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第60回日本学生科学賞 北海道審査 知事賞受賞 立命館慶祥高等学校2年 池田未歩さん 小林ゆいさん

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第60回日本学生科学賞 北海道審査 知事賞受賞 立命館慶祥高等学校2年 池田未歩さん 小林ゆいさん

2016/12/14

 日本学生科学賞(主催読売新聞社)は1957年に創設された日本で最も伝統のある理科教育に基づく中高校生の科学コンテストだ。その日本学生科学賞の北海道審査で立命館慶祥高等学校の池田未歩さんと小林ゆいさんの「美瑛川『青い池』はなぜ青白いのか」が最優秀の知事賞に選ばれた。喜びに満ち溢れている二人に話を聞いた。
 応募したのも忘れるくらいギリギリで提出したので知事賞に選ばれたと聞いてビックリしました。もともとは顧問の石川先生に応募してみないかと言われたのがきっかけでした。最初は全く応募する気はありませんでした。でも高文連全道理科研究大会で総合賞をいただいたことや来年8月に宮城県で開催される全国高等学校総合文化祭に物理部門の代表にも選ばれて、だんだんと自信がついてきて二人で相談して日本学生科学賞に応募しました。実際に賞をいただいてから周りが大騒ぎになって先生や家族も総出で心から喜んでくれておじいちゃんやおばあちゃんにも話が伝わって新聞を10部買ってきたとかというのを聞いて本当に嬉しかったです。

青い池に迫る

 最初に青い池を訪れたのは昨年の12月。雪があって危険でした。しかも水を採取するときに雪が入ると不純物が混ざる恐れがあり、そのときは調査ができませんでした。本当に研究をスタートさせたのは今年の5月のゴールデンウィークです。青い池は意外と底が浅いので長靴を履いて川岸を進むことができました。早速、学校に持ち帰って実験開始。ペットボトルに入れていると底に水中の物質が溜まってしまいます。池では水の流れがあったので何度か振って現地と同じ条件になるよう心掛けました。そして青い池がなぜ青いのかを解明するために私たちは物理的な光の特性に着目してどういう現象が起こっているのか研究しました。まず、光は水中の微粒子に当たって散乱し、さまざまな色に見えてきます。光は電磁波という波として伝わり、人は光の波長を目で色として認識しています。波長は短いほどより散乱しやすく、微粒子が波長よりも小さいと特定の色(短い波長)がより散乱します。青は波長が短くまた人の目には青色が届きやすい。さらに波長の長い赤を水が吸収するので青い池の青さをより際立たせています。また私たちは「白」というところにも注目しました。青い池には波長よりも大きいコロイド粒子というものが含まれていて、波長よりも大きいと全ての色を散乱し、白く濁って見えるというデータが得られました。これらの理由で青い池は青白く見えるという結果になりました。今までこれらの現象が起きていると推測はされていましたがこの研究でその根拠となるデータを得ることができました。今回の知事賞ではこれらのレポートが簡潔でまとめも分かりやすく実験の試行回数も多いことから他の見本となる良い論文だと講評をいただきました。単純に青い池の美しさに心を奪われて研究対象にしました。
 
 実験で苦労したのはデータの解釈です。測定するとスペクトルっていう光を波長毎に並べたグラフがデータとしてパソコンに表示されますがそれをどう読んでいいのか分からなくて、石川先生も含めて三人で相談しました。どの項目が何を示しているのか。どう変化しているのか。データの設定にも手間が掛かり、先生が分かっていても私たちが理解するのに時間が掛かることもありました。それに高校から理系分野の活動を始めたので一つ一つの用語の理解も大変でした。実験する時間も足りず、一つのデータを取るのに20~30分掛かってしまったり、朝登校してデータの読み取りを開始してお昼休みにデータを処理してまた開始。放課後にまた処理しての繰り返しです。夏は他の大会の準備や学校の夏季講習のときには午後から特別に部活の時間に充ててもらって実験していました。いろんな人にこの研究を支えてもらって感謝しています。
 
 まだまだ青い池について研究をしていきます。これからの展望としては、青い池の水中の微粒子の種類の特定や青白く見える水を再現していこうと思います。自分たちでも研究を続けたいのですが今は後輩に実験の指導をして研究を引き継いでもらっています。今回の研究を通して本当にいろいろなことを学ばせてもらったので学んだことを後輩たちに受け継いでもらいたいです。

 私は研究者になりたいです。青い池以外にも研究していて防災の分野、特に気象災害に興味を持って研究しています。もともと高校で研究をやりたくて、昨年の秋くらいからも北海道大学のスーパーサイエンティストプログラム(SSP)という高校生向けの研究プログラムにも参加しています。大学では気象の勉強をして社会に役立つ研究をしたいです。
小林 ゆい

 私は将来、防衛大学に入って海上自衛官を目指したいです。防衛大卒の先輩の影響もありますが好奇心旺盛なところもあります。見知らぬ土地に行っていろいろなことを学び、さまざまな体験をしたい。自衛官の訓練や任務は厳しいだろうけどめげずに挑んでいきたいです。そして気象観測船「しらせ」の乗組員になって南極に行くことが私の夢です。
池田 未歩


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