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The experimental area 2 (EAR-2) at CERNs neutron time-of-flight facility (n_TOF), which is operational since 2014, is designed and built as a short-distance complement to the experimental area 1 (EAR-1). The Parallel Plate Avalanche Counter (PPAC) monitor experiment was performed to characterize the beam pro↓le and the shape of the neutron 'ux at EAR-2. The prompt γ-flash which is used for calibrating the time-of-flight at EAR-1 is not seen by PPAC at EAR-2, shedding light on the physical origin of this γ-flash.
Anorexia nervosa (AN) is a complex neuropsychiatric disorder presenting with dangerously low body weight, and a deep and persistent fear of gaining weight. To date, only one genome-wide significant locus associated with AN has been identified. We performed an exome-chip based genome-wide association studies (GWAS) in 2158 cases from nine populations of European origin and 15 485 ancestrally matched controls. Unlike previous studies, this GWAS also probed association in low-frequency and rare variants. Sixteen independent variants were taken forward for in silico and de novo replication (11 common and 5 rare). No findings reached genome-wide significance. Two notable common variants were identified: rs10791286, an intronic variant in OPCML (P=9.89 × 10−6), and rs7700147, an intergenic variant (P=2.93 × 10−5). No low-frequency variant associations were identified at genome-wide significance, although the study was well-powered to detect low-frequency variants with large effect sizes, suggesting that there may be no AN loci in this genomic search space with large effect sizes.
Insects with aquatic life stages can transfer sediment and water pollutants to terrestrial ecosystems, which has been described for metals, polyaromatic hydrocarbons, and polychlorinated chemicals. However, knowledge of the transfer of aquatic micropollutants released by wastewater treatment plants is scarce despite some preliminary studies on their occurrence in riparian spiders. In our study, we address a major analytical gap focusing on the transfer of the micropollutant carbamazepine from the larvae to the adult midges of Chironomus riparius using an optimized QuEChERS extraction method and HPLC–MS/MS applicable to both life stages down to the level of about three individuals. We show that the uptake of carbamazepine by larvae is concentration-dependent and reduces the emergence rate. Importantly, the body burden remained constant in adult midges. Using this information, we estimated the daily exposure of insectivorous tree swallows as terrestrial predators to carbamazepine using the energy demand of the predator and the energy content of the prey. Assuming environmentally relevant water concentrations of about 1 μg/L, the daily dose per kilogram of body weight for tree swallows was estimated to be 0.5 μg/kg/day. At places of high water contamination of 10 μg/L, the exposure may reach 5 μg/kg/day for this micropollutant of medium polarity. Considering body burden changes upon metamorphosis, this study fills the missing link between aquatic contamination and exposure in terrestrial habitats showing that wastewater pollutants can impact birds’ life. Clearly, further analytical methods for biota analysis in both habitats are urgently required to improve risk assessment.
Der vorliegende Band dokumentiert die Erhebungsinstrumente der dritten Phase des BilWiss-Forschungsprogramms BilWiss-UV1 ("Ertrag und Entwicklung des universitären bildungswissenschaftlichen Wissens - Validierung eines Kompetenztests für Lehrkräfte") zu wissenschaftlichen Zwecken. Ziel dieser letzten Projektphase ist die Weiterentwicklung und Verbesserung des in den Vorgängerprojekten "BilWiss" und "BilWiss-Beruf" entwickelten Kompetenztests zur Erfassung des bildungswissenschaftlichen Wissens bei Lehramtsstudierenden und -absolvent(inn)en. Dieses Skalenhandbuch dokumentiert ausschlieÿlich den im Rahmen von BilWiss-UV erhobenen Studierendenlängsschnitt (LSII) der vorwiegend der Frage nachgeht, inwieweit sich bildungswissenschaftliches Wissen als Folge der Instruktion im Lehramtsstudium verändert. Ziel des Studierendenlängsschnittes ist es, eine Verteilung der Studierenden über den kompletten Studienverlauf abzubilden, da davon ausgegangen wird, dass je nach Fortschritt im Studium ein unterschiedlicher Bildungswissenschaftlicher Wissensstand zu erwarten ist. Das Projekt wird im Rahmen des BMBF-Förderprogramms "KoKoHS - Kompetenzmodelle und Instrumente der Kompetenzerfassung im Hochschulsektor-Validierung und methodische Innovationen" gefördert. Das Forschungsprogramm ist ein Verbundprojekt der Goethe-Universität Frankfurt (Prof. Dr. Mareike Kunter, Koordination), der Universität Duisburg-Essen (Prof. Dr. Detlev Leutner) sowie der Technischen Universität München (Prof. Dr. Tina Seidel). Das gesamte Programm zielt darauf ab, zu untersuchen, inwieweit angehende Lehrkräfte durch das Studium der Bildungswissenschaften unterstützt werden, mit den vielfältigen Herausforderungen ihres Berufs professionell umzugehen. Die zentrale Annahme dabei ist, dass konzeptuelles Wissen über bildungswissenschaftliche Inhalte die professionelle Entwicklung im Vorbereitungsdienst und im Berufseinstieg unterstützt. Die Grundhypothese des Projekts lautet: Bildungswissenschaftliche Inhalte und Zusammenhänge stellen einen begrifflichen Rahmen dar, den Lehrkräfte benötigen, um Unterrichts- und Schulereignisse angemessen zu interpretieren, zu reflektieren und so für die eigene Kompetenzentwicklung zu nutzen. Die in der Studie eingesetzten Instrumente sollen öffentlich für wissenschaftliche Zwecke zugänglich gemacht werden und sind vor allem als Hilfestellung für die Arbeit mit dem Längsschnittdatensatz anzusehen. Bereits veröffentlicht unter ISBN: 978-3-00-055380-6 finden Sie die Erhebungsinstrumente der Projektphasen des BilWiss-Forschungsprogramms von 2009-2016. Weiterführende Informationen zum theoretischen Ansatz der Studie und Ergebnissen der Studie können der Internetseite http://www.bilwiss.uni-frankfurt.de sowie den im Literaturverzeichnis aufgeführten Publikationen entnommen werden.
Der vorliegende Band dokumentiert die Erhebungsinstrumente der dritten Phase des BilWiss-Forschungsprogramms BilWiss-UV1 ("Ertrag und Entwicklung des universitären bildungswissenschaftlichen Wissens - Validierung eines Kompetenztests für Lehrkräfte"), zu wissenschaftlichen Zwecken. Das Projekt wird im Rahmen des BMBF-Förderprogramms "KoKoHS - Kompetenzmodelle und Instrumente der Kompetenzerfassung im Hochschulsektor-Validierung und methodische Innovationen" gefördert. Das Forschungsprogramm ist ein Verbundprojekt der Goethe-Universität Frankfurt (Prof. Dr. Mareike Kunter, Koordination), der Universität Duisburg-Essen (Prof. Dr. Detlev Leutner) sowie der Technischen Universität München (Prof. Dr. Tina Seidel). Das gesamte Programm zielt darauf ab, zu untersuchen, inwieweit angehende Lehrkräfte durch das Studium der Bildungswissenschaften unterstützt werden, mit den vielfältigen Herausforderungen ihres Berufs professionell umzugehen. Die zentrale Annahme dabei ist, dass konzeptuelles Wissen über bildungswissenschaftliche Inhalte die professionelle Entwicklung im Vorbereitungsdienst und im Berufseinstieg unterstützt. Die Grundhypothese des Projekts lautet: Bildungswissenschaftliche Inhalte und Zusammenhänge stellen einen begrifflichen Rahmen dar, den Lehrkräfte benötigen, um Unterrichts- und Schulereignisse angemessen zu interpretieren, zu reflektieren und so für die eigene Kompetenzentwicklung zu nutzen. Für die seit 2009 bestehende Längsschnittstichprobe der Vorgängerprojekte BilWiss und BilWiss-Beruf fand Mitte des Jahres 2017 der fünfte MZP statt. Alle Teilnehmer(innen), die sich zur Teilnahme an weiteren Befragungen bereit erklärt hatten, wurden per Email kontaktiert und zur Teilnahme an der Onlineumfrage eingeladen. Es konnten 136 Personen erneut befragt werden, davon sind 124 derzeit aktiv als Lehrkraft im Schuldienst tätig (120 Lehrkräfte in Vollzeit). Im Rahmen des fünften Messzeitpunktes wurde neben Fragebogenskalen zum professionellen Verhalten, auch die im Rahmen von Meilenstein 3 entwickelte Verhaltenscheckliste eingesetzt. Durch deren Einsatz konnte ermittelt werden, dass nahezu alle der befragten Lehrkräfte Sonderfunktionen im Schuldienst übernehmen. Um einige wenige Beispiele herauszugreifen: Es sind 7 befragte Lehrkräfte in der Stufenkoordination beschäftigt, 111 Lehrer(innen) sind Klassenleitung. Als Mentor(in) engagieren sich 34 Personen und ebenfalls 34 Lehrer(innen) kooperieren mit außerschulischen Partnern. Die Durchführung des Observers wurde vom Standort München administriert und betreut. Ende des Jahres 2018 fand schlieÿlich der sechste und letzte Messzeitpunkt als Onlineerhebung statt. Bei der Bearbeitung standen neben der aktuellen beruflichen Situation auch das Erleben und das professionelle Verhalten im Lehrerberuf im Fokus. Zur Erfassung der Professional Vision in Elternberatungssituationen wurde das in 2017 entwickelte Videotool eingesetzt. Ergänzend wurde der Szenariotest zur Elternberatungskompetenz in einer Kurzversion eingesetzt (Bruder, Keller, Klug & Schmitz, 2011). Zur Erfassung des proaktiven Engagements in der Schulentwicklung wurde auch bei diesem Messzeitpunkt die Verhaltenscheckliste eingesetzt. Zur Erfassung der diagnostischen Kompetenz wurde ein neu entwickelter Vignetten-Test eingesetzt. Insgesamt konnten im Online-Fragebogen (inkl. Videotool, Szenariotest, Verhaltenscheckliste und diagnostischen Fallvignetten) 68 Personen befragt werden, davon sind 56 derzeit aktiv als Lehrkraft im Schuldienst tätig (51 Lehrkräfte in Vollzeit). Die in der Studie eingesetzten Instrumente sollen öffentlich für wissenschaftliche Zwecke zugänglich gemacht werden und sind vor allem als Hilfestellung für die Arbeit mit dem Längsschnittdatensatz anzusehen. Bereits veröffentlicht unter ISBN: 978-3-00-055380-6 finden Sie die Erhebungsinstrumente der Projektphasen des BilWiss-Forschungsprogramms von 2009-2016. Weiterführende Informationen zum theoretischen Ansatz der Studie und Ergebnissen der Studie können der Internetseite http://www.bilwiss.uni-frankfurt.de sowie den im Literaturverzeichnis aufgeführten Publikationen entnommen werden.
The production of Σ0 baryons in the nuclear reaction p (3.5 GeV) + Nb (corresponding to sNN=3.18 GeV) is studied with the detector set-up HADES at GSI, Darmstadt. Σ0s were identified via the decay Σ0→Λγ with subsequent decays Λ→pπ− in coincidence with a e+e− pair from either external (γ→e+e−) or internal (Dalitz decay γ⁎→e+e−) gamma conversions. The differential Σ0 cross section integrated over the detector acceptance, i.e. the rapidity interval 0.5<y<1.1, has been extracted as ΔσΣ0=2.3±(0.2)stat±(−0.6+0.6)sys±(0.2)norm mb, yielding the inclusive production cross section in full phase space σΣ0total=5.8±(0.5)stat±(−1.4+1.4)sys±(0.6)norm±(1.7)extrapol mb by averaging over different extrapolation methods. The Λall/Σ0 ratio within the HADES acceptance is equal to 2.3±(0.2)stat±(−0.6+0.6)sys. The obtained rapidity and momentum distributions are compared to transport model calculations. The Σ0 yield agrees with the statistical model of particle production in nuclear reactions. Keywords: Hyperons, Strangeness, Proton, Nucleus.
We present the results of two-pion production in tagged quasi-free np collisions at a deutron incident beam energy of 1.25 GeV/c measured with the High-Acceptance Di-Electron Spectrometer (HADES) installed at GSI. The specific acceptance of HADES allowed for the first time to obtain high-precision data on π+π− and π−π0 production in np collisions in a region corresponding to large transverse momenta of the secondary particles. The obtained differential cross section data provide strong constraints on the production mechanisms and on the various baryon resonance contributions (∆∆, N(1440), N(1520), ∆(1600)). The invariant mass and angular distributions from the np → npπ+π −and np → ppπ−π0 reactions are compared with different theoretical model predictions.
he study of the resonant structures in neutron-nucleus cross-sections, and therefore of the compound-nucleus reaction mechanism, requires spectroscopic measurements to determine with high accuracy the energy of the neutron interacting with the material under study.
To this purpose, the neutron time-of-flight facility n_TOF has been operating since 2001 at CERN. Its characteristics, such as the high intensity instantaneous neutron flux, the wide energy range from thermal to few GeV, and the very good energy resolution, are perfectly suited to perform high-quality measurements of neutron-induced reaction cross sections. The precise and accurate knowledge of these cross sections plays a fundamental role in nuclear technologies, nuclear astrophysics and nuclear physics.
Two different measuring stations are available at the n_TOF facility, called EAR1 and EAR2, with different characteristics of intensity of the neutron flux and energy resolution. These experimental areas, combined with advanced detection systems lead to a great flexibility in performing challenging measurement of high precision and accuracy, and allow the investigation isotopes with very low cross sections, or available only in small quantities, or with very high specific activity.
The characteristics and performances of the two experimental areas of the n_TOF facility will be presented, together with the most important measurements performed to date and their physics case. In addition, the significant upcoming measurements will be introduced.
The accurate knowledge of the neutron-induced fission cross-sections of actinides and other isotopes involved in the nuclear fuel cycle is essential for the design of advanced nuclear systems, such as Generation-IV nuclear reactors. Such experimental data can also provide the necessary feedback for the adjustment of nuclear model parameters used in the evaluation process, resulting in the further development of nuclear fission models. In the present work, the 240Pu(n,f) cross-section was measured at CERN's n_TOF facility relative to the well-known 235U(n,f) cross section, over a wide range of neutron energies, from meV to almost MeV, using the time-of-flight technique and a set-up based on Micromegas detectors. This measurement was the first experiment to be performed at n_TOF's new experimental area (EAR-2), which offers a significantly higher neutron flux compared to the already existing experimental area (EAR-1). Preliminary results as well as the experimental procedure, including a description of the facility and the data handling and analysis, are presented.
n this paper we report on the investigation of baryonic resonance production in proton-proton collisions at the kinetic energies of 1.25 GeV and 3.5 GeV, based on data measured with HADES. Exclusive channels npπ+ and ppπ0 as well as ppe+e− were studied simultaneously in the framework of a one-boson exchange model. The resonance cross sections were determined from the one-pion channels for Δ(1232) and N(1440) (1.25 GeV) as well as further Δ and N* resonances up to 2 GeV/c2 for the 3.5 GeV data. The data at 1.25 GeV energy were also analysed within the framework of the partial wave analysis together with the set of several other measurements at lower energies. The obtained solutions provided the evolution of resonance production with the beam energy, showing a sizeable non-resonant contribution but with still dominating contribution of Δ(1232)P33. In the case of 3.5 GeV data, the study of the ppe+e− channel gave the insight on the Dalitz decays of the baryon resonances and, in particular, on the electromagnetic transition form-factors in the time-like region. We show that the assumption of a constant electromagnetic transition form-factors leads to underestimation of the yield in the dielectron invariant mass spectrum below the vector mesons pole. On the other hand, a comparison with various transport models shows the important role of intermediate ρ production, though with a large model dependency. The exclusive channels analysis done by the HADES collaboration provides new stringent restrictions on the parameterizations used in the models.
his contribution aims to give a basic overview of the latest results regarding the production of resonances in different collision systems. The results were extracted from experimental data collected with HADES that is a multipurpose detector located at the GSI Helmholtzzentrum, Darmstadt. The main points discussed here are: the properties of the strange resonances Λ(1405) and Σ(1385), the role of Δ’s as a source of pions in the final state, the production dynamics reflected in form of differential cross sections, and the role of the ϕ meson as a source for K− particles.
The Cosmological Lithium Problem refers to the large discrepancy between the abundance of primordial 7Li predicted by the standard theory of Big Bang Nucleosynthesis and the value inferred from the so-called “Spite plateau” in halo stars. A possible explanation for this longstanding puzzle in Nuclear Astrophysics is related to the incorrect estimation of the destruction rate of 7Be, which is responsible for the production of 95% of primordial Lithium. While charged-particle induced reactions have mostly been ruled out, data on the 7Be(n,α) and 7Be(n,p) reactions are scarce or completely missing, so that a large uncertainty still affects the abundance of 7Li predicted by the standard theory of Big Bang Nucleosynthesis. Both reactions have been measured at the n_TOF facility at CERN, providing for the first time data in a wide neutron energy range.
The 33S(n,α)30Si cross section measurement, using 10B(n,α) as reference, at the n_TOF Experimental Area 2 (EAR2) facility at CERN is presented. Data from 0.01 eV to 100 keV are provided and, for the first time, the cross section is measured in the range from 0.01 eV to 10 keV. These data may be used for a future evaluation of the cross section because present evaluations exhibit large discrepancies. The 33S(n,α)30Si reaction is of interest in medical physics because of its possible use as a cooperative target to boron in Neutron Capture Therapy (NCT).
Neutron-induced reaction cross sections are important for a wide variety of research fields ranging from the study of nuclear level densities, nucleosynthesis to applications of nuclear technology like design, and criticality and safety assessment of existing and future nuclear reactors, radiation dosimetry, medical applications, nuclear waste transmutation, accelerator-driven systems and fuel cycle investigations. Simulations and calculations of nuclear technology applications largely rely on evaluated nuclear data libraries. The evaluations in these libraries are based both on experimental data and theoretical models. CERN’s neutron time-of-flight facility n_TOF has produced a considerable amount of experimental data since it has become fully operational with the start of its scientific measurement programme in 2001. While for a long period a single measurement station (EAR1) located at 185 m from the neutron production target was available, the construction of a second beam line at 20 m (EAR2) in 2014 has substantially increased the measurement capabilities of the facility. An outline of the experimental nuclear data activities at n_TOF will be presented.