サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2010年09月

ライブドアの第一期(2010年度)奨学金受給者として選定されました!

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祝!ライブドアの第一期(2010年度)奨学金受給者として選定されました。

 いつも、ご愛読ありがとうございます!ブログというと、有名人の日記や、一般の方の日記、何かの商品の紹介といったものが多いな…と思っていました。それはそれで役に立つのですが、もっと、世の中に役立つ情報を発信したいと思って、自分の大好きな自然科学について、コツコツと調べながら書いていました。

 今回、ライブドアさんが、ブログを通じて世の中に役立つ情報を発信したい方を応援する「第一期ブログ奨学生」を募集していました。奨学生の主旨が私の目指すものに合っていたので応募しました。

 コツコツ続けていたものが、認められて嬉しいです。大学とか博士とか偉い人になると肩書きがじゃまして、間違ったことが書けない面もあります。その点、間違いはあっても自由に発信できるブログにはプラス面がたくさんあります。そこにはまだまだブログの可能性があるのではないでしょうか?

 これからも、失敗を恐れず、日常生活に潜む科学の謎に、素人の視点で挑戦し続けたいと思います!

 今回、ライブドアさんの要請で引っ越してきました。これから応援お願いします。

 ライブドア奨学金(第一期2010年度)の発表ページはこちらです。 → http://scholarship.livedoor.com/recipient01.html 

宇宙の高度はどのくらい?ヴァージン・ギャラクティック社「スペースシップ」

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 本格的な宇宙旅行時代の幕開け
 ボーイング社は、米宇宙旅行会社スペースアドベンチャーズと提携。米航空宇宙局(NASA)の計画の下で7人乗り宇宙船「CST-100」を提供する。同宇宙船は2015年までに完成予定で、宇宙旅行は国際宇宙ステーション(ISS)を訪問するものになる見通し。販売や企画はスペースアドベンチャーズが担当する。

 ボーイング社の宇宙旅行は、国際宇宙ステーションにいけるのが魅力である。しかし、お値段のほうが、約4000万ドル(約34億円)かかるソユーズに対し「競争力のある価格」としている。ちょっと一般庶民には手が出そうにない。

 一方、2011年には民間企業「ヴァージン・ギャラクティック社」による宇宙旅行が始まる。お値段は20万ドルを予定しているという。1ドル100円としても、2000万円!これなら一般庶民も、頑張れば可能な金額になった。

 しかし、ギャラクテック社の宇宙船は、白く流線型で格好はよいが、あまりにも華奢だ。スペースシップ(宇宙船)というより飛行機である。こんなに小さいシステムで、本当に宇宙に行けるのかどうか心配になる。また、高度110kmまで上昇するというが、宇宙とはいったいどのぐらいの高さから、宇宙というのだろう?


SpaceShip
 

 「Ansari X Prize」受賞
 まず、ギャラクテック社の宇宙船「スペースシップ」であるが、「スペースシップワン」の弾道飛行により「Ansari X Prize」に勝利し、賞金1000万ドルを獲得したスケールド・コンポジッツ社の技術提供を受けている。

 Ansari X Prize(アンサリ・エックスプライズ)は、X PRIZE Foundation(エックスプライズ財団)によって運営され、民間による最初の有人弾道宇宙飛行を競うコンテストの名称である。

 世界中の各地から26チームが参加して行われたコンテストの結果は、2004年10月4日(米国時間)に規定の条件を最初にクリアして高度100kmの有人宇宙飛行に初成功したスペースシップワン (SpaceShipOne) が賞金の1,000万ドルを獲得した。

 このコンテストの条件とは、 1.高度100 km以上に到達すること。 2.乗員3名(操縦者1名と乗員2名分のバラスト)相当を打ち上げること。 3.2週間以内に同一機体を再使用し、飛行を行うこと。…であった。

 ライト兄弟の初飛行から100年
 それまでの宇宙開発は、すべて国家計画の一環であり、国家予算を使って行われていたものである。事実、世界初の人工衛星、初の有人宇宙飛行、初の有人月着陸、いずれも国家の強力な主導のもとで行われた。しかしながら、航空宇宙史を振り返ると、ライト兄弟の初飛行、リンドバーグの大西洋無着陸横断などの大記録は民間・個人によって達成されたものであった。

 スペースシップワンが達成した成果はしばしばこれらに匹敵する成功として評価されている。史上初の民間による宇宙飛行の栄誉をたたえ、NASAの惑星探査機ニュー・ホライズンズには、スペースシップワンの機体の一部が搭載されて宇宙へと旅立っていった。

 宇宙は上空何km?
 次に空の高さであるが、110km上空は宇宙といえるのだろうか?

 空と宇宙の境は人によって定義が違うが、国際航空連盟では地上から100 kmをカーマン・ラインとして、宇宙空間と大気圏の境界線と定義している。

 通常の商用航空機がいつも飛んでいる最高高度は約10km~13kmの成層圏。一方、航空機の飛行高度の記録としては約29Kmが最高のようだ。プロペラ機でも24Kmの高度飛行が記録されたと報告されている。30Km以上でも飛行機で飛ぶことは可能だが、今のところロケットを除くとそういう記録はない。

 一方、人工衛星の場合、打ち上げ後の初期高度が大気圏外(実用上は概ね数100km以上)で、円軌道または楕円軌道を描く場合ということになる。それ以下では大気圏で空気があるため、空気抵抗の影響で人工衛星の速度が徐々に落ち、遠心力よりも地球の重力の方が大きくなり段々と地上に落ちてしまう。

 人工衛星の飛行高度による分類は概ね次の通り。1.低軌道 高度 約300~1,500kmの円軌道  2.中軌道 高度 約1,500km~15,000kmの円軌道  3.静止軌道 高度 約35,786kmの円軌道宇宙空間

 地表から100kmを超える地点を宇宙空間と呼称する。近年、宇宙空間の利用が急増しており、国際連合宇宙空間平和利用委員会(COPUOS)の法律小委員会でもより厳密な定義が検討課題になっている。

 地球の大気構造
 ところで、地球の大気構造はどうなっていただろう?
 
正解は、対流圏(0km-9/17km) 成層圏(9/17km-km)中間圏(50km-80km)熱圏(80km-800km)の四層構造である。 熱圏のさらに上部に外気圏をおく場合もある。

 大気は、温度変化を基準にして、鉛直方向に四つの層に区分されている。これを「地球大気の鉛直構造」という。鉛直方向に区分するのは気象現象等を考えやすくするためであり、大気が主に水平方向に運動し1つの層内で循環していること、水平方向に比べて鉛直方向のほうが温度変化が激しいことなどが理由と考えられる。

 対流圏(Troposphere)
 0-9/17km。高度とともに気温が低下。さまざまな気象現象が起こる。赤道付近では17km程度と厚く、極では9km程度と薄い。成層圏との境界は対流圏界面と呼ぶ。
 成層圏(Stratosphere)
 9/17-50km。高度とともに気温が上昇。オゾン層が存在する。中間圏との境界は成層圏界面と呼ぶ。
 中間圏(Mesosphere)
 50-80km。高度とともに気温が低下。熱圏との境界は中間圏界面と呼ぶ。
 熱圏(Thermosphere)
 80-800km。高度とともに気温が上昇。
 成層圏と中間圏をあわせて中層大気(ちゅうそうたいき)とも呼ぶ。熱圏のさらに上部に外気圏をおく場合もある。

 

参考HP Wikipedia「スペースシップワン」 「ヴァージン・ギャラクティック」 

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ボーイング社、宇宙旅行事業に参入!民間人が宇宙へ?夢の時代到来!

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 民間人が夢の宇宙旅行!
 「これは確かに宇宙空間だ…。」ヴァージン・ギャラクティック社のプロモーション動画を見てそう思った。高度110kmでは、宇宙空間で見るときの真っ暗な空、青く丸い地球、そしてすべての物が宙に浮く無重力状態。国際宇宙ステーション(ISS)の画像で見るのと同じ映像を見ることができる。  

 宇宙空間に到達したのは「スペ-スシップツー」という、流線型の美しい、小さな白い飛行機。こんなに小さな飛行機で、どうやって宇宙空間へ到達するのだろう?

 まず、ジェット機「マザーシップ(ホワイトナイト2号)」にて、高度16km付近まで「スペースシップツー」を運び、その後切り離し、ロケットエンジンが点火。音速の3倍のスピードで3.5のGフォースを受け、高度110kmの宇宙空間へ。その後、放物線軌道を描きながら、約4分間の無重力体験、窓の外に広がる宇宙空間と地球の姿を楽しむことができる。その後、グライダーのように滑空して、地球に帰還する。全フライトタイムは約2時間の予定。 

 現在宇宙旅行者を募集中であり、世界で最初の宇宙旅行者100人はファウンダーと呼ばれている。そのうち日本人は平松庚三を含む3名が選ばれている。日本では、クラブツーリズム社が、日本での民間宇宙旅行の販売について、ヴァージン ギャラクティック社と提携している。2011年から、運行開始の予定だ。宇宙旅行はもう夢でなくなった。 

 驚きの映像がこちら → http://omni.way-nifty.com/uchuryokou/2007/03/post_351f.html


SpaceShip
 

  ボーイング社も宇宙旅行事業参入
 米航空宇宙機器大手のボーイングは9月16日、民間宇宙旅行事業に乗り出すと発表した。同事業は英ヴァージン・グループも商業化を目指しているが、業界大手ボーイングが名乗りを上げたことで、本格的な宇宙旅行時代の幕開けが近づいたといえそうだ。

 ボーイングは、米宇宙旅行会社スペースアドベンチャーズと提携。米航空宇宙局(NASA)の計画の下でボーイングが開発を進めている7人乗り宇宙船「CST-100」を提供する計画だ。同宇宙船は2015年までに完成予定で、販売や企画はスペースアドベンチャーズが担当する。

 宇宙旅行は国際宇宙ステーション(ISS)を訪問するものになる見通し。費用や開始時期など詳細は未定。ボーイングのショー副社長は「提携によって、安全で手ごろな価格の宇宙旅行を提供できるだろう」とコメントした。(共同 2010.9.17 09:06産経ニュース)

 日本人最初の宇宙旅行者は?
 国際宇宙ステーション(ISS)の軌道は高度400km。民間人が宇宙船でそこまで行けるとなると、確かにすごい。これまでに、日本の民間人が宇宙旅行することがあったのだろうか?

 1990年12月2日にソビエト連邦のソユーズTM-11に搭乗、宇宙ステーションミールに9日間滞在した秋山豊寛氏は、世界で初めて宇宙空間に到達したジャーナリストであり、日本人初の宇宙旅行を体験した人物である。TBSが宇宙特派員として派遣した彼は、長期間にわたる訓練の後に宇宙へと旅立った。

 予定では、日本人初の宇宙飛行としてJAXAに所属する毛利衛氏が秋山氏より先に宇宙へと旅立つ事となっていた。しかし、1986年1月、チャレンジャー号事故の影響で毛利のフライトが延期され、結果として日本人初の宇宙飛行参加者は、民間人である秋山氏となった。

 民間による宇宙時代の到来?
 民間人が全額自己負担で宇宙旅行に旅立った世界初の例は、スペースアドベンチャーズ社がロシア宇宙局と契約を仲介することで実現したアメリカの大富豪デニス・チトーによるものである。彼は国際宇宙ステーション(ISS)に人員と物資を補給するソユーズの定期便でロシアから旅立ち、2001年4月28日から5月6日までISSに滞在した。それに続き、2002年には南アフリカ共和国の実業家マーク・シャトルワースが宇宙旅行を実現している。

 最近話題になったのは、2005年10月、当時ライブドアの社長だった堀江貴文氏が、個人プロジェクトとして「ジャパン・スペース・ドリーム」を立ち上げることを発表した。このプロジェクトはロシアの宇宙機関NPO Mashinostroyeniaが所有するカプセル型宇宙船「Almaz Capsule」を使用し、事業の運営は米国のExcalibur Almazが行なうことになっていた。

 2003年コロンビア号の事故からも分かるように2000年代においても宇宙開発には危険が伴い、気軽に民間人が宇宙旅行をする時代が来ているとは言い難い。ロシアは国家経済の事情で民間企業にソユーズの座席を売ることで打ち上げ資金を確保している状況であり、「宇宙旅行」に消極的なアメリカ航空宇宙局も、コロンビア号の事故以来ソユーズにISSの維持に必要な物資の輸送を頼っていることから、こうした宇宙開発の冷え込みが皮肉なことに宇宙旅行を実現させている側面もある。(Wikipedia)

 

参考HP Wikipedia「宇宙旅行」「ヴァージン・ギャラクティック」 ・クラブツーリズム「宇宙旅行のご案内 

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清浄、ミネラル豊富、メタボにも効果!「海洋深層水」とは何か?

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 富山県入善町
 富山県下新川郡入善町は、富山県の東部にある。北アルプスの大パノラマを背景に、黒部川がつくった広大な扇状地の上にあり、豊富な地下水を利用した広大な田園が広がっている。家内の実家があるのでたびたび訪れるが、空気と水のおいしい町だ。

 ここの海岸には、全国でも珍しい、海洋深層水の取水所がある。ミネラルを多く含み、健康によいとされる海洋深層水が、地元の人なら基本使用料100㍑まで200円で、町外の人でも300円で購入できる。海洋深層水は低温で、雑菌が少なくクリーンなので、そのまま家庭で利用できる。

 利用法としては、塩分として料理に利用すれば、ミネラル補給にもなり、味がまろやかになる。浅漬けをつくったり、ご飯を炊くときに、海洋深層水を少し入れる。(水に対して1/5程度)もちもちとした食感になる。

 海洋深層水をお風呂に入れたり、肌に塗布すれば、美容、アトピー性皮膚炎の症状改善に効果があるといわれている。飲用には、水に5倍くらいに薄めて利用する。

 このように、入善町で海洋深層水が取水できるのは、富山湾が急に深くなる、独特の海底地形を有しているか。取水所から富山湾の水深384mに設置されている取水口までの距離が3,308mと比較的近く、取水しやすい。

 海洋深層水はメタボに効く?
 富山県衛生研究所と富山大大学院医学薬学研究部が、海洋深層水を使ったメタボリック症候群対策の研究を、9月6日から行うことになった。

 研究は、深層水で行う運動が、水道水よりメタボ対策に効果的かどうかを調べるのが目的。2008年度から始まり、過去2回の調査では水道水より、血圧低下を促すホルモンが増えるなどの成果が出ている。

 ただ、被験者が2回とも数人程度と少なかったことから、今年度は公募で集まった20~70歳代の男女85人に約3か月間調査し、効果の裏付けを進める。

 被験者は、滑川市の海洋深層水体験施設「タラソピア」のプールで週1回以上、歩行などをしてもらい、3か月後に血圧や酸素消費量などを測定。8月30日~今月5日までの事前調査時と比較する。

 県衛生研究所は「継続的、長期的なデータ収集で、研究の精度を向上させたい」としている。(2010年9月6日10時16分  読売新聞)

 海洋深層水とは何か?
 健康によいとされる、海洋深層水とはそもそも何だろう?そして何がよいのだろう?

 海洋深層水(deep ocean water:DOW)または単に深層水とは、深度200メートル以深の深海に分布する、表層とは違った物理的・化学的特徴を持つ海水のことである。よって、海水の95%以上は海洋深層水にあたると言える。これは産業利用上の定義であり、今回はこれについて説明する。
 
 海洋深層水のよさは3つある。それは普通の水と違って、清浄性が高い、無機栄養塩類が豊富、低温安定性がある…ということである。

 清浄性
 人間の排水で汚染された河川水の影響を受けないため、化学物質による汚染がない。また、太陽光が届かないためプランクトン等が成育しないので、有害な雑菌等も表層水の千分の一以下と少ないことが特徴である。このため、深層水は表層水に比べて細菌学的にも化学的にもはるかに清浄である。

 無機栄養塩類が豊富
 表層水に比べて、植物プランクトンの成長に必要な無機栄養塩類(NO3-ショウ酸態窒素、PO4-リン酸態リン、Si ケイ素)が豊富である。これは海洋深層水中の植物プランクトンが少ないために、表層から沈降してくる魚類の死骸が分解されて生じた無機栄養塩類が消費されずに残っているためである。

 低温安定性
 水温をはじめ含まれる成分が年間を通して一定であり、水質が安定しているという特徴がある。

 海洋深層水は、表層水との混合がおこなわれないため溶存酸素量が少ない。ただし、日本海固有水は太平洋側の海洋深層水とその成り立ち方が異なるため、溶存酸素量が表層水とほとんど同じであることが特徴である。

 なお、深層水が特定の海域で表層へ上昇する(湧昇)ことがあるが、豊富な無機栄養塩類によりプランクトンが豊富に発生するため、非常に生物生産性の高い海域となり好漁場となる。

 日本国内の海洋深層水
 日本国内の取水施設は11都道県19施設あるが、取水施設の整備コスト面では陸地から急激に深くなる海底地形の方が取水管の設置距離が短くなり初期投資コスト面で有利になることから、取水地は島(新潟県佐渡島、沖縄県久米島、鹿児島県甑島)や半島の先端(高知県室戸、神奈川県三浦、北海道羅臼)に設置される場合が多い。

 例外としては、3千メートル級の立山連峰からの急峻地形が海底1千メートルまで続いている、富山湾に面した富山県滑川市や同入善町、同じく急峻地形の駿河湾に面した焼津市が平野部に立地している。

 これらの立地条件は、企業や一般人が取水施設を利用しやすい都市部が後背地としてあるかないか、交通インフラへのアクセスの良否による製造した深層水製品の消費地への輸送コストの増減といった事柄に影響することから、深層水の産業利用の成否を握ることになると思われる。

 海洋深層水の種類
 海洋深層水利用として販売されている飲料水は、海水淡水化プラント(電気透析やRO膜)により塩分を取り除き、主にそのミネラル分を利用して製造されている。その製造方法は主に次の3種類に分けられる。

 1.海洋深層水から塩分を取り除きミネラル分を濃縮した上で、陸水に添加し商品化したもの。
 2.単純に塩分だけを取り除き、商品化したもの。
 3.ニガリ成分だけを取りだし原料とし、陸水に添加したもの。

1.の製法により製造される製品は、ダイエット、スポーツ後のミネラル分補給、コーヒー・紅茶の飲用など目的に合わせてミネラル分を調整した製品作りが可能である。富山県の企業では、目的別に5種類の硬度の製品を開発・販売している。

 

参考HP Wikipedia「海洋深層水」・海洋深層水パーク「DeepSeaWater 

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食事の前の水2杯で減量効果!ただし飲み過ぎると「水中毒」も?

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 食事の前に水、コップ2杯で減量効果  
 米バージニア工科大のブレンダ・デービー博士らのチームの臨床試験で、食事の前に水をコップ2杯飲むだけで、減量に効果があることが、わかった。水でやや満腹を感じ、カロリーが高い料理をあまり食べたくなくなるためで、手軽で安価にやせられるかもしれず注目されそうだ。  

 8月26日までボストンで開かれた米化学会での発表によると、チームは55~75歳の48人を二つのグループに分け、一方のグループには1日3回の食事前にコップ2杯(約470cc)の水を飲んでもらった。

 両グループとも、食事制限による12週間の減量プログラムに参加。終了後、食前に水を飲み続けたグループは7キロ減量したが、水を飲まなかったグループの減量は5キロだった。

Water

  これまでの研究で、中高年が食前に水をコップ2杯飲むと、食事によるエネルギー摂取が75~90キロカロリー減ることが知られていたが、チームは「水を飲む量を増やすと減量に効果があることが初めてはっきりした」としている。

 チームによると、食前に飲むのは水でなくてもいいが、砂糖がかなり含まれるジュースなどは勧めていない。また水の飲み過ぎで、まれに「水中毒」が起きることにも注意が必要、としている。 (asahi.com 2010年8月31日)

 水中毒とは何か?
 この話を聞いて「ダイエットに水が効く!」といって、水を飲みすぎると「水中毒」になることもあるという。「水中毒」とは何だろうか?

 水中毒(Water Intoxication)とは過剰の水分摂取により生じる低ナトリウム血症を起こす中毒症状である。

 原因は、人間の腎臓が持つ最大の利尿速度が16ml/ 分であり、これを超える速度で水分を摂取すると体内の水分過剰で細胞が膨化し、低ナトリウム血症を引き起こすところにある。

 血液中のナトリウムイオン濃度の低下に伴い以下のような症状が生じる。
130mEq/L - 軽度の疲労感
120mEq/L - 頭痛、嘔吐、精神症状
110mEq/L - 性格変化や痙攣、昏睡
100mEq/L - 神経の伝達が阻害され呼吸困難などで死亡!

 ナトリウムは重要な栄養素
 ナトリウムは、このように体に必要な栄養素の一つである。何という栄養素だろうか?

 正解は、無機質。無機質は糖質、脂質、蛋白質、ビタミンと並び五大栄養素の一つとして数えられる。

 厚生労働省によると、無機質は12成分(亜鉛・カリウム・カルシウム・クロム・セレン・鉄・銅・ナトリウム・マグネシウム・マンガン・ヨウ素・リン)が示されており、食品の栄養表示基準となっている。

 無機質は、動物の種類や性別、成長段階によって必要な種類や量は異なる。また、欠乏症だけでなく過剰症も起こしうるので、ただ「多めに摂ればよい」というものでもない。

 水中毒の実際例
 ニューヨークタイムズによると、実際に水中毒で亡くなった人もいる。7.6リットルの水をトイレに行かずに飲み干した28歳の女性が翌日に死亡し、検死の結果、水中毒であることが判った。

 また、米紙ロサンゼルス・タイムズにおいては、2002年のマラソン大会で、マラソン後に水を大量に摂取して死亡した人の事例があり、それを機に危険性が知られてきた。

 それだけではない、下痢などで激しい脱水症状を起こした時に、スポーツドリンクを大量に与えると、特に乳幼児において、水中毒を惹起することがある。これは、病的脱水時の水補給には一般的なスポーツドリンクではナトリウム濃度が低すぎ、低ナトリウム血症となることが原因である。病的な脱水時には経口補水塩を用いるべきである。一般的なスポーツドリンクで10~20mEq/L しかない。

 

参考HP Wikipedia「水中毒」「無機質」 

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2010年ノーベル賞有力候補者!北川進教授の「多孔性配位高分子」とは?

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  2008年日本人ノーベル賞受賞者
 今年も10月4日、ノーベル賞が発表される。2008年の受賞者を思い出す。この年日本人が4人も受賞した。一昨年、2008年の日本人受賞者は誰だったでしょう?

 正解は、ノーベル物理学賞の南部氏、小林氏、益川氏、ノーベル化学賞の下村氏である。受賞研究は南部氏は「自発的対称性の破れ」小林氏益川氏は「CP対称性の破れ」下村氏は「緑色蛍光タンパク質(GFP)」であった。

 日本人ノーベル賞候補者
 さて昨年、日本人受賞者は残念ながらいなかったが、今年も候補者はたくさんいる。2009年ラスカー賞「iPS細胞」の山中伸弥氏、そして、MRIの発明者小川誠二氏。2008年ラスカー賞、2006年日本国際賞を受賞した遠藤章氏の抗コレステロール薬「スタチンの研究」。2005年日本国際賞受賞の竹下雅俊氏の「細胞の接着分子カドヘリン研究」論文の引用数では世界一の審良静男氏の「免疫受容体の研究」がある。

 物理学のベンジャミン・フランクリン・メダル受賞を受賞したのは、1999年受賞の外村彰氏の「ホログラフィー電子顕微鏡の開発」。2002年受賞の飯島澄男氏の「カーボン・ナノチューブの発見」。2002年受賞の中村修二氏の「青色発光ダイオードの開発」。

 化学賞では、日本国際賞2004年受賞の本多健一氏と藤嶋昭氏の水の光分解反応の発見がある。飯島澄男氏の「カーボン・ナノチューブの発見」や中村修二氏の「青色発光ダイオードの開発」も新素材ということで化学賞で評価されてもおかしくない。(参考:朝日新聞2008.10.3 「出るか日本人受賞者」)

Kitagawa
 
 学術論文の引用数で有力な2人の日本人
 米国に本拠を置く学術情報サービス会社トムソン・ロイターは21日、10月上旬に発表される今年のノーベル賞の自然科学系3賞と経済学賞の有力候補として、3人の日本人研究者を含む21人を発表した。

 医学・生理学賞(4日発表)の候補としては、iPS細胞(人工多能性幹細胞)を世界で初めて作製した山中伸弥・京都大教授を挙げた。化学賞(6日発表)では、有機物と金属を組みあわせた多孔性材料を研究している北川進・京都大教授を選んだ。

 経済学賞(11日発表)には、経済モデルを構築した清滝信宏・米プリンストン大教授を候補に挙げた。

 同社は、学術論文の被引用数などをもとに、ノーベル賞の有力候補を選んでいる。(ashicom 2010年9月21日)

 北川進・京都大学教授とは?
 「iPS細胞」の山中教授は、おなじみだが北川進・京都大学教授については知らない方もいらしゃるかもしれない。

 北川 進・京都大学教授は、現在56歳。昭和49年3月に京都大学工学部石油化学科を卒業された。そのまま京都大学で学ばれ、昭和54年3月、京都大学大学院工学研究科石油化学専攻博士課程修了し、工学博士になられた。 昭和54年からは、近畿大学、東京都立大学で研究を続け、平成10年6月には、京都大学にもどられ、現在は京都大学物質-細胞統合システム拠点 副拠点長として活躍されている。
 
 集積型金属錯体
 1980年代、配位結合を用いて遷移金属イオンを連結し、多様な集積型金属錯体を合成する分野において、銅イオンを始めとする各種金属元素、酸化状態の集積型金属錯体にいち早く注目し研究を進めた(Inorg. Chem., 1981, 1982, 1984)。

 特に、1価銅オレフィン錯体の合成反応を開発し、1、4ーシクロオクタジェンの2成分錯体を始めとする多くの銅オレフィン錯体を単離して、1価銅とオレフィンとの結合の性質を明らかにした研究(Inorg. Chem., 1986)は、植物のエチレン受容体が、1価銅のような低原子価金属である可能性を示す研究として、生物化学者からも高い評価を受けた。エチレンは植物ホルモンの一種で植物自身がつくり出すしくみを解く鍵になる研究である。

 多孔性物質のデザイン
 多孔性物質というと活性炭や、中空糸膜などには多数の穴があいており、この穴にさまざまな汚れや細菌が吸着されるので、浄水器などではよく使われている。

 だが、この穴の大きさはまちまちで、物質であれば何でも吸着してしまう。物質を分けて取り除くというようなことはできなかった。多孔性物質を分子レベルまで、構造をデザインし、特定の物質を目的に、しかも大量に集めることを可能にしたのが、北川教授の研究である。  

 1990年代、集積型金属錯体固体が持つ多様なナノ細孔空間を、機能空間として利用する立場から、配位子の形、サイズ、官能基を自在に設計し、金属イオンとの配位結合を3次元的に制御したナノ細孔構造を構築する研究を進めた(Dalton Trans, 1991 ; Inorg. Chem., 1992 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1994)。

 1997年、世界に先駆けて高温で安定な、さね継ぎ構造、相互貫入構造、ピラードレイヤー構造、3次元グリッド構造を持つチャンネル空間を実現した。これは、「錯体固体はゲスト分子を除くと無機物に比べてもろく、吸着、反応などの機能場として適さない」とみなされていた定説をくつがえすものであった。

 多孔性配位高分子(多孔性金属錯体)
 こうした知見に基づき、世界で初めて、錯体系による常温、高圧でのメタンの大量吸蔵能をもつことを実証した(Angew. Chem. Int. Ed., 1997)。この成果は、吸着材料や新しい触媒につながる成果として期待されている。

 その後、多孔性配位高分子が高い結晶性を有する点に着目し、合成の段階で用いる金属イオンの配位ジオメトリーや置換基に規則的かつ高密度な化学修飾を施す研究を進め先駆的な成果を上げている。

 2002年には、多孔性配位高分子の内部空間に酸素分子を1 次元に配列させることに成功し、X 線回折によるin-situ測定によって1 次元酸素分子構造を直接観察した(Science, 2002)。また、細孔表面における塩基性官能基の配置を工夫し、アセチレン分子を2 重の水素結合によって安定した状態でトラップする手法を提案し、細孔内部のアセチレン分子は通常の爆発限界の200 倍以上もの密度で濃縮可能である事を実証した(Nature, 2005)。

 さらに、2 種類の細孔を持ち、0.01nm単位で細孔サイズを制御できる多孔性配位高分子の合成(Nature Materials, 2007)に成功するなど、現在、多孔性物質分野で先導的な役割を果たしている。

 

参考HP JST「北川統合細孔プロジェクト」 ・京都大学「山中グループiPS細胞研究所

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山中 伸弥,畑中 正一
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中国漁船衝突事件!中国の切り札「レアアース」とは何か?

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 なぜ?はやすぎる中国人船長の釈放
 沖縄・尖閣諸島沖の日本領海内での中国漁船衝突事件で、那覇地検は25日未明、公務執行妨害容疑で逮捕、拘置していた中国人船長を釈放した。

 同地検は「捜査を継続した場合のわが国国民への影響や今後の日中関係を考慮すると、捜査継続は相当ではないと判断した」と述べたという。

 また、同地検の決定を受けて仙谷由人官房長官は「那覇地検の判断を了としている」と述べた。

 これに対し、自民・安倍晋三議員は「誰が見たって、中国のさまざまな圧力に対して、政府がそれに屈した。明らかじゃないですか。これは間違いなく、間違ったサインを中国に送ることになってしまいます」と述べた。

 みんなの党の渡辺代表は「ここまで明白な外交的敗北で解決するというのは、開いた口がふさがらない。腰砕け釈放をやってしまった。これは説明責任の中で映像を公開すべきだと思います」と述べた。(FNN ニュース)


RareEarth
 

 中国の圧力とは?
 中国の圧力に屈した形になった今回の事件、中国はどんな圧力をかけてきたのだろうか?
 
 異例な形で船長の釈放を決めた日本に対し、中国は「レアアースの輸出停止」や「観光客の日本訪問の自粛」などさまざまなカードで揺さぶりをかけている。

 その他には、(1)東シナ海ガス田の共同開発交渉を無期限延期もしくは中止 (2)中国が円を買い進めることによる円高促進 (3)日中環境保護協力協定の停止 (4)戦闘能力のある漁船の尖閣海域への定期派遣 (5)尖閣海域での軍事訓練-など。

 もちろん、毎度おなじみの「日本製品ボイコット」も可能性がある。予断を許さない状況が続きそうだ。ところで、今回話題になったレアアースとは何だろう?

 レアアースとは?
 レアアースとは、地球上全体でも量が少ない、希土類元素のこと。希土類元素(rare earth elements)は、スカンジウム 21Sc、イットリウム 39Y、ランタン 57La からルテチウム 71Lu までの17元素からなるグループである(元素記号の左下は原子番号)。周期表で表すと、第3族のうち(第4周期から)第6周期までの元素である。

 これらの元素は化学的性質が互いによく似ている。性質を若干異にするスカンジウムおよび天然に存在しないプロメチウム以外の元素は、ゼノタイムやイオン吸着鉱などの同じ鉱石中に相伴って産出し、単独で分離することが難しい。そのため、混合物であるミッシュメタルとして利用されることも多い。

 金や銀などの貴金属に比べて地殻に存在する割合は多いが、単独の元素を分離精製することが難しいため、2007年の現在でも「Rare=まれ」な元素である。

 産出量の90%が中国産
 中国(チベット)が世界の産出量の90%以上を占めており、その他の産地もインド、オーストラリア、ブラジルなどに偏在している。日本は世界需要の約半分を占めるが、大部分を中国からの輸入品である風化花崗岩に頼っている。

 最近の中国の経済成長によって中国からの輸出が減少しており、世界的な需給バランスの逼迫(ひっぱく)が懸念されている。

 最近の研究で日本国内のマンガン鉱床に花崗岩を上回る割合で希土類元素が含有されていることが判明し、現状打破の新たな資源として注目されている。また、火力発電所等の集塵機で回収される石炭や石油の灰にも含まれているため、今後の利用促進が期待される。

 また、海底のマンガン団塊やコバルトクラスト、熱水鉱床等の海洋資源も供給源として期待される。

 近代科学技術に欠かせない
 米国ではカリフォルニアの鉱床で希土類元素採掘が再開される見込みがある。ジスプロシウム(Dy)やテルビウム(Tb)の中重希土類は、これらを多く含むイオン吸着鉱が中国でしか産出しない。

 今後、需要が増加すると見られるハイブリッドカーや電気自動車用の高出力モーターの磁石にネオジム(Nd)とジスプロシウム(Dy)の添加で保磁力が高まるため、不足が懸念される。

 中土類の産生が期待されるカナダのThor Lake鉱山の稼動開始が2010–2011年であり、少なくともそれまでは、中国に依存する体制が続く。

 水素吸蔵合金、二次電池原料、光学ガラス、強力な希土類磁石、蛍光体、研磨材などの材料となる。マグネシウム合金に微量添加することで機械的特性を向上する。 使用後のリサイクルとして、乾溜ガス化燃焼等で有機質を熱分解し、レアアースを回収する方法がある。

 

参考HP Wikipedia「レアアース」 ・金属資源情報センター「レアアース需給状況

世界新資源戦争――中国、ロシアが狙う新・覇権
宮崎 正弘
阪急コミュニケーションズ

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図解 世界資源マップ―地球規模での争奪戦が始まった!
資源問題研究会
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温暖化で水没の危機「ツバル」を、星の砂で救う?気の遠くなる話

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 猛暑でも「エチゼンクラゲ」は減少
 地球温暖化による、海水温の上昇の影響は、海洋でもさまざまな現象をもたらしている。  

 2002年以降、ほぼ毎年のように起きていた、エチゼンクラゲの大発生。今年は極めて少ないことが、水産総合研究センターの調査で分かった。広島大の上真一教授らが、6~8月に東シナ海で行った目視調査や網による調査のデータを分析。日中を結ぶフェリーを使って7月に行った中国沖の目視調査でも、生息密度が昨年の千分の1以下だった。

 「個体数の多い海域でさえ、生息密度は昨年の10分の1から100分の1程度。今年は日本の沿岸で大量に漁網に入ることはないだろう」としている。

 この原因は意外にも、中国大陸沖で春先の4~5月にかけて、水温が例年より1度ほど低かったからだそうで、この夏の猛暑は発生量に影響していないと専門家はみている。

 ただ、エチゼンクラゲの親が生きられる期間は1年弱だが、細胞の塊である「ポドシスト」という状態では、海底で何年間も休眠できることが、近年の研究で分かってきた。今年は今年、来年はどうなるかはわからない。(asahi.com 2010年9月6日)

Tuvalu

 水没危機ツバルを、星砂で救う?
 一方、地球温暖化で水没の危機にあるツバル共和国。この島国を、小さな「星砂」で救う試みを、東京大の茅根創教授や国立環境研究所などが南太平洋のツバルで始めた。コンクリートの防潮堤をつくるのではなく、生物が陸地をつくる力を生かして水没を防ごうという計画だ。

 地球温暖化による海面上昇で将来、水没の恐れがある島を、サンゴ礁の島は、サンゴのかけらや貝殻などが積み重なって陸地ができ、維持されている。石灰質の殻をつくる有孔虫の一種で、星のような形のホシズナ(星砂)も、大量に打ち上げられて砂浜になり、陸地づくりに大きな役割を果たしている。

 有孔虫はアメーバに近い原生動物の一種。ホシズナは直径1~2ミリで、沖縄でもよくみられる。

 環境省が東京大に委託して行った調査によると、ツバルでは島を構成する堆積(たいせき)物に占める有孔虫の割合が多く、全体の5~7割だった。ところが、近年は人口が増え、市街地に近い海では水質悪化が原因とみられる有孔虫の減少が目立つようになった。このまま減り続ければ、陸地を作る能力が衰え、水没の危機がさらに高まる恐れがある。

 計画では、水槽で有孔虫を効果的に増やして海に戻す。研究チームは昨秋、日本の陸上水槽で有孔虫を飼育する予備実験を開始。今年4月に、ツバルに有孔虫の増殖を行う実験施設をつくった。

 ツバルでは現在、長さ5メートルの水槽四つで、現地で生息するホシズナなど3種の有孔虫(直径1~5ミリ程度)を、計約10万匹飼育している。ホシズナの場合、1匹から数百匹に増える能力があるといい、水流など大量増殖に向けて最適な飼育条件を調べる。

 茅根教授は「ツバルでの試みが成功すれば、モルディブなど、水没の危機にあるほかの島国でも役立てたい」と話している。(asahi.com 2010年9月6日)

 星の砂(有孔虫)とは何か?
 星形のちっぽけな、砂「星の砂」であるが、アメーバのような原生生物「有孔虫」の殻をこう呼んでいる。古生代の化石「フズリナ」もこのなかまであり、大きなものは19cmもあった。化石としておなじみだが、現在も世界中の海に生息する。

 現生の有孔虫は基本的に海産だが、淡水中や土壌中にも見られる。海では浅い海底の、海藻の根本などに付着して生活しており、例えば沖縄土産で有名な星の砂は有孔虫の一種ホシズナ(Baculogypsina sphaerulata)の殻であるが、そのような場所を探せば生きたものを見つけることができる。

 ちなみに「太陽の砂」とも呼ばれる、突起の先端が丸みを帯びた星砂は Calcarina 属の有孔虫である。さらに深海堆積物表層にも有孔虫が多数生息していることがわかっている。この様な、海底に暮らすものを底生有孔虫(Benthic foraminifera)といい、現生のほとんどの有孔虫が相当する。

 星の砂はサンゴに次ぐ「CO2吸収源」
 星の砂の元となる種の分布は温暖な海域に限られており、星の砂が見られる場所も、西太平洋の熱帯~亜熱帯域など、サンゴ礁が広がる地域に分布する。日本であれば南西諸島、特に沖縄県側に多い。西表島の星砂の浜、竹富島の太陽の砂(Calcarina の比率が高い)などが有名である。日本近海で普通に見られる一方、中央太平洋やハワイ諸島には分布しない。

 サンゴ礁の中でも潮間帯を好み、その分布は水深5m以浅である。特にタイドプールには高密度で生息しており、100cm2あたり4,000~6,000個体に達する事もある。

 星の砂を成す殻は炭酸カルシウムでできており、サンゴとともにサンゴ礁の炭素循環において重要な役割を果たしている。炭酸固定量(この場合は無機炭素としての固定)は700g(800,000個体相当)/m2/年 ほどと見積もられていて、これは造礁サンゴや石灰藻(紅藻の一種)に次ぐ量である。(Wikipedia) 

 

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ツバル―海抜1メートルの島国、その自然と暮らし
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猛暑異変!アメリカシロヒトリは減少・ツマグロヒョウモンは北上

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  「蚊」今年はなぜ少ない?
 今年の猛暑と降水量減という「ダブルパンチ」で今夏の蚊の多くは幼虫の段階で死んでいたらしい。だが、暑さが和らいで雨量が増えれば通常通りに成長するため、これから、かゆさの「体感」が上がりそうだ。蚊を専門に研究している害虫防除技術研究所(千葉県八千代市)は「夏に蚊に刺される機会が少なかった分、秋以降は増えたと感じるはず」と予測している。 

 大阪府立公衆衛生研究所(大阪市東成区)は、蚊が媒介する感染症の調査のため、府内17カ所で蚊を採取し、数や種類を確認した。6月下旬~8月中旬に2週間に1度、夕方から朝にかけて採取した蚊の数は、昨年の2280匹から今年は1939匹へ15%減っていた。

 蚊の増える場所は、路脇の溝や植木鉢の受け皿など…。わずかにたまった水で産卵、成長することができる。今年6~8月の国内の平均気温は平年より約1.6度上昇し、統計を取り始めた1898年以降で最高を記録した。加えて、8月の近畿2府4県の総降水量は平年の54%で水たまりは干上がっていた。そのため成虫になる前に死ぬ場合が多かったようだ。また住宅街に多いアカイエカは暑さに弱く、気温が30度を超える日が続くと死ぬという。 (asahi.com 2010年9月13日)

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 「アメリカシロヒトリ」は半減
 猛暑で有名な群馬県では、街路樹などの葉を食べ、多くの自治体が駆除の対象としている「アメリカシロヒトリ」の幼虫(毛虫)の被害報告が今夏、ほぼ半減していることが分かった。専門家は猛暑で幼虫が発育障害を起こしたと推測しており、暑さは害虫にも大きなダメージを与えたようだ。

 高崎市は、メスの性フェロモンを利用してオスの成虫(ガ)を捕獲する「フェロモントラップ」を市内約100カ所の公園や街路樹に設置している。市によると、今夏、トラップにかかった成虫は、前年の約6割の4141匹(9月6日現在)にとどまった。

 伊勢崎市でも、アメリカシロヒトリによる8月の被害発生報告は11件と前年(21件)に比べ半減。館林市や前橋市の担当者も「集計していないが、防除件数は例年の半分ぐらいだ」と口をそろえる。

 広島大の五味正志教授(生命システム科学)によると、1日の平均気温が27度を超えると幼虫に発育障害が起こり始め、さらに上昇すると致死率が高まるという。五味教授は「降雨や天敵の状況なども考慮しなければならないが、高温により幼虫が小さい段階でダメージを受け、樹木全体に広がるまで成長したものが少なかった可能性が高い」と推測している。

 前橋地方気象台によると、群馬県内では13カ所の観測地点のうち11カ所で今年8月の月平均気温が観測史上最高となり、館林市では8月23、24日に最高気温が全国1位を記録するなどした。(毎日新聞 2010年9月17日)‎

 「ツマグロヒョウモン」が北上
 環境省が全国の市民から情報を集めた生きもの調査で、オレンジ色をしたチョウの「ツマグロヒョウモン」の分布が北に広がっていることが分かった。かつては東海地方から南西諸島が生息域だったが、関東地方に大量に入り込み、定着していた。専門家は気温の上昇傾向が一因とみている。

 環境省生物多様性センターが2008年に始めた「いきものみっけ」調査で確認された。調査は、気候変動が生物の分布に与える影響や、日本の生物多様性の現状を明らかにするのが目的。約30種類の動植物を調べており、これまでに約7万5千件の情報が寄せられている。

 ツマグロヒョウモンについて2009年度に寄せられた858件のデータを、環境省がまとめた専門家による1954~2000年の調査と比較したところ、以前はほとんど発見されなかった東京や神奈川、埼玉で大量に見つかり、北関東にも入り込んでいることが確認された。

 北上を続けるチョウたち
 チョウの分布に詳しい山梨県環境科学研究所の北原正彦・主幹研究員(昆虫生態学)は、今回の調査結果について「ツマグロヒョウモンは1990年代前半まで、関東ではほとんど目にすることがなく、生態系に激変が起きているようだ。詳しい調査を行う必要がある」と話す。

 北上を可能にしている要因として、冬場の気温上昇で越冬しやすくなったことや、都市部でのヒートアイランド現象が考えられる。また、ツマグロヒョウモンの幼虫はパンジーなどスミレ科の植物を食べるため、パンジーの苗の流通も、卵や幼虫を運んで分布の拡大に拍車をかけている可能性があるという。

 チョウの北上現象は、これまでに南方系のナガサキアゲハなどについて、冬場の気温上昇にともなって分布が拡大していることが確認されている。(asahi.com 2010年9月20日)  

 

温暖化に追われる生き物たち―生物多様性からの視点
堂本 暁子,西田 治文,小堀 洋美,及川 武久,岩槻 邦男,リチャード・B. プリマック,森田 恒幸
築地書館

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“不機嫌な”太陽―気候変動のもうひとつのシナリオ
H スベンスマルク,N コールター
恒星社厚生閣

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夢の「AI-House」「AI-Car」も可能?ロボット事業に「キヤノン」参入!

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 キャノンの技術がロボットに!
 キヤノンが自社で培った技術力を生かせると判断し、産業自体の急成長が見込める、ロボット事業に参入することが決まった。

 日本メーカーは薄型テレビなどの分野で韓国勢に押され気味だが、ロボットでは、日本が優位を保つ制御技術などを生かせるとみて、自動車・電機メーカーも続々と参入している。キヤノンの参入で企業間競争が激しくなりそうだ。

 2007年まで8年連続で増収増益を続けてきたキヤノンだが、カメラやプリンター、複写機など主力の精密機器市場の成熟化や世界的な景気後退のあおりを受けて、2008、2009年と2年連続で売上高が落ち込んでおり、新たな成長戦略を築く必要に迫られていた。

 そこで、2011年から始まる新中期経営計画を年内にまとめ、「ロボット」を医療やセキュリティーと並ぶ新規事業の柱に位置付ける。

 デジタルカメラは、周囲の明るさや環境を瞬時に分析して適正な絞りやシャッタースピードを設定する。キヤノンが自社工場向けに作っている産業ロボットに、デジカメの画像認識や情報処理技術を応用すれば人の動作を分析し、介護や緊急時などに対応できるロボットを作ることができると判断した。(2010年9月21日  読売新聞)

AI

 オール電化の次は?
 最近は部屋に入ると、センサーで自動的に照明がついたり、自動で便座が開いたりするのがあたりまえになってきた。

 さらに、今の家は電化が進んでおり、オール電化も珍しくなくなってきた。電磁調理器(IH調理器)で料理を作り、エコキュートでいつでも入浴できる。そして温水を使って床暖房にしたり、食器洗浄機のおかげで、食器も洗う必要がなくなった。

 最近はコンピューター制御で温度調節、や湿度を調節するエアコンもある。トイレの便器に座れば、体重・体脂肪・血圧の測定から、体温、尿検査など、健康チェックをしてくれるシステムも考えられている。

 もちろん、屋根には太陽光発電で、電力も各家で発電・充電するシステムも完備されている。こうして、便利になってくると、これらすべてをまとめて制御してくれる。「AIハウス(人工知能の家)」がほしい。

 夢の「AIーHouse」
 朝になれば、心地よい音楽で自然に目覚めることができる。起きたら「おはようございます」と声が聞こえる。「おはよう」と返事すると、朝のニュースを流してくれたり、あらかじめコンピュータに入力しておいた、今日のスケジュールを話してくれる。

 「テレビ、オン」というとテレビがつき、「カーテン、オープン」というと太陽の光が部屋に差し込む。どうやら、今日もいい天気らしい。トイレにいくと、自動的に健康チェックしてくれる。「まだ、お疲れのようですね。オレンジジュースを飲むと気分がすっきりしますよ。」とアドバイスをくれたりする。

 出かけるときには、自動的に家の照明が消え、「気をつけていってらっしゃいませ」と声がする。「いってきます、家の施錠お願い」と言えば、万が一窓があいていても自動的に戸締りしてくれる。

 外出中、知人から電話があったり、郵便物が届いたり、家に不審者が侵入したり、何か変化があれば、すべてセンサーで検知し、携帯のメールで知らせてくれる。

 暇な時には「テレビげーム」の相手をしてくれたり、簡単な話し相手になってくれる。そんな「コミュニケーション」できる家があっても面白いと思う。

 家にいるロボットというと、人の代わりに掃除や洗濯、子守などの家事をしてくれる、人型のロボットをイメージするが、こういう、コミュニケーションする機能だけを持つ、システムがあってもいい。

 AI(人工知能)とは何か?
 これは、ロボットというより、AI(人工知能)と言ったほうが良いかもしれない。AIはArtificial Intelligence のことで、コンピュータに人間と同様の知能を持たせたものである。2001年のSF映画「A.I」では、「愛情」を持つロボット「デイビット」の開発に成功する。少年型をしたそのロボットは、母親モニカの子マーティンの代わりとして起動する。マーティンは難病で死に瀕していたためだ。しかし、マーティンが奇跡的に回復すると、デイビッドは森に捨てられてしまう...。アメリカの未来版ピノキオ物語である。

 映画「2001年宇宙の旅」に登場するHAL 9000は、時には人間のよき友人となり、時には人類の敵にさえ成り得る存在として描かれる。

 これら作品内で登場する人工知能は完全に人間の替わりとして動作できるものであるが、あくまでプログラムで動作しているにすぎず、人間のような感情を表立って表現するものは稀である。ただし感情表出の表現方法をプログラムに組み込めば、人工知能があたかも感情を持っているように人間に錯覚させることができる。

 「AI-House」「AI-Car」
 日本では、ロボットを動かす、機械部分である「ハード」面で、さまざまな技術が考えられているが、さまざまなセンサーとコンピュータを使って、ロボットに認識・判断・命令を行う、「ソフト」面での技術も優れている。

 人型ロボットというのは、初めは高額なものになりそうだが、ロボットの中身である「AI(人工知能)」だけを実用化するのはいかがだろう。

 今回、デジタルカメラやプリンターなどに使われる「ソフト」に優れた技術を持つ「キャノン」が、ロボット事業に参入することが決まった。

  これを機に、さまざまな企業の優れた、情報認識・情報処理技術を統合して、プログラミングし、将来、人工知能を持った「AI-House」や、人工知能を持った「AI-Car」ができると楽しい。

 

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世界最重量!100キロ運べる二足歩行ロボット「core」開発!

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 まるでロボット?菅総理 
 菅総理は官僚にレクチャーしてもらって「ギリシャのようにならないためには、財政赤字解消が必要だ、だから欧米並に消費税を上げる」というが、赤字は本当に赤字なのだろうか?  

 国は道路や橋、トンネル、ダム、防波堤、港、河岸工事…など、公共建築物を、国民のためにつくってきた。そのためにどんなに便利になったことか…北から南まで、自由に物資は運ばれ、旅を楽しむこともできる。経済効果は計り知れない。これらを資産として計上せず、借金で造った赤字だから、「消費税を上げる」というのは納得できない。

 私の知人も失業中だが、不況対策には新しい産業を興すことだ。子ども手当もよいが、ばらまいたお金を使ってもらわなければ、何の経済効果もない。田中角栄氏だったら、リニア新幹線を軸とした、「新日本列島改造論」を提唱し、国を造りかえることで雇用を生み出すことだろう。そう言えば、首都移転計画はどうなったのだろう?あれも大きな経済効果が期待できる。

core






 













 私は日本の得意な、科学技術系の産業を振興するのがよいと思う。 

 ロボット産業は25年後10倍に!
 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、ロボット産業の市場規模(国内生産量)は2035年には今の10倍を超える9兆7,000億円に達するという予測を公表した。

 現在、ロボット産業は産業用ロボットを中心に年、約7,000億円の市場規模を持つとされている。今回の予測で、最も成長が見込まれたのは、移動支援、清掃、物流支援、介護・福祉など幅広い分野で利用増が期待されるサービス部門。

 2020年の時点ではトップの座はまだ製造分野に譲っているものの、25年には全体の約半分を占めるまで急成長し、35年の時点では約5兆円と2位の製造業、約2兆7,000億円を大きく引き離すと予測された。

 サービス分野、製造分野に続くのは、自動車、家電・住宅設備、建機などに組み込まれるロボテク製品で35年には約1兆6,000億円(全体の約16%)、続いて農林水産分野約5,000億円(同約5%)となっている。(サイエンスポータル 2010年4月26日)

 人と共存、繊細なロボット技術
 ロボットというと、工場の機械の一部というイメージが強いが、25年後には清掃、物流支援、介護・福祉など、人のそばで活躍することが予想されている。固い機械が人の近くで活躍するには、認識能力の優れた、精巧なロボットでなければならない。

 HONDAの「ASIMO」など人に優しい、二足歩行ロボットは出現したが、ASIMOは重たい荷物を運ぶことはできない。やはりロボットは、人のできないことができるから、ロボットなのだ。必要なときにはパワーを発揮し、必要なときには人に対して優しく接する、そういう難しい技術が要求されている。

 そうした技術の一つに足の不自由な高齢者の代わりになる「足」を持つロボットが要求されている。確かに「バリアフリー」は広がっているが、車輪で野山には行けない。地球をそっくり「バリアフリー」に造りかえることはできないからだ。「やはり車輪ではなく足をつくろう!」そう考えた人がいた。

 乗用車ならぬ乗用ロボット
 千葉工業大学、未来ロボット技術研究センターの古田貴之所長(42)は14歳で脊髄の難病にかかり車椅子生活を余儀なくされた。当時「車輪ではなく、足がついていたら」と考えたことが、二足歩行ロボット開発のモチベーションになったという。

 千葉工業大学(千葉県習志野市)では9月16日、約100キロの荷物を運べる二足歩行ロボットの試作機「core」(コア)の開発を発表した。同大は人が乗れる二足歩行ロボットの開発プロジェクトを進めており、その一環。

 コアは下半身だけのロボットで、高さ約2メートル、重さ230キロの大型ロボット。運べる荷物の重さは100kg以上で、世界最大級という。重い荷物を運ぶ性能は、関節を動かす大型モーターシステムと、衝撃を吸収する仕組みの2つを開発して実現した。

 この日は、約100キログラムの重りを運ぶデモンストレーションをした。古田所長は「バリアフリーと言われているが、車輪では野山には行けない。人の声を聞き取り、自動的に人をよけて歩く乗り物を作りたい。14歳から約30年追いかけてきてここまでたどり着いた」と語った。高齢者の足代わりになるロボットの制作が目標だ。(毎日新聞 2010年9月16日)

 ロボット開発で目指すもの
 このように、開発するロボット技術で、ライフイノベーション(高齢者対応の未来の乗り物や人をサポートする福祉機器)と、グリーンイノベーション(自然環境での自在な移動手段)の促進を行う。

 また、ランドマークプロジェクトにより派生する「各種ロボット用部品の実用化・事業化」するのもねらい。「core」を含むプロジェクトの過程で、順次開発される数々の各種ロボット用部品(センサー、モーターおよびその駆動システム、制御用コンピューターユニット等)の実用化と事業化を行う。

 開発する搭乗型二足歩行ロボットは技術のランドマークであり、そこから派生する技術およびロボット用部品を産業界と連携して積極的に実用化・事業化することで、ロボット産業全体の活性化を行う。

 「core」の特徴
 関節駆動ユニット:「core」 に搭載した関節駆動用大型モーターシステムは、大出力ブラシレスモーター(定格1200w 最大3000w シニアカーや電動スクーターのモーターは600w以下)と減速機、電磁ブレーキ、絶対角度センサーから構成される関節駆動ユニットと、モーター制御駆動ユニットから構成されている。まるで人の関節のようにスムーズに動く。

 各要素部品はすべてfuRoで新規に開発されたものである。本システムにより、モーターと電磁ブレーキをハイブリッドに駆使することができ、大型・超重量級である「core」を、安全かつ省エネルギーに制御可能である。

 足部の衝撃吸収機構:新規開発した衝撃吸収機構を両足に装備している。各足の衝撃吸収機構は、独立可動型吸収器4台と並列可動型吸収器1台から構成され、脚着地の際の衝撃力を約80%吸収可能(定点高さ落下試験による測定)であり、機体の安定動作を実現した。

 「core」には片脚6個の関節がついている。重量は230 kg、可搬重量は100 kgである。さまざまなセンサーがついていて、コンピューター制御で統括し動いている。主なセンサーは、ローター軸角度センサー、関節軸絶対角度センサー、ステーター温度センサー、3 相電流センサー、入力電流センサー、入力電圧センサー、インバーター温度センサー、角速度センサー、加速度センサー、足裏タッチセンサー、軸力センサーなど多彩である。


 参考HP 千葉工大プレスリリース「可搬重量世界最大級の大型二足歩行ロボット」・core ホームページ・ 未来ロボット技術研究センターホームページ「fuRo

PLUS ROBOT vol.1
PLUS ROBOT編集部
毎日コミュニケーションズ

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日本近海は生き物の宝庫!温暖化で100年後、日本海は死の海に?

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 海洋王国「日本」
 日本は南北に長く、北は北海道から、南は沖縄まで6852の島(本土5島+6847離島)から成る島国である。アジア・東アジアの中でも特に東方にあり、ユーラシアの東端にあたるため、欧米から極東・東洋などとも呼ばれる。全体的に弓形状であり、全面積は約37.8万km²(日本の実効支配領域に限る)で世界第61位である。国土の約70%が山岳地帯であり、約67%の森林率である。

 太平洋の北西部にある領土は、本州・北海道・九州・四国などから成る日本列島を中心に、南に延びる伊豆・小笠原諸島、南西に延びる南西諸島(沖縄本島など)、及び北東に位置する千島列島に含まれる北方地域(北方領土)など、離島を多く含み、全体として列島#弧状列島を形成する。

 周囲を太平洋、日本海、東シナ海、フィリピン海、オホーツク海などの海洋に囲まれる。本州と四国との間の海は、瀬戸内海と呼ばれる。地上の国境線が無く、ロシア、北朝鮮、台湾、韓国、中国、フィリピン、アメリカと排他的経済水域が接している。また、南方にパラオ共和国、小笠原諸島の延長線上にミクロネシア連邦があり、太平洋を挟んでアメリカ大陸がある。沖合を暖流の黒潮、対馬海流、寒流の親潮、リマン海流が流れる。

SeaLife

 現在、ロシアとの間に北方領土問題(択捉島、国後島、色丹島、歯舞群島)、韓国との間に竹島の領有問題がある。その他、近年になって尖閣諸島の近海に地下資源が発見されて以降、中国や台湾が尖閣諸島の領有権を主張している。現在の実効支配で言えば、北方領土がロシア、竹島が韓国、尖閣諸島が日本、となっている。

 近海に海洋生物の14.6%
 このように四方を変化に富む、海に囲まれた日本であるが、そこに住む海洋生物はどうだろううか?

 国内約50人の研究者により、調査したところ、日本近海は、世界の海にすむ生物のうち14.6%の種が分布する種の宝庫であることが分かった。バクテリアから哺乳(ほにゅう)類まで計3万3629種が確認できたという。

 国際調査の一環で、世界の海では約23万種が確認された。種数はオーストラリア近海をやや上回り、比較した25海域では1位だった。

 調査では、日本の排他的経済水域(EEZ)内で発見された生物を洗い出した。種数が最多だったのはイカや貝などの軟体動物で8658種(全体の26%)で、エビやカニの節足動物が6393種(19%)で続いた。

 日本のEEZ内の海の容積は全海洋の0.9%。そこで世界最多の多様性があったことについて、事務局を務めた海洋研究開発機構の藤倉克則主任研究員は「複雑な海底地形に加え、南北に広く様々な気候条件があるなど、多様な環境があるためだろう」と説明する。8月2日付の米科学誌「プロスワン」の電子版に発表された。(asahi.com 2010年8月3日)

 日本海の深部で酸欠
 一方で、心配なできごとも予測されている。国立環境研究所や海洋研究開発機構のチームの分析によると、日本海の深海域が将来、無酸素状態になる可能性があることが分かった。

 本来冬季に冷たく重くなり、深海に酸素をもたらす「表層水」が、冬の海水温上昇で十分冷やされず、重くならずに深い部分まで達しなくなる恐れがある。温暖化が現在のペースで進めば、100年後には日本海の海底付近が無酸素状態の「死の海」になる可能性もあるとして、チームは詳細な調査に乗り出した。

 外洋では、南極や北極圏など高緯度地域で冷やされた表層水が沈み込み、水深2500メートル以下の「底層水」と入れ替わっている。2000年もかかるゆっくりした循環だ。日本海では、ロシアのウラジオストク沖やサハリン沖で冷やされた表層水が沈み込むが、対馬海峡や宗谷海峡などによって半ば閉鎖されているために、その循環スピードは約100年と速い。

 チームは、日本海は外洋より温暖化の影響が早く表れると予測し、日露の研究機関が1920年代から蓄積している観測データを調べた。その結果、1950~1960年代以降、底層水の酸素濃度が減り続けていることが分かった。

 温暖化でなぜ死の海に?
 現在の酸素濃度は海水1キロあたり6.7ミリグラムで、1950年代から約2割減少。底層水中のプランクトンが酸素を消費する一方、表層水の沈み込みが不十分で、酸素供給が追いついていないと推測した。

 日本海の海水温は、過去100年間で1.3~1.7度上昇。このペースで温暖化が進めば、日本海の循環が停滞し、約100年後には無酸素状態になるとチームは予測している。今年度から3年間かけ、新潟県佐渡沖など日本海の4海域で、海面から底層水までの酸素濃度、海水温、海流を調べる。国環研の荒巻能史(たかふみ)・地球環境研究センター研究員は「無酸素化のメカニズムを解明し、生態系への影響などの研究につなげたい」と話す。

 三重大の谷村篤教授(海洋生態学)によると、底層水の酸欠が進むと酸素を必要とするバクテリアや動物が死に、有機物が分解されないまま堆積(たいせき)する。やがて死骸(しがい)から硫化水素が発生し「死の海」となる。

 「死の海」の海水が浮上すれば生態系に壊滅的な打撃が予想されるほか、食物連鎖が変化して、多様な魚類の分布への影響も避けられないという。谷村教授は「海中の植物が光合成で吸収する二酸化炭素が急減し、温暖化が加速する恐れもある」と警告する。(毎日新聞 2010年9月14日)

  参考HP Wikipedia「日本」「日本海」 ・JAMSTEC「日本近海は生物多様性のホットスポット

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富士山・アラスカなど世界の永久凍土激減!メタン放出で超温暖化?

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 猛暑、秋にも影響

 猛暑の影響でヒガンバナ、コスモスなどおなじみの花の開花が遅れ、各地の行楽地に影響が広がっている。気象庁によると、10月も気温は全国的に平年より高い見通しという。北日本や標高の高い場所では紅葉の色づきが遅れる見込みで、残暑の余波はしばらく続きそうだ。 

 埼玉県日高市の巾着田(きんちゃくだ)は、日本有数の曼珠沙華(ヒガンバナ)の群生地で、赤いじゅうたんを敷き詰めたように咲く花を見るため、例年ならこの時期に約30万人の観光客が訪れる。しかし、今年は猛暑と少雨の影響で、まだほとんど花が咲いていない。

 新潟県長岡市の国営越後丘陵公園。園内の「花の丘」に広がる30万本のコスモスの開花時期に合わせ、9月4日~10月3日の1カ月間、「コスモスまつり」を開催している。ただ、肝心のコスモスは猛暑と大雨が原因で開花せず、ピンクや赤などのかれんな色で覆われるはずの丘は一面緑色のままという。(毎日新聞 2010年9月18日)

 逆にブドウは、今年は好天に恵まれ、粒が大きく甘い。各地でブドウ狩りが盛況だ。ブドウ狩りのコツは茎の色に注目することだという。赤っぽい茎についた実は熟しているが、緑色ならまだ早い。今年の夏は暑かっただけでは終わらない、秋以降にも、さまざまな影響を与えている。 

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 富士山の永久凍土激減
 一方、静岡大と国立極地研究所の調査で、富士山頂(3776メートル)周辺に広がっていた永久凍土が激減していることがわかった。

 永久凍土は、2回の冬とその間の夏を合わせた期間より長く、0度以下の状態になっている土壌や岩石をさす。1976年には山頂から標高3100メートル付近まで連続して広がっていたが、1998年には3200メートル以上しかなくなり、現在は山頂周辺に散在するだけになった。植生への影響が心配されている。

 調査は、静岡大理学部の増沢武弘教授、極地研の藤井理行所長らが行った。南斜面の標高2500メートルから山頂まで50~100メートルおきに約100地点で、地中に長い棒を突き刺して深さ50センチの温度を測って、凍土の有無を調べた。

 1976年8月の調査では、永久凍土は標高3100メートル以上に広がっていた。1998年8月には、3200メートル以上に上昇。さらに、2007年8月には、連続した広がりは消え、部分的に確認できた最も低い地点でも、標高3600メートルまで上がっていた。2007年からは山頂付近の地中温度を通年で測っており、昨年まで6地点確認できた凍土が、この1年では北側3地点に減っていた。

 気象庁によると、富士山頂の8月の平均気温は1976年で4.2度、2009年は6.6度と上がる傾向にあるという。 極地研の藤井所長は「温暖化の影響は間違いないが、予測以上のスピードだ」と驚いている。(asahi.com 2010年9月9日)

 永久凍土とは何か?
 永久凍土(えいきゅうとうど)とは2年以上連続して凍結した状態の土壌を指す。日本では、富士山頂上付近および大雪山頂上付近に永久凍土が確認されている。

 世界の永久凍土は北半球の大陸の約20%に広がっている。永久凍土の厚さは数百m(アラスカのバローでは440m)にも及ぶこともある。永久凍土の上部には夏の間融けている活動層があり、ポドゾルという酸性の土壌となり、タイガや草原となっている。活動層の厚さは年や場所によって変化するが、典型的なものでは0.6-4mの厚さである。

 永久凍土の分布と深度を計測することで、近年(1998、2001年)アラスカとシベリアの永久凍土の融解が報告されたように、地球温暖化の指標になる。

 カナダのユーコンでは、連続永久凍土帯が1899年以来100km北へ移動した。しかし正確な記録は30年しかさかのぼれない。永久凍土にはメタンハイドレートが含まれており、融解すると、強力な温室効果ガスであるメタンや他の炭化水素を大気に放出し、世界的な温暖化を激化させると考えられている。(Wikipedia)

 永久凍土の炭素は予想の1.5倍以上
 「気候変動は、北極圏の永久凍土に閉じこめられている大量の二酸化炭素を大気中に放出させ、温暖化の悪循環に拍車をかける。」アラスカ州立大学フェアバンクス校(University of Alaska Fairbanks)の研究チームが、24日の科学誌「ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)」にこのような論文を発表した。

 国連の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)は、今世紀末までに北極地域の気温は最大で6度上昇すると予測している。一方、研究チームは、こうした気候変動モデルについて「地球の地表の5分の1を覆う永久凍土に閉じこめられている有機炭素を考慮していない」と指摘している。

 科学者らは、永久凍土が溶けた場合にはこうした有機炭素が温室効果ガスとして大気中に放出されると考えている。これまでは永久凍土に閉じこめられている有機炭素の量を、北極圏外で地下40センチから採取された数少ない土壌サンプルを基に推定していた。

 研究チームは今回、永久凍土に覆われた北米の117か所で地下1メートルから土壌を採取した。その結果、北米の永久凍土に閉じこめられている炭素の量は、予想を60%も上回り、大気中の全炭素量の6分の1になることがわかった。研究チームは、欧州とロシアの永久凍土にも、同じようにかなりの量の炭素が閉じこめられているとみている。(AFP 8月26日)

 参考HP Wikipedia「永久凍土」「メタンハイドレード」 

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原因は「レジーム・シフト」?イワシ20年ぶり豊漁、サンマも徐々に回復

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 サンマ漁獲量徐々に回復
 猛暑の影響で不漁、高値がついていたサンマ。スーパーで売られているのは北海道産のサンマだろうか、ここにきて少し安くなってきたようだ。

 サンマの適温は13〜15℃。その温度の海域が下がってこなければ、サンマはとれない。9月初旬は日本近海はどこも20℃以上。気象庁の海面水温の色分け解析図を見ると、日本周辺はどこも真っ赤、20℃以上を示していた。しかし、9月中旬の解析図をみると北海道根室沖に15℃の海域が表れている。

 9月16日の朝、銚子市の銚子漁港に、色丹島沖で漁獲されたサンマ60トンが初水揚げされ、大勢の仲買人らで活気づいた。ただ、不漁の影響で例年より1か月近くも遅く、昨年より26日遅れの初水揚げとなった。

 銚子漁港は昨年、10月以降の干物や缶詰などの加工用、輸出用を中心にサンマの水揚げ量が日本一となった。今年は、漁獲量の減少に加えてサンマの南下が遅れており、水揚げ量が少ない状態が続くと加工業者への影響も懸念される。(9月16日毎日新聞)

 北海道根室では、第18回根室さんま祭り(協賛会主催)が根室市海岸町の根室港特設会場で始まった。不漁で食卓から遠のいていた旬のサンマを求め、観光客や市民らでにぎわった。

 サンマ漁は全国的に不振が続く中、根室・花咲港の水揚げは3日連続で千トンを超えるまでに回復。このため炭火焼きサンマの無料配布は例年通り4.8トン(約3万匹)を用意できた。来場者がこんがり焼き上げ、大根おろしとともに味わった。 (2010年9月17日  読売新聞)

 イワシ20年ぶり漁獲量復活
 一方、イワシは今年豊漁で、売り上げも伸ばしている。この夏、多くの港が豊漁にわいた。宮城県の石巻漁港のマイワシの水揚げは、1月から8月末までで昨年の10倍。千葉県の銚子漁港の水揚げも同5割増の2万9000トンだ。イワシは1980年代から漁獲量が激減していたが、復活の道を歩み始めたのか。

 「今年の夏は昨年の倍近くのイワシが出ました」。東京・築地市場の卸売会社、中央魚類のイワシ担当、柏忍さんは語る。価格も手ごろだ。食品スーパーチェーンの「マルエツ」(東京都豊島区)ではこの夏、イワシが「昨年より2割ほど多く売れた」という。

 マイワシは5匹程度の1パックで200〜230円に対し、例年1匹100円前後のサンマは8月初旬ごろにはその5倍程度に上ていたからだ。今年のイワシは大型で肉質もいい。「ふっくら丸いグラマー。皮の下も脂がびっしりとついて白いほど」と柏さん。

 原因はレジーム・シフト?
 マイワシは1980年代、全国でおおむね300万〜400万トン台の水揚げがあった。だが1990年代に激減、2005年には2万7000トンとピークの0.6%に。以後も10万トン割れだったが、昨年は6万1000トンと前年より約3万トン増えた。

 水産庁漁場資源課は豊漁の理由を「はっきりは分からないが、水温やえさになるプランクトンが成長に適していたり、漁船が漁をしやすい沿岸から比較的近くに、群れがいた可能性もある」と話す。

 過去の急激な増減については、地球規模での気候変動による水温の変化などで、数十年サイクルで特定の魚種が増え、交代するように別の魚種が減少する「レジーム・シフト」が起きたとする説が有力になっている。ただ、現況が次の山へ向かう流れに入ったのかは「不明」(同課)という。9月に入り水揚げは落ちてきている。(毎日新聞 2010年9月14日)

 レジーム・シフトのレジームとは地球環境の「基本的な構造」、シフトとは「転換する」という意味。一言でいうと、レジーム・シフトとは気候が、ある状態から別の状態へと地球規模で急速に変化し、その影響を受けて海の環境や生態系が大きく変化する自然現象のこと。この現象の大きな特徴は、その急速な変化にもかかわらず、ひとたび発生すればその状態が10年以上持続する。

 栄養たっぷりイワシ・サンマ
 
大衆魚としてのイワシは、人気の面でサンマと差がついた。総務省の家計調査では、2009年の1世帯当たりの購入額はイワシはサンマの4割。回転ずしの「くらコーポレーション」(堺市)も、「イワシは若い層はあまり食べない。ネタの人気としては20番目にも入らない」と話す。

 しかし、梶原苗美・神戸女子大教授(栄養生理学)は「イワシ、サンマとも血栓ができるのを防ぐ脂肪酸、EPA(エイコサペンタエン酸)やDHA(ドコサヘキサエン酸)を豊富に含みます。特にイワシはサンマと違い、骨や身が軟らかく、煮つければ頭ごと食べられる。つみれにして汁も飲めば、溶けだした油脂分も無駄にせず取れます」と話す。

 築地市場で仲卸を長く務めた魚料理店「魚河岸三代目 千秋」(東京都中央区)の店主、小川貢一さんは「イワシは昔からの庶民の魚だから愛着があり、店では塩焼きやつみれなどにしています。新鮮なイワシはくさみがなく、独特な脂のうまみと甘みが楽しめます」と魅力を語っている。(毎日新聞 2010年9月14日)

 今回の漁獲量の変化には、大きな気候変動「レジーム・シフト」が起きた可能性がある。だが、栄養の豊富な、イワシの豊漁はうれしい。サンマの値段も落ち着いてきて庶民に手が届くようになった。とりあえず秋の味覚を楽しみたい。 

 

参考HP Wikipedia「サンマ」「イワシ」「レジーム・シフト」・イワシ料理専門店「浜清丸 

イワシはどこへ消えたのか―魚の危機とレジーム・シフト (中公新書)
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日本人は地球2.3個分も消費!「エコロジカル・フットプリント」とは?

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 確実にCO2量は増加
 この夏は暑かった。確かに地球は温暖化している。しかし、地球温暖化の原因とされるのは、CO2などの温室効果ガスの増加だけが原因なのだろうか。何か別の原因があるのではないか? 

 だが、米モンタナ大の人工衛星を使った分析では、この10年、陸の植物が光合成で取り込む二酸化炭素(CO2)の量が、減少に転じた可能性のあることがわかった。温暖化による気候変動が植物の成長に影響して、地球の緑がついに減少し始めているとみられる。

 先進国や発展途上国の過大なエネルギー消費が、環境に負荷をかけ、その結果、緑の減少を招いている…といわれる。

 環境NGO・世界自然保護基金(WWF)ジャパンで、人間の生活がどの程度、自然環境に依存しているかを、CO2排出量で示す、物差し「エコロジカル・フットプリント」で算出すると、世界中の人が日本人と同じ暮らしをしたら、地球が2.3個必要になるという計算結果が出た。

 日本人は、やはりエネルギーを必要以上に消費し、CO2を2.3倍も多く出し過ぎている。世界全体では、地球1.44個が必要な生活をしているという結果。これでは緑は減る一方なのは、理解できる。緑が減り砂漠化すれば、地球規模の気候変動も起きる。やはりCO2排出量は減らすことは重要だ。



 陸の植物、CO2吸収量減少!
 陸の植物が光合成で取り込む二酸化炭素(CO2)の量が、減少に転じた可能性のあることが、米モンタナ大の分析で分かった。温暖化による気候変動が植物の成長に影響しているとみられる。8月20日付の米科学誌サイエンスに掲載された。

 植物は、温暖化の原因となるCO2の重要な吸収源。2007年に公表された国連の「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」第4次報告書では、今世紀半ばごろまでは陸上のCO2吸収量が増え続けると予測しているが、減少傾向が事実なら、対策の大幅な前倒しが必要になる可能性がある。

 研究チームは、米航空宇宙局(NASA)の衛星による過去10年間のデータを分析。陸の植物が光合成で吸収したCO2から、呼吸で放出した分を差し引き、CO2の蓄積量を推計した。

 その結果、2000〜2009年は年間蓄積量の平均が535億トン(炭素換算)と推定された。この10年間は蓄積量が減少傾向にあり、減少幅は5億5000万トン。CO2に換算すると20億2000万トンで、日本の年間排出量の1.6倍に当たる。別の研究では、1982〜1999年の蓄積量は増加傾向だった。この10年間は、気温測定が始まった1880年代以来、最も気温が高い10年間とされる。(毎日新聞 2010年8月20日)

 「世界が日本人の生活すれば地球2.3個必要」
  世界中の人が日本人と同じ暮らしをしたら、地球が2.3個必要になる――。環境NGO・世界自然保護基金(WWF)ジャパンが25日、日本人の生活が自然環境に与える影響を発表した。食糧や燃料などの消費をまかなうために、必要な森林や海の面積などをもとに算出した。世界全体では、地球1.44個が必要な生活をしているという。

 人間の生活がどの程度、自然環境に依存しているかを示す物差しの一つ「エコロジカル・フットプリント」という指数の2006年のデータを使って分析した。森林や漁場、農地が持つ生産能力や、生活のために消費する化石燃料の量などを組みあわせて計算する。日本の自然環境が持つ生産能力を人口1人当たりで換算すると、各国平均の約3分の1。一方、自然環境にかけている負荷は平均の1.5倍で、足りない分は外国からの「輸入」で補っている。

 負荷が最も大きいのは、開発がめざましいアラブ首長国連邦で、地球5.7個分。2番目は米国の5個分で、日本は29番目だった。中国は約1個で、1個以下の国の多くはアフリカ諸国だ。

 今年の世界全体のデータでは、8月21日に、地球1個分を消費し尽くしたという。(asahi.com 2010年8月26日)

 エコロジカル・フットプリントとは? 
 人間活動により消費される資源量を分析・評価する手法のひとつで、人間1人が持続可能な生活を送るのに必要な生産可能な土地面積(水産資源の利用を含めて計算する場合は陸水面積となる)として表わされる。

 例えば、あるエコロジカル・フットプリントでは、1)化石燃料の消費によって排出される二酸化炭素を吸収するために必要な森林面積、2)道路、建築物等に使われる土地面積、3)食糧の生産に必要な土地面積、4)紙、木材等の生産に必要な土地面積、を合計した値として計算される。この場合、アメリカで人間1人が必要とする生産可能な土地面積は5.1ha、カナダでは4.3ha、日本2.3ha、インド0.4ha、世界平均1.8haとなり、先進国の資源の過剰消費の実態を示すものである。

 これは人間が地球環境に及ぼす影響の大きさとみることもできることから、エコロジカル・フットプリントつまり「地球の自然生態系を踏みつけた足跡(または、その大きさ)」と呼んでいる。(エコロジカル・フット・プリント・ジャパン)

 グローバルヘクタールと生物生産力
 EFと比較する生物生産力(生物学的生産力)は、気候風土や利用形態によって生産性が全く異なっている。たとえば、一般に、熱帯・温帯地域では生産性が高く、乾燥気候や高緯度地域では生産性が低い。農耕地でも、作付ける作物の種類や農法によって生産性が異なってくる。

 この差異を補正し、標準化した生物生産力の単位として「平均的な生物生産力をもつ土地1ヘクタール」に相当する「グローバルヘクタール」(gha)が考案されている。土地の種別ごとに、グローバルヘクタールを算出するための世界共通の係数は「等価ファクター」"equivalence factor"と呼ばれ、年毎に再計算されている。また、各国の実情を反映するための係数は、「収量ファクター」"yield factor"と呼ばれる。

 したがって、「ある国の特定種類の土地の生物生産力総計」(単位:gha)=「その国の特定種類の土地の総面積」x「その国のその土地の収量ファクター」x「等価ファクター」となる。(Wikipedia) 

 

参考HP Wikipeia「エコロジカル・フットプリント」・エコロジカル・フットプリント・ジャパン「エコフットって?

エコロジカル・フットプリントの活用―地球1コ分の暮らしへ
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「こんな夏初めて…」各地の異常気象、異常現象をふり返る

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 「こんな暑さ初めて…」各地で記録更新
 今日は雨が降り、ようやく暑さが和らいだ。今年の夏は暑かった。とくに雨が降らないのがきつかった。今年は各地でどんな記録があったのだろうか? 

 8月31日、横浜市の今夏の最低気温25度以上の熱帯夜の日数が42日(30日現在)で、過去最多となったと発表した。これまでは1999年の37日が最多だった。

 また、横浜は8月の平均気温が28.6度となり、史上最高を記録したことが分かった。これまでの記録は、1995年の28.5度であり、データを取り始めた1896年以降、最高だった。

 9月5日山形市では64日間、最高気温30℃以上の真夏日が続いた。観測史上1位だった2000年の記録に並んだ。

 9月5日大阪市では午前中から35度以上になり、ことしに入ってから35度以上の真夏日が29日に達し、記録を更新した。 

 9月5日も関西地方は太平洋高気圧におおわれ、猛烈な暑さとなった。京都府京田辺市では39.9度の最高気温を記録した。この記録は全国を通じて今年最高で、観測史上、9月の記録を更新した。

 異常な夏は気温だけでなく、各地で変な現象をもたらした。各地の異常現象を追ってみた。

 「こんな色初めて…」皇居のお堀 猛暑で茶色に
 猛暑と雨不足で 「史上最も暑い夏」が話題となる中、東京都千代田区の皇居外苑で堀の水の濁りが進み、宮殿に近い二重橋堀などで、普段は緑がかってみえることが多い水が茶色に「変色」している。ある宮内庁職員は「40年近くお堀を見ているが、こんな色は初めて」と驚く。

 皇居外苑の堀では近年、植物プランクトンが水面を覆う「アオコ」が発生するなど、水質悪化が問題視されている。

 環境省外苑管理事務所は今回の原因について、暑さの影響に加え、長期間降雨がないことで水質が悪化しているためなどとみており、「解消には雨が降るのを待つしかない」と話す。

 気象庁によると、皇居に近い大手町の観測地点では、8月12日に降水量0.5ミリを記録して以来、0.1ミリ以上雨が降った日がなかった。(産経ニュース 2010.9.5)

 「こんな川初めて…」横浜元町でクラゲ大発生
 横浜市中心部の元町商店街のすぐ脇を流れる中村川で、ミズクラゲが大量発生している。河口から約1キロ上流で、周囲はブランド店が軒を連ねる繁華街だ。

 専門家はエサのプランクトン発生や風、海流の影響を指摘。ミズクラゲの繁殖期は7、8月でさらに増える可能性もあるが、市は「大量発生は聞いたことがない」。

 商店街入り口付近の橋では、日傘に手袋、つば広帽の女性たちが水面をのぞき込み「気持ちが悪い」。そんな声をよそに、クラゲはかげろうのようにゆらゆら。(asahi.com 2010年7月21日)

 「こんな海初めて…」サンゴ北上、千葉県沖で成長
 千葉県館山市沖で7月17日、サンゴの調査が行われ、従来は伊豆半島が北限とされていたテーブル状のサンゴが冬を越して成長し続けていることを確認した。海の環境調査に取り組むNPO法人「OWS」(東京都)によるもので、研究者ら16人が潜水。昨年見つけた同じサンゴが生き残っているのを確かめた。

 サンゴの北上を監視する「造礁サンゴモニタリング調査」の一環。テーブル状のサンゴはミドリイシの仲間で、直径20センチ近いものもあり、10年近くかけて成長したと推測されるという。

 サンゴが従来の分布域から北上する現象は、和歌山県の串本、長崎県の五島列島、静岡県の伊豆半島でも見つかっている。海水温の上昇が原因と考えられ、海の生態系が変わり、将来は漁業に影響する恐れもあるという。

 調査メンバーの山野博哉国立環境研究所主任研究員は「地球温暖化との関連を探るには10年以上の監視が必要になる」と話している。(asahi.com 2010年7月18日)  

 

気象大異変―人類破滅へのカウントダウン
船瀬 俊介
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ぼくもわたしも気象予報士―森田正光の (5)
森田 正光
学研

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「IGCC」で石炭燃焼!「カキいかだ」「圧電フィルム」で新・海洋発電!

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 再生可能エネルギー、日本は6位
 再生可能エネルギーの研究者などでつくる「21世紀の再生可能エネルギーネットワーク(REN21)」が2009年に世界で新たに設置された、太陽光や風力など再生可能エネルギーによる発電容量は、2008年に比べて22%増との調査報告書を発表した。

 日本の太陽光発電の新設容量は増えたものの、トップであるドイツの約8分の1。風力発電の停滞が深刻で、2009年末段階での再生可能エネルギーの総設備容量は、1位の中国の約7分の1、世界6位にとどまった。

 REN21によると、2009年に新たに設置された風力発電の容量は3800万キロワットで過去最高。うち1380万キロワットが中国で、再生可能エネルギーの急拡大ぶりを見せつけた。

 太陽光発電の新設容量は700万キロワットで、これも過去最大。うち380万キロワットがドイツ。2位はイタリアの71万キロワット、日本は48万キロワットで3位だった。

 一方、国連環境計画(UNEP)によると2009年の再生可能エネルギーへの投資額は1620億ドル。世界的な不況の影響で2008年より7%減ったが、他分野に比べ堅調だった。UNEPは「不況からの脱却策として多くの国が再生可能エネルギーへの投資を奨励しており、10年にはさらに大幅な伸びが期待できる」とした。(毎日新聞 2010年7月18日)

 我が国の再生可能エネルギーの普及は、徐々に進んではいるが、まだまだドイツなどと比べると遅れており、伸ばしていきたい分野である。再生可能エネルギーが普及するまでは、これまでのエネルギーを効率よく利用する必要がある。

 石炭火力効率燃焼「IGCC」
 新興国を中心に世界中で増える電力需要を賄うため、石炭火力が再注目されている。石炭は石油や天然ガスに比べて埋蔵量が豊富なことに加え、世界各国で採掘できるためだ。二酸化炭素(CO2)や窒素酸化物の排出量が多いのが欠点だったが、近年ではこれらの排出物を削減し、発電効率を上げる「クリーンコール技術」の開発が進展しており、最先端を行く日本の技術が見直されている。

 現在、日米欧で開発にしのぎを削っているのが、石炭ガス化複合発電(IGCC)と呼ばれる技術だ。IGCCは、石炭をガス化して燃料となるガスを発生。この燃料ガスでガスタービンを回して発電。さらに高温の排ガスをボイラーに導いて蒸気を発生させ、蒸気タービンを回す発電技術。実現すれば10%以上の発電効率向上が期待でき、CO2の削減にも効果があるとされている。

 6月に閣議決定された政府のエネルギー基本計画にも、IGCCの高効率化や石炭火力発電からCO2を分離する技術を推進し、海外展開を進めることが盛り込まれた。

 ただ、IGCCはいまだ実証試験の段階。国内では福島県いわき市で各電力会社やJパワー(電源開発)が出資する「クリーンコールパワー研究所」が実証試験を行っているほか、Jパワーと中国電力がガス化技術だけでなく、ガスを多目的に使用できる機能も備えた発電の実証試験を17年から行う計画だ。

 これらの実証試験が進展し、技術が確立すれば「老朽化した石炭火力を新しいものに替え、石炭を使いながら排出を抑えることが可能」とJパワーの北村雅良社長は強調する。

 しかし、IGCCは欧州などでも計画されており、技術競争が激化するのは必至の情勢だ。(2010年7月15日 毎日新聞)

 我が国に適した再生可能エネルギー
 一方、注目の再生可能エネルギーにも、いろいろな種類がある。いつも、天気がよく乾燥している場所では、太陽光発電が向いているし、いつも適度な強さの、風が吹いている場所では風力発電が向いている。比較的湿潤で、台風の進路にあたる我が国では、太陽発電や風力発電では一定した電力供給が得られない心配がある。

 我が国でこれから伸ばしたい再生可能エネルギーは、地熱発電や海洋発電である。国内には火山や温泉が多いので、地熱を有効利用したい。また、我が国は四方を海に囲まれており、海洋をあらゆる面で利用することが急務である。

 こうした状況の中、広島大大学院の陸田秀実准教授(39)らのグループが、海洋を利用した発電を考案した。広島県特産のカキの養殖に使用する、カキいかだ型の発電装置を考案した。海に浮かべたいかだからワイヤのように発電装置を海中に垂らし、波や海流を利用して発電するという。

 竹製のいかだにワイヤを垂らすカキいかだから、ヒントを得たといい、2011年に広島湾で実証実験を実施、5年後の実用化を目指す。海流や波など、水の動きをすべてエネルギーに変える、画期的な新システムである。

 圧電フィルムで効率100倍!
 このシステムには、力が加わると電圧が発生する性質を持つ、圧電素子を利用した。陸田准教授らは昨年3月、フッ素化合物で作られた圧電素子を0.11ミリまで薄くした「圧電フィルム」を、柔軟なシリコンとともに層状に重ねて、発電の効率を従来の数倍から100倍近くまで向上させることに成功。これを束ねて短冊状の発電装置(縦30センチ、横5センチ、厚さ5ミリ)を作り、ワイヤのようにつないで、いかだから海中に垂らす。

 圧電素子は、力が加えられて生じたひずみを電圧に変換したり、逆に電圧を加えるとひずみが生じたりする「圧電効果」の性質を持ち、電子ライターの点火装置や、スピーカーなどに使われている。

 駅の改札口に圧電素子を敷き詰め、乗客が改札を通過する際に生じる振動で、電気を起こす実験が行われ、話題となった。

 カキいかだで効率アップ!
 カキいかだの形にしたのは、波の力を柔軟な構造で受け止められるようにするため。陸田准教授は、カキいかだの並ぶ、広島湾の風景を眺めている時に、ひらめいたという。

 従来の海洋エネルギー発電は波や渦、潮汐など、特定の力を利用していたが、すべてを発電に利用できるのが特長。標準的なカキいかだと同じ縦10メートル、横20メートルのいかだ本体に発電装置を張り付け、さらに長さ10メートルのワイヤ状につないだ発電装置を600本下げることで、一般家庭約10世帯分の消費量に相当する、年間4万3800キロ・ワット時の発電が可能という。発電の効率は風力発電と同等、費用は太陽光発電の半分程度と試算されている。

 独立行政法人「新エネルギー・産業技術総合開発機構」の先導研究に選ばれ、陸田准教授らは実用化に向けて、発電用のいかだの試作を進めている。

 陸田准教授は、「発電効率の悪かった海洋エネルギー発電の発展につながる可能性を秘めている。いずれは太陽光発電などに並ぶほどに普及させたい」と話している。(2010年8月26日 読売新聞) 

 

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世界遺産を守れ!樹齢2000年、屋久杉倒れる!

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 樹齢2000年「翁杉」倒れる
 世界自然遺産の鹿児島県・屋久島に自生する屋久杉の一つで、樹齢2000年とされる翁(おきな)杉(樹高23.7メートル、幹回り12.6メートル)が倒れているのを10日、観光客が見つけた。  

 枯死していない屋久杉では、縄文杉の16.4メートルに次ぐ太さだった。

 環境省屋久島自然保護官事務所によると、高さ約3メートルの部分から折れ、幹が横倒しになっていた。上部が枯れて欠損し、幹の一部は空洞化していたが、倒れた原因は分からないという。

 翁杉は、縄文杉などに向かう大株歩道沿いの標高約1000メートルの地点にある。(2010年9月11日  読売新聞)

 屋久杉とは何か?
 屋久杉は、屋久島の標高500mを超える山地に自生するスギ。とくに、樹齢1,000年以上のものを指し、樹齢1,000年未満のものは「小杉」と呼ぶ。また屋久島で植林された杉を「地杉」と呼ぶ。こう使い分けて呼ぶのは主に地元で、昔から生活に密着した材料だったためである。

 一般に、杉の樹齢は長くても500年程度であるが、屋久杉は桁外れに長い。栄養の少ない花崗岩の島に生える屋久杉は成長が遅く木目が詰っており、降雨が多く湿度が高いため、樹脂分が多く腐りにくい特徴を持つ。

 そのため樹木の寿命が長いといわれ、樹齢2,000年以上の大木が多い。縄文杉や紀元杉、ウィルソン株、翁杉が有名である。

 倒れる巨木たち
 今回、巨木で有名な屋久杉の一つ「翁杉」が倒れてしまった。推定樹齢 2000年。高齢とはいえ何か環境に変化があったのだろうか?倒れてから中に空洞があることが発見されたが、原因は今のところ不明である。

 巨木といえば。2010年3月10日未明に、神奈川県鎌倉市の鶴岡八幡宮で、樹齢1000年とされる大銀杏が根元から倒れているのが見つかった。こちらの方は前日から吹いていた強風が原因だという。

 しかし、翁杉にしろ大銀杏にしろ、1000年もの長い間、風雨に堪え忍んで生きのびてきたものが、ここにきて「風で倒れました」というのは理解しにくい。何か環境に変化があったと考えるほうが自然である。

 例えば近年、集中豪雨がすごいが、このときに土砂の流出があって、根元が弱くなったかもしれない。また近年、屋久島を訪れる人が急増、環境に負担を与えている。

 ガラパゴスは「危機遺産」外れる
 一方、世界遺産のうち、開発や災害などでその価値を維持するのが困難になっている「危機遺産」のガラパゴス諸島(エクアドル)について、国連教育科学文化機関(ユネスコ)の世界遺産委員会は、3年ぶりにリストから外すことを決めた。

 理由について、「危機遺産の原因となった外来種対策などで進展があった」としている。

 21カ国で構成される世界遺産委員会は7月29日、ブラジリアで開いた総会で、「エクアドル政府が外来種対策に取り組み、今後も生態系保全を尽力すると表明している」として、危機遺産から外すことを決めることになった。(毎日新聞 2010年8月2日)

 環境破壊が進む世界遺産「屋久島」では、2008年には10万9000人に上り、休日の入山者は1000人前後に達することも珍しくない。特に、し尿の現地埋め立て処分が限界にきているという。

 こうした状況を受け、環境省と鹿児島県屋久島町は、2011年度から初めての入山制限に踏み切る方針を固めた。屋久島も「危機遺産」になる前に、環境保全のため、何らかの対策を進めていく必要がある。

 

参考HP Wikipedia「屋久島」「屋久杉」・屋久島町HP「屋久杉図鑑 

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ガン重粒子線治療の原理、1903年発見の「ブラッグピーク」とは?

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 2つの放射線治療
 ガン放射線治療には、髪の毛が抜けたり、他の器官に副作用が出たりしてよいイメージがなかった。それは、放射線を患部に照射するときに、目的とするガン細胞だけでなく、まわりの組織にもダメージを与えてしまうからであった。

 

 しかし、日本でこれまでガン治療に用いられた放射線はX線・γ線などの電磁波が主流であったが、放射線には陽子線・重粒子(重イオン)線などエネルギーを持った粒子もあり、こちらのほうがガン治療に効果的であることがわかった。

 利用する粒子の種類によって、陽子線治療、重粒子(重イオン)線治療、パイ中間子治療等に分けられ、世界の各地で臨床応用や研究が行われている。

 例えば陽子線治療では、水素原子の原子核であり、正の電荷を持つ陽子を加速して高速にしたものを体内に照射する。これらはX線やγ線(ガンマ線)を用いた外照射放射線治療の臨床経験を基礎として開発されている。がんの治療に適した特徴を持つ治療法として期待されている。

 重粒子線治療の歴史
 X線やγ線(これらは光子線とも呼ぶ)による外照射放射線治療は、リニアック等の高エネルギー深部治療装置が普及した現在、がんの放射線治療法の主役を担っている。

 一方、粒子線治療については、1946年にWilsonというアメリカの物理学者が「高速陽子線の医学への応用」として陽子線のがん治療への応用を提唱。

 1954年にアメリカのローレンス・バークレイ研究所で陽子線の治療への応用が開始された。以来、世界各地で、主に物理研究施設の加速器から得られる陽子、ヘリウム、パイ中間子やネオン等の、重粒子によるがん治療の研究が行われてきた。なお、現在治療に用いられている粒子は、陽子と炭素の2つ。

 重粒子線治療の特徴
 粒子線治療は、サイクロトロンやシンクロトロン等の加速器から得られる陽子線や重粒子(重イオン)線を、ガンという標的にねらいを絞って照射する治療法。

 加速器は物理実験装置そのもの。この巨大な装置を見るととても病院だと思えない。この装置を見ると治療を受ける気にはなれないだろう。しかし、そこは病院、うまく装置は隠してあり、治療室は小さくスッキリとしていて安心感がある。

 粒子線のうち電荷を持つもの(荷電重粒子線)の特徴は、一定の深さ以上には進まないということと、ある深さにおいて最も強く作用する。これらの特徴から、陽子線や重粒子(重イオン)線では、光子線に比べてがん病巣にその効果を集中させることが容易になる。したがって、がん病巣周囲の組織に強い副作用を引き起こすことなく、十分な線量を照射することができる。

 重粒子線治療の原理
 それにしても、ちょうどガン細胞のある深さで働く放射線があるなんて、よく発見したものである。この性質を発見したのは誰だろうか?

 正解は、イギリスの物理学者ウィリアム・ヘンリー・ブラッグである。

 1903年、アルファ線や陽子線など重荷電粒子が物質中を透過する際に示す、単位長さあたりの電離数(比電離)の変化(エネルギーの吸収量変化)を示すブラッグ曲線を発見した。もう100年以上も前のことである。

 物質中を進む重荷電粒子は運動エネルギーを失って速度が低下するに従い、速度の2乗に反比例して大きな抵抗を受けるため、ある一定速度まで遅くなると急激に停止する。このとき、停止点近傍では非常に大きな電離を受け、大線量を発生することを発見した。

 ヘンリーフラッグは息子のウィリアム・ローレンス・ブラッグとともに、1915年に「X線による結晶構造解析に関する研究」によりノーベル物理学賞を受賞している。

 親子のノーベル賞の受賞として有名だが、1935年から1940年までイギリス王立協会の会長を務めたほどの人である。この会長職には、あのアイザック・ニュートンなど有名な科学者が多数、務めている。

 ブラッグ曲線とブラッグピーク
 質量の小さい荷電粒子は物質中を通過するときに散乱するが、質量が大きい重荷電粒子は散乱せずに進行(入射)方向の物質を電離しながらエネルギーを失って行く。物質中を進む重荷電粒子は運動エネルギーを失って速度が低下するに従い、速度の2乗に反比例して大きな抵抗を受けるため、ある一定速度まで遅くなると急激に停止する。このとき、停止点近傍では非常に大きな電離を受け、大線量を発生する。この現象を利用するものが重粒子線療法である。

 高速の荷電粒子が物質内を通過するとき、その荷電粒子はその経路に沿って物質原子を電離し、イオンと電子との対を作る。入射した荷電粒子は次第にエネルギーを失って行く。 荷電粒子は物質内の経路を単位距離進むにつれてエネルギー損が増大して行き、いずれ停止する。 この荷電粒子の通過距離とエネルギー損の関係をプロットしたものを、発見者のウィリアム・ヘンリー・ブラッグに因んでブラッグ曲線 (Bragg curve) と呼ぶ。 物質内を進む荷電粒子が停止する直前、エネルギー損は最大になり、続いて急激に(ほぼ)ゼロにまで低下する。この極大部分はブラッグピーク (Bragg peak) と呼ばれる。 この現象は放射線療法において非常に実際的な重要性を有する。(Wikipedia)

 

参考HP Wikipedia「ブラッグ曲線」「ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ」・国立がん研究センター「粒子線(重粒子線)治療」・放射線医学総合研究所「重粒子線とはどのような放射線か

重粒子線治療の基礎と臨床―21世紀のがん治療
辻井 博彦
医療科学社

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「医療都市‐前橋」の実現に向けて―「小型重粒子線治療装置」の導入を足掛かりに街おこしを (ブックレット群馬大学)
森下 靖雄,群馬大学地域連携推進室
上毛新聞社出版局

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ガンの先進医療「陽子線治療」と「重量子線治療」の違いは何か?

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 ガンは治る時代になった?
 先端科学技術の応用で、放射線の一種、重粒子線や陽子線などで、ガンは治る時代になった。しかし、すべての人がこの先進医療が受けられるわけではない。設備が十分ではないからだ。治療には、加速施設が必要で、重粒子線は、千葉県の放射線医学総合研究所、兵庫県粒子線医療センター、群馬大学の3か所、陽子線は、福島県、つくば市など5か所に限られている。 

 また、ガンの中にも向き不向きがある。ピンポイントのガンに放射線を照射する治療法なので、転移性のがんや白血病などの全身に広がるがんには効かない。また胃ガンや大腸がんなどよく動く消化器官のがんには向いていない。

 そして、通常の保険診療と費用の扱いが異なる。先進医療は保険対象外のため、患者が全額を支払わなければならないという問題もある。

 先進医療に保険が効かないとは!
 
先進医療とは、大学病院などで実施される先端医療のうち、厚生労働大臣の承認を受けたものを指す。先進医療は、その種別ごとに実施可能な病院が承認されている。本制度は平成18年10月1日の健康保険法の一部改正に伴い、高度先進医療から改編され開始された。

 通常の保険診療と費用の扱いが異なる。通常の保険診療では、食事療養費などの例外を除いて、医療費は全て保険の対象となり、患者は一部負担金(3割分)を支払えばよい。先進医療は通常の保険診療と併用できるが、先進医療部分の費用負担は患者が全額(約250万円以上)を支払うことになっている。

 それにしても有効性が認められながら、保険が効かないのはどうしたわけだろうか?安全性が立証されていないからだろうか?これまでの経過を見ても、陽子線や重粒子線については大丈夫そうだ。ここは一つ、厚生大臣の判断で法改正するなどの英断がほしい。

 先進医療についてはこちらを参考 → http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/isei/sensiniryo/kikan02.html

 一般的ながん治療法
 ということで、一般のがん治療に、すぐ重量子線や陽子線を使う治療はしていないのが現状だ。日本人の死因トップはがん。毎年65万人にがんが見つかり、年間35万人以上が命を落としている。今、がん医療の最前線では、どのような診断と治療が行われているのだろうか?

 昨今では自覚症状が現れる前に、早期発見できれば、早期治療によってがんは治るといわれる。早期発見と早期治療こそが、がんに打ち克つための最良の方法であることは、将来においても変わることはないだろう。

 標準治療として第一に挙げられるのは外科的な手術。第二の方法が化学療法で、いわゆる抗がん剤による治療法。第三の方法が放射線治療ということになる。 日本の現状は7から8割が外科的な治療であり、放射線治療は2から3割であるが、アメリカやヨーロッパで多いのは放射線治療で、がん治療の7から8割を占めている。

 優れた陽子線治療
 けれども、そこで行われているのは日本のようなX線治療ではない。虫眼鏡で光を集めるように、放射線を一点に集中させる先端機器が使われている。 こうした放射線治療のなかで、究極のものが”陽子線治療”である。超一流の外科医のメスに匹敵する切れ味と表現されることが多いのだが、体にメスを入れることなく、がんの病巣だけを狙い撃ちし、周辺組織への副作用もない。通院で普段通りの生活をしながらがんを治せる。陽子線治療が”がん治療の理想形”と呼ばれる所以である。

 従来の放射線照射では困難な疾患にも、優れた効果を発揮する。陽子線治療の有効性が確認されている代表的な疾患は、前立腺がん・肝がん・肺がん・頭蓋内病変・頭頚部腫瘍(副鼻腔がんなど)および眼腫瘍(ぶどう膜メラノーマなど)。いずれの疾患も外科手術や従来の放射線では治療が難しかったものである。

 これまでなかなか効果があがらなかったがんに対して、陽子線治療は優れた治療成績を示すことが明らかになりつつある。 各地で臨床試行が実施されるなかで、将来には陽子線治療の適応範囲が拡大されていくことが期待されている。

 重粒子線と陽子線の違いは?
 陽子線ががん細胞を死滅させる能力はエックス線など従来の放射線と同じだが、重粒子線はエックス線や陽子線に比べて、細胞を死滅させる生物作用が優れている。分裂を繰り返すがん細胞に対して、分裂周期や細胞周辺の酸素濃度によってエックス線の効果が弱まることがあるが、重粒子線ではそのような影響をあまり受けない。

 また、重粒子線は細胞のDNAを直接切断するため、深い傷を負ったがん細胞は回復しにくいことがわかっている。重粒子線の生物作用は、炭素イオン線の場合、エックス線に比べて2〜3倍強いと考えられており、これまで放射線治療に抵抗性のがんに対しても有効と言える。

 がんに対する線量集中性に優れる点は重粒子線と陽子線で共通だが、詳しくみると、物質内をまっすぐに進む能力は重粒子線(炭素イオン線)の方が優れているため、深い所では重粒子線の方が陽子線よりもシャープな治療が可能。一方、重粒子線では、陽子線と比べてピークより深い部分で若干線量が大きくなる。

 

参考HP 国立がん研究センター「粒子線(重粒子線)治療」・放射線医学総合研究所「重粒子線とはどのような放射線か

切らずに治す がん重粒子線治療がよくわかる本
辻井 博彦,遠藤 真広
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知っていますか?医療と放射線―放射線の基礎から最先端の重粒子線治療まで
高橋 千太郎,米倉 義晴,辻井 博彦
丸善

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