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New measurements of the 7Be(n,α)4He and 7Be(n,p)7Li reaction cross sections from thermal to keV neutron energies have been recently performed at CERN/n_TOF. Based on the new experimental results, astrophysical reaction rates have been derived for both reactions, including a proper evaluation of their uncertainties in the thermal energy range of interest for big bang nucleosynthesis studies. The new estimate of the 7Be destruction rate, based on these new results, yields a decrease of the predicted cosmological 7Li abundance insufficient to provide a viable solution to the cosmological lithium problem.
The design and operation of innovative nuclear systems requires a better knowledge of the capture and fission cross sections of the Pu isotopes. For the case of capture on 242Pu, a reduction of the uncertainty in the fast region down to 8-12% is required. Moreover, aiming at improving the evaluation of the fast energy range in terms of average parameters, the OECD NEA High Priority Request List (HPRL) requests high-resolution capture measurements with improved accuracy below 2 keV. The current uncertainties also affect the thermal point, where previous experiments deviate from each other by 20%. A fruitful collaboration betwen JGU Mainz and HZ Dresden-Rossendorf within the EC CHANDA project resulted in a 242Pu sample consisting of a stack of seven fission-like targets making a total of 95(4) mg of 242Pu electrodeposited on thin (11.5 μm) aluminum backings. This contribution presents the results of a set of measurements of the 242Pu(n, γ) cross section from thermal to 500 keV combining different neutron beams and techniques. The thermal point was determined at the Budapest Research Reactor by means of Neutron Activation Analysis and Prompt Gamma Analysis, and the resolved (1 eV - 4 keV) and unresolved (1 - 500 keV) resonance regions were measured using a set of four Total Energy detectors at the CERN n_TOF-EAR1.
Setup for the measurement of the 235U(n,f) cross section relative to n-p scattering up to 1 GeV
(2020)
The neutron induced fission of 235U is extensively used as a reference for neutron fluence measurements in various applications, ranging from the investigation of the biological effectiveness of high energy neutrons, to the measurement of high energy neutron cross sections of relevance for accelerator driven nuclear systems. Despite its widespread use, no data exist on neutron induced fission of 235U above 200 MeV. The neutron facility n_TOF offers the possibility to improve the situation. The measurement of 235U(n,f) relative to the differential n-p scattering cross-section, was carried out in September 2018 with the aim of providing accurate and precise cross section data in the energy range from 10 MeV up to 1 GeV. In such measurements, Recoil Proton Telescopes (RPTs) are used to measure the neutron flux while the fission events are detected and counted with dedicated detectors. In this paper the measurement campaign and the experimental set-up are illustrated.
The accuracy on neutron capture cross section of fissile isotopes must be improved for the design of future nuclear systems such as Gen-IV reactors and Accelerator Driven Systems. The High Priority Request List of the Nuclear Energy Agency, which lists the most important nuclear data requirements, includes also the neutron capture cross sections of fissile isotopes such as 233,235U and 239,241Pu. A specific experimental setup has been used at the CERN n_TOF facility for the measurement of the neutron capture cross section of 235U by a set of micromegas fission detectors placed inside a segmented BaF2 Total Absorption Calorimeter.
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.
Monte Carlo (MC) simulations are an essential tool to determine fundamental features of a neutron beam, such as the neutron flux or the γ-ray background, that sometimes can not be measured or at least not in every position or energy range. Until recently, the most widely used MC codes in this field had been MCNPX and FLUKA. However, the Geant4 toolkit has also become a competitive code for the transport of neutrons after the development of the native Geant4 format for neutron data libraries, G4NDL. In this context, we present the Geant4 simulations of the neutron spallation target of the n_TOF facility at CERN, done with version 10.1.1 of the toolkit. The first goal was the validation of the intra-nuclear cascade models implemented in the code using, as benchmark, the characteristics of the neutron beam measured at the first experimental area (EAR1), especially the neutron flux and energy distribution, and the time distribution of neutrons of equal kinetic energy, the so-called Resolution Function. The second goal was the development of a Monte Carlo tool aimed to provide useful calculations for both the analysis and planning of the upcoming measurements at the new experimental area (EAR2) of the facility.
Destruction of the cosmic γ-ray emitter 26Al in massive stars: study of the key 26Al(n,p) reaction
(2021)
The 26Al(n,p)26Mg reaction is the key reaction impacting on the abundances of the cosmic γ-ray emitter 26Al produced in massive stars and impacts on the potential pollution of the early solar system with 26Al by asymptotic giant branch stars. We performed a measurement of the 26Al(n,p)26Mg cross section at the high-flux beam line EAR-2 at the n_TOF facility (CERN). We report resonance strengths for eleven resonances, nine being measured for the first time, while there is only one previous measurement for the other two. Our resonance strengths are significantly lower than the only previous values available. Our cross-section data range to 150 keV neutron energy, which is sufficient for a reliable determination of astrophysical reactivities up to 0.5 GK stellar temperature.
Purpose: Molecular diagnostics including next generation gene sequencing are increasingly used to determine options for individualized therapies in brain tumor patients. We aimed to evaluate the decision-making process of molecular targeted therapies and analyze data on tolerability as well as signals for efficacy.
Methods: Via retrospective analysis, we identified primary brain tumor patients who were treated off-label with a targeted therapy at the University Hospital Frankfurt, Goethe University. We analyzed which types of molecular alterations were utilized to guide molecular off-label therapies and the diagnostic procedures for their assessment during the period from 2008 to 2021. Data on tolerability and outcomes were collected.
Results: 413 off-label therapies were identified with an increasing annual number for the interval after 2016. 37 interventions (9%) were targeted therapies based on molecular markers. Glioma and meningioma were the most frequent entities treated with molecular matched targeted therapies. Rare entities comprised e.g. medulloblastoma and papillary craniopharyngeoma. Molecular targeted approaches included checkpoint inhibitors, inhibitors of mTOR, FGFR, ALK, MET, ROS1, PIK3CA, CDK4/6, BRAF/MEK and PARP. Responses in the first follow-up MRI were partial response (13.5%), stable disease (29.7%) and progressive disease (46.0%). There were no new safety signals. Adverse events with fatal outcome (CTCAE grade 5) were not observed. Only, two patients discontinued treatment due to side effects. Median progression-free and overall survival were 9.1/18 months in patients with at least stable disease, and 1.8/3.6 months in those with progressive disease at the first follow-up MRI.
Conclusion: A broad range of actionable alterations was targeted with available molecular therapeutics.
However, efficacy was largely observed in entities with paradigmatic oncogenic drivers, in particular with BRAF mutations. Further research on biomarker-informed molecular matched therapies is urgently necessary.
Im Zeitraum 1999 bis 2003 wurden im Harz 83 gezüchtete Auerhühner besendert und nach der Auswilderung telemetrisch überwacht. Das Hauptziel war dabei, über Daten zu Überlebenschancen, Raum- und Habitatnutzung und zur Ernährung der Auswilderungstiere eine effektive Erfolgskontrolle zu ermöglichen und Optimierungsvorschläge für zukünftige Auswilderungsbestrebungen geben zu können. Von den mit Sendern ausgestatteten Tieren überlebten ca. 23 % (n = 18) bis zum Sender- oder Kontaktverlust. Die mediane Überlebensdauer betrug 13 Tage, wobei Hennen länger überlebten (18 Tage) als Hähne (12 Tage). Die höchsten Verluste (79 %, n = 48) traten innerhalb der ersten vier Wochen nach der Ausbringung auf. Von 61 registrierten Totfunden entfielen 62 % auf den Fuchs, 10 % auf den Habicht und 7 % auf den Luchs. Neben Totfunden mit unklarer Ursache, verendeten einzelne Tiere im Verkehr, aufgrund von Unterernährung oder wurden von Hunden getötet. Die Hauptgründe für die hohen Verluste unter den ausgewilderten Auerhühnern sind in physiologischen und ethologischen Defiziten aufgrund der Gehegezucht zu suchen. Hier seien insbesondere mangelhafte Feindkenntnis, und die wahrscheinlich unzureichende Anpassung an die Freilandnahrung zu nennen. Zudem waren 5 % der Verluste auf angelockte Prädatoren im Umfeld der Eingewöhnungsvoliere zurückzuführen. Die Auswilderungstiere nutzten Aktionsräume (Suchgebiete) zwischen unter einem bis zu 17.100 ha, wobei die Mehrzahl der Aktionsräume (77 %) bis zu 1.000 ha umfasste. Die ermittelten Aktionsraumgröße und auch die maximale Entfernung zum Auswilderungsort nahmen mit der Ortungsdauer zu. Das mitunter weiträumige Verstreichen der Auswilderungstiere könnte auf die allgemein starke Dispersion juveniler Auerhühner, aber auch auf vom Habitat her ungeeignete Auswilderungsorte zurückzuführen sein. Innerhalb der Aktionsräume etablierten die Vögel räumlich kleinere Nutzungszentren die zumeist bis zum Totfund oder Senderverlust frequentiert blieben. Die Größe der Nutzungszentren (n = 17) variierte zwischen 0,5 ha und bis zu 327 ha. Täglich legten die Vögel in ca. 70 % aller Fälle nicht mehr als 500 m zurück. Etwa 67 % aller Ortungen entfielen auf einen 3-km-Radius um den Aussetzungsort. Maximalwerte verwiesen auf Distanzen bis ca. 22 km (W). Methodisch ist aufgrund der Ergebnisse die Auswilderung direkt aus den Transportkisten ohne Akklimatisierung in Eingewöhnungsvolieren zu empfehlen. So ließen sich zusätzliche Verluste am Auswilderungspunkt vermeiden, und zudem bliebe man flexibel in der Wahl des Auswilderungsortes. Weitere Optimierungsmaßnahmen in der Zucht und Auswilderungsmethodik sind unerlässlich (z. B. frühzeitig intensivierte artgerechte Ernährung, Trainingsprogramme, angemessene Krankheitsprophylaxe), ohne deren erfolgreiche Umsetzung die weitere Auswilderung von Gehegetieren nicht weiter verantwortbar bleibt.
In den hier skizzierten Kontext kollektiver Selbstverständigung zeitgenössischer Kulturdiagnostiker fügt sich auch das Mem-Konzept ein, dessen Urheber jedoch nicht im Entferntesten daran dachte, einen Beitrag zur Lösung kulturanthropologischer Grundprobleme zu leisten. Der englische Evolutionsbiologe Richard Dawkins, der den Neologismus "Mem" eingeführt hat, ist in einem ganz anderen Kontext beheimatet und verfolgt ganz andere Intentionen. Es war vor allem der Gedanke der Replikation, der Dawkins so fasziniert hat, dass er die Frage stellte, ob nicht auch die kulturelle Evolution als ein autoreproduktiver Replikationsprozess begriffen werden könnte. Aber wer oder was sollte sich replizieren? Ließ sich eine Struktureinheit mit einem variablen Komplexitätsgrad annehmen, die analog zum Gen als ein Replikator fungieren könnte? Die Antwort auf diese Frage war die Mem-Hypothese. Gene stellen als biologische Erbeinheiten eine Art von Grundbausteinen der belebten Materie dar. Daran anknüpfend führte Dawkins als Analogon zum Gen die Größe ein, die er Mem nannte. Er definierte Mem als die Einheit kultureller Vererbung, die sich dadurch auszeichnet, dass sie Kopien von sich herstellen kann. Aufgrund eines solchen Wirkungsvermögens können Meme als Quasiakteure der Replikation betrachtet werden, sie seien die Replikatoren, die die kulturelle Evolution in Gang hielten.