The LIVE-L1 and LIVE-L3 experiments on melt behaviour in RPV lower head

Die Experimente LIVE-L1 und LIVE-L3 zum Schmelzenverhalten im unteren Plenum des RDB Der Ablauf eines hypothetischen Kernschmelzunfalls in einem Reaktordruckbehälter (RDB) eines Druckwasserreaktors (DWR) beinhaltet eine große Anzahl komplexer physikalischer und chemischer Phänomene. Um das Verständnis über mögliche Ablaufszenarien von Kernschmelzunfällen bezüglich Kernzerstörung zu verbessern, wurde im September 2002 das LACOMERA Projekt am Forschungszentrum Karlsruhe gestartet. Das Ziel des Projektes war die Untersuchung von komplexen Prozessen während der Schmelzenseebildung und Verlagerung im RDB, Schmelzenausbreitung in die Reaktorgrube und Kernschmelze-Betonwechselwirkung und -Kühlung. Das LACOMERA Projekt mit einer Laufzeit von 4 Jahren war Bestandteil des 5. Rahmenprogramms der EU und eröffnete Forschungseinrichtungen der EU Mitgliedsländer und deren angegliederten Staaten den Zugang zu vier Großversuchsanlagen QUENCH, LIVE, DISCO und COMET am Forschungszentrum Karlsruhe. Innerhalb des LIVE Versuchsprogramms wurden zwei Versuche (LIVE-L1 und LIVE-L2) des LACOMERA Projekts durchgeführt. Das Experiment LIVE-L1 ist Bestandteil dieses Berichts und wurde in Kooperation mit der Technischen Universität Sofia, Bulgarien und dem Kernkraftwerk Kozloduy NPP, Bulgarien geplant und durchgeführt. Das Hauptziel des LIVE Programms ist es, das Verhalten der Kernschmelze während der späten Phase der Kernzerstörung und –Verlagerung im RDB sowohl experimentell in großem 3-dimensionalen Maßstab und in begleitenden Einzeleffektuntersuchungen als auch analytisch mit CFD Codes zu untersuchen. Dadurch soll eine bessere Einschätzung der Bandbreite der verbleibenden Unsicherheiten unter dem Aspekt der Sicherheitsbewertung ermöglicht werden. Die Experimente LIVE-L1 und LIVE-L3 untersuchen das Verhalten eines Schmelzensees und einer Schmelzenkruste mit Luftzirkulation an der äußeren Behälterwand des RDB mit nachfolgender Außenflutung des unteren Plenums. Die Anfangs- und Randbedingungen in beiden Versuchen waren bis auf die Eingussposition der Schmelze in den Versuchsbehälter fast identisch. In LIVE-L1 wurde die Schmelze zentral und in LIVE-L3 am Rand in den Versuchsbehälter eingegossen. Die aus den Experimenten gewonnenen Informationen beinhal-ten Wärmestromverteilungen durch die Wand des RDB in transienten und stationären Versuchsphasen, Krustenwachstumsgeschwindigkeit und die Abhängigkeit der Krustenbildung von der Wärmestromverteilung. Detaillierte Nachuntersuchungen tragen außerdem zur Charakterisierung von Erstarrungsprozessen von nicht-eutektischen Schmelzen bei. Die experimentellen Ergebnisse sollen weiterhin zur Entwicklung von mechanistischen Modellen verwendet werden, die das Schmelzenseeverhalten im Kern beschreiben sollen und dann in Systemcodes zur Analyse von schweren Störfällen wie z.B. ASTEC implementiert werden sollen. Der vorliegende Bericht fasst die Ziele des LIVE Versuchsprogramms zusammen und präsentiert die wichtigen Ergebnisse der Experimente LIVE-L1 und LIVE-L3

Twisted duality of the CAR-Algebra

We give a complete proof of the twisted duality property M(q)'= Z M(q^\perp) Z* of the (self-dual) CAR-Algebra in any Fock representation. The proof is based on the natural Halmos decomposition of the (reference) Hilbert space when two suitable closed subspaces have been distinguished. We use modular theory and techniques developed by Kato concerning pairs of projections in some essential steps of the proof. As a byproduct of the proof we obtain an explicit and simple formula for the graph of the modular operator. This formula can be also applied to fermionic free nets, hence giving a formula of the modular operator for any double cone.Comment: 32 pages, Latex2e, to appear in Journal of Mathematical Physic

Deformations of quantum field theories on spacetimes with Killing vector fields

The recent construction and analysis of deformations of quantum field theories by warped convolutions is extended to a class of curved spacetimes. These spacetimes carry a family of wedge-like regions which share the essential causal properties of the Poincare transforms of the Rindler wedge in Minkowski space. In the setting of deformed quantum field theories, they play the role of typical localization regions of quantum fields and observables. As a concrete example of such a procedure, the deformation of the free Dirac field is studied.Comment: 35 pages, 3 figure

Declining resilience of ecosystem functions under biodiversity loss

The composition of species communities is changing rapidly through drivers such as habitat loss and climate change, with potentially serious consequences for the resilience of ecosystem functions on which humans depend. To assess such changes in resilience, we analyse trends in the frequency of species in Great Britain that provide key ecosystem functions-specifically decomposition, carbon sequestration, pollination, pest control and cultural values. For 4,424 species over four decades, there have been significant net declines among animal species that provide pollination, pest control and cultural values. Groups providing decomposition and carbon sequestration remain relatively stable, as fewer species are in decline and these are offset by large numbers of new arrivals into Great Britain. While there is general concern about degradation of a wide range of ecosystem functions, our results suggest actions should focus on particular functions for which there is evidence of substantial erosion of their resilience

An in vivo platform for identifying inhibitors of protein aggregation

Protein aggregation underlies an array of human diseases, yet only one small molecule therapeutic has been successfully developed to date. Here, we introduce an in vivo system, based on a β-lactamase tripartite fusion construct, capable of identifying aggregation-prone sequences in the periplasm of Escherichia coli and inhibitors that prevent their aberrant self-assembly. We demonstrate the power of the system using a range of proteins, from small unstructured peptides (islet amyloid polypeptide and amyloid β) to larger, folded immunoglobulin domains. Configured in a 48-well format, the split β-lactamase sensor readily differentiates between aggregation-prone and soluble sequences. Performing the assay in the presence of 109 compounds enabled a rank ordering of inhibition and revealed a new inhibitor of IAPP aggregation. This platform can be applied to both amyloidogenic and other aggregation-prone systems, independent of sequence or size, and can identify small molecules or other factors able to ameliorate or inhibit protein aggregation