ニュートリノは原子核や素粒子のベータ崩壊にのみ関わる不思議な粒子で，およそ通常物質とは関係ないと思っておられる読者が多いかもしれない．しかし，ベータ崩壊のみにニュートリノが関わるわけではない．1973年のGargamelle実験では，高速の荷電π中間子崩壊から得られるニュートリノビームを原子集団に照射した結果，数100 MeVのエネルギーの電子が放出された．これは原子に束縛された電子がニュートリノ衝突によりはじき出されたと解釈され，素粒子理論の予言と一致した．

素粒子物理の基礎である相対論的場の量子論に従うと，このニュートリノと電子の相互作用は，原子内電子の束縛状態変化によるニュートリノ・反ニュートリノ対放出という予言を導く．量子電気力学による光子の放出過程に類似しているが，はるかに弱い過程である．私たちの主たる物理目標は，このニュートリノ対生成を確認すること，対生成を利用してニュートリノの未知の性質を解明することにある．

ニュートリノ振動実験の進展により，3種類のニュートリノが混合し，質量固有状態の内，少なくとも2つが有限の質量を持つことが明らかになった．ニュートリノ振動は質量の2乗の差と混合行列で記述される．これまでの振動実験の結果から，2つの質量2乗差と3つの混合角が比較的良い精度で分かっている．一方，質量そのもの（質量の絶対値）はニュートリノ振動では決定できない．つまり，最も軽いニュートリノがどれ程軽いかは振動実験では決定できない．

ニュートリノが従う方程式も2つの可能性がある．中性粒子のニュートリノは，電子のようにディラック方程式に従うディラックフェルミオンであってもよいが，マヨラナ方程式に従うマヨラナフェルミオンの可能性もある．ニュートリノ振動確率はディラックでもマヨラナでも同じであり，振動実験では2つの可能性を区別することはできない．

これらのニュートリノの謎に迫るために，私たちは原子遷移を用いたニュートリノ質量分光を提案した．原子の準安定励起状態|e〉から基底状態|g〉への光子を伴ったニュートリノ・反ニュートリノ対の放出過程（RENP），|e〉→|g〉＋γ＋ν_iν(¯)_j ，を用いる．原子遷移のエネルギースケールはO（1）eVで，ニュートリノ質量スケールに近く，遷移確率はニュートリノの質量に敏感である．また，RENPでは終状態にニュートリノ対が含まれているので，ニュートリノがマヨラナの場合，同種粒子効果でディラックの場合と遷移確率が異なり，RENPによりマヨラナかディラックかを決定できる．

孤立した原子のRENPレートは極めて小さいので，レート増幅に原子集団のコヒーレンスを利用する．それぞれの原子の初期状態を|g〉と|e〉の重ね合わせにすることにより，レートは関与する原子数の2乗に比例して大きくなる．巨視的標的でこれを実現できれば，その増幅効果は莫大である．RENPのような複数の粒子を放出する過程では，終状態の運動量が位相整合に相当する条件を満たしている場合にこれが可能となる．私たちはこれをマクロコヒーレント増幅機構と呼んでいる．

RENPのニュートリノ対を1つの光子で置き換えた過程，|e〉→|g〉＋γ＋γを対超放射（PSR）と呼ぶ．マクロコヒーレント増幅機構についての理解を深めるために，理論・実験の両面からPSR研究を進めてきた．パラ水素の振動励起状態を用いたPSR実験で18桁の増幅を確認し，マクロコヒーレント増幅機構の実証に成功した．

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　科学鑑定のもっとも重要な対象のひとつに自動車塗膜があり、構成する各層について赤外分光分析を実施してデータベースと照合することにより車種を推定することが可能になる。
　全国各警察の科学捜査研究所では、自動車塗膜を研磨したうえ各層から微量を採取し、グローバー光源の顕微フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)により分析しているが、微細・僅少になるにしたがって採取して分析に供するのが難しくなり、また分析が可能であってもノイズレベルが高くなり、データベースとの照合でヒット率が大きく低下する。まして、擦過状に付着したものについては層状部分が発見が困難で、まったくお手上げの状態である。
　そこで、広がりが小さく、桁違いに強度が高い赤外放射光分光分析に着目し、アパーチャで 2 µm に絞ったマッピング分析により極小の擦過状自動車塗膜の分析手法について検討した。

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BL43IR赤外分光ビームラインにおいて、ヒト大動脈壁病理標本のFTIRマッピングを行った。5ミクロンピッチで40 × 60点の二次元吸収分光マップを作成することができた。3300 cm^-1付近の吸収ピークの強度は、大動脈壁中膜に存在するエラスチンの弾性板と構造的に一致する分布を示したが、この結果の解釈については、今後の検討が必要である。

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本研究により，放射光蛍光X線分析（SR-XRF）が白色自動車ベースコート塗膜片の異同識別のための極めて有効な科学捜査手法であることが明らかになった．18種類の白色ソリッド自動車塗膜を収集し，ベースコート層の微細片を分析に用いた．材質分析のために顕微フーリエ変換赤外分光（FT-IR）分析を，微量元素分析のためにSR-XRFを行った．顕微FT-IR分析により，材質の違いに基づいて5グループに分類できた．SR-XRFにより，微細片からTi, Cr, Fe, Cu, Zn, Pb, Br, Sr, Zr, Nbを非破壊で検出することができた．試料は，Nbの有無により2グループに分類された．検出された微量元素は，異同識別の有用な指標となった．元素種で識別できない試料について，TiのX線強度をNbのX線強度で除した規格化X線強度による比較を行った．Ti/Nbの規格化X線強度は，5.0％ 以下の再現性で分析でき，白色自動車ベースコート塗膜片の異同識別の有用な指標になることが分かった．顕微FT-IR分析とSR-XRFを組み合わせて用いることで，18試料の組み合わせ153通り（₁₈C₂）中152通りを識別することができた．

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マイクロプラスチック（MPs）は，都市域のみならず，世界最高峰のエベレスト山の雪やマリアナ海溝の最深部の堆積物，北極圏の雪など地球上のあらゆるところで発見されている．しかし，その輸送経路については未知の部分が多い．ここでは，北および西風が卓越する冬季に人為汚染のない自由対流圏にある高山で樹氷と積雪を採取し，MPsの有無についてFTIRイメージングを用いて検証した．その結果，積雪と樹氷中にMPsの存在が明らかになった．樹氷中には，8.34×10⁶ m^－3 から12.3×10⁶ m^－3 の範囲でMPsが検出され，積雪中には1.34×10⁶ m^－3 のMPsが存在した．樹氷中のMPsの濃度は積雪中の約10倍であった．樹氷中のMPsの粒径分布をみると，100 µm以下に90 %以上が存在し，その大部分が断片であった．構成成分はポリエチレン（PE）が主成分であった．

都市域から離れた自由対流圏にある高山にもMPsによる汚染が存在していることが明らかになった．

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赤外（Infrared, IR）分光法やラマン（Raman）分光法といった振動分光学的手法は，これまで定性・定量分析に幅広く用いられているが，分析は専ら据え置き式の装置によって研究室や分析室などのラボレベルで行われてきた．しかし，近年では分析ニーズが多様化し，工場内や屋外といった現場においても試料を高精度に測定できることが求められるようになってきた．著者らはこうしたニーズに応えるべく，据え置き式の装置と同程度の性能を維持しつつも，システムの小型化・ブロック化によって拡張性を向上させたフーリエ変換赤外分光光度計（Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR）及びラマン分光光度計を開発した．これにより，現場測定や目的別専用システムを容易に構築・提供可能となった．本論文では，現場測定に対応したFT-IR及びラマン分光光度計の概要を報告するとともに，実際に分析を行った事例についても報告する．

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In hair‐bleaching treatment, it is well‐known that disulfide bond in keratin fiber is oxidatively cleaved to generate cysteic acid. In the present study, we examined cysteic acid generation behavior in human hair fiber based on infrared spectroscopy. It was suggested from a result of attenuated total reflection (ATR) method that the amount of cysteic acid increases linearly with square root of bleaching time, and the cysteic acid generation in the hair is a diffusion‐controlled reaction. As the analysis part of the hair by the ATR method is cuticles, this diffusion‐controlled behavior seems to occur mainly in the A‐layer and exocuticle with higher disulfide crosslink density and slower diffusion rate of hydrogen peroxide. In addition, it was found out that cysteic acid generation in cortex is also diffusion‐controlled because the amount of cysteic acid obtained by KBr method increases linearly with square root of bleaching time similarly to the results of ATR method. In an IR microscopic measurement using synchrotron radiation source, it was revealed that the amount of cysteic acid generated by bleaching is even within the cortex. From this result, it was suggested that the diffusion‐controlled behavior for cysteic acid generation in the cortex is caused by controlling the diffusion of hydrogen peroxide from cell membrane complex into cortical cell.

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マイクロプラスチックは、海洋、河川、道路粉塵などの環境媒体のみならず、ヒト肺、気管支、妊婦の胎盤、糞便、血液などからも検出されている。モデル研究によると、マイクロプラスチックの体内への摂取経路として経気道曝露が最も重要であるが、大気中マイクロプラスチック（Airborne MicroPlastics; AMPs）の実態と健康影響は不明である。このことを背景として、2021 年より環境研究総合推進費「大気中マイクロプラスチックの実態解明と健康影響評価」（JPMEERF20215003）（Airborne Microplastics and Health Impact、略称：AMΦプロジェクト）を開始した。AMΦプロジェクトは、サブテーマ1「大気中マイクロプラスチックの迅速分析法確立と実態解明、サブテーマ2「大気中マイクロプラスチックの環境動態モデリング」、サブテーマ3「大気中マイクロプラスチックの呼吸器影響の解明」の3 つサブテーマからなる。本特別集会では、AMPs研究の海外における現状と課題を述べた後に、AMΦプロジェクトの研究成果の一端を紹介し、国内における AMPs 研究を活性化することを目的として開催した。本特別集会は、同じ時間帯にポスター発表と日中韓合同シンポジウムが開催されていたこともあり、参加者は約70 名であったが、活発な議論が交わされた。なお、特別集会にご参加いただけなかった会員のために、特別集会の動画を以下で公開予定である。 AMΦプロジェクトホームページ：https://www.airborne-microplastics-and-health-impact.com/

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