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論文

Decay studies of new isomeric states in $$^{255}$$No

Bronis, A.*; He${ss}$berger, F. P.*; Antalic, S.*; Andel, B.*; Ackermann, D.*; Heinz, S.*; Hofmann, S.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; et al.

Physical Review C, 106(1), p.014602_1 - 014602_12, 2022/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:34.54(Physics, Nuclear)

The decay of excited states in $$^{255}$$No was investigated by applying the evaporation-residue-conversion-electron correlation technique. Two new isomeric states were observed in $$^{255}$$No together with the previously known one. Excitation energies of the isomeric states were estimated based on the energies of conversion electrons and $$gamma$$ rays from correlation chains. These results were in accord with theoretical calculations based on the mean-field models. A tentative decay scheme of isomeric states in $$^{255}$$No is proposed, and their Nilsson configurations are discussed. The energy decrease of the 11/2$$^{-}$$[725] Nilsson level for heavy $$N$$=153 isotones as a function of increasing proton number is confirmed.

論文

Expansion of agriculture in northern cold-climate regions; A Cross-sectoral perspective on opportunities and challenges

Unc, A.*; Altdorff, D.*; Abakumov, E.*; Adl, S.*; Baldursson, S.*; Bechtold, M.*; Cattani, D. J.*; Firbank, L. G.*; Grand, S.*; Gudjonsdottir, M.*; et al.

Frontiers in Sustainable Food Systems (Internet), 5, p.663448_1 - 663448_11, 2021/07

 被引用回数:26 パーセンタイル:95.06(Food Science & Technology)

本レビュー論文では、関連分野を研究する科学者の意識調査と既存文献の調査を実施し、地球温暖化の加速が寒冷な北方地域を地域および世界の農業セクター拡大にとってますます魅力的なターゲットにしていることを明らかにした。ただし、こうした活動の持続可能な長期的発展は、信頼性のある関連知見に対し全てのステークホルダーが容易にアクセスできる場合にのみ実現できる、という共通認識があることも明らかになった。特に、北方地域における農業の拡大は、温室効果ガス収支や生物多様性、生態系サービスに対し、負の影響をもたらす傾向にあることが明らかになってきている。以上より、寒冷な北方地域における農業の拡大と強化は、社会的な向上とニュートラルな環境影響とを両立できる計画の下で遂行される必要がある。

論文

A Review of revaporisation behaviour of radioactive Cs deposits and its impact on the source term in severe nuclear accidents from Ph$'e$bus FP results and single effect testing

Knebel, K.*; Jokiniemi, J.*; Bottomley, D.

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(9-10), p.772 - 789, 2019/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:58.77(Nuclear Science & Technology)

核分裂生成物(FP)付着物の再蒸発現象は、冷却水喪失等のシビアアクシデントにおける遅発のFP放出可能性を示すものとして認識された。その後の試験により、本現象は原子炉破損時に生じ得ることから、格納容器及び環境放出におけるソースタームとして重要であることが分かった。本論文では、まずはじめに、PHEBUS FPと関連プログラムから得られた一次冷却系での揮発性及び準揮発性FPの移行における再蒸発メカニズムについてレビューする。次に、揮発性及び準揮発性FP(I, Mo, Ru)及び構造材料(Ag, B)の高温化学を評価するための要素試験、及びソースタームに実効的に影響を与える雰囲気の影響について述べる。最後に、長期に亘るFP化学についてのさらなる知見を与え得る事故炉におけるCs分析の結果をレビューする。レビューの結果は表と模式図により示される。この蓄積された知見と経験は、廃炉と環境回復における汚染の低減、及びSA解析コードの改良と原子力安全の向上への適用にとって重要である。

論文

Signature of the Z=82 shell closure in $$alpha$$-decay process

Andreyev, A. N.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Qi, C.*; Liotta, R. J.*; Antalic, S.*; Ackermann, D.*; Franchoo, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Hofmann, S.*; et al.

Physical Review Letters, 110(24), p.242502_1 - 242502_5, 2013/06

 被引用回数:84 パーセンタイル:93.66(Physics, Multidisciplinary)

$$alpha$$-decay data for more than 20 nuclei of the most neutron-deificient isotopes in the region from lead to thorium was obtained. The combined analysis allowed us for the first time to clearly show that crossing the Z=82 shell to higher proton numbers strongly accelerates the $$alpha$$ decay. The analysis support the conjecture that both the N=126 and Z=82 shell closures stongly influence the $$alpha$$-formation probability.

論文

Isomeric states in $$^{253}$$No and $$^{253}$$Fm

Antalic, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Heinz, S.*; Hofmann, S.*; Kalaninov$'a$, Z.*; Kindler, B.*; Khuyagbaatar, J.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; et al.

European Physical Journal A, 47(5), p.62_1 - 62_12, 2011/05

 被引用回数:29 パーセンタイル:83.04(Physics, Nuclear)

Nuclear structure and decay of isomer in $$^{253}$$No were investigated. The isotope was produced by the reaction $$^{48}$$Ca+$$^{207}$$Pb. The excitation energy of the known single-particle isomeric state (5/2$$^{+}$$[622]) was measured by delayed coincidence between $$gamma$$-rays and implanted evaporation residues and was placed into the level scheme. In addition, decay of a high-lying multi-quasiparticle isomer in $$^{253}$$No was studied using e$$^{-}$$-$$gamma$$ coincidence measurements. A rotational band populated by its de-excitation was identified in $$^{253}$$No. A new isomeric state in $$^{253}$$Fm was observed and a partial-level scheme for this isotope is suggested. In addition $$gamma$$ transitions from excited levels are reproduced for $$^{253}$$Md.

論文

Decay studies of K isomer in $$^{254}$$No

He${ss}$berger, F. P.*; Antalic, S.*; Sulignano, B.*; Ackermann, D.*; Heinz, S.*; Hofmann, S.*; Kindler, B.*; Khuyagbaatar, J.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; et al.

European Physical Journal A, 43(1), p.55 - 66, 2010/01

 被引用回数:69 パーセンタイル:95.15(Physics, Nuclear)

$$gamma$$-rays decay study of two K isomers in $$^{254}$$No was performed. Two new transitions of 778 and 856 keV could be attributed to the decay pattern of $$^{254m1}$$No (T$$_{1/2}$$=275 ms). The population of an excited band built up on this isomer ($$K$$$$^{pi}$$=8$$^{-}$$) by the decay of $$^{252m2}$$No (198 $$mu$$s) could be proven. A spontaneous fission branch of 2.0$$times$$10$$^{-4}$$ was measured for $$^{252m1}$$No, and upper limit of 1.2$$times$$10$$^{-4}$$ was estimated for $$^{252m2}$$No. These values demonstrate the high stability of multi-quasiparticle configuration against spontaneous fission.

論文

Orientation effects of deformed $$^{238}$$U target nuclei on the fusion probability for the heavy element synthesis

西尾 勝久; Hofmann, S.*; 池添 博; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; et al.

Nuclear Physics A, 805(1-4), p.516 - 518, 2008/06

The effects of the orientation of the deformed $$^{238}$$U target nuclei were investigated in the reaction of $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U. The cross-sections of the system to overcome the Coulomb barrier were determined by measuring the fission cross-sections at JAEA-tandem accelerator, from which the Coulomb barrier height for the collision of $$^{30}$$Si to the polar side and the equatorial side of $$^{238}$$U were determined. The evaporation residue (ER) cross-sections were determined at the velocity filter SHIP of GSI. Significant enhancement of the cross-sections of $$^{264}$$Sg(4n) in the sub-barrier energy indicates the lowering of the Coulomb barrier at the Polar collisions. However, competition between fusion and quasifission was implied. The cross-sections for $$^{263}$$Sg(5n) measured at the above barrier energy indicated that there is no significant fusion hindrance at the equatorial collisions. In this contribution, the systematic behavior of the orientation effects of $$^{238}$$U is discussed by using additionally the data of $$^{16}$$O+$$^{238}$$U and $$^{48}$$Ca+$$^{238}$$U.

論文

Measurement of evaporation residue and fission cross sections of the reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U at subbarrier energies

西尾 勝久; Hofmann, S.*; 池添 博; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; et al.

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.73 - 78, 2007/10

Effects of the prolate deformation of $$^{238}$$U on fusion were studied in the reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U at bombarding energies close to the Coulomb barrier. The fission cross section was measured at JAEA tandem accelerator to see the enhancement of the cross section in the subbarrier energy due to the lowering of the Coulomb barrier at the collision of the projectile to polar side of $$^{238}$$U. Evaporation residue cross sections were measured at UNILAC of GSI by using the velocity filter SHIP to determine the fusion probability. In the subbarrier region, we could produce isotope $$^{264}$$Sg by 4n channel, but fusion hindrance was implied in the analysis. At above barrier energies, we produced $$^{263}$$Sg by 5n channel. The analysis suggests that there is no fusion hindrance at the equatorial collisions.

論文

The Reaction $$^{48}$$Ca+$$^{238}$$U $$rightarrow$$ $$^{286}$$112$$^{*}$$ studied at the GSI-SHIP

Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Burkhard, H. G.*; Comas, V. F.*; Dressler, R.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; He${ss}$berger, F. P.*; et al.

European Physical Journal A, 32(3), p.251 - 260, 2007/06

 被引用回数:253 パーセンタイル:99.7(Physics, Nuclear)

The fusion reaction of $$^{48}$$Ca projectiles with$$^{238}$$U target nuclei was studied at the velocity filter SHIP of GSI. Two decay chains were measured, which fully confirm data that were previously assigned to the isotope $$^{283}$$112 in experiments at the Flerov Laboratory in Dubna. Two other events are consistent with a 50% spontaneous fission (SF) branch of this isotope. The mean value obtained for the half-life of $$^{283}$$112 is (6.9$$^{+6.9}_{-2.3}$$) s, the $$alpha$$ energy is (9.520$$pm$$0.015) MeV, and the total kinetic energy (TKE) of SF is (238$$pm$$14) MeV. The half-life of the $$alpha$$ decay daughter nucleus $$^{279}$$Ds is (0.18$$^{+0.32}_{-0.07}$$) s, and the TKE of SF is (210$$^{+32}_{-11}$$) MeV. The cross-section deduced from all four events is (0.72$$^{+0.58}_{-0.35}$$) pb, measured at an excitation energy of 34.6 MeV of the compound nucleus $$^{286}$$112.

論文

Measurement of evaporation residue cross-sections of the reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U at subbarrier energies

西尾 勝久; Hofmann, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; 池添 博; et al.

AIP Conference Proceedings 891, p.71 - 79, 2007/03

重イオン融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによりSg同位体を合成し、この生成断面積を調べた。実験は、ドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。反応エネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVにおいて、$$^{263}$$Sgから始まる3つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測し、断面積67pbを得た。サブバリヤエネルギーE$$_{c.m.}$$=133MeVで、新同位体$$^{264}$$Sgを3つ合成し、断面積10pbを得た。これは自発核分裂で崩壊し、半減期は120msであった。これら断面積を統計モデル計算と比較した。融合過程においては、$$^{238}$$Uの変形を取り入れたチャンネル結合法で捕獲断面積を決定した。この値は、原子力機構のタンデム加速器を用いて行った$$^{30}$$Si+$$^{238}$$Uの核分裂断面積とよく一致した。E$$_{c.m.}$$=133MeVでの断面積の値は、一次元モデルに比べて10$$^{4}$$倍大きな値であり、ウランの変形によって断面積が増加することがわかった。しかし、計算との不一致から、準核分裂が何割か存在することが示唆された。クーロン障壁より高いエネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVでは$$^{30}$$Siは$$^{238}$$Uの赤道面と接触できる。$$^{263}$$Sgの生成断面積67pbは、統計モデル計算値によく一致し、融合に阻害がなかった。これは、赤道面衝突が融合に有利であることを示唆している。

論文

Effects of ripple-induced ion thermal transport on H-mode plasma performance

L$"o$nnroth, J.-S.*; Parail, V.*; Hyn$"o$nen, V.*; Johnson, T.*; Kiviniemi, T.*; 大山 直幸; Beurskens, M.*; Howell, D.*; Saibene, G.*; de Vries, P.*; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 49(3), p.273 - 295, 2007/03

 被引用回数:15 パーセンタイル:47.55(Physics, Fluids & Plasmas)

JET/JT-60U比較実験の結果をMHD安定性の観点から説明できるかどうか試みた結果、実験結果を再現することはできなかった。そこで、リップル損失がHモード性能に与える影響について調べた結果、熱化イオンのリップル損失がHモードプラズマの性能に敏感に影響を与えることがわかった。軌道追跡計算の結果、拡散的な輸送は径方向に広範囲に渡るイオン熱拡散係数に影響を与えること、非拡散的な輸送は周辺部に局在していることがわかった。非拡散的な損失に対応するエネルギーのシンク項を導入したシミュレーションコードを用いて、ELM周波数の増加とペデスタル性能の劣化を再現することができた。

論文

Theoretical analysis and predictive modelling of ELMs mitigation by enhanced toroidal ripple and ergodic magnetic field

Parail, V. V.*; Evans, T. E.*; Johnson, T.*; L$"o$nnroth, J.*; 大山 直幸; Saibene, G.*; Sartori, R.*; Salmi, A.*; de Vries, P.*; Becoulet, M.*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/03

現在のトカマクやITERでのELM低減化手法としてトロイダル磁場リップルの増大と外部より供給するセパラトリックス近傍への共鳴磁場摂動(RMP)が検討されている。これらの手法は、異なる物理に基づいて輸送を増加しているが、この増加した輸送がプラズマダイナミクスやELM低減化へ与える影響は補完的、もしくは似たものである。本論文では、リップルやRMPによりもたらされる輸送に関する物理プロセスの理論解析の結果とともに予測モデルについて報告する。現在のトカマク装置での実験結果との比較も行う。

論文

Measurement of evaporation residue cross-sections of the reaction $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U at subbarrier energies

西尾 勝久; Hofmann, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; 池添 博; et al.

European Physical Journal A, 29(3), p.281 - 287, 2006/09

 被引用回数:62 パーセンタイル:94.03(Physics, Nuclear)

重イオン融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによりSg同位体を合成し、この生成断面積を調べた。実験は、ドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。反応エネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVにおいて、$$^{263}$$Sgから始まる3つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測した。断面積は、67pbであった。サブバリヤエネルギーE$$_{c.m.}$$=133MeVで、新同位体$$^{264}$$Sgを3つ合成し断面積10pbを得た。これは自発核分裂で崩壊し、半減期は120msであった。これら断面積を統計モデル計算と比較した。融合過程においては、$$^{238}$$Uの変形を取り入れたチャンネル結合法で捕獲断面積を決定した。この値は、原子力機構のタンデム加速器を用いて行った$$^{30}$$Si+$$^{238}$$Uの核分裂断面積とよく一致した。E$$_{c.m.}$$=133MeVでの断面積の値は、一次元モデルに比べて10$$^{4}$$倍大きな値であり、ウランの変形によるサブバリヤでの断面積の増加で説明できた。しかし、計算との不一致から、準核分裂が何割か存在することが示唆された。クーロン障壁より高いエネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVでは$$^{30}$$Siは$$^{238}$$Uの赤道面と接触できる。$$^{263}$$Sgの生成断面積65pbは、統計モデル計算値によく一致し、融合に阻害がなかった。これは、赤道面衝突が融合に有利であることを示唆している。

論文

$$alpha$$-decay of the new isotope $$^{187}$$Po; Probing prolate structures beyond the neutron mid-shell at N = 104

Andreyev, A. N.*; Antalic, S.*; Ackermann, D.*; Franchoo, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Hofmann, S.*; Huyse, M.*; Kojouharov, I.*; Kindler, B.*; Kuusiniemi, P.*; et al.

Physical Review C, 73(4), p.044324_1 - 044324_8, 2006/04

 被引用回数:36 パーセンタイル:87.06(Physics, Nuclear)

The new neutron-deficient isotope $$^{187}$$Po has been identified in the complete fusion reaction $$^{46}$$Ti+$$^{144}$$Sm $$rightarrow$$ $$^{187}$$Po+3n at the velocity filter SHIP of GSI. Striking features of the $$^{187}$$Po $$alpha$$ decay are the strongly-hindered decay to the spherical ground state and unhindered decay to a surprisingly low-lying deformed excited state at 286 keV in the daughter nucleus $$^{183}$$Pb. Based on the potential energy surface calculations, the $$^{187}$$Po ground state and the 286 keV excited state in $$^{183}$$Pb were interpreted as being of prolate origin.

論文

$$alpha$$-decay spectroscopy of the new isotope $$^{192}$$At

Andreyev, A. N.*; Antalic, S.*; Ackermann, D.*; Franchoo, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Hofmann, S.*; Huyse, M.*; Kojouharov, I.*; Kindler, B.*; Kuusiniemi, P.*; et al.

Physical Review C, 73(2), p.024317_1 - 024317_11, 2006/02

 被引用回数:26 パーセンタイル:81.37(Physics, Nuclear)

Decay properties of the new neutron-deficient nuclide $$^{192}$$At have been studied in the complete fusion reaction $$^{144}$$Sm($$^{51}$$V,3n)$$^{192}$$At at the velocity filter SHIP of GSI. Two isomeric states with half-lives of 88(6) ms and 11.5(6) ms, respectively, and with complex $$alpha$$-decay schemes were identified in $$^{192}$$At. The decay pattern of one of the isomers suggests that it is based on the oblate-deformed $$pi$$2f7/2 $$times$$ $$nu$$1i13/2 configuration, which confirms the expected onset of deformation in the At isotopes by approaching the neutron midshell at N=104.

口頭

融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによるSgの合成

西尾 勝久; 光岡 真一; 池添 博; Hofmann, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; et al.

no journal, , 

重イオン融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによりSg同位体を合成し、この生成断面積を調べた。実験は、ドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。反応エネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVにおいて、$$^{263}$$Sgから始まる3つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測した。断面積は、67pbであった。サブバリヤエネルギーE$$_{c.m.}$$=133MeVで新同位体$$^{264}$$Sgを3つ合成し、断面積10pbを得た。これは自発核分裂で崩壊し、半減期は120msであった。これら断面積を統計モデル計算と比較した。融合過程においては、$$^{238}$$Uの変形を取り入れたチャンネル結合法で捕獲断面積を決定した。この値は、原子力機構のタンデム加速器を用いて行った$$^{30}$$Si+$$^{238}$$Uの核分裂断面積とよく一致した。E$$_{c.m.}$$=133MeVでの断面積の値は、一次元モデルに比べて10$$^{4}$$倍大きな値であり、ウランの変形によってサブバリヤで断面積が増加していることを明らかにした。しかし、計算との不一致から、準核分裂が何割か存在することが示唆された。クーロン障壁より高いエネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVでは$$^{30}$$Siは$$^{238}$$Uの赤道面と接触できる。$$^{263}$$Sgの生成断面積67pbは、統計モデル計算値によく一致し、融合に阻害がなかった。これは、赤道面衝突が融合に有利であることを示唆している。

口頭

Orientation effects of deformed $$^{238}$$U target nuclei on the fusion probability for heavy element synthesis

西尾 勝久; Hofmann, S.*; 池添 博; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; He${ss}$berger, F. P.*; et al.

no journal, , 

Effects of the prolate deformation of $$^{238}$$U on the fusion probability was investigated in the reactions of $$^{16}$$O+$$^{238}$$U and $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U. The experiment was carried out at the JAEA tandem accelerator and GSI of Darmstadt. For $$^{16}$$O+$$^{238}$$U, the evaporation residue cross-sections for fermium isotopes were measured down to deep sub-barrier. The results indicate that the projectile $$^{16}$$O fuses from every colliding angle to the symmetric axis of the $$^{238}$$U target nucleus. In the reacion of $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U, fusion hindrance was implied in the deep sub-barrier energies, but no fusion hindrance was suggested at the above barrier energy where the collision on the equatorial side of $$^{238}$$U starts to contribute. The results suggest that the equatorial collisions has advantage to produce heavy elements in the reaction using heavier projectiles.

口頭

原子力機構における融合核分裂・準核分裂および多核子移行反応の実験研究

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 西中 一朗; 牧井 宏之; 池添 博*; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

原子核に重イオンを衝突させたとき、入射核が標的核から多数の核子を受け取り、複合核を形成せずに核分裂(準核分裂)する場合や、複合核を形成して核分裂(融合核分裂)する場合がある。これらを弁別する手法を確立するために、原子力機構タンデム加速器施設を使用し、準核分裂および融合核分裂のメカニズムを調べてきた。$$^{238}$$Uに種々の原子核を衝突させ、合成した複合核の核分裂質量分布を測定した。取得した質量分布を、動的計算と比較した結果、よい一致を得た。この理論では原子核のポテンシャル上を系がどのように時間発展していくかを追跡できるため、融合核分裂が全核分裂にしめる割合(融合確率)を計算できる。得られた融合確率により、重元素合成断面積の実験結果をよく再現できた。すなわち重イオン入射反応において系が複合核を形成するか否かを知るための手法を確立した。さらに我々は、多核子移行反応を用いた核分裂の研究を行っている。これまでに、$$^{232}$$Th, $$^{238}$$U, $$^{237}$$Np, $$^{248}$$Cm標的に$$^{18}$$Oビームを照射し、広い核種・励起エネルギー領域で複合核を合成し、その核分裂における質量分布などを測定した。一度の測定で約20核種を合成できることが多核子移行反応の利点であり、その半数程度の核種の核分裂質量分布は本研究により初めて得られた。これまでに一部の核種では質量分布の測定結果を先の理論計算により再現できることを確認した。今後さらなる比較を行い、理論計算の改良・適用領域の拡大が期待できる。

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