Equation of state for hot dense matter using a relativistic screened hydrogenic model

The study of matter under conditions of high density, pressure, and temperature is a valuable subject for inertial confinement fusion (ICF), astrophysical phenomena, high-power laser interaction with matter, etc. In all these cases, matter is heated and compressed by strong shocks to high pressures and temperatures, becomes partially or completely ionized via thermal or pressure ionization, and is in the form of dense plasma. The thermodynamics and the hydrodynamics of hot dense plasmas cannot be predicted without the knowledge of the equation of state (EOS) that describes how a material reacts to pressure and how much energy is involved. Therefore, the equation of state often takes the form of pressure and energy as functions of density and temperature. Furthermore, EOS data must be obtained in a timely manner in order to be useful as input in hydrodynamic codes. By this reason, the use of fast, robust and reasonably accurate atomic models, is necessary for computing the EOS of a material.

A three-dimensional dynamical model of Amundsenisen icefield, Svalbard.

Amundsenisen is an ice field, 80 km2 in area, located in Southern Spitsbergen, Svalbard. Radio-echo sounding measurements at 20 MHz show high intensity returns from a nearly flat basal reflector at four zones, all of them with ice thickness larger than 500m. These reflections suggest possible subglacial lakes. To determine whether basal liquid water is compatible with current pressure and temperature conditions, we aim at applying a thermo mechanical model with a free boundary at the bed defined as solution of a Stefan problem for the interface ice-subglaciallake. The complexity of the problem suggests the use of a bi-dimensional model, but this requires that well-defined flowlines across the zones with suspected subglacial lakes are available. We define these flow lines from the solution of a three-dimensional dynamical model, and this is the main goal of the present contribution. We apply a three-dimensional full-Stokes model of glacier dynamics to Amundsenisen icefield. We are mostly interested in the plateau zone of the icefield, so we introduce artificial vertical boundaries at the heads of the main outlet glaciers draining Amundsenisen. At these boundaries we set velocity boundary conditions. Velocities near the centres of the heads of the outlets are known from experimental measurements. The velocities at depth are calculated according to a SIA velocity-depth profile, and those at the rest of the transverse section are computed following Nye’s (1952) model. We select as southeastern boundary of the model domain an ice divide, where we set boundary conditions of zero horizontal velocities and zero vertical shear stresses. The upper boundary is a traction-free boundary. For the basal boundary conditions, on the zones of suspected subglacial lakes we set free-slip boundary conditions, while for the rest of the basal boundary we use a friction law linking the sliding velocity to the basal shear stress,in such a way that, contrary to the shallow ice approximation, the basal shear stress is not equal to the basal driving stress but rather part of the solution.

Indoor characterization at production sccale: 200 kWp of CPV solar simulator measurements

In order to complement ISFOC’s characterization capabilities, a Helios 3198 CPV Solar Simulator was installed in summer 2010. This Solar Simulator, based on a parabolic mirror and a high-intensity, small area Xenon flash lamp was developed by the Instituto de Energía Solar in Madrid [1] and is manufactured and distributed by Soldaduras Avanzadas [2]. This simulator is used not only for R&D purposes, but as a quality control tool for incoming modules that are to be installed in ISFOC’s CPV plants. In this paper we will discuss the results of recent measurements of close to 5000 modules, the entire production of modules corresponding to a small CPV power plant (200 kWp). We scrutinize the resultant data for signs of drift in the measurements, and analyze the light quality before and after, to check for changes in spectrum or spatial uniformity.)

Effect of ion flux on helium retention in helium-irradiated tungsten

Helium retention in irradiated tungsten leads to swelling, pore formation, sample exfoliation and embrittlement with deleterious consequences in many applications. In particular, the use of tungsten in future nuclear fusion plants is proposed due to its good refractory properties. However, serious concerns about tungsten survivability stems from the fact that it must withstand severe irradiation conditions. In magnetic fusion as well as in inertial fusion (particularly with direct drive targets), tungsten components will be exposed to low and high energy ion (helium) irradiation, respectively. A common feature is that the most detrimental situations will take place in pulsed mode, i.e., high flux irradiation. There is increasing evidence on a correlation between a high helium flux and an enhancement of detrimental effects on tungsten. Nevertheless, the nature of these effects is not well understood due to the subtleties imposed by the exact temperature profile evolution, ion energy, pulse duration, existence of impurities and simultaneous irradiation with other species. Physically based Kinetic Monte Carlo is the technique of choice to simulate the evolution of radiation-induced damage inside solids in large temporal and space scales. We have used the recently developed code MMonCa (Modular Monte Carlo simulator), presented in this conference for the first time, to study He retention (and in general defect evolution) in tungsten samples irradiated with high intensity helium pulses. The code simulates the interactions among a large variety of defects and impurities (He and C) during the irradiation stage and the subsequent annealing steps. In addition, it allows us to vary the sample temperature to follow the severe thermo-mechanical effects of the pulses. In this work we will describe the helium kinetics for different irradiation conditions. A competition is established between fast helium cluster migration and trapping at large defects, being the temperature a determinant factor. In fact, high temperatures (induced by the pulses) are responsible for large vacancy cluster formation and subsequent additional trapping with respect to low flux irradiation.

Resonant absorption in a plasma step profile

Resonant absorption of p-polarized light shined on a plane-layered plasma with a step profile, is discussed as a function of wavelength (or critical density n,) of the light: for simplicity the incidence angle is assumed small. If n, lies within or above the step, the absorption A is given by Ginzburg’s result modified by strong reflections at the foot and top of the step. The absorption above is total for particular values of nc and U. For n, crossing the top of the density step the absorption is not monotonical: it exhibits a minimum that vanishes for zero radius of curvature U there and zero collision frequency 1’ (A - Iln VI-’). The results are applied to the profile produced by irradiating a solid target with a high-intensity pulse that steepens the plasma by radiation pressure.

Effect of ion flux on helium retention in helium-irradiated tungsten

Helium retention in irradiated tungsten leads to swelling, pore formation, sample exfoliation and embrittlement with deleterious consequences in many applications. In particular, the use of tungsten in future nuclear fusion plants is proposed due to its good refractory properties. However, serious concerns about tungsten survivability stems from the fact that it must withstand severe irradiation conditions. In magnetic fusion as well as in inertial fusion (particularly with direct drive targets), tungsten components will be exposed to low and high energy ion irradiation (helium), respectively. A common feature is that the most detrimental situations will take place in pulsed mode, i.e., high flux irradiation. There is increasing evidence of a correlation between a high helium flux and an enhancement of detrimental effects on tungsten. Nevertheless, the nature of these effects is not well understood due to the subtleties imposed by the exact temperature profile evolution, ion energy, pulse duration, existence of impurities and simultaneous irradiation with other species. Object Kinetic Monte Carlo is the technique of choice to simulate the evolution of radiation-induced damage inside solids in large temporal and space scales. We have used the recently developed code MMonCa (Modular Monte Carlo simulator), presented at COSIRES 2012 for the first time, to study He retention (and in general defect evolution) in tungsten samples irradiated with high intensity helium pulses. The code simulates the interactions among a large variety of defects and during the irradiation stage and the subsequent annealing steps. The results show that the pulsed mode leads to significantly higher He retention at temperatures higher than 700 K. In this paper we discuss the process of He retention in terms of trap evolution. In addition, we discuss the implications of these findings for inertial fusion.

Numerical study of ultrasound induced non-linear shape and size bubble oscillations in viscoelastic media

The theoretical study of forced bubble oscillations is motivated by the importance of cavitation bubbles and oscillating encapsulated microbubbles (i.e. contrast agents) in medical sciences. In more details,theoretical studies on bubble dynamics addressing the sound-bubble interaction phenomenon provide the basis for understanding the dynamics of contrast agent microbubbles used in medical diagnosis and of non-linearly oscillating cavitation bubbles in the case of high-intensity ultrasound therapy. Moreover, the inclusion of viscoelasticity is of vital importance for an accurate theoretical analysis since most biological tissues and fluids exhibit non-Newtonian behavior.

INTERVENÇÕES LÚDICAS COM MÃES DE RECÉM-NASCIDOS PRÉ-TERMO HOSPITALIZADOS

Esta pesquisa investiga a influência de intervenções lúdicas na diminuição da ansiedade materna com mães de recém-nascidos pré-termo hospitalizados, em um hospital universitário da Grande São Paulo. São estudadas 30 mães que tiveram parto prematuro, com faixa etária entre 16 e 40 anos e escolaridade até 2º grau, por meio de estudo avaliativo-interventivo-evolutivo. Inicia-se por uma entrevista psicológica semidirigida, com o objetivo de traçar o histórico gestacional, seguida de aplicação da Escala de Ansiedade, Depressão e Irritabilidade IDA, visando identificar o nível de ansiedade materna e do Inventário de Percepção Neonatal IPN-I para verificar a expectativa das mães em relação ao comportamento de choro, alimento e vômito de seus bebês pré-termo. A seguir são efetuadas intervenções grupais lúdicas em 16 encontros, um a cada semana, de 60 minutos, segundo modelo piagetiano, que estimula processos afetivosemocionais e cognitivos. Os dados relativos ao histórico gestacional revelam que 75% das mães encontram-se na segunda gestação e já sofreram aborto ou óbito fetal; têm ida de gestacional média de 31 semanas; peso médio do bebê ao nascer de 1.640g. e tempo de internação médio de 39,93 dias. Na análise do IDA em relação à ansiedade, 75% delas apresentam escore de alta intensidade (11,25), também alto quanto à depressão (10); o escore médio (3,73) da irritabilidade exteriorizada acompanha o da irritabilidade interiorizada (3,23). A correlação entre depressão e ansiedade indica que uma reação emocional segue a outra, não havendo diferença significativa importante entre ambas (p=0,306). O IPN-I comprova que as 30 mães têm expectativas em relação ao próprio filho similares aos bebês em geral, mostrando escores médios de 8,63 e 9,20, respectivamente, confirmados pelo escore 10,0 apontado em 75% da amostra, o que configura uma alta expectativa quanto aos aspectos de sono, alimentação e vômito dos bebês. A análise qualitativa revela que a criação de grupos lúdicos mostra-se favorável, com alta adesão e motivação das mães, favorecendo a diminuição da ansiedade, a adaptação à realidade vivida e a interação mãe-bebê de forma saudável durante a internação. O estudo apresenta a trajetória interventiva de três casos emblemáticos de diferentes níveis de ansiedade, ilustrando esta evolução. Estes dados sugerem que esta modalidade de intervenção caracterize-se como uma medida de prevenção, promoção e preservação da saúde física e psíquica da mãe e do recémnascido prematuro, com repercussões na família e na sociedade.(AU)

INTERVENÇÕES LÚDICAS COM MÃES DE RECÉM-NASCIDOS PRÉ-TERMO HOSPITALIZADOS

Esta pesquisa investiga a influência de intervenções lúdicas na diminuição da ansiedade materna com mães de recém-nascidos pré-termo hospitalizados, em um hospital universitário da Grande São Paulo. São estudadas 30 mães que tiveram parto prematuro, com faixa etária entre 16 e 40 anos e escolaridade até 2º grau, por meio de estudo avaliativo-interventivo-evolutivo. Inicia-se por uma entrevista psicológica semidirigida, com o objetivo de traçar o histórico gestacional, seguida de aplicação da Escala de Ansiedade, Depressão e Irritabilidade IDA, visando identificar o nível de ansiedade materna e do Inventário de Percepção Neonatal IPN-I para verificar a expectativa das mães em relação ao comportamento de choro, alimento e vômito de seus bebês pré-termo. A seguir são efetuadas intervenções grupais lúdicas em 16 encontros, um a cada semana, de 60 minutos, segundo modelo piagetiano, que estimula processos afetivosemocionais e cognitivos. Os dados relativos ao histórico gestacional revelam que 75% das mães encontram-se na segunda gestação e já sofreram aborto ou óbito fetal; têm ida de gestacional média de 31 semanas; peso médio do bebê ao nascer de 1.640g. e tempo de internação médio de 39,93 dias. Na análise do IDA em relação à ansiedade, 75% delas apresentam escore de alta intensidade (11,25), também alto quanto à depressão (10); o escore médio (3,73) da irritabilidade exteriorizada acompanha o da irritabilidade interiorizada (3,23). A correlação entre depressão e ansiedade indica que uma reação emocional segue a outra, não havendo diferença significativa importante entre ambas (p=0,306). O IPN-I comprova que as 30 mães têm expectativas em relação ao próprio filho similares aos bebês em geral, mostrando escores médios de 8,63 e 9,20, respectivamente, confirmados pelo escore 10,0 apontado em 75% da amostra, o que configura uma alta expectativa quanto aos aspectos de sono, alimentação e vômito dos bebês. A análise qualitativa revela que a criação de grupos lúdicos mostra-se favorável, com alta adesão e motivação das mães, favorecendo a diminuição da ansiedade, a adaptação à realidade vivida e a interação mãe-bebê de forma saudável durante a internação. O estudo apresenta a trajetória interventiva de três casos emblemáticos de diferentes níveis de ansiedade, ilustrando esta evolução. Estes dados sugerem que esta modalidade de intervenção caracterize-se como uma medida de prevenção, promoção e preservação da saúde física e psíquica da mãe e do recémnascido prematuro, com repercussões na família e na sociedade.(AU)

Persistent inhibition of cell respiration by nitric oxide: Crucial role of S-nitrosylation of mitochondrial complex I and protective action of glutathione

Both reversible and irreversible inhibition of mitochondrial respiration have been reported following the generation of nitric oxide (NO) by cells. Using J774 cells, we have studied the effect of long-term exposure to NO on different enzymes of the respiratory chain. Our results show that, although NO inhibits complex IV in a way that is always reversible, prolonged exposure to NO results in a gradual and persistent inhibition of complex I that is concomitant with a reduction in the intracellular concentration of reduced glutathione. This inhibition appears to result from S-nitrosylation of critical thiols in the enzyme complex because it can be immediately reversed by exposing the cells to high intensity light or by replenishment of intracellular reduced glutathione. Furthermore, decreasing the concentration of reduced glutathione accelerates the process of persistent inhibition. Our results suggest that, although NO may regulate cell respiration physiologically by its action on complex IV, long-term exposure to NO leads to persistent inhibition of complex I and potentially to cell pathology.

Capabilities of liposomes for topological transformation

Dynamic behaviors of liposomes caused by interactions between liposomal membranes and surfactant were studied by direct real-time observation by using high-intensity dark-field microscopy. Solubilization of liposomes by surfactants is thought to be a catastrophic event akin to the explosion of soap bubbles in the air; however, the actual process has not been clarified. We studied this process experimentally and found that liposomes exposed to various surfactants exhibited unusual behavior, namely continuous shrinkage accompanied by intermittent quakes, release of encapsulated liposomes, opening up, and inside–out topological inversion.

Arabidopsis nph1 and npl1: Blue light receptors that mediate both phototropism and chloroplast relocation

UV-A/blue light acts to regulate a number of physiological processes in higher plants. These include light-driven chloroplast movement and phototropism. The NPH1 gene of Arabidopsis encodes an autophosphorylating protein kinase that functions as a photoreceptor for phototropism in response to low-intensity blue light. However, nph1 mutants have been reported to exhibit normal phototropic curvature under high-intensity blue light, indicating the presence of an additional phototropic receptor. A likely candidate is the nph1 homologue, npl1, which has recently been shown to mediate the avoidance response of chloroplasts to high-intensity blue light in Arabidopsis. Here we demonstrate that npl1, like nph1, noncovalently binds the chromophore flavin mononucleotide (FMN) within two specialized PAS domains, termed LOV domains. Furthermore, when expressed in insect cells, npl1, like nph1, undergoes light-dependent autophosphorylation, indicating that npl1 also functions as a light receptor kinase. Consistent with this conclusion, we show that a nph1npl1 double mutant exhibits an impaired phototropic response under both low- and high-intensity blue light. Hence, npl1 functions as a second phototropic receptor under high fluence rate conditions and is, in part, functionally redundant to nph1. We also demonstrate that both chloroplast accumulation in response to low-intensity light and chloroplast avoidance movement in response to high-intensity light are lacking in the nph1npl1 double mutant. Our findings therefore indicate that nph1 and npl1 show partially overlapping functions in two different responses, phototropism and chloroplast relocation, in a fluence rate-dependent manner.

Avaliação in vivo e in vitro de diferentes protocolos no tratamento da hipersensibilidade dentinária cervical

Este estudo possui duas partes distintas: 1. in vivo (randomizado e longitudinal) que teve como objetivo avaliar protocolos de tratamento para hipersensibilidade dentinária com laser de baixa potência (com diferentes dosagens), laser de alta potência e agente dessensibilizante, por um período de 12 e 18 meses; e 2. in vitro que teve como objetivo analisar a perda de estrutura de dois dentifrícios distintos (Colgate Total 12 e Colgate Pró Alívio) e analisar a permeabilidade dentinária dos tratamentos da etapa 01, associados aos dentifrícios, após diferentes ciclos de abrasão. Na parte in vivo, as lesões cervicais não cariosas de 32 voluntários, previamente submetidos aos critérios de elegibilidade ou exclusão, foram divididas em nove grupos (n=10): G1: Gluma Desensitizer (Heraeus Kulzer), G2: Laser de baixa potência com baixa dosagem (Photon Lase, DMC) (três pontos de irradiação vestibulares e um ponto apical: 30 mW, 10 J/cm2, 9 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm). Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G3: Laser de baixa potência com alta dosagem (um ponto cervical e um ponto apical: 100 mW, 90 J/cm2, 11 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm. Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G4: Laser de baixa potência com baixa dosagem + Gluma Desensitizer, G5: Laser de baixa potência com alta dosagem + Gluma Desensitizer, G6: Laser de Nd:YAG (Power LaserTM ST6, Lares Research®), em contato com a superfície dental: 1,0W, 10 Hz e 100 mJ, ? 85 J/cm2, com o comprimento de onda de 1064nm, G7: Laser de Nd:YAG + Gluma Desensitizer, G8: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com baixa dosagem, G9: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com alta dosagem. O nível de sensibilidade de cada voluntário foi avaliado através da escala visual analógica de dor (VAS) com auxílio do ar da seringa tríplice e exploração com sonda após 12 e 18 meses do tratamento. Na parte 02, in vitro, foram utilizados terceiros molares humanos não irrompidos e recém-extraídos. Todos foram limpos e tiveram suas raízes separadas das coroas. As raízes foram seccionadas em quadrados de dentina com dimensões de 4x4x2 mm, os quais foram embutidos em resina Epoxi e devidamente polidos até uma curvatura de 0,3 ?m, analisados em perfilometria ótica. Estes foram imersos em solução de EDTA 17% por 2min para abertura dos túbulos e armazenados em uma solução de Soro Fetal Bovino diluído em salina tamponada com fosfato. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 12 grupos (n=10) G1: Sem tratamento de superfície, sem dentifrício; G2: Nd:YAG/sem dentifrício; G3: Gluma/sem dentifrício; G4: Nd:YAG + Gluma/sem dentifrício; G5: Sem tratamento de superfície/Colgate Total 12; G6: Nd:YAG/Colgate Total 12; G7: Gluma/Colgate Total 12; G8: Nd:YAG + Gluma/Colgate Total 12; G9: Sem tratamento de superfície/Colgate Pró Alívio; G10: Nd:YAG/Colgate Pró Alívio; G11: Gluma/Colgate Pró Alívio; G12: Nd:YAG + Gluma/Colgate Pró Alívio. Em seguida, as superfícies receberam a aplicação de fitas adesivas nas duas margens, mantendo uma área central de teste exposta de 4 x 1 mm, onde foram realizados os tratamentos de superfície e os ciclos de abrasão correspondentes a 1, 7, 30 e 90 dias de escovação (52 ciclos, 210 segundos de contato com o slurry; 361 ciclos, 1470 segundos de contato com o slurry; 1545 ciclos, 6300 segundos de contato com o slurry; 4635 ciclos, 18900 segundos de contato com o slurry, respectivamente). A cada etapa de abrasão, foi realizada análise em Perfilometria Ótica. Para as analises de permeabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura, foram utilizadas amostras circulares de 6 mm de diâmetro e 1 mm de espessura de dentina obtidas das coroas dentais. Estas foram divididas aleatoriamente nos mesmos grupos já descritos anteriormente, sendo que 120 espécimes foram utilizados para permeabilidade (n=10) e 36 para MEV (n=3). Ambas as análises foram realizadas após imersão no EDTA; após tratamentos para a sensibilidade; pós 1 dia, 7 dias, 30 dias e 90 dias de escovação. Após análise estatística pode-se concluir que, in vivo, todos os tratamentos foram eficazes para a redução da hipersensibilidade dentinária. Ainda que o nível da sensibilidade dos pacientes aumentou numericamente, estes não são considerados estatisticamente diferentes a partir de 12 meses. Portanto, até a avaliação de 18 meses, podemos concluir que não houve um aumento na sensibilidade dentinária desde a sua diminuição pós-tratamento. In vitro, pode-se concluir que todos os tratamentos foram capazes de diminuir a permeabilidade dentinária. O dentifrício Total 12 apresentou-se como o mais abrasivo em comparação com o dentifrício Pro Alivio, pois este último promoveu uma perda de estrutura menor, porém ambos não apresentaram aumento na permeabilidade nos tempos de escovação. As microscopias eletrônicas de varredura mostram a formação da smear layer, obliterando os túbulos para ambos os dentifricios. Como conclusão, pode-se afirmar que todos os agentes dessensibilizantes foram efetivos, mesmo apresentando estratégias de ação diferentes. Os dentifrícios são igualmente interessantes para o uso caseiro por ocasionarem oclusão tubular e a associação de tratamentos (caseiro e de consultório) parece ser uma alternativa eficaz no tratamento da hipersensibilidade dentinária.