サイエンスジャーナル

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2009年08月

雲の基本は10種「類」、さらに細かい「種」「変種」「副変種」とは?

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 十種雲形「類」
 世界気象機関は、雲を10の基本形に分類している。これを十種雲形(十種雲級)と呼ぶ。雲には多くの俗称があるが、混乱を避けるために、学術分野では「呼称」が統一されているのである。さて、雲の基本の10種類とは何だろうか?

 そう、巻雲、巻層雲、巻積雲、高積雲、高層雲、層雲、層積雲、乱層雲、積雲、積乱雲である。このうち縦方向に発達する雲が積雲、積乱雲で「対流雲」という。あとはすべて、横に広がりながら発達する雲で「層状雲」という。

 特殊な雲
 実際はこれ例外にもできる特殊な雲もある。例えばどんな雲だろう?そう、飛行機雲も水滴(氷晶)でできている雲である。飛行機雲も立派な雲で、2001年9月11日、アメリカは同時多発テロの直後、飛行機の運航を全面停止した。そのときには太陽光をさえぎる、飛行機雲がなかったために気温が1℃上昇したという。

その他には中間圏にできる夜光雲、成層圏にできる真珠雲、地震の時に現れる地震雲など、まだ原因のよくわかっていない雲も存在する。

 雲形
 雲は自由に形を変えるので、一見すると、基本の10種のうちどれにあてはまるのかわからない雲も多い。例えば笠雲やレンズ雲、うろこ雲、ちぎれ雲などは、雲の形に名前がついたものであるが、必ず基本の10種類に分類されるはずだ。

 このような、雲をその形状により分類したものを雲形(雲級)という。

 世界気象機関発行の「国際雲図帳」では、十種雲形(十種雲級)を「類」とし、それぞれ形の特徴や、雲塊の組成などから「種」に分類する。また、雲塊の配列、雲の透明度による細分類は「変種」と呼ばれる。さらに、部分的な特徴や、付随する雲がある場合には「副変種」として記される。

 
 雲形「種」の分類


 ここでは雲形の「種」に着目して、分類してみる。

 毛状雲:毛状雲(fibratus、略号fib.) は、細い筋状の雲の中で、先端がまっすぐなものをいう。巻雲、巻層雲に現れる。

 鉤状雲:鉤状雲(uncinus、略号unc.) は、細い筋状の雲の中で、先端が釣り針状に曲がっているものをいう。巻雲に現れる。

 房状雲:房状雲(floccus、略号flo.) は、巻雲・巻積雲・高積雲に現れる種で、巻雲では雲の先が丸くなっているもの、巻積雲・高積雲では雲片が丸いものをいう。

 濃密雲:濃密雲(spissatus、略号spi.) は、厚く濃密な巻雲のこと。

 塔状雲:塔状雲(castellanus、略号cas.) は、上方へ塔のように伸びた雲をいう。巻雲、巻積雲、高積雲、層積雲に現れる。上昇気流が生じていることを示す雲種で、雨の前触れであることが多い。

 層状雲:層状雲(stratiformis、略号str.) は、空の大部分を層状に覆う雲をいう。巻積雲、高積雲、層積雲に現れる。

 レンズ雲:レンズ雲 (左上の雲)レンズ雲(lenticularis、略号len.) は、輪郭がレンズ型にはっきりしている雲をいう。巻積雲、層積雲に現れる。山の近くや風の影響でできる雲で、風が吹きはじめる前兆であることも多い。シェイクスピアは「定まらないような雲、それは風に吹かれ飛雲増大する」と評している。

 霧状雲:霧状雲(nebulosus、略号neb.) は、霧のようにかすんでいて輪郭の定まらない雲をいう。巻層雲、層雲に現れる。

 断片雲:断片雲(fractus、略号fra.) は、積雲・層雲がちぎれてできた切れ端をいう。 ひつじ雲などと呼ばれる。

 扁平雲・並雲・雄大雲:入道雲積雲はその発達具合により名前がつけられている。扁平雲(humilis、略号hum.) は、まだ発達しておらず雲頂の平らなもの、並雲(mediocris、略号med.) は通常の積雲、雄大雲(congestus、略号con.) は、雲頂が大きく盛り上がったいわゆる「入道雲」をいう。

 無毛雲・多毛雲:積乱雲もまた発達の度合いにより分類される。雲頂が毛羽立っていないものを無毛雲(calvus、略号cal.)、発達して雲頂から毛状の雲が広がるものを多毛雲(capilatus、略号cap.)という。

 雲形「変種」「副変種」の分類  さらに、雲形の「変種」や「副変種」の分類には次のようなものがある。

 「変種」
 雲塊の配列による分: もつれ雲(in.) 、肋骨雲(ve.)、 放射状雲(ra.)は、二重雲(du.)、波状雲(un.)、蜂の巣状雲(la.) 

 雲の透明度による分類:半透明雲(tr.)、不透明雲(op.)、 隙間雲(pe.)

 「副変種」
 部分的に特徴のある雲:
かなとこ雲(inc.)、アーチ雲(arc.)、乳房雲(mam.)、尾流雲(vir.)、漏斗雲(tuv.) 

 付随して現れる雲:ちぎれ雲(pan.)、頭巾雲・ベール雲(pil.)
 

参考HP Wikipedia「雲形」・石川県教育センター「雲の種と変種 

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雲とは何か?雲のできかた・雲の種類

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 どうやって雲はできるのか?
 空に浮かぶ雲。雲はどうやってできるのだろうか?また、雲にはどんな種類があるだろうか?
 そう、雲は水蒸気をふくんだ空気が、冷やされ水蒸気が凝結して、水滴または氷の粒(氷晶)になり、大気中に浮かんでできる。雲を作る水滴や氷晶の1つ1つの粒を雲粒という。地上が雲におおわれている場合は、霧となる。

 

 空気中の水蒸気が凝結する条件は、空気が過飽和になる(空気の温度が露点温度を下回る、あるいは湿度が100%を越える)ことである。凝結核がなければ凝結しにくいが、ふつう、空気中には凝結核が多数あるので、過飽和の限界は過飽和度1%(湿度101%)くらいであり、超過分はすべて雲になる。

 凝結してできた水滴が凍結する条件は、水滴が0℃以下(氷点下)に冷却されることである。凍結核がなければ凝結しにくい。ふつう、空気中には凍結核が少ないので、凍結は空気中の一部の水滴しか起こらない。気温が低くなるにつれて凍結率が上がり、-30〜-42℃くらいで全水滴が凍結する。

 日本の雲の粒は、水滴、氷晶のどちらが多いであろうか?日本の雲の8割は氷晶だそうだ。これがまわりの水滴や水蒸気を表面に凝結させて成長し、落下する途中で融けて雨となる。融けなければ雪となる。このような雨や雪などの降水を、雪もふめて「冷たい雨」という。 

 どうやって水蒸気は凝結して雲になるか? 
 水蒸気をふくんだ空気が凝結し雲となるしくみは、空気が太陽放射、暖気との接触などにより暖められ、断熱膨張を起こして上昇し、次第に冷えることなどで雲ができる。

 水蒸気をふくんだ空気が上昇するパターンとしては、前線面で暖気が寒気の上を上昇するパターン、山に沿って空気が上昇するパターン、太陽放射により地表が温められて対流が発生するパターン、暖気が冷たい水面や地面に接触するパターンなどがある。
 
 空気が上昇しなくても、放射冷却現象によって、空気が冷やされる場合もある。また、今年7月の中国・九州北部集中豪雨のように、湿暖気流(湿舌)と呼ばれる水蒸気を多量にふくんだ空気が供給されて雲ができやすくなる場合もある。

 雲の種類はどのくらいあるのか?
 雲は大きく分けて、層状雲と対流雲の2つに分かれる。層状雲は横に成長し、広がる雲のこと。対流雲は対流することで、縦に成長する雲である。

 さらに雲は形や色、大きさがさまざまなので、ずいぶん多種多様にある葉に思えるが、意外にも基本的な雲の種類は10種類しかない。層状雲が8種類、対流雲が2種類である。それぞれ高さや形などによって次のように分類される。

<層状雲>
○上層雲 高さ 6000m以上
 巻雲   記号 Ci  すじ雲(以前は「絹雲」と称した。)
 巻積雲 記号 Cc  うろこ雲 、さば雲 
 巻層雲 記号 Cs  うす雲、太陽や月の暈の原因

○中層雲 高さ 2000m〜6000m 
 高層雲 記号 Sc  ひつじ雲
 高積雲 記号 Ac  おぼろ雲

○下層雲 高さ 2000m〜6000m
 層積雲 記号 Sc  かさばり雲 くもり雲(団塊状の雲)
       高さ 300m〜600m 
 層雲   記号 St  きり雲(灰色〜薄墨色の雲) 霧雨の主原因。
 乱層雲 記号    Ns  雨雲、連続した雨や雪を伴う。

<対流雲>
 積雲   高さ 600m〜6000m以上
       記号 Cu  わた雲 むくむく雲 晴れた日にあらわれる。上面がドーム形、下面が水平。  
 積乱雲  高さ 600m〜6000m〜12000m以上
       記号 Cb  雷雲、いわゆる入道雲。頂部が横に広がったかなとこ雲もある。
 

参考HP Wikipedia「雲」 ・新星出版社「気象予報士試験」

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宇宙で人類は繁殖できない?微少重力が正常な胚発生を阻害

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 重力が生物に及ぼす影響とは?
 私たち生物はあまり意識していないが、重力には大切なはたらきがある。植物は重力があるから、根を下に伸ばし、芽が上に伸びる。ヒトも重力があるから方向を判断したり、バランスをとっている。

 重力がなくなるとどうなるのだろう?宇宙飛行士の若田さんは7月31日、宇宙から帰ってきた。4ヶ月半も宇宙にいたのに、着陸後わずか4時間の記者会見に、しっかり歩いて笑顔で答え、私たちを驚かせた。

 通常宇宙で生活すると、通常は筋肉や骨が減少する。帰還後の筋力は約20%減少。骨からカルシウムが溶け出し、骨粗しょう症に近い状態になる。若田さんは、カルシウムの流出を抑える薬を服用したり、飛行前の筋力トレーニングを強化し、筋肉を約10%増やして臨み、ISSでは毎日2時間運動したという。

 また、微小重力環境においては、人の免疫能も低下することが知られ、特に免疫機能の中心的役割を果たすTリンパ球の機能が低下することが報告されている。最近は重力遺伝子の存在も研究されはじめた。

 人類は地球外で繁栄できるか?
 私たちは将来、宇宙ステーションや月面基地で人類が恒常的に生活し、繁栄していくことを計画している。そのためには、人や動物が宇宙空間で健康に生活し、繁殖していくことが不可欠である。

 1979年にロシアの研究グループが行ったラットの繁殖を試みた実験は失敗に終わり、それ以降ほ乳類の繁殖実験はほとんど行われていなかった。その原因は、宇宙空間へ実験システムを打ち上げるコストが高価なことや、生物発生に関する宇宙実験が、現在の技術ではまだ不可能だからだ。

 今回、理化学研究所と広島大学の研究チームは、三菱重工と協力して、重力のほとんどない状態(微少重力)をつくり出す装置(3D-クリノスタット)を開発。重力のほとんどない状態で、マウスの受精や発生が正しく行われるかどうか観察した。

その結果、微少重力下では、受精は正常に行われたものの、発生の過程で胚の発育段階が阻害される可能性のあることが発見された。

 微少重力下では繁殖できない?
 具体的には、マウスの受精卵を培養を続けると、2細胞期の発生率には、通常の重力と無重力で差は見られなかったが、胚盤胞期への発育は通常の重力が57%だったのに対し、無重力では30%に低下した。

 また、それらの胚をメスの卵管あるいは子宮に移植し、子への発育能を調べたところ、2細胞期では、産仔率は通常では63%に対して、無重力では35%に低下してしまった。96時間で回収した胚盤胞でも同様に、通常では38%に対して、無重力ではわずか16%の産仔率しかなかった。しかし、生まれたマウスは外見も繁殖能力も正常だった。

 この実験結果は、初めて、ほ乳類である人類が、宇宙ステーションあるいは月面基地で、子孫を作ることは困難である可能性を示したことになる。

関連するニュース
サイエンスポータル編集ニュース「宇宙は子づくりに不適?」
飛行中の宇宙船内などの微少重力環境下では、受精に影響は見られないものの胚の発育が阻害される恐れがあることを、理化学研究所と広島大学の研究チームが動物実験で確認した。

 研究チームは、哺乳(ほにゅう)類が宇宙ステーションや月面基地で子孫をつくることが困難である可能性を示した初めての研究結果だ、と言っている。

 地球を周回中の宇宙船や宇宙ステーション内での哺乳類の生殖に関する研究は遅れている。魚類やは虫類と異なり、哺乳類は重力に敏感で交尾をしなくなってしまうためだ。

 理化学研究所発生・再生科学総合研究センターの若山照彦・ゲノム・リプログラミング研究チームリーダーと弓削類・広島大学大学院生体環境適応科学教室教授らが用いたのは、弓削教授と三菱重工が共同開発した3次元重力分散型模擬微小重力装置。

 地球の重力の千分の1という微小重力下でマウスの精子と卵子を体外受精させ、受精卵の異常の有無、胚にまで培養した時の胚の状態、さらに胚を雌の卵管あるいは子宮に移植し、子の発育にどのような影響が出るかを調べた。雌マウスの飼育だけは通常の重力下で行った。

 この結果、受精は正常に行われたものの、胚発生や出産率は通常の重力下の約半分に低下し、微小重力の影響が確かめられた。

 実験が行われた地球上の千分の1に相当する重力は、スペースシャトル内と同じで、国際宇宙ステーションの日本実験棟「きぼう」内はさらに1けた小さく、地上の1万分の1という微小重力環境となっている。

 人類が宇宙でより広範に活動する可能性を探るためには、「きぼう」などを利用した本格的な繁殖実験に取り組む必要がある、と研究チームは言っている。(2009年8月27日)

参考HP Wikipedia「胚発生」・サイエンスポータル・理化学研究所プレスリリース
→ 「
地球の重力が哺乳類の正常な胚発生に必須の可能性を示す 

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海洋資源王国日本 「海」からウランや稀少金属を回収せよ!

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 熱水噴出口とは何か?
 熱水噴出孔は地熱で熱せられた水が噴出する割れ目である。熱水噴出孔がよく見られる場所は、火山活動が活発なところ、発散的プレート境界、海盆、ホットスポットである。

 熱水噴出孔は地球ではふんだんにみられるが、その理由は地質学的活動が活発であることと、表面に水が大量にあることである。陸上にある熱水噴出孔には温泉・噴気孔・間欠泉があるが、これらには地下に含まれる有用な鉱物が溶けており、スカンジウムなどの希少価値の高い金属を温泉から取り出す技術はすでに実用段階にある。

 深海の熱水噴出口
 深海によく見られる熱水噴出孔は、光もなく高温高圧の世界でありながら、生物活動が活発で、噴出する液体中に溶解した各種の化学物質を目当てにした複雑な生物社会が成立していることがわかっている。有機物合成をする古細菌類が食物連鎖の最底辺を支え、そのほかにジャイアントチューブワーム・二枚貝・エビ・カニなどがみられる。

 2005年にはある鉱物資源調査会社が、ケルマディック島弧で3万5,000km2の調査を許可され、熱水噴出孔により形成された鉛・亜鉛・銅の硫化物の新しい鉱脈たりうる海底硫黄鉱床を探査した。2007年4月には中米コスタリカ沖合の太平洋における新しい熱水噴出孔海域の発見が発表された。

 これら深海の熱水鉱床には、比較的融点が低い、金、銀、鉛、水銀など工業的に有用な金属が取り込まれていることが多く、貴重な鉱物資源として、鉱山開発が進められてきた。ただ問題は1,000mを越える深海に誰がどうやって取りに行くかという問題があった。

 海水に溶けた稀少金属とは?
 四方を海に囲まれた日本、熱水鉱床まで行かなくても、濃度は薄くなるが、海水にはウランやチタン、バナジウムなど有用希少金属を含め七十七の元素が溶け込んでいる。この海水からこれらの希少な物質を取り出そうという研究も進んでいる。

 ウランは、海水1t中に3.3mg。全世界の海水には鉱山ウランの推定可採埋蔵量の1,000倍、約45億トンが溶存するとされる。黒潮で日本に運ばれるウランは年間520万トンあると推定され、0.2%程度回収するだけで国内原発の年間需要量約8000tをまかなえる。

 1960年代には海水からウランを取り出す研究が、英国で始まった。当時は、海水をポンプでくみ上げ、ウランを捕集する方法だったため、ポンプ動力の電気代や設備費が膨大。日本でも試みたが、コスト高で実用化できなかった。

 海水から宝は取り出せるか?
 1980年代に入り、開発されたのが「放射線グラフト重合法」。日本原子力研究開発機構の高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)が研究を続けている。

 「アミドキシムという吸着基を使う技術です。これが人間の手のようにウランをつかまえてくれる」。同研究所金属捕集・生分解性高分子研究グループ研究副主幹の瀬古典明さんはそう説明する。

 ポリエチレン製のフェルト状の生地に放射線を当てると、そのエネルギーで今まで結合していたC(炭素)とH(水素)が切れる。切れたところは、さまざまな新たな機能を接ぎ木のように付けることができるので、そこに化学薬品を注ぐと、ウランをつかまえる機能(アミドキシム基)が付き、吸着材が出来上がる。

 「グラフトは『接ぎ木』の意味。植木屋さんが丈夫な原木に接ぎ木し、美しい花が咲く木にするように、電気特性のいい材料に放射線を当て、科学的に接ぎ木することでさまざまな機能を持った材料にする」(瀬古さん)

 吸着材に付いたウランは、硝酸溶液などで溶かし出して精製する。

 問題はコスト
 実用化の最大のハードルはコストだ。吸着材を布状にした捕集材を青森県むつ市の関根浜沖合で、モール状にした捕集材を沖縄県恩納村沖合でそれぞれ使って、性能評価試験をした。

 青森では、8m四方のフレームを組み、中に材料の寝床(吸着床)を作って捕集材を設置。沖縄はいかりを付けた長さ六十メートルの捕集材を沈め、コンブのように立ち上げてウランを捕集した。その結果、温暖な沖縄の海の方が捕集効率がよく、コストも抑えられることが分かった。

 このため、沖縄で年間1,200tのウランを捕集した場合のコストを試算。捕集材1kg当たりのウラン回収量は四グラム、捕集材を8回繰り返し利用すると、1kg当たり3,2000円になった。

 ウラン価格は1kg当たり約13,000円、3倍弱の開きがある。1,200tのウランを採るにはモール捕集材をいっぺんに187万本沈めることになり、コストだけでなく広い海域も必要になる。

 だが、瀬古さんは「研究開発を進め、捕集材の改良で4gの回収量を10gにし、60回ぐらい繰り返し使えるようにすればコストを下げることは可能」と話す。バナジウムなど他の資源金属も捕集できるようにすれば、さらにコストダウンにつながるという。(2008.10.8 産経ニュース)

参考HP Wikipedia「熱水噴出口」・アイラブサイエンス「温泉は鉱山だ」 

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世界ジオパークとは?洞爺湖・島原半島・糸魚川 3地域認定!

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 世界ジオパーク

 ジオパークとは、科学的に見て特別に重要で貴重な、あるいは美しい地質遺産を複数含む一種の自然公園である。ジオパークでは、その地質遺産を保全し、地球科 学の普及に利用し、さらに地質遺産を観光の対象とするジオツーリズムを通じて地域社会の活性化を目指す。

 2004年にユネスコの支援で設立された世界ジオパークネットワークにより、世界各国で推進されている。世界遺産のように国際条約で認められているプログラムではないが、現在もユネスコの地球科学部門の支援を受け続けている。

 世界遺産との違い
 世界遺産に比べて、まだあまり知られていないが、世界遺産との違いは、地質に関する自然遺産を保護するだけでなく、それを教育や地域の活性化に積極的に生かしていこうとする点にある。

 ジオパークは世界遺産と比べるとまだまだ歴史が浅いため、世界全体を見渡しても、現在18ヵ国57ヵ所が指定されているに過ぎない。また、その大部分はヨーロッパと中国に集中している。アメリカにはまだない。

 日本初!ジオパーク認定
 中国は国家を上げてジオパークに取り組んでいる。中国がジオパークの設立に積極的な理由は、その広い国土に類まれな自然遺産があるということと同時に、ジオパークへの認定が地域経済と雇用の促進へと結びつく可能性があるからだ。

 日本も負けてられない。2008年に国内の認定機関として日本ジオパークネットワーク (JGN) が発足。JGN が認定した地域を、日本ジオパーク委員会 (JGC) が 世界ジオパークネットワーク(GGN) に対して申請する仕組みが整えられた。2009年8月22日、洞爺湖・有珠山(北海道)、糸魚川(新潟県)、島原半島(長崎県)の3か所がGGNよりジオパークとして認定された。

 糸魚川フォッサマグナ
 糸魚川のフォッサマグマミュージアムは、フォッサマグマの地質学がわかる科学博物館だ。そこへ行くとジオパークとは何かがわかる。糸魚川周辺に出土する宝石「ヒスイ」や、フォッサマグナで出土するさまざまな鉱物、古生代や中性代の地層から発見された化石など、どこで何が見られるか一目で分かるようになっている。

 市をあげて「地質学の公園(ジオ・パーク)」にしようという、意気込みが感じられる。この博物館には毎年訪れているが、博物館の人達も親切だ。学芸員さんに聞くと、拾ってきた石の名前を1つ1つていねいに教えてくれる。休みに親子で、近くの海岸でヒスイを探し、学芸員さんに見てもらうのもOKだ。ただし、人気があるので、順番待ちをすることもある(1人10個まで)。

 今回、世界ジオパークに認定された地域の見どころをあげると...

 洞爺湖有珠山ジオパーク
 2000 年に噴火した有珠山とその被害遺構、1944-45 年にできた昭和新山、約10 万年前の大噴火で 形成されたカルデラ湖である洞爺湖がみどころ。2000 年噴火に伴う地殻変動を目の当たりにできる。 「変動する大地との共生」がテーマ。

 糸魚川ジオパーク
 5 億年に渡る様々な時代の多様な岩石・地層、日本を二つに分ける大きな断層「糸魚川静岡構造線」 と地下の大きなへこみ「フォッサマグナ」がみどころ。縄文文化と関わりが深いヒスイ、断層と塩の道など、ジオと人に関わるテーマが豊富。

 島原半島ジオパーク
 1990-95 年に噴火した雲仙普賢岳とその被災の遺構と、「島原大変肥後迷惑」と言われる1792 年の 噴火の遺跡、雲仙地溝の活断層地形がみどころ。火砕流の恐ろしさとともに火山の恵みを学 べる。

関連するニュース
洞爺湖有珠山など3地域世界ジオパークに認定


 洞爺湖有珠山、糸魚川、島原半島の3地域が22日、中国泰安市で開かれた世界ジオパークネットワーク事務局会議で、世界ジオパークに認定された。

 ジオパークは地域の地史や地質現象がよく分かる地質遺産と考古学的・生態学的あるいは文化的な価値も併せ持つ地域。これまで18カ国58地域が、ユネスコの支援で2004年に設立された世界ジオパークネットワークを構成している。日本の地域が世界ジオパークに認定されたのはこれが初めて。

 洞爺湖有珠山は、2000 年に噴火した有珠山とその被害遺構、1944-45 年にできた昭和新山、約10万年前の大噴火で形成されたカルデラ湖の洞爺湖を含む地域。糸魚川は、日本列島を二分する「糸魚川静岡構造線」と地下の大きなへこみ「フォッサマグナ」で特徴づけられる地域で、5億年にわたる時代の多様な岩石・地層が見られる。島原は1989-95 年に噴火した雲仙普賢岳とその被害の遺構と、その前1792 年の 噴火の遺跡など火砕流の恐ろしさと火山の恵みを併せて知ることができる地域となっている。

 ジオパークとして認められるには、地質学的な価値を持つだけでは不十分で、公的機関・地域社会や民間団体によるしっかりした運営組織と運営・財政計画を持つことに加え、ジオツーリズムなどを通じて、地域の持続可能な社会・経済発展を育成すること、さらに物館、自然観察路、ガイド付きツアーなどにより、地球科学や環境問題に関する教育的な役割を果たしている区域であることなどが求められている。(サイエンスポータル 2009年8月24日)

参考HP ナショナルグラフィック「ジオパーク」・日本地質学会「ジオパークとは」・Wikipedia「ジオパーク」 

ジオパーク―地質遺産の活用・オンサイトツーリズムによる地域づくり
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日本列島ジオサイト地質百選

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彗星にアミノ酸「グリシン」、宇宙は生命に満ちている?NASA

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 スターダストレビュー
 スターダスト (Stardust) はアメリカ航空宇宙局 (NASA) のディスカバリー計画による宇宙探査機の一つである。ヴィルト第2彗星とそのコマの探査を目的として1999年2月7日に打ち上げられ、約50億kmを旅して2006年1月15日に地球へ試料を持ち帰った。宇宙塵を地球に持ち帰った最初のサンプルリターン・ミッションである。

 米航空宇宙局(NASA)は17日、無人探査機スターダストが彗星(すいせい)の近くで採取して地球に持ち帰った試料から、アミノ酸の一種「グリシン」が見つかったと発表した。ウイルスを除く地球の生命は、グリシンを含む20種のアミノ酸の組み合わせでさまざまなタンパク質を合成し、生命活動に役立てている。

 アミノ酸のいろいろ
 アミノ酸とは、アミノ基とカルボキシル基の両方の官能基を持つ有機化合物の総称。タンパク質をつくるアミノ酸は、グリシン以外にアラニン、アスパラギン、ロイシン、イソロイシンなど20種類がある。

 20種類のうち、トリプトファン 、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、ヒスチジンの9種類はヒトの必須アミノ酸とよばれる。これら9種類は自分でつくれないので栄養としてとらねばならない。

 グリシンはアミノ酸の中で一番簡単な構造をしている。記号 Gly,G 分子式 C2H5NO2。1820年にフランス人化学者アンリ・ブラコノーによりゼラチンから単離された。甘い味がするのでギリシャ語で甘いを意味する glykys に因んで 名付けられた。

 タンパク質をつくる、20種類のアミノ酸以外にはテアニン(茶の旨み成分)、トリコロミン酸(ハエトリシメジの旨み成分)、カイニン酸(海人草の薬用成分)、イボテン酸(テングタケなどの毒成分)などさまざまなものがある。

 ユーリー・ミラーの実験
 1953年、シカゴ大学のハロルド・ユーリーとスタンリー・ミラーは、アンモニア・メタン・水素の混合ガス(当時原始大気成分と考えられていた)と水の入った容器に電気火花を飛ばす実験を行い、グリシン・アラニン・アスパラギン酸などの各種アミノ酸が生成することを認めた(ユーリー・ミラーの実験)。原始地球において、生命の素材となったアミノ酸が生成した過程の可能性を示した、史上有名な実験がある。

 これまでの考えでは、地球で生命は生まれたとする説が主流であったが、NASAのカール・ピルチャー博士は「今回の発見は、生命の基本的な構成要素は宇宙に広く存在するという可能性があり、宇宙で生命は一般的なものかもしれない」とのコメントを発表した。 生物の構成要素が宇宙全体にちらばっているという、興味深い発見になった。


関連するニュース
彗星のちりにアミノ酸、生命存在の可能性 NASA分析


 米航空宇宙局(NASA)は17日、無人探査機スターダストが彗星(すいせい)の近くで採取して地球に持ち帰った試料から、アミノ酸の一種「グリシン」が見つかったと発表した。グリシンは生命に不可欠なたんぱく質をつくる物質で、地球外でも生命が広く存在する可能性を示しているとしている。  

 スターダストは2004年1月、地球から約4億キロ離れたところにあったビルト2彗星に接近。彗星の核から噴き出したガスやちりを採取し、2006年1月に地球に持ち帰った。

 NASAのチームがこの試料を分析したところ、グリシンが見つかった。グリシンが含む炭素原子の質量の特徴から、チームは「彗星由来と考えられる」と結論づけた。

 ウイルスを除く地球の生命は、グリシンを含む20種のアミノ酸の組み合わせでさまざまなたんぱく質を合成し、生命活動に役立てている。

 NASAのカール・ピルチャー博士は「今回の発見は、生命の基本的な構成要素は宇宙に広く存在するという考えを支持し、『宇宙で生命は一般的なものかもしれない』とする見方を補強するものだ」とのコメントを発表した。 (asahi.com 2009年8月18日)

参考HP Wikipedia「スターダスト」「アミノ酸」 

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「遺伝子組み換えナタネ」すでに国内侵入!在来種と交雑?

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 遺伝子組み換え作物(GMO)
 遺伝子組み換え作物とは、遺伝子組み換え技術を用いた遺伝的性質の改変によって品種改良等が行われた作物のこと。英語ではGM作物、GMOとも呼ばれる。ただし、GMOは一般にはトランスジェニック動物なども含む遺伝子組換生物を指し、作物に限らない。

 遺伝子組換え作物とは、商業的に栽培されている植物(作物)に遺伝子操作を行い、新たな遺伝子を導入し発現させたり、内在性の遺伝子の発現を促進・抑制したりすることにより、新たな形質が付与された作物である。

 第一・第二世代遺伝子組み換え作物
 食用の遺伝子組換え作物では、除草剤耐性、病害虫耐性、貯蔵性増大、などの生産者や流通業者にとっての利点を重視した遺伝子組換え作物の開発が先行し、こうして生み出された食品を第一世代遺伝子組換え食品とよぶ。

 これに対し、食物の成分を改変することによって栄養価を高めたり、有害物質を減少させたり、医薬品として利用できたりするなど、消費者にとっての直接的な利益を重視した遺伝子組換え作物の開発も近年活発となり、こうして生み出された食品を第二世代組換え食品という。

 世界の遺伝子組み換え作物
 遺伝子組換え作物の栽培国と作付面積は年々増加している。2008年現在、全世界の大豆作付け面積の70%、トウモロコシで24%、ワタで46%、カノーラで20%がGM作物である。日本でこれらの作物は栽培されていないが、輸入され利用されている。

 例えば、日本で販売されている食用油や豆腐、醤油、スナック菓子などにはアメリカやカナダから輸入された原料が使われることが多いことから、遺伝子組み換え食品が混入している可能性は高い。

 「不可能」だった青いバラ
 最近「不可能」の代名詞だった青いバラが、遺伝子組み換え(GM)技術によって栽培が可能となり、今秋にも販売される。青いバラの国内生産開始に伴い、日本もいよいよ遺伝子組み換え作物(GMO)の商業栽培国の一員となる。(産経新聞 8月08日)
 
 遺伝子組換え作物の開発・利用について、賛成派と反対派の間に激しい論争がある。主な論点は、生態系などへの影響、経済問題、倫理面、食品としての安全性などである。

 生態系などへの影響、経済問題に関しては、単一の作物や品種を大規模に栽培することに伴い、環境に及ぼす影響を遺伝子組換え作物特有の問題と混同して議論されることが多い。

 食品としての安全性に関して、特定の遺伝子組換え作物ではなく、遺伝子組換え操作自体が食品としての安全性を損なっているという主張がある。そのような主張の多くが科学的な批評に耐えられる論拠を伴っていない。

 国内に遺伝子組み換えナタネが...
 今回、環境省は遺伝子組み換えセイヨウナタネが日本の在来ナタネと交雑したとみられる個体を、国内で初めて確認した。ナタネの輸入港や輸送路を対象とした昨年の調査で、三重県松阪市の河川敷から採取した個体を分析してわかった。

 心配されたことが起きてしまったわけだが、日本でGMは栽培されていないはずなのになぜ、交雑したのだろう?

 遺伝子組み換えで作られた、除草剤耐性ナタネは、我が国では栽培はしていないが、年間160万トン程度輸入している。これがこぼれて、港周辺などで自生していることは5年前から確認されてきた。

 環境省が在来ナタネと思われる個体を分析したところ、組み換えナタネの特徴である除草剤耐性に関係するたんぱく質が検出された。その種子から育てた芽にも除草剤耐性を示すものがあり、染色体数が29本で、在来ナタネ(20本)と組み換えナタネ(38本)の中間だったことから、交雑したものと考えられる。

 環境省外来生物対策室は、「組み換えナタネの利用承認の際に交雑の可能性は予想されていた。在来ナタネも元は外来植物で日本産の野生種と言えない」などといっているが、万が一悪影響があった場合に、回復不能となりかねない。

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遺伝子組み換えナタネ、在来種と交雑 環境省確認
 


 遺伝子組み換えセイヨウナタネが在来ナタネと交雑したとみられる個体を、環境省が国内で初めて確認した。ナタネの輸入港や輸送路を対象とした昨年の調査で、三重県松阪市の河川敷から採取した個体を分析してわかった。

 遺伝子組み換えで作られ、特定の除草剤をまいても枯れなくした除草剤耐性ナタネは、年間200万トン程度輸入されるナタネの8割ほどを占める。これがこぼれて、港周辺などで自生していることは5年前から確認されてきた。

 環境省が在来ナタネと思われる個体を分析したところ、組み換えナタネの特徴である除草剤耐性に関係するたんぱく質が検出された。その種子から育てた芽にも除草剤耐性を示すものがあり、染色体数が29本で、在来ナタネ(20本)と組み換えナタネ(38本)の中間だったことから、交雑によると考えられた。

 環境省外来生物対策室は、「組み換えナタネの利用承認の際に交雑の可能性は予想されていた。在来ナタネも元は外来植物で日本産の野生種と言えない」などとして生物多様性に悪影響を与える事例とはみなしていない。

 一方、組み換えナタネの監視を続ける河田昌東・遺伝子組み換え情報室代表は「組み換えナタネがはびこってしまってからでは、悪影響があった場合に回復不能となりかねない」と対応の必要性を主張している。(asahi.com 2009年8月17日) 

参考HP Wikipedia「遺伝子組み換え作物」 

GMO グローバル化する生産とその規制 (農林水産政策研究叢書)
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農山漁村文化協会

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遺伝子組換え食品―どこが心配なのですか?
アラン マキュアン
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イネの品種改良 うまくてイモチ病に強い遺伝子を特定

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 品種改良と遺伝子組換えの違いは何か?
 遺伝子を変えるという意味では品種改良も遺伝子組換えも同じである。

 遺伝子組換え技術を応用することで、生物の種類に関係なく品種改良の材料にすることができるようになった。

 従来の交配による品種改良でも自然に遺伝子の組換えは起きており、人工的に起こした遺伝子の突然変異を利用することもある。

 遺伝子組換え技術が従来の品種改良と異なる点は、人工的に遺伝子を組み換えるため、種の壁を越えて他の生物に遺伝子を導入することができ、農作物等の改良の範囲を大幅に拡大できたり、改良の期間が短縮できたりすることである。

 しかも変わる遺伝子は従来の放射線を当てるなどの危険な品種改良と違って、安全で正確な遺伝子の改変方法が確立している。(ジーンターゲット法など)

 イモチ病に弱いコシヒカリ
 ところで、イネにかかわる病気で「イモチ病(稲熱病)」とは、イネに発生する主要な病気の1つ。単に「いもち」と呼ばれることも多い。あのササニシキやコシヒカリなどに多い病気でもある。

 そもそも、「イモチ」という名前が付けられていることから推察できるように、古来から稲に発生する定型的な病気であり、最も恐れられてきた。イモチが広範囲に発生したところでは十分な収穫が期待出来なくなり、大幅な減収と共に食味の低下を招く。いもち病とは、イネが「イモチ病菌」という「菌類」に感染し発病することで起きる。いもち病菌はカビの一種であり、子のう菌に分類される。

 イモチ病に強いコシヒカリ
 愛知県と独立行政法人農業生物資源研究所などは20日、いもち病に強く、コシヒカリ並みに「うまい」米が実るイネの新品種「中部125号」を開発した。

 従来の品種改良では、いもち病に強い性質を持つ陸稲と水稲をかけ合わせてきたが、食味が悪くなるため、実用的な品種開発は難しかった。 なぜ稲熱病に強いと味が落ちるのか?

 今回、日本を含む国際研究チームが解明したイネの遺伝子情報を参考に、遺伝子に目印をつける「DNAマーカー」という手法を用いて交配を繰り返し、どこにどのような性質をつかさどる遺伝子があるかを正確に突き止めた。

 イモチ病に強いわけ
 この結果、驚いたことに「いもち病」に抵抗性のある遺伝子と、食味を損なう遺伝子が非常に近い位置にあることが判明。陸稲を用いた従来の品種改良では、両方の遺伝子が同時に取り込まれるため、食味が悪くなることが分かった。

 陸稲とコシヒカリ系の種を何代も交配させ、さらにコシヒカリとかけ合わせた結果、6000株のうち3株が、病気の抵抗性遺伝子を持ちながら食味を損なう遺伝子を含まない個体だと特定できた。この個体を栽培して性質が変わらないことを確認し、新品種となった。コシヒカリ系の種と何度も配合しているため、食味はコシヒカリとほとんど変わらないという。

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 うまくて強いイネ開発 「まずい」遺伝子を特定、排除


 同じ田に植えられたコシヒカリ(左側)と中部125号。コシヒカリはいもち病にかかり、葉が変色した=愛知県提供

 愛知県と独立行政法人農業生物資源研究所などは20日、いもち病に強く、コシヒカリ並みに「うまい」米が実るイネの新品種「中部125号」を開発したと発表した。

病気への抵抗性が高い遺伝子と食味を損なう遺伝子を特定し、両方の性質を持った品種とコシヒカリを掛け合わせ、「まずい」遺伝子を持たない個体だけを栽培して品種化した。「世界初の成果」といい、米国の科学雑誌「サイエンス」21号で公開する。

 愛知県農業総合試験場などによると、これまでの品種改良では、いもち病に強い性質を持つ陸稲と水稲をかけ合わせてきたが、食味が悪くなるため、実用的な品種開発は難しかった。

 今回は、日本を含む国際研究チームが解明したイネの遺伝子情報を参考に、遺伝子に目印をつける「DNAマーカー」という手法を用いて交配を繰り返し、どこにどのような性質をつかさどる遺伝子があるかを正確に突き止めた。

 この結果、いもち病に抵抗性のある遺伝子と、食味を損なう遺伝子が非常に近い位置にあることが判明。陸稲を用いた従来の品種改良では、両方の遺伝子が同時に取り込まれるため、食味が悪くなることも分かった。

 陸稲とコシヒカリ系の種を何代も交配させ、さらにコシヒカリとかけ合わせた結果、6000株のうち3株が、病気の抵抗性遺伝子を持ちながら食味を損なう遺伝子を含まない個体だと特定できた。この個体を栽培して性質が変わらないことを確認し、新品種となった。コシヒカリ系の種と何度も配合しているため、食味はコシヒカリとほとんど変わらないという。

 農業生物資源研究所によると、いもち病の被害は年間数百億円。県農業総合試験場は、「中部125号」は全国のいもち病発生地域に普及が期待できるほか、遺伝子レベルで性質が保証されているため、今後の品種改良にも活用されると見込む。年度内には、全農が市場調査に乗り出すといい、県農業経営課は「味もよく、農薬散布が少ない安心・安全な品種。普及に期待したい」と話している。(asahi.com 2009年8月21日) 

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夏なのに?新型インフルエンザ流行 集団感染多発 死者3人

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 真夏の選挙戦
 死者が続発するなど国内で感染が拡大し、舛添要一厚生労働相が19日の緊急会見で「本格流行」と宣言した新型インフルエンザが、衆院選にも影響を与え始めた。いかに多くの有権者と直接触れ合って訴えを伝えられるかが鍵を握る選挙。まさか感染を恐れて触れあわないわけにはいかない。

 横須賀市では公示目前にインフルエンザに感染した候補者もいた。夏の暑さ対策もあいまって各陣営に新たな悩みをもたらしている。街頭演説の前後に聴衆との握手に力を入れる横浜市のある候補者は「マスクをするわけにはいかないし、手をよく洗うことぐらいしかできない。予防策まで考えている余裕はない」と、自身の売り込みに懸命だ。

 ある選挙陣営は事務所内でのマスク着用と消毒剤の使用を徹底している。特に候補者の健康管理には注意を払い、スタッフの感染予防に努め、室内の個人演説会などでの手洗いやうがいの奨励を呼びかけた。(毎日新聞 2009年8月20日)

 暑さ対策だけでなく、インフルエンザ対策まで考えねばならない、今年の選挙は大変である。 

 全国的に「流行」
 私の住む神奈川県では、県内の定点医療機関338カ所からのインフルエンザ感染報告(1機関当たり)は7月20〜26日が「0.13」、7月27〜8月2日が「0.43」、8月3〜9日が「0.88」・・・と急上昇。特に横浜市は「1.31」にまで跳ね上がり、流行と判断される「1以上」となった。例年の同時期は報告がほとんどゼロで、今年は夏でも感染する、新型インフルエンザが拡大しているとみられている。

 全国ではどうなのだろう? 

 名古屋市は19日、80歳代の女性が新型インフルエンザのために死亡した、と発表した。沖縄、神戸に続き3人目の死者報告例となる。患者は多発性骨髄腫、心不全の基礎疾患を持っていた。どうやら他の疾患を持っていて体力が低下している患者が危ないようだ。

 各地で集団感染
 テレビの報道でもわかるように、各地で集団感染の報告が、相次いでいる。日本ハムファイターズの選手や、大相撲の力士に感染者が出ている。横須賀市では小学・中学生のラグビーサークルに属する一人が新型インフルエンザ患者と確認され、ほかに59人がインフルエンザA型に陽性とわかった。

 また、福島県いわき市では市内の医療機関の入院患者一人と職員12人が新型インフルエンザに感染していることが確認された。川崎市では知的障害施設で入所者のうち2人に感染が確認され、このほか9人が疑似症患者とされた。

 このほか、仙台市の児童館利用者、札幌市の保育園園児、長野市の障害者施設入所者、大阪府松原市、高知長野市、泉佐野市、熊取町、泉南市の保育所、宮城県女川町の保育所の入所児童、大阪府枚方市の社会福祉施設入所者・職員、千葉市の障害者施設入所者・職員、青森市の知的障害者通所更正施設通所者・家族、茨城県笠間市の社会福祉施設入所者にも集団感染が報告されている。

 このような報告を受け、舛添要一・厚生労働相は19日記者会見を行い「本格的な流行が始まったといえる。9月の新学期が始まると急激に拡大し、医療機関の負担が増大する恐れがある。感染のピークをできるだけ遅らせる必要があり、手洗いやうがいの励行、症状が出たらマスク着用、外出の自粛など人にうつさない努力をお願いする」と呼びかけた。(2009年8月20日 サイエンスポータル編集ニュース)

 2学期の始まる学校
 夏休みも終盤。2学期が心配である。各地の教育委員会も「拡大期に入り、夏休み終了後、各校で集団感染発生の危険性が高まり、学級閉鎖や学年閉鎖に直面するケースが出てくる」と指摘し、感染が疑わしいケースなどを迅速に把握し、情報を共有することで感染拡大の防止につなげるよう要請。学校で集団感染が発生した場合に講じる学級閉鎖や学年閉鎖といった対応策を確認した。

 「今後は感染自体を防ぐことは難しいが、感染が疑われる場合はすぐに医療機関で診察を受け、他人に病気をうつさず、自分で止めるという意識を持ってほしい」と呼びかけている。(2009年8月21日  読売新聞) 

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第18回ノーベル化学賞 フリッツ・ハーバー「アンモニア合成法」

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 非人道的な化学兵器
 化学兵器がその威力のほどを広く知らしめたのが第1次世界大戦だった。1914年からイギリス・フランス・ドイツの各国が、クロロアセトンやヨード酢酸エチルなどの催涙ガスの配備を始め、遅くとも1915年3月までには散発的な催涙ガスの実戦使用が行われた。

 塹壕戦で戦線が膠着する中で、突破手段としての期待が化学兵器に集まるようになった。そしてついに、1915年4月22日、イーペル戦線でドイツ軍が塩素ガスを使用した。これが最初の毒性の強い化学兵器の実戦使用であるとされている。

 この戦いでは5700本のボンベに詰められた150〜300tの塩素が放出され、フランス軍を局地的に壊乱状態に陥れた。イギリス軍も同年9月には塩素ガスを使用した。同年12月にはドイツ軍がホスゲンガスを同様に使用し始め、改良型のジホスゲンも使われるようになった。これらは風向きを考慮に入れ、相手陣地の風上から燻すような方法が取られた。

 これらのガスを吸引した兵士は、高濃度のガスに晒されればもちろん全身の組織を塩素による化学反応で破壊されて死亡した訳だが、低濃度でも呼吸器官に甚大な被害を受け、死亡しないまでも、呼吸困難に陥って長い間症状に苦しむ事から、非人道的な兵器として恐れられた。



 ドイツの化学工業
 当初早く終わると考えられていた、第1次世界大戦が1914年から1918年の5年間におよんで長引いた理由の1つが、ドイツのすすんだ化学工業力にあった。戦争に必要な火薬や爆薬には、窒素が必要である。当時火薬はチリから輸入する硝石 (NaNO3 硝酸ナトリウム)に含まれる、窒素を原料にしてつくられていた。

 当時優位にあった、イギリスの海軍力は大西洋を制圧、海上封鎖した。このため、ドイツはチリ硝石を輸入できす、やがて弾薬は底をつくはずであったが、弾薬に不足することなく戦い続けることができたのは、空気中の窒素からアンモニアをつくる「ハーバー・ボッシュ法」をすでに開発していたからである。

 1912年、フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュは、鉄を主体とした触媒上で水素と窒素を400 - 600°C、200 - 1000atmの超臨界流体状態で直接反応させ、N2 + 3H2 → 2NH3 の反応によってアンモニアを生産する「ハーバー・ボッシュ法」を完成させていたのだ。

 1914年、第1次世界大戦が始まると、ハーバーはさらに毒ガスの開発に携わる。そればかりか、戦場で陣頭指揮を執った。自身も科学者であった妻クララは、夫が恐ろしい殺人兵器の開発に携わることに反対した。そして、初めてそれが実戦で使われた(1915年4月22日)のちに、クララは抗議の自殺をする。

 戦争と科学者
 ハーバーの化学的な業績は大変素晴らしいものであるが、このために戦争は長引き多くの命を失ったことを考えると、はたして彼の行ったことは良かったのかどうか疑問が残る。このため、終戦後は激しい非難にさらされ、戦争犯罪人の候補に挙げられた。1918年にノーベル化学賞を受賞して名誉を回復することにはなったが...。

 戦争の悲惨さは、戦後につくられた映画を見ると伝わってくる。第1次世界大戦を舞台にした映画には「西部戦線異状なし」や「ジョニーは戦場に行った」など映画賞を受賞した作品も多い。

 開戦時にイギリス海軍大臣だったウィンストン・チャーチルは、「第一次世界大戦以降、戦場から騎士道精神が失われ、戦場は単なる大量殺戮の場と化した」と評す。

 ハーバーボッシュ法
 ハーバー・ボッシュ法とは、鉄を主体とした触媒上で水素と窒素を400 - 600°C、200 - 1000atmの超臨界流体状態で直接反応させ、N2 + 3H2 → 2NH3 の反応によってアンモニアを生産する方法である。

 窒素を含む化合物を生産する際の最も基本となる過程であり、化学工業にとって極めて重要な手法である。

 現代の工業化学では、メタンから不均一系触媒を使って単離された水素と大気中の窒素とを反応させてアンモニアを合成している。

 水素の合成
 まず、メタンを精製して触媒を失活させる硫黄分を除去する。約800°C、3MPaで精製したメタンを酸化ニッケル(II)を触媒として水蒸気と反応させる。これは水蒸気改質と呼ばれる。

 CH4 + H2O → CO + 3H2

 不純物除去
 水素量に対応する化学量論量の窒素を含有するだけの空気を加えて、水蒸気改質で残存したメタンを酸化させる。水素の一部も燃焼する。いずれも大きな発熱反応であり、発生した熱(およそ1000°Cに達する)を利用して水蒸気改質に用いる高温高圧の水蒸気を得る。

 2CH4 + O2 → 2CO + 4H2
 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
 2H2 + O2 → 2H2O

 高転化率と高い反応速度を両立するため、Fe-Cr系触媒とCu-Zn系触媒を用いた二段階の水性ガスシフト反応によって、一酸化炭素と水蒸気から二酸化炭素と水素を得る。本反応は平衡反応であるため、濃度0.5%程度の一酸化炭素が残存する。

 CO + H2O → CO2 + H2

 炭酸カリウム水溶液により、二酸化炭素を除去する。生成した炭酸水素カリウムは再生塔で炭酸カリウムに再生される。

 CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3

 混合気体はメタン化炉へ送られ、ニッケル系の触媒を用いて、アンモニア合成反応で触媒毒になる一酸化炭素を10ppm以下までメタン化により除去する。

 CO + 3H2 → CH4 + H2O

 アンモニア合成
最後に二重促進鉄を触媒としてアンモニアを合成する。

 N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) + ΔHo   ΔHo = −92.4 kJ mol-1

 この反応は約20MPa、約500°Cで行う。触媒を通した後アンモニアは-33°C程度まで冷却され、液体の状態で排出し適当な平衡定数を維持する。未反応の水素と窒素は循環し再び触媒床に通される。

 なお、尾崎、秋鹿らによりハーバー法よりも温和な条件でアンモニアを合成できるルテニウム触媒を用いた合成法が確立されている。

 ハーバー・ボッシュ法の功罪
 フリッツ・ハーバー、カール・ボッシュによるこの方法は、「水と石炭と空気とからパンを作る方法」とも言われた。小麦の育成には窒素分を含む肥料の十分な供給が不可欠で、やせた氷河地形で、土壌が未発達の土地が多いドイツでは、小麦の栽培は困難で、主要な穀物生産は硝石などの海外産窒素肥料の輸入によるか、やせた土壌に強いライ麦に頼る、あるいは穀物の代替品として新大陸産のジャガイモに頼らざるを得なかった。

 本法によるアンモニア合成法の開発以降、生物体としてのヒトのバイオマスを従来よりもはるかに多い量で保障するだけの窒素化合物が世界中の農地生態系に供給され、世界の人口は急速に増加した。現在では地球の生態系において最大の窒素固定源となっている。

 しかし、同時に爆薬の原料の硝酸を大量に製造、供給できるようになり、その後の戦争が長引く要因を作った。例として、この方法でドイツは、第一次世界大戦で使用した火薬の原料の窒素化合物の全てを国内で調達できた(火薬等、参照)。

 さらに、農地生態系から直接間接双方の様々な形で、他の生態系に窒素化合物が大量に流出しており、地球全体の生態系への窒素化合物の過剰供給をも引き起こしている。この現象は、地球規模の環境破壊の一端を成しているのではないかとする懸念も生じている。

参考HP Wikipedia「ハーバー・ボッシュ法」「チリ硝石」「フリッツ・ハーバー」「化学兵器」・栄光なき天才たち「フリッツ・ハーバー 


毒ガス開発の父ハーバー 愛国心を裏切られた科学者 (朝日選書 834)
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第18回ノーベル物理学賞 マックス・プランク「量子」の発見!

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 量子とは何か?
 量子とは、ある種の量がある単位量の整数倍として表わされるとき、その単位量を量子と言う。

 例えば光には「光子」という光の最少単位があり、それは半分に分けられない。全体の光の量もその整数倍になっている。だから「光子」は量子である。

 電子や陽子、中性子も数えられるから、量子である。それならば、卵や小石はどうだろうか?この定義によれば1個2個とかぞえられるから、やはり量子といえる。

 量子論とは何か?
 では、現代科学で扱われる「量子論」とは、ただの整数で数えられる「物」の理論を言うのだろうか?

 どうもそうではないようだ。量子には物(粒子)としての性質以外に、もう一つ大事な性質がある。それは波(波動)の性質をもつことである。

 例えば、海水は「物」だが、波は「物」ではない。波は「波動」という性質である。海水という「物」の、「波動」としての性質が波である。

 私たちの目に見える世界では、このように「物」と「波動」をはっきりと区別できる。しかし、原子より小さい世界では、そんな区分ができない。 例えば、電子は数えられる「物(粒子)」としての性質と「波動(状態)」としての性質を両方を持っているのだ。

 「物(粒子)」と「波動(状態)」を併せ持つ、このような特殊な存在を、普通の物質と区別するため、「量子」 と呼び、その「量子」を研究するのが「量子論」である。 光子や電子は「量子」の代表格だ。

 原子の内側の世界
 こうした電子や陽子、中性子という「量子」が、いくつか組み合わさると、性質の違う「原子」を造りあげ、原子が集まって「物」になるともはや量の違いが、はっきりと性質の違いに変わるという、不思議な現象が起きる。

 例えば、水素と鉄とカルシウムは、どう考えても同じ「量子」からできているとは思えなくなる。 しかし、それは原子よりも大きい世界での常識である。 原子の内側に入った途端、それまで「質」の違いと信じていたものが、「量」の違いに姿を変えてしまうのだ。

 このように、原子の内側と外側には、全く異なる2つの世界があり、この境目の壁はとても大きく、一方の常識は他方に通用しない。 当然、物理法則も全く違う。通常の物理学が通用しない、原子の内側の物理学が「量子力学」である。

 量子の発見者
 では、量子を最初に発見した人は誰だろう?

 それが、ドイツの物理学者マックス・プランクである。

 1900年プランクは、光のエネルギーが、ある最小単位の整数倍の値しか取ることが出来ないと仮定するとうまく計算できることを発見し、放射に関するプランクの法則(1900年)を発表した。またこの過程で得られた光の最小単位に関する定数(1899年)はプランク定数と名づけられ、物理学における基礎定数の一つとなった。

 プランクが導いた結果は、後にアルベルト・アインシュタイン、ニールス・ボーアなどによって確立された量子力学の基礎となるものであった。この業績からプランクは”量子論の父”として知られており、ノーベル物理学賞(1918年)の受賞対象となった。

 アインシュタインが提唱した光量子は、光の振動数の整数倍で次の式で表わされる。

  E = nhν
 
 ここで、Eはエネルギー、n は整数、hはプランク定数、νは振動数である。
 n =0,1,2,3,...  h = 6.626×10-34 [J・s]

参考HP Wikipedia「マックス・プランク」「プランク定数」「量子」・「30分でわかる量子力学の世界 

マックス・プランクの生涯―ドイツ物理学のディレンマ (叢書・ウニベルシタス)
ジョン・L. ハイルブロン
法政大学出版局

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ドイツの教育のすべて
マックスプランク教育研究所研究者グループ
東信堂

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第17回ノーベル物理学賞 チャールズ・バーグラ「特性X線の発見」

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 第1次世界大戦
 第1次世界大戦は、1914年から1918年にかけて戦われた人類史上最初の世界大戦である。ヨーロッパが主戦場となったが、戦闘はアフリカ、中東、東アジア、太平洋、大西洋、インド洋にもおよび世界の大多数の国が参戦した。

 各国はドイツ・オーストリア・オスマントルコ・ブルガリアからなる中央同盟国(同盟国とも称する)と、三国協商を形成していたイギリス・フランス・ロシアを中心とする連合国(協商国とも称する)の2つの陣営に分かれ、日本、イタリア、アメリカ合衆国も後に連合国側に立ち参戦した。

 戦闘員の戦死者は900万人、非戦闘員の死者は1,000万人、負傷者は2,200万人と推定されている。この戦いは、当初すぐに終結すると考えられていたが、第1次マルヌ会戦の後、両軍はフランス北東部に塹壕を構築し持久戦へと移行した。両軍が築き始めた塹壕線は、やがてスイス国境からベルギーのフラマン海岸まで続く線として繋がった。

 西部戦線での戦闘は、1914年のクリスマスを過ぎても終わらなかった。陰鬱な塹壕戦はその後4年間続けられた。数百万の兵士が塹壕に貼りつき、いずれの側も敵軍に決定的な打撃を与えることはできない戦いが続いた。(Wikipedia「第1次世界大戦」)

 第1次世界大戦中のノーベル賞
 1901年から始まった「ノーベル賞」は、この第1次世界大戦中どうなったのだろうか?

 1914年、1915年と受賞者を出していた、ノーベル賞の科学部門であるが、1916年ついに途切れることになる(この年はノーベル文学賞のみ表彰)。ノーベル賞の科学賞が表彰されるのは、翌年1917年の物理学賞である。

 1917年、ノーベル物理学賞を受賞したのはイギリスの物理学者「チャールズ・バークラ」である。受賞理由は「元素の特性X線の発見」であった。

特性X線の発見
 彼はチェシャー州ウィドゥネスに生まれ、リヴァプール大学、ケンブリッジ大学で学んだ後、1913年にエディンバラ大学の自然科学の教授になり、終生そこの教授であった。

 1909年に C.A. Sadlerと元素に電子線をあてると、元素に固有な波長を持つ特性X線が発生することを発見した。

 発見当時は特性X線の物理的意義は必ずしも明確でなかったが、1913年ヘンリー・モーズリーによって、特性X線の波長と原子の原子番号の関係が明らかにされた(モーズリーの式)。モーズリーは第一次世界大戦で戦死したため、ノーベル賞の受賞を逃したが、バークラは1917年ノーベル賞を受賞した。スコットランド、エディンバラで没した。

 特性X線とは?
 高エネルギーで内殻電子が励起される(左)と、その緩和過程で準位間に相当するエネルギーを持った特性X線が発生する(右)。特性X線(とくせいえっくすせん)とは、ある原子の電子軌道や原子核において、高い電子準位から低い電子準位に遷移する過程で放射されるX線である。単一エネルギー、線スペクトルが特徴。

 機器分析で使用される単一波長のX線はふつう特性X線を利用しており、発生源となる元素と電子殻によって表記する。X線光電子分光ではMgKα線 (1253.6eV) やAlKα線 (1486.6eV)、X線回折ではCuKα線 (8.048keV) やMoKα線 (17.5keV) などを用いる。

参考HP Wikipedia「第一次世界大戦」「特殊X線」「チャールズ・バークラ」・ノーベル賞 

放射線受光系の特性曲線

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ES細胞から100%の神経細胞!ES細胞研究を文科省届出制へ

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 ES細胞とは何だろう?
 ES細胞とは、胚性幹細胞(Embryonic stem cells)のことで、動物の発生初期段階である胚盤胞期の胚の一部に属する内部細胞塊より作られる幹細胞細のこと。英語の頭文字を取り、ES細胞(イーエスさいぼう)と呼ばれる。
  
 理論上すべての組織に分化する分化多能性を保ちつつ、ほぼ無限に増殖させる事ができるため、再生医療への応用に注目されている。また、マウスなどの動物由来のES細胞は、体外培養後、胚に戻し、発生させることで、生殖細胞を含む個体中の様々な組織に分化することができる。

 また、その高い増殖能から遺伝子に様々な操作を加えることが可能である。このことを利用して、相同組換えにより個体レベルで特定遺伝子を意図的に破壊したり(ノックアウトマウス)、マーカー遺伝子を自在に導入したりすることができるので、基礎医学研究では既に広く利用されている。 

 ES細胞をめぐる諸問題
 このようにES細胞の研究は進んでいるが、体細胞由来のiPS細胞とちがって、受精卵からできるES細胞を研究に使うには、倫理的な問題が大きかった。

 そのため、文部科学省は、ヒト胚性幹細胞(ES細胞)の作成、使用に関しては、研究機関の倫理委員会と国の二重審査を課していた。それが今回、ES細胞の研究に関しては、国に届けるだけでよいことに変更される。一方、ES細胞の作成については、従来通りの厳しい二重審査を維持する。(2009年8月21日 文科省)

 そして、ES細胞自体にもまだまだ謎は多く、例えば、なぜ1個のES細胞から、心臓の細胞や脳の神経細胞、皮膚の細胞などが分化するのか、そのしくみはわかっていない。

 ES細胞の分化
 今回、京都大学ウイルス研究所の小林妙子助教、影山龍一郎教授らがマウスのES細胞から、神経細胞を作る際、すべて神経系の細胞に分化させる方法を見つけた。

 ES細胞を同じ神経細胞に分化させたのがすごい。どうやって神経細胞だけつくることができたのか?また、ES細胞が少しでも残っていると、がんになるおそれがあるのだが、今回の成果はその解決策にもなるという。

 影山教授らは、Hes1という遺伝子が神経系の細胞に分化させる遺伝子群の働きを抑えていることを突き止めた。ES細胞でHes1の働きが強くなったり弱くなったりするなど3〜5時間周期で振動しており、Hes1の働きが弱い時に神経系の細胞ができやすいことも明らかにした。

 そこで、Hes1の働きを止めたES細胞に神経系の細胞に分化させる物質を加えたところ、6日目までにほぼ100%神経系の細胞に分化した。通常のES細胞は30%だった。「ヒトのES細胞や iPS細胞(人工多能性幹細胞)でも試してみたい」と影山教授は話す。(asahi.com 2009年8月17日)  
 

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いくつ知っている?身近な外来生物、海の外来生物 

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 身近な外来生物
 8月19日のNHK番組「ちょっと変だぞ 日本の自然」では、身近に増えている外来生物について、わかりやすく解説していた。

 どんな外来生物が身近にいるのだろう?

 番組ではアライグマ、カミツキガメ、ウチダザリガニ、トノサマガエル、日本にいないはずのアマゾン川の淡水魚などを紹介していた。アライグマやカミツキガメ、淡水魚などはペットとして飼っていたものが捨てられて広まったが、ウチダザリガニは国策で輸入したものが原因なことに驚いた。

 日本は、生物の多様さが絶妙なバランスを取り、豊かな自然環境を作り上げてきた。しかし今、そのバランスが温暖化や外来生物などの「想定外の出来事」のために、がらがらと崩れている。

 輸入されたウチダザリガニが在来の水草を食い荒らし、連鎖的に湖の環境を一変させている。また、各地の田んぼからはトノサマガエルがいなくなっている。これらに共通しているのは、もともとは人間が「よかれと思ってしたこと」が異変の原因になっている。

 海の外来生物
 奈良大の岩崎敬二教授(動物生態学)らの調査で、日本に侵入した外国原産の海の生物は少なくとも76種にのぼり、このうち37種は完全に定着していることがわかった。

 この中にはムラサキイガイなど、国際自然保護連合(IUCN)が「世界の侵略的外来種ワースト10」に指定した生物を含む。だが、カニの一部を除き、法規制の対象となる「特定外来生物」に入っておらず対策が遅れている。外来種は貴重な生態系を破壊する恐れがある。
 
 1980年代に日本に入り込んだチチュウカイミドリガニも繁殖を繰り返している。このカニを調べている横浜国立大の小池文人教授は「海中は人の目が届きにくい。いったん広まってしまうと駆除事業などを行うのが極めて難しい」と危機感を訴える。

 入り込んだ主な原因は、船舶に付着したり、船が重量調整に使うバラスト水に混じったりして運ばれたケースが29種。養殖などのため海外から意図的に運んだのは28種で、輸入したものが逃げ出すなど非意図的だとみられるのは15種だった。新しく入り込むのを防ぐ手立てが必要だ。 (asahi.com 8月12日)

 ウチダザリガニ
 ウチダザリガニは、エビ目(十脚目)・ザリガニ下目・ザリガニ科に分類される甲殻類の一種である。日本で見られるウチダザリガニはアメリカ合衆国からの帰化種である。原産地は北米大陸であり、日本では北海道の一部、滋賀県、福島県の冷涼な河川、湖沼に帰化・定着が確認され、生息地は増加の傾向にある。

 日本への移入は1926年に、食用とするべく養殖のため北海道の摩周湖に放流されたものである。帰化が確認された際、北海道大学の内田亨教授の手持ちのザリガニの標本が種の同定に役立ったため、敬意を表し和名となっている。

 前後して、滋賀県淡海湖でも同種が確認され、タンカイザリガニと同定された。現在この2種は同種またはごく近縁の亜種と考えられている。そのため学名表記の際はそれぞれ P. l. trowbrigii 、 P. l. leniusculus とされる。福島県産のものは、寄生虫の種別から北海道産のものが人為的に移入されたものと考えられている。

 体長は15cm程度になり、日本の他のザリガニと比較してやや大型。第一胸脚(はさみ)の可動肢に白い斑点があり、それを振り上げる動作が、信号 (Signal) を送っている姿を連想することから英名 シグナル・クレイフィッシュ(Signal crayfish)と呼ばれる。

 北海道では、在来種のニホンザリガニの生息域と競合し、圧倒するため環境問題として取り上げられることがある。特に天然記念物のヒブナが生息する釧路市の春採湖ではウチダザリガニによる水草の食害でヒブナの産卵床が食い荒らされ、合成樹脂製の人工産卵床を沈める対策がなされている。食性は雑食であるが、気が荒く共食いをすることが多い。

参考HP 朝日新聞・Wikipedia「ウチダザリガニ」・NHK「ちょっと変だぞ 日本の自然」 

日本の外来生物―決定版
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外来生物のリスク管理と有効利用 (シリーズ21世紀の農学)

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がん細胞を攻撃するウイルスで臨床試験 東大

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 ウイルスの病原性
 2008年のノーベル医学・生理学賞は何であったか?

 この年の授賞理由は、ツア・ハウゼン氏が「子宮頸(けい)がんを引き起こすヒトパピローマウイルス(HPV)の発見」。バレシヌシとモンタニエ両氏は「ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の発見」であった。

 この2つの研究の共通点は何だろう?

 2つとも感染症を引き起こすウイルスである。女性にとって子宮がんは脅威であるし、人類にとってヒト免疫不全症候群(AIDS)の世界的な広がりは恐怖である。

 また、最近話題の「iPS細胞」は人工の万能細胞であり、再生医療などに応用が期待されている。しかし、この細胞に万能性を持たせるために、「遺伝子」を導入する段階でウイルスが使われていて、発がん性が心配されている。

 ウイルスの有効利用
 さて、そんな発がん性の原因にもなる「ウイルス」を使って、がんを治そうという研究が東大で行われていて、今月中にも実用化されることになった。

 ウイルスにも色々ある。今回開発されたウイルスは、口の周りなどに水疱(すいほう)をつくる「ヘルペスウイルス」。この中の三つの遺伝子を組み換えた。ウイルスが細胞に感染した際、がん細胞でだけ増殖し、正常な細胞では増えることができないように工夫。がんを攻撃する免疫細胞を強める働きももたせた。

 開発したのは、東大病院の藤堂具紀特任教授(脳神経外科)らのチーム。2007年に学内の審査委員会で承認され、2009年5月、厚生労働省の承認を受けた。こうしたウイルス療法の臨床試験は国内初。

 そして、攻撃対象とするのは悪性脳腫瘍である。いつかがんに打ち勝つ方法を人類は発見するのだろうか?


関連するニュース
ウイルスでがん細胞退治、月内にも臨床試験 東大病院


 がん細胞を破壊するよう遺伝子を組み換えたウイルスを使って、がんを治療する臨床試験を今月中にも始めると東京大医学部付属病院が10日、発表した。再発した悪性脳腫瘍(しゅよう)の患者を対象に、がん細胞だけを狙い撃ちするウイルスを注入し、安全性と効果を検証、新しい治療法の確立をめざす。

 臨床試験を計画しているのは、東大病院の藤堂具紀特任教授(脳神経外科)らのチーム。2007年に学内の審査委員会で承認され、2009年5月、厚生労働省の承認を受けた。こうしたウイルス療法の臨床試験は国内初。

 臨床試験の対象とするのは悪性脳腫瘍の一種の膠芽腫(こうがしゅ)。手術後に放射線や抗がん剤治療を行っても、平均余命は診断から1年ほどで、2年生存率は30%以下とされる。国内では年間約10万人に1人が発症するという。

 頭部に小さな穴を開け、開発したウイルスを腫瘍部分に注入する。腫瘍が再発し、治療の手だてがない症例が対象で、2年をめどに21人に行う。脳の炎症やまひなどが起こらないかや、腫瘍の大きさの変化などを調べる。

 注入するウイルスは、口の周りなどに水疱(すいほう)をつくるヘルペスウイルスの三つの遺伝子を組み換えた。ウイルスが細胞に感染した際、がん細胞でだけ増殖し、正常な細胞では増えることができないように工夫。がんを攻撃する免疫細胞を強める働きももたせた。

 これまで、ウイルスを運搬役にして、がん細胞の増殖を抑える遺伝子を運ぶなどの方法はあったが、今回の治療法はウイルスそのものが増殖して次々にがん細胞を破壊する。

 欧米では同様の臨床試験が始まっているが、今回はさらに安全性や効果を高めたウイルスを使う。

 藤堂さんは「ウイルス療法は脳腫瘍だけでなく、前立腺がんや乳がんにも使える可能性がある。慎重に研究を重ね、放射線や抗がん剤などと並ぶ、新しい治療法の一つとして確立したい」と話している。(asahi.com 2009年8月11日)

 

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自民党と民主党のマニフェスト 経済・外交・安保・環境対策

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 いよいよ18日には選挙公示。真夏の選挙戦が始まる。自民党と民主党のマニフェストを比べてみたい。特に経済対策と環境対策についてどうしたいのだろう?

●経済・税財政
自民:
○引き続き大胆かつ集中的な経済対策を講じ、2010年後半に経済成長率2%を実現
○今後3年間で40〜60兆円の需要を創出、概ね200万人の雇用を確保
○10年で家庭の可処分所得を100万円増、1人当たり国民所得を世界トップクラスに
○消費税を含む税制抜本改革を経済状況の好転後に遅滞なく実施
○今後10年以内に国と地方の基礎的財政収支(プライマリーバランス)黒字化

民主:
○首相直属の「国家戦略局」を設置し、政治主導で予算の骨格を策定
○予算のムダ削減や埋蔵金の活用、租税特別措置の見直しで政策財源を4年目に16.8兆円捻出
○特別会計をゼロベースで見直し、必要不可欠なもの以外は廃止
○ガソリン税などの暫定税率の廃止は10年度から実施
○高速道路の原則無料化は10年度から段階的に導入し、12年度から完全実施に移行
○最低賃金は全国平均で時給1000円を目指す

●外交・安保
自民:
○米軍再編を着実に実施し、抑止力を維持すると同時に、沖縄をはじめとする地元の負担を軽減する
○同盟国である米国に向かう弾道ミサイルの迎撃や弾道ミサイル防衛で連携する米国艦艇の防護などが可能となるよう、必要な安全保障上の手当てを行う
○自衛隊の海外派遣が迅速に対応可能となるような国際平和協力に関する一般法(国際協力基本法)の制定をめざす
○拉致問題の進展がなければ、北朝鮮への経済支援は行わない
○国連PKO、インド洋での補給支援活動、ソマリア沖での海賊対策など自衛隊の海外派遣は、今後とも国際協調と国益を考えて実施する
民主:
○日米地位協定の改定を提起し、米軍再編や在日米軍基地のあり方についても見直しの方向で臨む
○米国との間で自由貿易協定(FTA)を締結し、貿易・投資の自由化を進める
○北朝鮮の核実験とミサイル発射は容認できない、貨物検査の実施を含め断固とした措置をとる
○拉致問題は国の責任において解決に全力を尽くす

●環境
自民:
○「低炭素社会づくり推進基本法」の制定
○世界全体の温室効果ガス排出の2050年半減をめざす
○日本の温室効果ガスを2020年までに2005年比で15%削減
民主:
○温室効果ガスを2020年までに1990年比で25%削減、2050年までに60%超削減を目標とする
○キャップ&トレード方式による実効ある国内排出量取引市場を創設
○地球温暖化対策税の導入を検討(ロイター 7月31日 )


 

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農林水産施設にも補助!太陽光パネルで、ソーラータウン構想

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 政府が経済対策で、エコ製品が割安になったといっても、導入するのは各家庭である。いくら太陽電池パネルの設置が、10年でもとが取れるといっても、まだまだ一般の人達には敷居が高い。そこで、必要なのが宣伝活動。講演会や新しい補助システムが次々にできている。

 今日は太陽光発電を使った近未来型「ソーラータウン」と、太陽光パネル設置の農林水産関連施設に1/3補助の補助が出る制度についてお伝えする。

 太陽光発電:都内でフォーラム開催
 普及が進む太陽光発電の現況と将来像を示す「ソーラータウンフォーラム」(毎日新聞社主催、太陽光発電協会共催)が3日、東京都千代田区の丸ビルホールで開かれた。

 石田徹資源エネルギー庁長官や木本昌秀東京大気候システム研究センター副センター長らが出席。パネルディスカッションで日本消費生活アドバイザー・コンサルタント協会の辰巳菊子常務理事は「自宅に設置する太陽光発電システムは、モニターで発電量が分かるなどお金に換えられない楽しみもある」と利点を語った。(毎日新聞 - ‎2009年8月3日)‎

 太陽光パネル設置の農林水産関連施設に補助
 農林水産業関連施設に太陽光パネル設置をした際、費用の3分の1以内を補助する事業がスタート、27日から応募の受付が始まった。

 この事業は昨年7月に閣議決定された「低炭素社会づくり行動計画」に基づき農林水産省が始めた。農作物の保冷倉庫、畜舎、バイオマス変換施設などへの太陽光パネルの設置を促進するのが狙い。基金管理団体としてすでに特定非営利活動(NPO)法人日本プロ農業総合支援機構が公募で選ばれている。

 補助の対象となるのは、民間事業者、NPO法人、公社、地方公共団体、農林漁業者の組織する団体、第3セクター、消費生活協同組合、事業協同組合となっており、補助対象となる太陽光パネルの規模は10キロワット以上で、補助率は3分の1(地方公共団体、非営利民間団体は2分の1)以内となっている。

 日本プロ農業総合支援機構が27日から応募を随時受け付ける。(毎日新聞 2009年7月27日)

 

低炭素革命 温暖化危機を超えて(別冊日経サイエンス 162)
日経サイエンス編集部
日経サイエンス社

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Newsweek (ニューズウィーク日本版) 2009年 4/15号 [雑誌]

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太陽光発電システム「FIT制度」とは?さらに補助金+減税!

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 政府の経済対策
 政府の経済対策によって、エコカーが一般の家庭でも手にはいるような価格になってきた。自動車取得税・重量税を50〜100%減免するエコカー減税と、購入費を最大25万円補助する買い替え助成金を設定したからだ。

 省エネ家電の普及促進を目的に導入する「エコポイント」制度も便利だ。通常の省エネ家電は、購入価格の5%を還元するが、2011年7月に完全移行の地デジテレビは特別措置としてアナログテレビのリサイクル費用を含め13%を還元。還元額には3万9000円の上限を設ける。

 また、今まであまり普及しなかった住宅向け太陽電池が、実用化され広がろうとしている。これは、家庭で発生させた太陽電池による余剰電力を、電力会社やガス会社に買い取らせる義務がなかったからだ。だから物好きな金持ちしか設置できなかった、太陽電池パネルが一般家庭でも設置可能になった。この制度で新築なら、10年で採算が取れる。

 これらの政府の経済対策は「エネルギー供給構造高度化法」に規定されている。日本もまだまだ捨てたものではない。この法は、2009年3月10日に閣議決定、同日国会に提出され、7月1日参院本会議で可決、成立した。政治家達はよくやったと思う。

 この法ではまだまだ、たくさんの経済対策が施されているが、今回は太陽電池について述べてみる。

 電力固定価格買い取り制度「FIT」
 太陽光発電設置にあたっての支援は補助金だけにとどまらない。1つは「減税」。もう1つは「FIT制度」、いわゆる電力の固定価格買い取り制度だ。

 1つ目の「減税」は、既存住宅を対象に省エネリフォームをする際に、工事費用の1割が所得税から控除される「投資型減税」。通常は工事費用200万円が限度だが、太陽光発電をつける場合は工事費用の限度額が300万円になる。ただ、控除を受けるには太陽光発電だけでなく、すべての部屋の窓断熱工事が必要、ローンを組む場合は適用されない、などの条件があるので注意したい。

 もう1つの助成制度、「FIT」制度は固定価格買い取り制度だ。FITとは「Feed-in Tariff」フィード・イン・タリフの略称で、自然エネルギーで発電した電気を、通常よりも大幅に高い固定価格で買い上げてもらえる仕組みをいう。おおむね電力会社から買う電気料金の2〜3倍程度の値段で売電できる。

 ドイツでは通常価格の3倍を20年間続ける、という条件のFIT制度を導入している。その結果、太陽光発電などが爆発的に普及し、FIT制度の名前は一躍有名になった。日本でも太陽光発電を広めるに当たり、FIT制度の年内のスタートを目指している。

 日本のFIT制度は家庭で発電した電力のうち、余った電力だけを電力会社に販売でき、期間も10年間、価格は2倍程度である。ドイツの買い取り期間は20年間、価格は3倍と高いが、日本では、導入補助金が出たり、省エネ減税が受けられるメリットがある。 

関連するニュース
太陽光発電:買い取り新制度 不公平感どうなくす?


 家庭で余った太陽光発電による電力を、電力会社が現在の2倍の価格で買い取る新制度が年内に始まる。太陽光発電導入にかかる費用を軽減し、普及を図るのが狙いだが、電力会社が買い取る費用は、すべての利用者に転嫁されるため、太陽光発電設備がない家庭でも、電気料金が月最大100円程度アップする。制度開始までに国民の理解を得ることが課題となりそうだ。

 買い取り制度は、7月1日に成立したエネルギー供給構造高度化法に盛り込まれた。政府は太陽光発電を2020年に2005年の20倍(2800万キロワット)まで拡大する目標を掲げている。政府は、環境戦略の一環として今年1月に住宅用の補助金制度を復活させており、同制度とともに、太陽光発電の普及を後押しし、温室効果ガス排出削減の中期目標(2020年までに2005年比15%減)達成につなげる。同時に、すそ野の広い関連産業の生産拡大と雇用創出を狙う。

 電力会社はこれまでも、太陽光発電の余剰電力を、通常の電気価格である1キロワット時当たり24円程度で自主的に買い取ってきた。新制度では買い取りが義務化され、価格も倍の48円に引き上げられる。買い取り期間は10年間。今後、太陽光発電設備の価格が下落すれば、買い取り価格も順次引き下げられるが、10年間は利用者が設置した年の価格で電力会社に買い取ってもらえる仕組みだ。

 経済産業省の試算によると、新築住宅に185万円の太陽光発電設備を設置した場合、現状では国や自治体の補助金を使っても10年では元がとれない。新制度により売電収入が増え、10年で費用が回収できるという。

 ただ、電力会社が買い取る費用はすべての利用者に転嫁される。1年分の費用を翌年度に回すため、電気料金への上乗せは来年4月から始まる。今年は買い取り量が少ないため、来年度の上乗せ額は少額にとどまるとみられるが、11年度からは標準家庭で月約30円増える。太陽光発電が普及し買い取り量が増える5〜10年目は月約50〜100円増える見通しだ。(毎日新聞 - ‎2009年8月1日)‎
 

参考HP 環境ビジネス.jp → http://www.kankyo-business.jp/newsflash2009/200905_01.html 

グリーン・ニューディール―環境投資は世界経済を救えるか (生活人新書)
寺島 実郎,飯田 哲也,NHK取材班
日本放送出版協会

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グリーン・ニューディールで始まるインフラ大転換 (B&Tブックス)
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「エネルギー供給構造高度化法」で変わる近未来!

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 目に見える経済対策
 政府の経済対策は少しずつ効果をあげはじめている。環境や科学技術の面から見ても目に見える変化が出はじめていておもしろい。ホンダの「インサイト」トヨタ「新型プリウス」やニッサン「リーフ」など環境にやさしいエコカーが、一般庶民に手の届く範囲の価格設定で売り出された。

 高速料金を上限1000円とする、ノンストップ自動料金収受システム(ETC)料金割引制度により、自動車で帰省する人が増えた。今年は8月13日(木)、14日(金)も休日割引の対象となる。おかげで、高速道路は渋滞することも多くなったが、確かに便利になったし、これも目に見える変化である。

 もう1つ、期待したいのが住宅の変化やエネルギー供給の変化だ。自宅の屋根に太陽電池を設置し、自分の家で発電、その電力で生活、あまったら電力会社に買ってもらう「エネルギー供給構造高度化法」というシステムができている。政府は2020年頃までに、太陽電池による発電を現在の20倍に普及したい考えだ。

 今回の不況がきっかけであったが、日本も捨てたものではない。政治でできる可能性の大きさを知った。世の中が目に見えて変化することがあるのだ。

 さて、今まで夢であったエコカーやETC、太陽電池による自家発電を、手の届くものにした「エネルギー供給構造高度化法」とは何だろうか?

 エネルギー供給構造高度化法
 エネルギー供給事業者(ここでは、電気事業者、熱供給事業者、燃料製品供給事業者を指す)による、非化石エネルギー源の利用や、化石エネルギー原料の有効な利用を促進するための法律。

 2009年3月10日に閣議決定、同日国会に提出された。7月1日参院本会議で可決、成立した。当初は、2010年からの導入予定っだったが、前倒して今年からの施行となる。

 エネルギー供給事業者に対する非化石エネルギー源の利用の義務付け
1.特定エネルギー供給事業者
 特定エネルギー供給事業者(エネルギー供給事業者のうち、非化石エネルギー源の利用が技術的及び経済的に可能であり、かつ、その促進が特に必要であるものとして政令で定める事業を行うもの)に対し、非化石エネルギー源の利用を義務付ける。

 判断基準としては、
・電気事業者に対する2020 年までの50%以上の非化石電源の利用拡大
・電気事業者に対する家庭用太陽光発電の余剰電力の適正価格での買取り
・石油事業者やガス事業者に対するバイオ燃料やバイオガスの利用の義務付け
等が定められる予定。

2.一定規摸以上の特定エネルギー供給事業者
 特定エネルギー供給事業者のうち政令で定める一定以上のエネルギーを供給するものについては、判断基準目標を達成するための計画を作成し、国に提出する必要がある。改善命令に従わない場合、100万円以下の罰金に処せられる。

 燃料製品供給事業者に対する化石エネルギー原料の有効利用の義務付け
1.特定燃料製品供給事業者
特定燃料製品供給事業者(燃料製品供給事業者のうち、化石エネルギー原料の有効な利用が技術的及び経済的に可能であり、かつ、その促進が特に必要であるものとして政令で定める事業を行うもの)に対し、化石エネルギー源の有効利用を義務付ける。

 判断基準としては、
・石油事業者やガス事業者に対する原油や天然ガスの有効な利用の義務付け等が定められる予定

2.一定規摸以上の特定燃料製品供給事業者
 特定燃料製品供給事業者のうち政令で定める一定以上の燃料を供給するものについては、判断基準目標を達成するための計画を作成し、国に提出する必要がある。改善命令に従わない場合、100万円以下の罰金に処せられる。 (環境ビジネス.jp)

参考HP 環境ビジネス.jp → http://www.kankyo-business.jp/newsflash2009/200905_01.html 

グリーン・ニューディール
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8月の景気判断「据え置き」 政府の経済対策「経対」に効果あり

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 8月の景気判断
 政府は8月11日発表した8月の月例経済報告で、景気の基調判断を「厳しい状況にあるものの、このところ持ち直しの動きがみられる」として4カ月ぶりに据え置いた。生産や輸出が引き続き「持ち直している」と指摘したが、失業率が過去最悪の水準に近づくなど「雇用情勢は急激に悪化している」と懸念をにじませた。

 月例経済報告は林芳正経済財政担当相が同日午前の関係閣僚会議に提出した。政府は5月以降、景気判断を3カ月連続で上方修正し、6月には事実上の「景気底打ち」を宣言している。8月は判断を据え置いたものの、景気全般は持ち直しの動きが続いているとの考えを踏襲した。

 景気判断に使う主な11項目のうち、住宅建設と輸入の2項目を上方修正した。個人の投資意欲が低迷していた住宅建設は、減税効果などで着工戸数のマイナス幅が縮小。前月の「大幅に減少している」から「減少している」に判断を引き上げた。輸入も「下げ止まりつつ」から「持ち直しの動きがみられる」に上方修正した。政策金利の誘導目標は全会一致で年0.1%に据え置いた。   (NIKKEI NET O8/11 15:00)

 経済対策「経対」
 政府が15兆円もの補正予算を組み、平成21 年度実質GDP 成長率の2%程度の押上げ、また、需要拡大による40〜50 万人程度(1年間)の雇用創出を期待して、行った経済対策が、少しずつ効果をあげはじめている。

 政府はどんな経済対策を立てていたのだろうか?

 まず「公共事業の前倒」である。平成21 年度当初予算の上半期の契約率については、特別な事情があるものを除き、実質的に過去最高水準の前倒しである8割を目指し、最大限努力している。これにより、これまでストップしていた新幹線や有料道路の工事が再開されたり、いつも年度末だった道路工事などが各地で見られるようになった。

 低炭素革命
 他にもさまざまな対策を行っているが「低炭素革命」として、太陽光、低燃費車、省エネ機器等世界トップ水準にある環境・エネルギー技術の開発・導入促進、交通機関及び交通・物流インフラの革新等により、世界に先駆けて「低炭素・循環型社会」を構築するとともに、都市鉱山開発、国際的な資源獲得戦略の強化等により「資源大国」を目指している。

 太陽光発電
 太陽光をはじめとする新エネ・省エネ技術の普及を急加速するため、「スクール・ニューディール」構想、太陽光発電の導入抜本加速〔2020 年頃に20 倍程度に〕を図る。

○「スクール・ニューディール」構想(学校耐震化の早期推進、太陽光パネルをはめとしたエコ改修、ICT環境の整備等を一体的に実施
○家庭等で発電した太陽光電力の電力会社による新たな買取制度導入〔既存施策とも併せた技術革新・需要拡大により、3〜5年間で半額程度の価格に低減〕
○公共建築物・住宅等への太陽光発電の導入促進等
○電気の安定供給を実現する世界最先端の系統制御システム等開発支援
○太陽光パネル等の海外への普及促進重点実施
○小水力の普及促進 等

 低燃費車・省エネ製品等
 低炭素及び我が国自動車産業の競争力強化のため、我が国の優れた技術力・環境力を活かしつつ、次世代自動車をはじめとする環境対応車の開発・普及を推進する〔2020 年に新車販売の5 割がエコカー〕。また、省エネ機器の普及促進等を実施する。

○環境対応車への買換えなど普及促進
○公用車の環境対応車への買換え促進
○グリーン家電(テレビ・エアコン・冷蔵庫)の普及加速(「エコポイント」の活用等)
○建築物のゼロエミッション化加速(2030 年までに新築公共建築物での実現
を目指した開発等)
○住宅等の省エネ化(エコハウス化)加速〔当面3 年間で300 万戸〕、長寿命化等の促進
○燃料電池、ヒートポンプの普及促進、CNGスタンドの整備促進
○「地域版グリーンニューディール基金」の創設 等

 交通機関・インフラ革新
 運輸部門を中心とした交通・都市・地域の更なる低炭素化を進めるため、低炭素交通機関の世界最速開発・最速普及や低炭素交通・物流インフラの整備等を推進する。

○低炭素交通・物流インフラの革新(超電導リニアの実用化技術確立〔2016年度まで〕、実験線延伸の工事促進[2013 年度中早期]等、中央新幹線の調査促進、フリーゲージトレインの実用化評価実施〔2010 年夏を目途〕、電池式省エネ路面電車の実用化技術確立〔2012 年度を目途〕、船舶版アイドリングストップ)
○高効率船舶技術開発〔2012年までにCO2 を30%削減〕、非接触給電(IPT)ハイブリッドバスの実用化技術確立 等

 資源大国実現
 都市鉱山開発、国際的な資源獲得戦略、水処理技術の国際展開の強化等により、「資源大国日本」を目指す。

○レアメタル等を含む製品のリサイクルシステム構築(「都市鉱山」活用)〔今後3年間で携帯電話1億台(約3.2トンの金)の回収を目指す〕
○石油等の上流権益確保への支援強化、海洋資源開発
○世界の水市場参入〔3年以内に和製メジャー第一号の創設を目指す〕
○原子力産業の基盤強化 等

参考HP 経済対策会議 → http://www5.cao.go.jp/keizai1/2009/0410honbun.pdf

オバマのグリーン・ニューディール
山家 公雄
日本経済新聞出版社

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景気対策なくして構造改革なし
原田 和明
東洋経済新報社

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