Magnetic trapping of atomic tritium for neutrino mass measurement

Improved measurement of the neutrino mass via β decay spectroscopy requires the development of new energy measurement techniques and a new β decay source. A promising proposal is to measure the β energy by the frequency of the cyclotron radiation emitted in a magnetic field and to use a high purity atomic tritium source. This thesis examines the feasibility of using a magnetic trap to create and maintain such a source. We demonstrate that the loss rate due to β decay heating is not a limiting factor for the design. We also calculate the loss rate due to evaporative cooling and propose that the tritium can be cooled sufficiently during trap loading as to render this negligible. We further demonstrate a design for the magnetic field which produces a highly uniform field over a large fraction of the trap volume as needed for cyclotron frequency spectroscopy while still providing effective trapping.

I. The attenuation and dispersion of sound in a condensing medium. II. The flow of a gas-particle mixture downstream of a normal shock in a nozzle

I. The attenuation of sound due to particles suspended in a gas was first calculated by Sewell and later by Epstein in their classical works on the propagation of sound in a two-phase medium. In their work, and in more recent works which include calculations of sound dispersion, the calculations were made for systems in which there was no mass transfer between the two phases. In the present work, mass transfer between phases is included in the calculations.

The attenuation and dispersion of sound in a two-phase condensing medium are calculated as functions of frequency. The medium in which the sound propagates consists of a gaseous phase, a mixture of inert gas and condensable vapor, which contains condensable liquid droplets. The droplets, which interact with the gaseous phase through the interchange of momentum, energy, and mass (through evaporation and condensation), are treated from the continuum viewpoint. Limiting cases, for flow either frozen or in equilibrium with respect to the various exchange processes, help demonstrate the effects of mass transfer between phases. Included in the calculation is the effect of thermal relaxation within droplets. Pressure relaxation between the two phases is examined, but is not included as a contributing factor because it is of interest only at much higher frequencies than the other relaxation processes. The results for a system typical of sodium droplets in sodium vapor are compared to calculations in which there is no mass exchange between phases. It is found that the maximum attenuation is about 25 per cent greater and occurs at about one-half the frequency for the case which includes mass transfer, and that the dispersion at low frequencies is about 35 per cent greater. Results for different values of latent heat are compared.

II. In the flow of a gas-particle mixture through a nozzle, a normal shock may exist in the diverging section of the nozzle. In Marble’s calculation for a shock in a constant area duct, the shock was described as a usual gas-dynamic shock followed by a relaxation zone in which the gas and particles return to equilibrium. The thickness of this zone, which is the total shock thickness in the gas-particle mixture, is of the order of the relaxation distance for a particle in the gas. In a nozzle, the area may change significantly over this relaxation zone so that the solution for a constant area duct is no longer adequate to describe the flow. In the present work, an asymptotic solution, which accounts for the area change, is obtained for the flow of a gas-particle mixture downstream of the shock in a nozzle, under the assumption of small slip between the particles and gas. This amounts to the assumption that the shock thickness is small compared with the length of the nozzle. The shock solution, valid in the region near the shock, is matched to the well known small-slip solution, which is valid in the flow downstream of the shock, to obtain a composite solution valid for the entire flow region. The solution is applied to a conical nozzle. A discussion of methods of finding the location of a shock in a nozzle is included.

Análise global da estabilidade termodinâmica de misturas: um estudo com o método do conjunto gerador

O cálculo do equilíbrio de fases é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Mas para resolvê-lo é aconselhável que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização, conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Esse fato tem motivado um grande interesse em técnicas de otimização robustas e eficientes para a resolução de problemas relacionados com a termodinâmica do equilíbrio de fases. Como tem sido ressaltado na literatura, para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, faz-se necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Assim, o desenvolvimento de metodologias para essa tarefa desafiadora tem se tornado uma nova área de pesquisa da otimização global aplicada à termodinâmica do equilíbrio, com interesses comuns na engenharia química e na engenharia do petróleo. O foco do presente trabalho é uma nova metodologia para resolver o problema do teste de estabilidade. Para isso, usa-se o chamado método do conjunto gerador para realizar buscas do tipo local em uma rede de pontos previamente gerada por buscas globais efetuadas com uma metaheurística populacional, no caso o método do enxame de partículas.Para se obter mais de um ponto estacionário, minimizam-se funções de mérito polarizadas, cujos pólos são os pontos previamente encontrados. A metodologia proposta foi testada na análise de quatorze misturas polares previamente consideradas na literatura. Os resultados mostraram que o método proposto é robusto e eficiente a ponto de encontrar, além do minimizador global, todos os pontos estacionários apontados previamente na literatura, sendo também capaz de detectar, em duas misturas ternárias estudadas, pontos estacionários não obtidos pelo chamado método de análise intervalar, uma técnica confiável e muito difundida na literatura. A análise do teste de estabilidade pela simples utilização do método do enxame de partículas associado à técnica de polarização mencionada acima, para a obtenção de mais de um ponto estacionário (sem a busca local feita pelo método do conjunto gerador em uma dada rede de pontos), constitui outra metodologia para a resolução do problema de interesse. Essa utilização é uma novidade secundária deste trabalho. Tal metodologia simplificada exibiu também uma grande robustez, sendo capaz de encontrar todos os pontos estacionários pesquisados. No entanto, quando comparada com a abordagem mais geral proposta aqui, observou-se que tal simplificação pode, em alguns casos onde a função de mérito apresenta uma geometria mais complexa, consumir um tempo de máquina relativamente grande, dessa forma é menos eficiente.

Delivery of Targeted Nanoparticles Across the Blood-Brain Barrier Using a Detachable Targeting Ligand

Chronic diseases of the central nervous system are poorly treated due to the inability of most therapeutics to cross the blood-brain barrier. The blood-brain barrier is an anatomical and physiological barrier that severely restricts solute influx, including most drugs, from the blood to the brain. One promising method to overcome this obstacle is to use endogenous solute influx systems at the blood-brain barrier to transport drugs. Therapeutics designed to enter the brain through transcytosis by binding the transferrin receptor, however, are restricted within endothelial cells. The focus of this work was to develop a method to increase uptake of transferrin-containing nanoparticles into the brain by overcoming these restrictive processes.

To accomplish this goal, nanoparticles were prepared with surface transferrin molecules bound through various liable chemical bonds. These nanoparticles were designed to shed the targeting molecule during transcytosis to allow increased accumulation of nanoparticles within the brain.

Transferrin was added to the surface of nanoparticles through either redox or pH sensitive chemistry. First, nanoparticles with transferrin bound through disulfide bonds were prepared. These nanoparticles showed decreased avidity for the transferrin receptor after exposure to reducing agents and increased ability to enter the brain in vivo compared to those lacking the disulfide link.

Next, transferrin was attached through a chemical bond that cleaves at mildly acidic pH. Nanoparticles containing a cleavable link between transferrin and gold nanoparticle cores were found to both cross an in vitro model of the blood-brain barrier and accumulate within the brain in significantly higher numbers than similar nanoparticles lacking the cleavable bond. Also, this increased accumulation was not seen when using this same strategy with an antibody to transferrin receptor, indicating that behavior of nanoparticles at the blood-brain barrier varies depending on what type of targeting ligand is used.

Finally, polymeric nanoparticles loaded with dopamine and utilizing a superior acid-cleavable targeting chemistry were investigated as a potential treatment for Parkinson’s disease. These nanoparticles were capable of increasing dopamine quantities in the brains of healthy mice, highlighting the therapeutic potential of this design. Overall, this work describes a novel method to increase targeted nanoparticle accumulation in the brain.

Biodiversity in drinking water distribution systems:a brief review

In drinking water distribution systems, three groups of living organisms are usually found in the biofilm and circulating water: heterotrophic bacteria, free-living protozoa, and macro-invertebrates. Indirect evidence suggests that protozoa grazing in distribution systems can partially eliminate biomass production and accidental microbiological pollution. This paper examines the biodiversit in drinking water distribution systems.

Ouvir na pele o terceiro som: ficções experimentadas e transformações sensoriais

A pesquisa surgiu a partir de investigações e experiências próprias com a escuta, a produção de sonoridades, a criação de ambientes e a realização de derivas intersensoriais. A articulação se dá segundo uma perspectiva transdisciplinar e em relação a alguns trabalhos artísticos e textuais especialmente significativos. A construção do sensorial e das subjetividades e suas possibilidades de transformação e emancipação, através de uma arte vinculada à vida, são questões centrais. Os conceitos de fabulação, linhas, cartografias e desterritorializações desenvolvidos por Deleuze, a ecosofia de Félix Guattari e a noção de corpos vibráteis em Suely Rolnik são fundamentais, assim como as observações de Lygia Clark e Hélio Oiticica a respeito de suas próprias experiências. Estudos históricos e culturais dos sentidos, como os de Constance Classen e David Howes, além de observações de teóricos distintos como Karl Marx, Walter Benjamin, Michel Serres e Jacques Ranciére auxiliam a traçar um panorama inicial do constructo sensorial no Ocidente moderno e contemporâneo. Questões relativas a som, silêncio e ruído levaram à utilização de conceitos como escuta e ressonância em um sentido ampliado, que não se restringe a fenômenos sonoros ou físicos. A articulação entre escuta, intersensorialidade, imaginação e memória contribuiu para o desenvolvimento inicial do conceito de terceiro som aqui presente. A percepção do texto como ativador de sensações e devaneios, as relações entre conceito e concreto e o relato não-realista de acontecimentos levaram às ficções experimentadas. O ato da deriva relaciona-se ao desregramento de todos sentidos e implica a vivência de margens, desvios e extremos, fronteiras em dissolução, diásporas nos interstícios. Poéticas e políticas da alteridade, da diferença e do estranhamento fazem-se presentes em experiências de um ambiente-vivo, paisagem-corpo-outro. Tais questões atravessam meus trabalhos, que são realizados de diferentes maneiras, em cartografias e rituais que podem incluir sons, textos, desenhos, objetos, fotografia, vídeos, vestimentas, ações, situações, etc. A abordagem das questões presentes se dá através de algumas passagens por escritores como Rimbaud, Borges e Italo Calvino; teóricos de diferentes áreas, como Guy Brett, Douglas Kahn, De Certeau, Michel Onfray, James J.Gibson e Donna Haraway; e trabalhos e textos de diversos artistas fundamentais, como Marcel Duchamp, John Cage, Allan Kaprow, George Maciunas e o Fluxus, Yoko Ono, Laurie Anderson, Gordon-Matta-Clark, Robert Smithson, Bill Viola, Cildo Meireles e Lygia Pape, entre outros

A emergência da competência oral como sistema dinâmico, adaptativo e complexo no ensino-aprendizagem de inglês como língua adicional para iniciantes

No âmbito do ensino-aprendizagem de línguas adicionais, pesquisas acerca do desenvolvimento da oralidade têm demonstrado que se trata de um fenômeno multidimensional. Nakatani (2010) mostrou que o domínio de estratégias comunicacionais são indicadores de desempenho linguístico e se relacionam com a proficiência do aprendiz; Kang, Rubin e Pickering (2010) observaram que os traços fonológicos afetam a percepção sobre inteligibilidade e proficiência; Hewitt e Stephenson (2011), e Ahmadian (2012) indicaram que as condições psicológicas individuais interferem na qualidade da produção oral. Escribano (2004) sugeriu que a referência contextual é essencial na construção de sentido; Gao (2011) apontou os benefícios do ensino baseado na construção do sentido, a partir de metáforas conceptuais (LAKOFF e JOHNSON, 1980), codificação dupla (CLARK e PAIVIO, 1991) e esquemas imagéticos (LAKOFF, 1987); e Ellis e Ferreira-Junior (2009) demonstraram que as construções exibem efeitos de recência e priming, afetando o uso da linguagem dos parceiros interacionais. Tais estudos apontam para a natureza complexa da aquisição de L2, mas o fazem dentro do paradigma experimental da psicolinguística. Já Larsen-Freeman (2006), demonstra que a fluência, a precisão e a complexidade desenvolvem-se com o tempo, com alto grau de variabilidade, dentro do paradigma da Teoria da Complexidade. Em viés semelhante, Paiva (2011) observa que os sistemas de Aquisição de Segunda Língua (ASL) são auto-organizáveis. Esses trabalhos, no entanto, não abordaram aprendizes de L2 com proficiência inicial, como pretendo fazer aqui. Tendo como referenciais teóricos a Teoria da Complexidade e a Linguística Cognitiva, o presente trabalho apresenta um estudo de caso, qualitativo-interpretativista, com nuances quantitativos, que discute os processos de adaptação que emergiram na expressão oral de um grupo de aprendizes iniciantes de inglês como língua adicional no contexto vocacional. Parte do entendimento de que na sala de aula vários (sub)sistemas complexos coocorrem, covariando e coadaptando-se em diferentes níveis. A investigação contou com dados transcritos de três avaliações coletados ao longo de 28 horas de aula, no domínio ENTREVISTA DE EMPREGO. Após observar a produção oral das aprendizes, criei uma taxonomia para categorizar as adaptações que ocorreram na sintaxe, semântica, fonologia e pragmática da língua-alvo. Posteriormente organizei as categorias em níveis de prototipicidade (ROSCH et al, 1976) de acordo com as adaptações mais frequentes. Finalmente, avaliei a inteligibilidade de cada elocução, classificando-as em três níveis. A partir desses dados, descrevi como a prática oral dessas participantes emergiu e se desenvolveu ao longo das 28 horas. Os achados comprovam uma das premissas da Linguística Cognitiva ao mostrarem que os níveis de descrição linguística funcionam conjuntamente em prol do sucesso comunicacional. Além disso, demonstram que a função do professor, como discutem LARSEN-FREEMAN e CAMERON (2008), não é gerar uniformidade, mas sim oportunizar vivências que estabeleçam continuidade entre o mundo, o corpo e a mente

Saúde sexual de mulheres com estomia na perspectiva da teoria de Nola Pender

O objeto deste estudo são as repercussões do estoma intestinal por Câncer na promoção da saúde sexual de mulheres. A investigação sobre a promoção da saúde sexual da mulher com estoma torna-se instigante frente à condição imposta pela cirurgia, em interface com os constructos sócio-histórico-culturais relacionados aos papéis sociais, os quais podem influenciar na forma como as mulheres promovem sua saúde sexual. Esta pesquisa teve por objetivos: conhecer os aspectos biológicos, psicológicos e socioculturais anteriores e posteriores à confecção do estoma intestinal definitivo em mulheres; analisar as repercussões do estoma na promoção da saúde sexual de mulheres; e propor estratégias de cuidar de enfermagem às mulheres com estoma para autopromoção da saúde sexual, considerando a Teoria de Promoção da Saúde de Nola Pender. Trata-se de uma pesquisa com abordagem qualitativa, tendo como sujeitos 14 mulheres com estomia intestinal definitiva, após terem sido acometidas por Câncer. O referencial teórico-metodológico utilizado foi a Promoção da Saúde de Nola Pender, o qual, a partir da identificação dos fatores biopsicossociais e comportamentais, busca incentivar atitudes saudáveis, visando ao bem-estar como proposta de promoção da saúde. O cenário foi o Centro Municipal de Reabilitação Oscar Clark, localizado no município do Rio de Janeiro. Para a produção dos dados foi realizada a técnica de entrevista semiestruturada, utilizando um roteiro pré-elaborado, com base no diagrama de Nola Pender. A análise de conteúdo dos discursos obtidos permitiu criar três categorias: a) perfil sociocultural, psicobiológico e comportamental de mulheres com estoma: uma caracterização antes e após a cirurgia; b) conhecimentos, influências e sentimentos da mulher com estoma sobre a promoção da saúde sexual após a cirurgia; c) resultado do comportamento para promoção da saúde sexual após o estoma: um processo em construção. Os fatores determinantes do comportamento para a promoção da saúde sexual envolveram as condições biológicas, especialmente em decorrência dos efeitos colaterais da radioterapia, além de um processo complexo permeado por fatores sociais, incluindo o estigma, as desigualdades de gênero, as relações de poder, dentre outros valores que norteiam o comportamento humano. As mudanças experienciadas requereram das mulheres o desenvolvimento de estratégias de enfrentamento à nova situação, com a necessidade de adaptações comportamentais para a vivência e promoção da saúde sexual. Tais adaptações refletiram em um aprendizado pontual, da ordem do vivido, o qual perpassou pela falta de orientação em saúde e pelas questões socioculturais. Com isso, a vivência da sexualidade foi considerada a principal barreira para a promoção da saúde sexual. Já os comportamentos direcionados à prevenção de agravos à saúde sexual foram percebidos como as ações que mais proporcionam benefícios. Neste cenário, a consulta de enfermagem apresenta-se como um instrumento relevante na assistência clínica-educativa. Este estudo contribui para um aprofundamento do conhecimento acerca da promoção da saúde sexual de mulheres com estoma e sinaliza propostas para a atuação do enfermeiro na assistência a essas pessoas.

A vida no horizonte dos possíveis

A arte expande territórios. Reorganiza as unidades; dissolve fronteiras; remaneja as barreiras; excede limites; reorienta percepções; traz à luz novas possibilidades. Ao longo de todo o século XX, a arte ocidental nos mostrou a necessidade de mudança. Mudança de um fazer; de um pensar; de um sentir; de um conceber. Decerto, relevando a imensa diversidade de produção tão fundamental para os adventos da modernidade e contemporaneidade artísticas, tivemos um consenso não de propostas, mas de desejos, que entreviam e apontavam para uma arte capaz de se aproximar mais da vida. Assim, notamos trabalhos que ofertavam mais do que uma experiência contemplativa. Traziam à tona estratégias de ação e produção muito interessadas em despojar a vida das amarras de um domínio ao nível da subjetividade. Assim, procuraremos uma maior reflexão sobre a arte que ao se liberar dos sentidos prévios de um fazer institucionalizado, ambiciona atingir a vida, deliberando experiências e vivências capazes de convocar os antigos espectadores para uma atuação de maior protagonismo nas experiências, abrindo-se para a intromissão de um desejo capaz de reorientar os decursos da vida. Desta forma, resgataremos Lygia Clark e Artur Barrio como dois importantes artistas responsáveis por uma produção ambiciosa em construir novas possibilidades, reverberando-se para além do universo da arte. Em Lygia, nos atentaremos para suas linhas e corpos. Em Barrio, para os seus quatro principais devires

AMO: Ateliê Móvel Oficial

Este texto é uma fabulação que cumpre papel de revelar um processo de trabalho em arte ao longo de dois anos. Trata-se de um percurso teórico-poético percorrido a partir da descoberta/invenção de um ateliê de criação em meio a minha residência. Um quadrado de 2x2 metros demarcado por sobreposição = fita amarela. Instaurado em divergentes contextos paisagísticos = casa, quarto de hotel, estúdio de dança, galeria de arte, palco, cidade. Trata de habitar os mesmos friccionando esfera de vivência pessoal e sítio específico de acontecimento. No texto, tem lugar reflexões pessoais a partir do trabalho, articulada a outros artistas (como Lygia Clark, Angel e Klauss Vianna, Antonin Artaud, Yves Klein, Min Tanaka, Tadashi Endo) e teóricos (dentre eles Hannah Arendt e Michel Foucault), compondo diferentes tons de fala produzidos ao longo desse período de trabalho

An evaluation of the effects of blue crab (Callinectes sapidus) behavior on the efficacy of crab pots as a tool for estimating population abundance

Crab traps have been used extensively in studies on the population dynamics of blue crabs to provide estimates of catch per unit of effort; however, these estimates have been determined without adequate consideration of escape rates. We examined the ability of the blue crab (Callinectes sapidus) to escape crab pots and the possibility that intraspecific crab interactions have an effect on catch rates. Approximately 85% of crabs that entered a pot escaped, and 83% of crabs escaped from the bait chamber (kitchen). Blue crabs exhibited few aggressive behavioral interactions in and around the crab pot and were documented to move freely in and out of the pot. Both the mean number and size of crabs caught were significantly smaller at deeper depths. Results from this study show that current estimates of catch per unit of effort may be biased given the high escape rate of blue crabs documented in this study. The results of this paper provide a mechanistic view of trap efficacy, and reveal crab behavior in and around commercial crab pots.

Natural mortality rate, annual fecundity, and maturity at length for Greenland halibut (Reinhardtius hippoglossoides) from the northeastern Pacific Ocean

Mortality, fecundity, and size at maturity are important life history traits, and their interactions determine the evolution of life history strategies (Roff, 1992; Stearns, 1992; Charnov, 2002). These same traits are also important for population dynamics models (Hunter et al., 1992; Clark, 1999). It is increasingly important to accurately determine Greenland halibut (Reinhardtius hippoglossoides) life history traits and to correctly assess the status of its stocks because low recruitment or low biomass estimates have led to catch restrictions in the Bering Sea and Aleutian Islands (Ianelli et al.1), the Northeastern Arctic (Ådlandsvik et al., 2004), and the Northwest Atlantic (Bowering and Nedreaas, 2000).

Behavioral ontogeny in larvae and early juveniles of the giant trevally (Caranx ignobilis) (Pisces: Carangidae)

Behavior of young (8−18 mm SL) giant trevally (Caranx ignobilis), a large coral-reef−associated predator, was observed in the laboratory and the ocean. Size was a better predictor of swimming speed and endurance than was age. Critical speed increased with size from 12 to 40 cm/s at 2.7 cm/s for each mm increase in size. Mean scaled critical speed was 19 body lengths/s and was not size related. Swimming speed in the ocean was 4 to 20 cm/s (about half of critical speed) and varied among areas, but within each area, it increased at 2 cm/s for each mm increase in size. Swimming endurance in the laboratory increased from 5 to 40 km at 5 km for each mm increase in size. Vertical distribution changed ontogenetically: larvae swam shallower, but more variably, and then deeper with growth. Two-thirds of individuals swam directionally with no ontogenetic increase in orientation precision. Larvae swam offshore off open coasts, but not in a bay. In situ observations of C. ignobilis feeding, interacting with pelagic animals, and reacting to reefs are reported. Manusc

Estimates of commercial longline selectivity for Pacific halibut (Hippoglossus stenolepis) from multiple marking experiments

The term “selectivity” refers to the relationship between the size (or age) of a fish and its vulnerability to a given kind of fishing gear. A selectivity schedule, along with other parameters, is normally estimated in the course of fitting a stock assessment model, and the estimated schedule can have a large effect on both the estimate of present stock abundance and the choice of an appropriate harvest rate. The form of the relationship is usually not known and not well determined by the data, and equally good model fits can often be obtained with different plausible specifications of selectivity. Choosing among the model fits and associated abundance estimates in this situation is problematic (Sigler, 1999; Sullivan et al., 19