Magnetic Coupling Between Non-Magnetic Ions: Eu3+ in EuN and EuP

We consider the electronic structure of, and magnetic exchange (spin) interactions between, nominally nonmagnetic Eu^3+ ions (4f^6, S=3, L=3, J=0) within the context of the rocksalt structure compounds EuN and EuP. Both compounds are ionic [Eu^3+; N^3- and P^3-] semimetals similar to isovalent GdN. Treating the spin polarization within the 4f shell, and then averaging consistent with the J=0 configuration, we estimate semimetallic band overlaps (Eu 5d with pnictide 2p or 3p) of ~0.1 eV (EuN) and ~1.0 eV (EuP) that increase (become more metallic) with pressure. The calculated bulk modulus is 130 (86) GPa for EuN (EuP). Exchange (spin-spin) coupling calculated from correlated band theory is small and ferromagnetic in sign for EuN, increasing in magnitude with pressure. Conversely, the exchange coupling is antiferromagnetic in sign for EuP and is larger in magnitude, but decreases with compression. Study of a two-site model with S_1*S_2 coupling within the J=0,1 spaces of each ion illustrates the dependence of the magnetic correlation functions on the model parameters, and indicates that the spin coupling is sufficient to alter the Van Vleck susceptibility. We outline a scenario of a spin-correlation transition in a lattice of S=3, L=3, J=0 nonmagnetic ions

Relativistic Doppler effect: universal spectra and zeptosecond pulses

We report on a numerical observation of the train of zeptosecond pulses produced by reflection of a relativistically intense femtosecond laser pulse from the oscillating boundary of an overdense plasma because of the Doppler effect. These pulses promise to become a unique experimental and technological tool since their length is of the order of the Bohr radius and the intensity is extremely high $\propto 10^{19}$ W/cm$^2$. We present the physical mechanism, analytical theory, and direct particle-in-cell simulations. We show that the harmonic spectrum is universal: the intensity of $n$th harmonic scales as $1/n^{p}$ for $n < 4\gamma^2$, where $\gamma$ is the largest $\gamma$--factor of the electron fluid boundary, $p=3$ and $p=5/2$ for the broadband and quasimonochromatic laser pulses respectively.Comment: 4 figure

Sorption characteristics of economically viable silicate sorbents for sequestration of lead ions from aqueous solutions

The adsorption of Pb2+ from aqueous solutions by sorbents based on calcium silicates, obtained in multicomponent systems CaCl2-Na2SiO3-H2O (sorbent I) and CaSO4·2H2O-SiO2·nH2O-KOH-H2O (sorbent II), was studied. Surface area of the two sorbents was found to be 100 and 40 m2/g respectively. The sorption capacities of the adsorbent materials were found to be 3.6 l/mmol and 8.4 l/mmol respectively. Characterization of the sorbent materials was carried out. The equilibrium data was fitted in Langmuir's isotherm and the adsorption capacity of the adsorbent materials was determined. The distribution coefficients at Pb2+ ions for the sorbents were determined at different ratios of solid and liquid phases

Заболеваемость, смертность и состояние онкологической помощи больным раком ободочной кишки в условиях Дальнего Востока

The aim of the study was to estimate the incidence and mortality rates in patients with colorectal cancer in the Russian Far east in the time period from 2008 to 2020. Material and methods. Cancer incidence and mortality data collected from population-based cancer registries were used. Results. In 2020, the average rate of colorectal cancer incidence in the Russian Far east was 15.29 ± 0.33 per 100,000 men (2019: 15.35 ± 0.36) with an annual percent decrease of 5.40% since 2008. The corresponding rate increased to 12.92 ± 0.23 (2019: 12.98 ± 0.25) per 100,000 women with an annual percent increase of 5.95 %. By the end of the study period the number of new cancer cases increased to 13.2 % (2008: 1.3 %). The percent of morphological confirmation of the diagnosis was lower than in the Russian Federation as a whole (93.4 % versus 96.0; 2008: 84.3 %). The number of patients followed-up for 5 and more years was lower than in the Russian Federation as a whole (52.7 % versus 55.0 %; 2008: 41.9 %). The quality of the cancer service activity was marked by the index of reliability of registration, which was not lower than 0.40 in any of the territories of the district. The average colorectal cancer mortality rate in men was 8.73 ± 0.12 per 100,000 population (2019: 8.72 ± 0.13), which exceeded that in women (6.83 ± 0.10; 2019: 7.37 ± 0.53). The death rate within the first year after diagnosis decreased to 25.0 % (2008: 34.3 %). Conclusion. Unfortunately, the work of primary healthcare organizations responsible for early detection of cancer has not led to significant changes in the incidence rates. (2020: 13.02 0/0000; 2008: 12.9858 0/0000) and mortality rates (2020: 7.4558 0/0000; 2008: 7.6158 0/0000). Cancer screening programs aimed not only at the early cancer detection, but also at the formation of groups being at high risk of cancer are necessary for improving cancer care in the Russian Far east region. These programs should be accompanied by the training of professional staff and the development of modern diagnostic and treatment regimens.Целью исследования явилась оценка основных показателей заболеваемости, смертности и их производных у больных со злокачественными новообразованиями ободочной кишки на территории Дальнего Востока в 2008–20 гг. Материал и методы. В процессе работы использованы данные по заболеваемости и смертности, отчетные формы статистического учета онкологических больных и регламентирующие документы вышестоящих организаций. Результаты. В 2020 г. среднее значение статистического показателя заболеваемости раком ободочной кишки в округе составило у мужчин 15,29 ± 0,33 (2019 г. – 15,35 ± 0,36) на 100 тыс. населения при темпе убыли с 2008 г. -5,40 %. У женщин подобный показатель увеличился до 12,92 ± 0,23 (2019 г. – 12,98 ± 0,25) с темпами прироста +5,95 %. К концу исследуемого периода число активно выявляемых больных повысилось до 13,2 % (2008 г. – 1,3 %). Морфологическое подтверждение диагноза представлено меньшими цифровыми значениями – 93,4 %, РФ – 96,0 % (2008 г. – 84,3 %). Удельный вес больных, состоящих на учете 5 и более лет, – 52,7 %, РФ – 55,0 % (2008 г. – 41,9 %). Обозначено качество деятельности онкологической службы по индексу достоверности учета, который ни в одной из территорий округа не оказался ниже 0,40. Среднее значение статистического показателя смертности от рака ободочной кишки у мужчин составило 8,73 ± 0,12 (2019 г. – 8,72 ± 0,13) на 100 тыс. населения, что превысило аналогичные показатели у женщин – 6,83 ± 0,10 (2019 г. – 7,37 ± 0,53). Летальность на первом году с момента установления диагноза снизилась до 25,0 % (2008 г. – 34,3 %). Заключение. Работа лечебных учреждений первичного звена здравоохранения, ответственных за выявление злокачественных новообразований в начальных стадиях развития болезни, к сожалению, не привела к существенным изменениям показателей заболеваемости (2020 г. – 13,02 0/0000; 2008 г. – 12,98 0/0000) и смертности (2020 г. – 7,45 0/0000; 2008 г. – 7,61 0/0000). Необходимым условием улучшения онкологической ситуации в регионе являются профилактические мероприятия, которые должны быть направлены не только на выявление больных на ранних этапах развития болезни, но и на формирование групп риска с фоновыми и предраковыми заболеваниями, а также сопровождаться подготовкой профессиональных кадров и внедрением в практику современных технологий диагностики и лечения

Enhanced superchannel transmission using phase conjugation

We demonstrate polarisation insensitive dual-band optical phase conjugation for multiple 400Gbit/s optical superchannels using a Raman amplified transmission link with a realistic span length of 75km. The resultant increase in transmission distance is confirmed analytically

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.

Strong laser fields as a probe for fundamental physics

Upcoming high-intensity laser systems will be able to probe the quantum-induced nonlinear regime of electrodynamics. So far unobserved QED phenomena such as the discovery of a nonlinear response of the quantum vacuum to macroscopic electromagnetic fields can become accessible. In addition, such laser systems provide for a flexible tool for investigating fundamental physics. Primary goals consist in verifying so far unobserved QED phenomena. Moreover, strong-field experiments can search for new light but weakly interacting degrees of freedom and are thus complementary to accelerator-driven experiments. I review recent developments in this field, focusing on photon experiments in strong electromagnetic fields. The interaction of particle-physics candidates with photons and external fields can be parameterized by low-energy effective actions and typically predict characteristic optical signatures. I perform first estimates of the accessible new-physics parameter space of high-intensity laser facilities such as POLARIS and ELI.Comment: 7 pages, Key Lecture at the ELI Workshop and School on "Fundamental Physics with Ultra-High Fields", 9 September - 2 October 2008 at Frauenworth Monastery, German