高翔No.65号の特集記事 - 公益社団法人自動車技術会

◉特
集◉
かく
日本の筆記具
● 著者略歴 ●
1954 年 大阪生まれ。関西学院大学理学部卒業。
1977 年 ㈱サクラクレパス入社。
品質保証、商品企画、販促宣伝業務、
総務などの部署を経て、
2005 年日本筆記具工業会へ転籍。
日本筆記具工業会
専務理事・事務局長
春田 恭秀
はじめに
日本は世界でナンバーワンの筆記具先進国だという
のをご存知でしょうか。最近では、海外にない「フリ
クションボール(摩擦熱で筆記線が消せるボールペ
ン)」や「クルトガ(芯が少しずつ回転して偏減りし
ないので細い線が書き続けられるシャープペンシル)」
など、
最先端技術の筆記具をたくさん発売しています。
当然世界中に輸出も行っています。ただ、現在、筆記
具の輸出量で圧倒しているのは中国です。何せ価格が
安い!最近は中国も人件費があがって製品の値段が
写真:鉛筆等、明治に起こった事物の起源について書かれた
「明治事物起源」(国立国会図書館収蔵)
上がってきたといいますが、それでもボールペンな
どの輸出単価は日本の 1/3 くらいです。世の中には、
現在のような形で作られるようになるのは、19 世紀
「多少値段が高くても、書きやすくて自分の気に入った
ものを使いたい」という人と、「書ければいい。値段
後半のアメリカからです。
が安ければもっといい」という人がいますが、世界で
鉛筆製造技術は、1873(明治 6)年に欧州の産業や文
は後者の方がずっと多いのです。ただ、筆記具はそれ
物を学ぶために派遣された伝習生によって国内に伝え
ほど高価なものではありませんから、所得水準が少し
られ、1877(明治 10)年の第1回内国勧業博覧会に
上がれば気に入った筆記具を使う方にシフトしていき
初めて国産鉛筆が出品されました。
ます。
当時はまだ手作りで、1887(明治 20)年に眞崎仁六
によってはじめて水車を動力とした工業生産が始まり
ます。(現三菱鉛筆㈱の創業)
1.最初は舶来品の真似(内製化)から始まった
日本の筆記具産業の歴史は、明治の文明開化から始
まります。それまでは、
筆で文字を書いていましたが、
西洋文明として鉛筆や万年筆が入ってくると、当時の
人は自分たちでも作れないかとチャレンジする人が何
人も現れるのでした。
・ 鉛筆 1560 年代イギリスで黒鉛が発見され、それ
を木で挟んで筆記具として使用したことから始まりま
した。現在のような芯を考案して作ったのはフランス
写真:眞崎仁六が作ったとされる「はさみ鉛筆」
芯をはさみ金具で固定する
人のコンテという人で 1795 年のことでした。鉛筆が
−4−
・ 万 年 筆 1885( 明 治 18)年 頃 か ら 輸 入 が 始 ま り、
造ろうとチャレンジしましたが上手く行かず、結局、
1908(明治 41)年になって国産のスワン万年筆が発
品質の安定したものができたのが 1949(昭和 24)年
売されました。その後、1911(明治 44)年セーラー、
オート㈱の木軸を使用した鉛筆型ボールペンからで
1918(大正 7)年パイロット、1924(大正 13)年プラ
した。
チナと現在の万年筆メーカーが創業していきます。
2.これらは日本人の手によって進化した
・ シャープペンシル 1877(明治 10)年前後に初めて
このように筆記具は海外で誕生したものばかりで
輸入されますが、国産のシャープペンシルの始めは
すが、日本に入ってきていろいろ改良工夫が行われ、
1915(大正 4)年、現シャープ㈱の創業者である早川
日本で独自の姿に進化していきました。現在、皆さん
徳次 氏によるものです。この時代、シャープペンシル
が使っている筆記具は、ほとんどが日本で開発された
は簪(かんざし)などをこしらえる飾り職人が作って
ものです。
いました。
以下の表に日本で開発された筆記具をご紹介し
ます。
【ぺんてる/ボールぺんてる: 1972 年】
写真:故早川徳次 氏が発明したシャープペンシルのレプリカ
( 写真提供:岩崎金属工業㈱ )
・ ボールペン 1943(昭和 18)年ハンガリー人が考案
したものをアメリカのエバーシャープ社がその特許を
買い取り、製造販売を始めましたが、その特許に触れ
ない形で多くの企業が参入したため、あっという間に
全米に普及しました。日本には戦後の 1947(昭和 22)
年に入ってきますが、当初は数社が国産ボールペンを
【トンボ鉛筆/暗記ペン<蛍光> :1974 年】
日本で開発された筆記具
発売年
1957(昭和 32)年
1958(昭和 33)年
∼ 1967(昭和 42)年
1962(昭和 37)年
1963(昭和 38)年
1964(昭和 39)年
1972(昭和 47)年
1972(昭和 47)年
1974(昭和 49)年
1977(昭和 52)年
1980(昭和 55)年
1982(昭和 57)年
1983(昭和 58)年
1984(昭和 59)年
2003(平成 15)年
2006(平成 18)年
2008(平成 20)年
商品カテゴリー
インクカートリッジ式の万年筆。
メーカー/商品名
プラチナ万年筆/オネスト 60
超微粒子焼成芯(濃く、強く、滑らかで、摩耗の少ない)の
高級鉛筆。
三菱鉛筆/ユニ、ハイユニ
トンボ鉛筆/モノ、モノ 100
シャープペンシル用 0.5 ㎜樹脂芯。
キャップレス万年筆(回転式)。その後ノック式に。
一般筆記用 細書きサインペン。
水性ボールペン。
筆ペン。
暗記用蛍光ペン。
シャープペンシルとボールペンが一体化した複合筆記具。
ペンキのように不透明で金属・プラスチックにも描けるマーカー。
超微粒子顔料インクサインペン。
主溶剤に「水」を用いたペイントタイプマーカー。
ゲルインキボールペン。
低粘度油性ボールペン。
摩擦熱で消せるボールペン。
自動芯回転機構付きシャープペンシル。
ぺんてる/ハイポリマー芯 0.5mm
パイロット万年筆/キャップレス
ぺんてる/ぺんてるサインペン
ぺんてる/ボールぺんてる
セーラー万年筆/セーラーふでペン
トンボ鉛筆/暗記ペン<蛍光>
ゼブラ/シャーボ
三菱鉛筆/ペイントマーカー
サクラクレパス/ピグマ
三菱鉛筆/ポスカ
サクラクレパス/ボールサイン
三菱鉛筆/ジェットストリーム
パイロット/フリクションボール
三菱鉛筆/クルトガ
−5−
◉特
集◉
かく
いう問題が発生しました(低粘度油性ボールペンでも
同 様 の 現 象 が 起 き る )。 当 初 は イ ン キ パ イ プ 内 に
「逆流止め」という高粘度のワックスやウレタンを詰
めて対策を取りましたが完全ではありませんでした。
さらに各社それぞれ工夫をこらし、あの小さなソケッ
ト内で逆流防止対策を行ったのでした。あるものは、
ボールを内側から微細なスプリングで押し、ボール
保持部からエアーが入らないようにしました。また、
別のものはインキを通すトンネルの中にボールや金属
【ゼブラ/シャーボ :1977 年】
プレートで弁を設け、逆流を制御する構造を採用しま
した。あの小さいボールチップのインキを導くトンネ
ルの中にそういう仕掛けがあるなど誰も知らないので
はないでしょうか。100 ∼ 150 円程度の商品にこのよ
うな高度な仕掛けや加工技術が用いられていることを
【三菱鉛筆/ポスカ :1983 年】
あらためてご理解下さい。
【サクラクレパス/ボールサイン :1984 年】
3.あまり知られていない高度な製造技術
ボールペンのチップ(ペン先)の加工精度がミクロ
ン単位だというのはご存知でしょうか。ボールペンの
チップは、超硬ボールとそれを保持する金属ソケット
からできています。ソケットはインキの入ったパイプ
からインキが出てくるようにトンネルが掘られてお
写真:三菱鉛筆/ジェットストリームのチップ構造
(スプリング、逆止ボール、金属プレートの3つが
用いられている)
り、その先にボールを納めるボールハウスがあって、
先はボールが飛び出ないようにカシメられています。
ボールペンのメカニズムは、インキがチップ内で
また、最近の新製品で㈱パイロットコーポレーション
ボールに付着し、筆記に伴ってボールが回転して、
の「摩擦熱で筆記線が消せる」フリクションボールが
ボールに付いているインキが紙に転写されるというも
ありますが、これも今まで筆記具のインキ製造技術に
のです。滑らかな書き味を出すためには、ボールハウ
はなかった特殊なマイクロカプセル技術が導入されま
スのボールを受ける部分をボールの丸みに合わせた精
した。このフリクションインキは、マイクロカプセ
密加工が必要で、ボールとボール保持部(カシメ部)
ルの中にロイコ染料(単体では発色しない)と顕色剤
の隙間も常に一定になるよう高度な品質管理が行われ
(発色させる成分)
、それと変色温度調整剤(ある温度
ているのです。
領域になるとロイコ染料から顕色剤を奪い取る)が封
近年よく使用されているゲルインキボールペンは、
入されており、付属のラバーで擦って 60℃以上にな
水性インキにゲル化剤を加えてインキをゲル状にした
ると変色温度調整剤が働いて色が無くなり、逆にマイ
もので、静止状態では寒天のように固まっている(高
ナス 20℃まで冷やすと変色温度調整剤が働きをやめ、
粘度)のが、ボールの回転などの衝撃が加わるといっ
色が戻る仕組みになっています。
きにしゃぶしゃぶの液状(低粘度)に変わるため非常
温度で色が変わるメタモカラーというのは、以前か
に滑らかに書けるのです。ところが、このゲルインキ
らビールやワインの飲み頃温度を示すラベルやお湯を
ボールペンは、当初、キャップをせずにペン先を上に
注ぐと絵が出るマグカップなど、色々な商品に用いら
向けて机の上などでトントンと落下振動を加えると、
れていましたが、筆記具に応用したのがヒット要因で、
その衝撃でパイプ内のインキが低粘度化し、ボールソ
ボールペンで書いた文字をきれいに消したいという
ケットの隙間からエアーが入ってインキが逆流すると
ニーズが思いのほか多かったことがうかがえます。 −6−
通常のシャープペンシルは、書いていると筆記角度
のために芯が偏減りして筆記線が太くなるため、ほと
んどの人が意識しないまま軸を少しずつ回して持ち替
えて細い線で書こうとしています。それをシャープペ
ンシル本体の中で、ペン先を紙面から離した時に芯を
保持しているギアが少しずつずれて芯を回転させて
写真:パイロット/フリクションボールペン
専用ラバーでこすると、その摩擦熱でインクの色が
消える
いく機構を設けて芯の偏減りをなくし、芯先がいつ
も尖った状態で細い線で書ける商品を開発しました。
これがクルトガで、偏減りがないため細い線が書き続
色が消える機構
けられ、手帳などへの細かい文字の記入に適してい
ます。
4.更なる高付加価値を求めて(むすび)
No.1
インキの粒子
かれこれ 10 年以前になりますが、日本の筆記具は
マイクロカプセル
ボールペンもシャープペンシルも店頭で並んでいるの
がほとんどみな 100 円という時代がありました。
発色剤
発色させる
成分
元来、高度な技術の製品を安く販売しているので利
変色温度
調整剤
益は少なく、メーカーは薄利多売で青息吐息でした。
そんな中、筆記具工業会の会合で何社かのトップから
「脱 100 円筆記具」をスローガンに、それぞれ付加価
発色剤
値を付けた新商品の開発へとシフトして行こうとの提
発色させる成分
No.2
案が行われ、業界の舵取りが行われました。
最初はすべり止めのグリップの着いた商品が出まし
変色温度調整剤
た。これは消費者に好評でした。次は大きいクリップ
60℃以上の熱を加えると
の付いたものや、1本の本体に何色かのボールペンや
シャープユニットをセットしたり、好みの色や芯径の
もうひとつシャープペンシルで消費者の潜在ニーズ
ものを自分でコンポできたりと、付加価値が加わり商
を掘り起こしてヒットした商品があります。三菱鉛筆 ㈱
品単価は上がって行きました。また、それらは消費者
のクルトガというシャープペンシルで、中高生の間で
のニーズにもフィットしたため、国内だけでなく海外
は爆発的にヒットしています。
でも喜ばれ、輸出金額の増加につながりました。
そんな筆記具業界ですが、将来の展望としては決し
て開けたものではありません。国内だけを見れば IT
の進展で筆記具の需要は落ちてきています。海外も中
国、インド、メキシコなどの廉価品が市場を席捲して
います。いずれは彼らの技術力も日本に近づいてくる
でしょう。日本のメーカーが生き残る道は、筆記具先
進国としてたゆまぬ新製品開発と高度な製造・管理
技術に裏打ちされたジャパンクオリティーしかなく、
更なる高付加価値を求めて走り続けなければならない
のです。
[資料提供]
三菱鉛筆㈱、㈱パイロットコーポレーション、
写真:三菱鉛筆/クルトガ の機構
筆記中、芯を紙面から離すごとに内部のギアが少しずつ
回転し、芯の偏減りが解消される
ゼブラ㈱、ぺんてる㈱、㈱トンボ鉛筆、
㈱サクラクレパス、日本鉛筆工業協同組合
−7−
◉特
集◉
かく
夢から現実へ
― 地上の太陽・核融合エネルギー ―
● 著者略歴 ●
1985 年 3 月 京都大学大学院工学研究科博士課程中退、
京都大学ヘリオトロン核融合研究センター助手、
核融合科学研究所助手、同助教授を経て、2004 年同教授、
2015 年 4 月より同所長。京都大学工学博士。
核融合を実現するために、大型ヘリカル装置を中心と
した高温プラズマの研究を推進。
専門は粒子ビームを用いたプラズマ加熱。
大学共同利用機関法人
自然科学研究機構
核融合科学研究所
竹入 康彦
水素のような軽い原子核同士を融合させることにより
1.はじめに
『今回のテーマ「かく」から、「核」をキーワードに
生ずるエネルギーであることがわかった。
21 世紀の夢の技術として期待される核融合技術を紹
太陽の内部では、4個の水素原子核同士が融合して
介して欲しい』との依頼を受けたとき、
正直戸惑った。
ヘリウムの原子核に変化する核融合反応(PP 反応)
今の世の中、
「核」というと、核兵器や原発を連想し、
が起こっており、そのとき、反応前の合計の質量に比
「核」融合と聞くと危険でネガティブなイメージを抱
べて、反応後の合計の質量がわずかに減少する。アイ
く方が多いからである。それを「核」を前面に押し出
ンシュタインの特殊相対性理論により示されている
しながら、誤ったイメージを払拭するように書くこと
質量 m とエネルギー E の等価性の関係 E=mc2(c は
ができるのか。その時もう一つの言葉「21 世紀の夢
光速)から、この質量の減少分がエネルギーとして放
の技術」が目に留まった。そう、私が小学生だった頃
出される。これが核融合反応によるエネルギー発生の
に漫画で見た、人工太陽が輝いている 21 世紀の夢の
原理である。一方、ウランなどの重い原子核が分裂し
未来社会、高校生の時にそれが核融合だと知り、この
て軽い原子核に変化するときも、反応の前後で合計の
夢を実現しようと核融合研究の世界に入ったことを思
質量は減少し、その分エネルギーが放出される。図1
い出したのである。この世界に入って 30 年以上が経
に示すように、エネルギー的に最も低く安定な原子核
つが、この間、地上の太陽、核融合エネルギーの実現
は鉄(Fe)であり、それより軽い原子核では核融合
を目指す研究は、いくつかの困難を乗り越えて
着実に進展し、夢の技術から手の届く現実の技
術になってきた。まだまだ時間がかかり、越え
なければならないハードルがあるが、核融合エ
ネルギーが実現すれば文明を 1 万年以上持続さ
せることができる。ここでは、夢から現実の目
標となってきた核融合技術について、ポジティ
ブなイメージが描けるように紹介する。
2.宇宙の太陽、地上の太陽
宇宙に輝く太陽のエネルギー源は何だろ
うか。太陽が石炭の塊であれば、2,000 年で燃
え尽きてしまうため、化学反応では説明がつ
かず、長い間謎であった。この疑問に対する
答えは、20 世紀初頭になって相対性理論や量
子力学が発展することによって明らかにされ、
図 1 核融合と核分裂によるエネルギー発生原理の概念図
−8−
により、重い原子核では核分裂によりエネ
ルギーが発生することがわかる。重い元素
は、超新星爆発等の際にエネルギーを得て
核融合により生成されるので、137 億年前
のビッグバンにより宇宙が誕生して以来、
宇宙のエネルギーのみならず、宇宙の物質
もまた核融合により創成されてきたと言
える。
原子核は正の電気を帯びているため、原
固体
液体
気体
プラズマ
第 1 の状態
第 2 の状態
第 3 の状態
第 4 の状態
子核同士を電気的な反発力に打ち勝って融
エネルギー(熱)
合させるためには、超高速つまり超高温に
して、正面衝突させる必要がある。また、
図 2 物質の状態とエネルギーの関係
衝突の回数を増やすためには高密度にしな
ければならない。そして、そうした高温、高密度の状
態を長い時間維持して閉じ込めることにより、核融合
電子
反応が持続して、エネルギーを発生させることがで
きる。太陽は、自らの巨大な重力により、高温(1,500
コイル
磁力線
万度)・高密度(160g/cc)の状態で恒久的な閉じ込
めを実現しているため、核融合反応が起こりにくい
イオン(原子核)
PP 反応により、47 億年以上にわたりゆっくりと燃え
続け、これからも 50 億年は燃え続ける。
図 3 磁力線に巻きつくプラズマ粒子の運動
一方、地上で実現を目指している核融合では、反
応率が極めて低い PP 反応を起こすことは不可能な
ため、水素の同位体である重水素と三重水素が融合し
では、核融合を実現するのに必要な超高温のプラズ
てヘリウムと中性子が発生する核融合反応(DT 反応)
マをどのようにして閉じ込めるのであろうか。地上で
を利用する。このとき、核融合反応を持続させてエネ
は太陽のように重力を利用することはできないため、
ルギーを発生させる条件は、
温度が 1 億 2 千万度以上、
核融合を実現させるには、重力に代わるプラズマの閉
密度が 1cc 当たり 100 兆個以上、閉じ込め時間が 1 秒
じ込め方法を考える必要がある。プラズマ粒子である
以上となる。密度は大気の 20 万分の 1 程度と極めて
イオン(原子核)や電子は電気を帯びた荷電粒子で
希薄(1.7×10
−10
g/cc)であるが、太陽よりも高い超高
あり、図 3 に示すように、磁力線に巻きついてその周
温度の状態を閉じ込める必要がある。
りを回転する性質がある。そのため、プラズマ粒子は
磁力線に平行方向には自由に運動するが、垂直方向の
3.1 億度のプラズマを閉じ込める
動きが制限される。そこで、磁力線の形状を工夫して、
超高温度の状態とはどのような状態であろうか。
磁場の力によりプラズマを閉じ込めようとするのが磁
物質は外部からエネルギーつまり熱を与えると、温度
気核融合の方式であり、図 4 に示すように、外側に拡
の上昇とともに固体、液体、気体とその状態を変える
が、図 2 に示すように、気体をさらに加熱してエネル
核融合炉
ギーを与えると、分子や原子から電子が離れて(電離
磁力線
して)、イオン(原子核)と電子がばらばらになった状
態となる。これがプラズマで、物質の第 4 の状態と呼
プラズマ
ばれている。このように、プラズマは温度の高い状
態で、太陽は中心温度が 1,500 万度の超高温・超高密
度のプラズマ状態である。身近な例では、蛍光灯の内
部もプラズマ状態で、大気の 1,000 分の 4 程度と希薄
磁場による閉じ込め
ではあるが、その温度は 1 万度程度である。
図4 磁場によるプラズマの閉じ込めの概念図
−9−
◉特
集◉
かく
がろうとするプラズマを磁場の圧力により押さえ込も
うとしている。荷電粒子は磁力線に沿った方向には自
由に動き回れるため、磁力線に端のないドーナツ形状
にすればプラズマを閉じ込めることができると考えら
れるが、単純なドーナツ形状の磁力線構造では、磁力
線の曲がりや磁場強度の強弱の影響を受けて、磁力線
に沿って高速に運動する荷電粒子は外側から逃げてし
まう。そこで図 5 に示すように、ドーナツに沿った磁
力線に「ひねり」を加えてドーナツ断面の円周方向へ
の運動を可能にすると、上述の影響は相殺され、プラ
ズマ粒子を閉じ込めることができる。
ドーナツ状の
プラズマ
磁力線
図5 ドーナツ状の磁力線形状に「ひねり」を与えた状態の概念図
図6 ヘリカル方式(上図)とトカマク方式(下図)
ドーナツ形状に沿って磁力線にひねりを与える方法
4.大型ヘリカル装置(LHD)
には、図 6 に示すように、ヘリカル方式とトカマク方
ヘリカル方式は京都大学で考案され、50 年以上に
式がある。ヘリカル方式では、プラズマの外側にある
わたり研究が進められ発展してきた日本のオリジナル
電磁石のコイルをひねる(ヘリカルコイル)ことによ
の方式である。 図 7 に示す大型ヘリカル装置(LHD)
り磁力線のひねりを発生させるが、
トカマク方式では、
は、超伝導コイルを用いた世界最大のヘリカル方式の
プラズマ中にドーナツに沿った方向の電流を流すこと
装置であり、核融合科学研究所において研究が進めら
により磁力線にひねりを加えている。トカマク方式は
れている。ヘリカル方式は、当初、3 次元のコイル形
既に核融合条件を達成しているなど、プラズマ性能で
状等の製作精度に起因する閉じ込め磁場構造の乱れに
は最も研究が進んでいる。そのため、人類初の核融合
よりプラズマ性能が上がらず、トカマク方式に大き
エネルギーを発生させる装置として、日本を含めた
な後れを取っていた。しかし、我が国の超伝導技術
7極(日本、欧州、米国、ロシア、
中国、韓国、インド)の国際協力に
より現在フランスで建設が進められ
クライオスタット
電磁力支持構造物
ポロイダルコイル
ている ITER(国際熱核融合実験炉)
の方式に選定されている。しかし、
ヘリカルコイル
トカマク方式は、プラズマ電流の定
常維持に大きな課題があり、将来の
核融合発電に向けて、その克服が必
要である。一方ヘリカル方式は、プ
ラズマ中に電流を流す必要がなく、
安定した定常運転が原理的に可能で
あるため、核融合発電に有利な方式
といえる。
ポート
プラズマ
図7 大型ヘリカル装置(Large Helical Device)
− 10 −
ブランケットでは、中性子は熱化すると同時にリチ
1
ウムと反応して三重水素を生成し、それを分離精製し
電子温度
1
て燃料としてプラズマに供給するため、核融合発電所
電子温度
(億度)
イオン温度
(億度)
2
では、必要とする外部からの原料は重水素とリチウム
となる。これらはともに海水中にほぼ無尽蔵に含まれ
ているため、資源の枯渇の問題はない。また排出され
イオン温度
0
2000
2005
2010
西暦
0
るのはヘリウムガスのみとなるため、環境に負荷をか
2015
けることもない。
6.おわりに
図8 LHD におけるプラズマ温度の進展
核融合エネルギーは、資源の枯渇の心配がなく、
の粋を集めて製作した LHD では、直径 8m の 3 次元
二酸化炭素を排出しないため環境に対する負荷も小
形状の超伝導ヘリカルコイルを、−270℃の熱歪みと
さく、原子力発電で問題となっている高レベル放射性
1,000ton/m の電磁力を含めて 2mm の精度で製作した
廃棄物を発生しないなど、多くの優れた特長を有して
結果、
乱れのない閉じ込め磁場を形成することができ、
いる。地上に太陽を実現すべく核融合研究が開始され
1998 年の実験開始以来、図 8 に示すように、着実に
て 60 年近くになるが、トカマク方式による ITER の
プラズマの温度を高めてきている。
プラズマ燃焼実験が 2030 年頃に計画されるところま
LHD による研究の進展は著しく、最近の実験では、
で進展してきた。また、優れた定常プラズマ保持性能
目標としている 1 億 2,000 万度に迫る 9,400 万度のイ
を有する LHD のプラズマ閉じ込め性能も大幅に向上
オン温度を記録するなど、そのプラズマ性能はトカマ
してきたことを考慮すると、30 年以内の原型炉によ
ク方式に匹敵しつつある。また、2,300 万度のプラズ
る発電もいよいよ現実的になってきた。商用プラント
マを 48 分間にわたり定常保持するなど、トカマク方
により、あまねく家庭に送電されるにはさらに 10 ∼
式では達成が困難な連続定常運転性能を示しており、
20 年が必要であろうが、地上に太陽が灯るのは手の
ヘリカル型核融合発電所の設計研究も進めている。
届くところまで来ている。
5.核融合発電の仕組み
プラズマ中の核融合反応
将来の核融合発電では、図 9 に示すよう
に、
重水素(D)と三重水素(T:トリチウム)
を燃料ガスに用いて、
D + T → He(3.5MeV)+n(14MeV)
なる核融合反応により、3.5MeV のエネル
ギーを持ったヘリウム(He)と 14MeV の
エネルギーを持った中性子(n)が発生
する。中性子は電気的に中性なので、磁場
に捕らわれることなくプラズマから即座に
飛び出すため、ブランケットと呼ばれる機
器で、リチウムを主体とした冷却材によ
りそのエネルギーを熱化して外部に取り
出し、火力発電等と同様に蒸気タービンを
回して発電する。一方、ヘリウムの原子
核は荷電粒子なので磁場に閉じ込められ、
そのエネルギーを用いてプラズマが加熱さ
れるため、高温・高密度のプラズマが維持
されることにより核融合反応が持続し、プ
ブランケット中のトリチウム生成反応
ラズマ燃焼することになる。
図9 将来の核融合発電所のしくみ
− 11 −
◉特
集◉
かく
日本列島の動きを見張る
― GEONET による地殻変動監視 ―
● 著者略歴 ●
2009 年 入省 測地部測地基準課
2014 年 測地観測センター地殻監視課
2015 年 測地観測センター衛星測地課
国土交通省国土地理院
測地観測センター衛星測地課
課長補佐
佐藤 雄大
はじめに
にある GEONET 中央局で構成されています(図 1)。
ハワイは毎年日本に近づいている。皆さんもどこか
電子基準点には、GNSS アンテナ・受信機が設置され
で聞いたことのある話だと思います。それでは、今年
ており、常に GNSS 衛星からの信号を受信していて、
新幹線が開通した富山県と東京都が近づいていること
GEONET 中央局ではリアルタイムでそのデータを収集
を皆さんはご存知でしょうか?日本は複数のプレート
しています。GEONET 中央局では、届いたデータを
の境界に位置しているため、常に沈み込むプレートの
処理し、全国の各電子基準点の位置(緯度、経度、高さ)
影響を受け、その国土は日々変形しています。この地
を計算しています。この毎日積み重ねられる電子基準
殻の変形を地殻変動と呼び、国土地理院では日々全国
点の位置の変化が地殻変動の情報となるわけです。
の地殻変動の監視を続けています。
位置の計算方法には、カーナビゲーションのような
地殻変動には、上述のプレート運動に伴うゆっくり
単独測位と呼ばれる位置の計算方法もありますが、そ
としたもの、地震(断層運動)により急激に発生する
の方法だと精度はメートルレベルのものとなります。
もの、火山活動(マグマの運動)に伴って局所的に見
一方、GEONET では、相対測位と呼ばれる計算方法
られるものがあり、これらの情報は防災の分野でも重
によって誤差を除去し、水平で 1 cm、高さで数 cm
要な役割を担っています。
の精度を実現しています。
今回は、私たち国土地理院測地観測センターがどの
ように日本全国の地殻変動を監視しているのか紹介し
たいと思います。
GPS(米)
GNSS 連続観測システム(GEONET)
私たちは、地殻変動の監視等の目的で GNSS 連続
準天頂衛星(日本)
電子基準点
観測システム(GEONET)を運用しています。
そもそも
「GNSS」
とはなんでしょうか? GNSS とは、
GLONASS(露)
Global Navigation Satellite System の 略 で、 米 国 の
GPS に加え、各国の GPS のような衛星測位システム
Galileo(EU)
である準天頂衛星(日本)、GLONASS(露)
、Galileo
GEONET 中央局
電子基準点
(EU)等をまとめて呼ぶための総称です。近年は GPS
衛星だけでなく、他の衛星の信号も利用して位置を測
る技術の一般化が進んでいて、測量・測位の分野では
硫黄島
「GPS」ではなく「GNSS」と呼ぶようにしています。
与那国島
私 た ち が 運 用 し て い る GEONET(GNSS Earth
沖ノ鳥島
Observation Network system)
は、
日本全国約 1,300 ヶ
図 1 GEONET の概要
所に設置された電子基準点と、茨城県の国土地理院
− 12 −
南鳥島
電子基準点の位置の情報は、「電子基準点の日々の
図 2 は昨年 5 月から 1 年間の電子基準点の動きをベク
座標値(F3)
」と「電子基準点の日々の座標値(R3)」
トルで示したものになります(電子基準点「福江」を
として、国土地理院の HP からダウンロードできる
不動と指定)。この図から、北海道は北西方向、東北
ようになっています。F3 と R3 の違いは、精度と提
地方は東方向、四国地方は北西方向、沖縄は南方向と
供するタイミングであり、F3 の方が精度は高いで
いった動きが確認できます。つまり、日本の国土は全
すが、観測日の 2 ∼ 3 週間後に提供されます。R3 は、
て同じ方向に動いているわけではなく、場所によって
精度は F3 より劣りますが、観測日の 2 日後に提供さ
違う方法に動いているのです。このことは、日本がひ
れます。この精度と提供タイミングの違いの理由は、
ずみ、私たちが良く見る地図の形が変化していること
国土地理院が電子基準点の位置の計算に国際機関
を意味しています。このひずみの情報は地下のエネル
(International GNSS Service)が提供している GNSS
ギーの蓄積を示しているものでもあり、地震に関する
衛星の軌道情報(速報暦、精密暦と呼びます)を使用
研究にも役立てられています。
しているためで、この軌道情報の公開のタイミングが
冒頭で触れた富山県と東京都ですが、図 3 は富山県
観測日の 2 日後、2 ∼ 3 週間後とされているからです。
と東京都に設置された電子基準点間の 1 年間の距離の
全国に高密度に配置された電子基準点で、高精度な
変化を 1 日ごとにプロットしたものです。徐々に距離
位置がわかることで、全国の詳細な地殻変動の監視が
が短くなっていき、1 年間で両者は約 2 cm 近づいて
可能となります。それでは、実際に GEONET で監視
いることがわかります。
している地殻変動の事例を紹介します。
期間:2014/10/01∼2015/10/01 JST
基線変化グラフ
(1)富山(950249)→練馬 A(081171)斜距離
基準値:240777. 735m
プレート運動に伴う地殻変動
これから紹介する地殻変動監視の手法の前提と
して、私たちは特定の電子基準点1点を不動とした
場合の他の電子基準点の相対的な変動量を確認してい
ます。これは、位置の計算時に生じる共通の誤差を
排除するためで、わずかな地殻変動を検知するための
図 3 富山県−東京都間の距離の推移
工夫でもあります。
さて、複数のプレート境界上に位置している日本の
地震で発生する地殻変動
国土は、どのように日々変形しているのでしょうか?
プレート境界域等でひずみが蓄積されると、その限
界を超えた際に、急速に元に戻る動きが生じ、地震が
発生します。この元に戻る動きによって地殻変動が見
北米プレート
られることになります。
近年で最も顕著な例が、平成 23 年の東北地方太平
洋沖地震に伴う地殻変動で、この地震により海岸沿い
の電子基準点では最大で東方向に 5.3 m、沈下方向に
1.2 m の変動が確認されました(図 4)
。海岸部の沈下
ユーラシアプレート
太平洋プレート
基準期間:2014/05/01-2014/05/10
比較期間:2015/05/01-2015/05/10
☆固定局:福江(長崎県)
フィリピン海プレート
10cm
0
500km
図 2 1 年間の地殻変動
図 4 東北地方太平洋沖で観測された地殻変動
− 13 −
◉特
集◉
かく
の情報は、満潮、高潮及び津波の際の浸水域の推定に
火山活動(マグマの動き)の監視を欠かすことはでき
も重要なものとなるため、地震発生後には、このよう
ません。
な地殻変動情報を速やかに提供できるよう努めてい
火山活動の監視は、GNSS による監視に加え、気象
ます。
庁等の機関によって地震計、傾斜計等のセンサーに
さらに、地震に伴う地殻変動の情報は、震源となっ
よって多角的な監視体制が整備されています。GNSS
た断層の形状や動き、地震のマグニチュードの正確な
による地殻変動の監視は、マグマの動きをダイレクトに
計算に必要なもので、地震のメカニズムの解明にも重
把握できる方法であるため、噴火警戒レベルの判断に
要なものです。
も役立てられています。
貴重な地殻変動を観測した電子基準点ですが、この
実際に火山の地殻変動の例を見てみましょう。図 6
地震で発生した津波の襲来を受けたものもあります。
のグラフは平成 23 年 1 月に発生した霧島山(新燃岳)
風速 60 m/s まで耐える構造を持ってしても、一部の
の噴火前後の、霧島山を挟む電子基準点間の距離の
電子基準点は倒壊あるいは浸水して機能を失いました
推移を示しています。ところどころにばらつきが見ら
(図 5)
。また、電力線・通信線が断線しデータが届か
れますが(特に夏季)、これは周辺の樹木等の植生の
ない電子基準点には、職員が現地に赴いてデータの回
繁茂や、雨雲が発達するような悪天候等が衛星信号に
収をし、臨時の電源対策を行い速やかな復旧に努めま
影響を与えることなどによって生じた誤差を含んで
した。
いるものと考えられるので、地殻変動の監視では、プ
ロットごとの値ではなく全体のトレンドを見ることが
大切です。
グラフでは、噴火直前まで距離が伸び、噴火に伴っ
て急速に縮んでいます。山体を挟んで両者の距離が伸
びるということは火山の膨張を示しており、マグマの
上昇を意味しています。噴火後には、マグマの放出に
伴い山体が収縮し両者の距離も縮まります。噴火後も
引き続いて霧島山を挟む電子基準点間の距離に伸びが
みられており、現在も注意深く監視を続けています。
期間:2010/01/01∼2012/01/01 JST
(1)えびの(960714)→牧園(950486)斜距離
図 5 倒壊した電子基準点(上)と復旧作業(下)
基線変化グラフ
基準値:23549. 302m
火山活動による地殻変動
皆さんもご存知のとおり日本は火山活動が活発な
国で、110 の活火山を有しています。これらの火山は
時に大規模な噴火を発生させ、大きな人的・経済的被
害をもたらします。このような被害を減らすために、
− 14 −
図 6 霧島山を挟む電子基準点と点間距離の推移
次に、図 7 は最近話題となった箱根山(大涌谷)の
これまで国土地理院では、位置の正確性を重視し、
例です。噴気活動が活発になるとともに、箱根山を挟
時間をかけて正確な地殻変動を提供してきました。
む電子基準点間の距離に伸びが見られました。その後
しかし、今回のような迅速性が求められる状況では、
も伸びが続き、噴火警戒レベルは1から2、そして3
精 度 よ り も ス ピ ー ド を 重 視 す る こ と に な り ま す。
と引き上げられました。しかし、その後は伸びの傾向
これは私たちが踏み込む新たな領域で、今回開発した
が停滞し、その他のセンサー等の情報も踏まえ、噴火
REGARD(Real-time GEONET Analysis System for
警戒レベルは 2 へと引き下げられました。
Rapid Deformation Monitoring)は、全国の電子基準
点から収集したリアルタイムデータを常時毎秒処理
し、各電子基準点の位置を計算して変動を監視してい
ます(図 8)
。巨大地震が起こった際には、即時に地
殻変動量からマグニチュードの推定を行い関係機関に
情報提供することで、津波の推定等に貢献していきた
いと考えています。
期間:2014/10/01∼2015/10/01 JST
基線変化グラフ
(1)裾野2(960621)→箱根(93068)斜距離
基準値:11925. 988m
図 8 REGARD の概要
図 7 箱根山を挟む電子基準点と点間距離の推移
日本列島の動きを見張るのみならず
今回は GEONET の役割として地殻変動の監視に
新たな挑戦− REGARD −
焦点を当てて紹介しましたが、GEONET は他にも重
東北地方太平洋沖地震では、多くの住民が津波の被
要な役割を担っています。例えば、地図を作ったり、
害に遭いました。その要因の 1 つとして、津波警報
工事をしたりするときには、当然測量によって位置
(第一報)で予測された津波高が実際の津波よりも低
を測らなければなりません。これらの測量にも GNSS
かったことによる住民の避難の遅れが指摘されました
が利用され、GEONET のデータも利用されています。
(津波警報の発表基準等と情報文のあり方に関する検
また、GEONET のリアルタイムデータは、情報化施
討会、2012)
。これは、気象庁が設置している短周期
工と呼ばれる工事現場での重機の自動運転にも活用さ
地震計では巨大地震のような長周期の地震の場合、観
れており、
今後位置情報サービスを展開していく上で、
測される地震波の振幅が頭打ちとなり、地震直後に推
GEONET は重要なインフラとなっています。
定されたマグニチュードが過小であったことに起因し
国民の皆様の生産活動と安全・安心の一端を担う
ます。そのため、地殻変動から即時に巨大地震のマグ
GEONET は、もはや止めることのできないインフラ
ニチュードを正確に推定する手法の重要性が強く認識
として運用されています。私たちは、GEONET の堅
されるようになりました。地殻変動観測は、変動を頭
実な運用を続けるとともに、更なる利活用への展開を
打ちすることなく測定することができるので、私たち
目指していきます。
はそれを用いて、巨大地震のマグニチュードの正確な
把握を実現すためのシステム開発を平成 23 年から進
めてきました。
− 15 −
◉特
集◉
かく
自動車の透視図について
● 著者略歴 ●
1960 年愛知県生まれ。名古屋市在住。
19 歳でイラスト制作会社入社。
自動車メーカーのカタログ等から、国産初のヘリコプター
BK117 や国産ロケットエンジンの LE-5 のパーツカタロ
グやマニュアルの制作に携わる。
28 歳で独立。
愛車は 1993 年から乗っている AZ-1。
T.I. スタジオ
山田 ジロー
はじめに
この絵(透視図)はいったいどうやって描いたので
すか?
これは今までに何度も投げかけられた質問です。
私自身、子供の頃に自動車雑誌やカタログでよく見か
けた透視図を同じように眺めていたものでしたから。
この問いの答えに窮しながらも、質問者には、透視
図を制作する上で最も困難な作業は資料を集めること
だと伝えていますが、根源的な問いに何とか答えたい
図 1 二点透視図法
と思いつつ、いまだに叶わないままです。
透視図
二点透視(図 1)あるいは一点透視や三点透視(図 2)
で描かれた図やイラストも透視図と言いますが、これ
は大変紛らわしく感じることでしょう。
元々、透視図には定まった名称がなく、またいろいろ
な呼称があります。
表現方法の若干の違いはありますが、X レイやスケ
ルトン、カットアウェイ、ゴーストビューということ
もあります。
私の大先輩であり、
世界的にも著名な猪本義弘氏は、
自身の作品を構造画と言っておられました。
猪本氏には到底及ばない私の作品は、恐れ多くて構
図 2 三点透視図法
造画と名乗るわけにもいかず、何となく透視図という
言葉の響きが好きで、その呼び名を使っています。
− 16 −
イラストレーターへの道
最初の頃、手で描いてスキャンすれば良かったイラ
子供の頃から絵を描くことが好きで、車を中心に乗
ストも、修正・変更や編集作業が容易にできるデジタ
り物ばかりを描いていましたが、特別誰に習うことも
ルでの制作が納品の必須条件となり、次第にアドビイ
なく、社会に出て一年程測量設計をしたあと、本格的
ラストレーターとアドビフォトショップがイラストの
に描き始めました。
制作ツールとなったのです。
さほどの苦労もなく絵を描くことが仕事となりえた
それでも私は自動車の説明書等のイラストより細密
のは、プロの現場が分業制になり、私が下描きを完成
さを要求される個人からの依頼や、出版社からの透視
させさえすれば、別のスタッフや外注のベテランに
図は手で描いていましたし、自動車雑誌の連載は車種
フィニッシュ部分のペン入れや、色を付ける作業をし
が編集サイドから指定されるだけで、それ以外は自由
てもらえたことが大きかったと思います。
に描かせてもらえていました。
そのような分業制は、イラストレーターの現場に
その後、手で下描きし、スキャンしてアドビフォト
デジタルが普及する前までで、現在こういったシステ
ショップで色付けをしていた制作方法が、テレビゲー
ムでイラストを完成させることは、殆どなくなりま
ムのグランツーリスモのガイドブックの図版を担当し
した。
た時、アドビイラストレーターで簡単な透視図を描い
たことで、変わりました。
デジタルへの移行 この透視図がきっかけとなり、アドビイラストレー
イラストレーターを始めた頃はもちろん手で描いて
ターで下描きをしたあと、アドビフォトショップで色
いましたが、コンピューターの普及と共に自動車の説
付けをするという現在の制作スタイルに行き着いたの
明書等のイラストは、デジタルデータでの納品が要求
です。
されるようになりました。
図 3 作画 ポルシェ 910
− 17 −
◉特
集◉
かく
作画作業
それではポルシェ 910 を例にして作画作業
を説明します(図 3)
。
まず外観の作図からです。
透視図に適したアングルは少し高い視点が好
ましく、写実的なイラストではよく使われる
技法で写真をトレスする方法もありますが、
写真撮影が困難なアングルですし、何よりも
写真の中心以外は歪んでおり、それに合わせ
て内部を作図するのも却って面倒なので、建
図4
築パースで一般的な二点透視の技法で進め
ます。
もちろん図面があれば助かるのですが、古
いレーシングカーの場合はそれがあったとし
てもあまり信用出来ないので、写真を分析
して、まず自分で図面を描きます(図 4)
。
あまり詳細に描く必要はありませんが、内
部も簡単に描きます。
そうして描いた図面をパースに合わせて変
形させ、それを足掛かりにして描き起こして
いきます(図 5)
。
外観ができたら内部も同じように作図を繰
り返し、作図が全て終わらないうちに、先に
作図ができた部分から色塗りの作業をします
(図6)
。
図5
これは山積みになった資料の中から、色塗
りするのにもう一度必要な情報を見つけ出す
のが煩わしいのと、色を塗ることで完成のイ
メージを早めに持てるような気持ちになるか
らです。
こうして出来上がったパーツ類を完成に向
けて組み合わせ、重ねたり、消したりしてい
きますが、同時に演出も加えます。
図6
− 18 −
例えばエンジンは一割か二割ほど大きく描
きます。
エンジンは自動車の主役の一つですし、
その方が内部にギッシリとメカが詰まって、
格好良く見えるからですが、エンジンを拡大
すると本来は入らない所に収まることにな
り、エンジンの底部分は地面にめり込んでし
まいます(図 7)
。
これは二次元の絵だからこそ出来ること
で、エッシャーの絵のように三次元的にはあ
り得ませんので、そのような違和感のある状
態を、それと気が付かれないように演出する
図7
ことが必須となります。
完成に向けて
調べても分からない個所は、表現方法を駆
使して、うまくごまかすこともあります。
例えば、連作のポルシェ 906 ではフロン
トサスペンションアームのシャーシ側のブ
ラケットはしっかり描いていますが(図 8)
、
ポルシェ 910 ではブラケットの形状が不明
で、サスペンションアームのみが透けて、
浮かび上がっているように表現しています
(図 9)。
演出は加えても、嘘を描くわけにはいきま
せんので、そんな工夫をしながら作業をして
図8
います。
おわりに
「この絵(透視図)はいったいどうやって
描いたのですか?」
最初の問いに無理矢理答えを用意するな
らば、透視図とは、絵の腕前の他に基本的な
工学的知識を持ち、自分自身が分かっている
ことだけを上手くまとめて描き上げた絵とい
えるのではないでしょうか。
図9
− 19 −
◉特
集◉
かく
「書く」ということ
● 著者略歴 ●
1956 年生。奈良教育大学特設書道科卒。
京都大学大学院文学研究科博士課程後期退学。
京都大学文学部助手を経て、
現在、花園大学文学部教授。
専攻は、中国書法史・日本書道史。
花園大学
文学部 日本文学科
教授
下野 健児
の形を写しているだけのものが多いように思われる。
もちろん、「文字は読めればよい」という意見も当然
あるだろうが、ここでは、文字を「書く」という行為
に焦点をあて、その構造を再確認したい。あわせて、
文字を「書く」ことに美を見いだそうとする書(書道
−中国では書法)という文化についても考えてみよう。
文字を「書く」ということ
「書く」ということ
文字とは、それを用いる社会における約束事として
活字フォントいろいろ
の記号である。その歴史を概観すると、文字は必ずし
も「書く」ことだけで形作られるものではなかった。
はじめに
古代エジプトの神聖文字は、絵画的図案的要素の強い
近頃、
毛筆を使って文字を書いたことがありますか?
ものであったし、メソポタミア文明の楔形文字は粘土
このような質問をしたら、多くの人は否定的な答え
板に刻み込んだものであった。漢字に関しても、その
を返してくるであろう。
「小学校で習って以来、書い
起源においては「刻む」ことだったとする考えもある。
たことないなあ」
という方も多いのではないだろうか。
歴史が下るにつれて、文字の装飾化も盛んにおこなわ
今日、筆記具として普及しているボールペンなど取り
れた。また、印刷術の発明発達によって、「書く」こ
扱いが便利な硬筆は、私たちが文字を書く状況で欠か
となしに文字を多量に作り出すことも可能となった。
せないものとなっている。
しかし、ここでは「書く」ことを通して今日まで
一方で、コンピュータ、スマートフォンなどの普及
受け継がれてきた文字の歴史に焦点をあててみよう。
によって、私たちは「書く」ことをせずに、文字を扱
おそらく「描く」「刻む」などと差なく、「書く」とい
えるようになってきた。また、日頃目にする文字の姿
う造字法が出現したと考えられる。文字を単純な線の
の大部分は、手書きによって生み出されたものでは
組み合わせで構成し、それを書き始め(起筆)から書
なく、デザインされた文字、活字の姿である。その多
き終わり(収筆)まで、一筆書きの要領で筆順にした
くが印刷されたものだ。
がって繋げていく。この方法によって、文字はより速
現在でも日常的に文字は書かれている。しかし、
く形にすることができるようになった。逆にいえば、
その実態は中国から漢字が日本に伝来して以来、脈々
この「書く」という方法にふさわしい形に文字は変化
と受け継がれてきた文字の書き方とは異なり、文字
してきたとも考えられる。
− 20 −
二つの書写法−正書法と略書法−
このことによって「書く」ことが筆記具を使った運動
おそらくどの言語の文字であっても、文字を「書く」
であることがますます理解されにくくなっている。
場合には、その使用目的にあわせて二通りの書き方が
繰り返しになるが、文字を「書く」という行為は、
存在した。
△や☆といった記号を書く
(描く、写す)こととは違い、
一つは、石碑のように後世にその内容を伝えようと
ペン、毛筆などの筆記具を用い、連続する筆の動きの
するものや、公文書などに用いられる書き方(正書体)
中で文字を形づくっていくことである。筆記具を持っ
である。その性格上、その時代の標準となる書体とし
た手指、手腕をどのように動かせば、文字を流暢に書
て、判読しやすく、動きの少ない整理された文字の美
くことができるのか、先人の試行錯誤の結果が文字の
しさが求められた。書写にあたっても、比較的時間を
書き方として今日に伝わっている。これは、あらゆる
かけて丁寧に書くことが求められた。たとえば、アル
技術と同様に、繰り返し練習する中ではじめて身につ
ファベットであればブロック体、漢字であれば楷書体
けることができるものであり、誰もが生まれながらに
がこれにあたる。
文字をうまく書ける訳ではない。
もう一つは、文字を速く書く必要性に応じて生まれ
た書体(略書体)である。速く書くために文字を構成
書を「書く」ということ
する点画の省略や改変が行われ、これらを一連の動き
「書とは何か」という問いに対して、私はいつも簡
として構成する筆の運びも、直線的な運動に曲線的な
単な公式を用いて説明する。
運動がより組み合わされた滑らかでリズミカルなもの
書=「文字」を「書く」
となった。アルファベットでいえば筆記体、漢字であ
当然の事ながら、文字を「書く」ことが必ずしも書
れば行書体、草書体がこれにあたる。
になる訳ではない。まず、漢字の特性について考えて
みよう。西洋では、文字を「書く」ことに美しさを求
めたにしても、東洋の書のように特別の意味を与えて
はこなかった。英語の“calligraphy”が本来意味する
楷書体
のは、デザインされた装飾文字のことであり、絵画と
ブロック体
同列に芸術として扱われることはなかった。このよう
に考えると、中国に生まれた漢字そのものに書を形づ
くった要因の一つがあると思われる。
行書体
筆記体
日本のひらがなは、平安時代に漢字の草書体をさら
に簡略化して生み出されたものであり、カタカナは、
漢字の楷書体、行書体の一部を切り取って記号化した
ものである。ひらがなは本来、略書体に属するもので
あったが、今日の書写教育では、正書体の楷書体にあ
甲骨文
金文
草書
行書
篆書
隷書
楷書
わせて、速写体としての動きを止めた楷書化されたひ
らがなが用いられている。また、正書体学習が中心で
あり、多くの人にとって略書体を学ぶ機会は少ない。
漢字は対象をかたどる象形文字から発展し、正書は
篆書、隷書、楷書、略書は隷書、草書、行書と展開し
てきた。漢字一字が形・音・義を持ち、時代を経るこ
とによって、その姿を変化させてはきたが、原初に文
字化されたときの象形のイメージを少しずつ変形させ
ひらがな・カタカナの成立
つつも保ち続けている。
− 21 −
◉特
集◉
かく
「あたたかい」「すっきりし
毛筆で「書く」ことの意味
ている」などという感覚的
次に、毛筆が果たした役割について考えてみよう。
「書」を生み出したより重要な要因として、毛筆で
な言葉で表されるものだ。
「書く」ことが考えられる。
極 端 に い え ば、「 何 と い
う 文字が書いてあるのか」
ペンを始めとする硬筆の歴史は、記号としての文字
「何が書いてあるのか」が
をより簡単に書写するという目的のもとに進化して
きた。ボールペンに代表されるように、誰でもが手軽
わからなくても、一点一画、
に扱え、特別の訓練をしなくても簡単に線が引ける筆
一字一字、文字相互の組み
記具である。これに対して、中国で用いられた毛筆は
合わせの中に、何か興味引
硬筆とは異なった独特の進化をとげた。竹や木の棒の
かれるものを見いだして
先に動物の毛をくくりつけた毛筆は、その根本的な
いるのである。また、その
材質、形状を変えずに今日にいたっている。殷末期
感覚を求めて毛筆を手に執
(B.C.1400 ∼ B.C.1000 頃)の甲骨文には、すでに「筆」
り、手本を写したり作品を
学生の臨書作品(王鐸)
の初形である「聿 」が見えるが、これは右手に筆を
作ったりする。
持つ形を表している。
毛筆で書かれた一つの書作品を同じように見なが
ら、その見方、感じ方に何故このような違いが生まれ
るのだろうか。結論を先に言えば、これらの書のかた
ちが「どのように作られたのか」を体験し、その構造
イツ
を理解できているかどうか、そのような視点で作品を
甲骨文
見ているかどうか、にかかっている。
ここでは、横に細長い図
形を例にして考えてみよう
金 文
(図A)。この形を別の紙の
上に模写、再現するにはい
硬筆に比べて、毛筆はその取扱いにより複雑な技術
くつかの方法が考えられ
が求められる。しかし、均一な幅の線しか引けない
る。輪郭をかたどってその
硬筆に対して、弾力ある穂先を持つ毛筆は、筆圧のか
内部に色を塗ることもできる。少しずつ筆を重ねて全
け方、使い方によって細線から太線まで幅広い表現が
体を形作ることも可能だ。しかし、書はこれらいずれ
可能である。また、穂先を自在に使いこなすには修練
の方法とも異なり、毛筆で「書く」という方法でこの
が必要となるが、筆圧をコントロールし穂先をバネの
形を作り出す。すなわち、このかたちが「文字」ある
ように使うことによって、リズミカルな筆の運びを生
いはその一部分であると認識すると、必然的にどこか
み出すことができる。先人たちはこのような毛筆を
ら書き始めるか(始筆)が定まる。毛筆は筆順にした
使って文字の書き方を作り上げ、そこに美を見出し、
がって、一筆書きの要領で書き終わりの部分(収筆)
書の文化を受け継いできたのである。
まで、途切れることなく運ばれる。その動きの中で、
(図 A)
様々な形態、微妙な幅の変化が刻々と形づくられてい
く。そのためには、紙面上を平行に動く毛筆の動きと
「書のかたち」について
今日、多くの人にとって書は身近な存在ではなく
ともに、紙面に対して垂直方向にかかる力(筆圧)の
なった。書作品を見ても、その美を鑑賞するよりも、
変化が重要となる
「何という文字が書いてあるのか?」
「何が書いてある
(図B)。「書のかた
のか?」についての関心の方が強い。まして、学校教
ち」は、一点一画が
育では教えられない草書体や続け書きされた仮名の作
このような複雑な毛
品などはなおさらである。
筆の動きによって、
一方で、書に親しんでいる人たちは、書作品の中に、
刻々と作り出された
何か心を動かされるものを感じ取っている。
「力強い」
ものなのである。
− 22 −
(a)
(b)
(図 B)
(c)
楷書体のように一点一画が独立して組み立てられる
おわりに−
場合でも、毛筆の運動は点画から点画へと、紙面をは
コンピュータ時代における「書く」ことの意味
なれて空中でつながっていく。
言い換えれば、
手に持っ
現代社会において、文字を「書く」ことが皆無と
た毛筆を連続して動かす中で、紙に接触したところ
なった訳ではない。たしかに、日常生活の中で文字を
だけに点画としての墨面が現れるということとなる。
書く機会が少なくなったことは事実である。パソコン
正書体としての楷書を「書く」場合は、直線的な要素
はキーを「打つ」ことによって、誰でも文字を「書く」
を重視しこれらを連続させていく、比較的ゆっくりと
ことなしに、見やすく体裁の良い文章を作ることを可
した運動となる。これに対して、速写という目的から
能にした。スマートフォンの普及は、文字を「打つ」
発生した行書、草書などの略書体では、点画間の連続
ことからも私たちを解放しようとしている。予想変換
をより意識し、滑らかでリズミカルな筆の運びを行う
や音声入力機能もさらに進化することは間違いない。
ために、点画の省略や連続、変形が進んだ姿となる。
将来、日常生活において、文字を「書く」ことが必要
書作品は、
それを形作った毛筆の運動の軌跡である。
ではなくなる社会が来るかもしれない。たとえ、メモ
すでに出来上がっている「かたち」の中に、運動を見
などで文字が必要になったとしても、それは文字とい
いだそうとするこの書の見方、鑑賞法は、書作品を音
う記号をボールペンなどで形にすることであり、伝統
楽の楽譜に例えると理解しやすい。音楽家は五線譜に
的な書法をもとにした「書く」ことではなくなってし
並べられた音符の配列を見て、歌を歌ったり、楽器を
まうだろう。
奏でたり、頭の中にリズムやメロディーを思い浮かべ
しかし、文字を「書く」ことを捨て去ることによって、
ることができる。これと同様に、書に親しんでいる人
我々が失うものも多いのではないだろうか。私自身、
は、筆の跡をたどることによって作者がその「書の
日常的にコンピュータを使っており、この拙文もコン
かたち」をどのように作り出したか、その筆の動き、
ピュータのワープロ機能を用いて書いている。ローマ
身 体 の 動 き そ の も の を 追 体 験 し て い る の で あ る。
字によって言葉を入力し、変換キーを押すことによっ
「臨書(手本を写す)
」という行為は、実際に毛筆を使
て言葉を漢字に変換する。一々漢字の書き方を覚えて
うことによってこの鑑賞体験を更に深めようとするも
いなくても、目的とする漢字は画面に表示されると
のに他ならない。
いう便利さだ。しかし、その反面、次第にその漢字が
このように、
「書のか
書けなくなっている自分がいる。どのような形の文字
たち」を運動の軌跡とし
であったか、その細部まで思い出せないのだ。これは、
てとらえる見方は、毛筆
老化の問題だけではなさそうだ。
書写が中心であった過去
私は、脳機能については全くの素人であるが、おそ
の時代においては、程度
らく、文字の形を見ることで記憶する以上に、文字を
の差こそあれ、多くの人
「書く」ことを通して伝わっている何かがあるのだろ
に共有されていたと思わ
うと思う。指先を通じて伝わる触覚的情報と目を通じ
れる。しかし、筆記用具
て伝わる視覚的情報、文字全体を一つの動きの中で作
が よ り 便 利 な ペ ン、 鉛
り上げる感覚、これらの刺激を通して私たちは文字を
筆などの硬筆に移行し、
認識し思考してきたのだと思える。毛筆での書写は、
伝統的な毛筆による書写
さらに多くの刺激を私たちに与える。書の面白さ、
教育にかける時間が少な
文字を伝統的な書法で「書く」ことの重要性は、ここ
くなり、文字を「書く」
にありそうだ。
ことの意味、書を書くこ
我々は、いま一度「文字を書く」ことの意味を考え
と、書かれた結果として
る時期にきているのではないだろうか。
の「書のかたち」が意味
することを理解できなく
なってきているのが、今
学生作品
日の現状なのである。
− 23 −
◉特
集◉
かく
地球中心核
― ダイヤモンドで地球の金属核を解明 ―
● 著者略歴 ●
1968 年 福島県生まれ
1994 年 東京大学大学院理学系研究科地質学専攻修了
同 年 東京工業大学理学部助手。専門は高圧地球科学
(1996 年∼1998 年 米カーネギー地球物理学研究所客員研究員)
1999 年 東京工業大学大学院理工学研究科助教授
2006 年 東京工業大学大学院理工学研究科教授
2012 年 東京工業大学地球生命研究所(ELSI)
所長・教授
2008 年 日本学術振興会賞
2011 年 日本学士院賞
東京工業大学
地球生命研究所
所長・教授
廣瀬 敬
はじめに
いる。そしてこのずれが徐々に大きくなったり、小さ
地球中心核(コア)は、地球の中心にある巨大な鉄
くなったりする。つまり自転速度が数十年周期でわず
の塊である。地球は、地表から深さ 2900km まで岩石
かに速くなったり遅くなったりしている。うるう年が
でできた地殻やマントルが続き、
その下に核がある
(深
4年に一度あるのに比べ、うるう秒のタイミングが不
さ 6400km まで)
。核は、中心の固体の核(内核)とそ
定期なのは自転周期のずれが一定していないからで
の外側の液体の核(外核)に分かれている。半径で
ある。自転速度が変化する理由は、地球の地殻とマン
いうと、内側 1200km が内核、その外側半径 3500km
トルの回転速度(これがその上に住んでいるわれわれ
までが液体の外核である。内核の大きさは月(半径
の自転速度)と核の回転速度が互いに速くなったり遅
1700km 程度)より一回り小さい程度である。こう書
くなったりしていることによる。これはマントル最下
くと内核も立派に聞こえるが、核の体積の 96%は外
部が岩石であるにも関わらず比較的電気伝導性に富む
核であり、液体が大部分を占めている。
ため、磁場の変化に伴ってローレンツ力が働き、岩石
地球の核については、まだまだわからないことだら
のマントルと液体の核の間で角運動量の交換が起きる
けである。たとえば、核の質量は地球全体の3割を占
ためである。他にも、地球表層の環境に大きな影響を
めるにも関わらず、その化学組成がわかっていないの
与えている地球磁場も、液体の核の中で対流運動が起
である。もちろん、
核は鉄を主成分とする金属であり、
きていることによって形成されている。このことは後
5%程度のニッケルが含まれていることはわかって
で詳しく紹介する。
いる。しかし、外核の密度は純鉄のそれよりも 10%
われわれは高圧実験という手法を用いて、このよう
も小さい。軽い密度を説明するには、大量の軽元素が
な地球中心核の姿を理解しようとしている。核は超高
含まれている必要がある。この問題は 1952 年に最初
圧・高温下にあるため、実験室で核の状態を実現する
に指摘されて以来、軽元素の候補として水素・炭素・
のは長らく困難であったが、最近の実験技術の進歩に
酸素・シリコン・硫黄が挙がっているが、未だに軽元
よって、核に関する理解は大きく進みつつある。 素の種類に関する議論が続いている。
たとえば水素は、
海の水に含まれる量の 80 倍が核に存在している可能
超高圧実験
性もある。
地球のマントルも含め、その深部の物質を直接手
地球中心核はわれわれの足元 2900km 下にあり、そ
にすることはできない。ダイヤモンド中の包有物と
こで何が起こっていようが日常生活には一見無関係に
いうやや特殊な環境下の物質を除くと、人類は深さ
思える。しかしながら実際はそうではない。たとえば、
200km よりも深いところの物質を得ることができ
うるう秒を時々補正する必要がある。地球の自転は一
ない。地球の半径 6400km に比べると、200km など
回転するのに 24 時間かかるが、実はわずかにずれて
ほんのわずかに過ぎない。代わりに、地球の内部に相
− 24 −
写真1 ダイヤモンドセル超高圧発生装置。
直径が約5センチ。黒い4つのネジを六角レンチで
回すだけで試料に 100 万気圧を超える圧力がかかる。
写真3 レーザー光で照射され、高圧高温下にある試料。
ダイヤモンドセル装置の中の試料はダイヤモンドを
通して観察することができる。
外線レーザーを照射することにより、同時に試料を高
温にする(写真 3)
。この手法により、現在では地球
中心の環境を超える、400 万気圧・6000 ケルビンまで
の超高圧・超高温実験が行われている。
内核の結晶構造
物質の密度や物性は、その結晶構造次第で大きく変
化する。その最たる例が炭素のグラファイトからダイ
ヤモンドへの相転移である。これほど大きな変化では
ないが、われわれの身の回りにある物質のほとんどが
高圧力をかけることによって相転移を起こす。地球の
マントル中でも主要鉱物がある深さに達すると相転移
を起こすことにより、マントルは主要鉱物の異なる
写真2 ダイヤモンドセルの中の加圧部。
高さ2ミリのダイヤモンドで試料を加圧する。
5つの層に分かれている。
固体の内核中で金属鉄の取る結晶構造は長年議論
の 的 で あ っ た。 金 属 鉄 は 大 気 圧 下 で は 温 度の変化
当する高圧と高温の環境を実験室で実現し、地球内部
に従って体心立方構造から面心立方構造へ変化する
物質を調べる研究が盛んに行われている。
こと、また高圧室温下では六方最密充填構造へ相転移
地球の内部は深くなるにつれて圧力も温度も上昇
することが知られていたが、高圧高温下ではさまざま
する。核最上部の圧力は 136 万気圧(ギガパスカル)、
な結晶構造が提案され、互いに矛盾する結果が報告さ
温度はおよそ 4000 ケルビンとされる。そのような極
れていた。
限環境を静的圧縮法によって実現できる唯一の装置が
われわれは、兵庫県にある世界最大の放射光施設ス
ダイヤモンドセル(写真 1、2)である(衝撃圧縮法
プリングエイトの高輝度 X 線を用いた回折実験を高
によってより高い圧力・温度が発生可能だが、その実
圧高温下で行い、地球深部物質の結晶構造を決定す
現時間は高々1マイクロ秒に過ぎない)。先端の尖っ
る実験を行っている(写真 4)
。レーザーで加熱され、
た対向する2つのダイヤモンドの間に試料を挟み、六
超高圧高温下にある試料サイズは高々 20 ミクロン、
角レンチでネジを締め上げると試料に超高圧がかか
厚み 10 ミクロン以下に過ぎない。この 20 ミクロン
る。さらにダイヤモンドを通して試料に高出力の近赤
の試料の中心に数ミクロン径の X 線を当てることに
− 25 −
◉特
集◉
かく
核の物性
地球内部で現在起こっていることや、それが長年続
いた結果地球がどう進化してきたのかを理解するため
には、地球深部物質のさまざまな物理的・化学的性質
を知ることが必要である。ダイヤモンドセルを用いた
高圧実験では、透明なダイヤモンドを通してさまざま
な波長の光を試料に照射し、いろいろな測定が可能で
ある。中でも放射光 X 線を用いた実験が盛んに行わ
れている。われわれは上で述べた結晶構造決定以外に
も、電気・熱伝導率、地震波速度、密度、元素分配、
結晶化、融解温度などを超高圧高温下で調べている。
ここでは最近行っている、金属鉄の電気抵抗率測定に
基づく、核の熱伝導率の決定について紹介する。
金属中では熱も電気も電子によって運ばれるため、
写真4 大型放射光施設スプリングエイトのビームライン
BL10XU の様子。レーザー加熱式ダイヤモンドセル中で超高
圧高温下にある試料の X 線回折データを瞬時に取得し、結晶
構造の変化を観察できる。
両者の関係はウィーデマン・フランツの法則によって
記述される。すなわち、比較的容易な電気抵抗率を実
験で決定することにより、熱伝導率も得ることがで
きる。核の環境下にある金属鉄や鉄合金の物性があま
より、良質な回折パターンを 1 秒以内に得ることがで
り理解されていない理由の一つとして、低圧下におい
きる。この手法を用いて、われわれは過去に、地球の
てのみ鉄は磁性を持つため、低圧と高圧では物性が大
最下部マントルの主要鉱物ポストペロフスカイトへの
きく異なる点が挙げられる。たとえば磁性(スピン)
相転移を世界で最初に発見するなどの成果を挙げてき
を失うと硬くなり、地震波速度も速くなる。磁性の影
た。今回われわれは、金属鉄の安定な結晶構造を決定
響により、電気抵抗率も 40 万気圧程度までかなり高
する実験を 377 万気圧・5700 ケルビンまで行い、地
い値を示す。
球の内核条件下では六方最密充填構造が安定であるこ
核は 4000 ケルビンを超える高温下にあり、温度の
とをつきとめた(図 1)。
効果を理解することも重要である。一般に金属の電気
抵抗率は高温ほど上昇し、格子振動による抵抗率の温
upper mantle
660
2900
lower mantle
度依存性は、ブロッホ・グリューナイゼンの法則で与
Depth (km)
5100 6400
inner core
outer core
えられるとされる。これによると鉄の場合、室温以上
の抵抗率は温度とともに線形に上昇する。この場合、
核の温度ではかなり高い抵抗率になる。しかし、いか
Temperature (K)
6000
に振動が激しくなろうと、原子間距離より短い間隔で
5000
は格子振動による電子の散乱は起こり得ない。つまり
高温下での電気抵抗率の増加には限界がある。これを
4000
抵抗率の飽和と呼ぶ。
Liq.
3000
静的圧縮実験としては初めて、実際に核の高圧高温
fcc
2000
1000
下で金属鉄の電気抵抗率を測定したところ、得られた
hcp
値は従来の推定値の1/3程度であった。これは高圧
下で磁性の影響がなくなること、抵抗率の飽和現象に
bcc
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Pressure (GPa)
よって高温でも抵抗率が大きく上がらなくなることに
因っている。電気抵抗率が1/3ということは熱伝導
率が3倍高いことになる。次節で詳しく述べるように、
図 1 超高圧高温実験で得られた金属鉄の状態図(Tateno et
al., 2010 Science より)
。地球の中心核に相当する圧力・温度
下では、六方最密充填(hcp)構造が安定である。
これは金属核から岩石マントルに大量の熱が流れてい
るということを意味している。
− 26 −
地球磁場の形成
上になる。逆にマントルはそれしか冷えていないのと
地球の磁場は誘導磁場であり、数万年から数十万年
思われるかもしれないが、今からさらに 300 度冷えれ
に一度、磁極が反転する(N 極と S 極が入れ替わる)。
ば地球上に火山がほとんどなくなる。300 度は決して
液体金属の外核中で対流が起こっている(つまり電気
小さな数字ではないのである。
が流れている)ために、磁場が生じているのである。
加えて、速く冷えているということは内核の結晶化
磁場の反転は、対流の向きが変わるために起きる現象
もどんどん進んでいるということである。しかし前述
である。
のように内核は核全体の 4%に過ぎないから、内核が
地球磁場は方角を教えてくれるばかりではない。
誕生してからあまり時間が経っていないということに
地球には磁場があるために、大気が維持されている。
なる。われわれのシミュレーションでは、内核が出来
もし磁場がなくなれば、大気中の水蒸気の一部が分解
たのは古くても 10 億年前である。地球の歴史はおよ
して生成される水素が太陽風によってどんどん奪わ
そ 45 億年であるから、内核が出来たのは比較的最近
れ、海からの蒸発が進んでついには海がなくなってし
と言えるだろう。
まうだろう。また陸上の生物も有害な紫外線から守ら
れている。
最後に
ところが、太陽系の地球型惑星のうち、磁場を持つ
地球の中心は表層から 6400km に過ぎない。しか
のは水星と地球のみである(水星の磁場強度は地球の
し、ここで紹介した内核が地震学的手法を用いて発見
。太古の火星も磁場が存在していたこと
1 / 100 程度)
されたのは 1936 年のことであり、冥王星の発見より
が知られているが、現在では磁場が失われている。
も6年後のことだった。ゆえに、地球の中心は太陽系
前述のように地球型惑星に磁場を生むには、核中で液
の果てよりも遠いと言われることがある。事実、ごく
体の金属が対流している必要がある。しかし、金属の
最近、冥王星に探査船が接近し、その明瞭な姿を見る
熱伝導率は一般にもちろん高いため、熱対流を起こす
ことが出来た。一方、地球の中心まで探査船を送るこ
のが難しいのである。熱伝導で運びうる以上の熱を奪
となど出来そうにない。実物の核の物質を手に入れる
う、もしくは発生させる必要がある。ましてや、最
ことも難しそうであるから、地震の波を使った研究や
近われわれが測定した熱伝導率は従来の推定値よりも
ここで紹介した室内実験で、核の姿を推定する他ない。
高く、対流を起こすのがいよいよ難しい。地球の場合、
しかし核に限らず、地球内部の研究とは、本来よくわ
核の対流の原動力になっているのが、海で冷やされた
からないものを様々な情報を組み合わせて推定してい
海洋プレートの沈み込みである。海溝から地球内部へ
くところに醍醐味がある。星空を見上げてロマンを感
と沈みこんでいく海洋プレートによって、地震が起き
じるのも悪くはないが、自分たちの足元に何があって
ていることはよく知られている。それらはマントルの
何が起こっているのか全くわからないのも気持ちが悪
底(つまり核直上)まで沈みこんで、核を冷やすこと
い。地球中心核の理解は地殻やマントルの理解に比べ
により、おそらく 40 億年以上前から地球磁場を生成
てずっと遅れてはいるが、近年やっと明らかになりつ
してきたのである。
つあるというところである。
核の冷却と内核の誕生
[参考文献]
40 億年前から熱対流によって地球磁場が形成され
「できたての地球」廣瀬 敬 著 岩波サイエンスライブラリ
てきたということは、それだけの熱が核から奪われて
きたということを意味する。最近明らかにした熱伝導
率が従来の3倍高いということは、熱対流するために
最低限奪う必要がある熱も3倍ということである。
つまり、核の冷却はとても速いということを意味する。
冷却が速いということは、昔は高温だったというこ
とになる。現在の核最上部の温度はおよそ 4000 ケル
ビンだが、初期地球にはさらに少なくとも 600 ケルビ
ン高かった。これはマントルの冷却スピードの2倍以
− 27 −
◉特
集◉
かく
知っておきたいサウナの魅力
● 著者略歴 ●
フィンランド、ドイツ、韓国など、世界の発汗浴に
詳しく、国内の温浴施設における衛生管理の周知や、
サウナ・スパの普及啓発に努めている。
協会理事・事務局長。58 歳
公益社団法人
日本サウナ・スパ協会
事務局長
若林 幹夫
はじめに
テーマは汗をかく! サウナ大使タナカカツキさん
のサウナを題材にしたマンガ『サ道』が週間モーニン
グで連載され、また、サウナの MOOK 本『Saunner』
が小学館から、つづいて学研パブリッシングから
『サウナの教科書』が立て続けに発売されています。
サウナで汗をかき、15 ℃以下の冷水浴がサウナの醍醐
味となってストレス解消に役立つと大変なブームに
なっています。
これまでサウナは、おじさま方男性諸氏の聖地とさ
れていましたが、今や芸人や有名人がサウナー(熱狂
的なサウナファン)を公言するようになり、若い方々
にも人気がでて、サウナ女子も出現しています。今回
はそんなサウナの基本について、読者に分かりやすく
写真 スカイスパ YOKOHAMA
サウナの歴史や効果、その素晴らしさや利用上の注意
などをお伝えすることといたします。
フィンランドの「サウナの金言」
フィンランドにはサウナについてのことわざがいく
サウナの歴史
つもあります。例えば、
今からおよそ 6,000 年もの昔、白夜の国フィンラン
①もし、サウナ、酒、そしてタールさえも効かなかっ
ドのフィン族が太陽の恩恵の少ない北欧の風土の中
たらその時は墓場あるのみ
で、厳しい寒さと労働の疲れをいやすために生活の
②ロウリュにはサウナの魂あり
知恵として生み出した「自然健康法」がサウナです。
③ヴィヒタ抜きのサウナは塩抜きの料理
石器時代のテントサウナ(洞穴サウナ)
、青銅器時代
④キウアス(サウナストーブ)はサウナの心
には地中サウナ、そして現在の小屋が建てられるよう
⑤サウナでは教会の中でのように静かにせよ
になったのが約 2,000 年前と言われており、この頃に
⑥歩けるうちはサウナに入れよ
スモークサウナが出現しました。今日、サウナは北欧
⑦女性が一番美しいのはサウナを出た後の一時間
をはじめ、ヨーロッパやロシアなどに受け継がれて、
などです。
わが国には 1963 年頃から紹介され、翌年開催された
また、スモークサウナは煙突がなく、ストーブに火
東京オリンピックではフィンランド選手団が代々木の
を入れると煙が充満し室温は高く殺菌され衛生的なこ
選手村に持ち込んだサウナが話題になりました。今や
とから、お産の時に使用されたり、亡くなった時のお
サウナ愛好家は 1,000 万人を越すほど、広く利用され
清めの場ともなり、フィンランド人にとってサウナは
ています。
特別な意味のある神聖な場所なのです。
− 28 −
フィンランド式サウナの利用法
サウナに入る時は体調を考え、入浴の時間や入浴方
法は、人によって異なりますので、自身の体と相談し
ながら、けっして他の人の真似をしたり、時計を見て
我慢したりしないことです。
ロウリュはフィンランドサウナのエッセンスであ
り、身体的な面と精神的な面で重要です。
フィンランドサウナはまるで生き物のようで、熱は
上昇し、下降し、また上昇、下降を繰り返します。
サウナの大変重要な「温かさと熱さ」の変化を作り
写真 桶とヴィヒタ
出すのがロウリュです。フィンランドサウナは温度と
湿度が常に一定ではないのです。
どんな人がサウナを利用しているのか
すでに日本でも 1,000 万人を超えると言われるサウ
サウナ用語の「ロウリュ」と「アウフグース」
ナ愛好者はどのような目的を持って、サウナ入浴に来
「ロウリュ」はフィンランド語で、一般に入浴者自
るのでしょうか。
身がヒーターに積まれた石に水を掛け、蒸気を発生さ
次のグラフは、サウナ愛好者の来場の目的別割合を
せることを意味します。日本では「ロウリュをする」
表したものです。
と表現します。営業サウナではスタッフが定められた
その他 3%
食欲増進 2%
時間にロウリュをするところもあります。
「アウフグース」はドイツ語で、一般にサウナのス
病後の回復 4%
沐浴代償 5%
タッフによってヒーターに積まれた石に水を掛け、蒸
運動不足
解消 5%
気を発生させることを意味します。これにはスタッフ
肥満減量
全身美容
32%
が入浴者に話しかけたり、タオルを振って蒸気による
熱波を攪拌するショー的な事柄が含まれます。アロマ
オイルを水と混ぜて使用します。ここでは動詞の「演
じる」を用い「アウフグースを演じる」と表現します。
その他 2%
病後の回復 2%
沐浴代償 3%
食欲増進 3%
安眠のために
5%
肩こり 5%
女性
気分転換
7%
338 名
健康増進
10%
休養
10%
疲労回復
17%
疲労回復
19%
休養 7%
男性
健康増進
12%
422 名
運動不足
解消 14%
肥満減量
19%
気分転換
ストレス解消
14%
サウナ浴の目的別割合グラフ
男性では疲労回復と肥満減量が、女性では減量・美
写真 大阪ニュージャパン スパプラザ
容がその1位です。サウナを訪れる人は、日常的な疲
れを解消する目的の場合が多く、その他、心身のスト
ヴィヒタとは
レスを持っている人や、肩こり・腰痛に悩む人、女性
サウナの中で体を叩いて皮膚を刺激するために使う
に関しては、美容や痩身を目指す人などがいて、サウ
小枝の束をヴィヒタと言います。初夏、白樺の細めの
ナ入浴の持つ多彩な効果が見えてきます。
枝 40 本ほどを一束にして作られます。
こうした、さまざまな効果の出方は、主として入り
白樺は清涼感のある香りで、フィンランドでは国樹
方と温度に左右されます。
として古くから国民に親しまれており、日本では北海
サウナ入浴は、1週間に2回くらいがよいとされて
道空知郡上富良野町でヴィヒタが作られています。
います。生活のリズムの中にサウナ浴をとりいれられ
れば理想的です。「疲労」は国民病といわれています。
− 29 −
◉特
集◉
かく
厚生労働省の疫学調査によると、疲労感を自覚して
の働きが行われているのです。
いる人の割合は、約 60%でした。更にその中の 37%
日ごろ私たちの身体は、夏は冷房、冬は暖房と甘や
が「慢性疲労(6ヶ月以上続く疲労感)を感じている」
かされています。自然の温度変化に遭遇しないため、
「疲れのため、作業能力が低下しているように感じる」
この四つの温度計は使われず、サーモスタットの働き
との回答をしています。日本人が疲れを溜め込んでい
がにぶくなり、季節の変わり目には風邪をひいたり、
る実態が、浮き彫りになっています。
夏バテ、夏痩せ、熱中症など温度変化に弱くなってき
ています。
サウナによる身体機能の変化
このサーモスタットを短い時間で強制的に作動さ
高温のサウナに入ると、血流が増し脈が速くなる、
せ、身体の持つ本来の機能を呼び覚ますのが、サウナ
血圧が上がるなど、身体の各器官に機能亢進が起こり
と水風呂の交代浴なのです。特に、都市に暮らす現代
ます。その結果新陳代謝が活発になり、乳酸などの疲
人にこそ、サウナによる健康効果に期待が持てると言
労物質は汗と共に体外に排出されます。循環器系の働
えるでしょう。
きが高まるにつれて、肝機能や自律神経系、副腎の働
き、神経ホルモンなども関連しあって、熱気に対応す
サウナ室の温度分布
る態勢をつくるのです。
都市部に多いフィンランド式の乾式サウナを想定し
こうした身体変化は高温のサウナほど著しく、低温
たものです。「高温」「低温」の区別は室内の温度分布
のサウナでは比較的少なくなります。
図を目安にしてください。
●脈拍数の変化
● 施設内にサウナが2室以上ある場合「高温サウナ」
サウナに入った直後、脈拍数は急激に上昇します。
「低温サウナ」など、温度別で複数のサウナ室がある
初期上昇といって、交感神経の緊張によるものです。
場合には、サウナ室を使い分けてください。
ついで数分後に、
ゆるやかな二次上昇がみられます。
これはサウナで全身が温まって血行がよくなり、心臓
● 施設内にサウナが1室の場合は、室内が 70℃∼
から送り出される血液量が増加するからです。ちょう
90℃程度のサウナなら、一つのサウナ室内でも、腰掛
どジョギングなどをしたときと同じ状態になるわけ
ける高さを調整することで、高温サウナと低温サウナ
です。サウナから出ると脈拍数は減り、20 ∼ 30 分で
として使い分けることができます。
平常に戻ります。
・上段のベンチ…頭部が約 90 ℃=高温エリア
●血圧の変化
・中段のベンチ…頭部が約 80 ℃=中温エリア
血圧はサウナに入るといったん上昇しますが、浴後
・下段のベンチ…頭部が約 70 ℃=低温エリア
は降下し、その後入浴前より低い状態が続きます。
温度計の設置している高さと自分の位置から、およ
血圧の昇降にはサウナの入り方や温度が大きく関連
そ何 ℃程度の場所にいるのか判断しましょう。
します。
8∼ 12 分のサウナ浴後に冷水シャワーか冷水浴、
●体内に四つの体温計
しばらく休憩を取り、もう一度サウナ浴をします。
サウナの中で上昇した体温は、汗だけで冷却し、体
これを2∼3回くり返すのが基本です。
温調節をしているのではありません。体内には、熱測
定用に二つ、寒さ測定用に二つ、あわせて四つの体温
計があるといわれています。
温度計
一対は皮膚の中にうずまいていて、皮膚の僅かな温
度変化を敏感にとらえます。あとの一対は脳の中に
あって、体温が上がり、血液温度が上昇すると反応し
ます。
サウナに入ると、この四つの体温計が温度を読み
とって脳の中枢に伝えます。そして脳の中枢は、血液
の濃度、心臓のポンプ作用や血液循環の速度、血圧や
呼吸などの働きの調整をし、身体の温度を下げようと
します。
このような身体の中の恒温装置(サーモスタット)
によって、サウナ室温に対応したさまざまな体温冷却
− 30 −
サウナ室内の温度分布図
発汗のしくみと汗のメカニズム
サウナのマナーと入り方
汗は、全身の皮膚に散在する約 200 万から 400 万個
浴室に入ったら、まず掛け湯又はシャワーで身体を
の、髪の毛も通さないような細い汗腺(エクリン腺)
洗い、水気をしっかり拭きとります。
から分泌されます。
サウナに入ったら、まず温度の低い下段に座り、徐々
汗には大きく分けて、二つの働きがあります。
に上段に移動してください。
①体内の老廃物を分泌して、体や皮膚を清潔にする働
サウナに8∼ 12 分入ったらシャワーで汗を流して
き‥尿と同じように過剰な塩分や有害な重金属を体
水風呂に入ります。その後ベンチなどで休憩を取りな
外に排出します。
がら、またサウナへ。この温冷交代浴と休憩のセット
②体温を調節する働き‥発汗によって体温の上昇を抑
を2∼3回くり返します。
え、
身体全体のクーラーのような役目を果たします。
サウナ室では静かにし、他の人のリラックスを邪魔
通常、1回のサウナ浴での発汗量は約 300 ∼ 400 mℓ
しないようにしましょう。混んできたら譲り合い、ベ
で、汗のもたらす健康・美容効果が十分に得られます。
ンチに落ちた自分の汗は、拭き取ってから退出します。
おわりに
汗腺
(エクリン腺)
毛幹
皮脂腺
表皮
真皮
皮下
脂肪
3月7日は「サウナの日」として日本記念日協会に
登録されています。毎年この日は満 37 歳の方とその
お連れさま1名無料ご招待キャンペーンを実施してい
起毛筋
る店舗もあります。
アポクリン腺
また、記念日には長野県小海町の松原湖畔に建つ
フィンランドヴィレッジでは「日本サウナ祭り」が開
催され、日本のトップサウナーが集結しサウナ談義で
皮膚と汗腺の図
盛り上がります。
サウナ利用の注意事項
まだ体験されていない読者は、一度、扉を開きサウ
食後の満腹状態の時にサウナに入っても快適な気分
ナに入り、思いきって水風呂へ入ってもらいたいの
は味わえません。食後は消化の為に血液が胃腸等の消
です。最初は冷たく感じるでしょうが、温冷交代浴を
化器系へ集中しますが、サウナ浴や入浴をすると、血
2∼3度くり返しサウナで芯から温まれば、その冷た
液が分散されて、健康上良くありません。1 ∼ 2 時間、
さが快感に変わってきます。
食休みをしてから入って下さい。軽いおやつ程度であ
歳を重ねる毎に職場では責任ある立場となり日々忙
れば問題はありません。
しく、あまり運動もしなくなり、おなかもポッコリ出
また、飲酒をしてのサウナの利用は危険です。なぜ
てくる年頃ではありませんか?、正しいサウナ浴をす
なら、飲酒後はアルコールの利尿作用により脱水症状
れば日頃のストレスもとれ仕事の効率も上がります。
になりやすく、喉が渇くのはそのためですが、もし水
週に1∼2度サウナを続けていただくことにより、
分を摂らないままサウナによる発汗で急激な脱水が加
きっと健康な体と心を手に入れることができます。
わると、
血液の全体量が少なくなり血圧が下がります。
是非、サウナで日頃の疲れやストレスを汗と一緒に
同時にサウナに入ると末端血管が拡張しますから、
洗い流して下さい!
脳への血液の循環量は減少します。それが一定のレベ
ル(上下血圧平均が 50 ∼ 60)より下がると、脳への
もっと深く知りたい方は、日本サウナ・スパ協会ホー
血液循環が保てなくなり、もうろうとして意識障害に
ムページから、公式資格「知っておきたいサウナ・ス
より脳や体が動かなくなってきます。人は体温を一定
パの健康知識」
が学べるサウナ・スパ健康アドバイザー
に保つ恒温動物で、体温が上下した時には正常な体温
をぜひ受けてみて下さい。
に早期に戻るように働くのですが、脳が正常に動かな
いと、
体温は外気温度に影響を受けることになります。
日本サウナ・スパ協会 HP:http://www.sauna.or.jp/
なお、泥酔に限らず、極度の疲労、発熱時や入浴中
に異常を感じた時などはサウナの利用は即座にやめる
ようにしましょう。
[参考文献]
高血圧の方の長時間の高温浴。生活習慣病(糖尿病・
・サウナ健康読本
脳卒中の既往症・心臓病・高血圧等の慢性病)のある
・サウナ・スパ健康アドバイザーテキスト
方の温冷交代浴は禁忌ですのでご注意下さい。
− 31 −
◉特
集◉
かく
物質を構成する原子核
● 著者略歴 ●
1994 年、博士(理学)[京都大学]取得。
その後、大阪大学核物理研究センター、
カナダ・チョークリバー研究所、
英国・マンチェスター工科大学、
理化学研究所での研究員、東北大学(助教)、
筑波大学(講師)、理化学研究所(准主任研究員)を経て
現職。
筑波大学
計算科学研究センター
教授
中務 孝
はじめに
原子は原子核と電子に「分割できる」のです。しかし、
今回「かく」というテーマの特集の中で「原子核」
図1の原子と原子核の相対的な大きさは正しくありま
の話をさせていただくことになりました。私は原子核
せん。原子がこの程度の大きさでは、まだまだ中心の
物理学の研究を大学院時代から既に四半世紀に渡って
原子核は小さすぎて見えません。
続けてきていますが、原子核は未だに謎に包まれた
原子はオングストローム(Å)という単位の大きさ
研究対象です。我々が莫大な時間と労力をかけても、
を持ちます。1Å = 10 − 10 m で、電子顕微鏡を使うと
自然はほんの一部しかその姿を見せてくれません。
何とか“見る”ことができる大きさです。原子核はこ
しかしそこから、人類は科学を構築し、技術を発展さ
れよりもはるかに小さく、その大きさはフェムとメー
せてきました。今回私がお話する原子核の話は、人類
トル(fm)というスケールで、1 fm = 10 − 15 m です。
がこれまでに手にしたそのような限られた知識の一部
これらの数字は“だいたい”の大きさを表していると
ですが、
少しでも興味を持っていただければ幸いです。
思ってください。物理学の研究者は、数倍から場合に
よっては十倍程度の違いは気にせずに平気で話をする
原子核の発見
のでご容赦ください。イメージで言うと、半径 1 km
物質は多数の原子から構成され、その原子は、中心
の巨大な球を原子だとすると、原子核はピンポン玉く
に原子核、その周りを電子が回っているということは
らいになります。“ピンポン玉くらい”とは、パチン
読者の多くがご存知だと思います。もともと原子の
コ玉から野球のボールくらいまでを含んでいると思っ
語源は古代ギリシャのアトモスから来ていて、哲学者
てください。
のデモクリトスが命名した「これ以上分割できない」
およそ 100 年前に原子核はラザフォードによって発
最小単位という意味でした。
見されました。電子顕微鏡でも見えないこんな小さな
図 1 はアメリカ原子力委員会(現在の原子力規制
物体をどうやって見つけたのでしょうか。まずこの話
委員会の前身)のロゴですが、原子の構造を模式的
から始めたいと思います。当時、フランスのベクレル
に表していて、原子核と電子の軌道を表しています。
やキュリー夫妻によって、放射線を出す原子があるこ
とが知られていました。この放射線の一つであるアル
ファ線を使って金の薄膜にぶつけるという実験がイギ
リスのマンチェスターで行われました。アルファ線と
は、放射性の原子から放射されるヘリウムの原子核
です。実験は、ラザフォードの助手であったガイガー
と学生のマースデンが行い、彼らは、金膜に衝突して
後方に跳ね返されたアルファ線を観測しました。この
図 1 原子模型。中心の赤い玉が原子核。
結果を聞いたラザフォードは驚愕します。なぜこれが
− 32 −
びっくりすることだったのかを説明するには、紙面が
に原子核を発見しました。大学の建物に掲げられた円
足りないので省略しますが、当時ヨーロッパで信じら
形パネルにラザフォードの業績が刻まれていました
れていたトムソンの原子模型ではあり得ないことで
(図 2)。彼の業績の偉大さから考えると小さなパネル
した。ラザフォードは後にこの時の驚きを、「ちり紙
ですが、
「初めて原子を分割した」
(First to split the
に向かって大砲を打って大砲の弾が跳ね返ったような
atom)とあります。
もの」と表現しています。
ラザフォードはこの結果の意味について数年にかけ
量子力学の発見
て考察を重ね、一つの結論に至ります。実験結果を矛
原子核の発見は、物理学に大変革をもたらしました。
盾なく説明するためには、原子よりもはるかに小さい
それが量子力学の“発見”です。それまで自然界に
点のような領域に、電子の負の電荷を打ち消すだけの
隠されていた新しい法則(理論)を発見したのです。
正の電荷があり、そこに原子のほぼ全ての質量が集中
量子力学は大変不思議な理論ですが、その正しさは疑
している「核」が必要だというのです。人類が原子核
いようがありません。この理論に合わない実験結果が
を“発見”した瞬間です。こんなことを「発見」と
得られれば間違いなくノーベル賞ですから、研究者は
呼んでよいのか、と思われる読者もいるでしょう。
血眼で間違い探しをやりましたが、ほころびすら見つ
実は、科学の重大な発見の多くは、このような“傍証”
けることができませんでした。ディーゼル車の排ガス
の積み重ねなのです。その中の初期の最も重要な業績
検査では、最近、某国でショッキングな事件がありま
に「発見」の栄誉が与えられます。ラザフォードの後
したが、量子力学がパスした検査は全くレベルの違う
に続く研究者の努力が無ければ、真の意味での「原子
ものです。
核の発見」は無かったでしょう。
原子を構成する電子と原子核はそれぞれ負と正の
ラザフォードの言ったとおり、原子の重さ(質量)
電荷持っているので、お互いに電気的な力で引き合っ
のほとんどすべては、この小さな原子核にあります。
ています。量子力学が無ければ、電子はやがて小さな
私たちの周りの物質はすべて原子からできている
原子核の中に吸い込まれてしまうはずです。ところが
ので、この世の中の物質の重さは、すべて原子核の重
原子は原子核の 1 万倍以上(体積はこの 3 乗)の大
さだと言って構いません。電子は原子核に比べるとは
きさを持っていて、決して潰れることはありません。
るかに軽いので、物質の重さの 99.9 %以上が原子核
なぜでしょうか。
の重さなのです。
量子力学の基本法則は様々な形に表現できるので
私は 2 年半の研究生活をマンチェスターで過ごし
すが、その一つはハイゼンベルグが定式化した不確定
ました。1 年中天気が悪く、細かい雨がいつも降って
性原理と呼ばれるものです。かいつまんでその意味を
いるという印象ですが、そんな街で、18 世紀に産業
説明すると、粒子(この場合は電子)の位置を正確に
革命が起こり、19 世紀初頭にドルトンが原子説を提
知れば知る程、その粒子の速度(正確には運動量)は
唱、そして 20 世紀にラザフォードがその原子の中心
分からなくなるということです。これはミクロの世界
の法則であって、我々の通常の感覚とは相容れません。
例えば、我々は自動車をあるスペースに駐車するこ
とができます。位置と速度を同時に決めているわけ
です。ところがミクロな世界では、粒子を小さな空間
の中に閉じ込めると、その粒子はじっとしていられず
に動き回ります。箱の大きさを小さくすると、粒子の
速度はさらに大きくなります。図1をもう一度見てく
ださい。原子とは、この図のように、原子核が電気的
引力によって、その周りに電子を閉じ込めたものと見
ることができるので、閉じ込める領域をあまり小さく
しすぎると、電子が激しく動き回り、エネルギーが大
きくなってしまうのです。1Åという大きさが、原子
にとって“ちょうどいい”大きさであって、これ以上
図 2 英国・マンチェスター大学の建物に掲げられた
ラザフォードの業績を記したパネル。
原子を小さくするとエネルギー的に損なのです。
− 33 −
◉特
集◉
かく
このように、我々の常識が通用しないのが、ミク
ロな世界です。ニュートンが 17 世紀に万有引力を発
見し、全く同じ運動方程式が、地球上の物体の運動
と宇宙の天体の運動を記述できることを知りました。
その後長い間、この力学(古典力学)は万能だと信じ
られていましたが、20 世紀になって、古典力学が通
用しない世界があることを知ったのです。もしかす
ると、やがて人類は量子力学が通用しない世界を発見
するかもしれません。
陽子と中性子、核力の発見
原子核の研究が進み、やがて原子核は、陽子と中性
子と呼ばれる2種類の粒子が結合しできていることが
分かってきます。陽子は電子とは逆の正の電荷をもち、
中性子は名前の通り電荷を持たない中性の粒子です。
そうすると電気的には力が働かないはずです。
では陽子と中性子を結合させている力は何で
しょう。この未知の力の謎を解明したのが、日本人初
のノーベル賞受賞者である湯川秀樹です。この原子核
図 3 太陽表面の活動。
NASA/Solar Dynamics Observatory より。
を形作る力を「核力」と呼びますが、湯川が核力の
謎を解く際にも、量子力学の不確定性原理が重要な役
割を果たしました。原子核は原子よりもはるかに小さ
要なエネルギーをすべて供給し、台風や竜巻などを引
いので、先ほどの不確定性原理から、その中に陽子と
き起こしますが、太陽から地球に降り注いでいる熱や
中性子を閉じ込めると、その運動エネルギーは巨大な
光は、太陽が出しているエネルギーのほんの一部です。
ものになります。それに打ち勝つだけの強力な引力が
太陽の表面では紅炎が立ち上がり、とてつもないエネ
陽子や中性子の間に働いていないと原子核はあっと
ルギーが放出されていることは、読者の皆さんもご存
いう間にバラバラになってしまいます。これで力の
知のことでしょう(図3)。
“強さ”が分かります。また、原子核の大きさから、
太陽の組成はほとんどが水素で、中心部には高圧・
力の“到達距離”が分かります。湯川はさらに、この
高温の水素が大量にあると考えられています。水素の
力の到達距離から、これを媒介する未知の粒子の性質
原子核は 1 個の陽子ですが、これを 4 つ集めて結合
を予言し、これが後にパイオンと呼ばれる粒子とし
させると、ヘリウムの原子核を作ることができます。
て発見されることになります。湯川の研究はその後、
この反応でエネルギーを取り出しているのが、pp 連
粒子の交換で力が生まれるとする物理学の“常識”と
鎖反応と呼ばれる太陽の燃焼過程です。この pp 連鎖
なって、現在に引き継がれています。
反応は、3 つの段階があります。ところがその第一段
階の反応である 2 つの陽子から重陽子(陽子と中性子
星の燃料
が結合した重水素の原子核)を作る反応はとてつもな
原子核は、陽子と中性子を原子よりもはるかに小
く起こりにくい反応で、この反応が進まないために
さな“箱”に閉じ込めたようなものですから、原子中
太陽は水素をゆっくり燃やしているのです。量子力学
の電子と同様、陽子と中性子は止まっていることは
を使って反応率を計算し、太陽が燃え尽きるまでの寿
できません。不確定性原理を使えば、陽子・中性が原
命は約 100 億年と見積もられています。太陽が誕生し
子核内部でもつ運動エネルギーは、原子の中の電子の
てからまだ 50 億年程度なので、太陽が燃え尽きてし
エネルギーのおよそ 100 万倍という大きなものになる
まうという心配は、“しばらく”は大丈夫そうです。
ことが分かります。この巨大なエネルギーを取り出し
重水素を生成する核融合反応が律速となって太陽が
て燃料として使っているのが、夜空に輝く星々です。
ゆっくりと 50 億年にわたって輝き続けてくれたおか
そのエネルギーの大きさは、人類の想像を絶する大き
げで、地球上で生物が進化する時間が与えられ、運良
さです。太陽は、地球上の生物が生きて行くために必
く人類が誕生することができました。人類は、地球上
− 34 −
でこの核融合を用いたエネルギー生成に挑戦していま
1919 年に実現しています。窒素にアルファ線を当て
すが、そこでは重水素を燃料にしています。重水素を
て、酸素に変換することに成功したのです。しかし、
作る太陽のマネは、まだまだできないのです。
有用な元素でもわずかな量では実際には役に立ちま
せん。また、特定の核反応だけを選択的に起こさせる
元素組成
という技術も必要になります。量、反応の制御、生産
太陽はヘリウムよりも重い原子核をほとんど作るこ
コスト等、まだまだ“実用的”な段階に向けた課題は
とはできませんが、宇宙には太陽よりもはるかに大き
山積みです。
な巨星が存在し、そこではより重い原子核が作られて
また、原子力発電の使用済み燃料には様々な元素が
いると考えられています。また、その巨星が燃え尽き
入っています。日本の原子力発電のほとんどはウラン
たときに起こるとされる大爆発(超新星)などの爆発
の核分裂を用いていますが、発電中に、その分裂片で
現象においても重い原子核が作られている可能性が
ある「核分裂生成物」や、燃料のウランが分裂せずに
あります。こうして、物質や生物を構成する元素は、
別の元素に変換された「マイナーアクチノイド」と
星の中や星の爆発の際に起こる核反応で作られてい
呼ばれる元素を大量に生産しています。しかしなが
ます。星はまさに、ヨーロッパで中世から研究されて
ら、これらは放射線を放出するやっかいものでもあり
いた「錬金術」を実現し、我々に必要な様々な元素を
ます。「核のゴミ」とも呼ばれる高レベル放射性廃棄
供給しているのです。
物の中には、核分裂や核変換により新たに生成された
高校の化学の教科書に載っていた元素の周期表を
大量の元素があるのです。例えばパラジウムは自動
思い出してみてください。元素の数は限られていて、
車の排ガス浄化触媒として利用される貴重な元素で
自然界には 100 種類もありません。原子番号の大き
すが、その同位体の一つ 107Pd がゴミには大量に含ま
な重い元素の原子核はみな不安定で壊れてしまうの
れています。107Pd は非常に長い期間放射線を出すやっ
です。実はこれは重要な性質です。もし地球上にとて
かい物であって、そのままでは使い物になりません。
つもなく重い元素があったら、その強い重力のために
しかし、うまく中性子を一つ剥ぎ取れば、安定な(放
人類は生活できなくなってしまうでしょう。1 円玉程
射線を出さない)106Pd となります。この核変換を大
の大きさの原子核がもし存在したら、100 万トンとい
量に効率よく行うことができれば、ゴミを資源に変え
うようなとてつもない重さになるのです。
ることができるのです。パラジウム以外にも多くの元
地球を含む太陽系にどの元素がどれくらいあるか
素が高レベル放射性廃棄物には含まれていて、これら
は、かなり詳しく調べられています。多い順に、水素、
を分離・変換するために必要な基礎データの収集と技
ヘリウム、酸素、炭素、窒素、ネオンといった順番です。
術開発を目的としたプロジェクト※ が 2014 年からス
ヘリウムとネオンは希ガスで分子を作らないので、
タートしました。これは、基礎物理と応用工学の研究
それ以外で大量に存在している水素、酸素、炭素、
者が集結して開発を進める新しい取り組みです。
窒素などを使って、地球上の生物の体は出来ているこ
とが分かります。我々の体が有機物から出来ている
おわりに
理由は、簡単に言ってしまえば、これらの元素が沢山
20 世紀、人類は原子核を発見し、量子力学を構築し、
あるから、と言えるでしょう。ではなぜ、これらの
放射線や核エネルギーの利用まで一気に突っ走りま
元素は大量に存在するのでしょうか。レアメタルが、
した。放射線が人類にもたらした恩恵は計り知れず、
鉄や鉛よりはるかに貴重で高価なのはなぜでしょう。
レントゲンのない社会など、もはや想像すらできない
このような素朴な疑問に答えるためには、原子核の
でしょう。一方で、東日本大震災と福島第一原子力発
構造・反応の性質を理解することが必要です。長年の
電所の事故は、科学技術への過信の危うさ、不断の努
研究を通して、
我々はその答えに近づいてはいますが、
力が常に必要であることを改めて思い知らされる出来
まだその謎は完全には解けていません。
事でした。我々の自然に関する知識は、全体のほんの
一部であるという自然科学の研究者には当たり前のこ
ゴミを資源に変える可能性
とをもう一度肝に銘じて、謙虚な姿勢で研究を続けて
星が錬金術を実現しているのなら、人類もやがて実
行きたいと考えています。
現できるのではないでしょうか。そう考えるのは当然
です。事実、原子核を別の原子核に変換するいわゆ
[参考サイト]
る核変換は、原子核を発見したラザフォード自身が
※ http://www.jst.go.jp/impact/program08.html
− 35 −
◉特
集◉
かく
進化する書道の学びと体験
ゲスト:
書家・デザイン書道家 粟津紅花 氏
参加者:
阿部玲子さん(㈱ DRD)
荻原貴美さん (富士重工業㈱)
坪内善子さん(日産自動車㈱)
佐伯奈都子さん
(日立オートモティブシステムズエンジニアリング㈱)
藤田秀子さん
(日立オートモティブシステムズエンジニアリング㈱)
司 会:勝沼雅文(「高翔」編集担当理事)
今回の特集テーマである「かく」(書く)にちなみ、
書道家 粟津紅花 氏に参加を願いました。
そして書道の講習、及び座談会を実施。
基本の書体を学んだ上で、人気のデザイン書道に触れ、
色紙やたとう紙に書いていきます。
また互いの作品を見ながら、意見も交わしました。
風呂敷など:パリで出展、店舗で販売作品の一部。
パフォーマンス書道:パリ、東京スカイツリーなどイベントで。
書道への興味について
だから書道は、特別興味があったわけではありません。
−まずは、書道の経験を教えてください。
ただ今回の内容がデザイン書道であるということで、
坪内:子どもの頃の私はとにかく乱暴な文字を書き、
楽しそうだなと思い、参加することにしました。
じっとしていられないタイプだったのです。母は“こ
阿部:子どもの頃、書道教師の免状を持つ父に習いま
の子に何かやらせよう”と思ったようで、書道を習い
した。しかし学んだのは、それっきりです。その後、
に行くことになりました。書道の経験はその小学 3 ∼
私は大学でテキスタイルを専攻し、壁紙のデザインを
6 年生の 3 年間と、高校で書道を選択した程度。今回
していました。また私は、文字デザインの経験もあ
参加した理由は、〈書く〉ということは楽しいことと
ります。今回の講習の話を聞き、興味があったので、
いう気持ちがあったからです。半紙に丁寧に書くとい
「ぜひ参加させてください」と伝えました。私は日本
うことが苦手だったので、まずはそれをやってみたい
語より、英語の文字を書くのが好きです。作品はカリ
なと思います。
グラフィー的になってしまうのかもしれませんが、挑
荻原:小学4年生∼中学1年生くらいまで、近所の方
戦したいと思います。
が教えている書道教室に通いました。単に友だちが行っ
佐伯:書道の経験は小学1年から高校までで、近所の
ていたから、という理由で行くことになったのです。
書道教室へ通っていました。書道教室の先生がかわい
がってくれたので楽しく通いましたが、学んだのは楷
書が中心で行書も少しだけ習いました。デザイン書道
は見たことはありますが、書くのは今回が初めてです。
書家・デザイン書道家
紅花書道塾主宰
広告や看板にあるようなデザインされた素敵な文字を
書いてみたいです。
あわづこうか
粟津紅花
藤田:書道は、小学校の授業での経験のみです。その
氏
ため、今回の講習は大丈夫かな?と不安なのですが…。
きれいな文字には憧れがあります。また最近はペン字
本名 絵里。愛知県出身。
横浜市在住。3 歳から書を学
ぶ。銀行勤務を経て、紅花書
道 教 室 を 主 宰 し て 20 余 年。
それぞれのライフステージに
あった教室作りを目指し、現在 7 か所の教室で門下生を指導。
古典書道に加え、店舗ロゴ・商品ロゴなどのデザイン書道も
手掛ける。イベントでの書道パフォーマンス・セミナー講師・
障害をお持ちの方への書の指導のボランティア活動などにも力
を入れるなど、国内外で幅広く活動中。
が流行っているようで、書くことには興味はあります。
これをきっかけに、何かはじめられたらいいのですが。
粟津紅花:書道は、先人たちの美しい古典をしっかり
学ぶ臨書、それを土台に創意工夫して書いていく自運
までの古典書道と、文字に色をつけたりデザイン化
する進化したデザイン書道の二つの流れがあります。
まずは、その二つの流れをお話しいたしまして、学ん
− 36 −
すべて逆のことをやってみると、新たな発想が生まれ
ます。
佐伯:何という文字を書くか悩んで決めかねていまし
たが、先生からご提案いただいた文字の中から〈幸〉
を書くことに決めました。色紙に書いたものを飾った
ら幸せを呼んでくれそうで縁起がよいかなと思ったか
らです。数十年ぶりに筆を持って緊張します。先生
に2つのお手本を書いていただき練習していますが、
それぞれに良さがあり本番にどちらを書くか迷って
います。〈幸〉という文字はもともと縦に長いので、
横長に書くのが難しいです。硬い感じにならないよう
に先生から一番長い横線の書き方を教えていただきま
したが、力が入ってしまい思うように書けません。
でいただいた上で、実際にデザイン書道を体験してい
粟津紅花:筆の最後の処理も工夫してみましょう。
ただきたいと思います。参加される皆様には、どんな
最後の処理は、普通〈止める〉
〈跳ねる〉
〈払う〉の
文字を書くか決めていただき、作品にしていきます。
3種類があります。しかしそこを止めるでもなく払う
そして最後に皆様で作品を鑑賞していきましょう。
でもなく、すーっと抜くようにしてみるのもよいで
しょう。シルクのスカーフを上に投げると空気を含
んでふわーっと下りてきますね。そんなイメージで
先生の見本をもとに、半紙や色紙に書いていく
〈幸〉を書いてみてはいかがでしょうか。
−今回、デザイン書道を体験していかがですか?
坪内:私は、〈笑〉という字を書くことにしました。
藤田:私は〈楽〉という字を選びました。〈楽〉の字
今回書くのは、楷書に近いデザインです。自分で墨を
の白を丸にして書くのが、難しいなと思いました。
つけて、自分で墨の量を調整して書くということはほ
しかし書いてみると、丸が思ったより上手くできた
とんどありません。仮に書くことがあっても、結婚式
ので、佐伯さんにも「本番に強い」と言われました。
や葬式で簡易的な筆ペンのようなものを使うことが多
これも先生がうまく筆の回し方を教えてくださった
くて…。自分の名前を書くのにも躊躇します。でもデ
ので、できたのかもしれません。
ザイン書道は楽しいです。
粟津紅花:文字は上を大きくすれば優しくなるし、小
粟津紅花:本番で書く色紙は、半紙より少し小さいサ
さくして足を長くすると大人っぽいイメージになり
イズです。色紙をイメージするなら折って同じ大きさ
ます。〈楽〉という字は、白の横に糸がつく〈樂〉もあ
にして書いてみるとよいでしょう。〈笑〉は、竹かん
りますよね。この文字も使うと、さらにおもしろいか
むりを左右に広げて、
優しい円を描くつもりで描くと、
もしれません。また書には、起筆・送筆・収筆(終筆)
笑った優しい感じになりますね。デザイン書道では、
があります。文字の表情が決まるのは 8 割がた起筆
実際に円を描いてその中に文字を埋め込んで全体が
です。たとえば 45 度斜めにきちんと止まれば、正確
円になるように書くこともあります。招福来門という
なイメージになります。これをさらに斜めにすると、
四字熟語もよくその技法を使う良い例です。
柔らかなイメージになるのです。反対に角度を上げて
荻原:私は名前にある〈貴〉という字を書くことに
いくと、力強いイメージになります。
しました。しかし、まったく思い通りに書けません。
〈貴〉という文字は、固くてあまりいい印象のない文
字ですが、書き方次第で印象が変わるのだなと思いま
した。
粟津紅花:
“いい作品なのだろうけど、読めないわ”
という書があります。しかしデザイン書道は、可読性
というのが大事です。“ああ〈貴〉か!”と思うくらい
がちょうどいいのです。また書道は「左右は同じ長さ
です。間隔は均等ですよ。
」と習ってきたと思います。
しかしデザイン書道は、均等にしません。どこかを大
きくしたり、左を長くしたら、右を短くするなど、今
まで習ったことを全部ひとまず置いて書くことです。
− 37 −
◉特
集◉
かく
阿部 : 私は“ Happy ”と書くことにしました。実際
佐伯:アルファベットを題材にしたのが、斬新だと
書いてみると、想像していたよりも余白の部分が足
思います。デザインをやっている方ならではの発想な
りません。こういうものを書くには、インスピレー
のかなと思いました。
ションが必要だと思います。対象物から受ける印象を、
藤田:〈y〉のもっている、かすれが素敵だと思いま
いかに表現するかですね。
仕事で感覚を活かすことは、
した。
あまりないです。Web サイトをつくったりはするの
ですが、あまり自由度はありません。もちろん色や線
坪内:今回は私の好きな文
をどうするかなど、全体のバランスを考える上で、感
字〈笑〉を選んで、自分で
覚を使えている部分はあるのでしょうけど…。インス
アレンジをしてみました。
ピレーションを使うのは、楽しいです。もっと上手く
線のトメがきれいにできた
書けたら、さらに楽しいのだろうと思います。
のは、偶然の産物です。で
粟津紅花:デザイナーさんで「自分で書も書きたい。」
ももっと崩したくて、さら
とおっしゃる方が多いです。筆文字の素材からグラ
に愉快な字にしたかったの
フィックデザインまで1人で完結できるからです。
が本音です。自分の持って
墨が濃かったり、しっかり墨が入った部分は手前に、
いるものを脱却するのは難
逆に薄かったりかすれたりした部分は奥に、そうして
しいですが、また何か書き
1枚の紙に奥行きが表現できます。丁度絵を描く時、
たいなと思います。
手前の物を濃く、遠くの物を薄く描いて遠近をつける
粟津紅花:楽しそうな雰囲気が、出ていると思います。
のと同じです。作品ができあがったら、最後に落款印
しかも、坪内さんは筆使いがきちんとしていますね。
を押すと作品が引き締まりますね。デザイン書道の
書道は、狭いスペースに文字を収めることが必要なこ
場合は、画家がサインをするように、鉛筆で名前を
とがあります。太い線を入れる勇気というのは、なか
ローマ字で入れるのもありです。
なかできないこと。狭いとどうしても、細く筆を入れ
坪内さんの作品
てしまうのです。そこに敢えて太く書く勇気というの
書いた作品を見ながら、意見交換
は非常に大事で、評価されることなのですよね。色紙
−ご自身で書いた作品を説明しながら、意見交換を
の作品も、とても良くできていると思います。
したいと思います。
阿 部: 最 後 の は ら い が、
佐伯:のびのびとしてとても素敵な〈笑〉という字だ
なと思いました。横線に勢いが出ていて、かすれも
上手くできなかったです。
いい感じで、思い切って書けていていいなと思いま
した。
〈a〉や〈p〉まではよかった
のですけど、〈y〉で台無し
荻原:品のいい〈笑〉という印象です。
になったのではないかと思
阿部:笑っている感じがよく出ていると思います。
います。文字を斜めに書い
美しく書けているのではないでしょうか。
たのは、たとう紙が縦です
か ら、 縦 に 紙 を 使 わ な い
荻原:〈貴〉の文字の〈貝〉
という部分がタヌキっぽく
といけ な い と 思 っ た か ら
で す。 で も〈Happy〉と い
阿部さんの作品
なりました。しかもちょっ
う言葉を書くと横長になる
とバランスが悪いかなと。
ので、ちょっと斜めにもっていかなくてはならないと
タヌキが慌てている感じが
思いました。あるいは、
文字を書くのは上だけにして、
しています。私は動きが遅
余白を活かしてもよかったのかなと思います。
いのですが、意外とせっか
粟津紅花:阿部さんの〈Happy〉ですが、筆文字でア
ちです。そういう性格が作
ルファベットを書くのはとても新しいです。この〈H〉
品に出てしまうのだと思い
の縦線が、一方を短く一方を長く書いている所がよい
ます。先生からいただいた
ですね。阿部さんは落款印を押す位置も考えていらっ
お 手 本 と は、 違 う も の に
荻原さんの作品
しゃると思います。デザイン書道は印の位置も古典書
なっているかもしれませんが、とても楽しかったです。
道に比べて自由度が高いです。アルファベットの〇の
粟津紅花:荻原さんは、「〈貴〉は固いイメージであ
中に押すのもありですね。作品の全体のバランスを
まり好きじゃない。柔 らかい字を書きたい。
」とおっ
考えて押すことが大切です。
しゃっていましたが、見事にデザイン重視の字を書い
− 38 −
ていらっしゃると思います。手本でイメージを提案し
藤田:私はあまり書道経験
ても、自分の中でだんだん進化していき、着地点が
がなかったので、デザイン
違ってくることがあります。最初からタヌキを書こう
書道にしたらごまかしが効
と思って書いたわけではないと思うのですが、それも
くかなと思いました。しか
ありではないでしょうか。また荻原さんは、筆先が最
し書道の常識とは違う“左
初から割れているというのがいいと思います。割れて
右の長さを同じにしない”
いるとキレイに整えたくなるのですけれど、そこは敢
とか“上下の長さを逆にす
えてそのまま使うというところがおもしろいですね。
る”とか、そういうのが新
藤田:手紙の最後のサインに、使うといいかもしれま
鮮で、書いていて楽しかっ
せん。
たです。
阿部:草原を駆けている感じがします。いきいきとし
粟津紅花:躍動感がありま
たイメージです。
すね。藤田さんは、力強い線と柔らかい線の対比が出
坪内:丸い背中を思わせるような。日向の猫のような
ているのがいいですね。今日は皆様デザイン書道なら
イメージです。そういう人柄の方が書いたのだろうな
ではの筆使いで円を描いてみましたが、街中でこの
と思わせます。
筆使いの円を見かけることがあると思います。 また、
藤田さんの作品
ラーメン屋さんやうどん屋さんなどの看板、更にスー
佐伯:文字を崩してデザイ
パーなどで販売されている麺の袋にはほとんど筆文字
ンするというのは、とても
が使われています。今日書いてみた円も是非見つけて
難しかったです。創意工夫
みてくださいね。
して新しいものを作り出す
阿部:踊っている感じから、楽しさが伝わってきます。
ことが苦手なので。
佐伯:丸が本当にきれいで、お天道さまのよう。
みなさんの作品には味のあ
るか す れ や 線 に 強 弱 が あ
粟津紅花:今日はたくさん書いた中から一枚を選ぶの
り、お手本に個性が加わり
ではなく、練習用紙に練習をして、最後に本番の紙に
オリ ジ ナ ル な 文 字 に 仕 上
書くという緊張する状況でしたね。そんな中、どの線
がっていると感じますが、
佐伯さんの作品
も震えることなく、みなさんしっかりと書いています。
私はそこまでできませんで
見ていて私も、頼もしかったです。皆さんのアレンジ
した。
力に、本当に驚いてしまいました。最後に気に入っ
粟津紅花:佐伯さんはうまくできていますよ。 まず
た作品を一枚、選んでください。たとう紙に入れて、
〈幸〉のこの長い横線が、活きています。この左右の
お持ち帰りができます。それでは、本日はありがとう
ございました。
長さが違いますよね。
これが生命線のように感じます。
また効果的に余白を入れているので、動きも出ている
と思います。プロの作品と言ってもいいくらいです。
(2015 年 10月14日「蒔田コミュニティーセンター」にて)
藤田:しなやかで優しい感じが出ていると思います。
阿部:色紙のデザインと文字が合っていて、ほのぼの
と幸せを感じます。和食屋さんに飾ってあってもいい
と思うくらい素敵だと思います。
創開出版社より10月1日発売。
「法華経書写書き込み練習帳」
芝鈍牛・著
粟津紅花・書
定価 900 円 + 税
(全国書店、アマゾン・楽天など
ネットでも販売。
)
前列左から 阿部さん、粟津紅花 氏、坪内さん、
後列左から 勝沼理事、佐伯さん、藤田さん、荻原さん
HP http://www.kouka-eri.com(粟津紅花で検索)
− 39 −