The Application of Periodic Density Functional Theory to the Study of Uranyl-Containing Materials: Thermodynamic Properties and Stability

With the advent of increased computer capacities, improved computational resources, and easier access to large-scale computer facilities, the use of density functional theory methods has become nowadays a frequently used and highly successful approach for the research of solid-state materials. However, the study of solid materials containing heavy elements as lanthanide and actinide elements is very complex due to the large size of these atoms and the requirement of including relativistic effects. These features impose the availability of large computational resources and the use of high quality relativistic pseudopotentials for the description of the electrons localized in the inner shells of these atoms. The important case of the description of uranyl-containing materials and their properties has been faced recently. The study of these materials is very important in the energetic and environmental disciplines. Uranyl-containing materials are fundamental components of the paragenetic sequence of secondary phases that results from the weathering of uraninite ore deposits and are also prominent phases appearing from the alteration of the spent nuclear fuel. The development of a new norm-conserving relativistic pseudopotential for uranium, the use of energy density functionals specific for solids, and the inclusion of empirical dispersion corrections for describing the long-range interactions present in the structures of these materials have allowed the study of the properties of these materials with an unprecedented accuracy level. This feature is very relevant because these methods provide a safe, accurate, and cheap manner of obtaining these properties for uranium-containing materials which are highly radiotoxic, and their experimental studies demand a careful handling of the samples used. In this work, the results of recent applications of theoretical solid state methods based on density functional theory using plane waves and pseudopotentials to the determination of the thermodynamic properties and stability of uranyl-containing materials are reviewed. The knowledge of these thermodynamic properties is indispensable to model the dynamical behavior of nuclear materials under diverse geochemical conditions. The theoretical methods provide a profound understanding of the thermodynamic stability of these mineral phases and represent a powerful predictive tool to determine their thermodynamic properties

Theoretical Studies of the Structural, Mechanical and Raman Spectroscopic Properties of Uranyl-Containing Minerals

The incipient use of theoretical methods in the research of geomaterials reveals the great power of such methodology in the determination of the mineral properties. These methods provide a safe, accurate and cheap manner of obtaining these properties. Uranium-containing minerals are highly radiotoxic, and their experimental studies demand a careful handling of the samples used. However, theoretical methods are free of such inconveniences and may be used in the complete characterization of this type of minerals. Theoretical methods are not only a complement to the use of other experimental techniques but also a powerful predictive tool. The structural, mechanical and Raman spectroscopic properties of uranyl-containing materials, including rutherfordine soddyite, schoepite and uranophane-α, were studied by means of theoretical solid-state methods based on density functional theory using plane waves and pseudopotentials. A new norm-conserving relativistic pseudopotential for uranium atom developed in recent works was employed. These minerals are among the most important secondary phases arising from corrosion of spent nuclear fuel under the final geological disposal conditions. The computed crystal structures of these materials as well as the corresponding and X-ray powder patterns were found to be in excellent agreement with the experimental information. Therefore, the optimized structures of these minerals were employed to study the mechanical properties and stability of these minerals. These properties were obtained using the finite deformation technique. All these minerals were found to be mechanically stable since the corresponding Born stability conditions were satisfied. A large amount of relevant mechanical data were reported including bulk, Young and Shear moduli, Poisson ratios, ductility and hardness indices, anisotropy measures as well as longitudinal and transversal wave velocities. The large volume expansion and mechanical stress resulting from the corrosion of spent nuclear fuel during storage emphasize the great relevance of the mechanical information of the waste components. Finally, the computation of vibrational properties of these minerals is studied. The computed Raman spectra of these materials were found to be in good agreement with their experimental counterparts when they were available for comparison. These results demonstrate the power of the theoretical methods in the research of uranium-containing minerals

Topic Maps: Aplicación al modelado de tesauros

Trabajo de investigación 2º curso de Doctorado en Documentación. Curso 2003/2004El presente trabajo es un análisis del modelo Topic Maps con el objetivo de su aplicación al modelado de tesauros. Al no ser muchas las herramientas de autor desarrolladas y disponibles hasta el momento (al menos que no requieran conocimientos profundos de lenguajes de programación) la aplicación práctica final ha quedado limitada por estas circunstancias. En la primera parte se presenta el desarrollo histórico del modelo y su situación de desarrollo presente, pasando después, en la segunda parte a analizar los conceptos que lo componen y su sintaxis. Por último, se explica como se ha llevado a cabo el modelado de un “minitesauro” utilizando esta norma

Detección de las necesidades formativas referidas al ámbito de conocimiento del profesorado de educación secundaria en procesos de atención a la diversidad

Este artículo describe una investigación, de corte cuantitativo (cuestionario), que se llevó a cabo en la provincia de Jaén durante los años 2001-2004 con la finalidad de detectar qué tipo de necesidades formativas presentan los profesores de Educación Secundaria, así como analizar las percepciones, creencias y actitudes de este colectivo con respecto a la atención a la diversidad. En este trabajo vamos a centrarnos sólo en una parte de la investigación que consiste básicamente en averiguar, qué necesidades formativas referidas al ámbito del conocimiento, demanda el profesorado de Educación Secundaria en procesos de atención a la diversidad.This article describes as investigation type quantitative (questionnaire) that was carried out in the province of Jaén during the period 2001-2004. The purpose was to detect what types of formative needs the teachers of Secondary Education has, as well as to analyze the perceptions, beliefs and attitudes of this group with respect to the attention to the diversity. In this work we show only a part of the investigation, that consists basically to find out, what formative needs referred to the area of the knowledge, demand the teachers of Secondary Education in processes of attention to the diversity

Accesibilidad: Diseñar información electrónica para todos

Este trabajo hace una revisión de la noción accesibilidad a la información electrónica y de su implicación en su diseño. Tras desarrollar el significado de accesibilidad y partiendo del concepto de Diseño para todos se exponen a continuación las distintas discapacidades que dificultan el acceso del usuario, pasando a analizar después cuales son las barreras frecuentemente interpuestas por la propia información electrónica. Se indican cuales serían las soluciones que se están intentando dar para cada uno de los planos que integran estas barreras, los esfuerzos para promocionar la accesibilidad y la legislación existente en el momento actual. Finalmente tras unas reflexiones sobre el futuro de la accesibilidad, se incluye una selección de los recursos más importantes que pueden encontrase sobre el tema

Inserción social desde la escuela. De las políticas educativas a las prácticas de aula

La sociedad que emerge de los cambios más recientes, vinculados a los procesos migratorios, precisa de políticas sustentadas en planteamientos de reciprocidad y de entendimiento entre culturas que cohabitan. En el ámbito escolar, nos interesamos por aquellas propuestas que integran una convivencia transcultural en el currículo ordinario y en las vivencias de aula, atendiendo de este modo a la diversidad, mediante la participación e implicación de todos los agentes de la comunidad educativa

Characterization of secondary phases of spent nuclear fuel under final geological disposal conditions: theoretical and experimental studies|

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Analítica y Análisis instrumental. Fecha de lectura: 21-09-201

Influencia del empleo de cubiertas vegetales en viñedos en pendiente sobre el control de la erosión

En esta tesis se abordan las consecuencias del laboreo en el contexto de la necesidad de conservación del suelo, mediante el análisis de las variaciones en la humedad del suelo, la generación de escorrentía y sedimentos, los cambios en algunos parámetros físicos del suelo, así como la incidencia de los tratamientos en la producción de uva. Se propone el empleo de cubiertas vegetales (permanentes o siega en primavera) para la protección del suelo de los viñedos y se abordan las ventajas e inconvenientes de esta alternativa de manejo frente al laboreo tradicional a menos de 15-20 cm de profundidad. Las cubiertas demostraron su eficacia en el control de la escorrentía, sobre todo en el caso de las cubiertas permanentes cuando estuvieron completamente instaladas, con coberturas cercanas al 100%. Su capacidad protectora frente a la erosión también fue evidente. El laboreo tradicional puede llegar a tener una pérdida media de suelo de 5,9 t ha-1 año-1, una tasa que implica una pérdida de 0,06 t ha-1 año-1 de carbono orgánico. Las cubiertas pueden evitarlo con distintos niveles de eficacia, con reducciones de pérdida de suelo entre un 34% (vegetación espontánea) y un 93% (Brachypodium). Indicadores tales como la estabilidad de los agregados se duplicó en los suelos con cubiertas vegetales, también se observó un aumento de la infiltración del agua en el suelo lo que podría compensar el consumo en el periodo vegetativo. No obstante, a estas ventajas hay que contraponer una evidente merma en la producción en las zonas con cubiertas permanentes, que no ha existido en las cubiertas segadas de cebada y centeno. Los resultados de esta tesis pueden ayudar a tomar decisiones para conseguir un equilibrio entre la producción, la conservación de la capacidad agronómica del suelo y la calidad del producto final

Influencia del empleo de cubiertas vegetales en viñedos en pendiente sobre el control de la erosión

En esta tesis se abordan las consecuencias del laboreo en el contexto de la necesidad de conservación del suelo, mediante el análisis de las variaciones en la humedad del suelo, la generación de escorrentía y sedimentos, los cambios en algunos parámetros físicos del suelo, así como la incidencia de los tratamientos en la producción de uva. Se propone el empleo de cubiertas vegetales (permanentes o siega en primavera) para la protección del suelo de los viñedos y se abordan las ventajas e inconvenientes de esta alternativa de manejo frente al laboreo tradicional a menos de 15-20 cm de profundidad. Las cubiertas demostraron su eficacia en el control de la escorrentía, sobre todo en el caso de las cubiertas permanentes cuando estuvieron completamente instaladas, con coberturas cercanas al 100%. Su capacidad protectora frente a la erosión también fue evidente. El laboreo tradicional puede llegar a tener una pérdida media de suelo de 5,9 t ha-1 año-1, una tasa que implica una pérdida de 0,06 t ha-1 año-1 de carbono orgánico. Las cubiertas pueden evitarlo con distintos niveles de eficacia, con reducciones de pérdida de suelo entre un 34% (vegetación espontánea) y un 93% (Brachypodium). Indicadores tales como la estabilidad de los agregados se duplicó en los suelos con cubiertas vegetales, también se observó un aumento de la infiltración del agua en el suelo lo que podría compensar el consumo en el periodo vegetativo. No obstante, a estas ventajas hay que contraponer una evidente merma en la producción en las zonas con cubiertas permanentes, que no ha existido en las cubiertas segadas de cebada y centeno. Los resultados de esta tesis pueden ayudar a tomar decisiones para conseguir un equilibrio entre la producción, la conservación de la capacidad agronómica del suelo y la calidad del producto final

Influencia del empleo de cubiertas vegetales en viñedos en pendiente sobre el control de la erosión

En esta tesis se abordan las consecuencias del laboreo en el contexto de la necesidad de conservación del suelo, mediante el análisis de las variaciones en la humedad del suelo, la generación de escorrentía y sedimentos, los cambios en algunos parámetros físicos del suelo, así como la incidencia de los tratamientos en la producción de uva. Se propone el empleo de cubiertas vegetales (permanentes o siega en primavera) para la protección del suelo de los viñedos y se abordan las ventajas e inconvenientes de esta alternativa de manejo frente al laboreo tradicional a menos de 15-20 cm de profundidad. Las cubiertas demostraron su eficacia en el control de la escorrentía, sobre todo en el caso de las cubiertas permanentes cuando estuvieron completamente instaladas, con coberturas cercanas al 100%. Su capacidad protectora frente a la erosión también fue evidente. El laboreo tradicional puede llegar a tener una pérdida media de suelo de 5,9 t ha-1 año-1, una tasa que implica una pérdida de 0,06 t ha-1 año-1 de carbono orgánico. Las cubiertas pueden evitarlo con distintos niveles de eficacia, con reducciones de pérdida de suelo entre un 34% (vegetación espontánea) y un 93% (Brachypodium). Indicadores tales como la estabilidad de los agregados se duplicó en los suelos con cubiertas vegetales, también se observó un aumento de la infiltración del agua en el suelo lo que podría compensar el consumo en el periodo vegetativo. No obstante, a estas ventajas hay que contraponer una evidente merma en la producción en las zonas con cubiertas permanentes, que no ha existido en las cubiertas segadas de cebada y centeno. Los resultados de esta tesis pueden ayudar a tomar decisiones para conseguir un equilibrio entre la producción, la conservación de la capacidad agronómica del suelo y la calidad del producto final