表１は上記ＵＳＥＲＳ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＥＭ）に使用されている電子部品数とその費用構成を示している。３７，９００の部品の内、価格比率で８７％を占めるＣＰＵ、メモリ、ＧＡ（ゲートアレー）の部品数は１％にも満たない２５０個である。したがってこの部品を民生品に置換できれば、大幅な低価格化が達成できる。しかも、民生用部品は小型かつ高性能であり、ソフト処理化が可能となり、ハード面での製作・試験費の削減が可能となる。課題として民生品は宇宙での使用が一般に想定されていないために宇宙線に対する耐放射線性のデータはなく、さらに高性能化のための世代交替のペースが速く、宇宙用として対応可能かどうかの試験を行う時間的余裕がない。そこでＳＥＲＶＩＳプロジェクトでは民生部品・民生技術の地上評価試験と２機の実証衛星による宇宙実証試験により、民生部品・民生技術データベースをまとめ、民生部品・民生技術評価選定ガイドラインおよびそれらの適用設計ガイドラインの策定を進めてきた。これらの成果から民生部品・民生技術を宇宙で使いこなすための知的基盤を構築し、開発業務を円滑に進めるための多数のメーカー間のインターフェースを整備して開発支援システムを構築する作業を進めている。平成１６年度で第一次ガイドラインの策定が終了し、今後は宇宙実証試験結果を反映して見直しを行おうとしている。

地上評価を行う民生部品は２００種を目標に１９９種まで試験を終了し、その結果はデータベースとして一般に公開した。さらにＳＥＲＶＩＳ−１による宇宙実証試験は平成１７年１１月に運用を終了した。その結果、試験に供した実験装置９機器において、民生部品採用に起因する故障は発生せず、また放射線による劣化、シングルイベント現象も地上予測試験に基づく発生予測頻度を下回った。これらのことから民生部品は予想以上に宇宙用機器に運用可能であることが明らかになった。今後は宇宙実証データについてもデータベースに取り込み、それらのデータベースは宇宙分野以外の分野においても広く活用されることを期待していると話を締めくくられた。

質疑では民生部品の耐放射線性試験について重イオン照射試験の意義について質問があり、バンアレン帯よりも低い領域で運用される衛星とそれよりも高い領域で運用される衛星ではその影響を分けて考慮しているとの回答であった。

我国の民生部品メーカーも大量生産による利益追求のみならず、用途は限定されるものの、夢のある宇宙にも眼を向けて欲しいとの印象を受けた。

２．　雷からの放射線発生とそのメカニズム（会員ページ )

（独）日本原子力研究開発機構敦賀本部　鳥居建男

　アメリカ独立宣言の起草者の一人であったベンジャミン・フランクリンの名前は雷の研究から避雷針を発明したことでも著名である。今年はフランクリンの生誕３００年にあたり、米国の物理学会誌にもその話題が取り上げられている。今回の研究会では雷と放射線との関係について近年活発に研究をされている鳥居氏に講演をお願いした。

鳥居氏らは高速増殖炉「もんじゅ」周辺の環境放射線モニターの数値を監視しているなかで、雷の活動時に数値が上昇することがあることに気づいた。当初は雷放電による電気的ノイズとも考えられたが、モニターの設置場所によってピークの立ち上がりに時間差があること、高い位置にあるモニターほど高い数値を示したこと、電気的ノイズには関係のないＴＬＤ検出器の数値も上がっているなどの理由から、雷放電時に発生する放射線を捉えていると考えた。雷雲から放射線が放出される可能性はすでに１９３０年頃から唱えられていたが、観測結果からは「出る」、「出ない」という相反する報告がなされ、雷雲からの放射線発生を断定するデータはなかった。しかしながら、近年の航空機や気球、人工衛星による観測結果は雷雲からの放射線発生を裏付けるものである。気球に電位計と放射線検出器をとりつけ、雷雲中を上昇させる実験では高電界領域で放射線の計数率が急激に上昇する結果が得られた。結果をまとめると雷雲内では数１０ｋｅＶのエネルギーを中心とするＸ線の強度が１〜２桁上昇した。またその強度の上昇は雷放電の前に出現し、雷放電とともに低下した。衛星観測結果も雷雲上空において衛星に設置したＮａＩやＧｅ半導体検出器の計数の上昇が観測された。さらに雷放電時に雷雲上空の成層圏から電離圏にかけてさまざまな発光現象（ブルージェット、スプライト、エルブス）が報告されるにいたり、雷放電が対流圏のみならず、超高層領域までを含めた現象として認識され始めた。

もんじゅ周辺をはじめ北陸地方の原子力施設のモニターの数値と冬季雷放電の観測結果を調査すると次のことが明らかとなった。�@放射線量率の上昇は個々の放電よりも雷雲内の電界強度が上昇した際に発生する。�A放射線の発生域は数１００メートルの範囲である。�Bモニター数値は雷放電による高電界の消失、あるいは高電界領域の移動または強度の変化に関係して復帰する。さらに検出器の特性も考慮すると放射線の発生は雷雲の高電界による荷電粒子の加速に起因する制動放射線発生の準静的過程である可能性が考えられ、雷雲内でどの程度の電界強度になったときに放射線が発生するか、また放射線が発生するほどの電界強度があるかを検討した。室内実験で平行平板電極間および針電極で絶縁破壊に要する電界強度はそれぞれ３ＭＶ／ｍ、５００ｋＶ／ｍであるのに対して、雷雲中で観測される電界強度は１００〜２００ｋＶ／ｍ程度にすぎない。

この程度の電界で放射線が発生し、放電が発生する機構を考察した。冬季の雷雲の特徴としてその三極構造がある。冬季雷雲は中層が強く負に帯電しており、上層は強い正、下層は弱い正に帯電している。雷雲中での荷電粒子の可能性として二次宇宙線と地上からのＲｎの可能性を検討した。モンテカルロ計算により、１０ＭｅＶの高速電子を２５個、高度２ｋＭ付近の雷雲中に入射した場合の電子および光子の飛跡解析を行ったところ、電界が２３０ｋＶ／ｍを越すと顕著な電磁シャワーの発生と多数の逃走電子の形成が見られた。さらに宇宙線のエネルギースペクトルを用いて、高度６ｋｍ付近の雷雲に入射したモンテカルロシミュレーションでは高度１ｋｍ付近において１００ｋｅＶ以上の電子束は電界の無い場合に比して２桁程度上昇し、光子束の上昇を上回った。大気中の宇宙線成分のうち、もっとも効果の大きいものは電子の約２００倍の質量を持ち、寿命２．２μｓｅｃの透過性の高い宇宙線ミュオンであり、容易に雷雲中の高電界領域に到達し、飛行中にノックオン電子を放出する。

これらの考察から冬季雷における放射線線量率上昇の原因は雷雲中で宇宙線起因による逃走電子群に関係したもので、そのために大気層の伝導率が上昇して放電（落雷）に至ると考えられる。ただし、放射線測定結果は米国の地上観測結果やＴＧＦの結果とは一致しない点もあり、完全に解明されたとは言えず、更なる詳細な実験結果の蓄積が必要である。なお、余談として、高エネルギーのミュオンを発射できる可動式加速器があれば、人為的に雷雲中にミュオンを投射することにより、誘雷させて落雷事故を未然に防ぐことも可能になるとのお話も聞かせていただいた。会場からはラドンとの関係について質問があり、ラドンの効果について完全に否定は出来ないが、主原因とは考えにくいとの回答であった。

鳥居講師のご講演は後の河崎講師のご講演とも関連して、雷は身近な現象であるにもかかわらず、その実態について意外に私たちは知らないということを気づかせてくれた。

３．　Ｄ−アミノ酸で見る老化−紫外線とストレスによる促進−（会員ページ )

京都大学原子炉実験所　藤井紀子

　アミノ酸は我々が生活していくために必須の物質である。アミノ酸には左手型（Ｌ型）と右手型（Ｄ型）の二種類の光学異性体が存在するが、自然界には左手型のみが存在している。アミノ酸の合成においては左手型と右手型が等量生成するので、自然界ではなぜ左手型のみが生命体に与ってきたのかは生命の起源をめぐる謎の一つである。

従って、生体内ではＤ−アミノ酸は合成されず、タンパク質中にはＤ−アミノ酸は出現しないと信じられてきたが、近年Ｄ−アミノ酸も自然界に広く分布していることが明らかになってきた。特に、眼の水晶体、脳、皮膚、歯、骨、動脈壁、靭帯などの老化組織のタンパク質中にはＤ−アスパラギン酸（Ｄ−Ａｓｐ）が蓄積されていることが分かってきた。これらの結果はＤ−Ａｓｐと加齢との間になんらかの相関があることを示唆している。眼の水晶体は誕生から死ぬまでの間、新陳代謝のない典型的な組織であり、白内障の水晶体中には多くのＤ−Ａｓｐが含まれている。２０種類あるアミノ酸のうち、Ａｓｐはもっともラセミ化反応速度定数が大きいアミノ酸であるので、代謝の緩慢な組織中にＤ−Ａｓｐが生成されるのは、長期間にわたって外界のストレスの影響も受けて、非酵素的にラセミ化が進行したと考えられる。藤井講師は極微量のＤ−Ａｓｐの分析が可能な技法を開発してアミノ酸中のＬ体、Ｄ体の比、Ｄ／Ｌの加齢に伴う変化を求めた。さらにＤ−Ａｓｐがいずれのタンパク質中に生成されるかを調べた。水晶体はα−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎ，β−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎ，γ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎの３種類のタンパク質が会合して形成されている。これらが規則正しく配列して超構造を保持しておれば透明であるが、構造に異常部が形成されると白内障の原因となる。分析の結果、Ｄ−Ａｓｐはα−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎ中のみに形成されていた。さらにＤに変わると同時に結合もβへ変わっていた。特にαＡ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎのＡｓｐ−５８、Ａｓｐ−１５１残基の反転が顕著であった。すなわち、この構造変化が引き金となって、タンパク質中の立体構造が変化することにより、異常凝集を生じて白内障を引き起こすと考えられる。正常マウスの眼に紫外線を照射するとＤ−Ａｓｐが増加したので、紫外線はラセミ化を促進していることが確認できた。また反応速度係数の値から体温程度でＤ／Ｌ比が１．０に達する時間は５０から１００年と見積もられた。同様な傾向は皮膚、動脈硬化、アルツハイマー、プリオン、多発性硬化症などの疾病についても見られる。皮膚の場合、子供にはＤ−Ａｓｐは存在しないが、加齢とともに増大している。しかも顔の皮膚の皺の部分には多量に生成されているのに対して、背中の部分には認められないことから、紫外線はＤ−Ａｓｐ化を促進していることが確認できた。

藤井講師の講演は日頃、私たちが何気なく使っている齢のせいという言葉にも分子生物学的に深い意味があることが分かって大変勉強になった。私たちが子供の頃には体にビタミンＣがよく出来るから外で日にあたりなさいとよく言われたものであるが、今になって思えば老化を進めていただけかも知れない。最近のご婦人方は紫外線防止のクリームを顔にぬり、紫外線よけの日傘で出かけるようになり、女性はますます若さを保つすべを身につけたようである。

会員サロン

今回の放射線科学研究会から、新たにＯＮＳＡ会員のための発表の時間を設け、第一回は東大阪宇宙開発協同組合と仁木工芸株式会社が講演を行った。

１．　衛星搭載用ＶＨＦ波帯広帯域デジタル干渉計

東大阪宇宙開発協同組合・顧問　河崎善一郎

（大阪大学大学院工学研究科教授）

東大阪市の中小企業の経営者たちは各々の技術力を生かし、国の支援も受けて自らの力で人工衛星をあげるべく「まいど１号」の開発を進めている。２００５年１２月には国の中間評価も経て、２００７年中には最初の衛星の打ち上げを予定している。当初は人工衛星をあげることを目的に協同組合が結成されたが、事業の推進のためにはその衛星で何をやるかを明確にする必要があり、その一つに衛星からの雷雲の観測がある。以前より人工衛星から熱帯雨林の状況を電波で観測する研究に携わってきた河崎教授は組合の顧問として、「まいど１号」に搭載する雷観測機器の開発に携わっている。地球環境のシミュレーションでは２１００年までに３．８℃の気温上昇があるとして、アジア各地では積乱雲が発達しやすくなり雷の増えることが予測されている。現実に熱帯特有とされていたマラリヤやデング熱などの風土病の北限が台湾まで達したという報道もなされている。このような状況のなかで、雷放電を高空から常時観測できるシステムの構築が期待されている。光を使った場合では空の状態に依存して観測が出来ない場合があるのに対して電波を用いればその難点を避けることが出来る。特にＶＨＦ（超短波）帯の電波ではパルス数が大きいので、雷放電の時間分解能の高い測定が可能であり、アンテナを何箇所か設置して、個々のアンテナにおける受信シグナルを処理するデジタル干渉計（ＶＨＦ　Ｂｒｏａｄｂａｎｄ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）を用いれば空間分解能の高い雷雲の測定が可能である。衛星に搭載するには小型化が必要であり、「まいど１号」に搭載すべく、準備は着々と進んでいるそうである。

２．　放射線検出器の最近の動向

仁木工芸（株）　平井　敦彦

社名は硝子工芸品の製造輸出会社として創業されたことによる。二代目に入り、理化学機器に販路を広げ、現在では日本原子力研究所（現：原子力研究開発機構）、ＫＥＫ、ＳＰｒｉｎｇ−８などに放射線関連機器や低温機器・測定機器の納入に実績を有している。今回は会社が取り扱っている各種の放射線検出器について最近の動向を紹介した。

最近の特徴として医学分野では核医学用画像装置に使用されるＣｄＴｅピクセルアレー、学術研究分野ではＸ線天文学用の高エネルギー分解能検出器に応用するマイクロカロリメータ、核融合炉内の中性子検出器に使用する人工ダイヤモンド素子、高計数率中性子検出器に用いるＬＢＯ：Ｃｕ検出器の開発が進んでいる。さらに環境・安全面の分野では土壌汚染防止法やＥＵにおけるＲｏＨＳ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｒｔａｉｎ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）指令の発効（２００６年７月１日）により、土壌や電気製品などに含まれる有害な重金属類を簡便に分析可能な機器の需要が高まってきた。この分野では可搬式蛍光Ｘ線分析装置の開発が進みつつある。この関係では第２８回放射線科学研究会における京都大学大学院工学研究科・河合潤教授の講演が大変参考になると思う。

（大嶋記）