INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Navegação por título da publicação "Kinetics of free radicals decay reactions in cellulosic-based heritage materials disinfected by gamma-radiation"

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  • IPEN-DOC 23063

    VASQUEZ, P. ; KODAMA, Y. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; GARCIA, R.H.L. ; OTUBO, L. ; SANTOS, P.S. . Kinetics of free radicals decay reactions in cellulosic-based heritage materials disinfected by gamma-radiation. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLICATIONS OF RADIATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, April 24-28, 2017, Vienna, Austria. Abstract... Vienna: IAEA, 2017. p. 355-355.

    Abstract: Disinfection by -radiation of cultural heritage artefacts and archived materials has been successfully applied in recent years. Radiation processing used for cultural heritage disinfection has several advantages when compared to conventional methods (e.g., chemical gases) mainly related to the safety, efficiency, reliability, capacity, process time and safety for users and the environment. However, more research is still required to study undesirable effects (side-effects) which may appear in sensitive materials as a function of the absorbed radiation dose. Some conservators and restorers are frequently worried about possible long-term effects in irradiated materials (post-effects). During the irradiation process, some energetic and unstable chemical species called free radicals appear in the treated matter. They disappear in different ways, interacting either with each other or with the artefact compounds thus becoming responsible for disinfestation and irradiation side-effects. The kinetics of free radical decay reactions depend on the absorbed dose, the properties of irradiated material among others. In this study, contemporary paper samples were irradiated using -radiation from 60Co with different absorbed doses. The absorbed dose range was chosen taking into account the effective values to promote insect eradication, fungal disinfection and sterilization. The decay kinetics of the cellulose free radicals induced by irradiation was analyzed using electron paramagnetic resonance. Several spectra were obtained at room temperature for each applied absorbed dose immediately after irradiation as reference measurements. To understand the free radical decay process, additional spectra were obtained for different decay times up to almost 50 days after irradiation. De-noising treatment of the original obtained spectra signals were performed using wavelets. Free radical populations, proportional to the spin concentrations, were found by integrating the electron paramagnetic resonance signal curves. Comparison of spectra was done by normalizing the calculated area corresponding to cellulose spin concentration, taking first measurement after irradiation as 100%. Further analyses and calculations were made to study the half-life and the kinetics models of the free radicals created. X-ray diffraction was carried out to identify crystalline phases and the effect of ionizing radiation on the crystalline structure of cellulose in paper. Scanning electron microscopy and scanning electron microscopy energy dispersive spectrometry were performed to analyze structure modifications induced by ionizing radiation, identifying cellulose fibre agglomeration zones and to quantify chemical elements. Results show that for the sterilization dose, 80% of the cellulose free radicals induced by ionizing radiation disappear in almost 40 days and for disinfection dose in 8 days. It can be concluded that if no modifications (side-effects) appear in the irradiated material after the radical decay time, the material will stay stable for the remaining lifetime. Results showed that the proposed method using electron paramagnetic resonance is suitably to study the behaviour of radicals on cellulosic-based cultural heritage materials.

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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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.

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