The isotopic composition of energetic particles emitted from a large solar flare

We report measurements of isotope abundance ratios for 5-50 MeV/nuc nuclei from a large solar flare that occurred on September 23, 1978. The measurements were made by the Heavy Isotope Spectrometer Telescope (HIST) on the ISEE-3 satellite orbiting the Sun near an Earth-Sun libration point approximately one million miles sunward of the Earth. We report finite values for the isotope abundance ratios ¹³C/¹²C, ¹⁵N/¹⁴N, ¹⁸O/¹⁶O, ²²Ne/ ²⁰Ne, ²⁵Mg/²⁴Mg, and ²⁶Mg/²⁴Mg, and upper limits for the isotope abundance ratios ³He/⁴He, ¹⁴C/¹²C, ¹⁷O/¹⁶O, and ²¹Ne/²⁰Ne.

We measured element abundances and spectra to compare the September 23, 1978 flare with other flares reported in the literature. The flare is a typical large flare with "low" Fe/O abundance (≤ 0.1).

For ¹³C/¹²C, ¹⁵N/¹⁴N, ¹⁸O/¹⁶O, ²⁵Mg/ ²⁴Mg, and ²⁶Mg/²⁴Mg, our measured isotope abundance ratios agree with the solar system abundance ratios of Cameron (1981). For neon we measure ²²Ne/²⁰Ne = 0.109 + 0.026 - 0.019, a value that is different with confidence 97.5% from the abundance measured in the solar wind by Geiss at al. (1972) of ²²Ne/²⁰Ne = 0.073 ± 0.001. Our measurement for ²²Ne/²⁰Ne agrees with the isotopic composition of the meteoritic component neon-A.

Separate arguments appear to rule out simple mass fractionation in the solar wind and in our solar energetic particle measurements as the cause of the discrepancy in the comparison of the apparent compositions of these two sources of solar material.

Magnetospheric access of solar particles and the configuration of the distant geomagnetic field

The access of 1.2-40 MeV protons and 0.4-1.0 MeV electrons from interplanetary space to the polar cap regions has been investigated with an experiment on board a low altitude, polar orbiting satellite (OG0-4).

A total of 333 quiet time observations of the electron polar cap boundary give a mapping of the boundary between open and closed geomagnetic field lines which is an order of magnitude more comprehensive than previously available.

Persistent features (north/south asymmetries) in the polar cap proton flux, which are established as normal during solar proton events, are shown to be associated with different flux levels on open geomagnetic field lines than on closed field lines. The pole in which these persistent features are observed is strongly correlated to the sector structure of the interplanetary magnetic field and uncorrelated to the north/south component of this field. The features were observed in the north (south) pole during a negative (positive) sector 91% of the time, while the solar field had a southward component only 54% of the time. In addition, changes in the north/south component have no observable effect on the persistent features.

Observations of events associated with co-rotating regions of enhanced proton flux in interplanetary space are used to establish the characteristics of the 1.2 - 40 MeV proton access windows: the access window for low polar latitudes is near the earth, that for one high polar latitude region is ~250 R_⊕ behind the earth, while that for the other high polar latitude region is ~1750 R_⊕ behind the earth. All of the access windows are of approximately the same extent (~120 R_⊕). The following phenomena contribute to persistent polar cap features: limited interplanetary regions of enhanced flux propagating past the earth, radial gradients in the interplanetary flux, and anisotropies in the interplanetary flux.

These results are compared to the particle access predictions of the distant geomagnetic tail configurations proposed by Michel and Dessler, Dungey, and Frank. The data are consistent with neither the model of Michel and Dessler nor that of Dungey. The model of Frank can yield a consistent access window configuration provided the following constraints are satisfied: the merging rate for open field lines at one polar neutral point must be ~5 times that at the other polar neutral point, related to the solar magnetic field configuration in a consistent fashion, the migration time for open field lines to move across the polar cap region must be the same in both poles, and the open field line merging rate at one of the polar neutral points must be at least as large as that required for almost all the open field lines to have merged in 0 (one hour). The possibility of satisfying these constraints is investigated in some detail.

The role played by interplanetary anisotropies in the observation of persistent polar cap features is discussed. Special emphasis is given to the problem of non-adiabatic particle entry through regions where the magnetic field is changing direction. The degree to which such particle entry can be assumed to be nearly adiabatic is related to the particle rigidity, the angle through which the field turns, and the rate at which the field changes direction; this relationship is established for the case of polar cap observations.

A quantitative investigation of the solar modulation of cosmic-ray protons and helium nuclei

The differential energy spectra of cosmic-ray protons and He nuclei have been measured at energies up to 315 MeV/nucleon using balloon- and satellite-borne instruments. These spectra are presented for solar quiet times for the years 1966 through 1970. The data analysis is verified by extensive accelerator calibrations of the detector systems and by calculations and measurements of the production of secondary protons in the atmosphere.

The spectra of protons and He nuclei in this energy range are dominated by the solar modulation of the local interstellar spectra. The transport equation governing this process includes as parameters the solar-wind velocity, V, and a diffusion coefficient, K(r,R), which is assumed to be a scalar function of heliocentric radius, r, and magnetic rigidity, R. The interstellar spectra, j_D, enter as boundary conditions on the solutions to the transport equation. Solutions to the transport equation have been calculated for a broad range of assumed values for K(r,R) and j_D and have been compared with the measured spectra.

It is found that the solutions may be characterized in terms of a dimensionless parameter, ψ(r,R) = ^∞∫_r V dr'/(K(r',R). The amount of modulation is roughly proportional to ψ. At high energies or far from the Sun, where the modulation is weak, the solution is determined primarily by the value of ψ (and the interstellar spectrum) and is not sensitive to the radial dependence of the diffusion coefficient. At low energies and for small r, where the effects of adiabatic deceleration are found to be large, the spectra are largely determined by the radial dependence of the diffusion coefficient and are not very sensitive to the magnitude of ψ or to the interstellar spectra. This lack of sensitivity to j_D implies that the shape of the spectra at Earth cannot be used to determine the interstellar intensities at low energies.

Values of ψ determined from electron data were used to calculate the spectra of protons and He nuclei near Earth. Interstellar spectra of the form j_D α (W - 0.25m)^-2.65 for both protons and He nuclei were found to yield the best fits to the measured spectra for these values of ψ, where W is the total energy and m is the rest energy. A simple model for the diffusion coefficient was used in which the radial and rigidity dependence are separable and K is independent of radius inside a modulation region which has a boundary at a distance D. Good agreement was found between the measured and calculated spectra for the years 1965 through 1968, using typical boundary distances of 2.7 and 6.1 A.U. The proton spectra observed in 1969 and 1970 were flatter than in previous years. This flattening could be explained in part by an increase in D, but also seemed to require that a noticeable fraction of the observed protons at energies as high at 50 to 100 MeV be attributed to quiet-time solar emission. The turnup in the spectra at low energies observed in all years was also attributed to solar emission. The diffusion coefficient used to fit the 1965 spectra is in reasonable agreement with that determined from the power spectra of the interplanetary magnetic field (Jokipii and Coleman, 1968). We find a factor of roughly 3 increase in ψ from 1965 to 1970, corresponding to the roughly order of magnitude decrease in the proton intensity at 250 MeV. The change in ψ might be attributed to a decrease in the diffusion coefficient, or, if the diffusion coefficient is essentially unchanged over that period (Mathews et al., 1971), might be attributed to an increase in the boundary distance, D.

Projeto de biodigestor para geração de bioenergia em sistema de produção de suínos: um estudo de caso da região de Icolo e Bengo - Angola

A tecnologia da biodigestão anaeróbia tem sido comprovada como uma das mais eficientes no tratamento dos dejetos de suínos, esta tecnologia, encontra-se num crescimento tímido em Angola facilitando assim uma poluição maior dos Rios, solos e o ar atmosférico, por falta de tratamento adequado da biomassa produzida por milhares de suínos existentes neste País. O emprego do biogás como fonte de energia para o funcionamento dos equipamentos ainda encontra limitações de ordem tecnológica e por falta de informação, organização e em muitos casos apoios tecnológicos e de instituições governamentais ou Não Governamentais. Este trabalho avaliou a viabilidade técnica, na implantação de Biodigestores na Região de Icolo Bengo em Angola. Foi estudada a implantação de Biodigestores, Modelo Indiano, na fazenda Menga assim como o potencial de geração de energia elétrica existente na produção de Biogás. O tratamento anaeróbio dos resíduos de Suínos como fonte renovável de energia, dentro de um conceito de desenvolvimento sustentável e de racionalização da produção sem agressão ao Meio-Ambiente também são referenciados mostrando que esta tecnologia pode ser apropriada como estratégia de conservação e uso eficiente da energia elétrica que é muito escasso em Angola. O emprego da biodigestão anaeróbia neste caso é possível e desejável, uma vez que contribui para preservação do Meio Ambiente, viabiliza os modernos sistemas de confinamento e reduz o custo da produção assim como ajuda na produção de energia elétrica e de fertilizantes. Um sistema integrado foi proposto e será aplicado na Fazenda Menga, como um dos projetos pioneiros em Angola.

Análise da aplicação do regulamento técnico da qualidade do nível de eficiência energética no prédio do IBAM

A racionalização do uso da energia elétrica nas edificações é um assunto atual e de grande importância face ao grande impacto ambiental produzido. O consumo de energia elétrica no Brasil nas edificações residenciais, comerciais, de serviços e públicas é bastante significativo. Calcula-se que quase 50% da energia elétrica produzida no país seja consumida não só na operação e manutenção das edificações como também nos sistemas artificiais, que proporcionam conforto ambiental para seus usuários como iluminação, climatização e aquecimento de água. O Regulamento Técnico de Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais e Serviços e Públicos, RQT-C do INMETRO surge como uma contribuição à etiquetagem do nível de eficiência energética das edificações de uso coletivo. Para a determinação da eficiência são considerados três requisitos: envoltória da edificação, sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar. Todos os requisitos têm cinco níveis de eficiência que variam de A (mais eficiente) até E (menos eficiente), que associados com algumas bonificações (uso da energia solar, ventilação natural, etc.) tornam possível a atribuição de uma classificação geral para o edifício em seu todo. Neste trabalho objetivou-se avaliar esse desempenho energético para o prédio do Instituto Brasileiro de Adminstração Municipal -IBAM, situado na cidade do Rio de Janeiro, de concepção modernista. Foi mostrado como as decisões arquitetônicas tomadas e o uso da ventilação natural podem influenciar na avaliação de sua eficiência energética.

Contribuição para a elaboração de um sistema de gestão ambiental dos diques de manutenção e reparo do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro

A Baía de Guanabara, ambiente de localização do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro (AMRJ), sofre com a intensa pressão antrópica, principalmente no aspecto da qualidade das águas. Neste contexto, uma fração considerável da poluição decorre das atividades dos estaleiros, uma vez que a atividade industrial naval no Rio de Janeiro não tem mecanismo de controle de poluição à altura do seu real potencial poluidor. Esta ausência de fiscalização possibilita o lançamento na Baía de resíduos sólidos, esgotos sanitários, efluentes químicos, oleosos e tóxicos, tornando crescente a contaminação dessas águas, margens e mangues. Estes descartes cada vez mais são alvo das exigências ambientais da sociedade e das legislações. Devido a isto, a gestão de efluentes líquidos do Arsenal tornou-se prioritária, para tal, esse estudo foi proposto, tendo iniciado pela análise das oficinas do estaleiro, na qual as operações no dique foram identificadas como uma das mais impactantes do estaleiro. A partir desta constatação, estão apresentadas duas fontes de pesquisas para a redução dos impactos. Na primeira etapa, há o estudo das atividades geradoras de efluentes no dique de reparo, com os objetivos de propor a implantação das diretrizes de melhores práticas de gestão, de minimizar a geração de efluentes líquidos e de contribuir para a adoção de práticas ambientais proativas. Como segunda pesquisa, com base nas tecnologias mundiais, há a proposta de tratamento dos efluentes de um dique, na qual foram identificados os processos que irão atender às necessidades ambientais do estaleiro, com as opções de escolha entre o tratamento parcial, para o descarte na rede pública, ou com o prosseguimento do processo até o seu reúso. As conclusões deste estudo apontam para a implantação da gestão ambiental do dique sistematizada, rigorosa e integrada com a gestão das embarcações, acrescentando-se a isto, as necessidades de incorporação de tecnologias modernas e de sistema de tratamento dos efluentes, propiciando de maneira sustentável que haja a continuação do processo de produção do estaleiro e, ao mesmo tempo, permitindo o retorno da biodiversidade da Baía de Guanabara.

Influência do sistema de cimentação e do modo de ativação na resistência ao push-out de pinos de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tipo de sistema de cimentação (condicionamento ácido total ou autoadesivo), do modo de ativação (autoativado ou dual), do terço do conduto radicular (cervical, médio ou apical) e da espessura do filme de cimento sobre a resistência de união de pinos de fibra de vidro cimentados em dentes humanos. Quarenta raízes foram incluídas em resina epóxi, submetidas a tratamento endodôntico e obturadas com guta percha e cimento endodôntico sem eugenol. Decorridos sete dias, os condutos foram preparados a uma profundidade de 10mm com brocas padronizadas do sistema dos pinos de fibra (WhitePost DC #2) e aleatoriamente divididos em 4 grupos, conforme o sistema de cimentação e o modo de ativação: (G1) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus (condicionamento ácido total), ativação dual, (G2) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus, autoativado, (G3) RelyX U100 (autoadesivo), dual e (G4) RelyX U100, autoativado. Após uma semana, cada raiz foi seccionada em máquina de corte, originando 6 fatias de 1 mm de espessura (n=60). Antes do ensaio de push-out cada fatia foi fotografada em ambas as faces, para determinação do raio dos pinos e da espessura do filme de cimento. Após o ensaio mecânico, novas imagens foram capturadas para determinação do modo de falha. Para automatizar a determinação da espessura de cimento, foi desenvolvida uma macro no software KS 400. Os dados foram estatisticamente analisados com ANOVA 3 fatores (resistência de união) e teste de Kruskall-Wallis (espessura do cimento). Comparações múltiplas foram realizadas com o teste Student-Newman-Keuls. Análise de regressão, modelo linear, foi empregada para verificar a correlação entre espessura do cimento e resistência de união. Todos os testes foram aplicados com α = 0,05. O fator cimento exerceu influência significativa para a resistência de união (p = 0,0402): o RelyX U100 apresentou a maior média. A ativação dual elevou os valores de resistência de união em comparação ao modo quimicamente ativado (p < 0,0001). Houve diferenças significantes entre os grupos, sendo G1 (22,4 4,0 MPa) > G3 (20,4 3,6 MPa) > G4 (17,8 5,2 MPa) > G2 (13,5 4,3 MPa). O terço do conduto não exerceu influência significativa sobre a resistência adesiva (p = 0,4749). As espessuras dos filmes de cimento foram estatisticamente diferentes nos diferentes terços: cervical (102 45 m) > médio (75 29 m) > apical (52 28m). Não foi observada forte correlação entre os valores de espessura e os de resistência ao push-out (r = - 0,2016, p = 0,0033). O tipo de falha predominante foi a mista, exceto para o G2, que apresentou 74% das falhas na interface cimento-pino. Dessa forma, o cimento autoadesivo apresentou melhor desempenho que o convencional, e ambos os sistemas duais, sobretudo o RelyX ARC, apresentaram dependência da fotoativação para atingirem maiores valores de resistência de união.

Diseño y evaluación de un sistema de medida de aceleración en el elemento terminal de un manipulador de cinemática paralela

[ES]Este proyecto tiene como objetivo desarrollar una línea de investigación de opciones de sensorización de un mecanismo mediante acelerómetros. Se construirá para ello un sistema de adquisición y tratamiento de señales destinado a la sensorización de un mecanismo de cinemática paralela en base a los conocimientos adquiridos durante el curso. Se trabajará además con otros alumnos para llevar a cabo el diseño y montaje de un robot prototipo de cinemática paralela de dos grados de libertad sobre el que se experimentará y llevará a cabo el proyecto. Se plantean de este modo dos líneas de trabajo que se desarrollarán en este proyecto: Elaboración de un sistema de adquisición y tratamiento de señales adaptable a distintos sensores. Utilización de señales de múltiples acelerómetros para conocer en primer lugar aceleración, y de ser posible, posición de puntos de interés del mecanismo.

Comparação de dois métodos geofísicos acústicos no mapeamento de fundos submersos: estudo de caso no Mar de Cananéia, Sistema estuarino de Cananéia-Iguape (SP)

Os estuários são ambientes altamente dinâmicos e concentram a maior parte da população mundial em seu entorno. São ambientes complexos que necessitam de uma gama de estudos. Nesse contexto, este trabalho visa contribuir para o entendimento dos estuários lagunares, tendo como objetivo comparar duas ferramentas geofísicas acústicas no mapeamento de uma porção submersa do Mar de Cananéia que está inserido no Sistema Estuarino Lagunar de Cananéia-Iguape (SP). Os equipamentos utilizados nesta pesquisa são o Sonar de Varredura Lateral e o Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn, através da parametrização de amostras de fundo. A comparação do padrão acústico do Sonar de Varredura Lateral com as amostras de fundo da região permitiu o reconhecimento de 6 tipos distintos de padrões acústicos e a relação positiva com o diâmetro médio do grão foi de 50%. A comparação da resposta acústica do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn com o diâmetro médio do grão foi igualmente de 50%. Isto deve-se ao fato de que os valores produzidos pelo eco 1 e pelo eco 2 deste equipamento mostram que, por ser um mono-feixe e por analisar valores de intensidade do retorno acústico, o equipamento em questão pode responder a outros fatores ambientais que não seja somente o diâmetro médio do grão. Ao comparar a resposta acústica do Sonar de Varredura Lateral com o Sistema Acústico de Classificação de fundo RoxAnn obteve-se um resultado positivo de 93%. Isto pode ser explicado pelo fato de o Sonar de Varredura Lateral gerar uma imagem acústica do fundo. Em locais onde tem-se amostra e os valores do eco 1 e do eco 2 do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn são altos, pode-se associar a esses locais a influência da compactação dos sedimentos finos através da análise das imagens do Sonar de Varredura Lateral. Por meio da comparação destes dois métodos foi possível estabelecer um intervalo de valores para o eco 1 que pode ser associado ao diâmetro médio do grão. Assim, valores entre 0.170 a 0.484 milivolts podem ser associados a sedimentos finos com granulometria até areia fina. Valores entre 0.364 a 0.733 podem ser associados a sedimentos de granulometria entre areia fina a média. Valores acima de 0.805 milivolts até 1.585 milivolts podem ser associados a sedimentos mais grossos como carbonatos biodetríticos ou areias grossas. E, por fim, valores acima de 2.790 milivolts podem ser associados a afloramentos rochosos.

Análise do nível de aderência do modelo conceitual do sistema de custos às teorias da contabilidade de custo: experiência no governo federal para configuração e implantação do sistema de informações de custos - SIC

Este estudo expõe os objetivos, as diretrizes, o modelo conceitual e o processo desenvolvido para a implantação do Sistema de Informações de Custos do Governo Federal (SIC), descrevendo e explicando o marco conceitual e suas principais características, a abordagem em três dimensões (conceitual, tecnológica e cultural), as razões para os procedimentos adotados na sua construção, trabalhando a correspondência entre os conceitos da contabilidade governamental e da contabilidade de custos. O trabalho teve como proposta identificar e apresentar a configuração do sistema de informações de custos (SIC) a ser adotado pelo Brasil no âmbito da Administração Pública Federal como uma solução conciliatória junto aos atores envolvidos, e analisar e revelar o nível de aderência do SIC às teorias da Contabilidade de Custos, para tal fim foi desenvolvida a pesquisa exploratóriodescritiva, socorrendo-se em pesquisas bibliográfica e documental; na coleta de informações aplicando as técnicas de entrevista e observação direta intensiva; e na análise dos dados levantados, a técnica de análise de conteúdo. A importância do SIC é enfatizada como elemento de mensuração de custos, de melhoria da qualidade do gasto público e de vetor indutor da construção da mentalidade de custos na Administração Pública Federal que, poderá vir a ser o grande salto da administração patrimonial e burocrática para a administração gerencial.

Solar System Small-Body Demographics with the Palomar Transient Factory Survey

Observational studies of our solar system's small-body populations (asteroids and comets) offer insight into the history of our planetary system, as these minor planets represent the left-over building blocks from its formation. The Palomar Transient Factory (PTF) survey began in 2009 as the latest wide-field sky-survey program to be conducted on the 1.2-meter Samuel Oschin telescope at Palomar Observatory. Though its main science program has been the discovery of high-energy extragalactic sources (such as supernovae), during its first five years PTF has collected nearly five million observations of over half a million unique solar system small bodies. This thesis begins to analyze this vast data set to address key population-level science topics, including: the detection rates of rare main-belt comets and small near-Earth asteroids, the spin and shape properties of asteroids as inferred from their lightcurves, the applicability of this visible light data to the interpretation of ultraviolet asteroid observations, and a comparison of the physical properties of main-belt and Jovian Trojan asteroids. Future sky-surveys would benefit from application of the analytical techniques presented herein, which include novel modeling methods and unique applications of machine-learning classification. The PTF asteroid small-body data produced in the course of this thesis work should remain a fertile source of solar system science and discovery for years to come.

Quantificação de metais (Al, Fe, Mn, Pb, Zn e Cu) nos sedimentos do sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba (Bahia - Brasil)

O sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba está inserido na região do Baixo Sul baiano (Bahia Brasil), costa nordeste brasileira, e conectam-se com o oceano através de três saídas principais, Morro de São Paulo, Boipeba e Barra dos Carvalhos. Informações relacionadas à presença de metais no sedimento são quase inexistentes para a região. Nestes estuários foram coletadas 40 amostras de sedimento, onde analisou-se a concentração de metais (Al, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn) através da extração com água-régia, segundo o protocolo do material de referência BCR-701 (RAURET et al., 2001). Baixas concentrações de metais foram registradas nas proximidades das saídas para o mar e no Canal de Garapuá e Rio Grande. Altas concentrações, porém praticamente dentro dos valores de referência na CONAMA 344/04, foram registradas no Rio Una, na maior parte do Rio Cairu, Rio das Almas, em quase todas as estações, no braço leste do Rio Cairu e na porção intermediária do Rio dos Patos. As concentrações dos metais (mg.kg1) apresentaram valores entre os seguintes intervalos, Al (3,57 x 104 a 3,19 x 102), Cu (1,02 x 102 a 0,35), Fe (4,33 x 104 a 2,05 x 102), Mn (1,44 x 103 a 2,73), Pb (6,67 x 101 a 2,66) e Zn (5,08 x 102 a 3,18). Através da análise estatística ACP (Análise dos Componentes Principais) e dos gráficos de correlação entre a granulometria do sedimento (areia, silte e argila) e os metais, observou-se maiores concentrações de metais com o aumento do percentual de silte e diminuição do percentual de areia. Também se identificou uma forte correlação entre a ocorrência do fósforo e a presença de metais. Acredita-se que a principal espécie química em questão seja o fosfato (PO43 ou P2O5) que é uma base dura, onde a ligação com os metais se dá pelo oxigênio, sendo o caráter iônico relevante. Não foi identificada uma correlação entre a presença de metais e a argila, fato atribuído ao baixo teor dessa granulometria para todas as amostras do estudo e a composição da argila desses estuários

Reestructuración financiera del sistema bancario español

A finales del año 2007 se produjeron una serie de acontecimientos que más tarde, y por efecto del contagio internacional, desembocaron en una de las crisis económico-financieras más determinantes que se recuerdan en España. El presente proyecto tiene como objetivo entender todo el proceso de reestructuración llevado a cabo en los últimos años. Para ello, recoge inicialmente el origen de la crisis económico-financiera, para más tarde hacer referencia a las principales medidas que se han tenido que llevar a cabo para modificar el sistema financiero. Además, explica la última reforma de las Cajas de Ahorro y fundaciones bancarias junto con los cambios que la misma ha generado en el Sistema Financiero y en la Obra Social. Por último, después de analizar lo sucedido años atrás, llega a una serie de conclusiones acerca de la situación actual y futura del nuevo mapa financiero Español.

Plasma loop and strapping field dynamics: reproducing solar eruptions in the laboratory

Coronal mass ejections (CMEs) are dramatic eruptions of large, plasma structures from the Sun. These eruptions are important because they can harm astronauts, damage electrical infrastructure, and cause auroras. A mysterious feature of these eruptions is that plasma-filled solar flux tubes first evolve slowly, but then suddenly erupt. One model, torus instability, predicts an explosive-like transition from slow expansion to fast acceleration, if the spatial decay of the ambient magnetic field exceeds a threshold.

We create arched, plasma filled, magnetic flux ropes similar to CMEs. Small, independently-powered auxiliary coils placed inside the vacuum chamber produce magnetic fields above the decay threshold that are strong enough to act on the plasma. When the strapping field is not too strong and not too weak, expansion force build up while the flux rope is in the strapping field region. When the flux rope moves to a critical height, the plasma accelerates quickly, corresponding to the observed slow-rise to fast-acceleration of most solar eruptions. This behavior is in agreement with the predictions of torus instability.

Historically, eruptions have been separated into gradual CMEs and impulsive CMEs, depending on the acceleration profile. Recent numerical studies question this separation. One study varies the strapping field profile to produce gradual eruptions and impulsive eruptions, while another study varies the temporal profile of the voltage applied to the flux tube footpoints to produce the two eruption types. Our experiment reproduced these different eruptions by changing the strapping field magnitude, and the temporal profile of the current trace. This suggests that the same physics underlies both types of CME and that the separation between impulsive and gradual classes of eruption is artificial.

Avaliação técnico-econômica da implementação de um sistema de cultivo de microalgas na usina termelétrica Barbosa Lima Sobrinho com vista à biofixação de CO2

Este estudo teve como finalidade levantar dados para uma avaliação das alternativas tecnológicas (cultivos de microalgas e reflorestamento) para a biofixação de CO2 da atmosfera próxima à usina termelétrica; tendo sido utilizada como referência a Usina Barbosa Lima Sobrinho. Já existe um projeto de avaliação do efeito do reflorestamento na fixação do CO2 nesta usina e, neste trabalho, foi avaliada a alternativa do cultivo de microalgas. Uma pesquisa inicial foi feita na literatura para verificar qual a espécie de microalga seria a mais adequada para ser utilizada no estudo, tendo sido a espécie Chlorella sp. a selecionada. Posteriormente os sistemas de cultivo de microalgas mais comumente empregados no mercado foram levantados e foi selecionado o cultivo em tanques abertos como referência para a modelagem do processo. Utilizando os dados da termelétrica e da literatura foi possível estimar a quantidade de CO2 que será retirada da atmosfera caso um sistema de cultivo seja efetivamente instalado na usina termelétrica. Uma análise econômica foi realizada para determinar a viabilidade do projeto. Os resultados indicam que a utilização deste tipo de tecnologia é promissora