Navegação por Autores IPEN "PRADO, EDUARDO S.P."
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Navegação por Autores IPEN "PRADO, EDUARDO S.P."
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PRADO, EDUARDO S.P.
; MIRANDA, FELIPE de S.; RITA, CRISTIAN C.P.; SILVA, ROBERSON J. da; ESSIPTCHOUK, ALEXEI M.; PETRACONI FILHO, GILBERTO; BALDAN, MAURICIO R.; POTIENS JUNIOR, ADEMAR J.
. Estudo do processamento de rejeitos radioativos sólidos compactáveis por plasma térmico / Study of compactable solid radioactive waste processing by thermal plasma.
Brazilian Applied Science Review,
v. 5,
n. 4,
p. 1795-1807,
2021.
DOI:
10.34115/basrv5n4-005
Abstract:
O uso de radioisótopos para as mais diversas finalidades tem se intensificado e destacado pelos benefícios que proporcionam. A geração de energia elétrica, a indústria, a agricultura, a medicina diagnóstica e terapêutica, são alguns exemplos. Porém, essas aplicações têm como desvantagem gerar rejeitos radioativos e estes requerem tratamento apropriado para deposição final. Neste âmbito, entre as tecnologias promissoras para o tratamento de rejeitos radioativos sólidos compactáveis, a utilização de plasma térmico para gerar uma descarga de arco transferido por meio de eletrodos de grafite se mostra uma tecnologia capaz de reduzir substancialmente a massa e o volume de rejeitos radioativos após expô-los a temperaturas superiores a 3.000ºC. Os resultados obtidos se mostraram bastante satisfatórios, alcançando aproximadamente 100% de redução em 30 min de processo. Esforços futuros devem ser empregados para maior confiabilidade do sistema, eliminação de radionuclídeos voláteis no efluente gasoso e otimização completa da operação.
Palavras-Chave: thermal analysis; plasma; therapy; radioactive wastes
. Estudo do processamento de rejeitos radioativos sólidos compactáveis por plasma térmico. Brazilian Applied Science Review, v. 5, n. 4, p. 1795-1807, 2021. DOI: 10.34115/basrv5n4-005. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32643. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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ARAUJO, LEANDRO G. de
; PRADO, EDUARDO S.P.
; MIRANDA, FELIPE de S.; VICENTE, ROBERTO
; SILVA SOBRINHO, ARGEMIRO S. da; PETRACONI FILHO, GILBERTO; MARUMO, JULIO T.
. Physicochemical modifications of radioactive oil sludge by ozone treatment.
Journal of Environmental Chemical Engineering,
v. 8,
n. 5,
p. 1-8,
2020.
DOI:
10.1016/j.jece.2020.104128
Abstract:
An experimental study on the degradation of organic compounds from radioactive oil sludge by the ozonation
process is presented. The effects of different concentrations of ozone in the oil sludge degradation over time were
investigated. The experiments were performed in a 0.125 L glass reactor with magnetic stirring and a diffuser
plate at the bottom to feed the ozone. The ozone concentration varied from 13 to 53 mg L−1 and the total
interaction time was 1 h. To investigate the physicochemical properties of the oil sludge (solid and liquid
components) prior to and after the treatment, multiple analytical characterization methods were used: Thermal
Gravimetric Analysis, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy coupled with Energy-Dispersive X-ray
Spectroscopy, Fourier Transform Infrared spectroscopy, Spectrophotometer, and Residual Gas Analyzer. The
most perceptive change is in the color of the liquid medium turned from dark brown to light yellow, especially
under ozone concentrations higher than 33 mg L−1. Absorbance values decreased about 3.5 times after 30 min of
treatment with [O3] =53 mg L−1. FTIR spectroscopy showed that the bands associated with the CH3 and CeH in
CH2 disappeared during treatment. On the other hand, a greater presence of C]C aromatics was observed. By
residual gas analysis, various organic and inorganic gases were identified during the treatment, such as CH4, H2,
CO2, and H2S. Finally, the ozonation of the oil sludge proved to be effective, due to its high reaction capacity.
Palavras-Chave: ozone; therapy; ozonization; radioactivity; sludges; oxidation; naturally occurring radioactive materials; fourier transformation; thermal gravimetric analysis
. Physicochemical modifications of radioactive oil sludge by ozone treatment. Journal of Environmental Chemical Engineering, v. 8, n. 5, p. 1-8, 2020. DOI: 10.1016/j.jece.2020.104128. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31367. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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PRADO, EDUARDO S.P.
; GONÇALVES, MAX F.S.; MIRANDA, FELIPE de S.; PETRACONI FILHO, GILBERTO; MASSI, MARCOS; POTIENS JUNIOR, ADEMAR J.
. Plasma reactor to viabilize the volumetric reduction of radioactive wastes.
In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON DOSIMETRY AND ITS APPLICATIONS, 3rd,
May 27-31, 2019,
Lisboa, Portugal.
Abstract...
Lisboa, Portugal: C2TN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa,
2019.
Abstract:
Introduction
According of the International Atomic Energy Agency – IAEA, nuclear waste, also known as,
radioactive waste, is any material containing a higher concentration of radionuclides than
those considered safe by the national authorities. In Brazil, there is a National Nuclear Energy
Commission to regulate. These wastes can be generated in nuclear power plants, industries,
hospitals and research institutes.
To permanently dispose of these radioactive wastes of low and medium level of radioactivity
safely and cost effectively, these should be transformed into the physical and chemical
compounds suitable for radionuclides immobilization with maximum volume and exhaust
gaseous reduction.
Incineration is used as a treatment for a very wide range of wastes. Incineration itself is
commonly only one part of a complex waste treatment system that altogether, provides for
the overall management of the broad range of wastes that arise in society. The objective of
waste incineration, in common with most waste treatments, is to treat waste so as to reduce
its volume and hazard, whilst capturing (and thus concentrating) or destroying potentially
harmful substances.
The incineration of waste is one of the most widespread and effective technologies allowing
considerably to reduce waste volume. In this scope, among the promising technologies for
the radioactive waste treatment is the plasma technology that allows reducing substantially
the waste volume after exposing them to temperatures above 2500ºC. In the planning and
management of radioactive waste, the challenges related to plasma technology are presented
as a motivation factor for the possible implantation of plasma reactors in nuclear plants and
research centers with the objective of improving the process of radioactive waste treatment.
In this way, this work aims to evaluate the use of plasma technology for the incineration of
radioactive waste for volumetric reduction and immobilization of this waste.
Methods
In this work, a plasma reactor was used for waste incineration, and all reactor parameters
(electric energy ranges, maximum arc current, maximum working voltage, air fl ow, maximum
energy conversion effi ciency, average temperature of heated gas, heated enthalpy) was
controlled based on literature. The experiment was carried out in the plasma reactor (laboratory
scale) of LPP in the ITA, using plasma torch transferred arc and with gaseous argon oxidizing
agent. The electrical and thermal characteristics of the auxiliary systems of the plasma reactor were obtained using transducers and thermocouples. The composition of the gases in the
process was analyzed using mass spectrometer and spectrophotometer.
Results
The accuracy of the data was important to ensure good results in the process, which allowed the
extraction of relevant information from the experiments performed. The volumetric reduction
reached 92% in relation to the sample before being processed, with a peak temperature of
1800ºC. Although a larger amount of argon fl ow intensify the cooling of the inner wall of the
reactor, and further promote the dilution of the plasma, the arc voltage increases, resulting in
higher power operation.
Conclusions
In the present work a high effi ciency thermal transfer torch was characterized , able to validate
the use of the plasma jet for the treatment of radioactive waste.
. Plasma reactor to viabilize the volumetric reduction of radioactive wastes. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON DOSIMETRY AND ITS APPLICATIONS, 3rd, May 27-31, 2019, Lisboa, Portugal. Abstract... Lisboa, Portugal: C2TN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, 2019. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31020. Acesso em: $DATA.Como referenciar este item
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PRADO, EDUARDO S.P.
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Tecnologia de plasma para redução volumétrica de rejeitos radioativos
/ Plasma technology for volumetric reduction of radioactive waste
.
2020.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
60 p.
Orientador: Ademar José Potiens Junior.
DOI:
10.11606/D.85.2020.tde-16092020-100907
Abstract:
Usinas nucleares, hospitais, indústrias e institutos de pesquisa geram quantidades consideráveis de rejeitos radioativos todos os dias. A deposição segura destes rejeitos deve ser realizado imobilizando os radionuclídeos e, para melhor capacidade de armazenamento, este deve ser volumetricamente reduzido o máximo possível. Neste preceito, a tecnologia de plasma térmico se demonstra uma tecnologia promissora para tratamento de rejeitos radioativos, converte os rejeitos radioativos expostos a temperaturas elevadas nos chamados gases e sólidos resultantes do processo (particulados e escória vitrificada), reduzindo substancialmente seu volume. No presente estudo, foi desenvolvido um sistema experimental empregando um eletrodo de grafite como catodo da descarga de arco transferido para o processamento de rejeitos sólidos compactáveis e não compactáveis. Os rejeitos foram simulados por meio da inserção de isótopos estáveis de césio, cobalto e chumbo, césio e cobalto. Os estudos foram focados no efeito do tempo de processo sobre o fator de redução volumética, na fração de radiosótopos retidos na escória vitrificada e na linha de gases de exaustão. Os resultados mostram que após 30 minutos de tratamento com operação em potência da ordem de 10 kW, obtem-se fatores de redução volumétrica de 1:99 e 1:77, para resíduos sólidos compactáveis e não compactáveis, respectivamente. Nos rejeitos não compactáveis, e, portanto, com maior fração de elementos inorgânicos, a porcentagem dos isótopos estáveis retidos na escória foi mais elevada, inferindo maior atividade do traçador neste tipo de rejeito. Considerando os aspectos regulátórios, econômicos e ambientais, uma análise mais geral das pesquisas indica elevado potencial do emprego desta tecnologia no processamento e gerenciamento de resíduos radioativos.
Palavras-Chave: radioactive waste processing; radioactive waste management; solid wastes; compactification; ionizing radiations; plasma technology; volumetric analysis; absorbed radiation doses; dose limits; dose equivalentes; environmental protection
. Tecnologia de plasma para redução volumétrica de rejeitos radioativos. Orientador: Ademar José Potiens Junior. 2020. 60 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-16092020-100907. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31497. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.
2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.
O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.
Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
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