Lattice dynamics of anharmonic solids from first principles

An accurate and easily extendable method to deal with lattice dynamics of solids is offered. It is based on first-principles molecular dynamics simulations and provides a consistent way to extract the best possible harmonic - or higher order - potential energy surface at finite temperatures. It is designed to work even for strongly anharmonic systems where the traditional quasiharmonic approximation fails. The accuracy and convergence of the method are controlled in a straightforward way. Excellent agreement of the calculated phonon dispersion relations at finite temperature with experimental results for bcc Li and bcc Zr is demonstrated

Analyses of multiplicity distributions with \eta_c and Bose-Einstein correlations at LHC by means of generalized Glauber-Lachs formula

Using the negative binomial distribution (NBD) and the generalized Glauber-Lachs (GGL) formula, we analyze the data on charged multiplicity distributions with pseudo-rapidity cutoffs \eta_c at 0.9, 2.36, and 7 TeV by ALICE Collaboration and at 0.2, 0.54, and 0.9 TeV by UA5 Collaboration. We confirm that the KNO scaling holds among the multiplicity distributions with \eta_c = 0.5 at \sqrt{s} = 0.2\sim2.36 TeV and estimate the energy dependence of a parameter 1/k in NBD and parameters 1/k and \gamma (the ratio of the average value of the coherent hadrons to that of the chaotic hadrons) in the GGL formula. Using empirical formulae for the parameters 1/k and \gamma in the GGL formula, we predict the multiplicity distributions with \eta_c = 0.5 at 7 and 14 TeV. Data on the 2nd order Bose-Einstein correlations (BEC) at 0.9 TeV by ALICE Collaboration and 0.9 and 2.36 TeV by CMS Collaboration are also analyzed based on the GGL formula. Prediction for the 3rd order BEC at 0.9 and 2.36 TeV are presented. Moreover, the information entropy is discussed

Phosphatidylinositol 3-kinase/AKT-mediated activation of estrogen receptor alpha: a new model for anti-estrogen resistance

Estrogen receptors (ERs) mediate most of the biological effects of estrogen in mammary and uterine epithelial cells by binding to estrogen response elements in the promoter region of target genes or through protein-protein interactions. Anti-estrogens such as tamoxifen inhibit the growth of ER-positive breast cancers by reducing the expression of estrogen-regulated genes. However, anti-estrogen-resistant growth of ER-positive tumors remains a significant clinical problem. Here we show that phosphatidylinositol (PI) 3-kinase and AKT activate ERα in the absence of estrogen. Although PI 3-kinase increased the activity of both estrogen-independent activation function 1 (AF-1) and estrogen-dependent activation function 2 (AF-2) of ERα, AKT increased the activity of only AF-1. PTEN and a catalytically inactive AKT decreased PI 3-kinase-induced AF-1 activity, suggesting that PI 3-kinase utilizes AKT-dependent and AKT-independent pathways in activating ERα. The consensus AKT phosphorylation site Ser-167 of ERα is required for phosphorylation and activation by AKT. In addition, LY294002, a specific inhibitor of the PI 3-kinase/AKT pathway, reduced phosphorylation of ERα in vivo. Moreover, AKT overexpression led to up-regulation of estrogen-regulated pS2 gene, Bcl-2, and macrophage inhibitory cytokine 1. We demonstrate that AKT protects breast cancer cells from tamoxifen-induced apoptosis. Taken together, these results define a molecular link between activation of the PI 3-kinase/AKT survival pathways, hormone-independent activation of ERα, and inhibition of tamoxifen-induced apoptotic regression

EXTRACTION OF SOLUBLE COMPONENTS FROM POROUS INERT PARTS

Досліджено замкнений періодичний процес екстрагування розчиненого компоненту купруму сульфату з пористих частинок каоліну. Наведено методику проведення експериментальних досліджень. Експериментально визначено зміну концентрації купруму сульфату в екстрагенті – дистильованій воді. Складено матеріальний баланс процесу екстрагування. Для умов інтенсивного перемішування, що забезпечує внутрішньодифузійний процес, сформульовано математичну модель кінетики екстрагування, яка складається з диференціального рівняння молекулярної дифузії для частинок кулястої форми. Диференціальне рівняння доповнено початковими та граничними умовами. Наведено теоретичне рішення задачі, що дає змогу визначити середню по зерну концентрацію розчинного компонента у твердій фазі. Це рішення трансформувалось у теоретичну залежність для визначення концентрації у рідинній фазі, використовуючи для цього рівняння матеріального балансу. Для визначення коефіцієнта внутрішньої дифузії експериментальні результати представлено графічно. Враховуючи, що теоретичне рішення є сумом членів і за високих значень часу екстрагування можна скористатись тільки першим членом суми, рішення подано у напівлогарифмічній системі координат. Для цього визначено перший корінь характеристичного рівняння. З графічної залежності визначено тангенс кута нахилу прямої лінії, що є областю регулярного режиму. Визначено коефіцієнт внутрішньої дифузії, який для досліджуваної системи становить 3,7×10–10 м2/с.Исследован замкнутый периодический процесс экстрагирования растворимого компонента купрума сульфата из пористых частиц каолина. Приведена методика проведения экспериментальных исследований. Экспериментально определено изменение концентрации купрума сульфата в экстрагенте, которым служила дистиллированная вода. Составлен материальный баланс процесса экстрагирования. Для условий интенсивного перемешивания, которое обеспечивает внутренне диффузионный процесс, сформулирована математическая модель кинетики экстрагирования, которая состоит из дифференциального уравнения молекулярной диффузии для частиц шарообразной формы. Дифференциальное уравнение дополнено начальными и граничными условиями. Приведено теоретическое решение задачи, позволяющее определить среднюю по зерну концентрацию растворимого компонента в твердой фазе. Данное решение трансформировалось в теоретическую зависимость для определения концентрации в жидкой фазе, используя с этой целью уравнение материального баланса. С целью определения коэффициента внутренней диффузии экспериментальные результаты представлены графически. Учитывая, что теоретическое решение представляет собой сумму членов и при больших значениях времени экстрагирования можно воспользоваться только первым членом суммы, решение представлялось в полулогарифмической системе координат. С этой целью определялся первый корень характеристического уравнения. Из графической зависимости находился тангенс угла наклона прямой, представляющей собой область регулярного режима. Определен коэффициент внутренней диффузии, который для исследованной системы имеет значение 3,7×10–10 м2/с.Extraction processes are widely used in the chemical and related industries. This process belongs to the mass-exchange in the solid-liquid system. The extracted substance may be in a solid inert phase in a liquid or solid state. The closed periodic process of extraction of the dissolved component of copper sulfate from porous kaolin particles was investigated. The method of carrying out of experimental studies of extraction in the apparatus of periodic action with mechanical mixing of the medium and providing the internal diffusion process was given. The change of concentration of the copper sulfate in the extractant – distilled water has been experimentally determined. For this purpose, samples were selected and analyzed for the content of copper sulphate in samples. The material balance of the extraction process was formed and the change of working concentrations in the solid and liquid phases was determined. For the conditions of intense mixing, which provides the internal diffusion process, a mathematical model of the kinetics of extraction, which consists of a differential equation of molecular diffusion for spherical particles, is formulated. The differential equation is supplemented by the initial and boundary conditions. The theoretical solution of the problem, which allows determining the average concentration by the grain of the soluble component in the solid phase, is given. This solution was transformed into a theoretical dependence for determining the concentration in the liquid phase, using for this the equation of the material balance. In order to determine the coefficient of internal diffusion, the experimental results were presented graphically. Considering that the theoretical solution is the sum of members and for high values of the extraction time, which is presented in dimensionless form by the Fourier number, only the first member of the sum can be used, the solution was represented in a semi-logarithmic coordinate system. For this purpose, the first root of the characteristic equation was determined. From the graphic dependence we found the tangent of the angle of inclination of the straight line, which is a region of the regular regime. The coefficient of internal diffusion was determined, which is 3.7×10-10 m2/s for the system under study

ТЕПЛОМАСООБМІН У СИСТЕМІ ТВЕРДЕ ТІЛО – РІДИНА З ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛА

The interaction between a solid (zinc) and a liquid reagent (a solution of hydrochloric acid) was studied theoretically and experi-mentally. These processes are used in the dimensional processing of metals in order to give those appropriate shapes. A cylindrical zinc billet was used as the object of the study. The billet lateral surface is protected by an acid-resistant coating and the dissolution process occurred only along the plane of the work piece section. The experimental installation scheme with the description of ex-perimental researches technique is resulted too. The zinc billet dissolution proceeds with the release of the gaseous phase during the nucleation of the bubbles, growth and separation from the solid surface where they nucleate. It promotes intensive mixing of the liq-uid and turbulizes the boundary diffuse layer. As a result, the process of maso-visualization is intensified. This process is controlled by diffusion and its intensity is determined by the mass-transfer coefficient. The value of the mass-transfer coefficient is presented in this work. The interaction is accompanied by significant thermal effects. This enhances the process of dissolving zinc with hydro-chloric acid. The heat source is located on the interaction surface and spreads by convection in a liquid reagent and thermal conduc-tivity in a solid, respectively. The temperature at the interaction surface is important to know, since it determines the values of the physical quantities that are used to mass-exchange processes calculation. The process of thermal conductivity in a semibounded body with a continuously operating surface heat source is considered in the condition of constant convective heat flow into liquid medium. A differential heat equation with a constantly acting heat source on the solid surface with the corresponding initial and boundary conditions is used to describe the dissolution process. The results of experiments are shown in the graphs form. The temperature of the interaction surface is determined as a function of time. It is also found that the largest surface temperature gradients are observed at the initial periods. The temperature field in a bar-shaped metal blank was determined theoretically and experimentally and it ade-quacy has been confirmed.Теоретически и экспериментально исследовано взаимодействие между твердым телом (цинком) и жидким реагентом (раствор соляной кислоты). Такие процессы используются в размерной обработке металлов с целью придания им соответствующих форм. Данная реакция протекает с выделением газообразной фазы, которая в процессе зарождения, роста и отрыва от твердой поверхности, на которой она зарождается, интенсивно перемешивает жидкость и турбулизирует пограничный диффузионный слой. Данный процесс контролируется диффузией и его интенсивность определяется коэффициентом массоотдачи, значения которого наведены в работе. Исследуемое взаимодействие сопровождается значительными тепловыми эффектами. Источник теплоты находится на поверхности взаимодействия и распространяется конвекцией в жидком реагенте и теплопроводностью в твердом теле. Важно знать температуру на поверхности взаимодействия, потому что она определяет значения физических величин, которые используются при расчетах массообменного процесса. Рассмотрен процесс теплопроводности в полуограниченное тело с непрерывно действующим поверхностным источником тепла при условии постоянства конвективного теплового потока в жидкую среду. Определена температура поверхности взаимодействия как функция времени и установлено, что максимальные поверхностные градиенты температур наблюдаются в начальные моменты времени. Теоретически и экспериментально определено температурное поле в металлической заготовке стержневого типа и подтверждена их адекватность.Теоретично та експериментально досліджено взаємодію між твердим тілом (цинком) та рідким реагентом (розчин соляної кислоти). Такі процеси використовують у розмірному обробленні металів для надання їм відповідних форм. Об'єктом дослідження обрано циліндричну заготовку цинку, бокова поверхня якої захищена кислотостійким покриттям, а процес розчинення відбувався лише по площині перерізу заготовки. Ця реакція відбувається з виділенням газоподібної фази, яка у процесі зародження бульбашок, росту та відриву їх від твердої поверхні, на якій вони зароджуються, сприяє інтенсивному перемішуванню рідини та турбулізує пограничний дифузійний шар. Внаслідок цього процес масовіддачі інтенсифікується. Цей процес контролюється дифузією і його інтенсивність визначається коефіцієнтом масовіддачі, значення якого наведено у роботі. Ця взаємодія супроводжується значними тепловими ефектами, що своєю чергою також інтенсифікує процес розчинення цинку соляною кислотою. Джерело тепла знаходиться на поверхні взаємодії і поширюється конвекцією у рідкому реагенті та теплопровідністю у твердому тілі. Важливо знати температуру на поверхні взаємодії, тому що вона визначає значення фізичних величин, які використовують під час розрахунків масообмінного процесу. Розглянуто процес теплопровідності у напівобмежене тіло з неперервно діючим поверхневим джерелом тепла за умови постійності конвективного теплового потоку у рідинне середовище. Визначено температуру поверхні взаємодії як функцію часу та встановлено, що найбільші поверхневі градієнти температур спостерігаються у початкові періоди часу. Теоретично та експериментально визначено температурне поле у металічній заготовці стержневого типу та підтверджено їх адекватність

Event by Event Analysis and Entropy of Multiparticle Systems

The coincidence method of measuring the entropy of a system, proposed some time ago by Ma, is generalized to include systems out of equilibrium. It is suggested that the method can be adapted to analyze multiparticle states produced in high-energy collisions.Comment: 13 pages, 2 figure

Status and promise of particle interferometry in heavy-ion collisions

After five years of running at RHIC, and on the eve of the LHC heavy-ion program, we highlight the status of femtoscopic measurements. We emphasize the role interferometry plays in addressing fundamental questions about the state of matter created in such collisions, and present an enumerated list of measurements, analyses and calculations that are needed to advance the field in the coming years