著者
三島 賢二 角野 浩史 山田 崇人 家城 斉 長倉 直樹 音野 瑛俊
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2016年大会
巻号頁・発行日
2016-03-10

3He/4He ratios in terrestrial samples vary more than three orders of magnitude, because primordial helium with 3He/4He of (1.4–4.6) x 10–4 has been diluted by addition of radiogenic 4He produced by decay of U- and Th-series elements in different degrees depending on 3He/(U+Th) ratio of each reservoir. This feature makes 3He/4He ratio a powerful tracer in geochemistry and cosmochemistry. Though atmospheric helium with 3He/4He ratio of 1.4 x 10–6 is used to calibrate 3He/4He measurement with a noble gas mass spectrometer, relatively low concentration and 3He/4He ratio of the atmospheric helium cause many difficulties to use it as a working standard for daily measurements. Thus noble gas laboratories often use their own working standards prepared from a natural gas sample with high 3He/4He ratio or by mixing of isotopically pure 3He and 4He. "He Standard of Japan" (HESJ) is one of the latter originally prepared by four noble gas laboratories in Japan [1] and now distributed worldwide as an interlaboratory standard [1,2]. However, 3He/4He ratio of HESJ was determined by comparison with that of atmospheric helium, i.e., absolute 3He/4He ratio has not been determined yet and the accuracy of the value still rely on the early determinations of absolute 3He/4He ratio of atmospheric helium [3].As long as 3He/4He ratio is used to compare relative contributions of primordial and radiogenic in each geochemical reservoir, absolute 3He/4He value of atmospheric helium or HESJ is less important. However, it is a critical issue in some applications of helium isotopes, such as tritium-3He dating and an experimental project to measure the neutron lifetime with total uncertainty of 1 sec (0.1%) using pulsed neutron source at J-PARC [4].A neutron decays into a proton, an electron, and an anti-neutrino with a lifetime of 880.3 ± 1.1 sec [5]. The lifetime is an important constant in the Big Bang nucleosynthesis (BBN) that controls amounts of primordial elements in our universe. In this experiment, the incident neutron flux is measured by counting 3He(n,p)3H reaction in a time projection chamber detector filled with 3He, 4He and CO2. To determine neutron lifetime with uncertainty less than 0.1%, 3He number density in the detector must be accurately known with even smaller uncertainty. As a part of this experiment, we are developing a gas handling system to control 3He number density with uncertainty of 0.1%. The 3He gas is mixed with research grade He in a vessel with measuring pressures of these gases precisely using a calibrated piezoresistive transducer.We fabricated control samples of known 3He/4He ratio using the gas handling system and measured the ratio using a sector type single focusing noble gas mass spectrometer with double collector system [6] at Dept. of Basic Sci., the Univ. of Tokyo by referring to HESJ. The results will contribute to determine the absolute 3He/4He value of HESJ, and that of atmospheric helium also [6].[1] J. Matsuda et al., Geochem. J. 36, 191 (2002).[2] Y. Sano, T. Tokutake, and N. Takahata, Anal. Sci. 24, 521 (2008).[3] Y. Sano, B. Marty and P. Burnard, “The Noble Gases as Geochemical Tracers”, Chapter 2. “Noble gases in the atmosphere”, Springer (2013).[4] Y. Arimoto, et al, Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. A 799, 187–196, (2015).[5] K.A. Olive et al. (Particle Data Group), Chin. Phys. C, 38, 090001 (2014) and 2015 update.[6] H. Sumino et al., J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 49, 61 (2001).
著者
大村 潤平 Han Peng 吉野 千恵 服部 克巳 下 道國 小西 敏春
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2016年大会
巻号頁・発行日
2016-03-10

地震に関係する電磁気現象のうち電離層で発生する電子密度の異常について、地圏で発生する地震と電離層で起こる現象を結びつける理論として、地圏-大気圏-電離圏結合(LAIカップリング)理論が提唱されている。千葉大学の服部グループでは、大気電場、大気イオン濃度、ラドン濃度等の大気電気パラメータを観測することによってLAIカップリングモデルのうち化学チャンネルの可能性を観測学的に検証している。本稿では、千葉県旭市に設置した旭観測点の大気電気パラメータ変動の特徴について報告する。旭観測点(北緯35.77度、東経140.69度、以降ASA)では大気電気学的パラメータとして大気イオン濃度、大気電場、大気ラドン濃度、地中ラドン散逸量、気象要素の観測を行っている。本稿ではASAの大気電気パラメータの降雨応答、季節変化、日変化等について調査した結果について、従来の清澄観測点(KYS)の結果(大気イオン濃度と大気電場変動)と比較を行った。大気イオン濃度と大気電場について降水前の変動は普遍的で、大気イオン濃度は降水開始時に急に増加し、大気電場は降水開始3時間前から乱れる傾向が確認されたが、終了後変動にはサイト毎に異なる傾向が見られ、ASAではKYSに比べどちらのパラメータも高い値を示す時間帯があり、通常時のレベルに戻るのに時間がかかる傾向が見られた。季節毎の平均日変化にも地域差がみられ、ASAの夏季の日変化は15時頃に最小値をとるパターンであり、ASAの他の季節やKYSで確認された15時に最大値をとるパターンとは異なる傾向となった。大気電場については、冬季には9時から12時にかけて低下し、その後徐々に増加を続けるような日変化を示した。それ以外の季節では朝8時頃にピークを迎える変動幅の大きな日変化を確認した。この内冬季の日変化はKYS観測点で全期間のデータから得られた典型的日変化と概ね結果となった。ASAの観測結果からラドン散逸量は気圧の変動に対して3時間の遅れをもつ逆相関があることが確認できた。また季節によって日変化パターンが異なることも確認された。ラドン散逸量の変動に対し、大気イオン濃度、大気電場は少し遅れて相関のある変動を示す傾向が確認された。地震に関連するラドン異常変動を抽出するためには、観測点を増加することと今後の詳細な解析に基づくモデル化が必要である。
著者
河本 大地
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2016年大会
巻号頁・発行日
2016-03-10

Relationships between ESD (Education for Sustainable Development) and Geoparks are examined in this paper. Geoparks have a marked affinity for ESD because education and sustainable development are highlighted in the concepts of geoparks, and both have strong associations with UNESCO. However, small number of papers have been written about the relationships between ESD and geoparks, and few schools in geoparks are the members of the ASPnet (UNESCO Associated Schools Project Network).Therefore, the author tries two methods to examine possibilities of our society led by multiplying ESD and geoparks. Firstly, the description contents of the Global Action Programme (GAP) on ESD were considered about cases of geoparks. GAP is intended to make a substantial contribution to the post-2015 agenda, and the follow up to the United Nations Decade of Education for Sustainable Development (2005-2014). From the “Priority Action Areas” of the GAP, many points related with organizational operations were found as areas which should be improved. Increasing member schools of the ASPnet in geoparks as hubs for practicing ESD, and setting out policies and agendas to integrate ESD into the various processes and structures of stakeholders in geoparks are the examples.Regarding learning contents, placing great emphasis on efforts to build a sustainable society mentioned in course of study in Japan is important in geoparks, as well as having viewpoints of international cooperation, giving participatory skills to youth, and so on.Secondly, learning contents for geoparks are examined from the viewpoints of Earth Sciences and community development. From the former, nature of familiar territory as the first stage, and understanding of the mechanism of Earth activity as the second stage have been found. From the latter, relationships between our life and nature as the first stage, and development of social skills for reaching an understanding with other stakeholders as the second stage have been found. Additionally, international understanding and cooperation through geopark would be the third stage.From the above, geoparks could be places for inspiring learners to act for realizing sustainable society if we transform organizational operations and maximize learning contents given by Earth Sciences and community development.
著者
尾方 隆幸
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2016年大会
巻号頁・発行日
2016-03-10

Geoparks require attractive story based on geoscience. Geostory enhances educational effects for geoconservation and geotourism, whereas the story depends primarily on scientific evidences. Geostory involves many geoscientific disciplines characterized by multi-scale historical, vertical and horizontal phenomena. Field observation in geotour might confuse visitors, because understanding of multi-scale phenomena relies on academic experiences. Geotour for public tourists should produce well-selected and arranged story targeting historical, vertical and/or horizontal phenomena. Educational geotour should produce programs on comprehensive geoscientific system to understand interrelationship among many geoscientific disciplines. Seamless geostory dramatically promotes educational effects in geotour, and improves multidisciplinary and interdisciplinary geoscience. Geoparks should prepare and propose various geostory collaborated with geoscientists.
著者
中里 佳央 臼井 朗 西 圭介 日野 ひかり 田中 雄一郎 安田 尚登 後藤 孝介 イアン J. グラハム
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2015年大会
巻号頁・発行日
2015-05-01

Hydrogenetic ferromanganese crusts (hereafter called crusts) on the Pacific seamounts are formed by precipitation of iron?manganese oxides from ambient seawater on volcanic and biogenic substrate rocks. Crusts have been used as potential as record of the Neogene paleoceanographic and paleoclimatic conditions, because of their very slow and continuous growth rates 1 to 10 mm/m.y. . In the paper, the crust has been observed as compressed sediment cores which have incorporated part of the weathered product of the substrate, biogenic, volcanogenic, terrestrial particles such as eolian dust during its growth.In this study, a selective leaching experiment were applied on the ferromanganese crust from Federated States of Micronesia at water depth of 2262 m. The leaching procedures used by Koschinsky and Halbach (1995) was modified and optimized a part of sequential leaching experiments. Their work, known selective dissolution procedures were adapted to the treatment of ferromanganese crusts and combined into a leaching sequence that allows for the effective separation of the major mineral phases of crusts from associated metallic components. This study concentrates to observe residual fraction after leaching experiments. As a result, the polygenetic particles was extracted and clearly observed from the crust. These particles are of different origins such as volcanogenic, biogenic, terrestrial and extraterrestrial materials. In addition, we could observe various morphologies of fossil bacterial magnetites (magnetofossils) in residual fraction. These particles seem to reflect regional and local oceanographic environment. This extraction method will improve mineral and structural description the growth history of Hydrogenetic crusts.
著者
波田 重煕
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2016年大会
巻号頁・発行日
2016-03-10

2015年に開催されたユネスコ総会における決定に基づいて、ユネスコが支援してきた既存の地質科学国際研究計画(IGCP)とジオパークは緊密な連携のもとに、国際地質科学ジオパーク計画(IGGP)として新たにスタートすることとなった。これは、ある意味では、関係者の間では長年の懸案事項を解決する変革であったとみなすこともできる。 地質科学国際研究計画は、当初は国際対比計画(International Geological Correlation Programme)の名称のもとに、1972年に正式にスタートし、ユネスコと国際地質科学連合(IUGS)とが実施する傑出して特徴的な国際共同事業と見なされてきた。2012年には、創立40周年記念をパリのユネスコ本部で祝った。 演者は、1991年以来21年にわたって、日本IGCP国内委員会委員、3つのIGCPプロジェクトのリーダーあるいはコ・リーダーとしてIGCP活動に関わってきた。 「IGGPの将来」と題するセッションの講演では、その経験のもとにIGCPの歴史の概略、発展および発展の中に見る光と影について論じる。
著者
池上匡 萩原浩明 田山芳史 金野義紀
出版者
日本磁気共鳴医学会
雑誌
第42回日本磁気共鳴医学会大会
巻号頁・発行日
2014-09-11

【目的】Kanda らの衝撃的な報告により、頻回にわたってガドリニウム(Gd)造影剤を使用された患者の淡蒼球と小脳歯状核にGdが沈着している可能性が示唆された。しかしリニア型とマクロ環型の造影剤では、キレートからのGd遊離量に大きな差があると考えられる。そこでリニア型またはマクロ環型の造影剤を複数回使用された患者で、小脳歯状核のT1高信号化に差があるかどうかを検討した。【対象と方法】2011年7月より2014年3月に頭部造影MR検査を受けた患者258人をスクリーニングして、それより以前を含めて初回の造影検査からリニア型造影剤のみ(Gd-DTPAまたはGd-DTPA-BMA)(リニア群)あるいはマクロ環型造影剤のみ(Gd-DOTA)(DOTA群)を5回以上投与された患者群、それぞれ21人と11人を後ろ向き解析の対象とした。Kanda らの方法に従い、各回のMR検査時の単純T1強調画像の歯状核/橋の信号強度比を測定した。統計解析には初回、5回目、最終回(各群平均8.1回と7.9回)の検査時の信号強度比を用いた。【結果】両群間の年齢、性別、検査期間の平均eGFR、総造影回数には有意差を認めなかった。リニア群ではKandaらの報告の通りに、造影回数が増えるにつれて歯状核信号の上昇を認めたが、DOTA群では信号上昇を認めず、両群間に有意な差を生じた。最終回検査の信号強度比を目的変数として重回帰分析を行うと、年齢、性別、eGFR、総造影回数、原疾患の良悪性、頭部放射線治療の有無、初回から5回目検査までの日数に関わらず、造影剤の種類のみが有意な予知因子であった。【結論】Kandaらの発見した頻回造影患者における小脳歯状核の信号上昇は、リニア型造影剤の使用により起こる現象であり、遊離Gdのはるかに少ないGd-DOTAでは起こりにくいと考えられる。【 開示すべき利益相反はありません】
著者
山本 希
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
日本地球惑星科学連合2015年大会
巻号頁・発行日
2015-05-01

活火山浅部における流体の存在は流体圧による断層面上有効法線応力低下による剪断すべりの促進,開口断層の生成など火山性地震の発生に密接に関与するものであるとともに,流体の移動は群発地震活動の誘引や震源移動・震源域拡大などを引き起こすと考えられている.したがって,地震発生に伴う流体諸現象の検出・観測は,火山性地震発生プロセスの理解のために重要であると考えられる.本発表では,そのような地震発生と流体現象の関連のひとつの観測的事例として,活動活発化が懸念されている吾妻山における地震活動の中に検出された地震発生に先行した体積膨張相について報告を行う.吾妻山は,東北本州弧の火山フロント上に位置する第四紀火山であり,複数の安山岩質成層火山によって構成される.最近の火山活動は,火山東部の浄土平周辺に分布する吾妻小富士・大穴・一切経などの火口群で発生しており,主に水蒸気噴火に伴う噴石や降灰などの被害をもたらしてきた.また,現在噴気活動を行っている大穴火口の直下浅部においては,通常の火山構造性地震とともに火山性微動・低周波地震・単色地震・N型地震など多様な火山性地震が発生しており,浅部における火山性流体の存在・複雑な破砕帯の存在などが示唆されてきた.2014年以降,吾妻山では火山活動の活発化の兆しが見られ,微小な地殻変動とともにこれらの地震活動の活発化が認められ,2015年1月中旬には一日当たり200回を超える群発的な地震発生を示すこともあった.吾妻山の火山性地震では,地震発生に先行する微弱な前駆的震動が観測されることも多く,地震発生と流体挙動の関連を想起させるものであったが,2015年1月の群発性地震を火口近傍の地震計・傾斜計のデータも含めて精査した結果,地震発生約5秒前から前駆振動に同期して微弱な膨張相が存在することが明らかとなった.観測点の分布が十分でないため,震源機構の推定は困難であるが,観測された変位記録および傾斜記録を用いて,等方的な震源機構と震央を仮定して波形モデリングを行った結果,この膨張相は地震の震源域とほぼ同じ大穴火口直下深さ約2kmの領域で発生していることが示された.この震源域・膨張相の力源は,繰り返し全磁力測定や短基線GPS解析によって先行研究で提唱されている消磁・帯磁域および圧力源のやや深い側に位置する.これらの結果は,火口直下浅部において断層上における流体介在が有効法線応力の低下・地震発生を引き起こし,流体移動が連鎖的・群発的な地震活動を誘引したことの一つの観測的実証と言える.今後,火口・震源域近傍における稠密観測網を展開し,震源機構の推定・応力降下量推定などとともにこれらの膨張相の解析を行うことで,さらに火山性地震と火山性流体の相互作用の定量的な理解が進むと期待される.謝辞:本研究では,気象庁・火山観測網の地震波形データを使用させていただきました.
著者
齊藤大介 野田敏生 古川公宣
出版者
公益社団法人 日本理学療法士協会
雑誌
第50回日本理学療法学術大会
巻号頁・発行日
2015-05-01

【はじめに,目的】厚生労働省の報告では,腰痛は,84%の人が一生のうちに一度は経験するといわれている国民的愁訴であり,慢性疼痛患者の半数以上に腰痛の訴えがあるとしている。腰痛は職業性疾病の6割を占め,長時間のデスクワークや長距離運転等で増悪するといわれており,腰痛予防対策が,労働者の健康確保にとっても大きな課題となっている。そのため,慢性腰痛症に対する対策の必要性があり,予防的に介入することで経済損失を効果的に減じることができるという報告もある。諸家の報告において,デスクワーク従事者は,椎間板ヘルニアの発生率が高く,坐位姿勢は立位姿勢と比較して,椎間板内圧が上昇する事や後部椎間板線維輪が伸張されるといわれている。また,腰部障害に影響を及ぼす因子として坐位時間が挙げられており,慢性腰痛症の誘因の1つである。O’Sullivanらによって報告された腰椎の生理的前弯を保つ坐位姿勢(Upright sitting)は,深層筋を優位に働かせて脊柱の靭帯軟部組織への負担を軽減するとされている。一方,胸腰部を脱力して骨盤を後傾した坐位姿勢(Slump sitting)は,脊柱起立筋にFlexion Relaxation Phenomenon(FRP)が出現し,腰椎を生理的前弯に保つ力源を非収縮性の受動性組織に依存するとされている。この姿勢を長時間保持することは,脊柱の靭帯軟部組織が伸張され,菲薄化することで強度低下を起こし(クリープ現象),脊柱の安定性が損なわれるといわれているが,腰部筋活動に関して経時的な変化を調査したものはない。そこで今回我々は,Upright sittingとSlump sittingの坐位姿勢を保持する間の腰部筋活動の経時的な変化から,異なる坐位姿勢が腰部筋活動に与える影響を調査した。【方法】健常成人男性14名,年齢:30.7±6.8歳(平均±標準偏差),身長:171.1±5.1cm,体重:65.0±9.3kg,を対象とし,1年以内に強い腰部痛の経験がなく,腰部に障害を残遺する疾患及び外傷の既往がない者とした。被験者は大腿骨を坐面と平行にし,膝関節屈曲90°,足底は床から離すようベッドに着坐し,体重の20%の重錘を両側肩関節上からベルトを用いて垂直方向に懸垂した状態でUpright sittingとSlump sittingをそれぞれ20分間保持した。被検筋は,左右の腰部腸肋筋と腰部多裂筋とし坐位保持中の筋活動を表面筋電計にて測定した。また,試行間には十分な期間(7日間以上)を設けた。統計学的解析は,経時的変化に反復測定分散分析と多重比較検定(Dunnet法)を用い,危険率5%未満を有意とした。【結果】Slump sittingの左右の腰部腸肋筋,腰部多裂筋の筋活動電位は,時間経過に伴う変化は示さなかった。また,Upright sittingにおいても腰部腸肋筋の筋活動に有意な変化は見られなかったが,両側の腰部多裂筋の筋活動は経時的に有意に増加し,右側(12分後)の増加が左側(16分後)よりも早期に出現した。【考察】Upright sittingでは,腰部多裂筋の筋活動が経時的に有意な増加を示したが,腰部腸肋筋の変化は認められなかった。このことから,脊柱の靭帯軟部組織への負担が少ないとされるUpright sittingを保つ時でも,保持時間が長くなると下部腰椎に後弯方向のストレスが生じ,筋疲労を誘発している事が推察された。左右の出現時期の違いは坐圧の不均衡によるものと考えられるが,今後の検討課題である。また,Slump sitting開始時の腰部筋活動電位は,平均約8.4μVと低値を示した。これは,FRPが出現したと考えられ,この姿勢を保持するときには筋による力源ではなく,腰部受動性組織の張力へ依存していることが推察された。本研究の限界として,長時間の坐位保持を重量負荷にて再現したため,本来の長時間坐位保持による変化と異なる可能性がある。今後は日常的な作業環境での評価を行えるよう研究を進める計画である。【理学療法学研究としての意義】本研究結果は,臨床の現場や腰痛予防教室において,デスクワークまたは長距離運転等に従事する者の慢性腰痛症を予防するための作業環境設定,適切な作業姿勢の指導を行なう一助となると考える。
著者
横沢俊 越智久晃 尾藤良孝 伊藤賢司 佐々木真理
出版者
日本磁気共鳴医学会
雑誌
第42回日本磁気共鳴医学会大会
巻号頁・発行日
2014-09-11

【背景】Diffusion kurtosis imaging (DKI)は,非正規分布の拡散モデルを用いた拡散イメージング手法の一つであり,従来のDTIと比し,軽微な白質・灰白質病変などの検出能向上が期待されている[1].しかし,DKIの解析は,DTIと比較してノイズに対する頑健性が低く,計算アーチファクトが発生しやすい.一般的に,前処理における平滑化フィルターの適用により頑健性は向上するが,画像のblurring発生が課題となる.本研究では,blurringを発生させずに計算アーチファクトを抑制するDKIの解析手法について検討した.【方法】本手法は,制約無しの非線形最小二乗法にて拡散係数と尖度係数を推定し,制約条件の範囲外に算出された係数について平滑化フィルターを適用したデータを用いて再計算する.5名の健常ボランティア(男性,26-45歳)を対象に,1.5 T MRI装置(ECHELON Vega, 日立メディコ)を用いて,MPG 21軸,b値1000, 2500 s/mm2,2NEXのDTIを2回撮像した.解析では,平滑化処理無しの手法,全データに平滑化処理を適用した手法,提案手法の三つの手法にてMK画像を算出した.計算アーチファクトおよびblurringを視覚的に評価し,2回計測の再現性をICC(intraclass correlation coefficient)にて評価した.【結果】提案手法のMK画像は,平滑化処理無しのMK画像と比較して,blurringが同等であるにもかかわらず,2回計測の再現性が有意に高く(ICC: 提案手法, 0.77±0.076; 平滑化処理無し, 0.73±0.079),計算アーチファクトが改善されていた.全データに平滑化処理を適用したMK画像は,平滑化の強度に応じて2回計測の再現性が向上するが,blurringが顕著となった.同等の再現性(ICC: 全データ平滑化, 0.76±0.080)で比較した場合,提案手法のMK画像は,全データを平滑化処理したMK画像と比較して,blurringが小さく計算アーチファクトが改善されていた.【結論】本研究により,DKI解析において頑健性の高い処理が可能であることが明らかとなり,臨床応用実現の可能性が示された.[1]Jensen JH. MRM. 2005;53:1432-40.