Geant4 is a toolkit for simulating the passage of particles through matter. It includes a complete range of functionality including tracking, geometry, physics models and hits. The physics processes offered cover a comprehensive range, including electromagnetic, hadronic and optical processes, a large set of long-lived particles, materials and elements, over a wide energy range starting, in some cases, from 250eV and extending in others to the TeV energy range. It has been designed and constructed to expose the physics models utilised, to handle complex geometries, and to enable its easy adaptation for optimal use in different sets of applications. The toolkit is the result of a worldwide collaboration of physicists and software engineers. It has been created exploiting software engineering and object-oriented technology and implemented in the C++ programming language. It has been used in applications in particle physics, nuclear physics, accelerator design, space engineering and medical physics.

Geant4 is a software toolkit for the simulation of the passage of particles through matter. It is used by a large number of experiments and projects in a variety of application domains, including high energy physics, astrophysics and space science, medical physics and radiation protection. Over the past several years, major changes have been made to the toolkit in order to accommodate the needs of these user communities, and to efficiently exploit the growth of computing power made available by advances in technology. The adaptation of Geant4 to multithreading, advances in physics, detector modeling and visualization, extensions to the toolkit, including biasing and reverse Monte Carlo, and tools for physics and release validation are discussed here.

The initiation reaction rate constants for the formation of hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and aqueous electrons using a pulsed streamer corona discharge in aqueous solutions are determined in the present study. The free radical scavenging property of carbonate ions was used to determine the initiation rate constants for the formation of hydroxyl radicals and hydrogen peroxide from the pulsed streamer corona discharge. The effects of average current, voltage, and power input on the initiation rate constants were also studied. A reactor model including known chemical reaction kinetics was developed for the degradation of phenol, and the initiation rate constant for aqueous electrons was determined by fitting the experimental data of phenol degradation to the model. Transient concentration profiles predicted by the model were compared to those of experiments for the formation of hydrogen peroxide in deionized water and for the degradation of hydroquinone. It was observed that the model results match experimental results satisfactorily for the formation of hydrogen peroxide and qualitatively follow the experimental results for the degradation of hydroquinone. The model was improved by considering that the reaction rate constants vary with the current in the reactor. The current was observed to vary with time for the cases where no salts were added to the reactor. It was observed that the improved model follows the experimental results satisfactorily for high initial concentrations (> 5.4 × 10−5M) of hydroquinone.

The results of searches for new physics in events with two same-sign isolated leptons, hadronic jets, and missing transverse energy in the final state are presented. The searches use an integrated luminosity of 35 pb−1 of pp collision data at a centre-of-mass energy of 7 TeV collected by the CMS experiment at the LHC. The observed numbers of events agree with the standard model predictions, and no evidence for new physics is found. To facilitate the interpretation of our data in a broader range of new physics scenarios, information on our event selection, detector response, and efficiencies is provided.

A bstract The mass of the top quark is measured using a sample of $ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $ candidate events with one electron or muon and at least four jets in the final state, collected by CMS in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ TeV at the LHC. A total of 5174 candidate events is selected from data corresponding to an integrated luminosity of 5.0 fb −1 . For each event the mass is reconstructed from a kinematic fit of the decay products to a $ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $ hypothesis. The top-quark mass is determined simultaneously with the jet energy scale (JES), constrained by the known mass of the W boson in $ \mathrm{q}\overline{\mathrm{q}} $ decays, to be 173.49 ± 0.43 (stat. + JES) ±0.98 (syst.) GeV.