Fission modes of mercury isotopes

Background: Recent experiments on beta-delayed fission in the mercury-lead region and the discovery of asym- metric fission in 180 Hg [1] have stimulated theoretical interest in the mechanism of fission in heavy nuclei. Purpose: We study fission modes and fusion valleys in 180 Hg and 198 Hg to reveal the role of shell effects in pre-scission region and explain the experimentally observed fragment mass asymmetry and its variation with A. Methods: We use the self-consistent nuclear density functional theory employing Skyrme and Gogny energy density functionals. Results: The potential energy surfaces in multi-dimensional space of collective coordinates, including elongation, triaxiality, reflection-asymmetry, and necking, are calculated for 180 Hg and 198 Hg. The asymmetric fission valleys - well separated from fusion valleys associated with nearly spherical fragments - are found in in both cases. The density distributions at scission configurations are studied and related to the experimentally observed mass splits. Conclusions: The energy density functionals SkM\ast and D1S give a very consistent description of the fission process in 180 Hg and 198 Hg. We predict a transition from asymmetric fission in 180 Hg towards more symmetric distribution of fission fragments in 198 Hg. For 180 Hg, both models yield 100 Ru/80 Kr as the most probable split. For 198 Hg, the most likely split is 108 Ru/90 Kr in HFB-D1S and 110 Ru/88 Kr in HFB-SkM\ast.Comment: 6 pages, 5 figures, to be published in Physical Review

Erweiterte virtuelle Umgebungen zur interaktiven, immersiven Verwendung von Funktionsmodellen

Dem Erkennen und Verstehen von komplexen Produktabhängigkeiten u. a. durch Visualisierung, auch über die klassischen Domänengrenzen hinweg, kommt eine zentrale Bedeutung, insbesondere während den frühen Konstruktionsphasen, zu. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe Funktionsmodelle in virtuelle Umgebungen übertragen und interaktiv genutzt werden können. Dies fördert das interdisziplinäre Gesamtverständnis und unterstützt eine frühzeitige Qualitätskontrolle

Raskauden, synnytyksen ja äitiyden suuntametaforat Johanna Venhon runoteoksissa Ilman karttaa ja Yhtä juhlaa

Pro gradu -tutkielmani kiinnittyy feministiseen runoudentutkimukseen. Tutkimuskohteinani ovat Johanna Venhon (s. 1971) runoteokset Ilman karttaa (2000) ja Yhtä juhlaa (2006). Tutkimuskysymyksenäni on, miten Venhon runoteosten metaforat merkityksellistävät naisten kokemusta kulttuurisesti, sosiaalisesti ja tekstuaalisesti tuotetusta ruumiillisuudesta, raskaudesta, synnytyksestä sekä äitiydestä. Lähtökohtanani on tarkastella runojen metaforia kielessä toimivien ja sukupuoleen kiinnittyvien ajattelullisten rakenteiden kuvaajina. Tutkielman teoreettisena viitekehyksenä toimivat George Lakoffin, Mark Johnsonin ja Mark Turnerin näkemykset kognitiivisesta metaforateoriasta sekä Marjut Kähkösen teoriasta tekemät feministiset tulkinnat. Keskityn tilaan liittyviin orientoiviin eli suuntametaforiin (”orientational metaphors”). Tutkielma pitää sisällään Säiliö-skeemaan ja käsitemetaforaan Ruumis On Säiliö liittyviä runoanalyysejä ja -tulkintoja, jotka jättävät metaforiin liittyvän monitulkintaisuuden elämään. Äitiy-den tilan kysymyksiä avaan käyttämällä myös ylhäällä – alhaalla sekä edessä – takana -polaarisuuteen liittyviä käsitemetaforapareja kuten Äitiys On Matka, Alhaalla On Huonommin, Jokapäiväinen/Arki On Alhaalla, Ylhäällä On Paremmin, Edessä On Tulevaisuus ja Mennyt On Takana. Naisen ruumiin säiliömäisyys ja yhteys luontoon korostuvat Venhon metaforissa. Runoista voidaan lukea pyrkimys naisen ja luonnon keskinäisen suhteen muuttamiseen. Vesi ja nestemäisyys korostavat naisruumiiseen ja äitiyteen kytkeytyvien metaforien kautta käsitteiden ja kokemusten liikettä ja muuttuvuutta sekä samalla naisruumiin muutosta raskauden ja äitiyden myötä. Naisen ruumiillisuus ja äitiys on runoissa luonteeltaan ambivalenttia: yhtä aikaa mahdollistavaa ja rajoittavaa. Äitiyttä ei kuvata pullantuoksuisena ihanteena vaan arkinen todentuntuisuus korostuu. Koti kuvataan sekä luovuutta rajoittavana että onnen paikkana. Fyysisen tilan avaaminen liittyy kokoelmassa henkisen tilan avaamiseen, äidin tilan laajentamiseen ja kirjoittamisen mahdollistumiseen. Metaforat antavat naiselle aktiivisen toimijan ja valitsijan roolin, mitä tulee raskaudesta, synnyttämisestä ja äitiydestä päättämiseen. Nainen on äitinä selviytyjä ja äitiyden ja arjen kuvaston muokkaaja. Vaikka kognitiivinen metaforateoria korostaa yksisuuntaisuutta merkityksen muodostumisessa, ei mielestäni voida silti kieltää jonkinasteista vuorovaikutusta lähde- ja kohdekäsitteen välillä. Tämä yhdessä runojen monitulkintaisuuden ja ironian kanssa luo naisruumiista, naisesta ja äidistä moninaisen ja liikkuvan kuvan. Venhon teosten metaforat merkityksellistävät monitasoisesti naisten kokemusta kulttuurisesti, sosiaalisesti ja tekstuaalisesti tuotetusta naiseudesta, äitiydestä ja ruumiillisuudesta ja samalla kyseenalaistavat ja laajentavat kuvaa naisen ruumiista raskauteen, synnytykseen ja äitiyteen liittyen.Siirretty Doriast

Spontaneous fission modes and lifetimes of super-heavy elements in the nuclear density functional theory

Lifetimes of super-heavy (SH) nuclei are primarily governed by alpha decay and spontaneous fission (SF). Here we study the competing decay modes of even-even SH isotopes with 108 <= Z <= 126 and 148 <= N <= 188 using the state-of-the-art self-consistent nuclear density functional theory framework capable of describing the competition between nuclear attraction and electrostatic repulsion. The collective mass tensor of the fissioning superfluid nucleus is computed by means of the cranking approximation to the adiabatic time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov approach. Along the path to fission, our calculations allow for the simultaneous breaking of axial and space inversion symmetries; this may result in lowering SF lifetimes by more than seven orders of magnitude in some cases. We predict two competing SF modes: reflection-symmetric and reflection-asymmetric.The shortest-lived SH isotopes decay by SF; they are expected to lie in a narrow corridor formed by $^{280}$Hs, $^{284}$Fl, and $^{284}_{118}$Uuo that separates the regions of SH nuclei synthesized in "cold fusion" and "hot fusion" reactions. The region of long-lived SH nuclei is expected to be centered on $^{294}$Ds with a total half-life of ?1.5 days.Comment: 6 pages, 4 figure

Erweiterte virtuelle Umgebungen zur interaktiven, immersiven Verwendung von Funktionsmodellen

Dem Erkennen und Verstehen von komplexen Produktabhängigkeiten u. a. durch Visualisierung, auch über die klassischen Domänengrenzen hinweg, kommt eine zentrale Bedeutung, insbesondere während den frühen Konstruktionsphasen, zu. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe Funktionsmodelle in virtuelle Umgebungen übertragen und interaktiv genutzt werden können. Dies fördert das interdisziplinäre Gesamtverständnis und unterstützt eine frühzeitige Qualitätskontrolle

Mechanismen von glomerulärem Zelltod, Entzündung und Fibrose bei der Adriamycin-induzierten Glomerulosklerose in der Maus

Die Anzahl an Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen nimmt stetig zu und damit die gesundheitliche und ökonomische Relevanz. Die fokal segmentale Glomerulosklerose (FSGS) stellt eine häufige glomeruläre Ursache einer chronischen Nierenerkrankung dar. Sie ist durch histologische Veränderungen des Glomerulus gekennzeichnet, zu denen eine progrediente Vernarbung, entzündliche Veränderungen und der Verlust von podozytären Fußfortsätzen zählen. Dadurch kommt es zu einer Beeinträchtigung der glomerulären Filtrationsbarriere und zu fortschreitender Proteinurie im nephrotischen Bereich, was in späten Stadien zu einer terminalen Niereninsuffizienz führt. Hinsichtlich der Entstehung der FSGS gibt es unterschiedliche Erklärungsansätze, die zum einen einen podozytären Schaden durch genetische Veränderungen in kritischen podozytären Genen und durch bislang nicht definierte zirkulierende Mediatoren am Beginn der Erkrankungskaskade sehen, zum anderen die Aktivität weiterer glomerulärer Zellen wie Mesangialzellen, glomerulärer Endothelzellen und Parietalzellen beinhalten. Ein möglicher zirkulierender Mediator ist das Zytokin Tumornekrosefaktor (TNF), welches renal proinflammatorisch und proapoptisch wirkt. Zur besseren Charakterisierung der molekularen und zellbiologischen Mechanismen der FSGS wurden in der vorliegenden Arbeit die vier glomerulären Zelltypen in Einzelzellkulturen mit Adriamycin (ADR) stimuliert, das im Mausmodell ein histopathologisches Bild induziert, welches mit der humanen FSGS vergleichbar ist. Mittels Proliferations-Assay wurde der Anteil vitaler Zellen nach Stimulation mit ADR gemessen. Zusätzlich wurde durch Hinzugabe von Zelltod-Inhibitoren der Anteil ablaufender Apoptose und Nekroptose am ADR-induzierten Zelltod charakterisiert. Es zeigte sich, dass vor allem in Mesangialzellen und glomerulären Endothelzellen, in geringem Maße auch in Parietalzellen durch ADR Zelltod induziert wird. Ein Teil des ADR-induzierten Zelltodes in Mesangialzellen und glomerulären Endothelzellen lässt sich der Apoptose zuschreiben, ein weiterer Teil der Nekroptose. Korrelierend hierzu wurde auf mRNA-Ebene die Expression von den an der Nekroptose-Kaskade beteiligten Mediatoren RIPK1, RIPK3 und MLKL in Mesangialzellen und glomerulären Endothelzellen nach ADR-Exposition induziert. Zusätzlich konnte ein Teil des in glomerulären Endothelzellen ablaufenden ADR-induzierten Zelltodes durch TNF-Blockade inhibiert werden, was auf einen TNF-vermittelten Anteil des ADR-induzierten Zelltods in diesen Zellen hinweist. Podozyten dagegen blieben durch ADR-Stimulation in ihrer Vitalität unbeeinflusst. Weiter wurde in dieser Arbeit untersucht, in welchen glomerulären Zellen ADR die Expression und Sekretion des proinflammatorischen Zytokins TNF und der proinflammatorischen Chemokine CCL2 und CCL5 induziert, die zurückliegend als Mediatoren der ADR-induzierten Glomerulosklerose beschrieben wurden. Die Expression wurde auf mRNA-Ebene mithilfe quantitativer Real-Time PCR untersucht. Zur Bestimmung der Sekretion der einzelnen Mediatoren wurden Enzyme-Linked-Immunosorbent-Assays (ELISA) -Untersuchungen verwendet. Nach ADR-Exposition wurde in Mesangialzellen die Expression und Sekretion von TNF und CCL2 induziert. Auch glomeruläre Endothelzellen zeigten eine vermehrte Expression und Sekretion von CCL2. Sowohl Podozyten als auch Parietalzellen exprimierten diese proinflammatorischen Marker nach ADR-Exposition nicht. Eine CCL5-Sekretion konnte nicht durch ADR, jedoch durch TNF in allen vier glomerulären Zelltypen induziert werden. Schließlich wurden Mechanismen der glomerulären Vernarbung durch die Expressionsanalyse von profibrotischen Markern (Pro-Kollagen 1 und 4, Fibronektin, Laminin) in den vier glomerulären Zelltypen nach ADR-Exposition untersucht. Auch hier fand sich besonders in Mesangialzellen eine deutlich gesteigerte Expression dieser Marker. In glomerulären Endothelzellen wurde besonders Fibronektin und Laminin auf mRNA-Ebene induziert, während Parietalzellen und Podozyten vermehrt Laminin exprimierten. In Mesangialzellen wurden nach ADR-Stimulation bei vergleichbarer Expression der Matrixmetalloproteinasen MMP2 und MMP9 deren Inhibitoren TIMP-1 und -2 vermehrt exprimiert. In Podozyten und Parietalzellen wurde durch TNF dagegen die Expression von MMP9 induziert. Zusammenfassend zeigen die erarbeiteten Daten, dass ADR besonders auf Mesangialzellen und glomeruläre Endothelzellen eine direkt zytotoxische Wirkung hat und unter anderem Formen des regulierten Zelltods wie Apoptose und Nekroptose induziert. Zudem löst ADR-Exposition die Expression und Sekretion proinflammatorischer Zyto- und Chemokine wie TNF und CCL2 aus. Diese wiederum können parakrin möglicherweise eine sekundäre Schädigung der Podozyten durch vermehrte glomeruläre Inflammation hervorrufen. Schließlich scheint ADR vor allem in exponierten Mesangialzellen und glomerulären Endothelzellen direkt eine vermehrte Expression extrazellulärer Matrixmoleküle zu induzieren. Somit könnten die Inhibition ADR-induzierter Zelltodformen, die Produktionshemmung proinflammatorischer Zyto- und Chemokine oder die Blockierung extrazellulärer Matrixbildung besonders in Mesangialzellen und glomerulären Endothelzellen mögliche therapeutische Strategien in der Behandlung der FSGS darstellen.The number of patients suffering from chronic kidney disease (CKD) continues to rise. Focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) is a common glomerular cause for CKD. Its histopathological features include a focal and segmental sclerosis of the glomerulus, a progressive glomerular inflammation and the loss of podocyte foot processes. This podocyte injury leads to leakage of the glomerular filtration barrier, resulting in nephrotic range proteinuria and subsequently end-stage kidney disease. Podocyte damage might be caused by genetic alterations in critical podocyte genes, yet unknown circulating permeability factors and inflammatory mediators like the cytokine tumor necrosis factor (TNF) cytokine. The involvement of other glomerular cells in the pathophysiology of FSGS, such as mesangial cells, glomerular endothelial cells and parietal cells, is increasingly recognized. To further characterize molecular and cellular mechanisms that lead to FSGS, the current experiments focused on adriamycin (ADR)-induced responses in cultured glomerular cells. ADR-nephropathy is a well-established experimental model of FSGS in rodents with similar histopathological changes as seen in human FSGS. To determine the number of vital cells after exposure to ADR, a proliferation assay was used. ADR induced cell death particularly in mesangial cells and glomerular endothelial cells, and to a lesser extent in parietal endothelial cells. To further characterize the type of cell death, inhibitors of apoptosis and necroptosis were added. It was shown that ADR induced both apoptosis and necroptosis in mesangial cells and glomerular endothelial cells. This was paralleled by increased mRNA expression of the necroptosis-associated mediators RIPK1, RIPK3 and MLKL in these cells. ADR-induced cell death in glomerular endothelial cells was partly TNF-dependent, as it could be reduced by TNF-blockade. ADR exposure did not induce significant cell death in cultured podocytes. ADR-induced expression of proinflammatory mediators like TNF and the inflammatory chemokines CCL2 and CCL5 was analyzed by real-time PCR and enzyme-linked immunosorbent assays were used. ADR led to increased expression and secretion of TNF and CCL2 in mesangial cells, and increased expression and secretion of CCL2 in glomerular endothelial cells. Furthermore, TNF induced CCL5-secretion in all four glomerular cell types in vitro. Following exposure to ADR, mesangial cells expressed profibrotic markers such as pro-collagen 1 and 4, fibronectin and laminin. Glomerular endothelial cells induced expression of fibronectin and laminin, and podocytes and parietal endothelial cells showed an increased expression of laminin upon stimulation with ADR. In summary, these results demonstrate a direct cytotoxic effect of ADR on mesangial and glomerular endothelial cells as well as the induced secretion of proinflammatory cytokines and chemokines following ADR exposure in these cells. This might lead to secondary podocyte damage via paracrine cross-talk between glomerular cells. Moreover, ADR exposure directly induced the expression of extracellular matrix molecules, particularly in mesangial and glomerular endothelial cells. Thus, targeting cell death as well as the production of proinflammatory mediators and extracellular matrix molecules, specifically in mesangial and glomerular endothelial cells, emerge as potential therapeutic strategies of FSGS in the future

Fission of heavy Λ\Lambda hypernuclei with the Skyrme-Hartree-Fock approach

Fission-related phenomena of heavy $\Lambda$ hypernuclei are discussed with the constraint Skyrme-Hartree-Fock+BCS (SHF+BCS) method, in which a similar Skyrme-type interaction is employed also for the interaction between a $\Lambda$ particle and a nucleon. Assuming that the $\Lambda$ particle adiabatically follows the fission motion, we discuss the fission barrier height of $^{239}_{\Lambda}$U. We find that the fission barrier height increases slightly when the $\Lambda$ particle occupies the lowest level. In this case, the $\Lambda$ particle is always attached to the heavier fission fragment. This indicates that one may produce heavy neutron-rich $\Lambda$ hypernuclei through fission, whose weak decay is helpful for the nuclear transmutation of long-lived fission products. We also discuss cases where the $\Lambda$ particle occupies a higher single-particle level.Comment: 20 pages, 18 figures, to be submitted to Nucl. Phys.

Razvoj računalnog upravljačkog sustava za višedjelni fluorescentni detektor

A new control system for fluorescence and EXAFS studies has been developed consisting of germanium detectors and digital signal processor electronics. Using a standard PC and a new software package leads to a high flexibility regarding application, user interface and use of different synchrotron facilities. The new system achieves spectra with considerably higher quality when compared to a traditional system for fluorescence and EXAFS studies. This allows the investigation of thin films and diluted systems as shown by experiments on a W/Nb multilayer system and on FeS2 doped with Zn.Razvili smo upravljački sustav za proučavanje fluorescencije i EXAFS koji se sastoji od germanijskih detektora i signalne digitalne procesorske elektronike. Primjenom standardnog osobnog računala i novog programskog paketa, postigli smo veliku prilagodljivost u primjenama, s međujedinicama i za različite sinkrotronske postave. Nov sustav postiže znatno bolje spektre u usporedbi s uobičajenim sustavima za proučavanje fluorescencije i EXAFS. Tako su moguća istraživanja tankih slojeva i razrijeđenih otopina, kako pokazujemo s višeslojnim W/Nb i sa Zn-punjenim FeS2

Razvoj računalnog upravljačkog sustava za višedjelni fluorescentni detektor

A new control system for fluorescence and EXAFS studies has been developed consisting of germanium detectors and digital signal processor electronics. Using a standard PC and a new software package leads to a high flexibility regarding application, user interface and use of different synchrotron facilities. The new system achieves spectra with considerably higher quality when compared to a traditional system for fluorescence and EXAFS studies. This allows the investigation of thin films and diluted systems as shown by experiments on a W/Nb multilayer system and on FeS2 doped with Zn.Razvili smo upravljački sustav za proučavanje fluorescencije i EXAFS koji se sastoji od germanijskih detektora i signalne digitalne procesorske elektronike. Primjenom standardnog osobnog računala i novog programskog paketa, postigli smo veliku prilagodljivost u primjenama, s međujedinicama i za različite sinkrotronske postave. Nov sustav postiže znatno bolje spektre u usporedbi s uobičajenim sustavima za proučavanje fluorescencije i EXAFS. Tako su moguća istraživanja tankih slojeva i razrijeđenih otopina, kako pokazujemo s višeslojnim W/Nb i sa Zn-punjenim FeS2

Bayes Turchin analysis of X ray absorption data above the Fe L2,3 edges

Extended X ray absorption fine structure EXAFS data and magnetic EXAFS MEXAFS data were measured at two temperatures 180 K and 296 K in the energy region of the overlapping L edges of bcc Fe grown on a V 110 crystal surface. In combination with a Bayes Turchin data analysis procedure these measurements enable the exploration of local crystallographic and magnetic structures. The analysis determined the atomic like background together with the EXAFS parameters which consisted of 10 shell radii, the Debye Waller parameters, separated into structural and vibrational components, and the third cumulant of the first scattering path. The vibrational components for 97 different scattering paths were determined by a two parameter force field model using a priori values adjusted to Born von Karman parameters of inelastic neutron scattering data. The investigations of the system Fe V 110 demonstrate that the simultaneous fitting of atomic background parameters and EXAFS parameters can be performed reliably. Using the L2 and L3 components extracted from the EXAFS analysis and the rigid band model, the MEXAFS oscillations can only be described when the sign of the exchange energy is changed compared to the predictions of the Hedin Lundquist exchange and correlation functiona