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Different collective deformation coordinates for neutrons and protons are introduced to allow for both stretching and γ transitions consistent with experiments. The rotational actinide nuclei 234-238U and 232Th are successfully analyzed in this model. NUCLEAR STRUCTURE 232Th, 234-238U calculated B (E2) values, collective model.
High shares of intermittent renewable power generation in a European electricity system will require flexible backup power generation on the dominant diurnal, synoptic, and seasonal weather timescales. The same three timescales are already covered by today’s dispatchable electricity generation facilities, which are able to follow the typical load variations on the intra-day, intra-week, and seasonal timescales. This work aims to quantify the changing demand for those three backup flexibility classes in emerging large-scale electricity systems, as they transform from low to high shares of variable renewable power generation. A weather-driven modelling is used, which aggregates eight years of wind and solar power generation data as well as load data over Germany and Europe, and splits the backup system required to cover the residual load into three flexibility classes distinguished by their respective maximum rates of change of power output. This modelling shows that the slowly flexible backup system is dominant at low renewable shares, but its optimized capacity decreases and drops close to zero once the average renewable power generation exceeds 50% of the mean load. The medium flexible backup capacities increase for modest renewable shares, peak at around a 40% renewable share, and then continuously decrease to almost zero once the average renewable power generation becomes larger than 100% of the mean load. The dispatch capacity of the highly flexible backup system becomes dominant for renewable shares beyond 50%, and reach their maximum around a 70% renewable share. For renewable shares above 70% the highly flexible backup capacity in Germany remains at its maximum, whereas it decreases again for Europe. This indicates that for highly renewable large-scale electricity systems the total required backup capacity can only be reduced if countries share their excess generation and backup power.
Introduction: Clinically complex patients often require multiple medications. Polypharmacy is associated with inappropriate prescriptions, which may lead to negative outcomes. Few effective tools are available to help physicians optimise patient medication. This study assesses whether an electronic medication management support system (eMMa) reduces hospitalisation and mortality and improves prescription quality/safety in patients with polypharmacy. Methods and analysis: Planned design: pragmatic, parallel cluster-randomised controlled trial; general practices as randomisation unit; patients as analysis unit. As practice recruitment was poor, we included additional data to our primary endpoint analysis for practices and quarters from October 2017 to March 2021. Since randomisation was performed in waves, final study design corresponds to a stepped-wedge design with open cohort and step-length of one quarter. Scope: general practices, Westphalia-Lippe (Germany), caring for BARMER health fund-covered patients. Population: patients (≥18 years) with polypharmacy (≥5 prescriptions). Sample size: initially, 32 patients from each of 539 practices were required for each study arm (17 200 patients/arm), but only 688 practices were randomised after 2 years of recruitment. Design change ensures that 80% power is nonetheless achieved. Intervention: complex intervention eMMa. Follow-up: at least five quarters/cluster (practice). recruitment: practices recruited/randomised at different times; after follow-up, control group practices may access eMMa. Outcomes: primary endpoint is all-cause mortality and hospitalisation; secondary endpoints are number of potentially inappropriate medications, cause-specific hospitalisation preceded by high-risk prescribing and medication underuse. Statistical analysis: primary and secondary outcomes are measured quarterly at patient level. A generalised linear mixed-effect model and repeated patient measurements are used to consider patient clusters within practices. Time and intervention group are considered fixed factors; variation between practices and patients is fitted as random effects. Intention-to-treat principle is used to analyse primary and key secondary endpoints.
A data-driven method was applied to Au+Au collisions at √sNN = 200 GeV made with the STAR detector at RHIC to isolate pseudorapidity distance η-dependent and η-independent correlations by using two- and four-particle azimuthal cumulant measurements. We identified a η-independent component of the correlation, which is dominated by anisotropic flow and flow fluctuations. It was also found to be independent of η within the measured range of pseudorapidity |η| < 1. In 20–30% central Au+Au collisions, the relative flow fluctuation was found to be 34%±2%(stat.)±3%(sys.) for particles with transverse momentum pT less than 2 GeV/c. The η-dependent part, attributed to nonflow correlations, is found to be 5% ± 2%(sys.) relative to the flow of the measured second harmonic cumulant at |η| > 0.7.
With the use of the cranking formula, the coordinate-dependent mass parameters of the kinetic-energy operator in fission processes and heavy-ion collisions are calculated in the two-center oscillator model. It is shown that the reduced mass and also the classical moment of inertia are obtained for large separations of the fragments. For small separations, however, the mass parameter for the motion of the centers of mass of the fragments is larger than the reduced mass by an order of magnitude.
Background: Biosurfactants are surface-active molecules produced by different microorganisms and display a promising alternative to synthetically derived food emulsifiers. One of these biosurfactants, synthesized by Bacillus subtilis, is the lipopeptide surfactin, which composes a linear fatty acid and cyclic peptide moiety. This study explores the interfacial and emulsion forming properties of surfactin to further characterize its suitability as an O/W emulsifier in food formulations.
Results: Surfactin revealed a high interfacial activity with a reduction of interfacial tension of 83.26 % to 4.21 ± 0.11 mN/m. O/W emulsions (coil = 10 % w/w) were prepared by high-pressure homogenization, which yielded volume-based mean particle sizes below 1 μm already at low emulsifier concentrations of 0.01 % (w/w). Environmental stress experiments revealed that emulsions were stable between pH 6 to pH 9. Furthermore, neither phase separation nor extensive emulsion instability was observed with NaCl addition up to 0.5 M. However, CaCl2 addition (> 3 mM) destabilized surfactin mediated emulsions. Finally, the main emulsion forming and stabilization effect of surfactin was related to its high interfacial activity and the high degree of electrostatic repulsion between the oil droplets (i.e. zeta-potential of up to −100 mV).
Conclusion; In comparison to other natural and synthetic emulsifiers, the results showed that surfactin is a strong candidate to form and stabilize O/W emulsions under the reported conditions.
Strong indirect evidence exists for the existence of attractive forces between nuclei making surface contact. Experimentally, the recent observations of spontaneous positron production in heavy-ion collisions can only be understood if nuclei stick together for times long compared to the collision time. We show that any such tendency for nuclei to attract implies the existence of nuclear molecules with entirely new kinds of collective modes. We present a simple model for these modes and apply it to 238U-238U.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Protein CtaG aus Paracoccus denitrificans eingehend charakterisiert. Es wurde überprüft, ob dieses 21 kDa große Membranprotein als Kupferchaperon und Assemblierungsfaktor für die Untereinheit I der Cytochrom c Oxidase, das heißt für die Biogenese des CuB-Zentrums, in Frage kommt. Eine bioinformatische Analyse zeigte zunächst, dass CtaG, ein Homolog des eukaryotischen Proteins Cox11, zu den am stärksten konservierten Assemblierungsfaktoren der Cytochrom c Oxidase gehört. Interessanterweise sind diese Proteine alle an der Biogenese der redoxaktiven Metallzentren beteiligt, und nur sie sind auch in Paracoccus denitrificans konserviert. Somit stellt Paracoccus ein ideales Modellsystem dar, um die essentiellen Schritte der Biogenese der Cytochrom c Oxidase zu untersuchen. Ein lösliches Fragment von CtaG (CtaGLF) wurde heterolog in E. coli exprimiert und mit Hilfe eines spaltbaren His6-tags aufgereinigt. Es wurde ein Protokoll entwickelt, mit dessen Hilfe die Aggregation des löslichen Fragments minimiert und das Protein in hochreiner, aggregatfreier Form isoliert werden kann. Rekonstitutionsversuche zeigten, dass CtaGLF ein spezifisch Cu(I)-bindendes Protein ist. Nach der heterologen Expression in E. coli ist CtaGLF kofaktorfrei. Ein Protokoll zur in vitro Rekonstitution mit Kupferionen wurde entwickelt, mit welchem ein stöchiometrisches Kupfer/Protein-Verhältnis erreicht wird. Gelfiltrations- und ICP-MS-Analysen zeigten, dass CtaGLF Kupferionen ausschließlich als Dimer bindet. Rekonstitutionen bei denen Cu(I), Cu(II), Co(II), Fe(II), Mn(II), Mg(II) und Ni(II) sowohl einzeln als auch simultan angeboten wurden, führten zwar zu wenig reproduzierbaren absoluten Stöchiometrien, bestätigten aber, dass CtaGLF bevorzugt Cu(I) bindet. Mutagenesestudien bewiesen einerseits, dass drei Cysteinreste maßgeblich für die Kupferbindung verantwortlich sind und deuteten andererseits darauf hin, dass zwei identische, punktsymmetrische Bindungsstellen des CtaGLF-Dimers die Kupferionen koordinieren. Mit Hilfe einer Multiseq-Analyse wurden zunächst hochkonservierte Oberflächenreste von CtaG identifiziert. Eine Auswahl dieser Aminosäuren wurde per gerichteter Mutagenese ersetzt und der Effekt dieser Mutationen auf Stöchiometrie, Affinität und Dimerisierung von CtaGLF wurde untersucht. Die Affinitäten wurden dabei mit Hilfe von Kompetitionsexperimenten mit dem Cu(I)-spezifischen Chelator BCA analysiert. Insgesamt vier mögliche Szenarien für die Kupferbindung von CtaG wurden postuliert und anhand der Datenlage diskutiert. Das Szenario III, welches die Datenlage am besten zu erklären vermag, sieht eine trigonale Koordination der Kupferionen vor, an welcher die Cysteine des hochkonservierten CFCF-Motivs einer Polypeptidkette ein gemeinsames Koordinationsfeld mit dem nahe der Transmembranhelix gelegenen Cystein 38 der jeweils anderen Polypeptidkette bilden. Mit Hilfe von UV/Vis-spektroskopischen Messungen wurde gezeigt, dass die Bindung von Kupferionen an CtaGLF zu einer Absorption bei 358 nm führt. Diese kann mit einem Extinktionskoeffizienten von E delta 358 nm = 936 M-1cm-1 zur Beobachtung des Kupfertransfers von CtaGLF auf einen Akzeptor verwendet werden. Um eine Beteiligung von CtaG bei der Insertion des CuB-Ions in die Untereinheit I der Cytochrom c Oxidase (UE I) zu beweisen, wurden zwei Arbeitshypothesen aufgestellt und empirisch untersucht: Die erste Hypothese geht von einer posttranslationalen Kupferinsertion aus. Die UE I wird laut dieser Hypothese zunächst vollständig exprimiert und in die Membran inseriert, bevor das Kupferion über einen Kanal in das 13 Å unterhalb der Membranoberfläche gelegene aktive Zentrum der Oxidase inseriert wird. Drei Ansätze wurden zur empirischen Überprüfung dieser Hypothese verfolgt: Erstens wurde ein in vitro Transferassay etabliert, bei dem heterolog exprimierte, kofaktorfreie UE I als Akzeptor für Kupferionen von CtaGLF diente. Zweitens wurden bioinformatische Analysen durchgeführt um potentielle Interaktionsflächen zwischen CtaG und UE I zu identifizieren. Und drittens wurde mit Hilfe koaffinitätschromatographischer Versuche eine Interaktion zwischen CtaG und kofaktorfreier UE I untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sprechen allesamt gegen eine posttranslationale CtaG-vermittelte Insertion von Kupferionen in die UE I der Cytochrom c Oxidase. Die zweite Hypothese geht davon aus, dass die prosthetischen Häm- und Kupfergruppen bereits vor der vollständigen Membraninsertion, das heißt kotranslational auf die UE I übertragen werden. Um diese Hypothese zu überprüfen, wurden ebenfalls mehrere Ansätze verfolgt: Erstens wurde die UE I in Gegenwart und Abwesenheit von CtaG heterolog in E. coli exprimiert und anschließend aufgereinigt. In Abwesenheit weiterer Assemblierungsfaktoren ist CtaG in diesem System nicht dazu in der Lage den Kupfergehalt der UE I zu erhöhen. Zweitens wurde mit Hilfe von Blau-Nativ Gelen und Crosslinking-Versuchen im nativen Wirt Paracoccus denitrificans nach einer Wechselwirkung zwischen CtaG und UE I gesucht. Insbesondere die Ergebnisse der Crosslinking-Versuche deuten auf einen Assemblierungskomplex hin, der sowohl CtaG als auch die UE I der Cytochrom c Oxidase enthält. In einem dritten Ansatz wurde ein zellfreies Expressionssystem etabliert, welches direkten Zugang zu naszierenden Ketten der UE I ermöglicht. Dieses System erscheint vielversprechend und dient derzeit als Basis für weitere Biogenesestudien. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass CtaG ein spezifisch Cu(I)-bindendes Protein ist, das im Zuge der Kupferbindung dimerisiert und in Paraoccus denitrificans in einem hochmolekularen Komplex gemeinsam mit UE I vorliegt. Die gegenwärtige Datenlage spricht dafür, dass CtaG als Kupferchaperon an der Biogenese der Cytochrom c Oxidase beteiligt ist und das CuB-Ion in einem kotranslationalen Mechanismus in die UE I der Cytochrom c Oxidase inseriert.
We demonstrate that strangeness separates in the Gibbs-phase coexistence between a baryon-rich quark-gluon plasma and hadron matter, even at T=0. For finite temperatures this is due to the associated production of kaons (containing s¯ quarks) in the hadron phase while s quarks remain in the deconfined phase. The s-s¯ separation results in a strong enhancement of the s-quark abundance in the quark phase. This mechanism is further supported by cooling and net strangeness enrichment due to the prefreezeout evaporation of pions and K+, K0, which carry away entropy and anti- strangeness from the system. Metastable droplets (i.e., stable as far as weak interactions are not regarded) of strange-quark matter (‘‘strangelets’’) can thus be formed during the phase transition. Such cool, compact, long-lived clusters could be experimentally observed by their unusually small Z/A ratio (≤0.1–0.3). Even if the strange-quark-matter phase is not stable under strong interactions, it should be observable by the delayed correlated emission of several hyperons. This would serve as a unique signature for the transient formation of a quark-gluon plasma.
A scenario of heavy resonances, called massive Hagedorn states, is proposed which exhibits a fast (t H 1 fm/c) chemical equilibration of (strange) baryons and anti-baryons at the QCD critical temperature Tc. For relativistic heavy ion collisions this scenario predicts that hadronization is followed by a brief expansion phase during which the equilibration rate is higher than the expansion rate, so that baryons and antibaryons reach chemical equilibrium before chemical freeze-out occurs. PACS-Nr.: 12.38.Mh