Self Cooled Lead Lithium blanket and reactor for HiPER

Within the frame of the HiPER reactor, we propose and study a Self Cooled Lead Lithium blanket with two different cooling arrangements of the system First Wall – Blanket for the HiPER reactor: Integrated First Wall Blanket and Separated First Wall Blanket. We compare the two arrangements in terms of power cycle efficiency, operation flexibility in out-off-normal situations and proper cooling and acceptable corrosion. The Separated First Wall Blanket arrangement is superior in all of them, and it is selected as the advantageous proposal for the HiPER reactor blanket. However, it still has to be improved from the standpoint of proper cooling and corrosion rates

Sur une méthode algorithmique de synthése d'une machine séquentielle

Dans le problème de la synthèse d'une machine séquentielle, on peut, grosso modo, distinguer trois étapes : le passage des données du système à construire à la représentation tabulée (table de fluence ou table des phases, dans le cas d'un système asynchrone);le codage des états internes de cette table (de façon,dans le cas d'une machine synchrone, à obtenir si possible une décomposition en sous-machines, et,dans le cas d'une machine asynchrone, de façon à éviter les phénomènes de courses et d'aléas); enfin,l'écriture des équations et le dessin du schéma logique de la machine (en essayant par exemple de minimaliser le nombre de composants nécessaires à la. réalisation du circuit).

An Assessment of Lithium Resources

Se hace un estudio de los recursos de una sustancia estratégica para la UE, a fin de orientar las investigaciones para un incremento de reservas que garanticen el abastecimiento de esta materia prima de gran demanda

Particle Patterning on Lithium Niobate waveguides via photovoltaic tweezers

Successful micro and nano-particle patterning on iron doped lithium niobate waveguides using photovoltaic fields is reported. This technique previously used in bulk crystals is here applied to waveguide configuration. Well defined particle patterns are obtained using two types of planar waveguides (by proton exchanged and swift heavy ion irradiation) and metallic and dielectric neutral particles. The use of waveguide configuration has allowed a reduction of the light exposure time until 3 s, two orders of magnitude smaller than typical values used in bulk.

Is there a Population II analogy to the F star lithium dip?

Observers have found a small number of lithium-depleted halo stars in the temperature range of the Spite plateau. The current status of the mass-loss hypothesis for producing the observed lithium dip in Population (Pop) I stars is briefly discussed and extended to Pop II stars as a possible explanation for these halo objects. Based on detections of F-type main-sequence variables, mass loss is assumed to occur in a narrow temperature region corresponding to this “instability strip.” As Pop II main-sequence stars evolve to the blue, they enter this narrow temperature region, then move back through the lower temperature area of the Spite plateau. If 0.05 M⊙ (solar mass) or more have been lost, they will show lithium depletion. This hypothesis affects the lithium-to- beryllium abundance, the ratio of high- to low-lithium stars, and the luminosity function. Constraints on the mass-loss hypothesis due to these effects are discussed. Finally, mass loss in this temperature range would operate in stars near the turnoff of metal-poor globular clusters, resulting in apparent ages 2 to 3 Gyr (gigayears) older than they actually are.

A molecular mechanism for the effect of lithium on development.

Lithium, one of the most effective drugs for the treatment of bipolar (manic-depressive) disorder, also has dramatic effects on morphogenesis in the early development of numerous organisms. How lithium exerts these diverse effects is unclear, but the favored hypothesis is that lithium acts through inhibition of inositol monophosphatase (IMPase). We show here that complete inhibition of IMPase has no effect on the morphogenesis of Xenopus embryos and present a different hypothesis to explain the broad action of lithium. Our results suggest that lithium acts through inhibition of glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3 beta), which regulates cell fate determination in diverse organisms including Dictyostelium, Drosophila, and Xenopus. Lithium potently inhibits GSK-3 beta activity (Ki = 2 mM), but is not a general inhibitor of other protein kinases. In support of this hypothesis, lithium treatment phenocopies loss of GSK-3 beta function in Xenopus and Dictyostelium. These observations help explain the effect of lithium on cell-fate determination and could provide insights into the pathogenesis and treatment of bipolar disorder.

Crystallographic evidence for the action of potassium, thallium, and lithium ions on fructose-1,6-bisphosphatase.

Fructose-1,6-bisphosphatase (Fru-1,6-Pase; D-fructose-1,6-bisphosphate 1-phosphohydrolase, EC 3.1.3.11) requires two divalent metal ions to hydrolyze alpha-D-fructose 1,6-bisphosphate. Although not required for catalysis, monovalent cations modify the enzyme activity; K+ and Tl+ ions are activators, whereas Li+ ions are inhibitors. Their mechanisms of action are still unknown. We report here crystallographic structures of pig kidney Fru-1,6-Pase complexed with K+, Tl+, or both Tl+ and Li+. In the T form Fru-1,6-Pase complexed with the substrate analogue 2,5-anhydro-D-glucitol 1,6-bisphosphate (AhG-1,6-P2) and Tl+ or K+ ions, three Tl+ or K+ binding sites are found. Site 1 is defined by Glu-97, Asp-118, Asp-121, Glu-280, and a 1-phosphate oxygen of AhG-1,6-P2; site 2 is defined by Glu-97, Glu-98, Asp-118, and Leu-120. Finally, site 3 is defined by Arg-276, Glu-280, and the 1-phosphate group of AhG-1,6-P2. The Tl+ or K+ ions at sites 1 and 2 are very close to the positions previously identified for the divalent metal ions. Site 3 is specific to K+ or Tl+. In the divalent metal ion complexes, site 3 is occupied by the guanidinium group of Arg-276. These observations suggest that Tl+ or K+ ions can substitute for Arg-276 in the active site and polarize the 1-phosphate group, thus facilitating nucleophilic attack on the phosphorus center. In the T form complexed with both Tl+ and Li+ ions, Li+ replaces Tl+ at metal site 1. Inhibition by lithium very likely occurs as it binds to this site, thus retarding turnover or phosphate release. The present study provides a structural basis for a similar mechanism of inhibition for inositol monophosphatase, one of the potential targets of lithium ions in the treatment of manic depression.

On the well-posedness of a mathematical model for lithium-ion batteries.

We discuss the well-posedness of a mathematical model that is used in the literature for the simulation of lithium-ion batteries. First, a mathematical model based on a macrohomogeneous approach is presented, following previous work. Then it is shown, from a physical and a mathematical point of view, that a boundary condition widely used in the literature is not correct. Although the errors could be just sign typos (which can be explained as carelessness in the use of d/dx versus d/dn, with n the outward unit vector) and authors using this model probably use the correct boundary condition when they solve it in order to do simulations, readers should be aware of the right choice. Therefore, the deduction of the correct boundary condition is done here, and a mathematical study of the well-posedness of the corresponding problem is presented.

Hα emission fluxes and lithium abundances of low-mass stars in the young open cluster IC 4665

As part of a long term effort to understand pre-main sequence Li burning, we have obtained high resolution spectroscopic observations of 14 late type stars (G0-M1) in the young open cluster IC 4665. Most of the stars have Hα filled-in and Li I absorption, as expected for their young age. From the equivalent widths of Hα emission excess (obtained using the spectral subtraction technique) and the the Li i λ6708 feature, we have derived Hα emission fluxes and photospheric Li abundances. The mean Li abundance of IC 4665 solar-type stars is log N(Li) = 3.1; the same as in other young clusters (α Per, Pleiades) and T Tauri stars. Our results support the conclusions from previous works that PMS Li depletion is very small for masses ∼ 1 M_⨀ . Among the IC 4665 late-G and early K-type stars, there is a spread in Li abundances of about one order of magnitude. The Li-poor IC 4665 members have low Hα excess and vsini≤10. Hence, the Li-activity-rotation connection which has been clearly established in the Pleiades also seems to hold in IC 4665. One M-type IC 4665 star that we have observed does not show Li, implying a very efficient Li depletion as observed in α Per stars of the same spectral type. The level of chromospheric activity and Li depletion among the low-mass stars of IC 4665 is similar to that in the Pleiades. In fact, we note that the Li abundance distributions in several young clusters (α Per, Pleiades, IC 2391, IC 4665) and in post T Tauri stars are strikingly similar. This result suggests that Hα emission and Li abundance not well correlated with age for low-mass stars between 20 and 100 Myr old. We argue that a finer age indicator, the ''LL-clock'', would be the luminosity at which the transition between efficient Li depletion and preservation takes place for fully convective objects. The LL-clock could allow in the near future to derive the relative ages of young open clusters, and clarify the study of PMS evolution of cool stars.

A Comparison of the Impacts of Lithium Extraction and Lithium Recycling Processes

Lithium is used in the cathode and electrolyte of rechargeable batteries in many portable electronics and electric vehicles, and is thus seen as a critical component of modern technology (Gruber et al., 2011). Electric vehicles are promoted as a way to reduce carbon emissions associated with the transportation sector, which accounts for 14.3% of anthropogenic greenhouse gas emissions (OECD International Transport Forum, 2010). However, the sustainability of lithium procurement will influence the overall environmental impact of this proposed “green” solution. It is estimated that 66% of the world’s lithium resource is contained in natural brines, 24% in pegmatites, and 8% in sedimentary rocks such as hectorite clays (Gruber et al., 2011). It has been shown that “[r]ecycling of lithium from Li-ion batteries may be a critical factor in balancing the supply of lithium with future demand” (Gruber et al., 2011). In an attempt to quantify energy and materials consumption associated with production of a unit of useful lithium compounds, industry reports and peer-reviewed scientific literature concerning lithium mining and lithium recycling were reviewed and compared. Other aspects of sustainability, such as waste or by-products produced in the production of a unit of useful lithium, were also explored. Thus, this paper will serve to further the evaluation of the comparative environmental consequences associated with lithium production via extraction versus recycling. Efficiencies must be made in both processes to maximize productivity while minimizing ecological harm.

Design and synthesis of constrained azacyclic pyrrolidine analogues of FTY720 as anticancer agents & metal coordination-controlled and bifunctional catalysis toward tertiary β-Ketols

Cette thèse se compose en deux parties: Première Partie: La conception et la synthèse d’analogues pyrrolidiniques, utilisés comme agents anticancéreux, dérivés du FTY720. FTY720 est actuellement commercialisé comme médicament (GilenyaTM) pour le traitement de la sclérose en plaques rémittente-récurrente. Il agit comme immunosuppresseur en raison de son effet sur les récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. A fortes doses, FTY720 présente un effet antinéoplasique. Cependant, à de telles doses, un des effets secondaires observé est la bradycardie dû à l’activation des récepteurs S1P1 et S1P3. Ceci limite son potentiel d’utilisation lors de chimiothérapie. Nos précédentes études ont montré que des analogues pyrrolidiniques dérivés du FTY720 présentaient une activité anticancéreuse mais aucune sur les récepteurs S1P1 et S1P3. Nous avons soumis l’idée qu’une étude relation structure-activité (SARs) pourrait nous conduire à la découverte de nouveaux agents anti tumoraux. Ainsi, deux séries de composés pyrrolidiniques (O-arylmethyl substitué et C-arylmethyl substitué) ont pu être envisagés et synthétisés (Chapitre 1). Ces analogues ont montré d’excellentes activités cytotoxiques contre diverses cellules cancéreuses humaines (prostate, colon, sein, pancréas et leucémie), plus particulièrement les analogues actifs qui ne peuvent pas être phosphorylés par SphK, présentent un plus grand potentiel pour le traitement du cancer sans effet secondaire comme la bradycardie. Les études mécanistiques suggèrent que ces analogues de déclencheurs de régulation négative sur les transporteurs de nutriments induisent une crise bioénergétique en affamant les cellules cancéreuses. Afin d’approfondir nos connaissances sur les récepteurs cibles, nous avons conçu et synthétisé des sondes diazirine basées sur le marquage d’affinité aux photons (méthode PAL: Photo-Affinity Labeling) (Chapitre 2). En s’appuyant sur la méthode PAL, il est possible de récolter des informations sur les récepteurs cibles à travers l’analyse LC/MS/MS de la protéine. Ces tests sont en cours et les résultats sont prometteurs. Deuxième partie: Coordination métallique et catalyse di fonctionnelle de dérivés β-hydroxy cétones tertiaires. Les réactions de Barbier et de Grignard sont des méthodes classiques pour former des liaisons carbone-carbone, et généralement utilisées pour la préparation d’alcools secondaires et tertiaires. En vue d’améliorer la réaction de Grignard avec le 1-iodobutane dans les conditions « one-pot » de Barbier, nous avons obtenu comme produit majoritaire la β-hydroxy cétone provenant de l’auto aldolisation de la 5-hexen-2-one, plutôt que le produit attendu d’addition de l’alcool (Chapitre 3). La formation inattendue de la β-hydroxy cétone a également été observée en utilisant d’autres dérivés méthyl cétone. Étonnement dans la réaction intramoléculaire d’une tricétone, connue pour former la cétone Hajos-Parrish, le produit majoritaire est rarement la β-hydroxy cétone présentant la fonction alcool en position axiale. Intrigué par ces résultats et après l’étude systématique des conditions de réaction, nous avons développé deux nouvelles méthodes à travers la synthèse sélective et catalytique de β-hydroxy cétones spécifiques par cyclisation intramoléculaire avec des rendements élevés (Chapitre 4). La réaction peut être catalysée soit par une base adaptée et du bromure de lithium comme additif en passant par un état de transition coordonné au lithium, ou bien soit à l’aide d’un catalyseur TBD di fonctionnel, via un état de transition médiée par une coordination bidenté au TBD. Les mécanismes proposés ont été corroborés par calcul DFT. Ces réactions catalytiques ont également été appliquées à d’autres substrats comme les tricétones et les dicétones. Bien que les efforts préliminaires afin d’obtenir une enantioselectivité se sont révélés sans succès, la synthèse et la recherche de nouveaux catalyseurs chiraux sont en cours.

Synthèse systématique des écrits : les instruments d’évaluation de la comorbidité psychiatrique présentée par les adolescent(e)s

Ce mémoire présente les résultats d’une synthèse systématique (SS) des écrits traitant des instruments d’évaluation multidimensionnelle des troubles concomitants qui peuvent être présentés par les adolescent(e)s. La SS a permis d’identifier 11 instruments en mesure d’évaluer les troubles comorbides de l’Axe I du DSM-IV, incluant chaque fois les troubles liés à l’utilisation de substances psychoactives (TUS). Une fois les instruments répertoriés, une seconde recherche fut effectuée afin identifier les études les ayant mis à l’épreuve du point de vue de leur validité et de leur fidélité diagnostique : 57 études furent identifiées. La robustesse méthodologique de ces études fut analysée à l’aide de la grille du QUADAS-2 et 47 études furent retenues pour l’échantillon final. Les résultats sont présentés par diagnostics (troubles liés à l’utilisation des substances (TUS) (obligatoire), trouble d’anxiété généralisée (TAG), épisode dépressif majeur (ÉDM), troubles des conduites (TC), trouble du déficit de l’attention /hyperactivité (TDA/H), état de stress post-traumatique (ÉSPT) et par instrument retenu. Suite à l’analyse des données recueillies, il s’avère difficile de comparer les instruments les uns aux autres, étant donnée la très grande diversité des échelles qu’ils contiennent, ainsi que les devis fort différents des études qui les ont mis à l’épreuve. Par contre, deux instruments se distinguent par la robustesse méthodologique des études à leur sujet, ainsi que leur excellente performance globale. Il s’agit du ChIPS et du K-SADS.