A possible mathematics for the unification of quantum mechanics and general relativity

This paper summarizes and generalizes a recently proposed mathematical framework that unifies the standard formalisms of special relativity and quantum mechanics. The framework is based on Hilbert spaces H of functions of four space-time variables x,t, furnished with an additional indefinite inner product invariant under Poincar\'e transformations, and isomorphisms of these spaces that preserve the indefinite metric. The indefinite metric is responsible for breaking the symmetry between space and time variables and for selecting a family of Hilbert subspaces that are preserved under Galileo transformations. Within these subspaces the usual quantum mechanics with Schr\"odinger evolution and t as the evolution parameter is derived. Simultaneously, the Minkowski space-time is isometrically embedded into H, Poincar\'e transformations have unique extensions to isomorphisms of H and the embedding commutes with Poincar\'e transformations. The main new result is a proof that the framework accommodates arbitrary pseudo-Riemannian space-times furnished with the action of the diffeomorphism group

Effects of cluster diffusion on the island density and size distribution in submonolayer island growth

The effects of cluster diffusion on the submonolayer island density and island-size distribution are studied for the case of irreversible growth of compact islands on a 2D substrate. In our model, we assume instantaneous coalescence of circular islands, while the cluster mobility is assumed to exhibit power-law decay as a function of island-size with exponent mu. Results are presented for mu = 1/2, 1, and 3/2 corresponding to cluster diffusion via Brownian motion, correlated evaporation-condensation, and edge-diffusion respectively, as well as for higher values including mu = 2,3, and 6. We also compare our results with those obtained in the limit of no cluster mobility corresponding to mu = infinity. In agreement with theoretical predictions of power-law behavior of the island-size distribution (ISD) for mu < 1, for mu = 1/2 we find Ns({\theta}) ~ s^{-\tau} (where Ns({\theta}) is the number of islands of size s at coverage {\theta}) up to a cross-over island-size S_c. However, the value of {\tau} obtained in our simulations is higher than the mean-field (MF) prediction {\tau} = (3 - mu)/2. Similarly, the value of the exponent {\zeta} corresponding to the dependence of S_c on the average island-size S (e.g. S_c ~ S^{\zeta}) is also significantly higher than the MF prediction {\zeta} = 2/(mu+1). A generalized scaling form for the ISD is also proposed for mu < 1, and using this form excellent scaling is found for mu = 1/2. However, for finite mu >= 1 neither the generalized scaling form nor the standard scaling form Ns({\theta}) = {\theta} /S^2 f(s/S) lead to scaling of the entire ISD for finite values of the ratio R of the monomer diffusion rate to deposition flux. Instead, the scaled ISD becomes more sharply peaked with increasing R and coverage. This is in contrast to models of epitaxial growth with limited cluster mobility for which good scaling occurs over a wide range of coverages.Comment: 12 pages, submitted to Physical Review

Prediction of irradiation embrittlement in WWER-440 Reactor Pressure Vessel materials

Prediction of irradiation embrittlement of Reactor Pressure Vessel (RPV) materials is performed usually in accordance with relevant codes and standards that are based on large amount of information from surveillance and research programs. The existing Russian Code (Standard for Strength Calculations of Components and Piping in Nuclear Power Plants (NPPs) – PNAE G 7-002-86) for the WWER RPV irradiation embrittlement assessment was approved more than 20 years ago and based mostly on the experimental data obtained in research reactors with accelerated irradiation. The validation of the above Code has been made without the surveillance specimen results that were produced in 1980-1990s. Thus, new analysis of all available data was required for more precise prediction of radiation embrittlement of RPV materials. Based on the fact that large amount of data from surveillance program as well as some research programs, IAEA International Database on RPV Materials (IDRPVM) has been used for the detailed analysis radiation embrittlement of WWER RPV materials. Thus, the following activities have been performed within the IAEA Co-ordinated project: Collection of complete WWER-440 surveillance and other similarly important data into the IDRPVM, Analysis of radiation embrittlement data of WWER-440 RPV materials using IDRPVM database, Evaluation of predictive formulae depending on material chemical composition, neutron fluence and neutron flux, Development of the guidelines for prediction of radiation embrittlement of operating reactor pressure vessels of WWER-440 including methodology for evaluation of surveillance data of a specific operating unit.Прогнозування радіаційного окрихчення матеріалів внутрішньо корпусних пристроїв (ВКП) зазвичай виконується у відповідності з кодами та стандартами, заснованими на численній інформації, що була накопичена на базі модельних та дослідницьких програм. Існуючий Російський Код (Стандарт для обчислення міцності компонентів і трубопроводів в атомних електростанціях (АЕС)-PNAE G 7 –002-86) для оцінки радіаційного окрихчення ВКП реакторів ВВЕР зарекомендував себе на протязі більш, ніж 20 років; він заснован на експриментальних даних, отриманих в дослідницьких реакторах з прискореним опроміненням. Оцінка вище згаданого Кода була виконана без результатів із зразків-свідків, які були отримані у 1980-1990 роках. Таким чином, необхідно провести новий аналіз усіх наявних даних для більш точного прогнозування радіаційного окрихчення матеріалів ВКП. На підставі того факту, що було використано велику кількість даних з макетних та дослідницьких програм, Міжнародна база даних МАГАТЕ по матеріалам ВКП біла використана для докладного аналізу радіаційного окрихчення ВКП матеріалів для реакторів ВВЕР. Таким чином, в межах Координаційного проекту МАГАТЕ було виконано наступне: Збирання повних даних із зразків-свідків ВВЕР-440 та інших подібних важливих даних в Міжнародну базу даних, аналіз даних по радіаційному окрихченню ВКП матеріалів ВВЕР-440 з використанням міжднародної бази даних, оцінка формули прогнозування в залежності від хімічного складу матеріалу, флюенса нейтронів та нейтронного потоку, розробка основних положень для прогнозування радіаційного окрихчення експлуатуємих внутрішньо корпусних пристроїв ВВЕР-440, включно з методологією для оцінки контрольних даних конкретної діючої установки.Предсказание радиационного охрупчивания материалов внутрикорпустных устройств (ВКУ) обычно выполняется в соотвествии с кодами и стандартами, основанными на обширной информации, накопленной в ходе модельных и исследовательских программ. Существующий Российский Код (Стандарт для вычислений прочности и компонентов и трубопроводов в атомных электростанциях (АЭС) – PNAE G 7-002-86) для оценки радиационного охрупчивания ВКУ реакторов ВВЭР хорошо зарекомендовал себя на протяжении более чем 20 лет; он основан на экспериментальных данных, полученных в исследовательских реакторах с ускоренным облучением. Оценка упомянутого выше Кода была выполнена без результатов с образцов-свидетелей, которые были получены в 1980-1990 годах. Таким образом, необходим новый анализ всех имеющихся данных для более точного прогнозирования радиационного охрупчивания материалов ВКУ. На основании того факта, что было использовано большое количество данных с макетных и исследовательских программ, Международная База данных МАГАТЭ по материалам ВКУ была использована для подробного анализа радиационного охрупчивания ВКУ материалов для реакторов ВВЭР. Таким образом, в рамках Координационного проекта МАГАТЭ были выполнено следующее: сбор полных данных с образцов-свидетелей ВВЕР-440 и других подобных важных данных в Международную базу данных; анализ данных по радиационному охрупчиванию ВКУ материалов ВВЭР-440 с использованием международной базы данных; оценка формулы прогнозирования в зависимости от химического состава материала, флюенса нейтронов и нейтронного потока, разработка основных положений для предсказания радиационного охрупчивания эксплуатируемых внутрикорпусных устройств ВВЭР-440, включая методологию для оценки контрольных данных конкретной действующей установки

CompHEP 4.4 - Automatic Computations from Lagrangians to Events

We present a new version of the CompHEP program (version 4.4). We describe shortly new issues implemented in this version, namely, simplification of quark flavor combinatorics for the evaluation of hadronic processes, Les Houches Accord based CompHEP-PYTHIA interface, processing the color configurations of events, implementation of MSSM, symbolical and numerical batch modes, etc. We discuss how the CompHEP program is used for preparing event generators for various physical processes. We mention a few concrete physics examples for CompHEP based generators prepared for the LHC and Tevatron.Comment: The paper has been presented on IX International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research December 1-5, 2003. KEK, Japan. 10 pages, 2 figure

Inclusive meson production in peripheral collisions of ultrarelativistic heavy ions

There exist several proposals to use Weizs\"{a}cker-Williams photons generated by ultrarelativistic heavy ions to produce exotic particles in $\gamma\gamma$ fusion reactions. To estimate the background conditions for such reactions we analyze various mechanisms of meson production in very peripheral collisions of ultrarelativistic heavy ions at RHIC and LHC energies. Besides $\gamma\gamma$ fusion they include also electromagnetic $\gamma A$ interactions and strong nucleon-nucleon interactions in grazing $AA$ collisions. All these processes are characterised by low multiplicities of produced particles. $\gamma A$ and $AA$ events are simulated by corresponding Monte Carlo codes, RELDIS and FRITIOF. In each of these processes a certain fraction of pions is produced close to the mid-rapidity region that gives a background for the $\gamma\gamma$ events. The possibility of selecting mesons produced in $\gamma\gamma$ fusion events via different $p_t$ cut procedures is demonstrated.Comment: 27 pages with 4 eps-figures included, uses axodraw.sty Tab.2 and 3 correcte

Use of a Semi-Mechanistic Analytical Model to Analyze Radiation Embrittlement of Model Alloys: Cu and P Effects

We performed analysis of the basic mechanism of radiation embrittlement of steels and weld seams with account of the direct matrix fracture, precipitation and segregation of chemical elements. A model is proposed, which describes matrix fracture due to its neutron bombardment and for 11 model alloys provides an accurate description of the processes of primary embrittlement and re-embrittlement after scheduled heat treatment (annealing). The distinctive features of the proposed model are a possibility of explaining the embrittlement processes before and after annealing for alloys with low (or zero) Ni content and its applicability to the analysis of operational behavior of WWER materials.Выполнен анализ основного механизма радиационного охрупчивания сталей и сварных швов с учетом разрушения матрицы материала, осаждения и выделения химических элементов. Предложена модель разрушения матрицы вследствие нейтронной бомбардировки, что позволяет достаточно точно описать для 11 модельных сплавов процессы первичного и вторичного охрупчивания после плановой термообработки (отпуск). Особенностью модели является возможность объяснения отличий между процессами охрупчивания до и после отпуска сплавов с малым (или нулевым) содержанием никеля, что позоляет использовать ее для анализа поведения материалов, используемых в реакторах ВВЭР, при эксплуатации.Виконано аналіз механізму радіаційного окрихчення сталей та зварних швів з урахуванням руйнування матриці матеріалу, осадження і виділення хімічних елементів. Запропоновано модель руйнування матриці унаслідок нейтронного бомбардування, що дозволяє достатньо точно описати для 11 модельних сплавів процеси первинного і вторинного окрихчення після планової термообробки (відпуск). Особливістю моделі є можливість пояснити відмінності між процесами окрихчення до і після відпуску сплавів із малим (або нульовим) вмістом нікелю, що дозволяє проводити аналіз поведінки матеріалів для реакторів ВВЕР при експлуатації

Radiation Embrittlement Understanding for PLIM Activities at EC-JRC-IE

Radiation embrittlement and aging mechanisms for NPP reactor pressure vessels and vessel internals have been studied within NPP Plant Life Management (PLIM) for evaluation, prediction, and monitoring of the critical components’ service life. The main achievements of the SAFELIFE project, integrating various networks on PLIM issues, are given. Results of neutron embrittlement of model alloys are presented, and surveillance and research data on WWER reactor pressure vessel and other steels have been analyzed. Projects for the development of destructive and non-destructive testing of irradiated materials have been outlined.В рамках программы PLIM исследовано радиационное охрупчивание и механизмы старения конструкционных сталей внутрикорпусных устройств реакторов с целью оценки, прогнозирования и мониторинга ресурса ответственных узлов АЭС. Изложены результаты проекта SAFELIFE, объединяющего различные подходы к контролю ресурсом АЭС. Представлены результаты радиационного охрупчивания модельных сплавов, проанализированы данные испытаний с использованием образцов-свидетелей, а также исследована надежность корпусных и других типов сталей. Предложены перспективы развития разрушающих и неразрушающих методов радиационного охрупчивания материалов.У рамках програми PLIM досліджено радіаційне окрнхчування і механізми старіння конструкційних сталей та реакторів із метою оцінки, прогнозування і моніторинга ресурсу відповідальних вузлів АЕС. Підсумовуються результати проекту SAFELIFE, що об’єднує різні підходи щодо контролю ресурсом АЕС. Представлено результати радіаційного окрихчування модельних сплавів, проаналізовано дані випробувань із використанням зразків- свідків, а також досліджується надійність корпусних та інших типів сталей. Запропоновано перспективи розвитку руйнівних і неруйнівних методів радіаційного окрихчення матеріалів

Effective Ag doping and resistance to sulphur poisoning of La-Mn perovskites for the catalytic flameless combustion of methane

Perovskite-like structured catalysts showed satisfactory activity for the low temperature flameless combustion of methane. This process reduces the emission of CO, NOx and unburnt hydrocarbons. Partial metal ion substitution in the composition of perovskites may improve catalytic activity and it can modulate their resistance to sulfur poisoning. Silver is an interesting dopant due to its limited solubility in the perovskite structure and suitable activity both in extra-and intra-framework positions. The amount of lattice silver tightly depends on the preparation procedure. Samples with nominal composition La1-xAgxMnO3+/-delta with x = 0; 0.05; 0.10 were prepared by flame spray pyrolysis (FP) and by the so-called sol-gel citrate method (SG). Temperature-programmed analysis, X-ray powder diffraction (XRPD) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy were used as the main characterisation tools. Almost all of the catalysts were very active for the flameless combustion of methane. The activity of the FP-prepared catalysts was always higher than that of the SG-prepared ones with identical nominal composition. Furthermore, partial substitution of Ag for La led to substantially higher activity both for SG- and FP-prepared catalysts and the catalytic activity increased with increasing Ag substitution. The residual activity after poisoning with tetrahydrothiophene, a common odoriser used in the natural gas grid, is also presented, together with the transient response of the samples upon poisoning