Radiant heat exchange in a space environment Scientific technical report, 1 Feb. - 31 Jul. 1970

Spectral and directional surface property effects on radiant heat transfer in space environmen

Radiant heat exchange in a space environment Scientific technical report, 1 Aug. 1969 - 31 Jan. 1970

Spectral surface property effects on radiant heat transfer in aerospace environmen

Radiant heat exchange in a space environment Scientific technical report, 1 Feb. - 31 Jul. 1969

Analytical methods development for predicting radiant heat transfer and temperature of engineering surfaces in space environmen

Structural, mechanistic and functional insight into gliotoxin bis-thiomethylation in Aspergillus fumigatus.

Gliotoxin is an epipolythiodioxopiperazine (ETP) class toxin, contains a disulfide bridge that mediates its toxic effects via redox cycling and is produced by the opportunistic fungal pathogen Aspergillus fumigatus Self-resistance against gliotoxin is effected by the gliotoxin oxidase GliT, and attenuation of gliotoxin biosynthesis is catalysed by gliotoxin S-methyltransferase GtmA. Here we describe the X-ray crystal structures of GtmA-apo (1.66 Å), GtmA complexed to S-adenosylhomocysteine (1.33 Å) and GtmA complexed to S-adenosylmethionine (2.28 Å), providing mechanistic insights into this important biotransformation. We further reveal that simultaneous elimination of the ability of A. fumigatus to dissipate highly reactive dithiol gliotoxin, via deletion of GliT and GtmA, results in the most significant hypersensitivity to exogenous gliotoxin observed to date. Indeed, quantitative proteomic analysis of ΔgliT::ΔgtmA reveals an uncontrolled over-activation of the gli-cluster upon gliotoxin exposure. The data presented herein reveal, for the first time, the extreme risk associated with intracellular dithiol gliotoxin biosynthesis-in the absence of an efficient dismutation capacity. Significantly, a previously concealed protective role for GtmA and functionality of ETP bis-thiomethylation as an ancestral protection strategy against dithiol compounds is now evident

Signature of Electronic Correlations in the Optical Conductivity of the Doped Semiconductor Si:P

Electronic transport in highly doped but still insulating silicon at low temperatures is dominated by hopping between localized states; it serves as a model system of a disordered solid for which the electronic interaction can be investigated. We have studied the frequency-dependent conductivity of phosphorus-doped silicon in the THz frequency range (30 GHz to 3 THz) at low temperatures $T\geq 1.8$ K. The crossover in the optical conductivity from a linear to a quadratic frequency dependence as predicted by Efros and Shklovskii is observed qualitatively; however, the simple model does not lead to a quantitative agreement. Covering a large range of donor concentration, our temperature- and frequency-dependent investigations reveal that electronic correlation effects between the localized states play an important and complex role at low temperatures. In particular we find a super-linear frequency dependence of the conductivity that highlights the influence of the density of states, i.e. the Coulomb gap, on the optical conductivity. When approaching the metal-to-insulator transition by increasing doping concentration, the dielectric constant and the localization length exhibit critical behavior.Comment: 9 pages, 8 figures, 1 tabl

Enhancement of the Deuteron-Fusion Reactions in Metals and its Experimental Implications

Recent measurements of the reaction d(d,p)t in metallic environments at very low energies performed by different experimental groups point to an enhanced electron screening effect. However, the resulting screening energies differ strongly for divers host metals and different experiments. Here, we present new experimental results and investigations of interfering processes in the irradiated targets. These measurements inside metals set special challenges and pitfalls which make them and the data analysis particularly error-prone. There are multi-parameter collateral effects which are crucial for the correct interpretation of the observed experimental yields. They mainly originate from target surface contaminations due to residual gases in the vacuum as well as from inhomogeneities and instabilities in the deuteron density distribution in the targets. In order to address these problems an improved differential analysis method beyond the standard procedures has been implemented. Profound scrutiny of the other experiments demonstrates that the observed unusual changes in the reaction yields are mainly due to deuteron density dynamics simulating the alleged screening energy values. The experimental results are compared with different theoretical models of the electron screening in metals. The Debye-H\"{u}ckel model that has been previously proposed to explain the influence of the electron screening on both nuclear reactions and radioactive decays could be clearly excluded.Comment: 22 pages, 12 figures, REVTeX4, 2-column format. Submitted to Phys. Rev. C; accepte

SARNET benchmark on QUENCH-11. Final report

In den QUENCH-Versuchen wird der Wasserstoffquellterm bei der Einspeisung von Notkühlwasser in einen trockenen, überhitzten Reaktorkern eines Leichtwasserreaktors untersucht. Ferner wird in den Versuchen das Verhalten von überhitzten Brennelementen unter verschiedenen Flutbedingungen untersucht, eine Datenbasis zur Modellentwicklung und eine Weiterentwicklung von Rechenprogrammen zu Schweren Störfällen (engl. SFD – Severe Fuel Damage) erstellt. Der Ausdampf-Versuch QUENCH-11 wurde am 8. Dezember 2005 durchgeführt. Es war das zweite Experiment im Rahmen des EU-geförderten LACOMERA-Programms. Es sollte einen Kühlmittelpumpenausfall während eines Kühlmittelverluststörfalls (hier ein sog. Small Break LOCA) oder einer plötzlichen Stromabschaltung (eng. „station blackout“) mit einer späten Druckentlastung des Primärsystems simulieren. Verbunden mit dem Unfallszenario ist das Ausdampfen eines teilgefüllten Reaktorkerns bzw. des Versuchsbündels. Das Ziel war die Untersuchung des Bündelverhaltens während des Ausdampfens und des nachfolgenden Abschreckens mit reduzierter Wassereinspeiserate. Es war das erste Experiment, in dem der gesamte Unfallablauf von der Ausdampfphase bis zur verzögerten Flutung des Bündels bei einer geringen Wasser-Einspeiserate untersucht werden sollte. Das Ausmaß der Wechselwirkungen von Thermalhydraulik und Materialien war in dem Experiment ausgeprägter als in früheren QUENCH-Versuchen. Das Experiment wurde von INRNE Sofia (Bulgarische Akademie der Wissenschaften) vorgeschlagen und zusammen mit dem Forschungszentrum Karlsruhe definiert. Nach dem Experiment wurde entschieden, die QUENCH-11-Daten für ein Rechenprogramm-Benchmark, bei dem die Rechenergebnisse mit den experimentellen Daten verglichen werden, im Rahmen des Europäischen Exzellenz-Netzwerks SARNET anzubieten, um die Zuverlässigkeit der Rechnungen für die verschiedenen Phasen von Unfall bzw. Experiment zu überprüfen. Die eingesetzten SFD-Rechenprogramme waren ASTEC, ATHLET-CD, ICARE-CATHARE, MELCOR, RATEG/SVECHA, RELAP/SCDAPSIM, und SCDAP/RELAP5. Die Koordination für den Vergleich übernahm INRNE. Als Grundlage für den Vergleich dienten die zeitlichen Verläufe von Temperaturen, Wasserstofferzeugung und anderer wichtiger Daten. Außerdem wurden Axialprofile, in erster Linie die der Temperatur zum Zeitpunkt des Flutbeginns und des Endstadiums, d. h. bei der Testzeit von 7000 s, verglichen. Für die meisten Rechenergebnisse kann ein gemeinsamer Trendverlauf angegeben werden. Größere Unterschiede zeigen die Ergebnisse für die Wasserstofferzeugung und die zugehörige Oxidschichtdicke. Der Grad der Übereinstimmung zwischen Rechnung und Experiment wird von den Schwachstellen der Rechnung und des Experiments gleichermaßen mitbestimmt. SFD-Rechenprogramme sind zur Analyse von typischen Kernreaktorunfällen entwickelt worden. Einzelne Besonderheiten der experimentellen Anordnung integraler Experimente (wie auch QUENCH-11) sind bedingt durch das Vorhandensein von Dampfführungsrohr (Shroud) und Elektrodenmaterial für die elektrische Stabheizung nicht reaktortypisch und können daher nicht in der gewünschten Einzelheit im Rechenprogramm nachgebildet werden. Hinzu kommen Effekte durch den Anwender. Da jedoch die Bandbreite der wesentlichen Rechenergebnisse einschließlich der Wasserstofferzeugung nicht extrem groß ist, kann das Ergebnis des SFD-Rechenprogramm-Benchmarks insgesamt als positiv bewertet werden. Ein Vergleich mit anderen Experimenten zeigt einen weiteren Bedarf an Verbesserungen besonders im Hinblick auf die Oxidation stark zerstörter Bündelstrukturen während des Flutens. Zusätzlich erwies sich das Rechenprogramm-Benchmark für einige Programmanwender als wertvoll, um sich mit den physikalischen Problematiken und der Anwendung von großen SFD-Rechenprogrammen vertraut zu machen. Es dient dem Erfahrungsaustausch mit jüngeren Wissenschaftlern und Ingenieuren und der Aufrechterhaltung des Standards der nuklearen Sicherheit