質量ブラックホールに向かって、物質が落ち込むことによって大量のエネルギーが放出される。

銀河系の中心にもブラックホールの存在が確認されているが、「活動銀河」に比べると、比較的安定した時期にあるといえる。
(参考HP:Wikipedia)


関連するニュース
年4000個の星生む「モンスター銀河」発見


123億光年かなたに、私たちの天の川銀河と比べて数百倍の速さで次々と星を生み出す「モンスター銀河」があることを、愛媛大学や米カリフォルニア工科大学などのチームが見つけ、天体物理学ジャーナル誌に11日発表する。

モンスター銀河は活発に星を生み出し、「星々の生成工場」とも呼ばれる。ハワイにある国立天文台すばる望遠鏡と米航空宇宙局(NASA)のハッブル宇宙望遠鏡がろくぶんぎ座方向にモンスター銀河を発見。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡などで詳しく観測、計算した。

その結果、年に約4000個の星が作り出されていることがわかった。年に10個程度の星が生まれる天の川銀河に比べて数百倍のハイスピードだ。約5000万年後には、天の川銀河より大きな銀河に育つと推定された。

今まで知られていた最も遠いモンスター銀河は約110億光年だったが、今回は120億光年。宇宙の年齢は137億年とされるので、宇宙誕生の14億年後にはすでに生まれていたことになる。小さな赤ちゃん銀河が徐々に合体しながら、大きな銀河に成長したという従来の銀河形成理論と相反する発見になった。

愛媛大学の谷口義明・宇宙進化研究センター長は「宇宙が生まれて、こんなに早い段階でモンスター銀河ができていたとは思わなかった。暗黒物質やガスの密度には場所ごとに差があり必ずしも均一ではないので、こういうこともありうるのだろう。銀河形成理論の試金石となるような発見と思う」と話している。(asahi.com 2008年7月11日)

 

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ガス星雲と活動銀河核の天体物理学

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これでも携帯電話?革新的なオールタッチパネル「iPhone 」発売

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7月11日、東京の表参道では1500人もの列ができた。この列はソフトバンクモバイル表参道店の前から続いていた。

この日は米欧で大ヒットした、米アップル社製の「スマートフォン(高機能携帯電話)」である「iPhone 3G(アイフォーン)」の販売日。「アイフォーン」は全国のソフトバンク販売店や家電量販店で11日の正午から発売されたが、東京・表参道のソフトバンク販売店のみ午前7時から先行発売した。

ソフトバンクは「アイフォーン」投入を機にシェア拡大を加速させたい考えだが、当面は売り切れ状態が続くと予想される。

「アイフォーン」は、携帯電話でありながら、「Mac(パソコン)」のように本格的なソフトウエアを導入できる。また、アップルの携帯音楽プレーヤー「iPodo(アイポッド)」の機能を内蔵している。ほとんどの操作をタッチパネル式画面で行える革新的な操作性や、多彩な娯楽性で人気を得ている。

米国や欧州では昨年6月の発売以来、600万台以上が出荷された。今回はデータ通信速度を高速化した新モデルが、日本を含む21カ国で同じ日に発売された。

日本での販売価格は、ソフトバンクの新規契約者の場合、データ記録容量が8Gバイトの機種で、2年契約の割引が適用されれば支払額は23040円で手に入る。この価格は、ソフトバンクが1台当たり46080円の販売補助金を負担することで実現したという。

しかし、月々最低7280円の支払いが必要で2年間の支払総額は少なくとも20万円前後と高額になるので注意が必要だ。また、ワンセグ機能はなく、カメラ機能は約200万画素である。

アップル社製「iPhone 3G(アイフォーン)」とは何か?


「iPhone(アイフォーン)」とはアップル社製の「スマートフォン」の名称、またはシリーズ全体の総称である。2007年1月9日に発表され、同年6月29日にアメリカ合衆国にて発売された。

「スマートフォン」は携帯電話とインターネット接続・メール機能がいっしょになったものをいう。最近の携帯電話はほとんど「スマートフォン」。

「iPhone(アイフォーン)」の機能を簡単にいうと、Macintoshシリーズの「パソコン」とiPodの「携帯音楽プレーヤー」がいっしょになった「携帯電話」といえる。

キーパッドをすべて廃し、タッチパネル主体としたデザインが独創的だ。「iPhone(アイフォーン)」の他にもモトローラなどがタッチパネルを採用した端末をリリースしているが、マルチタッチとした点が従来のタッチパネル端末と異なる。 (参考:Wikipedia)

関連するニュース
「iPhone」発売開始 表参道で購入客1500人超、長蛇の列


ソフトバンクモバイルは11日、米アップル製の高機能携帯電話「iPhone」(アイフォーン)を発売した。米欧で大ヒットした商品の改良版だけに前評判が高く、早朝に先行発売された東京都内のソフトバンク販売店には1500人超の客が列を作り、順に新商品を手にした。ソフトバンクはアイフォーン投入を機にシェア拡大を加速させたい考えだが、当面は供給不足が予想され、購入希望者の間では混乱が続きそうだ。

アイフォーンは11日正午から全国のソフトバンク販売店や家電量販店で発売されるが、東京・表参道のソフトバンク販売店のみ午前7時から先行発売した。ソフトバンクが予約を受け付けなかったため、同店には3日前から客が並び始め、11日朝までに長蛇の列ができた。

アイフォーンは、パソコンのように本格的なソフトウエアを導入できる、「スマートフォン」と呼ばれる携帯電話。ほとんどの操作をタッチパネル式画面で行える革新的な操作性や、アップルの携帯音楽プレーヤー「iPod」(アイポッド)の機能を内蔵した娯楽性で人気を呼び、米国や欧州では昨年6月の発売以来、600万台以上が出荷された。今回はデータ通信速度を高速化した新モデルが、日本を含む21カ国で同じ日に発売される。

日本での販売価格は、ソフトバンクの新規契約者の場合、データ記録容量が8ギガバイトの機種で、2年契約の割引が適用されれば支払額は2万3040円となる。この価格は、ソフトバンクが1台当たり4万6080円の販売補助金を負担することで実現した。

アイフォーンの販売戦略や広告宣伝はアップルが主導して決めているほか、アップルは顧客が端末を購入した後も、音楽やソフトウエアを配信して収益を上げる仕組みを築いている。長年、携帯電話会社が主導してきた業界の商慣行を、アップルが突き崩せるかどうかも注目されている。(産経ニュース 2008.7.11)
 

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「ウイルス増殖」の仕組みを発見!インフルエンザ新薬に応用可能

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インフルエンザの予防というとワクチンがある。ワクチンは身体の免疫機構を利用し、ウイルスを分解・精製したHA蛋白などの成分を体内に入れることで「抗体」を作らせ、本物のウイルスが入ってきても感染させないようにするしくみである。

インフルエンザの薬としては、タミフルがある。この薬はノイラミニダーゼ (neuraminidase, NA) という酵素(糖タンパク質)を阻害することによりインフルエンザウイルスが感染細胞表面から遊離することを阻害し、他の細胞への感染・増殖を抑制する。

今回、東京大学医科学研究所の河岡義裕教授(ウイルス感染)らのグループがインフルエンザウイルスが人の細胞に感染して増えるために欠かせない複数のたんぱく質を、突き止めた。

ウイルスは感染した細胞がもともと持っているたんぱく質を利用して増殖する。しかし、インフルエンザの場合、どんなたんぱく質がかかわっているかはほとんどわかっていなかった。

人が細胞内に持っているたんぱく質のうち、エネルギーを生み出したり、細胞の呼吸を助けたり、リボ核酸(RNA)の輸送にかかわったりする、三つのたんぱく質の働きを抑えると、ウイルスが増殖できないことがわかった。 新薬の開発に役立つ成果として注目されている。

現在、インフルエンザの治療薬として使われているタミフルは、すでに薬が効かない耐性ウイルスが発見されている。ウイルスが耐性を獲得するのは、ウイルスが遺伝子変異によりあり新しい性質を獲得するためで、進化の最も身近な例の一つである。この進化があるため、鳥インフルエンザに人が感染する変異が心配されている。

関連するニュース
インフルエンザ新薬に道?ウイルス増殖の仕組み発見


インフルエンザウイルスが人の細胞に感染して増えるために欠かせない複数のたんぱく質を、東京大学医科学研究所の河岡義裕教授(ウイルス感染)らのグループが突き止めた。新薬の開発に道を開く成果として注目されそうだ。10日付の英科学誌ネイチャー(電子版)に発表した。

ウイルスは感染した細胞がもともと持っているたんぱく質を利用して増殖している。しかし、インフルエンザの場合、どんなたんぱく質がかかわっているかはほとんどわかっていなかった。

ショウジョウバエの細胞に感染するように遺伝子を改変したインフルエンザウイルスを作製。細胞のどのたんぱく質が増殖にかかわっているかを調べた。

すると、人と共通して持っているたんぱく質のうち、エネルギーを生み出したり、細胞の呼吸を助けたり、リボ核酸(RNA)の輸送にかかわったりする三つのたんぱく質の働きを抑えると、ウイルスが増殖できないことがわかった。

現在、インフルエンザの治療薬として使われているタミフルは、すでに薬が効かない耐性ウイルスが報告されている。河岡教授は「今回特定したたんぱく質とウイルスの相互作用を抑えることができれば、新しい薬や治療法の開発につながる」と話している。(asahi.com 2008年7月10日) 
 

新型インフルエンザ・クライシス (岩波ブックレット)
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最強ウイルス―新型インフルエンザの恐怖 (NHKスペシャル)
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「ヒートアイランド」と「高層ビル群」のため、局地的大雨多発!

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今日は各地で30℃を超えている。今年も暑くなりそうだ。

ヒートアイランド(Heat island)とは、都市部の気温がその周辺の非都市部に比べて異常な高温を示す現象をいう。ヒートアイランド現象の原因はなんだろうか?

1.緑地や水辺、裸地などの減少や舗装による、降雨の地面への浸透量減少、土中の保水力低下、ひいては蒸発・蒸散量の減少
2.アスファルトやコンクリートによる、光反射率の低下、熱吸収率の増加。 
3.産業活動における工場、家庭の空調設備、自動車などによる人工排熱
オフィスビルの情報機器による人工排熱。 
4.建築物や都市の地形変更(特に高層建築物)による、風の流れの変化

などの原因が挙げられる。ヒートアイランドが進めば進むほど、冷房需要が増加し、それが排熱の増加を招いてヒートアイランドをさらに促進するという悪循環も指摘されている。 

首都大学東京大学院の高橋日出男教授(気候学)らは、東京都心の高層ビル群の風下の地域が、局地的な大雨が多発する傾向性のあることが分かった。ヒートアイランドに加え、風がビルにぶつかって上昇気流がおきやすく、雨雲が発達するためとみられている。

高層ビル群のならぶ、新宿に隣接する中野区や汐留地区など臨海部のある品川区など開発地域の風下側で、大雨が多発する可能性があるという。

ヒートアイランド緩和策は?


太陽光の吸収量を減らす、排熱を減らす、冷却効果を高めるといったことを目的に緩和策が取られている。

1.緑化、近年は屋上緑化・壁面緑化(緑のカーテン)の採用も多い。東京都や兵庫県においては条例によって一定の条件下で屋上の緑化が義務付けられている。また多くの都市で助成金が出る。
2.高光反射率素材・塗料の採用。
3.水辺の整備、湿地や湖沼などの保護や拡張。
4.透水性舗装・保水性舗装・遮熱性舗装の採用。
5.「風の道」の確保。水上や郊外から涼しい空気が都心に流れやすいようにする。シュトゥットガルトの事例やベルリンのポツダマープラッツ周辺再開発に伴う事例が有名。
6.散水、打ち水
7.ドライミストなどの新たな冷却機器の設置。
8.自動車・航空機などの輸送機器、建築物(空調・給湯)からの人工排熱の抑制、冷却。

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高層ビル群は山岳地帯、雨雲発達…局地的大雨呼ぶ 首都大学東京分析


東京都心の高層ビル群の風下の地域は、局地的な大雨が多発する傾向があることが首都大学東京大学院の高橋日出男教授(気候学)らの分析で分かった。風がビルにぶつかって上昇気流が生まれ、雨雲が発達するためとみられ、新宿に隣接する中野区などが大雨になりやすい。都心では近年、集中豪雨が増加しており、都市型水害の対策づくりに役立ちそうだ。

都市部の集中豪雨はヒートアイランド現象との関連などが指摘されているが、高層ビル群との関係はよく分かっていなかった。千葉・幕張で25日から開催される日本地球惑星科学連合大会で発表する。

高橋教授らは平成14年までの11年間の夏季に、都心で1時間に20ミリ以上の強い雨が降った226回のケースを分析。強雨の約2時間前の風向きや、航空機からレーザーで測量した1棟ごとのビルの高さとの関係を詳しく調べた。

その結果、東風のときは新宿の西側の中野区で強い雨が降る回数が最も多かった。南風のときは池袋の北西の板橋区や練馬区、北風のときは渋谷の南の目黒区などで最多となり、いずれも高層ビル群の風下の地域が大雨に見舞われる傾向がはっきり現れた。

風がビルにぶつかると行き場を失って上昇するが、高層ビルほど強い上昇気流が生まれる。湿った空気が高層ビルによって上空へ運ばれ、短時間で雨雲が発達し、風下側に大雨をもたらしているらしい。

大雨は高層団地がある板橋区高島平でも多発する傾向があった。一方、千代田区の皇居付近や東部の下町では少なかった。

局地的な大雨は気圧配置や気温など多くの気象条件が影響するため、発生場所をピンポイントで予測するのは難しい。高橋教授は「風向きによって大雨の発生場所を予測したり、防災対策を重点的に進める地域の選択に役立つのではないか」と話す。

都内では汐留地区など臨海部の開発が進んでおり、高橋教授は「今後は品川区など開発地域の風下側で、大雨が多発する可能性がある」とみている。(産経ニュース2008年5月24日)

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