サイエンスジャーナル

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2010年06月

私たちの環境は守られているか?国内の環境法3・環境影響評価法

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
 国連生物多様性条約第10回締約国会議(COP10)が名古屋市で10月に開かれる。生物多様性を脅かす大きな原因が、動植物の生息地の開発だ。現在、大規模開発に伴う環境影響を低減するための環境影響評価(環境アセスメント)法改正案が衆院で審議されている。しかし、企業や開発官庁は「事業が遅れる」と消極的で、欧米と比べ対象が限られている。実効性が問われそうだ。 

 例えば、沖縄県辺野古に米軍基地が移設された場合、ジュゴンの生態に確実に影響が出るのに、防衛省は米軍施設と自衛隊施設を環境アセスメントの適用除外とするよう環境省に求めている。外務省も在日米軍基地施設・区域の提供に悪影響が及ばないよう求める意見を提出。環境省は「基地施設が適用されるかどうかはその都度判断する」と述べている。しかし、生物多様性が重要といいながら、例外を認める法律はどこか腑に落ちない。

 国防問題やエネルギー問題と生物多様性は両立しないのだろうか?今日は「環境影響評価法」について調べる。

 環境アセスメント
 環境評価法でいう「環境評価」とは、「環境アセスメント」ともいい、主として大規模開発事業等による環境への影響を事前に調査することによって、予測、評価を行う手続きのことを指す。ではどんな事業のときに環境アセスメントを行うのであろうか?

 正解は道路、ダム、鉄道、空港、発電所などの事業である。これ以外には、廃棄物最終処分場 埋立て干拓、土地区画整理事業、新住宅市街地開発事業、工業団地造成事業、新都市基盤整備事業、宅地の造成の事業、港湾計画など13種類ある。

 では、環境アセスメントでいったい何を調べるのだろう?

正解は、大気環境、水環境、土壌環境・その他の環境、植物、動物、生態系、景観、触れ合い活動の場、環境への負荷、廃棄物等、温室効果ガス等である。

 環境影響評価法施行前は公害(大気汚染、水質汚濁、土壌汚染、騒音、振動、地盤沈下、悪臭など)および自然環境の保全(地形、地質、植物、動物、景観および野外レクリエーション地など)について網羅的に行われていた。

 環境影響評価法施行後は、「環境の自然的構成要素の良好な状態の保持」(従来の公害項目と地形・地質など)、「生物の多様性の確保及び自然環境の体系的保全」(植物、動物および生態系)、「人と自然との豊かな触れ合い」(景観および触れ合い活動の場)、「環境への負荷」(廃棄物等、温室効果ガスなど)の中から対象事業の性質に応じて適切な要素を選ぶ手続き(スコーピング)を踏んで行われるようになった。

 これまでに行われた環境アセスメントには、どんな事業があるのだろう?

 例えば、北海道新幹線、大間原子力発電所、福島第一原子力発電所7・8号機増設、横浜湘南道路、川崎天然ガス発電所、東海環状自動車道(北勢IC〜県境)、新石垣空港整備事業など多数ある。

 カンムリウミスズメ
 「ヒナを連れた親鳥ですね」。山口県の市民団体「長島の自然を守る会」の高島美登里代表が説明した。10日、上関町沖の瀬戸内海西部の周防灘で、青い波間を全長20センチほどの黒い海鳥計9羽が泳いでいた。環境省指定の絶滅危惧(きぐ)種で、国の天然記念物のカンムリウミスズメの親子だ。時折、海に潜って餌をとっている。

 カンムリウミスズメは世界でも日本近海にしか生息せず個体数はわずか5000羽。西日本の中でも水温が低い周辺海域は、海鳥の餌となるプランクトンや小魚、イカの子が豊富で、世界有数の生息域になっている。

 ところが、北西に6〜8キロの地点で中国電力が原子力発電所の建設を計画している。海を14ヘクタール埋め立てる計画で、昨年10月に一部工事に着手した。

 中国電力は2001年、環境影響評価書を国に提出した。ところが、2007年にカンムリウミスズメが予定地周辺の海域で確認された。飯田知彦・九州大研究員(鳥類生態学)によると、冬から春にかけては建設予定地から1キロ以内にも出現する。日本生態学会など3学会は今年2月、原発から温かい排水が流されれば、餌のプランクトンが減少するとして、埋め立て工事の中止や適正な調査を求めた。これに対して、中国電力は「追加調査の実施など真摯(しんし)に対応している」としている。地球温暖化対策から原発建設が必要との立場だ。

 高島代表は「周防灘はかつて瀬戸内海の象徴だった干潟や自然海岸が残っている。初めに事業ありきのアセスでは、生物多様性は守れない」と批判する。

 戦略的環境アセスメント(SEA)
 現行アセスは個別事業を行う直前に実施する。既に位置や規模などが決まり、計画の大幅変更が難しいことが大半だ。民主党は政策集により早い段階でアセスを行う「戦略的環境アセスメント(SEA)」を導入することを明記した。

 SEAは欧米や中国・韓国などで導入されている。米ミズーリ州では、州全体を走る高速道路(長さ約320キロ)を改良する計画をつくる前に (1)既存道路を維持し保守管理 (2)拡幅 (3)並行して新規無料道路の建設 (4)高速鉄道の建設−−など7案を比較検討し、4案に絞った。そのうえで、住民の意見を聞き、「拡幅」に決めた。注目されるのは、「新たな開発は行わない」との選択肢もある点だ。

 改正案は従来のアセス手続きの前に、個別事業の位置や規模を決める段階で複数案を示し、環境保全のために配慮すべき事項を検討、公表するSEAの実施を事業者に義務付けた。ただし、複数案といっても敷地内での施設の配置が認められるほか、複数案が現実的でない場合は1案でも許容される。「開発を行わない」との選択肢の設定は義務づけなかった。小沢鋭仁環境相は今国会で「今回は日本版SEAだ」と答弁し、本来のSEAは今後の課題として扱う姿勢を示した。

 また、改正案の作成段階で、防衛省は米軍施設と自衛隊施設をSEAの適用除外とするよう環境省に求めた。軍事施設は現行アセスの対象だが、防衛省は「高度に秘匿を要する情報の開示、地元の混乱や反対運動を招く」として、適用除外の条文案まで提示した。

 外務省も在日米軍基地施設・区域の提供に悪影響が及ばないよう求める意見を提出。環境省は「基地施設が適用されるかどうかはその都度判断する」と要請は断ったとしている。しかし、環境NGO(非政府組織)「日本自然保護協会」の大野正人部長は「生物多様性が重要で、環境と経済・エネルギー政策は両立すると言いながら、いざ両者が衝突すると、基地や開発が優先される」と指摘する。(毎日新聞 2010年6月14日)

 環境影響評価法とは?
 大規模事業が環境に与える影響を事前に調査、予測、評価し、結果を公表して地域住民の意見を聞いて環境保全策を実施する制度。1997年制定、1999年施行された。法律でアセスが義務づけられている第1種事業は高速道路、ダム、発電所、飛行場など13事業で、さらに規模が道路は4車線以上、滑走路は2500メートル以上などに限られる。第1種事業より規模が小さな第2種事業は、個別にアセスが必要か判断される。法に基づくアセスは今年3月末で187件、年あたり約20件。

 環境アセスメントの手続きとしては、対象事業が周辺の自然環境、地域生活環境などに与える影響について、一般の方々や地域の特性をよく知っている住民の方々、地方公共団体などの意見を取り入れながら、方法書、準備書・評価書の手続きに沿って行い、事業者自らが調査・予測・評価を行い、事業内容を決定していく。

 現在、検討されている、環境影響評価法改正案の骨子は、1.風力発電所を対象事業に追加(政令改正) 2.戦略的環境アセス(SEA)手続きの新設 3.公有水面埋め立てなど自治体が許可権限を持つ事業について、環境相が助言 4.アセス関連書類のインターネットなどでの公表を義務化 5.事業者は事業着手後、評価書に盛り込んだ環境保全対策の結果を公表する 以上。(Wikipedia) 

 

環境アセスメントの実施手法
北山 正文
日刊工業新聞社

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戦略的環境アセスメントのすべて

ぎょうせい

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私たちの環境は守られているか?国内の環境法2・種の保存法

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
 国連生物多様性条約第10回締約国会議(COP10)が名古屋市で10月に開かれる。日本では絶滅の恐れがある希少な野生生物の保全を目的に1993年、「種の保存法」が施行された。貴重な動植物を守り、生物 の多様性を維持していく上で最も象徴的な法律といえる。しかし「指定種が少なすぎて実効性が乏しい」など批判も根強く、環境保護団体や研究者から抜本的見直しを求める声が上がっている。

 環境を守り、生物多様性を守り、利用する法律にはどんなものがあるのだろうか?今日は「種の保存法」について調べたい。

 種の保存法の三本柱
 さて、「種の保存法」の正式名称は何というか?

 正解は、絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存に関する法律である。平成4年(1992年 6月5日法律第75号)に成立し、1993年(平成5年)4月1日施行された。この法律の目的はもちろん、絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存を図ることを目的とすることである。

 ではどのように種を保存するのだろうか?

 正解は、絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存に関して「希少野生動植物種」(亜種・変種を含む)を定める。そして、1.指定種の捕獲や所持・流通等の規制による個体保護を行う。次に、2.指定種の生息地内の開発等を制限する生息地保護を行う。 さらに3.生物の保護増殖を行う。これらが、種の保存法の三本柱である。

 現在、この法律にもと付いて保護増殖がはかられている動物がいるそれは何だろう?

 正解 よく話題になるのは、トキ、コウノトリ、アホウドリ、などである。その他にもツシマヤマネコ、イリオモテヤマネコ、アマミノクロウサギなど多数ある。最近、コウノトリの野生復帰に成功したが、トキは今年もだめであった。人工繁殖には成功している。

 このように絶滅危惧種と認められ、大切に保護される場合もあるが、絶滅危惧種として認められながらも、保護されず、見殺しになる動物もいる。例えばどんな動物だろう?

 正解は中国のヨウスコウカワイルカや、日本の辺野古に生息するジュゴンである。中国は産業・経済を優先させ、三峡ダムや生活排水のため、揚子江の汚染がすすんでおり、ヨウスコウカワイルカは確実に絶滅するといわれている。日本では辺野古に米軍基地が移設された場合、ジュゴンの生態に確実に影響が出るとされている。

 絶滅危惧種IA類ジュゴン
 「辺野古沖には沖縄でも最大の海草藻場がある。ジュゴンが命をつなぐための重要な地域を破壊すべきではない」。今月14日、東京都内で開かれた集会で、桜井国俊沖縄大教授(環境学)が訴えた。米軍普天間飛行場(沖縄県宜野湾市)の移設先として挙がっている辺野古(名護市)周辺の海域は、絶滅危惧(きぐ)種のジュゴンが食べるアマモなどの海草が広がっている。環境省の2003年調査でも食痕や糞(ふん)が見つかった。

 移設先について鳩山由紀夫首相は23日、沖縄を訪ね「辺野古付近にお願いせざるをえない」と表明した。地元が合意するかや工法など不透明な点は多いが、2006年の日米合意は「キャンプ・シュワブ沿岸部を埋め立てる」という内容。鳩山首相は今年4月、「辺野古の海の埋め立ては自然への冒涜(ぼうとく)」と述べていた。

 人魚のモデルとも言われるジュゴンは、南太平洋からインド洋の熱帯・亜熱帯に生息する。日本は西太平洋の北限にあたり、かつては沖縄県から鹿児島県奄美群島にかけて分布。しかし、乱獲で激減し、日本では沖縄本島の周辺海域に50頭以下しか生息しないと推測される。絶滅の恐れのある野生生物を評価した環境省のレッドリストは最も絶滅の危機度が高い「絶滅危惧種IA類」に分類した。

 種の保存法の汚点
 レッドリストは環境影響評価で国や自治体の基礎資料として役立てられるが、保護のための強制力はない。また、文化財保護法、鳥獣保護法、水産資源保護法で狩猟や捕獲が規制されるが、生息地の破壊や分断による種の減少には対応していない。

 種の保存法は指定した種の捕獲や譲渡を規制し、生息地内の開発を制限する。だが、レッドリストの絶滅危惧種3155種のうち、同法に基づき「国内希少野生動植物種」に指定されたのは、トキやアマミノクロウサギなど82種に過ぎない。さらに「生息地等保護区」になると、指定はミヤコタナゴの生息地(栃木県大田原市)など7種9カ所計885ヘクタールにとどまる。

 1992年の種の保存法案の国会提出にあたり、環境庁(当時)と水産庁はジュゴンなど海の生物を種の保存法から除外する覚書を交わした。これは2001年の国会質疑の中で明らかになり、環境保護団体の間で「種の保存法の汚点」と呼ばれている。翌2002年、環境省はジュゴンを種の保存法対象とし、将来的には国内希少野生動植物種として検討する考えを示したが、8年たった現在も指定されていない。

 ジュゴンは世界最大の自然保護団体「国際自然保護連合(IUCN)」や米国の法律でも絶滅危惧種に指定されている。IUCNは、2008年に日米両政府に対し、沖縄のジュゴン保護を求める3度目の勧告を出した。

 保護されないレッドリスト
 ジュゴンを含め、レッドリストに指定されながら、大半が種の保存法で指定されない理由について、環境省は「保護対策の検討に必要な生態などのデータが十分集まらず、関係者の理解も得られていない」などと説明する。

 環境省の検討委員会が今年初めてまとめた国内の生物多様性総合評価は、絶滅危惧種が減少する最大要因は生息地の開発・改変と指摘した。しかし、新しい生物多様性国家戦略でも種の保存法に基づく新たな指定種の目標は5種程度に過ぎない。

 宮崎正浩・跡見学園女子大教授(環境政策)は、「このままの指定ペースだと、絶滅の速度に対応できない。レッドリストの掲載種がそのまま保存法の指定種となるよう連動させるべきだ」と指摘する。現行法では、種の存続に支障をきたす程度に個体数が著しく少ないことや、分布域が限定されていることが種の指定要件だ。さらに生息地等保護区の指定は、住民らの同意があった場合に限られるため、利害関係者の意向で指定が進まないという。

 日本の制度と単純に比較できないが、米国の絶滅危惧種法は、連邦政府が対象種の生存を危険にさらしたり、生息地を破壊したりする行為の回避を義務付ける。該当動植物は1990種にのぼる。種を指定した場合、原則として同時に重要生息地を指定する。市民が指定種を提案できる。

 畠山武道・早稲田大教授(環境法)は「科学的なデータに基づき、市民が指定種を申請し、指定されない場合は理由を公表するなど指定手続きの透明化を進めるべきだ」と話す。(毎日新聞 2010年5月24日)

 種の保存法とは?
 絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存に関する法律、平成4年(1992年)6月5日法律第75号)は、絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存を図ることを目的とする日本の法律である。1993年(平成5年)4月1日施行。野生動植物保存法、種の保存法とも呼ばれる。

 日本が1993年に生物多様性条約を批准するのを契機に施行された。国内で絶滅の恐れがある動植物を「国内希少野生動植物種」として捕獲と採取、流通を規制するとともに、ワシントン条約など国際取引規制の対象となる種を「国際希少野生動植物種」として指定し、国内取引を規制する。希少野生動植物種を譲渡したり、譲り受けた場合は1年以下の懲役か100万円以下の罰金。抜本的な改正は一度も行われていない。

 2008年(平成20年)8月15日現在、下記の71種(亜種・変種含む、以下同じ)が国内希少野生動植物種に指定されている。このうち植物の7種が特定国内希少野生動植物種に指定されている。

哺乳類5種 イリオモテヤマネコ、ツシマヤマネコ、ダイトウオオコウモリ、アマミノクロウサギ。オガサワラオオコウモリ

 鳥類38種 アホウドリ、チシマウガラス、コウノトリ、トキ、シジュウカラガン、オオタカ、イヌワシ、ダイトウノスリ、オガサワラノスリ、オジロワシ、オオワシ、カンムリワシ、クマタカ、シマハヤブサ、ハヤブサ、ライチョウ、タンチョウ、ヤンバルクイナ、アマミヤマシギ、カラフトアオアシシギ、エトピリカ、ウミガラス、キンバト、アカガシラカラスバト、ヨナクニカラスバト、ワシミミズク、シマフクロウ、オーストンオオアカゲラ、ミユビゲラ、ノグチゲラ、ヤイロチョウ、アカヒゲ、ホントウアカヒゲ、ウスアカヒゲ、オオトラツグミ、オオセッカ、ハハジマメグロ、オガサワラカワラヒワ

爬虫類1種 キクザトサワヘビ 両生類1種 アベサンショウウオ 魚類4種 ミヤコタナゴ、イタセンパラ、スイゲンゼニタナゴ、アユモドキ

昆虫類10種 オガサワラハンミョウ、ベッコウトンボ、ヤシャゲンゴロウ、ヤンバルテナガコガネ、オガサワラシジミ、ゴイシツバメシジミ、オガサワラトンボ、オガサワラアオイトトンボ、ハナダカトンボ、イシガキニイニイ 他に植物23種がある。(Wikipedia) 

 

動物たちの箱船―動物園と種の保存
コリン タッジ
朝日新聞社

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米国 種の保存法 概説―絶滅からの保護と回復のために・20世紀自然保護の最高到達点
ダニエル・J. ロルフ
信山社出版

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私たちの環境は守られているか?国内の環境法1・自然公園法

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
 国連生物多様性条約第10回締約国会議(COP10)が名古屋市で10月に開かれる。日本は南北に長く、四方を海に囲まれ、森林や干潟、サンゴ礁など多様な自然が広がっている。その恩恵で災害が防止され水資源が確保されるなど、私たちの生活は支えられている。しかし、開発や乱獲、外来種の侵入によって維持するのが困難になっている。

 環境を守り、生物多様性を守り、利用する法律にはどんなものがあるのだろうか?今日は自然公園法について調べたい。

 国立公園と国定公園
 美しい自然に囲まれた日本。日本に29箇所ある自然公園は何だろう?また、56箇所ある自然公園は何だろう?

 正解は国立公園と国定公園である。国立公園は29箇所、国定公園は56箇所、都道府県立自然公園は309箇所指定されており、面積の合計は、日本の国土の約14%、東京都では36%を占める。では、国立公園と国定公園の違いは何だろう?

 正解は、国立公園は国の「環境省」が管理し、国定公園「都道府県」が管理する。では世界で初めて国立公園に指定された場所はどこだろう?また、日本で最初の国立公園はどこだろう?

 正解は、イエローストーン国立公園と瀬戸内海国立公園、雲仙国立公園、霧島国立公園である。世界最初の国立公園、イエローストーン国立公園は、1872年に第18代アメリカ合衆国大統領・ユリシーズ・S・グラントによって指定された。日本では1931年に自然公園法の前身である国立公園法が施行され、1934年3月16日に瀬戸内海国立公園、雲仙国立公園、霧島国立公園の3か所が最初の指定を受けた。

 では一番新しく制定された国立公園は何だろう?

 正解は尾瀬国立公園である。2007年8月30日に日光国立公園から尾瀬地域を分離し、周囲を新たに編入する形で尾瀬国立公園が新設された。これは釧路湿原国立公園以来20年ぶりの国立公園の新設である。

 吉野熊野国立公園・西大台地区
 立ち枯れした老木と青い葉をつけた幼木が並び、厚いコケが地面から大木の幹を覆う。吉野熊野国立公園の一角にある西大台地区(奈良県上北山村)。東京ドーム100個分(450ヘクタール)の地域には、少なくとも45科860種の植物が確認されるなど、多様な動植物が分布する。

 生物多様性は、種の多さと、それらによって成り立つ生態系の豊かさなどを指し、西大台地区はその好例だ。かつては観光シーズンには月1500人、年間約5000人が訪れた。地域は活況を呈したが登山道は荒れ、植物の盗掘が続いた。貴重な自然は損なわれた。

 多様性に富む貴重な自然を保護するため、自然公園法は2002年に新たな制度を設けた。1日の利用者数を平日で30人以内、休日で50人以内とするなどの制限を設けた「利用調整地区」制度だ。

 当初、候補地として浮上したのは、世界自然遺産に登録された知床(北海道)などだ。しかし、その多くは私有地を所有する地主らに「観光業などの支障になる」と反対され挫折。全域が国有林になっている西大台に矛先が向けられた。

 制度運用の半年前の2007年1月、村に通じる国道で崩落事故が発生。3人が死亡し、3カ月間通行止めになり、村に入るのは危険という印象が広がった。そして全国初の「利用調整地区」の運用が始まった。

 しかし、運用開始後、地元で不満が噴出した。ハイカーや観光客らは2週間前までに身分を証明する書類を提出しなければならない。団体で入る場合も全員の押印を求められる。天候理由による入山日の変更も認められない。年間利用者は5分の1に落ち込んだ。利用者の受け付け事務を請け負った地元の森林組合は「採算が取れない」として1年後に業務を返上。

 住民からは「崩落事故と利用調整地区制度で、村はゴーストタウンのようになった」との声が出始めた。

 環境保護か地域振興か?
 環境省は、団体で入山する場合は代表者の押印だけで済み、5日前までの申し込みも可能とする措置を取った。だが、天候など個人の事情による日程の変更は認めていない。地元の環境NGO(非政府組織)に所属する田村義彦さん(77)は「環境省は、入山申請を国と個人の契約とする解釈に固執した。もっと地元や利用者の声に耳を傾けるべきではないか」と批判する。

 これに対し、環境省吉野自然保護官事務所の浜名功太郎自然保護官は「風雨で入れなくなるのは準備不足。雨の西大台を体験してほしい」と説明する。

 昨年、村の観光客は前年比5%増の15万人と回復の兆しが見えてきた。

 「国の規制対象になったのは、他地域にない価値があると認められたことだ」。現在、利用者の受け付け事務を担う商工会の中谷守孝会長(52)は今後に期待する。ただし、ピーク時の25万人に及ばない。「これ以上、自然を損ねないようにしなければならないが、もう少し山に人が入っても大丈夫ではないか。環境保全と地域振興をどう両立させていくのか悩ましい」と村の担当者は苦慮する。

 畠山武道・早稲田大教授(環境法)は「利用調整地区制度の理念は間違っていないが、国立公園の利用について、人々の関心が遠のいている。こうした状況で、新しい制度が運用されてもとまどってしまう。生物多様性は適度に人がかかわることで保全される。環境省が国立公園を抱える地域に対し、愛着を持って管理に参加できるよう地道に働きかけることが大切だ」と提言する。(毎日新聞 2010年5月17日)

 自然公園法とは何か?
 1957年制定。優れた自然の風景を守るとともに、利用増進を図り国民の健康を維持することなどを目指している。今年4月に施行された改正法では、生物多様性基本法制定を受け、第1条の目的に「生物多様性の確保に寄与する」と追加。自然保護区の設置や動植物の捕獲を規制しているが、景観保護に偏り、生態系や動物保護の視点が薄いとの批判がある。

 国立公園、国定公園および都道府県立自然公園からなる自然公園を指定し、自然環境の保護と、快適な利用を推進する。

 自然公園は、環境大臣が指定する国立公園・国定公園、都道府県知事が指定する都道府県立自然公園があり、いずれも自然環境の保護と快適で適正な利用が推進されている。土地の所有に関わらず地域が指定されているため、公有地のほか、民有地が含まれている場合もある。

 国立公園は環境省が管理し、国定公園・都道府県立自然公園は都道府県が管理する。

 2007年(平成19年)末現在、国立公園は29箇所、国定公園は56箇所、都道府県立自然公園は309箇所指定されており、面積の合計は、日本の国土の約14%、東京都では36%を占める。(Wikipedia)

 

自然公園実務必携

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瀬田 信哉
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インターネット環境は守られているか?インターネット関連法規

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
 インターネットを巡る諸問題
 インターネットを通じてさまざまなことが可能になってきた。私にとっても知りたい情報の大半はインターネット検索で、ほぼ90%以上は知ることができ、ありがたい限りである。

 本来なら評判のよい名著を何冊も読みたいところであるが、それほど経済的に余裕のない一般庶民にとっても、本の代わりに読め、最新の情報がわかるインターネットは福音である。
 
 しかし、インターネットにはアダルト、出会い系、薬物や自殺、犯罪をあつかった有害なサイトも存在する。また、迷惑メールとか、スパムメール、コンピューターウイルスなど、予期せぬ被害に遭うこともある。

 こうした状況の中で、いったいどうなるのかと思われたインターネット環境も、法律によるきまりができて日に日に使いやすくなっている。今までにどんな法律ができたのだろうか?

 インターネット異性紹介事業を利用して児童を誘引する行為の規制等に関する法律

 目的は、出会い系サイトなどによる年少者福祉の阻害の防止である。2003年6月13日に公布され、3か月後の9月13日から順次施行された。さらに、出会い系サイトの利用に起因した犯罪が依然として多発していることから、改正法が2008年6月6日に公布され、同年12月1日施行された。児童でないことの確認方法を厳格化する部分については、翌 2009年2月1日から施行されている。

 この法律は、出会いサイトの利用に起因する児童買春その他の犯罪から児童を保護することで児童の健全な育成に資することを目的としている。また、総則において、出会い系サイト等の運営者・保護者の責務・国及び地方公共団体それぞれの責務を定める。

 この法律の目的達成のため、何人も、インターネット異性紹介事業を利用して、次に掲げる行為をしてはならないと定める(6条)。違反に対しては、100万円以下の罰金刑がある(16条)。

1.児童を性交等の相手方となるように誘引すること。
2.人を児童との性交等の相手方となるように誘引すること。
3.対償を供与することを示して、児童を異性交際の相手方となるように誘引すること。
4.対償を受けることを示して、人を児童との異性交際の相手方となるように誘引すること。
出会い系サイト等の運営者に対しての規定もあり、年少者による利用の禁止の明示、年少者でないことの確認、年少者の健全な育成に障害を及ぼす行為の防止措置、必要に応じ是正命令を受けることなどを定める。違反に対しては、罰金刑がある。

 青少年が安全に安心してインターネットを利用できる環境の整備等に関する法律

 参議院において2008年(平成20年)6月11日に可決・成立し、施行は平成21年4月1日から施行された。3年以内の見直し規定が置かれている。

 インターネットにおいて青少年有害情報が多く流通している状況にかんがみ、青少年のインターネットを適切に活用する能力の習得に必要な措置を講ずるとともに、青少年有害情報フィルタリングソフトウェアの性能の向上及び利用の普及その他の青少年がインターネットを利用して青少年有害情報を閲覧する機会をできるだけ少なくするための措置等を講ずることにより、青少年が安全に安心してインターネットを利用できるようにして、青少年の権利の擁護に資することを目的としている。

 実際に成立した法律は、携帯電話会社に青少年(18歳未満)のものに携帯電話インターネット接続役務を提供する際に青少年有害情報フィルタリングサービスを提供することを、保護者が利用しない旨を申し出ない限り義務づけ(17条)、プロバイダに対し、利用者が求めがあれば青少年有害情報フィルタリングソフトウェア又は青少年有害情報フィルタリングサービスを原則として提供する義務を負わせている(18条)。なお、これらの義務に刑事罰は設けられていない。

 その他のインターネット関連法規

 高度情報通信ネットワーク社会形成基本法(IT基本法)
 高度情報通信ネットワーク社会形成のための、人材の育成・電子商取引の促進・電子政府及び電子自治体等の推進等を定めています。

 書面の交付等に関する情報通信の技術の利用のための関係法律の整備に関する法律(IT書面一括法)
 書面の交付や書面による手続きを義務付けている法律を改正し、電子メール等の電子的手段も認めることで、電子商取引の推進を図った法律です。

 不正アクセス行為の禁止等に関する法律(不正アクセス禁止法)
 不正アクセス行為を禁止するとともに、罰則・再発防止のための措置を定めることにより、高度情報通信社会の健全な発展に寄与することを目的としています。

 電子消費者契約及び電子承諾通知に関する民法の特例に関する法律(電子契約法)
 電子商取引の契約成立時期を発信主義から到達主義に転換し、電子消費者契約における錯誤無効制度の特例として、消費者の契約無効の主張に対する事業者の重過失反証の制限を定めています。

 特定電気通信役務提供者の損害賠償責任の制限及び発信者情報の開示に関する法律(プロバイダー責任法)
 特定電気通信による情報の流通に権利の侵害があった場合について、プロバイダー等の損害賠償の制限及び発信者情報の開示を請求する権利について定めています。

 著作権法
 著作物に対する権利、いわゆる著作権を定めたものであり、権利者には著作権者と著作隣接権者がいる。最近米連邦最高裁で話題になった「米著作権延長法」は、別名「ミッキーマウス保護法」とも呼ばれています。

 特定商取引に関する法律(特定商取引法)
 通信販売業者の表示義務などを定めたもの。平成18年1月には「インターネットオークションにおける「販売業者」に係るガイドライン」(通達)を策定し、ネット上の取引の適正化を図っています。

 特定電子メールの送信の適正化等に関する法律(迷惑メール防止法)
 広告の送信を請け負っているメールを大量に送信するメール送信代行業者を規制するもの。平成17年に法改正が行われ、送信者情報を偽って送信することの禁止、違反者に対する直罰規定の導入等規制の強化が図られました。

 

参考HP Wikipedia「インターネット法律」・東京くらしWEB「インターンネット関連法律 

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オーロラは赤道で見えるか?低緯度・亜熱帯オーロラとは何?

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 赤道で見えるオーロラ?
 米国、NASAは6月21日、国際宇宙ステーション(International Space Station)から撮影されたオーロラ「南極光」の画像を公開した。このオーロラは5月24日に、南インド洋上空350kmから南極大陸の方角を向いて撮影されたもので、緑色のリボン状の形をしている。

 オーロラは通常極点付近で観測されるが、地球の磁気へ影響を与える大型の磁気嵐により、オーロラの一部が赤道付近へ移動することがある。 今回がその場合にあたる。

 磁気嵐とは、全地球にわたって、地磁気の強さおよび方向が急激に変化する現象。普通一日程度継続し、しばしばデリンジャー現象を伴う。太陽からの高エネルギーをもった荷電粒子流(太陽風)が原因である。(2010年6月23日 RBB TODAY)

 それにしても、オーロラとは南極、北極で見られるものと思っていたが、赤道というのは聞いたことがない。これまでにもあったことなのだろうか?

 調べてみると南極、北極以外でも見られることはあるそうで、北海道でも数年に1度見られる。しかし、赤道付近で見られることはほとんどなく、どうやら今回の現象は地球の外から観察できる、国際宇宙ステーション(ISS)という特別な場所だったからというのが真相だ。

 低緯度オーロラ
 北海道などで見られるオーロラを低緯度オーロラという。太陽活動が活発な時に「北海道で○年ぶりにオーロラが見られた」と報道されることがある。

 極域オーロラと低緯度オーロラは同じオーロラである。普段見られる地域に現れるものを極域オーロラ、それよりも南の地域(緯度)に現れた時に低緯度オーロラと呼ぶ。オーロラは地磁気極を中心としたドーナツ状の地域に現れるため、厳密には「地磁気緯度」が低い場所ということになる。またここで「現れる」としたのは、肉眼では見えなくても写真などで撮影が可能な場合があるからだ。

 極域オーロラの代表的な色は緑白色だが、活発なオーロラの上部は赤い色をしていることが多い。北海道で見られるオーロラの多くは、赤くて動きもほとんど分からないようだ。けれども、オーロラ活動が非常に活発な場合、緑白色の筋の構造を伴っていたり、動きも分かることもあるという。

 亜熱帯オーロラ
 亜熱帯オーロラというものもある。衛星などの画像でのみ分かるが、赤道を挟んで2本の帯のように存在することもある。これまでにも、アメリカの人工衛星DE-1によって撮影された画像がある。

 これまでの研究によると、亜熱帯オーロラはその成因が極域オーロラとは大きく異なることに加え、これを光らせているエネルギーは極域のものに比べると一桁小さく、光の強さも両極域より一桁弱いとのこと。肉眼で見るのは絶望的なようだ...それで、これはオーロラとは呼ばずに、Glow(グロー)やArc(アーク)と表す。

 オーロラとは何か?
 太陽に端を発する「太陽風」と呼ばれるプラズマ粒子の流れが地球磁場と相互作用し、複雑な浸入過程を経て地球磁気圏内の夜側に広がる「プラズマシート」と呼ばれる領域にたまる。

 プラズマシート中のプラズマ粒子が地球大気(電離層)に向かって高速で降下し、大気中の粒子と衝突すると、大気粒子が一旦励起状態になり、それが元の状態に戻るときに発光する。これがオーロラの光である(発光の原理自体は蛍光灯と同じ)。

 オーロラは肉眼では白くぼんやりとしか見えないことが多いが、それは発光自身が暗いためでいくつかの色をもっている。本が読めるほどの明るいオーロラだと、はっきりとその色を識別できる。

 オーロラの色と高度
 肉眼で見られるオーロラの色はほとんどが電子の降り込みが原因で、発光が起こっている高度によって違う。上方の高度200 km以上では赤色(630nm)、200kmから100kmの低高度では緑色(557.7nm)、そして稀に100km以下の最下部にピンク色や紫色を見ることができる。

 赤と緑は酸素原子によるもので、ピンク色(連続光)は窒素分子、紫(427.8nm)は窒素分子イオン(N2+)による。通常見られるのは緑色のオーロラである。これは大気の主組成の高度変化と関連しており、100km以上では窒素分子に比べ酸素原子が卓越していることを示す。また赤と緑の境は酸素原子の密度変化が影響している。降り込む電子のエネルギーが高くなると、平均的なオーロラの発光高度は低くなる。

 太陽活動現象に伴う磁気嵐により、たまに日本のような低緯度地方でも赤いオーロラが観測されることがある。これは磁気嵐によって磁力線が低緯度側にゆれることや、赤いオーロラが高高度であるために地平線に沈みにくいことと関係がある。

 

参考HP Wikipedia「オーロラ」「磁気嵐」「太陽風」・オーロラに会いに行こう「低緯度オーロラ・亜熱帯オーロラ 

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ISSと競演?6月26日夜に部分月食!次回は12月21日皆既月食

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 見えるかな?ISSと部分月食  
 
部分月食が26日夜、全国で観察できる。午後7時16分に欠け始め、最大となるのが同8時38分で約半分が欠け、同10時に終わる。同8時過ぎには日本上空を横断する国際宇宙ステーション(ISS)との競演も期待できそう。道具は必要なく、肉眼で見える。ただ、気象庁によると、西日本は曇りか雨の予報という。

 月は東南東に昇り、水平線近くで左上から欠け始める。岡山付近から西ではすでに欠けた状態で昇る。国立天文台のサイトで各地の見え方を解説。ISSの見え方は宇宙航空研究開発機構のサイトで調べられる。

 月食は太陽と地球、月が一直線に並んだとき、満月なのに地球の影に入って欠けたように見える現象。部分月食は1月1日に続き今年2回目。12月21日に皆既月食がある。

 大阪市立科学館は、26日午後7時から大阪市の難波宮史跡公園・北西角付近で観望会を開く(雨天中止)。無料で申し込み不要。(asahi.com 2010年6月26日)

 
 6月26日夜に起こる部分月食
 6月26日の夕方、月の約半分が欠ける「部分月食」が見られる。2010年は月食が3回も起こるラッキーな1年で、今回は2回目。前回(1月1日)は未明の現象でしたが、6月26日は宵の見やすい時間帯の月食で、これは2年10か月ぶりのこと。

 月食は太陽・地球・月が一直線に並ぶ満月の際、地球が月に対して太陽の光をさえぎる場合に起こるす。満月はおよそ1か月に1度起こるが、毎回月食になるわけではなく、また起こっていても地球の反対側では見られないことを考慮すると、月食は1年に2回ほど観察できることになる。

 太陽に照らされる地球の後方(太陽の反対側)には、長い影が伸びる。この影には、太陽の光が地球に完全にさえぎられる「本影」と、一部が届く「半影」の2種類がある。地上から見ると、ちょうど太陽から180°反対のところに本影と半影が二重円になって位置している。

 本影に隠された部分はとても暗くなるのですぐにわかりますが、半影に隠されているだけの部分は、写真撮影をして初めてわかるほどの変化しかない。

 月が本影に隠れ始める(部分月食の開始)時間帯は、日本列島の各地でほぼ月の出と重なる。食が最大になるのは午後8時38分で、高度は10〜15度。部分食が終わる午後10時になっても、月の位置は高いとは言えない。(アストロアーツ)

 6月26日夜に起こる部分月食
 2010年には、部分月食が2回(1月1日、6月26日)、皆既月食が1回(12月21日)、合計3回の月食がある。その2回目となる部分月食が6月26日の夜に起こり、全国で観察することができる。

 月が最も欠けて見える食の最大は、20時38分。このときには、月の直径の半分以上にまで欠けた月が見られる。その後、月は影から離れていき、22時0分に月食が終了する。月食の後半では、月の高度も欠け始めの頃より高くなりますので、比較的観察しやすくなる。

 6月26日の月食は、満月の約半分ほどが地球の影によって隠され見えなくなる「部分月食」。一般に北アメリカ大陸(北東部を除く)、南アメリカ大陸西部、太平洋、オーストラリア大陸、アジア東部などで見られる。日本では全国で見られる。

 月食(部分食)が始まるのは19時16分。月食の経過は日本全国どこでもほとんど同じ時刻だが、月の出の時刻は観察する場所によって大きく異なる。南西諸島・九州・中国・四国地方の一部および北海道の一部では、月食が始まる時刻には月が地平線の下にあり見られない。したがってこの地域では月食が始まった状態(月が欠けた状態)で地平線から昇ってくる。

 部分食の最大(月が最も大きく欠けるとき)は20時38分。その後、しだいに欠けた部分は小さくなっていき、22時には元の満月に戻る。
 この後もまだ月は半影の中を通過しているため、しばらくは薄暗い部分が月面に残って見えるかもしれない。この半影食は23時21分まで続くが、半影の縁ははっきりしないため、いつ終わったかを見極めるのは困難である。いつの間にか、明るい満月に戻ったようすが見られる。

 月食の経過時刻 半影食の始まり 17時55.6分 部分食の始まり 19時16.5分 食の最大 20時38.5分(食分:0.542) 部分食の終わり 22時00.3分 半影食の終わり 23時21.4分 (国立天文台) 

 

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北のニシン、山陰沖で突然大漁!日本海固有水に何が起こった?

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 鳥取でニシンが大漁
 北海道周辺などが主な漁場になっているニシンが、ここ数年、山陰沖でしばしば取れるようになった。5月には鳥取県の漁港で1日500キロ近くが水揚げされた。南下の原因はなぞで、独立行政法人・水産総合研究センター(横浜市)が調査に乗り出した。

 鳥取県漁連などによると、ニシンを取るのは沖合底引き網漁船で、昨年9月〜今年5月、鳥取港(鳥取市)に計約8.5トン、網代港(鳥取県岩美町)でも今年3〜5月に約2.5トンが水揚げされた。島根県浜田市でも3月に計4トン以上、兵庫県の沖合でもわずかだが取れたという。

 山陰沖でニシンが取れるようになったのは、2005年ごろから。鳥取県水産試験場によると、2007年から漁獲高が増え、1日数百キロ水揚げされることもある。農林水産省の統計でも2006年に突然、島根県で3トンの漁獲が記録され、2008年には鳥取県9トン、島根県13トン、2009年は鳥取11トン、島根44トンと増えてきている。

 水産総合研究センターなどが山陰沖ニシンのDNAを解析したところ、北海道沖で取れるニシンの近縁と分かった。ニシンは水深100〜200メートルの冷水域に生息する。水産試験場によると、5月の山陰沖の水深200メートルの水温は低いところで約3度。「温暖化で海面の温度は上がっているが、海の底には冷たい流れがあるのでは」とみる。

 センターは、ニシンが取れた時期や海域、魚齢などを漁業関係者に聞き取り、山陰沖のニシンの実態を調べる。

 鳥取県内の市場でも、ニシンが競りにかけられるようにもなった。しかし、5キロで千円以下の安値になることもある。氷代やパック代を含めると採算が合わず、海に捨てざるを得ないこともある。水産試験場は、ニシンそばの本場・京都の業者から「買いたい」と相談を受けたが、水揚げ量が安定せず、目玉商品にはなりにくいという。(asahi.com 2010年6月23日)

 そもそもニシンとは何か?
 ニシン(Clupea pallasii)は、ニシン目ニシン科の海水魚。別名、春告魚(はるつげうお)。ニシンは漢字で「鰊」と書く。回遊魚で北太平洋に分布する。魚体は細長く、体長は30-35cmほど。背側は青黒色、腹側は銀白色。

 ニシンといえば、北海道を思い出す。春、産卵のために北海道沿岸に現れる。最盛期には100万t近くの漁獲高があり、北海道ではニシン漁で財を成した漁師による「ニシン御殿」が建ち並ぶほどであった。1897年にはピークを迎え、130万石(約97万5千トン)を記録した。これは個体数で換算すると、何と30億匹から40億匹に相当する。

 しかし、1955年(昭和30年)以降、日本国内での水揚量は100tにまで激減してロシアやカナダからの輸入品が大半を占めるようになった。激減の原因としては海流あるいは海水温の変化、乱獲、森林破壊などとする諸説がある。

 1,000,000 t から100 t とは衝撃的な減少量だが、2006年に突然、島根県で3 t の漁獲が記録され、2008年には鳥取県 9 t、島根県 13 t、2009年は鳥取 11 t、島根 44 t と増えているのはどういうわけだろう?

 どうやら日本海特有の海水温と関係がありそうだ。ニシンは水深100〜200メートルの冷水域に生息する。温暖化で海面全体の温度は上がっているが、日本海の海の底にはいつも冷たい流れ、日本海固有水がある。

 低温!日本海固有水
 日本海固有水とは、日本海の海水の大部分を占める水塊のことである。海水温度は1〜2℃、ごく下層は0.1〜0.3℃と冷水。塩分濃度は34.00〜34.90‰。溶存酸素濃度は210〜260μmol/kg。日本海の本土側では対馬暖流のために海岸から数十海里も離れた沖合いで海面から150m〜200m以上の深さでこの冷水塊は見られる。

 まず、太平洋側の深層水は年間を通じて10℃前後だが、日本海固有水は2℃前後と低温である。また、太平洋側の深層水は深度が深くなるに従って海水中の溶存酸素量が減少するが、日本海固有水は深度が深くなっても溶存酸素量は表層水とほとんど変わらず豊富である。

 このように異なる性質となるのは、日本海固有水の起源が日本海北部で冷却された表層水が水塊が底層に沈み込んだものだからである。日本海固有水がこのような起源を持つのは、海峡水深が深い通常の海域の場合には、外洋の深層水が流入するのに対して、日本海の場合は、外洋との通路となる対馬海峡が著しく浅く、外洋の深層水が流入しないためである。

 また従来日本海固有水は、水質がほぼ均一と考えられていたが、今日では、水深によってポテンシャル水温や溶在酸素量などの水質が異なり、いくつかに分類できることがわかっている。海面から約500mから約1000mまでの上部固有水と約1000mから約2000mまでの深層水、約2000mから海底までの底層水に分かれる(Wikipedia)。

 

参考HP Wikipedia「ニシン」「日本海固有水」「海洋深層水」

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第25回ノーベル化学賞 R・ジグモンディ「コロイド溶液の研究」

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 コエンザイムQ10を超える抗酸化物質?
 「白金ナノコロイド」とは何だろう?最近、アンチエイジング(老化防止)の研究がさかんだが、アンチエイジングには抗酸化作用を持つ物質が必要である。例えばビタミンCとかE、ポリフェノールやカロチンなどが一例である。

 その中で注目されてきたのが「コエンザイムQ10(CoQ10)」で、効果の高い抗酸化物質と言われれている。サプリメント、化粧品、アイスと、関連商品が出ているので聞いたことはあるはずだ。

 ところが、コエンザイムQ10より、抗酸化作用が高いと宣伝されているのが「白金ナノコロイド」。たるみやシワなどの老化はおろか、ガン、動脈硬化、心臓病、糖尿病などの原因とされる、活性酸素を除去する「抗酸化物質」の決定版として、白金ナノコロイドが注目を集めている。

 白金ナノコロイドは、白金を2ナノメートル(ナノは10億分の1)という極小の粒径にした素材。東京大学大学院の宮本有正教授らの研究によって開発され、その製法特許は、産学連携ベンチャーで2003年1月に設立されたシーテック(東京都渋谷区)に技術移転された。注目を集める理由は、その効果が既存の抗酸化素材より優れているからだ。

 「CoQ10など、従来、抗酸化作用があるとされる素材は、体内にある7種類の活性酸素のうち特定の活性酸素しか除去できない。また、一度活性酸素を除去する役割を果たすと、作用は失われてしまう。それに対して白金ナノコロイドは、すべての活性酸素を除去する効果があり、体内にある限り、半永久的に働く。味もないので商品化しやすい」という(シーテックの岡山峰伸社長)。

 白金ナノコロイドは、たるみやシワを改善する美容液から、日焼けやシミを防止する基礎化粧品はもちろんのこと、白金ナノコロイド入りの飲料水、スポーツ飲料、サプリメントや食品など幅広く商品化されている。

 白金ナノコロイドとは?
 白金ナノコロイドは、白金をナノメートル(ナノは10億分の1)という極小の粒径にしたコロイドである。何で白金を微粒子にしただけで抗酸化作用があるのだろう?

 実は白金には触媒作用があり、さまざまな物質を分解することが知られている。この作用によって皮膚表面や腸内の活性酸素を除去する抗酸化作用がある。また、酸化還元電位の作用や、マイナスイオンによる効果もあるという。だが金属を飲んで大丈夫なのだろうか?

 この点について、東京大学の宮本教授は、白金ナノコロイドは半透膜を通らないことから、分散媒である白金が皮膚や腸から体内へ吸収されることはなく安全であり、経口投与された白金ナノコロイドは腸管内で活性酸素を消去し、血中や体内の過剰活性酸素を減少させているのではないかと考えている。

 しかしながら、金属を微小粉末にすると、表面積が増える事から特異な性質を持つ事があり、コロイド状の白金が人体にどのように作用するかは、現時点では不明確だという意見もある。

 なお、世の中に存在する白金ナノコロイドは、正規の方法で製造されていないものものもあり、異なった製造方法で作られた白金ナノコロイドの安全性や効果については、必ずしも同一の結果が得られるとは限らないため、安全性が確認されている白金ナノコロイドを選択するのが好ましい。

 コロイドとは何か?
 「白金ナノコロイド」の「白金」は白金の微粒子であることは分かった。では、「コロイド」とは何だろう?
 
 コロイドは、一方が微小な液滴あるいは微粒子を形成し(分散相)、他方に微粒子を分散させる相(媒質相)という、2組の相から構成された物質状態の総称である。

 特に分散媒が液体の場合はコロイド溶液とも呼ばれる。一般的な物では、バター、牛乳、クリーム、霧、スモッグ、煙、アスファルト、インク、塗料、のりそして海の泡などがコロイドである。

 この分野は1861年にスコットランドの化学者トマス・グラハム(Thomas Graham.)により創始され、コロイド化学と呼ばれる。今日では界面化学として発展している。 

 1900年代の初期、酵素学が確立する以前には、コロイドが酵素作用の鍵であるとみなされたことがあった。すなわち、大量の水系のなかに酵素はほんのわずか存在するだけで特性を変えるところが、コロイドと似ているとされたのである。それも、ATP分解酵素はATPのみを分解するといった酵素の基質特異性が発見されると否定されることになる。

 リヒャルト・ジグモンディとは?
 コロイド化学の分野でノーベル賞を取った人がいる。それは誰だろう?

 正解は、オーストリアの化学者、リヒャルト・ジグモンディである。正式名、リヒャルト・アドルフ・ジグモンディ(1865年〜1929年)はオーストリアのウィーンで生まれた。

 化学者を父とするが1880年に父を亡くし、母の手によって教育を受けた。高等学校では化学と物理学に興味を持ち、自宅で実験をするようになった。ウィーン大学の医学部に入学するもウィーン工科大学、ミュンヘン大学へと移籍し、化学を学んだ。ミュンヘン大学ではヴィルヘルム・フォン・ミラーに師事し、研究に勤しんだ。

 その後ベルリン大学でアウグスト・クントの下につき、次いで1893年に助教授として故郷オーストリアのグラーツ大学に移った。グラーツでの研究はガラスのコロイド溶液の研究を行った。その後、金のヒドロゾル溶液の研究を通して、電子顕微鏡の開発を行った。グラーツからゲッティンゲン大学へ移り、そこで没した。

 1925年にノーベル化学賞を受賞する。受賞理由は「コロイド溶液の研究およびコロイド化学の確立」である。
 

参考HP Wikipedia「コロイド」「白金ナノコロイド」「リヒャルト・ジグモンディ」・白金ナノコロイドの特性「セラピュア」 

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第25回ノーベル物理学賞 フランク・ヘルツの「原子と電子の衝突」

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 ラザフォードの原子模型
 原子は、正の電荷を持つ原子核とその周りを回る負の電荷の電子から成り立っている。原子のこのような構造が明らかになったのは、20世紀の初頭。1906年、ラザフォードは薄い金属箔にα線を当てたときの散乱の研究を始め、彼の弟子であるガイガーとマースデンは、1909年、α粒子が金属箔によって2万回に1回の割合で後方に散乱されることを発見した。

 ラザフォードは、このα粒子の大角度散乱を金属箔の原子との1回の衝突(単一散乱の理論)によって説明し、10 cm程度の大きさの原子核の存在を結論した(1911年 原子核の発見)。

 ラザフォードが提案した原子の模型は、原子の中心にそのほとんど全部の質量を持つ正に帯電した原子核があり、その周りを負電荷の電子が回るというものである。

 この模型は、力学的には太陽の周りの惑星の運動のように電子の安定な軌道が許されるが、加速度運動により電磁波としてエネルギーを放出し、電磁理論とは矛盾する。すなわち、円形軌道を描いて運動する電子は、連続的にエネルギーを失い次第に原子核の方へらせん運動して落ち込み、安定な軌道をとることができないはずだった。

 ボーアの原子模型
 1913年、N.ボーアは、ラザフォードの原子模型にプランクのエネルギー量子とアインシュタインの光量子の考えを取り入れた原子模型を提案した。このボーアの原子模型は次の二つの仮説を基礎としている。

[仮説1] 原子は、連続的にあらゆる値のエネルギーを取りうるのではなく、原子に特有ないくつかのとびとびのエネルギーE1,E2,…だけをとることが許される。
この状態では原子は光の放射を行わない。この状態を定常状態、この可能なエネルギーの値En をその原子のエネルギー準位と名づける。
[仮説2] 原子が光の放出や吸収を行うのは、原子が一つの定常状態から他の定常状態へ遷移するときである。このとき、放出または吸収される光の振動数νは、

 hν=En−Em … (1)

 の関係を満たす。ここで、EmとEnは遷移する定常状態のエネルギー準位、定常状態間の遷移hはプランク定数である。 

 フランク・ヘルツの実験
 第1の仮説によると、原子を構成する電子が円形軌道を描いて加速度運動しても光を放出しないし、安定な定常状態をとることがことができる。第2の仮説によると、定常状態間の遷移にともなう光の振動数は、電子の周回運動の振動数とは何ら関係がない。これらの2つの仮説は、これまでに確立された力学や電磁気学の理論と鋭く矛盾し、原子を記述する現代物理学の新しい理論(量子力学)へと発展することになる。

 このボーアの原子模型は、当時未解決であった原子の発光スペクトルの規則性を説明するものであった。しかしこの模型の最も直接的な実験的証明は1914年にフランクとヘルツが行ったHg原子に電子を衝突させた実験である。

 光によるエネルギーのやりとりにおいては、発光スペクトルが固有の周波数をもつことから、原子が離散的なエネルギー状態をもつことを示しているが、電場で加速した電子で励起される気体原子も離散的なエネルギーが吸収されることを示した。

  加速電圧と電流値放電管に希薄な気体を入れ、中に3つの電極を設けて電位を調節することによって、加速電圧と、ゲートを通過した電子の量(電流)を測定した。電子の加速電圧(電子のエネルギー)が気体原子によって吸収される固有のエネルギーの大きさの整数倍になるときにエネルギーの吸収がおきる。電圧を変化させていくと、電流の大きさに周期的な減少(くぼみ)が現れることを示したのである。

 これはまさに、原子中の電子が、連続的にあらゆる値のエネルギーを取りうるのではなく、特有ないくつかのとびとびのエネルギーE1,E2,…だけをとることが許される...という、仮説を証明するものであった。

 ジェイムズ・フランクとグスタフ・ヘルツ
 ジェイムズ・フランク(1882年〜1964年)は、ドイツのユダヤ系物理学者。ハンブルクでユダヤ系ドイツ人の銀行家の家にうまれた。ハイデルベルク大学で化学を、ベルリン大学で物理を学んだ。

 グスタフ・ルートヴィヒ・ヘルツ(1887年〜1975年)は、ドイツの物理学者。ハンブルクに生まれた。周波数の単位“ヘルツ”で有名な、ハインリヒ・ヘルツの甥である。ゲッティンゲン大学、ミュンヘン大学、ベルリン大学で学んだ。

 2人はベルリン大学で出会い、1912年から1914年グスタフ・ヘルツとフランク=ヘルツの実験を行った。その結果、1925年、ノーベル物理学賞を受賞した。受賞理由は「原子と電子の衝突に関する研究」である。

 2人ともユダヤ系であり、1933年ナチスが政権をとると、ジェイムズ・フランクはアメリカに移った。その後、バルチモアのジョンズ・ホプキンス大学やシカゴ大学の教授になった。第2次大戦中はシカゴ大学でマンハッタン計画に協力した。1945年6月11日にグレン・シーボーグ、レオ・シラードらと核兵器の使用に反対するフランクレポートを発表した。

 一方、グスタフ・ヘルツは、ハレ大学物理学研究所長、ベルリン工科大学物理学研究所長、シャルロッテンブルク大学の実験物理学教授になったが、ユダヤ系の家系のため1935年には職を追われた。戦前、戦中はシーメンスの研究所長に就き、戦後の1945年から1954年までソビエト連邦の研究所で働き、スターリン賞も受賞した。その後ライプツィヒのカール・マルクス大学で1961年まで働いた。

 

参考HP Wikipedia「ジェイムズ・フランク」「グスタフ・ヘルツ」・滋賀県総合教育センター「フランク・ヘルツの実験

原子理論と自然記述 新装版
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物理学者たちの20世紀 ボーア、アインシュタイン、オッペンハイマーの思い出
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光ファイバーの原理 全反射・レーザーによるデジタル通信

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 光ファイバーの原理
 インターネットで使われる、光ファイバーとは何だろう?
 光ファイバーの素材はガラス(石英)の繊維で、0.1mmという超極細繊維。光の屈折率が違う繊維を束ねてケーブルにして、その中にレーザー光を通すことで信号を伝える。  

 最近では、そのガラス製ケーブルの繊維を原材料費が安いプラスチックに変えても、ほぼ同じ効果がでることがわかってきて、開発が進んでいる。従来ではケーブルといえば銅線が主流だったが、今では光ファイバーのケーブルがどんどん増えている。

 光ファイバーの原理は、いたって簡単。 光ファイバーの中で全反射が起こっている。 全反射とは、光が水やガラスなどの中を通って空気中に向かって進むときに起こる現象。

 光の入射角がある一定の角度以上になると、水やガラスの境界面を通過して分散することなく、すべて反射する。 この全反射を光ファイバーのケーブルで起こすことで、高速な通信を可能にしたのだ。

Total internal reflection
 
 光通信のしくみ
 光ファイバーではどのように通信を送っているのだろう?
 光ファイバーによる通信の仕組みは、まず映像や音声などの情報を電気信号でとらえられて、デジタル化する。そして次に、デジタル信号を光に変える。その光は普通の光が使われるのではなく、波長が整って増幅された光であるレーザーが使われる。

 レーザー光は、光ファイバーの中を高速に通っていく。距離が極端に長ければ、途中で光増幅器によって強くすることが必要となる。そして目的地に到着した光は、フォトダイオードで電気信号に変えられ、映像や音声にもどす。

 このようにして、光のスピードによる高速なデータ通信を可能にしている。

 全反射とは何か? 
 全反射全反射(Total internal reflection)は、物理学(光学)でいう反射の一例。 屈折率が大きい媒質から小さい媒質に光が入るときに、入射光が境界面を透過せず、すべて反射する現象を指す。

 入射角がある一定の角度以上の場合、全反射がおこる。この角度のことを臨界角という。水から空気への臨界角は約48.6度、ガラスから空気への臨界角は41〜43度程度。この角度以上の入射角の場合、全反射が起こる。
 
 光ファイバーの構造
 光ファイバーはコア(core)と呼ばれる芯とその外側のクラッド(clad)と呼ばれる部分、そしてそれらを覆う被覆の3重構造になっている。クラッドよりもコアの屈折率を高くすることで、全反射や屈折により出来るだけ光を中心部のコアにだけ伝搬させる構造になっている。コアとクラッドはともに光に対して透過率が非常に高い石英ガラスまたはプラスチックでできている。

 また、被覆がないコアとクラッドのみの状態を単に「光ファイバー」と呼び、光ファイバーの表面をシリコーン樹脂で被覆したものを「光ファイバー素線」、光ファイバー素線をナイロン繊維で被覆したものを「光ファイバー芯線」、光ファイバー芯線を高抗張力繊維と外皮で被覆したものを「光ファイバーコード」とする呼びかたもある。複数の光ファイバー芯線に保護用のシースと呼ばれる被覆をしたものを光ファイバー・ケーブルと呼ぶこともある。

 2009年ノーベル物理学賞
 2009年のノーベル物理学賞はチャールズ・カオ博士の光ファイバー通信の研究と、ウィラード・ボイル、ジョージ・スミス両博士のCCD(電荷結合素子)開発に贈られる。ともに通信インフラやデジタル機器の基盤技術。基礎的な研究の芽は米英で生まれたが、性能向上と世界的な普及に大きな役割を果たしたのは日本企業だ。

 光ファイバー通信では、「カオ博士が現在広く普及する光通信の創始者。情報損失を抑制できることを理論的に予言した」(東北大学の中沢正隆教授)。米コーニングが情報損失が小さい光ファイバーを実際に開発、世界の企業の開発競争に火が付いた。

 しかし同社などが本格的な実用化にてこずる中、1980年代初めに当時の日本電信電話公社(現NTT)茨城電気通信研究所の伊沢達夫氏(現東京工業大学副学長)らが1キロメートルあたりの情報損失が世界最小の光ファイバーの作製に成功。

 石英の結晶から安く大量生産できる製造手法も開発した。その後、古河電気工業などが安価な大量生産技術を実現し普及を加速した。(2009年10月7日/日本経済新聞)

 

参考HP Wikipedia「光ファイバー」・光ファイバーBOX「光ファイバーのしくみ」 

新版 やさしい光ファイバ通信
篠原 弘道
電気通信協会

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徹底図解 光ファイバーのすべて―ブロードバンド時代の本命
新保 豊
PHP研究所

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海生爬虫類「首長竜」は恒温動物?歯に含まれる同位体で推定

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 首長竜は恒温動物?
 ジュラ紀〜白亜紀(約2億〜6500万年前)の海で繁栄した首長竜や魚竜などの海生爬虫(はちゅう)類は、水温に関係なく体温を一定に保てる恒温動物とみられることが、フランスなどのチームの研究で明らかになった。6月11日の米科学誌サイエンスに発表した。海生爬虫類は長距離を速いスピードで泳ぎ回っていた可能性があるという。

 酸素には、質量の異なる「同位体」がある。研究チームは生体内に存在する酸素同位体の比率が、体温と気温・水温の関係によって異なることに注目。水温と体温の差がほとんどない現在の魚の同位体の比率と首長竜、魚竜、海トカゲ竜の化石の歯に含まれるリン酸から取り出した同位体の比率を比べた。

 米国、欧州、オーストラリアなど十数カ所で発掘された化石を分析した結果、これらの海生爬虫類は、体温が35〜39度と高く保たれていたと推計された。現在のクジラに近い数値で、クジラのように水温と関係なく長い距離を機敏に動けたとみられる。中でも、首長竜と魚竜は、12度前後の冷たい海でも、体温を維持できたらしい。

 真鍋真・国立科学博物館研究主幹は「白亜紀末期、首長竜などが絶滅したのは隕石(いんせき)の衝突による寒冷化が原因とされてきたが、低水温に適応できたとすると、説明が難しい」と話す。(毎日新聞 2010年6月12日)

 首長竜とは何か?
 首長竜は、中生代三畳紀後期に現れ、ジュラ紀、白亜紀を通じて栄えた水生爬虫類の総称。多くは魚食性だったと思われる。大半は首が長いが、短い種もある。非常に長い時間をかけて繁栄し続けたが、他の大型水生爬虫類同様に中生代の最後の大量絶滅を乗り切れず、絶滅した。

 未だ首長竜については多くの謎がある。その筆頭格が繁殖で、「首長竜は陸に上がって産卵したか」と言うものである。肺呼吸をする海棲爬虫類が卵を産む場合には、ウミガメやエラブウミヘビ科のウミヘビのように陸に上がらなければならず、そうでなければ海面で幼体を産む必要がある。首長竜の骨格構造では陸に上がる事は不可能と言う見解があるが、反論として陸に上がる事は可能だったとする説もあり、賛否は分かれている。

 魚竜の場合、胎児を持つ化石や出産中に死亡した化石が発見されており、最初から予想されていた胎生であることは既に証明されているが、首長竜の場合は卵の化石はもとより、魚竜のように胎児を持つ化石や出産中の化石も未発見である。もとより首長竜の骨格構造ならびに生態自体が未解明の部分が多いため、結論は未だに出せない状況にあるが、現在では首長竜は胎生もしくは卵胎生であり、陸に上がって産卵する事は無かったと言う説が有力になりつつある。

 フタバスズキリュウ
 フタバスズキリュウ(学名:Futabasaurus suzukii )は白亜紀後期サントン階(約8500万年前)に日本近海に生息していた首長竜である。爬虫類双弓類プレシオサウルス上科エラスモサウルス科に属する。全長約7m。日本国内で初めて発見された首長竜として著名。発見から38年後の2006年にようやく新属新種として正式に記載された。

 模式標本(標本番号:NSM PV15025)は国立科学博物館に保管されており、化石のレプリカは福島県のいわき市石炭・化石館などに展示されている。

 フタバスズキリュウは1968年に福島県いわき市大久町入間沢の大久川河岸に露出していた双葉層群玉山層入間沢部層の Inoceramus amakusensis 帯から、当時高校生だった鈴木直(すずき ただし)によって発見された。

 この化石の発見により、日本本土で中生代の大型爬虫類の化石が発見されることはないとされていた当時の定説が覆される結果となった。他のエラスモサウルス科の種に比べ、目と鼻の間がより離れていることや、脛骨が長いこと、鎖骨と間鎖骨の接合部分の形状などがフタバスズキリュウの識別点(他の種や属などと区別される特徴)であるとされる。

 フタバスズキリュウが発掘された際、付近から大量のサメの歯が発見され、一部は骨に刺さっていたことから、このフタバスズキリュウはサメに襲われた、あるいは死体にサメが群がったものと考えられている。

 新種確定まで38年の理由
 「双葉鈴木竜」という名は発見者の苗字「鈴木」と、発見された地層の「双葉」層群から名付けられている。発見直後に調査のため来日したサミュエル・ウェルズにちなんで「ウェルジオサウルス・スズキイ」という学名が提案されていたが、当時は新種かどうかの判断がつかず、発見後38年たった2006年5月に国立科学博物館の佐藤たまき特別研究員と真鍋真主任研究員、群馬県立自然史博物館の長谷川善和館長ら3人の研究チームによってようやく新属新種の首長竜と判明し、「Futabasaurus suzukii (フタバサウルス・スズキイ)」という学名で正式に記載された。

 発見から正式な記載まで38年もかかったのは、種や属の特徴を比較研究する上で必要となる首長竜類の資料や情報自体が、世界的にも十分でなかったことによるという。しかし1990年代以降、エラスモサウルス科に関する研究資料や情報が増えたことに加え、2003年からは、世界の首長竜化石を数多く実見した経験を持つ佐藤研究員がチームに加わったことで正式な新種記載に漕ぎつけたという。

 佐藤研究員はこの化石を「カレ」と呼ぶほどの熱意を持って研究に臨んでいたといい、彼女がいなければ正式な記載まで更に5年はかかったかも知れない、と長谷川館長が感想を述べている。この化石の雌雄は不明であるが、佐藤研究員は「私が好きになったんだからオスでしょう」と言い、勝手に「カレ」と呼んでいる。(Wikipedia) 
 

フタバスズキリュウ発掘物語―八〇〇〇万年の時を経て甦ったクビナガリュウ (DOJIN選書 14)
長谷川 善和
化学同人

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環境汚染物質からバイオ燃料製造?アオコから「緑の原油」抽出!

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 「アオコ」からバイオ燃料
 湖や池の水面を埋めるをアオコから、簡単に安くバイオ燃料を生み出す新技術の開発に、電力中央研究所エネルギー技術研究所(神奈川県横須賀市)が成功した。従来の方法より約70倍も生産性が高く、製造時の環境影響も少ないという。東大阪市で開かれる日本化学会で3月29日発表し、水の浄化と地球温暖化対策の一石二鳥になる「緑の原油」として数年後の実用化を目指す。

 同研究所の神田英輝主任研究員は、スプレーの噴射ガスに使われる無害な溶剤ジメチルエーテル(DME)を20度で5気圧に加圧して液化し、アオコと混ぜ合わせる方法を考案。溶剤の性質からアオコに自然に染み込み、乾燥・粉砕して細胞組織を壊さなくても、油分を溶かし出せることを確認した。溶剤は減圧すれば蒸発するため分離・回収も簡単で、製造過程のエネルギー使用も激減するという。

 京都市内の池のアオコを使った実験では、従来の方法ではアオコの乾燥重量の0.6%相当しか油分を抽出できなかったのに対し、新技術では約70倍の40%相当が抽出できた。

 神田研究員は「6000種類以上の化学物質を調べて唯一目的にかなうのがジメチルエーテルだった。今後、大規模実験を行い、実用化を急ぎたい」と話す。(毎日新聞 2010年3月22日)

 アオコとは何か?
 アオコ(青粉)とは、富栄養化が進んだ湖沼等において微細藻類(主に浮遊性藍藻)が大発生し水面を覆い尽くすほどになった状態、およびその藻類を指す。粒子状の藻体がただよって水面に青緑色の粉をまいたように見えることから、「青粉(あおこ)」と呼ばれるようになったと考えられる。水の華(微小な藻類が高密度に発生し水面付近が変色する現象)の一形態で、藍藻だけではなく、緑藻やミドリムシによるものもアオコと呼ぶ場合もある。

 湖沼や環境、季節によって、観察される種は変化する。以下はよく見られる属名。藍藻:ミクロキスティス属 Microcystis、アナベナ属 Anabaena、アナベノプシス属 Anabaenopsis 緑藻:クロレラ属 Chlorella、イカダモ属 Scenedesmus、クラミドモナス属 Chlamydomonas

 アオコは人間社会においては、湖沼自体の利用障害となる(例えば鯉をはじめとする養魚、淡水漁業、近隣の生活環境、親水、観光産業など)ほか、取水源として利用する水道水の異臭・異味の原因となったり、さらには人や家畜への健康被害も懸念される。 また、湖沼周辺の生態系など自然環境を損なうおそれも高い。

 環境汚染物質「アオコ」
 アオコが湖面を覆うと水草など他の水生植物は、光合成ができず死滅する。そのため魚類も酸欠により死滅することがある。

 また、アオコの死骸が湖底で腐敗し海底に沈殿し、バクテリアによって分解される過程で海中の酸素が大量に消費される。その結果、溶存酸素の極端に少ない貧酸素水塊が形成される。その中では硫化水素などの還元性物質が発生する。

 この硫化水素を大量に含んだ水塊が上昇すると、表層付近の酸素によって硫化水素が酸化され、硫黄などや硫黄酸化物の微粒子が生成され青く表面を染める。これが環境悪化現象の一つ青潮である。

 またアオコの原因の藍藻には、非リボソームペプチドであるミクロシスチン(Microcystin)などの毒素を生産するものがあり、赤潮と同様に魚類のエラを閉塞させ窒息させるほかにも、毒素による斃死を招くことがある。

 また、アメリカ、オーストラリアなど放牧が盛んな国では、飲用した家畜の斃死被害が多発しているほか、ヒトに対しても、1996年ブラジルで、肝不全による死者50名を出す事件が報告されているほか、発癌性(肝臓ガン)が指摘されている。

 有用微生物「アオコ」
 こうした従来、問題とされてきたアオコからエネルギーを取り出せるのは素晴らしいアイデアである。しかし、数多くの藻類の集まりから油分を取り出すのは大変である。

 米石油会社エクソンモービルも、昨年7月に藻類バイオ燃料の支援に乗り出した。同社は、地球温暖化懸念をめぐり環境保護主義者から批判の矢面に立たされることも多いが、同分野に6億ドル投資している。エクソンは、クレイグ・ベンター氏が創設した米シンセティック・ジェノミクスと共同で同事業に取り組んでおり、ベンター氏のチームは、油の抽出を容易にするため藻類に遺伝子操作を施そうとしている。

 日本では筑波大学が、世界最大の自動車メーカー、トヨタ自動車傘下のトヨタ中央研究所や出光興産などとともに、6月内にも「藻類産業創生コンソーシアム」を立ち上げる計画だ。

 藻類は多くが光合成単細胞生物で、油を作り出す効率が大豆などの農作物と比べて30倍も高い。バイオテクノロジー産業協会(BIO)の政策ディレクター、マット・カー氏は、こうした利点に加えて藻類から抽出した油のバイオ燃料への精製には手間がかからないと指摘する。また、育てる上で農作物などを栽培する土地を手当てする必要がないことも大きなプラス要素だ。 (ブルームバーグ 2010/06/04 )

 こうした企業の多くは藻類の中から、エネルギー効率のよい、優秀な品種を培養して油分を回収する計画だ。自然発生するアオコから、エネルギーを取り出す方法を実用化するには、さまざまな藻を用いた基礎実験や、「緑の原油」をDME内で濃縮する技術の開発が必要になる。

 

参考HP Wikipedia「バイオ燃料」「アオコ」「青潮」・産業技術開発機構プレスリリース「アオコから“緑の原油”抽出」 

図解入門 よくわかる最新バイオ燃料の基本と仕組み―次世代エネルギーの動向がわかる バイオマス燃料の現在・未来・課題 (How‐nual Visual Guide Book)
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紛失した山崎さんの宇宙カボチャ種発見!「宇宙種子」の意味とは?

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 山崎さんの宇宙種子発見!
 宇宙飛行士の山崎直子さんがスペースシャトル・ディスカバリーで宇宙から持ち帰ったはずの千葉県松戸市のカボチャの種350粒のうち、120粒は、実はスペースシャトルに搭載されず、アメリカ・ヒューストンの米航空宇宙局(NASA)のジョンソン宇宙センター内に残っていたことがわかった。

 山崎さんは古里の松戸市の依頼で、市が53年ぶりに復活させたカボチャ「松戸白」の種230粒と、市が教育支援をしているカンボジアのカボチャを松戸白と交配させた「国際交流かぼちゃ」の種120粒を宇宙へ持っていったはずだった。市によると、この国際交流かぼちゃの分がシャトルに搭載されていなかったという。 

 国際交流かぼちゃの種は、松戸白とともに、昨年10月、ジョンソン宇宙センターに送られた。今年4月20日に山崎さんとともに帰還した種は6月8日、松戸市に届けられた。15日に市内の財団法人日本園芸生産研究所に持っていき、ケースを開いたところ、松戸白だけで、国際交流かぼちゃはなく、宇宙航空研究開発機構(JAXA)を通してNASAに問い合わせていた。

 同市は宇宙から戻った種を増やした上、全国の5千の小中学校へ配り、宇宙への夢を育んでもらう計画を立てていた。JAXAは市に対し、「すべての種が飛行したという誤った情報を伝え、おわびする」と謝罪した。市の担当者は、「残念としかいいようがない」と話している。(asahi.com 2010年6月17日)

 最近、紛失した宇宙種子のことが話題になったが、宇宙に種子を持っていくことがこれまでにもあったのだろうか?調べてみると、最近では2009年7月に帰還した若田さんが持ち帰った「宇宙かぼちゃ」の種子がある。

 若田さんの「宇宙カボチャ」に芽
 宇宙飛行士の若田光一さんらと8カ月半、宇宙で過ごした「宇宙カボチャ」の種が、茨城県立農業大学校園芸部(同県坂東市岩井)で発芽した。栽培を担当している学生らは、「芽が出るとは思っていたが、ちゃんと出たのでやっぱりうれしい」と一安心。実りの秋まで観察記録を付けながら、宇宙カボチャの成長を見守るという。

 同校の宇宙カボチャ栽培は、学校記念行事を手がける国際総合企画(東京都)などによる「パンプキンミッション」の一環。

 同校を含む全国の16大学・研究所が、宇宙を旅した種を育てて「2世」の種を採取する。採れた種はすべて同企画に集められ、全国の小学校や幼稚園に寄贈される。

 2008年11月、約350粒(約20グラム)の種が、スペースシャトル「エンデバー」で国際宇宙ステーションの日本実験棟「きぼう」に運ばれた。8カ月半後の昨年7月に若田さんとともに地球に帰還。そのうち15粒を同校で栽培することになった。

 宇宙カボチャは、観賞用のペポカボチャという品種で、別名「おもちゃカボチャ」。成長してもリンゴを一回り大きくしたほどの大きさだ。

 皮の色も深緑やオレンジなど多種類あり、形もひょうたん型や表面がごつごつしたタイプなど様々。どんな実ができるか、種がいくつ採れるかなどは、実るまで分からないという。

 同校の宇宙カボチャの成長記録は、同企画の「パンプキンミッション」のホームページ(http://www.ksk-kokusai.co.jp/pumpkin/)で閲覧できる。同企画は、創立の節目の年にあたる学校などに種の寄贈を予定している。問い合わせは同企画(03・3251・3221)へ。(asahi.com 2010年4月7日)

 宇宙種子の意味
 宇宙に植物の種子を持っていくのに何の意味があるのだろうか?

 もちろん宇宙には地球にはない特殊な環境があるからだ。昼・夜のはっきりしない生活、気温の差、無重力など、宇宙ステーションは地球とは明らかに違う。その中でも一番種子に影響を与えそうなのが、宇宙線と呼ばれる、放射線の量である。

 宇宙線(Cosmic ray)は、宇宙空間を飛び交う高エネルギーの放射線のことである。地球にも常時飛来している。1912年以降、ビクター・フランツ・ヘスは、気球を用いた放射線の計測実験を繰り返し、地球外から飛来する放射線を発見した。彼は、この業績により、1936年にノーベル物理学賞を受賞した。

 植物の種子に放射線を当てることは、植物の品種改良のためにふつうに行われていることである。品種改良は人為的に、突然変異を起こさせることで、生物の遺伝情報(DNAあるいは染色体)に変化をひき起こす。これまで、突然変異により病気に強い作物、収穫量の多い作物などがつくられてきた。

 突然変異を起こす作用を、変異原(mutagen)というが、この方法のひとつに、放射線などがある。地球上では大気の存在のために宇宙線の量は少ないが、高度約 400 kmで飛行する宇宙ステーションでの被曝線量は、地表の約 1000 倍といわれる。(理科年表HP)

 NASAによる宇宙種子ミッションの例
 1971年1月31日、アポロ14号が月へ3回目の着陸を目指して打ち上げられた。その司令・機械船のパイロットを務めたスチュアート・ローザ(Stuart Roosa) (前職が米国森林サービス/森林降下消防士(former U.S. Forest Service(USFS) smoke jumper)の個人用持込品の中には小さい容器に梱包された数百の木の種子が含まれていた。

 それはNASA/USFSの共同プロジェクトの一つとして実現したものである。地球に帰還後、「月の木(moon trees)」として世に広く知られるようになり、その苗は1976年の米国独立記念200年祭の折などしばしば合衆国各地で記念に植樹され、またその一部は世界各地にも植えられた。近年もその子孫が宇宙と地球を繋ぐ木として、米国を中心に記念植樹されている。

 1983年、NASAが学校や実業界に向け、小規模宇宙実験への主体的な参加呼びかけを行っていた。当時すでに115年の歴史を誇った米国種子会社“パーク・シード社”のジョージ・パーク副社長はそれを知り、植物種子を実際にスペースシャトルに搭載し、宇宙フライトが種子にどのような影響を及ぼすか調べてみる提案を出すことを思いついた。

 この第1歩となった小さなプロジェクトから発展を続け、NASAとパーク・シード社は以来共同して、植物種子が外宇宙の環境に応じてどのような応答をするのかについて学び、その上さらに大事なこととして、宇宙環境に曝した植物種子を試料とするサイエンス実験を自ら行える機会を世界中の生徒、学生さん等に提供してきたことがあげられる。

 JAXA、日本人宇宙飛行士による宇宙種子
 1994年年7月9日、スペースシャトル“コロンビア号”で向井千秋宇宙飛行士と共に打ち上げられた、ツツジの種子は、地球帰還後、向井さんから館林市へ無事、返還された。その後、市では向井さんの偉業をたたえ「つつじのまち・館林」のイメージアップをはかるため1998年に「宇宙ツツジ」などの商標登録を出願し、1999年、正式に承認されている。

 2000年、スペースシャトル“エンデバー号”に毛利衛宇宙飛行士と共に搭載された桜の種子は、毛利さんの故郷・北海道余市町で育てられ、36本の苗木が同館を含む全国の科学館に贈られた。2006年春にはその桜の花が咲いたという便りが寄せられている。

 2008年6月、スペースシャトル“ディスカバリー号”に搭乗した東京都世田谷区出身の宇宙飛行士、星出彰彦氏はケヤキの種子(約千三百粒)を宇宙へ伴い、また無事、地球に持ち帰った。これは都が駒沢オリンピック公園で採取し、星出氏に託したものである。種子は都農林水産振興財団の農林総合研究センター(立川市)で苗木に育てた後、都内の公園や小学校などに植えられる予定とした。

 2008年、有人宇宙システム株式会社(JAMSS)はJAXAの支援により「花伝説・宙へ!」プロジェクトを実施した。これはさくら、ゆり、すみれなど日本の花の種子を宇宙フライトさせ、文化的イベントを創出し、「宇宙の文化利用」という新しい分野に挑戦することを目指すと、JAMASS担当者はその抱負を述べている。

 それらの種子は2009年7月に若田光一宇宙飛行士と共にスペースシャトル“エンデバー号”で地上に回収された。日本に返還後、種子をそもそも採集した各地に戻され、専門家の協力を得てそれぞれの地元のこどもたちによって育てられている。
 

参考HP 国際総合企画株式会社「パンプキンミッション」 JAXA「宇宙種子ミッッション過去例」・JAXA「宇宙種子アサガオ

植物改良への挑戦―メンデルの法則から遺伝子組換えまで
鵜飼 保雄
培風館

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図集・植物バイテクの基礎知識
大沢 勝次,江面 浩
農山漁村文化協会

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夢の「やせ薬」?免疫細胞から脂肪減らす「AIM」たんぱく質発見!

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 「AIM」タンパク質とは何か?
 体の脂肪を減らす効果のあるたんぱく質を、東京大の宮崎徹教授(代謝遺伝学)のチームがマウスで見つけた。肥満を抑える薬に応用できる可能性がある。

 減量効果が確認されたのはたんぱく質「AIM」。血液中の免疫細胞が、動脈硬化の原因になる悪玉コレステロールを取り込む際に作られる。脂肪細胞の中に入れると、血糖から脂肪を作る働きを抑える。このたんぱく質は脂肪細胞に対し、ため込んだ脂肪を使わせることも分かった。

 さらに、高カロリー食を食べさせて太らせたマウスに週2回、注射すると、体重の増え方が半分以下になった。人間にあてはめると、5週間で約20キロの減量効果があった計算になるという。培養した脂肪細胞にこのたんぱく質を加える実験でも、3日後に脂肪が4分の1ほどになった。

 このたんぱく質は、免疫細胞を培養すれば、大量に生産できる。薬として使うには、やせたい場所に直接注射する方法が有効だという。人間の体内でも作られるため、副作用が少ない。犬猫など多くの哺乳(ほにゅう)類で作られている。

 太りやすい人は、遺伝的にこのたんぱく質を作る働きが弱い可能性があるため、宮崎教授らは、健康診断を受けた人の遺伝子で関連がないか調べている。

 ただ、肥満が進行すれば、このたんぱく質は動脈硬化を進める可能性があるので注意が必要だという。9日付米科学誌セル・メタボリズムに掲載された。(asahi.com 2010年6月10日)

 糖が中性脂肪に変わるしくみ
 私たちが糖質(炭水化物)を食べると、唾液や膵液による消化吸収の過程で、ブドウ糖に分解される。その後、血液中にブドウ糖が増えてくると、膵臓からインスリンというホルモンが分泌される。インスリンは、ブドウ糖をエネルギーに変換して、肝臓・筋肉・血液中にグリコーゲンとして溜め込む。

 私たちの体は、このようにして溜め込まれたグリコーゲンを、日々の活動に応じてエネルギーとして活用している。しかし、活用されないまま、余ってしまったエネルギーは、すべて中性脂肪に変換される。脂肪よりも糖質(炭水化物)の方がエネルギー源としては、先に使用され、余った分は皮下脂肪や内臓脂肪として蓄積されてしまうしくみがある。

 インスリンには、血液中の糖が増加すると、分泌増加し、肝臓や筋肉に送りこんで血糖を下げる働きと、さらに余分な糖を中性脂肪として脂肪細胞に蓄えるのを促進するはたらきがある。

 皮下脂肪と内臓脂肪
 皮下脂肪とは、皮膚の下にあって、摘むことができる脂肪。一方、腹部の内臓の周りにあるのが内臓脂肪。皮下脂肪と内臓脂肪は別ものだが、構造的な差はない。

 代謝を見ると、内臓脂肪は皮下脂肪と比べて、より機能的に活発な細胞。活発というのは、脂肪を溜めやすく出し易いという意味と、生理的活性物質を多く作るという両方の意味がある。

 内臓脂肪は脂肪酸の出し入れが容易。筋肉が体重に対して女性より10%増しの男性は、筋肉を動かすための熱源となる内臓脂肪を、女性よりも多く持ちやすい傾向にある。

 男性ホルモンは筋肉を増加させると共に、その熱源の内臓脂肪を増加させる作用がある。男性は内臓脂肪がつきやすく太っ腹になりやすい。一方、女性ホルモンは内臓脂肪よりも皮下脂肪を蓄える傾向がある。

 

参考 東京大学プレスリリース「肥満抑制タンパク質AIM発見!」 

脂肪細胞の驚くべき真実―メタボリックシンドロームの科学 (シリーズCura)
松澤 佑次
中央法規出版

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解明が進むメタボリックシンドローム―脂肪細胞の機能からエネルギー代謝・摂食・心血管系の制御機構、予防と治療まで (実験医学増刊 Vol. 25-15)

羊土社

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人工光合成も実現可能?リン酸銀に可視光の光触媒効果発見!

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 可視光を利用する
 植物の光合成と同様な反応を促進する光触媒の新しい材料としてリン酸銀が有望であることを、物質・材料研究機構の研究チームが発見した。

 光触媒としては藤嶋昭・東京大学特別栄誉教授が発見した酸化チタンが有名。強力な酸化能力や超親水性による殺菌効果や洗浄効果を利用した応用が広がっている。ただ、酸化チタンは太陽光の中の紫外線にしか反応しない弱点を持つ。低炭素社会実現に対する期待の高まりとともに、紫外線だけでなく太陽光の約43%を占める可視光も利用できる高光触媒開発への期待が高まっている。

 物質・材料研究機構の葉金花(ヨウ・キンカ)光触媒材料センター長らが着目したのは、これまでだれも関心を持たなかったリン酸銀。可視光を照射した場合の水を分解する性能や塗料の分解性能などを調べた実験の結果、光酸化性能がこれまで知られている光触媒の数十倍に上ることが確かめられた。

 ただし、リン酸銀は水を水素に還元することはできない。適切な還元材料と組み合わせることで水を分解して水素をつくったり、二酸化炭素(CO2)を還元して燃料や資源を合成する人工光合成システムなどへの応用が可能になる、と研究チームは今後の研究開発の進展に期待している。(サイエンスポータル 2010年6月10日)

 光触媒とは何か?
 光触媒(photocatalyst)は、光を照射することにより触媒作用を示す物質の総称である。また、光触媒作用は光化学反応の一種と定義される。

 通常の触媒プロセスでは困難な化学反応を常温で引き起こしたり、また化学物質の自由エネルギーを増加させる反応を起こす場合がある。天然の光触媒反応として光合成が挙げられるが、一般に人工の化学物質を指すことが多い。

 代表的な光触媒活性物質として、酸化チタン (TiO2) が知られている。ただ酸化チタンが利用する光は紫外光だけということで、いろいろな波長の光を利用する物質が探求されている。酸化チタンには次のような利用方法がある。

 酸化チタン (TiO2)
 酸化チタンの価電子帯の電子が紫外光で伝導帯に励起されると、比較的還元力の強い電子と非常に酸化力の強い正孔が生成する。これにより、水を酸素と水素イオンに酸化、また同時に水を水素と水酸化物イオンに還元するほどの酸化還元能を示す。つまり、水を酸素と水素に分解できる。

 酸化チタンには超親水性を示す作用があり、ガラスの防曇加工技術として既に応用されている。自動車のバックミラーや道路のミラー等を酸化チタンでコーティングしておけば、水がはねついても表面で水滴とはならず、そのまま流れ落ちる。そのため雨天時の視認性が大幅に向上する。

 また油性の汚れが全く定着せず、雨などで定期的にこのような水が流れることにより、表面が洗浄され、いわゆるセルフクリーニング作用をもつ。このセルフクリーニング作用は、既にビル外壁やテントシートおよび住宅用窓ガラスなどへ応用されている。

 リン酸銀(Ag3PO4)
 物質・材料研究機構の光触媒材料センターは、リン酸銀が高い酸化力を持つ光触媒材料であることを発見した。吸収した光がどれくらい光触媒反応に利用されたかを示す「量子収率」で90%を示した。従来の材料では20%程度が最高だったという。高性能材料の発見で、リン酸銀による光触媒の実用化にはずみがつきそうだ。

 リン酸銀の酸化力を調べるために、青色染料のメチレンブルーの分解実験を行い脱色までの時間を計った。これまで有望とされていたバナジウム酸ビスマスが120分かかったのに対して、リン酸銀は4分で脱色した。可視光照射下での水分解の酸素発生量の測定からも、バナジウム酸ビスマスや酸化タングステンよりも酸化力が高いことがわかった。

 しかし還元力は弱いことが分かっており、水を直接水素にすることはできない。

 今回の研究成果は、日本時間6月7日(月)午前2時(ロンドン現地時間6月6日18時)に、ネイチャー姉妹誌のNature Materials誌電子版に先行掲載された。

 

参考HP Wikipeia「光触媒」「二酸化チタン」・物質・材料研究機構「人工光合成の実現に大きく一歩前進  

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有機化合物の超伝導物質「ピセン」発見!いろいろな超伝導物質

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 有機化合物が超伝導に?
 泥炭や原油を蒸留したときに出る残滓(ピッチ)の中に存在する「ピセン」という化学物質が、零下253度で電気抵抗がでゼロになる超伝導状態を示したことを岡山大大学院の久保園芳博教授(物性物理化学)と群馬大大学院の山路稔准教授(応用化学・生物化学)らの研究チームが発見した。有機物質の超電導として世界最高温度を更新した。3月4日の英科学誌「ネイチャー」に発表した。

 ピセンなど平面状の構造の有機化合物が超伝導状態になる最高温度は、これまで零下260度としてきたが、常温に近づいたものとしては画期的な発見となった。

 ピセンを合成的に得るためには、ナフタレン(2個のベンゼン環が1辺を共有した構造を持つ多環芳香族炭化水素)と1,2-ジブロモエタン(C2H4Br2)に塩化アルミニウムを作用させる方法、α-ジナフトスチルベンを熱反応にかける方法、コール酸から脱水素する方法などが知られる。

 山路准教授は、ジナフチルエタンという有機化合物に光触媒を加えて光線を照射することで、高純度のピセンを比較的容易に、大量に合成することに成功し岡山大大学院の久保園芳博教授(物性物理化学)グループはピセンにアルカリ金属のカリウム、ルビジウムを加え、常圧状態で磁場をかけて冷却したところ、超電導の性質を示した。

 低価格で、よく知られた有機物質で今回成功したことで、超電導を利用した磁石やモーターなどの軽量化が期待できるという。(財経新聞 2010年03月04日)

 ピセンとは何か?
 ピセン (picene) とは、多環芳香族炭化水素の一種で、泥炭や原油を蒸留したときに出る残滓(ピッチ)の中に存在する。シメンを溶媒として繰り返し再結晶させて得る。

 再結晶させたピセンは、青みがかった蛍光を示す無色の大きな板状結晶である。濃硫酸に溶かすと緑色を呈する。

 ピセンを合成的に得るためには、ナフタレンと1,2-ジブロモエタンに塩化アルミニウムを作用させる方法、α-ジナフトスチルベンを熱反応にかける方法、コール酸から脱水素する方法などが知られる。

 酢酸中でピセンにクロム酸酸化を施すと、キノン、カルボン酸を経て、最後は縮合環構造が分解したフタル酸に変わる。

 イドリア石(Idrialite)というピセンを主成分にした鉱物がある。

 超伝導とは何か?
 金属は温度が下がると電気伝導性が上がり、逆に温度が上がると伝導性は減少する。これは温度の上昇に伴って伝導電子がより散乱されるためである。この性質から、絶対零度に向けて金属の電気抵抗はゼロになることを検証する過程で、超伝導が1911年にヘイケ・カメルリング・オネスによって発見された。

 超伝導となる温度(臨界温度、Tc)は金属によって異なり、例えばニオブは9.22K、アルミニウムは1.20Kとなる。

 特定の物質が超低温に冷やされた時に起こる現象は「超伝導現象」(Superconductivity phenomenon)、超伝導現象が生じる物質のことは「超伝導物質」(Superconductor)、それが超伝導状態にある場合は「超伝導体」と呼ばれる。

 液体窒素の沸点である-196℃(77 K)以上で超伝導現象を起こすものは高温超伝導物質(Cuprate superconductor)と呼ばれる。

 超伝導物質とは何か?
 超伝導物質には、「金属系」、「銅酸化物系」、「鉄酸化物系」のほか「有機化合物」がある。超伝導物質の存在が確認されるきっかけとなったのが金属系物質。1911年にオランダの物理学者カメリン・オンネスが水銀を約4K(−269℃)まで冷やしたときに、電気抵抗がゼロになることを発見した。

 銅酸化物系は、1986年、ドイツのベドノルツとミュラーが、ランタン、バリウムを含む銅酸化物系のセラミックスが30Kで超伝導状態になると報告したのが始まり。電気抵抗がゼロになる温度「臨界温度」(転移温度、Tc)が高かったことから、高温超伝導研究ブームの火付け役となった。

 2006年、東京工業大学の細野秀雄教授らのグループが、鉄を含む化合物(LaFePO;オキシニクタイド)が6Kで超伝導物質になると発表した。この鉄酸化物超伝導体の登場は、手詰まり感があった高温超伝導に新たな息を吹き込んだ。というのも、磁性元素の鉄を含む物質は超伝導にはならない、という常識を覆すものだったからである。オキシニクタイドは、世界中で今、注目されている物質である。

 一方、金属ではない有機化合物系では、1991年、米国ベル研究所のグループが、炭素原子が60個連なるサッカーボール状の構造をもった「C60」(フラーレン)に金属をドーピングした物質が、18Kで電気抵抗がゼロになることを発見した。同じ年、NEC基礎研究所のグループは、C60にルビジウム、セシウムを注入した「RbCs2C60」で臨界温度が、常温で33Kまで高められることを確認した。その後、高圧下で、「Cs3C60」が40Kまで高くなることもわかってきた。ほかにグラファイトなどの超伝導物質も報告されている。

 Cs3C60が常温では超伝導現象がみられないのに、なぜ高圧下で超伝導現象が起こるのか、他のフラーレンと異なる性質の解明を進めると同時に、新たな有機超伝導体を模索していた。その中で出てきたのが、化学合成が比較的簡単な「ピセン」(C22H14)。ピセンは、ベンゼン環が5つ連なった簡易な構造で、電子デバイスとして使えると思っていたところに、思わぬ超伝導現象が見つかった。

 相転移の不思議
 物質が超伝導状態になるということは、水が氷になるように、まったく新しい相へ移行すること(相転移)を意味する。このため超伝導相に移り変わる温度を、(超伝導)転移温度という。超伝導に転移する前の相は常伝導という。

 超伝導体には電気抵抗がゼロになる他にも、物質内部から磁力線が排除されるマイスナー効果と呼ばれる現象が起こり、磁力線が超伝導体内部に侵入出来ないために、「磁気浮上」現象を起こす。

 この磁力線の強度を高めた時の応答の違いから第一種超伝導体(Type I superconductors)と第二種超伝導体(Type II superconductors)とに分類される。第二種超伝導体では磁力線の内部への侵入を部分的に許すことで高強度の磁力に対してもマイスナー効果を示す。第二種超伝導体では、ピン止め効果によりゼロ抵抗を維持している。

 ボース・アインシュタイン凝縮
 超伝導という現象はきわめて魅惑的なテーマのひとつである。電子が2個ずつペアを組み、これがボース・アインシュタイン凝縮したものが超伝導状態であり、このようなボース凝縮という量子力学的な現象が極微ではなく巨視的な物体で起きているために、電気抵抗がゼロという性質が発生する。

 光が粒子としての性質と、波としての性質の2面性を持っていることはよく知られているが、光だけでなく、物質をつくる原子・分子も、粒としての性質と波としての性質の両方を持っていることをボース・アインシュタイン凝縮は示している。

 その証拠に物質を冷やしていくと起きる、超伝導・超流動などの不思議な現象は、物質を原子・分子などの粒として考えると説明できないが、波としての性質だと考えれば理解できる。

 2001年度ノーベル物理学賞は史上初めて、ボース・アインシュタイン凝縮体を実現させた、コロラド大学のエリック・コーネル、カール・ワイマンとマサチューセッツ工科大学のヴォルフガング・ケターレに贈られた。

 さまざまな物質を調べれば、ボース・アインシュタイン凝縮により、重力を遮断する現象も起きるかもしれない。この原理を使えば、空中を自由に走行する夢の乗り物も開発される可能性がある。 

 何しろ相転移というのは物質の波としての性質であり、そこに何があるか人類はまだよくわかっていないのだ。

 

参考HP Nature「新しい有機化合物の超伝導物質を発見!」 ・東京大学「世界初の芳香族有機超伝導体

ボース‐アインシュタイン凝縮から高温超伝導へ

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小惑星探査機「はやぶさ」50億キロの旅路 奇跡の飛行完結!

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 奇跡の飛行
 小惑星探査機「はやぶさ」がもどってきた。姿勢制御装置の故障や化学エンジンの燃料漏れによる全損、姿勢の乱れ、電池切れ、通信途絶、イオンエンジンの停止など、数々のアクシデントに見舞われながら、ようやく地球にたどり着いた。

 6月13日には大気圏突入し、オーストラリアのウーメラという砂漠の地に落下、翌14日にはカプセルの回収に成功した。2003年打ち上げ、5年後の2007年帰還の予定だったが、大幅に変更され 7年間もかけた長い長い旅がついに終わった。

 この旅路をサポートしたJAXAの「はやぶさ」プロジェクトチームの人達にエールを送りたい。数々のアクシデントもその大半は想定の範囲内であり、相互バックアップや自動復旧できるよう、設計されていたというからすごい。

 小惑星「イトカワ」のサンプルが、もし入手できていれば世界初の快挙である。今回、次のような成果が認められる。

 1.イオンエンジンによる推進実験 2.イオンエンジンの長期連続稼動実験 3.イオンエンジンを併用しての地球スイングバイ 4.微小な重力しか発生しない小惑星への自律的な接近飛行制御 5.小惑星の科学観測 6.小惑星からのサンプル採取 7.小惑星への突入、および離脱 8.大気圏再突入・回収 9.小惑星のサンプル入手...など、素晴らしい技術成果が得られた。

 さて、今回打ち上げから帰還まで、どんなドラマがあったか、調べてみよう。

 打ち上げ
 2003年(平成15年)5月9日(金)13時29分25秒にM-Vロケットで「はやぶさ(第20号科学衛星MUSES-C)」打ち上げ。

 2003年10月末〜11月 観測史上最大規模の太陽フレアに遭遇。搭載メモリのシングルイベントアップセットや太陽光電池の出力低下が発生したものの、幸いミッション遂行への影響は軽微で済んだ。  

 2004年5月19日、イオンエンジンを併用した地球スイングバイに世界で初めて成功。
 2005年9月12日、イトカワに接近、イトカワとのランデブーに成功した。
 
 2005年11月12日、リハーサル降下を行い、高度55メートルまで接近。探査機ミネルヴァを投下。ミネルヴァは搭載機器は順調に機能したものの、重力補償のためのスラスタ噴射の最中、上昇速度を持った時点で分離してしまったため、イトカワへの着陸には失敗した。

 タッチダウン
 イトカワは地球からの距離が月の約800倍、重力は地球の10万分の1以下。往復の航行と着陸には、高度で繊細な技術が要求される。岩石試料の採取は、長さ1メートルの筒を降ろし、金属弾を衝突させて舞い上がった岩石の粉を取り込むというユニークな方法であった。

 2005年11月20日イトカワに1回目のタッチダウン。はやぶさは降下途中に何らかの障害物を検出し、自律的にタッチダウン中止を決定し上昇したものの、再び秒速10cmで降下を始めた。はやぶさは2回のバウンド(接地)を経て、約30分間イトカワ表面に着陸した。

 2005年11月26日 2回目のタッチダウンに挑戦。降下中に前回投下した署名入りターゲットマーカーをイトカワ表面上に確認。新たにマーカーを投下すると2つの目印を見て混乱すると判断し、急遽マーカーの投下を止め、前回のものを用いた。日本時間午前7時7分、イトカワに予定通り1秒間着陸し、即座にイトカワから離脱した。地球の管制室には「WCT」の表示。これは弾丸発射を含めた着陸シーケンスが全て正常に動作したことを示している。

 交信途絶
 「あれっ、切れた…」平成17年12月8日、小惑星探査機「はやぶさ」の管制業務を行っていた大島武は思わず声を上げた。電波の受信レベルが急に低下し、10秒ほどで途絶えてしまったのだ。

 2005年11月26日に小惑星「イトカワ」へ2回目の着陸をした後、姿勢制御用の化学エンジンから燃料が漏れ、姿勢が乱れていたのだ。

 2005年12月8日 再度の燃料漏れが発生。機体はみそすり運動を始めた。キセノンガスを使っても姿勢を制御することは出来ず、9日以降通信が途絶した。姿勢が変わってアンテナがずれたためである。ここまでひどい状況になってもミッションを継続した例は世界でもあまりなかった。
 
 2006年 1月23日途絶えていた、はやぶさからの信号が受信される。「はやぶさに違いない」管制室は明るさを取り戻した。次にするべきことは、7週間にわたる通信途絶の原因となった姿勢の乱れを立て直すことだ。

 そのために、イオンエンジンで航行するはやぶさの燃料に相当するキセノンガスを噴射した。自動車に例えると、ガソリンを捨てて車体の傾きを修正するようなものだ。非常手段は功を奏したが、19年夏に予定していた帰還は、大幅に延期しなければならなかった。

 満身創痍
 予備を含めて4台あったイオンエンジンのうち、1台は打ち上げ直後に故障。姿勢制御用のリアクション・ホイール(はずみ車)も3台中2台が往路で壊れ、交信復旧後の19年4月にも、新たなトラブルでイオンエンジン1台がダウンした。

 2009年11月4日、残されたイオンエンジン2台のうち1台が異常停止した。残り1台では推進力が足りず、地球への帰還は絶望的だ。「ついに来たか。何とかして復活させないと」

 イオンエンジンの開発を担当したJAXA教授、国中均が思いついたのは、故障したエンジン2台の生き残った部分を組み合わせ、1台のエンジンとして活用する方法だった。

 この方法は、設計段階で想定済みだった。イオンエンジンを製造したNECのマネージャー、堀内康男は「限られた重量でトラブルをしのぐために可能性を模索した」と話す。

 つなぎ合わせたエンジンの起動は、ぶっつけ本番。東大で堀内の先輩だった国中は「想定通りに動いたときは、これで正月が送れると思った」と笑う。

 絶望的な状況をその都度乗り越えて、はやぶさは不死鳥のように飛び続けた。「運用継続をあきらめたことは一度もない」と、チームを率いる川口は力を込めた。

 着地成功
 地球まで約4万キロに近づく6月13日夜、カプセルを分離し大気圏に再突入。はやぶさの本体は大気圏で燃え尽きるが、オーストラリアの砂漠にカプセルを落下させ、無事に回収できれば“着地成功”だ。

 カプセルは直径約40センチで、外見は「ふた付きの中華鍋」。米スペースシャトルの1.5倍に相当する秒速12キロで大気圏に飛び込む。

 このとき、3千度の高温にさらされ、急激な減速によって受ける力は重力の50倍に達する。製造した宇宙機器メーカー「IHIエアロスペース」の担当部長、松田聖路は「要求される性能が高く、何度も試験を繰り返した」と語る。

 2010年6月13日、カプセルの切り離し成功(19:54JST)。最後の力を振り絞って、地球を撮影(22:02JST)。地球の陰に入り通信途絶(22:28JST)。大気圏再突入(22:51JST)。 ヘリコプターから目視でカプセル発見(23:56JST)。

 6月14日 カプセル回収作業開始(12:40JST)、約4時間後に回収完了(16:38JST)。回収されたカプセルは18日、JAXAの相模原キャンパスに到着する予定。


 

参考HP Wikipedia「はやぶさ(探査機)」・ 産経ニュース「50億キロの旅路“はやぶさ”帰還へ」

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日本の畜産が危ない!口蹄疫感染拡大!鳥がウイルスを運ぶ?

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 止まらない感染拡大
 一時は治まるかに思えた、宮崎県の口蹄疫。6月10日には発生地から50kmも離れた、鹿児島県との県境都城市に発生が確認された。

 鹿児島県との県境は、全国でも有数の大畜産地帯。県境では「通行止め」の交通規制を行っている。口蹄疫を巡っては、1997年に台湾で封じ込めに失敗し、1ヶ月で500万頭近くの豚が処分され、養豚産業は崩壊したと言われている。

 また、2001年にはイギリスで牛や羊の間で流行し、600万頭以上が処分され、被害額は1兆円に上ったという。口蹄疫のもたらす被害の大きさを考えると、一刻も早く感染の拡大を抑え、ウイルスを根絶することが求められる。

 専門家の話では鳥が家畜の餌をついばむときにウイルスも運んでいる可能性を指摘。だとするならば、未殺処分113,853頭(6/10時点)もいる現状で拡大を止めるのは不可能に近い。宮崎県、東国原知事はどうしているだろう?知事のブログ記事と、ニュースから現状を追ってみた。

 50km離れた都城市になぜ?
 本当にショックだった。報告を聞いたとき、一瞬、背筋が凍る思いがした。

 昨日、都城市(高崎町)に新たな疑似患畜が確認された。ここは鹿児島県との県境で、児湯地区から南西に約50�q離れた場所である。信じられない。疫学上、どんな問題があったのか?

 都城を始めとする西諸・北諸・お隣の鹿児島県曽於市・大隅地区等は、日本有数の大畜産地帯である(都城市だけで牛豚合わせて約48万頭)。

 ここにもし拡大したら、九州の畜産・産業は壊滅的打撃である。九州だけでは無い。日本の畜産にとっても大打撃であろう。

 とにかく、この農場での封じ込めを第一に考え、殺処分は迅速に今日の午前2時20分に終えた。家畜(牛・208頭)の埋却は本日午後3時に終了。

 加えて、周囲の・人・モノ等の移動を禁止し、通行止めや人・車両・物品等の徹底した消毒等、迅速な対応を講じている。

 今日は、県議会一般質問の予定であったが、執行部への負担軽減という意味で、議会から配慮を頂き、一般質問は無くなった。感謝を申し上げたい。

 本日、篠原新農水副大臣が、国の対策本部の現地本部長として着任された。国におかれては、今後も、これまで以上に万全の対策を講ずるようお願い申し上げたい。

 現在、新たに都城で発生している。その対応も含め、とにかく一日も早い終息に向け、農家さん・地域住民・国・地元自治体・農業団体・関係各位・県民の皆様等々、正に県民総力戦で、力を合わせて、全力で取り組んで行かなければならない。

 関係各位におかれましては、長丁場の戦いになっておりますが、どうか気を緩めることなく万全の防疫措置をお願い申し上げます。

 昨日の殺処分は2,806頭。全体の殺処分対象頭数272,485頭。殺処分完了158,632頭、未殺処分113,853頭。(2010-06-10 東国原英夫知事ブログ)

 鳥がウイルスを運ぶ?
 宮崎県の口蹄疫問題。厳しい防疫体制を取っているにもかかわらず、全県規模に汚染が拡大しつつある。都城市で牛3頭の感染が確認されたのに続いて、6月10日にはこれまで発生がなかった日向市と宮崎市でも牛と豚に感染の疑いが出てきた。

 新たに牛3頭に感染の疑いがでた日向市。隣接する都農町や川南町などで感染の家畜が見つかって以来、防疫作業を実施し51日間発生がなかっただけに、対策本部の関係者は「残念だ」と肩を落とした。日向市では、遺伝子検査の結果を待たずに24時間以内に340頭余りの牛を殺処分するという。 

 ワクチン接種や殺処分のほか、家畜の移動禁止や殺菌など防疫作業を行っているのに、なぜ出口が見えてこないのか。専門家は鳥が発生地域の家畜のエサ場でウイルスを付け、他の地域に飛んで行ってばらまいていると見ている。

 川南町周辺にはまだ殺処分されていない感染家畜が3万頭も残されており、これらのエサ場に鳥が飛来しウイルスを運んでいく可能性もある。

 また、専門家は紫外線はウイルスを殺す効果があるが、梅雨入りで日照が減ると感染が広がるおそれがあると指摘する。

 「ヨーロッパでもドーバー海峡を越えたり、今回の宮崎県も大陸から海を越えて入ってきたともいわれているわけですから、それに比べると狭い宮崎県の範囲で感染しても不思議ではないよね」と言う。県境を越えて、鹿児島、熊本などへの拡大防止が急務である。(J-CASTニュース 2010/6/11)

 口蹄疫とは何か?
 口蹄疫(FMD)は、家畜の伝染病のひとつ。偶蹄目(豚、牛、水牛、山羊、羊、鹿、猪、カモシカ、など蹄が二つに割れている動物)およびハリネズミ、ゾウなどが感染する、口蹄疫ウイルスによる感染症。

 日本では家畜伝染病予防法において法定伝染病に指定されており、対象動物は家畜伝染病予防法により牛、めん羊、山羊、豚が指定されているほか(家畜伝染病予防法2条)、同施行令で水牛、しか、いのししが追加指定されている(家畜伝染病予防法施行令1条)。国際獣疫事務局(OIE)リスト疾病に指定されている。

 病原体は、口蹄疫を引き起こす口蹄疫ウイルス。ウイルスの直径は21〜25ナノメートル。

 ピコルナウイルス科(Picornaviridae) アフトウイルス属(Aphtovirus)の口蹄疫ウイルス(foot-and-mouth disease virus, FMDV)によって発生する。ただ単に「アフトウイルス」と言えば口蹄疫ウイルスを指す。アメリカ合衆国では Hoofs and mouth disease とも呼ばれることがある。

 ラブドウイルス科(Rhabdovirideae) ベシクロウイルス属(Vesiculovirus)の水胞性口炎ウイルス(vesicular stomatitis virus, VSV)による水胞性口炎も口蹄疫に酷似した症状を示し、牛丘疹性口炎とともに類症鑑別が必要とされる。

 1898年、ドイツの医学者フリードリヒ・レフラーとポール・フロッシュにより病原体が突き止められ、細菌より小さいことが確かめられた。これが、初めて確認された濾過性病原体=細胞内寄生体の一つである。

 口蹄疫ウイルスは、大きく分けてO型、A型、C型、SAT-1型、SAT-2型、SAT-3型、Asia-1型の7タイプに分類される。そして各タイプはさらに複数のサブタイプに分けられる。

 口蹄疫の症状
 病理的にはウイルス血症を起こし、外見的には発熱、元気消失、多量のよだれなどが見られ、舌や口中、蹄(ひづめ)の付け根などの皮膚の軟らかい部位に水疱が形成され、それが破裂して傷口になる。「口蹄疫」という病名はこれに由来する。但し、水疱が形成されないケースも報告されている。

 水疱が破裂した際の傷の痛み(細菌によるその後の二次感染も含む)で摂食や歩行が阻害され、体力を消耗する。幼畜の場合、致死率が50パーセントに達する場合もあるが、成畜では数パーセントである。しかし上の症状に伴い乳収量や産肉量が減少するため、畜産業に対しては大きな打撃となる。

 農水省による 公式症状
突然40〜41℃の発熱、元気消失に陥ると同時に多量のよだれがみられ、口、蹄、乳 頭等に水疱(水ぶくれ)を形成し、足を引きずる症状が見られる。

 

参考HP Wikipedia「口蹄疫」・宮崎県東国原知事「そのまんま日記」 

ウシの動物学 (アニマルサイエンス)
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東京大学出版会

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狂牛病と口蹄疫 (時事叢書 世界の食料・農業問題)

農林統計協会

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「iPhone 4」マルチタスク・5メガピクセル・FaceTime 6月24日販売!

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 Appleのジョブズ氏新型iPhoneを語る
 米Appleのスティーブ・ジョブズCEOは6月7日、サンフランシスコで開幕した同社の開発者会議「2010 Worldwide Developers Conference(WWDC)」で基調講演を行い、待望の新型iPhone「iPhone 4」を発表した。いつものタートルネック姿で登場したジョブズ氏はまず、iPadが販売台数200万台を突破してなおも売れ続けていること、電子書籍アプリ「iBooks」の新機能、オンラインDVDレンタル「Netflix」のiPhone対応などについて語ったのち、いよいよ、多くの向きがこの日のメインイベントと考えている本題、つまり新型スマートフォン「iPhone 4」の詳細の発表へと話を進めた。

 新型iPhoneの特徴として発表されたのは、美しいディスプレイ(網膜ディスプレイ960×640)、マルチタスクがついた最新OS(iOS4)、より大きくなったバッテリー(Web6時間)、より薄くなった本体(24%減)、Apple製のA4プロセッサの搭載、ビデオ通話用の前面カメラ、500万画素に強化され、裏面照射型センサーが搭載されている背面カメラなど。この端末の徹底的な改良を期待していた向きはがっかりはしていなかったようだ。一方、ここ数カ月の間に流出した新型iPhoneのプロトタイプについて既にニュースで情報を得ていた向きにとっては驚くべき内容でなかったことも確かだ。

 iPone4 主な特徴
 WWDCのライブリポートによると、ジョブズ氏はこの新しいスマートフォンについて、「初代iPhoneからの最も大きな飛躍だ」と語り、さらに、「この製品は紛れもなく、われわれがこれまでに開発してきた中でも最も精密で最も美しい製品の1つだ」と続けている。大型化したバッテリーの駆動時間は、通話は7時間、音楽再生は40時間、動画再生は10時間、3GでWebを閲覧する場合は6時間、WiFiを利用する場合は10時間、待機時間は300時間という。

 さらに新端末は、視覚面が充実しているようだ。iPhone 4のカメラは720p/30fpsでのHD動画撮影に対応し、ディスプレイには解像度326ppiの「Retina Display」が採用されている。ジョブズ氏はiPhone 4のディスプレイがいかに鮮明かをiPhone 3GSのディスプレイと比較して紹介する際、冗談めかして、「一度Retina Displayを使ったら、もう普通のには戻れない」と語ったということだ。

 またiPhone 4は3軸ジャイロスコープを搭載し、正確な位置情報を提供できる。ジャイロスコープは例えば弾道ミサイルなどの非消費者向け製品では既に一般的な技術だが、今回それがスマートフォンに組み込まれたことで、今後は例えば、カメラの手ブレの防止の強化、ジェスチャーユーザーインタフェース、GPSの推測航法支援など、多様な用途に採用の可能性が広がりそうだ。

 さらにジョブズ氏は、Wi-Fiを使ったビデオ通話機能「FaceTime」を発表した。FaceTimeを使用中は双方の映像を表示しながら通話でき、画面は横表示にも対応する。ジョブズ氏によると、この機能を3Gでも提供すべく、Appleは目下キャリア各社と相談中という。

 そしてiPhone 4向けのOSはこれまで「iPhone OS4」と呼ばれていたが、今回のWWDCで名称が「iOS4」に変更された。iOS4は1500もの新しいAPIのほか、マルチタスク対応などの新機能を備える。

 iPhone 4の発売は6月24日。白と黒の2モデルが提供され、AT&Tと2年契約をした場合の価格は、16Gバイトモデルが199ドル、32Gバイトモデルは299ドルとなる。(ITmedia News 2010年06月08日)

 すべてを変えます、もう一度
 ほかのスマートフォンがiPhoneを追いかけている間、AppleはiPhoneをもっとパワフルに、もっと使いやすく、もっと手ばなせないものにする、驚くような新機能を作り続けていました。そのすべてを載せたiPhone 4。iPhoneの誕生以来、最大の進化です。

 かつて誰もが「未来の電話」としてイメージしていたものを、iPhone 4がごくあたりまえのものにします。ビデオ通話が、いよいよ登場です。画面をタップするだけで、出張先から自宅にいる子どもたちに手を振ったり、国境を越えて笑顔をかわしたり、仲のいい友だちがあなたの話で大笑いするのを見たり。Wi-Fiネットワークを経由したiPhone 4同士でのビデオ通話は、特別な設定もソフトウェアも一切不要1。箱から出したら、すぐに使えます。かけるのがこんなに楽しくなる電話、他にありますか?

 2つのカメラ。2つの視点。
 iPhone 4にはカメラが2つ、ついています。まず、あなたの表情をしっかりとらえるフロントカメラ。もうひとつは、あなたの目の前にあるものを映しだすバックカメラです。FaceTimeでは、ビデオ通話中いつでも、ボタンをタップするだけで前後のカメラを自由に切り替えることができます。

 Retinaディスプレイ
 iPhone 4のRetinaディスプレイは、最もシャープで、最も鮮やかで、最も解像度の高い携帯電話のスクリーンです。ピクセルの数が、一世代前のiPhoneの4倍になりました。ピクセル密度がとても高いので、人間の目ではひとつひとつを識別できないほど。このピクセルが、くっきりとシャープなテキストと、驚くほど鮮烈なグラフィックスを映し出します。

 マルチタスク
 iPhone 4は、マルチタスキングに、まったく新しい方法を採用しました。他社製アプリケーションにも対応し、複数のアプリケーションを一瞬で切り替えることができます。使用中のアプリケーションのパフォーマンスを低下させたり、バッテリーを浪費することはありません2。iPhoneならではの、より賢いマルチタスキングです。

 HDビデオ
 オリジナルムービーも、これからはHD画質で撮りましょう。先進的な背面イルミネーションセンサーとLEDフラッシュを内蔵したiPhone 4なら、十分な明るさがない場所でも鮮明な映像をとらえることができます。新しいiMovieアプリケーションを使えば、撮ったばかりのビデオをそのままiPhone 4で編集でき、Appleがデザインした様々なテーマ、タイトル、トランジションも加えられるので、手のひらの上であっという間に名作が完成します。iMovieアプリケーションはApp Storeでまもなく購入できます。

 5メガピクセルカメラ
 LEDフラッシュのついた新しい5メガピクセルカメラで、より美しく、より精細な写真を撮ることができるようになりました。先進的な背面イルミネーションセンサーも内蔵しているので、十分な明るさがない場所で撮った写真も抜群の仕上がりです。新しく搭載されたフロントカメラを使えば、簡単にセルフポートレートを撮ることもできます。
 
 その他の機能
 アプリケーション用フォルダ:アプリケーションをフォルダに整理すれば、お気に入りのものにすばやくアクセスできます。
 iBooks:無料でダウンロードできるiBooksは、魅力的な機能を持った電子書籍リーダーです。本を探してダウンロードすることもできます。
 ホーム画面:iPhoneの中にあるすべてのものに、ワンタップで簡単にアクセスできます。気分に合わせて壁紙も変えられます。
 iMovie:ビデオを編集し、テーマや音楽を追加し、完成したムービーをみんなと共有しましょう。App Storeでまもなく購入できます。
 電話:ノイズ抑制機能で、お互いの声が、より聴き取りやすくなりました。
 メール:複数のアカウントをまとめて表示する受信ボックスなどの新機能を追加。これまでになくパワフルになりました。
 Safari:最も先進的な携帯電話用のウェブブラウザです。
 iPod:指先で音楽に触れて楽しみましょう。ビデオの再生も色鮮やかです。
 写真:アルバム、イベント、写っている人、撮影した場所ごとに写真を表示します。
 音声コントロール:iPhoneに話しかけるだけで、電話をかけたり曲を再生したりすることができます。
 SMS/MMS:ビデオや写真もメッセージと一緒に送ることができます。
 マップ +コンパス:場所を検索したり、経路を調べたり、いま自分が向いている方角を確認することができます。
 キーボード:スマートなキーボードで、正確かつスピーディに入力できます。
 検索:iPhoneの中でもインターネット上でも、探しているものがすぐに見つかります。
 App Store:200,000以上のアプリケーションが勢ぞろい。さあ、もっといろいろなことをしましょう。
 iTunes Store:世界最大のオンラインエンターテインメントストアでショッピングを。
 アクセシビリティ:iPhone 4には、画面リーダー機能をはじめ、多くのアクセシビリティ機能が搭載されています。(出典:Apple)

 

参考HP Apple「iPhone」 

Apple iPod touch 第3世代 32GB MC008J/A 最新モデル

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巨大草食恐竜(竜脚類)の新種「フクイティタン・ニッポネンシス」

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
 新種の大型竜脚類化石「福井の巨人」
 福井県立恐竜博物館は6月8日、同県勝山市北谷町の手取層群・白亜紀前期(約1億2000万年前)の地層から発掘した大型草食恐竜(竜脚類)の化石について、新属新種であることが判明し、「フクイティタン・ニッポネンシス」(福井の巨人)の学名を付けたと発表した。6月7日付の中国の地質学術誌「アクタ・ジオロジカ・シニカ」(電子版)に論文が掲載された。国内で新種の竜脚類の恐竜化石が発見されたのは初めて。  

 この化石は、同博物館の研究員、柴田正輝さん(35)が2007年に発見した。上腕骨、歯、大腿(だいたい)骨など20点が見つかり、体長約10メートルと推測される。柴田さんと東洋一・同館特別館長の共同研究で、尾椎(びつい)の関節部分の形が、尾の先端まで同じ、前脚部分にあたる中手骨が長い−−などの特徴から、中国やモンゴルなどで発見されたティタノサウルス形類とも異なる新種と判明した。

 同博物館は、7月9日から始まる開館10周年特別展に合わせ、実物化石の一部を公開する。(毎日新聞 2010年6月8日)

 「フクイティタン・ニッポネンシス」
 2007年の第3次恐竜化石発掘調査で発見された大型の恐竜化石に、分類上の戸籍といえる学名がつけられた。

 学名はフクイティタン・ニッポネンシス(Fukuititan nipponensis)、「日本産の福井巨人」という意味。中国の地質学専門誌である地質学報(英語版)の第84巻第3号に掲載され、学名として有効になった。これで竜脚類では日本初の、学名がつけられた恐竜となった。

 ただ残念ながら発見部位が少ないため、フクイティタンの全体像についてはいまだ謎のままである。今後の発掘調査での発見に期待したい。

 フクイティタンは、ティタノサウルス形類の新しい一種で、細長く非対称の歯冠の頬側に弱い溝があり舌側に凹みが無く、頸椎に茎状の上突起があり、上腕骨の近位部の幅が長さの約32%、中手骨が長く橈骨(とうこつ)の約48%、坐骨の先端がやや広がっていることが他のティタノサウルス形類とは異なる特徴である。

 発見された部位が比較的少ないため全長の推定は難しいが、カマラサウルスなどと比較すると全長10m 前後と推定される。また、分類学的位置についても発見部位が少ないため明確ではないが、中国遼寧省産のボレアロサウルスに尾椎の特徴が類似していること等原始的なティタノサウルス形類と思われる。

 今回の発見は、我が国で最初に学名がつけられた竜脚類であり、またティタノサウルス形類のアジア地域における分布が従来の知見より広範囲にわたっていたことが明らかになった。(2010年6月8日 福井県立恐竜博物館)

 ティタノサウルスとは何か?
 ティタノサウルス(Titanosaurus)は中生代白亜紀前期にインド、マダガスカル、南米に生息していた竜脚類恐竜である。全長18メートル。ティタノサウルス類の1属である。その名はギリシア神話の巨神、「ティーターン」に由来する(但し、竜脚類としては大型ではない)。表記によっては「チタノサウルス」、あるいは英語式に「タイタノサウルス」とされることもある。

 発見されたのは胴体後部の椎骨及び肋骨の部分骨格のみであり、詳しい形態は判明していない。近縁の属からの推定では、おそらくは体長12 - 19m程で四肢は短く、背中に皮骨からなる装甲を持っていたと推定されている。

 竜脚類とは何か?
 竜脚類とは、ディプロドクス、アパトサウルス、ブラキオサウルスなどに代表される長い頸を持った非常に体の大きい草食恐竜の分類群でありる。アパトサウルスの別名であるブロントサウルス(雷トカゲの意味)にちなみカミナリ竜と呼ばれることもある。中生代ジュラ紀前期から白亜紀後期。

 恐竜時代の極めて早い段階に発生し、ジュラ紀後期に全盛期を迎えた。この時期全長30メートル超級の超大型種が現われている。

 しかし白亜紀に入ると北半球では鳥盤類の新しいタイプの草食恐竜が台頭し、入れ替わるように竜脚類は衰退し、一部の地域では一旦は絶滅した。

しかし南半球ではティタノサウルス類が繁栄を続け、多様な進化を遂げた。中には北半球に再進出したものもある。

 恐竜時代の早い段階から出現、巨大化し、その終末まで繁栄した稀有なグループである。 (出典:Wikipedia)
 

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