The self-consistent field model for Fermi systems with account of three-body interactions

On the basis of a microscopic model of self-consistent field, the thermodynamics of the many-particle Fermi system at finite temperatures with account of three-body interactions is built and the quasiparticle equations of motion are obtained. It is shown that the delta-like three-body interaction gives no contribution into the self-consistent field, and the description of three-body forces requires their nonlocality to be taken into account. The spatially uniform system is considered in detail, and on the basis of the developed microscopic approach general formulas are derived for the fermion's effective mass and the system's equation of state with account of contribution from three-body forces. The effective mass and pressure are numerically calculated for the potential of "semi-transparent sphere" type at zero temperature. Expansions of the effective mass and pressure in powers of density are obtained. It is shown that, with account of only pair forces, the interaction of repulsive character reduces the quasiparticle effective mass relative to the mass of a free particle, and the attractive interaction raises the effective mass. The question of thermodynamic stability of the Fermi system is considered and the three-body repulsive interaction is shown to extend the region of stability of the system with the interparticle pair attraction. The quasiparticle energy spectrum is calculated with account of three-body forces.Comment: 21 pages, 5 figure

Эффективность использования газового топлива и окислительной смеси при их увлажнении

The influence of hydration of the components of combustion (air-oxidizer and – in some cases – fuel) including hydration in the conditions of substitution of natural gas by alternative gas fuels, viz. by coke blast furnace mixture and natural blast furnace mixture – on energy efficiency of the use of different fuels has been determined. Calculations of fuel saving for substitution of natural gas (NG) by wet process gas (blast furnace gas (BFG), coke gas (CG), their mixtures) were performed taking into account real technological parameters (on the example of a specific metallurgical plant). All the calculations were performed within the framework of the author’s methodology on fuel substitution grounded on the 1st and the 2nd laws of thermodynamics. The analysis of possibility for saving or overspending NG is performed in the conditions of preservation of the flow of the used total enthalpy (as the main requirement of the methodology that had been proposed) and of taking into account the corresponding efficiency of fuel use. The calculation of the required heat flow of natural gas combustion depending on the content of wet blast furnace gas in NG + BFG mixtures for the cases of NG substitution by process gases has been carried out. It is established that the presence of moisture in the fuel-oxidation mixture always reduces the efficiency of the combustion chamber or the energy process and the unit. In order to increase the efficiency of a high-temperature furnace (boiler), it is necessary to provide heating of combustion components when utilizing the heat of the outgoing combustion products. It is shown that the efficiency of the fuel-using system can be significantly increased when the potential (excess total enthalpy) of the working fluid (combustion products) is activated. There are additiоnal benefits due to the fact that the existing heat of products of combustion with humid air in a full range of temperatures – from the theoretical combustion temperature to ambient temperature under conditions of equilibrium, including account of the heat of condensation – increases with increasing moisture content of the initial components of combustion, viz. air-oxidizer and/or fuel gas.Проведена оценка влияния увлажнения компонентов горения (воздуха-окислителя и в отдельных случаях – горючего) на энергетическую эффективность использования различных видов топлива, в том числе в условиях замещения природного газа альтернативными газовыми топливами – коксодоменной и природно-доменной смесями. Выполнены расчеты экономии топлива для замещения природного газа (NG) влажным технологическим газом (доменным (BFG), коксовым (COG), их смесями) с учетом реальных технологических параметров (на примере конкретного металлургического комбината). Все расчеты произведены в рамках авторской методологии замещения топлив, учитывающей 1-е и 2-е начала термодинамики. При условии сохранения потока полезно использованной полной энтальпии, как основного требования предложенной методологии, и учета соответствующего КПД использования топлива выполнен анализ возможности экономии или возникновения перерасхода NG. Проведен расчет потребного потока теплоты сгорания природного газа в зависимости от содержания влажного доменного газа в смесях NG + BFG для случаев замены NG технологическими газами. Установлено, что наличие влаги в топливоокислительной смеси всегда снижает КПД топочной камеры или энергетического процесса и агрегата. Для повышения КПД высокотемпературной печи (котла) необходимо обеспечить подогрев компонентов горения при утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания. Показано, что КПД топливоиспользующей системы может быть существенно повышен при срабатывании потенциала (избыточной полной энтальпии) рабочего тела (продуктов сгорания). Дополнительные преимущества обусловлены тем, что располагаемая теплота продуктов сгорания с влажным воздухом в полном диапазоне температур – от теоретической температуры горения до температуры окружающей среды, – рассматриваемая по условиям равновесия, в том числе с учетом теплоты конденсации, возрастает с увеличением влагосодержания исходных компонентов горения: воздуха-окислителя и/или газового топлива

OSTα deficiency: A disorder with cholestasis, liver fibrosis and congenital diarrhea

Solute carrier family 51 alpha subunit (SLC51A ) encodes the alpha subunit of the heteromeric organic solute transporter alpha–beta (OSTα–OSTβ), an important contributor to intestinal bile acid (BA) reabsorption in the enterohepatic circulation.1, 2 Here, we identified the first case of OSTα deficiency in a child with unexplained elevated liver transaminases, cholestasis, and congenital diarrhea

Сучасний стан поширення фасціольозу великої рогатої худоби в Україні

In order to study the prevalence of bovine fasciolosis in different regions of Ukraine, we analysed the generalised annual statistical reports of the State Research Institute for Laboratory Diagnostics and Veterinary and Sanitary Expertise on the results of laboratory tests of biological material. The dynamics of infection was studied for the period 2020–2023. Based on the results of our own research, it was found that the highest rates of fasciolosis in livestock were recorded in the northwestern regions: in Rivne region, the prevalence was 4.42 ± 0.58 %, in Lviv region – 3.15 ± 0.14 %, in Chernihiv region – 2.19 ± 0.19 %, in Sumy region – 3.0 ± 0.112 %, in Ternopil region – 1.98 ± 0.13 %, in Zhytomyr and Volyn regions – 1.86 ± 0.08 % and 1.64 ± 0.12 %, respectively. It is worth noting that the overall indicators of the extent of the infestation in these regions did not fluctuate significantly during 2020 – 2023. The absence of significant fluctuations in the incidence of cattle with the fascioliasis pathogen indicates the existence of stationary foci of fasciolosis infection in these regions. At the same time, a decrease in the number of studies of biological material samples from cattle by 48.4 % compared to 2020 and 2023, which is likely due to a sharp reduction in livestock during the war, means that the level of animal infection with the fascioliasis pathogen has remained almost at the same level during the observation period. It has been found that the level of cattle infection depends on the type of animal housing and feeding. Cattle kept in livestock farms, taking into account the technology of using canned feed, are less affected by fascioliasis than cattle of the private sector that graze freely.Для визначення поширення фасціольозу великої рогатої худоби в різних регіонах України проводили аналіз річної статистичної звітності Державного науково-дослідного інституту з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи щодо результатів лабораторних випробувань біологічного матеріалу. Динаміку інвазованості вивчали за період 2020–2023 років. За результатами власних досліджень встановлено, що найбільші показники ураження великої рогатої худоби фасціолами зареєстровано в північно-західних регіонах: у Рівненській області екстенсивність інвазії становила 4,42 ± 0,58 %, у Львівській області – 3,15 ± 0,14 %, у Чернігівській – 2,19 ± 0,19 %, у Сумській – 3,0 ± 0,11 %, у Тернопільській– 1,98 ± 0,13 %, у Житомирській та Волинській областях – 1,86 ± 0,08 % та 1,64 ± 0,12 % відповідно. Варто зазначити, що загальні показники екстенсивності інвазії у цих регіонах упродовж 2020–2023 років не зазнали значних коливань. Відсутність значної різниці у показниках ураженості великої рогатої худоби збудником фасціольозу свідчить про існування у цих областях стаціонарних вогнищ інвазії. Водночас виявляли зменшення досліджень кількості зразків біологічного матеріалу від великої рогатої худоби на 48,4 %, порівнюючи за 2020 та 2023 роки, що, ймовірно, пов’язано з різким скороченням поголів’я в умовах війни. Проте ураження тварин збудником фасціольозу перебувало майже на одному рівні упродовж всього періоду спостережень. Виявлено, що рівень ураженості великої рогатої худоби залежить від типу утримання та годівлі. Велика рогата худоба, що утримується в умовах тваринницьких ферм, враховуючи технологію використання консервованих кормів, менше уражається фасціолами, аніж худоба приватного сектору, що вільно випасається на різних пасовищах і луках

Measurement of Muon Capture on the Proton to 1% Precision and Determination of the Pseudoscalar Coupling g_P

The MuCap experiment at the Paul Scherrer Institute has measured the rate L_S of muon capture from the singlet state of the muonic hydrogen atom to a precision of 1%. A muon beam was stopped in a time projection chamber filled with 10-bar, ultra-pure hydrogen gas. Cylindrical wire chambers and a segmented scintillator barrel detected electrons from muon decay. L_S is determined from the difference between the mu- disappearance rate in hydrogen and the free muon decay rate. The result is based on the analysis of 1.2 10^10 mu- decays, from which we extract the capture rate L_S = (714.9 +- 5.4(stat) +- 5.1(syst)) s^-1 and derive the proton's pseudoscalar coupling g_P(q^2_0 = -0.88 m^2_mu) = 8.06 +- 0.55.Comment: Updated figure 1 and small changes in wording to match published versio

Современное состояние и анализ эффективности утилизации теплоты в топливных печах с использованием высокотемпературных рекуператоров. Часть 1.

A modern method for determination of fuel efficiency which is used in high-temperature plants (industrial furnaces) has been considered in the paper. The paper estimates a heat recovery role of flue gases at the furnace outlet with the purpose to save  natural gas and replace it with alternative gas fuel. Efficient heat-utilizing installations for high-temperature plants have been presented in the paper, examples of heat recovery unit application in various technological schemes including processes of biomass gasification.Рассмотрен современный метод определения эффективности использования топлива в высокотемпературных агрегатах (промышленных печах). Оценивается роль утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания на выходе из печи с целью экономии природного газа и его замены альтернативным газовым топливом. Представлены эффективные теплоутилизирующие устройства для высокотемпературных агрегатов, примеры использования утилизаторов теплоты в различных технологических схемах, в том числе в процессах газификации биомассы.

Measurement of the Rate of Muon Capture in Hydrogen Gas and Determination of the Proton's Pseudoscalar Coupling gPg_P

The rate of nuclear muon capture by the proton has been measured using a new experimental technique based on a time projection chamber operating in ultra-clean, deuterium-depleted hydrogen gas at 1 MPa pressure. The capture rate was obtained from the difference between the measured $\mu^-$ disappearance rate in hydrogen and the world average for the $\mu^+$ decay rate. The target's low gas density of 1% compared to liquid hydrogen is key to avoiding uncertainties that arise from the formation of muonic molecules. The capture rate from the hyperfine singlet ground state of the $\mu p$ atom is measured to be $\Lambda_S=725.0 \pm 17.4 s^{-1}$, from which the induced pseudoscalar coupling of the nucleon, $g_P(q^2=-0.88 m_\mu^2)=7.3 \pm 1.1$, is extracted. This result is consistent with theoretical predictions for $g_P$ that are based on the approximate chiral symmetry of QCD.Comment: submitted to Phys.Rev.Let