Avance en técnicas geofísicas para la caracterización del subsuelo mediante innovación y el uso de herramientas de gestión de información espacial

[ES] La Geofísica aplicada, pieza fundamental de esta tesis doctoral, es una tecnología que permite efectuar un diagnóstico de la constitución y estructura del subsuelo mediante la interpretación de una serie de parámetros físicos del terreno obtenidos a partir de una serie de mediciones y de su posterior procesamiento. La Geofísica, en este aspecto es una técnica que en la actualidad se está haciendo un hueco en el análisis geológico, geotécnico, arqueológico, etc., del subsuelo, abandonando el tradicional campo de la hidrogeología del que proceden los métodos eléctricos y electromagnéticos en los que se basan fundamentalmente esta tesis. Esperamos demostrar que la combinación de las técnicas de prospección geoeléctricas, bases de datos geoespaciales, y herramientas de gestión de información espacial de datos constituyen una potente herramienta para el análisis del subsuelo y su aplicación a los diferentes problemas geológicos y geotécnicos que se abordan. En particular el tratamiento de imágenes mediante herramientas geomáticas de las salidas de procesamiento de datos ofrece la oportunidad de inspeccionar el subsuelo de una manera gráfica y accesible tanto en 2D como en 3D. En cualquier caso, sería deseable no olvidar que la Geofísica no es ni una ciencia exacta, ni una religión en la que creer o no creer; es la única herramienta al servicio de la Geología que permite investigar de forma científica la constitución del subsuelo. Otros métodos geológicos permiten establecer hipótesis, pero sólo con métodos geofísicos pueden éstas ser confirmadas. En la presente tesis doctoral se ha planteado un avance en prospección geofísica aplicada y en particular de los métodos geoeléctricos. En concreto se ha trabajado y analizado el potencial de las siguientes técnicas de prospección: Tomografía eléctrica de resistividades (ERT), Tomografía eléctrica marina (SYSMAR), polarización inducida (PI), Potencial inducido (MM), Potencial espontáneo (PE), sondeos electromagnéticos en el dominio del tiempo (SEDT), Prospección electromagnética en el dominio de las bajas frecuencias (VLF) y emisión de campo magnético (ECM). El avance que se plantea esta basado en la innovación y mejora de las técnicas utilizadas y el uso de herramientas de gestión de información espacial. Innovación porque se han mejorado y obtenido el mayor rendimiento de algunas técnicas geofísicas con el objeto de aumentar su profundidad de investigación. Esto ha permitido aplicarlas al estudio de formaciones geológicas para el almacenaje y la monitorización del CO2 y para la prospección de estructuras hidrogeológicas profundas. Innovación porque se han buscado nuevas aplicaciones de las técnicas geofísicas en los campos de la hidrogeología y la geotécnica, más concretamente para la caracterización de deslizamientos y la localización de filtraciones en presas. Además de las anteriormente citadas para la caracterización y monitorización de almacenes geológicos de CO2 y la prospección de estructuras hidrogeológicas profundas. Uso de herramientas de gestión de información espacial porque su aplicación permite recopilar, organizar y estudiar convenientemente datos geofísicos de manera sistemática, esto permite acceder eficientemente y de manera organizada a datos geofísicos con la finalidad de poder hacer interpretaciones integradas con mayor facilidad y versatilidad. Para la consecución de estos avances, se ha requerido la utilización de sofisticados equipos geofísicos y de la investigación de un gran número de lugares de la geografía española donde existía un problema minero, geológico, hidrogeológico, geotécnico, geotérmico, arqueológico o medioambiental conocido. Algunas de estas campañas geofísicas han sido expuestas en esta tesis doctoral a modo de ejemplo o desarrollando la campaña de prospección geofísica completa. En definitiva la presente tesís se plantea, no como un reconocimiento geofísico de una zona o zonas concretas, sino como la aplicación de las diferentes técnicas geoeléctricas a la resolución de problemas con el objetivo de mejorar su rendimiento mediante el ensayo de diferentes dispositivos, combinación de parámetros, aplicación de filtros y su implementación en herramientas de gestión de información geoespacial

Number conserving particle-hole RPA for superfluid nuclei

TheAuthor(s) - .Published by Elsevier B.V. "This is an open access article under the CCBY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Funded by SCOAP"We present a number conserving particle-hole RPA theory for collective excitations in the transition from normal to superfluid nuclei. The method derives from an RPA theory developed long ago in quantum chemistry using antisymmetric geminal powers, or equivalently number projected HFB states, as reference states. We show within a minimal model of pairing plus monopole interactions that the number conserving particle-hole RPA excitations evolve smoothly across the superfluid phase transition close to the exact results, contrary to particle-hole RPA in the normal phase and quasiparticle RPA in the superfluid phase that require a change of basis at the broken symmetry point. The new formalism can be applied in a straightforward manner to study particle-hole excitations on top of a number projected HFB state.Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía (Spain) FQM-160 and FQM-370Fondo Europeo de Desarrollo Regional (ERDF), ref. SOMM17/6105/UGRMinisterio de Ciencia, Innovación y Universidades and the ERDF under Projects No. FIS2015-63770-P, FIS2017-88410-P and PGC2018-094180-B-I00CEAFMC and Universidad de Huelva High Performance Computer (HPC@UHU) funded by FEDER/MINECO project UNHU-15CE-284

Number conserving particle-hole RPA for superfluid nuclei

TheAuthor(s) - .Published by Elsevier B.V. "This is an open access article under the CCBY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Funded by SCOAP"We present a number conserving particle-hole RPA theory for collective excitations in the transition from normal to superfluid nuclei. The method derives from an RPA theory developed long ago in quantum chemistry using antisymmetric geminal powers, or equivalently number projected HFB states, as reference states. We show within a minimal model of pairing plus monopole interactions that the number conserving particle-hole RPA excitations evolve smoothly across the superfluid phase transition close to the exact results, contrary to particle-hole RPA in the normal phase and quasiparticle RPA in the superfluid phase that require a change of basis at the broken symmetry point. The new formalism can be applied in a straightforward manner to study particle-hole excitations on top of a number projected HFB state.Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía (Spain) FQM-160 and FQM-370Fondo Europeo de Desarrollo Regional (ERDF), ref. SOMM17/6105/UGRMinisterio de Ciencia, Innovación y Universidades and the ERDF under Projects No. FIS2015-63770-P, FIS2017-88410-P and PGC2018-094180-B-I00CEAFMC and Universidad de Huelva High Performance Computer (HPC@UHU) funded by FEDER/MINECO project UNHU-15CE-284

Connection between decoherence and excited state quantum phase transitions

In this work we explore the relationship between an excited state quantum phase transition (ESQPT) and the phenomenon of quantum decoherence. For this purpose, we study how the decoherence is affected by the presence of a continuous ESQPT in the environment. This one is modeled as a two level boson system described by a Lipkin Hamiltonian. We will show that the decoherence of the system is maximal when the environment undergoes a continuous ESQPT

Geophysical Prospecting for Geothermal Resources in the South of the Duero Basin (Spain)

[EN]The geothermal resources in Spain have been a source of deep research in recent years and are, in general, well-defined. However, there are some areas where the records from the National Institute for Geology and Mining show thermal activity from different sources despite no geothermal resources being registered there. This is the case of the area in the south of the Duero basin where this research was carried out. Seizing the opportunity of a deep borehole being drilled in the location, some geophysical resources were used to gather information about the geothermal properties of the area. The employed geophysical methods were time-domain electromagnetics (TDEM) and borehole logging; the first provided information about the depth of the bedrock and the general geological structure, whereas the second one gave more detail on the geological composition of the different layers and a temperature record across the whole sounding. The results allowed us to establish the geothermal gradient of the area and to discern the depth of the bedrock. Using the first 200 m of the borehole logging, the thermal conductivity of the ground for shallow geothermal systems was estimated

Co-Existence of Inoculated Yeast and Lactic Acid Bacteria and Their Impact on the Aroma Profile and Sensory Traits of Tempranillo Red Wine

This study investigates the effects of simultaneous inoculation of a selected Saccharomyces cerevisiae yeast strain with two different commercial strains of wine bacteria Oenococcus oeni at the beginning of the alcoholic fermentation on the kinetics of malolactic fermentation (MLF), wine chemical composition, and organoleptic characteristics in comparison with spontaneous MLF in Tempranillo grape must from Castilla-La Mancha (Spain). Evolution of MLF was assessed by the periodic analysis of L-malic acid through the enzymatic method, and most common physiochemical parameters and sensory traits were evaluated using a standardized sensory analysis. The samples were analyzed by GC/MS in SCAN mode using a Trace GC gas chromatograph and a DSQII quadrupole mass analyzer. Co-inoculation reduced the overall fermentation time by up to 2 weeks leading to a lower increase in volatile acidity. The fermentation-derived wine volatiles profile was distinct between the co-inoculated wines and spontaneous MLF and was influenced by the selected wine bacteria used in co-inoculation. Co-inoculation allows MLF to develop under reductive conditions and results in wines with very few lactic and buttery flavors, which is related to the impact of specific compounds like 2,3-butanedione. This compound has been also confirmed as being dependent on the wine bacteria use

Use of 3D electrical resistivity tomography to improve the design of low enthalpy geothermal systems

[EN] In designing low enthalpy geothermal systems, the ideal location and length of the boreholes in the well-field is the key to improve the performance and reduce the costs of the installation. The correct assessment of the heat conductivity of the ground (λ) plays also a very important role in estimating the amount of energy that we are going to be able to obtain from the subsoil and the ideal pace of the process. In low enthalpy geothermal installations based on granite type environments is especially important to improve the information we have from the subsoil at a small scale. This is due to the great horizontal variation we can find on this kind of terrain. Electrical conductivity (C = 1/ρ, ρ = resistivity in ohm meters) can be related to thermal conductivity (λ) of many rock types (Directive (EU), 2019) (see Robertson, 1988). We show that a 3D electrical resistivity survey can be used as a proxy for λ in terrain with weathered and solid granitic rock. Knowledge of λ is essential for the design of efficient ground source heat pump systems that use vertical wells for closed-loop systems. Shorter well lengths are accomplished if wells are in solid granite with high λ. Furthermore the electrical resistivity survey identifies low density, clayey subsurface materials that may require specialized drilling methods. Project cost savings can result from shorter borehole lengths, number of holes, and correct drilling methods

An extended Agassi model: Algebraic structure, phase diagram, and large size limit

The Agassi model (Agassi 1968 Nucl. Phys. A 116 49) is a schematic two-level model that involves pairing and monopole-monopole interactions. It is, therefore, an extension of the well known Lipkin-Meshkov-Glick model (Lipkin et al 1965 Nucl. Phys. 62 188). In this paper we review the algebraic formulation of an extension of the Agassi model as well as its bosonic realization through the Schwinger representation. Moreover, a mean-field approximation for the model is presented and its phase diagram discussed. Finally, a 1/j analysis, with j proportional to the degeneracy of each level, is worked out to obtain the thermodynamic limit of the ground state energy and some order parameters from the exact Hamiltonian diagonalization for finite - j.Ministerio de Economía y Competitividad FIS2017-88410- 88410-P, FIS2014-53448-C2-2-P, FIS2015-63770-PJunta de Andalucía FQM-160, FQM- 37

Prospección de acuíferos con métodos electromagnéticos en la ciudad de Ávila, España

The municipality of Casas del Puerto is located SW of the city of Ávila, currently it does not have enough water for human consumption and irrigation, so groundwater represents a great possibility of having the water resource, for which a method Very Low Frequency VLF Electromagnetic. Profile length measurements should be long enough, at least to encompass the total anomaly. The article aims to determine the hydrogeological possibilities of the materials that make up the research area in the Municipality of Casas del Puerto, Ciudad de Ávila, which has plots (1-18-31), polygons (3-4- 6), with a total area of 10,844 hectares, likewise determine the conductivity of the bodies, to later characterize it lithologically and hydrogeologically and finally determine the most favorable areas to place groundwater collection wells. With the geological Interpretation and an analysis of the real Component (angle of inclination) and imaginary (ellipticity), it was possible to differentiate two zones with less hydrogeological possibility, therefore Zone-3 presents a great contrast of the conductive bodies, due to the contact area.El municipio de Casas del Puerto se ubica SW de la ciudad de Ávila, actualmente no cuenta con agua suficiente para consumo humano y riego, por lo que el agua subterránea representa una gran posibilidad de contar con el recurso hídrico, para ello se utilizara un Método Electromagnético Very Low Frecuency VLF. Las medidas de las longitudes de los perfiles deben ser lo suficientemente largos, al menos para abarcar la anomalía total. El articulo tiene como objetivo determinar las posibilidades hidrogeológicas de los materiales que componen el área de investigación en el Municipio de Casas del Puerto, Ciudad de Ávila, la cual tiene como parcelas (1-18-31), los polígonos (3-4-6), con un área total de 10.844 hectáreas, así mismo determinar la conductividad de los cuerpos, para luego caracterizarlo litológica e hidrogeológicamente y finalmente determinar las zonas más favorables para emplazar sondeos de captación de aguas subterráneas. Con la Interpretación geológica y un análisis de la Componente real (ángulo de inclinación) e imaginaria (elipticidad), se logró diferenciar dos zonas con menor posibilidad hidrogeológica, por lo cual la Zona-3, presenta un gran contraste de los cuerpos conductores, debido a la zona de contacto