Turbulence: mechanics and structure of anomalous scaling

International audienceAs the finite correlation time of a force driving turbulence is taken into account, a new, dimensionless parameter occurs in the theory of turbulence. This new parameter is responsible for two different mechanisms of formation of anomalous spectra. The first mechanism is related to the change of a governing parameter, which defines the spectrum of turbulent fluctuation. The second mechanism is associated with spontaneous formation of characteristic scales that differ parametrically from the scale of the external force. The last mechanism can explain the intermittent structure of turbulent flows. The appropriate discrete set of the possible characteristic scales and anomalous spectra has been calculated. The results give a new insight into the concept of universality: there is a set of universal power laws, although occurrence in the spectrum segments described by one or another power law from this set depends on the dimensionless parameter mentioned above. It is noted that for the broad class of geophysical flows, the new dimensionless parameter is connected with the so-called degree of turbulence, which guarantees that the smallness of this parameter, as the degree of turbulence is usually small enough. That explains the important role of the Kolmogorov spectrum in geophysical applications

Theory of high harmonic generation in relativistic laser interaction with overdense plasma

High harmonic generation due to the interaction of a short ultra relativistic laser pulse with overdense plasma is studied analytically and numerically. On the basis of the ultra relativistic similarity theory we show that the high harmonic spectrum is universal, i.e. it does not depend on the interaction details. The spectrum includes the power law part $I_n\propto n^{-8/3}$ for $n<\sqrt{8\alpha}\gamma_{\max}^3$, followed by exponential decay. Here $\gamma_{\max}$ is the largest relativistic $\gamma$-factor of the plasma surface and $\alpha$ is the second derivative of the surface velocity at this moment. The high harmonic cutoff at $\propto \gamma_{\max}^3$ is parametrically larger than the $4 \gamma_{\max}^2$ predicted by the ``oscillating mirror'' model based on the Doppler effect. The cornerstone of our theory is the new physical phenomenon: spikes in the relativistic $\gamma$-factor of the plasma surface. These spikes define the high harmonic spectrum and lead to attosecond pulses in the reflected radiation.Comment: 12 pages, 9 figure

Some aspects of teaching medical informatics at medical universities

В статті розглядаються питання сучасного викладання медичної інформатики студентам медичних університетів. В роботі описано основну мету дисципліни, пропонуються шляхи вдосконалення її. Актуальність даної тематики підтверджує те, що наукові методи та інструментальні засоби все більш широко проникають в будь-які галузі життєдіяльності людини, і медицина не є виключенням, Саме це надає медичній інформатиці характер міждисциплінарної галузі, яка набуває все більш важливе загальнонаукове і загальноосвітнє значення. Розкрито важливе питання забезпечення формування у сучасного лікаря цілісного системного наукового світогляду на проблеми інформатизації охорони здоров'я. Дана стаття буде цікава викладачам закладів вищої медичної освіти.The article discusses the issues of up-to-date teaching medical informatics to students of medical universities. The paper describes the main goal of the discipline, suggests ways to improve it. The relevance of this topic lies in the fact that scientific methods and tools are increasingly penetrating into any branch of human life, and medicine is not an exception. That is why Medical Informatics belongs to interdisciplinary field, and acquires important scientific and educational value. Authors disclosed the important issue of the formation of a holistic and scientific worldview in modern doctors on the problems of health care informatization. This article would be interesting to teachers of higher educational institutions of a medical profile

РАК РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ У ЖЕНЩИН ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

The aim of the study was to assess the incidence and mortality rates of female reproductive system cancer in the Far Eastern Federal District over the last ten years (2008–2017).Material and Methods. In our study we used statistical reports on the female reproductive system cancer incidence and mortality rates and 10-year follow-up data.Results. In 2017, 25155 new cases of female reproductive system cancer were diagnosed in the Far Eastern Federal District (26.6 % higher than in 2008). A total of 128776 patients (2.1 % of the population of the region) were followed up. Over the study period, there has been increase in the number of patients with stage I–II breast cancer (+4.8 %), cervical cancer (+6.3 %), uterine body (+3.9 %) and ovarian cancer (+5.7 %), with simultaneous reduction in the number of patients with advanced stages, except ovarian cancer (+5.0 %). For the past 10 years, cancer incidence rates have been steadily increasing, while cancer mortality rates have been decreasing with the exception of cervical cancer (+13.7 %). Morphological confirmation of the diagnosis (over 90 %) exceeded the national average ones. The number of patients followed-up for 5 or more years appeared to be lower than the average values in Russia; however the 1-year mortality rates after diagnosis improved. Ovarian cancer remains the most deadly of the gynecological cancers (22.9–27.9 %).Conclusion. Over the last ten years in the Far Eastern Federal District, in contrast to the overall decline in the mortality rates, there has been a steady increase in the incidence rates of female reproductive system cancer, except for cervical cancer. Целью исследования явилась научная оценка основных показателей заболеваемости и смертности населения от рака женских репродуктивных органов в Дальневосточном федеральном округе за 2008–17 гг.Материал и методы. В процессе работы использованы показатели заболеваемости и смертности, отчетные формы статистического учета онкологических больных и регламентирующие документы вышестоящих организаций, информация о десятилетних наблюдениях за динамикой изменений цифровых показателей исследуемой патологии.Результаты. Приведены основные показатели заболеваемости и смертности больных раком женских репродуктивных органов в Дальневосточном федеральном округе, где в 2017 г. зарегистрировано 25 155 новых случаев злокачественных новообразований, что на 26,6 % больше, чем десять лет назад (2008 г. – 19 846). Под диспансерным наблюдением находились 128 776 пациенток, т.е. 2,1 % населения региона. За исследуемый период времени возросло количество больных с I–II стадиями заболевания при раке молочных желез (+4,8 %), шейки матки (+6,3 %), тела матки (+3,9 %) и раке яичников (+5,7 %) с одновременным снижением числа пациенток с запущенными формами, кроме рака яичников (+5,0 %) за счёт его уменьшения при выявлении III стадии болезни. За последние 10 лет заболеваемость постоянно увеличивалась, а смертность снижалась за исключением рака шейки матки (+13,7 %). Процент активно выявленных больных вырос при всех локализациях опухолей, так же как и индекс накопления контингентов больных на конец года. Морфологическое подтверждение диагноза (свыше 90 %) превысило среднереспубликанские показатели. Удельный вес больных, состоящих на учете 5 и более лет, оказался ниже среднероссийских значений, но улучшились показатели смертности на первом году с момента установления диагноза. Среди всех локализаций репродуктивных органов остается высоким уровень запущенности при раке яичников (22,9–27,9 %).Выводы. На фоне возрастающего общего числа больных со злокачественными новообразованиями на территории Дальневосточного федерального округа в начале XXI века отмечается постоянное увеличение заболеваемости и снижение смертности (кроме рака шейки матки) при раке органов женской репродуктивной системы.

The Bubble regime of laser-plasma acceleration: monoenergetic electrons and the scalability

The Bubble regime of electron acceleration in ultra-relativistic laser plasma is considered. It has been shown that the bubble can produce ultra-short dense bunches of electrons with quasi-monoenergetic energy spectra. The first experiment in this regime done at LOA has confirmed the peaked electron spectrum (J. Faure, et al., {\it submitted}, 2004). The generated electron bunch may have density an order of magnitude higher than that of the background plasma. The bubble is able to guide the laser pulse over many Rayleigh lengths, thus no preformed plasma channel is needed for high-energy particle acceleration in the bubble regime. In the present work we discuss a simple analytical model for the bubble fields as well as the scaling laws.Comment: accepted for publication in Plasma Physics and Controlled Fusion, 200

Эволюция системы экологических налогов, сборов и платежей в Российской Федерации

The article presents an analysis of the development of the system of taxes and fees on natural resources in the Russian Federation from 1991 to 2017. The authors note that within the period under review, the system of natural resource taxation has undergone significant changes related to the political and economic transformational processes in the Russian Federation. The last few years of modernization of the domestic economy have required a review of the attitude towards rental income, nature management and the environment as a whole. The last fact is confirmed by the fact that the current year is declared the year of ecology in our country. The aim of the study is to summarize information on the structural elements of the system of environmental taxes, fees and payments in the Russian Federation. The main focus of the authors’ attention is directed to mechanisms for regulating the consumption of natural resources by both natural and legal persons, as well as the need to restore natural potential after consumption within the framework of financial and production activities of economic entities in the Russian Federation. The main analytical materials of the study were the Russian legal framework and accompanying regulatory by-laws in the field of taxation, official explanations of the relevant authorities, accompanying analytical and statistical materials, publications of scientific and periodicals. In order to increase the objectivity of the conclusions, the following methods were used: the method of scientific abstraction, analysis, synthesis, comparison, modeling, grouping of data. In addition, an analysis of the scientific literature, the legal framework was applied. The result of the study was the identification of two basic categories of payments. Environmental taxes (mineral extraction tax, water tax, land tax, transport tax) and environmental charges (collection for use of wildlife and aquatic biological resources. One-time and regular payments for use and collection for participation in a tender (auction) for the use of subsoil, payment for the use of a water body, payment for the negative impact on the environment, recycling environmental charges, payments of the Citizens-legal nature: the rent for the use of forests, for the use of land). The mechanisms of their collection are presented in details. Based on the results of the study, the authors recommend clarifying and simplifying the mechanisms of legislative regulation of the whole set of natural resources payments and proposing the creation of a transparent and understandable management and control system for the careful exploitation of the ecological potential of the territories of the Russian Federation. An analysis of the current system of taxes and the corresponding system of payments made it possible to conclude that at the legislative level there is no single line on the regulation of nature-resource payments. Such randomness, according to the authors, is difficult to explain, since there is no reason why this or that form of tax, collection, civil-legal payment is not argued anywhere. It is noted that the exact concept of environmental tax is absent in the legislation of the Russian Federation, but this terminological phrase is used unofficially to designate some payment obligations. В статье представлен анализ развития системы налогов и сборов на природные ресурсы в Российской Федерации с 1991 по 2017 гг. Авторы отмечают, что в рамках рассматриваемого периода времени система природоресурсного налогообложения претерпела значительные изменения, связанные с политическими и экономическими трансформационными процессами в Российской Федерации. Последние несколько лет модернизационных преобразований отечественной экономики потребовали пересмотра отношения к рентным доходам, природопользованию и окружающей среде в целом. Последний факт подтверждается и тем, что текущий год объявлен годом экологии в нашей стране. Целью исследования является обобщение информации о структурных элементах системы экологических налогов, сборов и платежей в Российской Федерации. Основной фокус внимания авторов направлен на механизмы регулирования потребления природных ресурсов как физическими, так и юридическими лицами, а также на необходимость восстановления природного потенциала после его потребления в рамках финансово-производственной деятельности хозяйствующих субъектов в РФ. Основными аналитическими материалами исследования стали российская правовая база и сопутствующие нормативные подзаконные акты в области налогообложения, официальные разъяснения профильных органов власти, сопутствующие аналитические и статистические материалы, публикации научной и периодической печати. В целях повышения объективности выводов применялись следующие методы: метод научной абстракции, анализа, синтеза, сравнения, моделирования, группировки данных. Помимо этого, применялся анализ научной литературы, нормативно-правовой базы. Результатом исследования стало выявление двух базовых категорий платежей: экологические налоги (налог на добычу полезных ископаемых; водный налог; земельный налог; транспортный налог) и экологические сборы (сбор за пользование объектами животного мира и водными биологическими ресурсами; разовые и регулярные платежи за пользование и сбор за участие в конкурсе (аукционе) на пользование недрами; плата за пользование водным объектом; плата за негативное воздействие на окружающую природную среду; утилизационный экологический сбор; платежи гражданско-правового характера: арендная плата за пользование лесами; за пользование земельными участками). Отдельно детально представлены механизмы их взимания. По итогам исследования авторами рекомендуется проведение уточнения и упрощения механизмов законодательного регулирования всей совокупности природоресурсных платежей, а также предлагается создание прозрачной и понятной системы управления и контроля в целях бережной эксплуатации экологического потенциала территорий Российской Федерации. Анализ действующей системы налогов и соответствующей системы платежей позволил сделать вывод о том, что на законодательном уровне отсутствует единая линия по регулированию природоресурсных платежей. Подобная хаотичность, по мнению авторов, сложно объяснима, так как законодательно нигде не аргументирована та или иная форма налога, сбора, гражданско-правового платежа. Отмечается, что точное понятие экологического налога отсутствует в законодательстве РФ, но это терминологическое словосочетание используют неофициально для обозначения некоторых платёжных обязательств.

One-dimensional steady-state structures at relativistic interaction of laser radiation with overdense plasma for finite electron temperature

One-dimensional steady-state plasma-field structures in overdense plasma are studied assuming that the electron temperature is uniform over plasma bulk and the ions are stationary. It is shown that there may exist solutions for electron distributions with cavitation regions in plasma under the action of ponderomotive forceComment: 6 pages, 4 figure

Получение микрочастиц из биодеградируемых природных и синтетических полимеров для применения их в области регенеративной медицины

We have studied methods for preparing biodegradable microparticles for regenerative medicine based on chitosan, polylactic acid, collagen and gelatin. The main methods of forming particles become emulsification, coacervation and gelation. These methods can achieve the necessary parameters of the product such as size, porosity and shape by varying process parameters such as temperature, stirring speed and the concentration of solutions. For drying the microparticles vacuum freeze drying was used, which allows to maintain the spherical shape of the particles after drying. The resulting microparticles were examined and photographed using a scanning electron microscope. To determine the cytotoxicity of the microparticles their cell growth and attachment were studied in vitro.Исследованы способы получения биодеградируемых микрочастиц на основе хитозана, полимолочной кислоты и желатина. Дополнительно были получены образцы микрочастиц желатина и полимолочной кислоты, покрытые коллагеном. Для сушки микрочастиц была использована лиофильная сушилка. Полученные микрочастицы были исследованы in vitro на прикрепление и рост клеток

Construction of nutrient media for L-form brucella

Dry nutrient media on the basis of hepatic infusion and Siberian roach hydrolyzate are constructed. Experimental data demonstrate that these media possess high sensitivity, completely inhibit growth of S-form Brucella, do not require рН adjustment, filtration and autoclaving. They can be used for isolation, cultivation and accumulation of L-form Brucella for bacteriological diagnostics of brucellosis. As these media are accessible for transportation, they are applicable for stationary and field conditions