Дисертації з теми "Pu02"

Le combustible nucléaire mixte (MOX) est élaboré sous forme de pastilles par compaction en matrice puis frittage d'un mélange de poudres d'oxydes d'uranium et de plutonium. Du fait de la variabilité des poudres et compte tenu de la nécessité industrielle de maintenir constants les paramètres de fabrication sur des quantités importantes de produit, l'opération de compaction peut être à l'origine de rejets des pastilles lors des contrôles. En particulier, la solidité et la maîtrise dimensionnelle des comprimés sont des enjeux majeurs du procédé. La méthode des éléments discrets (DEM), mise en œuvre ici, offre un outil puissant de compréhension et de simulation. Elle s'appuie sur une modélisation explicite du caractère particulaire des poudres. Deux représentations, à l'échelle des agrégats de cristallites et à l'échelle des cristallites sont considérées pour simuler la consolidation de la poudre. Une méthodologie à partir d'expériences numériques est proposée pour établir des lois de comportement susceptibles de renseigner un code par éléments finis. Enfin, la modélisation à l'échelle des cristallites permet d'identifier les principaux paramètres microstructuraux qui influent sur la solidité des comprimés
Nuclear mixed oxide fuel (MOX) is formed as pellets by cold compaction of a powder blend of oxides of uranium and plutonium followed by sintering. Because of the variability of incoming powders in the process and taking into account the need to maintain constant industrial settings for processing significant quantities of pellets, the compaction process may generate some rejection during controls. In particular, compact strength and dimensional precision are key features of the industrial process. The Discrete Element Method (DEM), which has been used here, offers a powerful tool for understanding and simulating the compaction stage. It relies on an explicit modeling of the particulate nature of the uranium oxide powders. Two models, at the length scale of the aggregate of crystallites and at the length scale of the crystallites are used to simulate the powder compaction. A methodology, based on numerical experiments, is proposed to generate constitutive laws to feed a finite element code. Finally, the modeling at the crystallite length scale is used to identify the main microstructural parameters that control the compact strength

El curso Fundamentos de Marketing presenta al estudiante los conceptos básicos de Marketing con la finalidad de compartir la aplicación de las herramientas y estrategias utilizadas en la gestión de marcas, permitiéndoles aprovechar oportunidades para lograr satisfacer las necesidades del mercado en la compra y preferencia de productos y servicios. En un mundo donde las tendencias tecnológicas y de consumo son de cambio constante, se suma la abundante cantidad de información que recibimos diariamente relacionada a la oferta de productos. Por ese motivo, el curso desarrolla en los estudiantes habilidades que les permitirá establecer una adecuada interacción entre las marcas y sus públicos gracias al conocimiento del consumidor.

Curso general de la Facultad de Comunicaciones, de carácter teórico, dirigido a los estudiantes de las carreras de Comunicación y Publicidad, Comunicación y Marketing (3er ciclo), Comunicación e Imagen Empresarial (4to ciclo) y Comunicación Audiovisual y Medios Interactivos (mención propia en Publicidad). Propósito: La vertiginosa evolución de las comunicaciones y el empoderamiento del consumidor conducen hoy a los fabricantes de productos y servicios a desarrollar modelos de publicidad cada vez más efectivos. Lograr que los compradores potenciales, encuentren, conozcan y se habitúen a sus productos y servicios es una de las principales tareas de la publicidad. Otro de los roles de la publicidad es generar soluciones creativas en función al conocimiento profundo de las personas, del perfil de la marca y de las características de los medios. "(...)La publicidad rodea nuestras vidas, nos persigue por todas partes, pero a pesar de estar presente y mostrarse tanto, oculta a los ojos del espectador cuáles son sus claves profesionales, cómo funciona, por qué funciona." Marçal Moliné. La Comunicación Activa (1997).

Dans le cadre du programme nucléaire français, le combustible des réacteurs est constitué d'oxydes d'uranium ou d'oxydes mixtes d'uranium et de plutonium (appelé MOX). Des développements sont constamment effectués sur les procédés de retraitement de ces combustibles afin d'optimiser la récupération des matières valorisables et de minimiser le volume des déchets. Lors de la dissolution des MOX, la quantité de fines de dissolution résiduelles riches en Pu est parfois importante malgré l'utilisation de conditions chimiques dures (oxydantes et corrosives). La difficulté à dissoudre des lots de PuO2 déclarés non conformes lors de la fabrication du MOX peut également représenter un verrou technologique. Dans ce contexte, la sonochimie est envisagée comme alternative aux méthodes actuelles de dissolution de PuO2, ou de MOX enrichi en Pu. Dans un premier temps, des travaux de dissolution sonochimique ont été réalisés sur un analogue inactif de PuO2, à savoir CeO2. Les résultats obtenus ont ainsi permis d'orienter les expériences de dissolution de PuO2. En conditions réductrices et acides, beaucoup plus douces que celles utilisées industriellement, la dissolution totale de ces deux oxydes a été effectuée en quelques heures. Parallèlement, une étude connexe a montré qu'il est possible de dissoudre totalement des oxydes mixtes de lanthanides à base de Ce, par un procédé de dissolution sonocatalytique et réductrice en présence de nanoparticules de Pt. La dissolution est d'autant plus rapide que la teneur en lanthanides trivalents est importante au sein de l'oxyde. Enfin, une dernière partie a été consacrée à la dissolution sous agitation magnétique d'oxydes à base de Ce en présence ou non de métaux nobles, dans des milieux faiblement acides contenant des molécules naturelles réductrices. Dans ces conditions, une dissolution totale, rapide et sélective de ces oxydes a été observée. Ces deux dernières études présentent un intérêt dépassant le cadre du nucléaire et applicable au recyclage de matériaux industriels (pots catalytiques, piles à combustible…)
In the French nuclear program, the reactor fuel consists of uranium oxides or uranium plutonium mixed oxides (called MOX). Developments are constantly made on the resulting reprocessing of these fuels in order to optimize the recovery of reusable materials and to minimize the waste volume. In the case of MOX dissolution, the amount of Pu-rich dissolution residues is sometimes high despite the use of hard chemical conditions (oxidizing and corrosive). The difficulty to dissolve PuO2 batches declared non-standard during the fabrication of MOX can also be a technological barrier. In this context, sonochemistry can be considered as an alternative to current methods of dissolution of PuO2 or Pu enriched MOX. First, experiments of sonochemical dissolution were performed on an inactive analogue of PuO2, namely CeO2. The results were then used as a working basis for the dissolution of PuO2. Under reducing and acidic conditions, much milder than those used industrially, the complete dissolution of these two oxides was carried out within a few hours. Meanwhile, a related study showed that it is possible to completely dissolve lanthanide mixed oxides by a process of sonocatalytic and reductive dissolution in the presence of Pt. The dissolution rates increase with the trivalent lanthanide content within the oxide. Finally, the last part was devoted to the dissolution under magnetic stirring of Ce-based oxides in the presence or absence of noble metals, in weakly acidic media containing reducing natural molecules. Under these conditions, a complete, rapid and selective dissolution of these oxides was observed. These last two studies present an interest beyond the scope of nuclear chemistry, concerning the recycling of industrial materials (catalytic converters, fuel cells...)

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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

L’objectif de cette thèse a été d’utiliser une approche numérique pour étudier l’impact des dommages d'irradiation sur la microstructure du combustible nucléaire composé d'un mélange d’oxyde de plutonium et d’uranium (MOX). Cette approche, réalisée à l'échelle atomique, repose sur l'utilisation de potentiels empiriques développés dans la littérature pour l'oxyde mixte $(U,Pu)O_2$ dans l’approximation des interactions d’ions rigides.Une première étape a été une analyse critique des propriétés structurales, thermodynamiques et mécaniques prédites par 5 potentiels de la littérature. Les calculs de dynamique moléculaire ont été réalisés à l'aide du code LAMMPS, sur l'ensemble de la gamme de composition de $UO_2$ à $PuO_2$ et à des températures comprises entre 300 K et le point de fusion. Nous montrons que les potentiels les plus satisfaisants sont ceux développés par Cooper et Potashnikov. Ces deux potentiels reproduisent correctement la stabilité thermodynamique des phases ainsi que l'évolution en température des paramètres de maille et de la chaleur spécifique. Cependant le comportement mécanique des oxydes est différent selon le potentiel choisi. Tout d'abord, on note que les constantes élastiques et le facteur d'anisotropie obtenus par le potentiel Cooper sont plus fidèles aux recommandations de la littérature. Ensuite, nous montons que la propagation d'une fracture induit une transformation de phase en pointe de fissure avec le potentiel de Cooper alors qu'une fissuration fragile est observée avec le potentiel Potashnikov.Une seconde étape a été l'étude des dommages d'irradiation dans les oxydes mixtes en se limitant à l'utilisation des deux potentiels de Cooper et de Potashnikov. Des calculs de dynamique moléculaire de cascades de déplacement ont été réalisés à différentes énergies, température et compositions en plutonium. Ensuite, afin d'évaluer les dommages d'irradiation sur des temps plus longs que ceux accessibles en dynamique moléculaire, la méthode d’accumulation de défauts a été utilisée. Pour les deux potentiels, l’évolution des dommages primaires avec l’augmentation de la dose suit globalement les mêmes étapes que celles trouvées précédemment dans $UO_2$. Tout d’abord, les défauts ponctuels sont créés. Par la suite, ils se regroupent et forment de petites boucles de Frank, qui après se transforment en dislocations parfaites. Cependant, la cinétique de la recombinaison de défauts ponctuels est significativement plus lente avec le potentiel de Cooper ce qui conduit à la création de petites régions désordonnées pour les cascades d'énergie élevée. L’effet de la teneur en plutonium est analysé. Nous montrons en particulier que la densité de dislocations crée diminue lorsque la teneur en plutonium augmente.Bien que la dynamique moléculaire a été décrite comme un microscope moléculaire en raison de sa capacité à décrire avec précision des systèmes atomiques, elle présente un inconvénient majeur, celui lié aux temps de l’ordre de la femto-seconde nécessaires pour résoudre les vibrations atomiques. Cela limite le temps total de simulation approximativement quelques nanosecondes. Afin de stimuler les processus, tels que la diffusion de cations, un autre outil de calcul est nécessaire. Les techniques de Monte Carlo (KMC) atomiques peuvent simuler de plus longtemps que la dynamique moléculaire . Cependant, pour que KMC fonctionne avec précision, il est nécessaire de connaître a priori tous les mécanismes de transition entre les états possibles. Pour cette raison, la method de Monte Carlo cinétique adaptative (aKMC) est choisie pour surmonter ces limitations. Cette méthode détermine les états de transition disponibles pendant la simulation. De cette manière, elle entraîne le système dans des états imprévus via des mécanismes complexes. La puissance de cet outil s'est révélée efficace pour découvrir la recombinaison de cations sur de plus longues périodes de temps que la DM
The objective of this doctoral research is to use a numerical approach to study the impact of irradiation damage on the microstructure of the mixed uranium-plutonium oxide fuel (MOX). This numerical approach comprises mainly the use of Molecular Dynamics (MD) using empirical potential. Several empirical potentials for $(U,Pu)O_2$ can be found in the literature. The results of these potentials can exhibit significant differences. For this reason an extensive assessment of the main empirical potential found in the literature had to be performed.Five empirical interatomic potentials were assessed in the approximation of rigid ions and pair interactions for the $(U_{1-y},Pu_y)O_2$ solid solution. Simulations were carried out on the structural, thermodynamics and mechanical properties over the full range of plutonium composition, meaning from pure $UO_2$ to pure $PuO_2$ and for temperatures ranging from 300 K up to the melting point. The best results are obtained by potentials referred as Cooper and Potashnikov. The first one reproduces more accurately recommendations for the thermodynamics and mechanical properties exhibiting ductile-like behaviour during crack propagation, whereas the second one gives brittle behaviour at low temperature.From our results from the empirical potentials assessment, we can move to the radiation damage using only two potentials (Cooper and Potashnikov). In order to know the main source of defect during irradiation, MD displacement cascades were simulated. This revealed the damage created due to varying projectile energies. In addition, the Frenkel pair accumulation method was chosen to investigate the dose effect. This method circumvents the highly computing time demanding accumulation of displacement cascade by directly creating their final states, i.e. mainly point defects. Overall, results obtained with both potentials show the same trend. However, kinetics of point defect recombination are significantly slower with Cooper potential implying creation of small disordered region with high energy displacement cascades. The evolution of the primary damage with increasing dose follows the same steps as those found previously in pure $UO_2$. First, point defects are created. Subsequently, they cluster and form small Frank loops, which in turn transform and grow into unfaulted loops. We demonstrate also that increasing temperatures accelerate the production of dislocations shifting their creation to lower doses. The effect of the plutonium content is also evidenced, especially with Cooper potential. It shows that the dislocation density decreases when the plutonium content increases.Although, MD has been described as a molecular microscope due to its ability to discribe accuratily systems of atoms, it has a large drawback that is the short time steps of the order of femto-seconds needed to resolve the atomic vibrations. This limits the time typically few microsecond. In order to invetigate processess, such as, cation diffusion and rare-event annihilation of defects after cascaces, another computational tool is required. Atomistic or object kinetic Monte Carlo (KMC) techniques can run for longer timescales than MD. However, for KMC to work accurately, all of the possible inter-state transition mechanisms and their associated rates need to be known a priori. For this reason, the adaptive kinetic Monte Carlo (AKMC) is chosen to overcome these limitations. This method determines the available transition states during simulation. In this way, it takes the system into unforeseen states via complex mechanisms. The power and range of this tool proved to be efficient to discover cation Frenkel pair recombination over a longer periods of time than MD

La dissolution de puo2 est un sujet d'etude important pour le traitement des dechets de l'industrie nucleaire. Parmi les techniques nouvelles etudiees pour ameliorer les procedes existants, la sonochimie qui utilise les ultrasons pour promouvoir les reactions chimiques, semble interessante. La caracterisation de l'appareilage experimental (mesure de la puissance sonore et de la production d'eau oxygenee) a montre la dependance des effets observes a la geometrie et aux conditions operatoires. L'influence des variations de volume et de puissance sonore sur ces effets est decrite par la notion de densite de puissance. Selon leur frequence, les ultrasons induisent majoritairement des effets mecaniques aux basses frequences (20 khz) et des effets chimiques aux frequences elevees (500 et 1700 khz) dus a la production d'especes radicalaires. Les effets mecaniques des ultrasons de 20 khz ont ete mis en evidence lors de l'etude de la dissolution de ceo2 et puo2 en milieu aqueux. Sous l'action des ultrasons, la taille des grains de ceo2 diminue selon un mecanisme a deux etapes (fracture puis usure). Les effets mecaniques entrainent egalement une augmentation des vitesses initiales de dissolutions connues (ceo2 par h2o2 et puo2 par ag(ii)). Dans les milieux ou la dissolution de ceo2 ou puo2 est limitee, l'application des ultrasons de haute frequence permet d'accroitre leur solubilisation. Ce phenomene est lie a l'action des especes radicalaires generees par les ultrasons. Les solutes ou les gaz dissous permettent de favoriser la production d'especes soit reductrices soit oxydantes. Dans le cas de la dissolution sous ultrasons de puo2 en milieu hno3, le mecanisme de dissolution n'est pas modifie. L'accroissement de la cinetique de dissolution a ete attribue a la production de nox par les ultrasons. Cependant, les performances envisageables de la dissolution sonochimique de puo2 sont tres en deca de celles du procede electrolytique existant.

Le procédé actuel de fabrication des combustibles nucléaires MOX (UO2-PuO2) est réalisé exclusivement par voie sèche (broyage-tamisage des poudres, pressage et frittage). Afin d’améliorer ce procédé, des recherches sont menées sur le développement d’un procédé de fabrication du MOX par voie liquide. Ce procédé vise à réduire l’empoussièrement des boîtes à gants, améliorer l’homogénéité U/Pu et diminuer la quantité de défauts (fissures, éclats) des pastilles frittées, afin de minimiser le taux de pastilles rebutées. Dans cette optique, le proceed voie liquide étudié consiste à préparer une suspension aqueuse à partir des poudres brutes d’oxydes (mélange d’eau, d’additifs organiques et de poudres), puis à lui faire subir une granulation. Les granules obtenus sont ensuite pressés et frittés. Le procédé de granulation étudié est un procédé innovant de granulation cryogénique, consistant à atomiser la suspension dans de l’azote liquide puis à lyophiliser les granules gelés ainsi formés. L’étape clé du procédé est la préparation de suspension aqueuse de poudres UO2-PuO2, qui doit être dispersée, homogène, stable et suffisamment fluide pour l’étape de granulation. Une étude préliminaire a été réalisée avec des poudres simulantes, choisies pour leurs propriétés en suspension : TiO2 et Y2O3 pour simuler respectivement UO2 et PuO2. Une fois maîtrisé avec les poudres simulantes, ce procédé a été étudié avec UO2 et PuO2 pour déterminer ses conditions optimales de mise en oeuvre. La dispersion de suspensions d’UO2 et/ou de PuO2 a été étudiée par acoustophorométrie et rhéologie afin d’optimiser leur formulation, ainsi que l’étape de granulation cryogénique. Enfin, des pastilles d’UO2 et d’UO2-PuO2 ont été formées à partir des granules, puis leur frittage et leur microstructure ont été étudiés
The current manufacturing process for MOX nuclear fuels (UO2-PuO2) is carried out by dry route exclusively (grinding, sieving, pressing and sintering). In order to improve this process, research is conducted to develop a liquid route MOX manufacturing process. It aims to reduce glove boxes dusting, increase U/Pu homogeneity and reduce the amount of defects (cracks, voids) in sintered pellets, in order to minimize scraps. In this scope, the liquid process studied consists in the preparation of an aqueous suspension from the raw oxide powders (mix of water, organic additives and powders), which is then granulated. The resulting granules are pressed into pellets and sintered. The granulation process studied is an innovative freeze granulation process that implies to spray the suspension in liquid nitrogen and then freeze-dry the frozen granules that are formed.The key step of the process is the preparation of aqueous suspension of UO2-PuO2 powders, which must be dispersed, homogeneous, stable and fluid enough for the granulation step. A preliminary study was carried out using surrogate powders, chosen for their properties in suspension: TiO2 and Y2O3 to surrogate UO2 and PuO2 respectively. Once mastered with surrogate powders, this process was studied with UO2 and PuO2 to determine its optimal working conditions. The dispersion of UO2 and/or PuO2 suspensions was studied by acoustophorometry and rheology in order to optimize their formulation, as well as the freeze granulation step. Finally, UO2 and UO2-PuO2 pellets were shaped from the granules, and their sintering and microstructure were studied

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

The nuclear fuel cycle represents the nuclear power generation process, from mining the uranium ore to the treatment of waste. The fuel cycle is divided into two parts, the front end of the process and the back end of the process, with the nuclear power station being in the middle1. The processes before reaching the nuclear power station consist of uranium exploration, mining, refining, isotope enriching and fuel element fabrication1. Uranium is mined in twenty countries, but 52% of the world supply of uranium comes from just 6 countries. These countries are Canada, Australia, Russia, Kazakhstan, Namibia and Niger. Uranium is mined in several different types of mine. These include an open pit mine, an underground mine or in-situ leaching mine. In an open pit mine the ore lies close to the surface and the overlying layer of rock is removed creating a large pit where the ore is easily extractable. An underground mine is used when the ore lies deeper under the surface and the construction of access shafts and tunnels under the ground are needed to gain access to the uranium ore. The uranium ore is sometimes contained in ground water or a porous material, such as sand. In this case, a process called in-situ leaching is used to extract the uranium ore. Either acid or alkali (depending on the nature of the groundwater) is added to the ground water to dissolve the ore, and the resulting solution is pumped out. The ore then undergoes a milling process to extract the uranium oxides needed for fuel fabrication. Milling is normally carried out close to the mine where the ore has been extracted. The ore is crushed and then leached with sulphuric acid in order to dissolve the uranium oxides.

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Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
As células-tronco (CTs) têm potencial de se diferenciar em vários tipos celulares servindo como um sistema de reparação de tecidos. Quando uma CT se divide mantém o mesmo potencial da célula que a originou em um mecanismo chamado de autorrenovação. O entendimento desse mecanismo ajudará a compreender a senescência e a perda do potencial de diferenciação das CTs. Em nível de regulação pós-transcricional, as proteínas DZIP1 e PUM2 estão envolvidas na autorrenovação de CT embrionárias e germinativas de diversos organismos, incluindo humanos. Contudo, o trabalho visou o estudo do envolvimento de PUM2 e DZIP1 nos mecanismos de autorrenovação e diferenciação em CTs mesenquimais humanas (CTMs). Por RT-PCR, foi observada a expressão dos transcritos de dzip1 e pum2 em CTMs derivadas de medula óssea (MO), sangue de cordão umbilical e placentário (SCU) e tecido adiposo (TA). A expressão dos transcritos também foram analisada durante a adipogênese das CTMs por qRT-PCR. Os resultados demonstram que o perfil de expressão dos dois transcritos sofre redução durante o processo, enquanto o transcrito de fabp4 (marcador adipogênico) aumenta. Por citometria de fluxo foi verificada a porcentagem de CTMs de TA que expressam DZIP1 (mais de 90% da população) e PUM2 (cerca de 50% da população). A expressão das proteínas PUM2 e DZIP1 foi confirmada por western blot em extratos totais de CTMs. Durante a diferenciação celular, a expressão da proteína DZIP1 se manteve constante enquanto PUM2 sofreu redução após induzida da diferenciação. A discrepância entre os níveis de mRNA e da proteína DZIP1 sugere regulação pós-transcricional. As imunofluorescências de DZIP1 e PUM2 nas CTMs indicaram que essas proteínas são nucleares em células de culturas recém sub-cultivadas e a localização dessas são translocadas para o citoplasma ao longo do tempo da cultura. As células diferenciadas expressam as duas proteínas no citoplasma e/ou núcleo. Análise dos transcritos de dzip1 e pum2 também foi verificada em culturas com proliferação celular intensa e reduzida. Dzip1 não apresentou mudanças significativas de expressão nas duas situações. No entanto, a expressão de pum2 aumentou nas CTMs com proliferação intensa, sugerindo uma possível participação nesse processo. Ensaios futuros serão realizados para confirmar a participação de PUM2 na proliferação celular. Além disso, a interferência de dzip1 e pum2 por RNA será providenciada para análise funcional desses genes.
Stem Cells (SCs) have the potential of differentiating into several cellular types, serving as a repair system for the organism. The ability of stem cells to replicate themselves by dividing into the same non-specialized cell type over long periods is a mechanism knows as self-renewal. The understanding of this mechanism will also help to understand the senescence and hence, the loss of SCs differentiation potential. PUMILIO2 and DZIP1 RNA binding proteins regulate the translation of specific mRNAs during self-renewal and differentiation of germ-line and embryonic stem cells of diverse organisms, including humans. In this work, we aimed to study the relevance of PUM2 and DZIP1 in self-renewal and differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs). We have found that dzip1 and pum2 transcripts are expressed in hMSCs derived from bone marrow (BM), adipose tissue (AT) and umbilical cord blood (UC) by using RT-PCR analysis. We have found that more than 90% of the MSCs population express DZIP1 and about 50% express PUM2 by flow cytometry. The expression pattern of pum2 and dzip1 transcripts was followed during differentiation of adipose derived MSCs into adipocytes. Quantitative PCR analysis showed that mRNA levels of both genes drop during differentiation, showing an opposite pattern to the fabp4 adipocyte marker. The presence of the PUM2 and DZIP1 proteins was confirmed by western blot of total protein extracts of AT derived hMSCs. During cell differentiation, the expression of the protein DZIP1 was constant while PUM2 decreased. The discrepancy between the levels of the dzip1 mRNA and protein suggests a regulated transcriptional and post-transcriptional expression of these genes. DZIP1 and PUM2 in immunofluorescence assays in hMSCs indicated that they are nuclear in freshly plated cells and translocate to the cytoplasm over time. The differentiated cells present the two proteins in the cytoplasm and nucleus. The expression pattern of the dzip1 and pum2 transcripts was also followed in cultures of MSCs derived from AT undergoing intense and reduced cell proliferation. Dzip1 showed no significant changes of expression in both situations. However, the expression of pum2 is higher in hMSCs with intensive proliferation than with reduced proliferation suggesting a possible participation in this process. To pave the way to a better understanding of DZIP1 and PUM2 function in hMSCs, RNA interference experiment are in progress.

Ce travail est une approche physico-chimique du frittage réactif sous dioxyde de carbonne, des céramiques ayant au départ la composition 0,7UO2+x-0,3CeO2 avec x égal 0,06 - 0,20 ou 0,27. L'influence du rapport O/U initial sur la cinétique de densification des phases UO2+x en fin de traitement thermique, est faible. Le frittage des oxydes CeO2 et (U0,7 Ce0,3)O2,11 est retardé par rapport à ceux contenant seulement de l'uranium. Celui des mélanges d'oxydes UO2+x et CeO2 présente, suivant l'écart à la stoechiométrie et leur type, intime ou grossier, un arrêt de la cinétique de densification et/ou un gonflement. La formation de la solution solide et, dans le cas des mélanges intimes, un phénomène de solarisation, sont supposés en partie responsables de ces anomalies. La diffraction des rayons X à haute température couplée à une sonde oxygène a permis de mettre en évidence dans l'échantillon issu de l'oxyde UO2,06, la présence de la phase U3O8-α' vers 900°C et sa disparition après 1000°C. Le spectre du produit issu du mélange 0,7UO2,20-0,3CeO2 présente, dès 900°C, la formation de la même phase α'. Celle-ci n'est plus détectable au-delà de 1000°C. La température à laquelle l'oxyde mixte se forme se situe vers 1200°C. Une étude en géométrie plane des systèmes CeO2/UO2+x, a fourni les coefficients d'interdiffusion effectifs et ceux de diffusion intrinsèques pour des teneurs particulières en uranium. Le mouvement d'un repère, situé initialement à l'interface du couple, suggère un effet de type KIRKENDALL. Un modèle de gonflement est proposé conjointement à une étude expérimentale réalisée sur des échantillons dont la configuration est sphérique. Il tient compte uniquement des flux cationiques et lacunaires. L'analyse du système U-Pu-O, effectuée dans les mêmes conditions, confirme le caractère simulant du cérium vis-à-vis du plutonium. Le frittage réactif sous CO2 des mélanges d'oxydes 0,7UO2+x-0,3PuO2, présente le même phénomène de dédensification
This study is a physical and chemical approach of reactive sintering,in a carbon dioxyde environment, of ceramics with the following composition 0,7 UO2+x-0,3CeO2 with x equal to 0,06 - 0,20 or 0,27

Les travaux de recherche de la presente these sont destines a evaluer les methodes et les incertitudes associees, pour l'estimation des bilans matiere des combustibles uo#2 et mox qui interviennent dans la physique du cycle du combustible. Les etudes menees servent a qualifier le formulaire du cycle, darwin, pour l'estimation des bilans matiere de la filiere des reacteurs a eau pressurisee (rep). La mise au point et l'optimisation des procedures de calcul sont effectuees selon une methodologie bien precise, visant a estimer les biais introduits par la simplification des modelisations, en se comparant a des modelisations de reference quasi-exactes. En fonction des objectifs de precision et des informations disponibles concernant les parametres de fonctionnement, les approximations licites seront determinees. Deux routes de calcul ont ete ainsi definies, puis qualifiees en les appliquant a l'interpretation des analyses isotopiques portant sur des combustibles irradies : ' une procedure a vocation industrielle qui permet de calculer le bilan matiere d'assemblages entiers uo#2 avec une precision de 2% pour les actinides principaux, conforme au cahier des charges des industriels. Elle doit etre performante en temps de calcul et rester simple d'usage et d'exploitation. ' une procedure de reference pour l'interpretation fine d'echantillons de combustible constitues de troncons de crayon irradie mox. Destinee a fournir le bilan matiere avec la meilleure precision possible, cette procedure n'est pas soumise aux memes contraintes quant a son utilisation ou aux temps de calcul necessaires.

Dans le but de fabriquer des combustibles de type oxyde mixte (MOX = (U,Pu)O2) pour les réacteurs nucléaires du futur, l‘ajout d‘un nouvel intrant, l‘octaoxyde de triuranium (U3O8), est envisagé. Ces travaux de thèse portent sur l'influence de cet ajout pendant le frittage du MOX, ainsi que sur la stabilité dimensionnelle des pastilles frittées lors de recuits. Ces premiers essais ont révélé une dé-densification à haute température des pastilles incorporant une poudre d'U3O8 lorsqu‘elle était issue d‘une synthèse oxalique.Ce phénomène indésirable a été étudié sur un simulant inactif : un oxyde de cérium synthétisé par voie oxalique, afin de développer les techniques expérimentales et les protocoles d‘analyse. Les résultats ont mis en évidence le lien entre la présence d‘impuretés carbonées et le phénomène de dé-densification. De plus, l‘évolution de la dé-densification a été observée pour la première fois, par micro-tomographie X in situ au cours du frittage.L‘étude appliquée au combustible MOX a confirmé le rôle majeur des impuretés carbonées lors du frittage. Les évolutions microstructurales, la quantification des espèces carbonées relâchées pendant le frittage et l‘analyse des gaz piégés dans les pores du matériau fritté ont de plus conduit à identifier un mécanisme de dé-densification. Enfin, une modélisation du comportement thermomécanique du combustible sous l‘effet de la pressurisation des pores, a permis de conforter le mécanisme envisagé. Fort de cette connaissance, un nouveau cycle de frittage a pu alors être proposé et mis en application avec succès pour limiter les effets de ce phénomène
In order to manufacture mixed-oxide fuels, also known as MOX ((U,Pu)O2) for the next generation of nuclear reactors, the use of triuranium octoxide (U3O8) was considered in this study. This PhD work focuses on the impact of this addition on MOX sintering and on the dimensional stability of sintered pellets during annealing. Initial experiments revealed a de-densification phenomenon at high temperature in the pellets containing U3O8 synthesized from an oxalic route.This undesirable phenomenon was studied on an inactive surrogate: a cerium oxide synthesized from an oxalic route in order to develop experimental techniques and protocols. The relationship between the presence of carbon impurities in the powders and the de-densification phenomenon was proven. Moreover, this de-densification phenomenon was observed in situ for the first time by using X-ray microtomography during sintering.The study of MOX fuels confirmed the major role of carbon impurities. The microstructural evolutions, the quantification of the carbon species released during sintering and the analysis of gases trapped inside the porosity of the sintered material led to the determination of a de-densification mechanism. Finally, a thermomechanical modelling of the fuel behavior under the effect of pore pressurization allows consolidating the proposed mechanism. Based on these results, a new sintering cycle was proposed and the first trials successfully limited the impact of the de-densification phenomenon

Dans la section UO2-PuO2-Pu2O3, les équilibres de phases décrivent un domaine monophasé (U1-y,Puy)O2-x stable pour y<0,20 à 25°C et jusqu'à l'équilibre solide-liquide. Aux teneurs Pu supérieures, ils sont plus complexes avec l'apparition d'une démixtion et la précipitation de phase(s) additionnelle(s). L'objectif de la thèse a consisté à améliorer la représentation du système pour 0,15≤y≤0,65 et 25≤T(°C)≤1500.A 25°C, une lacune de miscibilité composée de deux phases (U1-y,Puy)O2-X a été observée pour y<0,45, dont l'une est de rapport Oxygène/Métal proche de la stœchiométrie et une autre très réduite. Pour la première fois, un domaine triphasé a été caractérisé à teneurs Pu supérieures avec deux phases (U1-y,Puy)O2-X de teneurs proches de y=0,45, et une phase (U1-y,Puy)2O3 comprenant une faible proportion d'uranium solubilisée.L'étude en fonction de la température a démontré que la température de démixtion augmente avec la teneur Pu. Plusieurs représentations ont été établies. A 200°C, les limites d'existence du domaine multiphasé évoluent peu par rapport à 25°C. A 400°C, la démixtion survient à une teneur Pu proche de 0,35, largement inférieure à celle suggérée par la littérature. A 600°C, les résultats précisent les équilibres de phases jusqu'alors très méconnus avec une démixtion apparaissant à partir de y=0,60.L'analyse microstructurale des échantillons a clairement démontré l'impact significatif de la démixtion sur le matériau se traduisant par des fissures au sein des échantillons, d'autant plus nombreuses que la teneur en Pu est élevée
In the UO2-PuO2-Pu2O3 section, a monophasic (U1-y,Puy)O2-x domain is stable for y<0,20 at 25°C and up to solid-liquid equilibrium. At higher Pu content, phase equilibria are more unclear with a phase separation process. The main objective of this work consisted in upgrading the representation of this system for 0,15≤y≤0,65 and 25≤T(°C)≤1500.At 25°C, a miscibility gap composed by two different (U1-y,Puy)O2-X phases has been observed for y<0,45, with one very closed to stoichiometric state (Oxygen/Metal=2) and one other very reduced. For the first time, a triphasic domain has been characterized at higher Pu contents, with two (U1-y,Puy)O2-X phases near y=0,45 and one (U1-y,Puy)2O3 phase with a low U content inside. Concerning the study in function of temperature, we have demonstrated that phase separation temperature increase when Pu content grows. Several representations have been established. At 200°C, the representation is closed to that at 25°C. At 400°C, the phase separation have been specified at a lower Pu content than that of literature : y=0,35. At 600°C, our results have clarified the section, until then very unclear, with a phase separation appearing at y=0,60.The microstructural analysis has clearly demonstrated the significant impact of the phase separation on the material. Indeed many cracks have been observed in our samples, and quantity of these defects increases when Pu content grows

The central properties of stem cells are the pluripotency and the capacity of self-renewal. Hematopoietic stem cells (HSCs) posses such common features that allows them to generate all the cells of the hematopoietic compartments, maintaining in the same time the HSC pool. We develop approaches focused on ex vivo HSC expansion through activation by exogenous HOXB4 (human HSCs) or Notch/Dll-4 ligand (murine HSCs). Two independent transcriptomic analyses surprisingly converged toward an increased expression of two genes never identified sofar as crucial for HSC functions: Pumilio1 (Pum1) and Pumilio2 (Pum2). Pum1 and Pum2 are posttranscriptional regulators belonging to the Pumilio-FBF (PUF) family of RNA-binding proteins. Although it was established that the primordial role of PUF proteins is to sustain mitotic proliferation of stem cells in Invertebrates, so far nothing is known about the role of Pum1 and Pum2 in human and murine HSCs.For these reasons, we have investigated the roles and mechanisms of action of Pum1 and Pum2 in murine and human HSCs through shRNA strategy. Pum1 and Pum2 knockdown (KD) in murine HSCs led to a decreased HSC expansion and clonogenic potential ex vivo, associated with an increased apoptosis and a cell cycle arrest in G0/G1 phase. KD of both Pum1 and Pum2 enhanced these effects, suggesting a cooperative effect. Expansion and clonogenic potential of KD Pum1 HSCs were rescued by enforced expression of Pum1 (insensitive to our shRNA), thus validating the specificity of our shRNA. Enforced expression of Pum1 could not rescue the functions of Pum2 KD HSCs, highlighting the non-redundant role of these proteins. Furthermore, when Pum1 or Pum2 KD HSCs were inoculated into lethally irradiated mice to follow the long-term hematopoietic potential, only rare bone marrow cells derived from Pum1 and Pum2 KD HSCs were evidenced after 4 months, contrary to control HSCs. Identical results were obtained with human Pum1 or Pum2 KD HSCs.In conclusion, our results demonstrate the involvement of Pumilio factors in stemness maintenance, expansion and survival of murine and human HSCs. Identification of Pumilio factors and their targets as new regulators of HSCs expansion will allow consider them as new tools for therapeutic perspectives.

碩士
靜宜大學
食品營養學系
101
Xylaria species, the wood-colonizing ascomycetes, caused wood decay due to their lignin-degrading enzymes and cellulose hydrolysis enzymes. They usually grow on trees, bark or rotten wood. Species diversity of Xylaria also produce diverse metabolites with antioxidant, antimicrobial and antitumor activities. Xylaria sp. PU02 was a newly isolated strain from decayed wood in Providence University campus. In this study, the activities of lignocellulolytic enzymes of PU02 by solid-state, semi-solid state and liquid state cultivation were investigated, including laccase, manganese peroxidase, lignin peroxidase, carboxymethyl cellulase, β-glucosidase and xylanase. A mixture of wheat bran and soybean hull at a ratio of 1:1 was used as substrate in all cultivations. In solid-state and semi-solid state cultivations, rotary fermenter was used with the combination of static/ rotating and aeration/ non-aeration operations. Liquid state cultivations were carried out in shake flasks. The results showed that PU02 produced more diverse enzymes by solid state cultivation with the activities of laccase, manganese peroxidase, β-glucosidase, carboxymethyl cellulase and xylanase, which were 0.64, 0.14, 0.2, 16.5 and 20.1 U/g substrate, respectively. The activities of laccase, manganese peroxidase and β-glucosidase were the highest in comparison with those of the other types of cultivation. In semi-solid state cultivation, the activities of lignin peroxidase and carboxymethyl cellulase were 0.61 and 16.0 U/g substrate, but other enzymes activities were very low. In liquid state cultivation, the highest activities of carboxymethyl cellulose and xylanase were obtained that reached 18.0 and 38.7 U/g substrate. Hence, PU02 produced diverse and different kinds of lignocellulolytic enzymes under different types of cultivation, especially in the solid state cultivation. In the future, lignocellulolytic enzymes from PU02 could be applied in agricultural waste treatment, environmental pollution treatment and bioenergy production.

碩士
靜宜大學
食品營養學系
102
Leuconostoc pseudomesenteroides PU01, isolated from Taiwan brown sugar kefir grains, is a high-producing strain of polysaccharides with ropy material grown on MRS agar plate containing sucrose. In this study, medium components will be optimized by statistical design of experiments for enhance of polysaccharides production. Firstly, Plackett–Burman design was applied to screen the most important factors among 11 components, including sucrose and 10 ingredients of commercial MRS medium. Proteose peptone No.3, sucrose, sodium acetate, and potassium phosphate were found to be the most significant factors for polysaccharides production. Central composite design (CCD) was used further to determine the optimal concentrations of these four important medium components by response surface method (RSM). The optimal medium obtained for maximal production of polysaccharides were 107.58 g/L sucrose, 4.64 g/L sodium acetate, 2.21 g/L potassium phosphate, and without addition of Proteose peptone No.3. After 24-hr cultivation, polysaccharides concentration reached 48.95 g/L with 45.3% yield on sucrose. The polysaccharides production showed 1.8 fold increase over the MRS medium with 108 g/L sucrose.

碩士
靜宜大學
食品營養學系
100
Brown sugar kefir, like milky kefir, is a beverage fermented by lactic acid bacteria and yeasts in Taiwan. This broth has some small bubbles and contains little alcohol. Jelly-like granules, called kefir grains, were formed during cultivation and then were used as starters. Water–soluble polysaccharides were extracted from sugary kefir grains identified as dextrans. In this study, we investigated the effects of different conditions on increase of kefir grains, and estimated the culture parameters of extracellular polysaccharides(EPS) production by strains PU01 isolated from kefir grains. We had collected homemade brown sugar kefir from Taichung, a city of middle Taiwan. Grains(5％) were inoculated to 8％ brown sugar solution and statically cultivated at 25℃. Grains weights increased approximately 1-fold and the pH of broth decreased from 5.2 to 4.2 after 24 h. The yield of polysaccharides extracted by hot water was 0.133g per gram dry weight of grains. Research was conducted for estimation of grains increase by replacing broth with fresh brown sugar solution each day over 6-day period. Factors influencing grains increase, including incubation temperature, brown sugar concentration and initial pH of medium, were studied. The highest grains increase (23.9-fold) was found by cultivation with 300g/L brown sugar solution. The increases of grains were 8.4-fold and 16.8-fold by cultivation at 20℃ and adjusting the initial pH of medium to 10, respectively. When the pH of medium was controlled at 5.2 in a 24–h period, the grains increase was 1.68-fold higher than that by cultivation without pH control. PU01 was a high-producing strain of extracellular polysaccharides(EPS) with ropy material grown on MRS agar plate containing 8％ sucrose or brown sugar. The optimal culture parameters of EPS production were found by cultivation at 25℃ and with initial pH8, respectively. EPS concentration reached 24.43g/L and the yield of EPS to sucrose was 30.53％ by PU01 when cultivated in 8％ sucrose solution for 12 h.

碩士
國立陽明大學
生化暨分子生物研究所
95
Aurora-A is a centrosomal serine-threonine kinase that orchestrates key aspects of cell division. Over-expression of Aurora-A has been found in a wide range of tumors and has been implicated in oncogenic transformation. Aurora-A is also known to be involved in the polyadenylation of cyclin B1 mRNA and the control of translational initiation in Xenopus oocytes and human somatic cultured cells. Pumilio homology protein 2 (PUM2) is considered as RNA-binding protein for translational repression and also involved in regulating the length of poly(A) tails in cyclin B1 mRNA. Three components, CPEB (CPE-binding protein), Maskin and PUM2, play a crucial role in repression of polyadenylatoin. These components form complex with cap-binding protein eIF4E and lead to cyclin B1 mRNA translationally dormant. Aurora-A then stimulates polyadenylation by phosphorylating CPEB causing dissociation of PUM2-CPEB-Maskin-eIF4E complex followed by poly(A) elongation and translational initiation. Surprisingly, Maskin is identified as the homologue of a well characterized Aurora-A substrate, TACC3. In addition, Maskin and CPEB are also present on the mitotic apparatus and involved in microtubule assembly in mitotic cells, raising the possibility that PUM2 might have dual roles in controlling cell cycle progression like Maskin and CPEB. In this study, we demonstrate that human PUM2 is a novel substrate and interacting protein of Aurora-A. PUM2 and Aurora-A affects cell cycle progression and arrests cells at G2/ M phase synergistically. Moreover, PUM2 physically interacting with Aurora-A is required for maintaining Aurora-A protein stability and enhancing its kinase activity. Aurora-A is less susceptible to ubiquitination in cells overexpressed with PUM2. The data suggest that binding of PUM2 might protect Aurora-A from being attack by APC/C-mediated degradation. We further speculate that the proper phosphorylation and accumulation of PUM2 at the centrosome might provide a scaffold for the recruitment of other Aurora-A activator, which might trigger the increase of Aurora-A activity dramatically and cause mitotic commitment. Together, these results suggest a novel mechanism of PUM2 in regulation of Aurora-A by physical interaction, instead of using well-characterized mechanism of translational repression.