IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 28986

    ANTUNES, A. ; SALVADOR, V.L.R. ; SCARPIN, M. ; ROSSI, W. de ; ZEZELL, D.M. . Analysis of Ca/P ratio in dental enamel irradiated with short pulse laser. In: RIGHINI, GIANCARLO C. (Ed.); CONSORTINI, ANNA (Ed.) CONGRESS OF THE INTERNATIONAL COMMISSION FOR OPTICS: OPTICS FOR THE QUALITY OF LIFE, 19th, August 25-30, 2002, Florence, Italy. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2003. p. 1006-1007. (Proceedings SPIE 4829). DOI: 10.1117/12.530474

    Abstract: Recently most analyses of Ca and P in different parts of tooth enamel have been performed semiquantitatively. A direct and semi quantitative method for the determination of major and trace elements in human teeth by X-ray spectrometry is reported. The ratio Ca/P has been determined in the surface enamel of the third molar teeth. The surfaces were irradiated with short pulse laser Nd:YAG. The modifications in human dental enamel chemical composition for major and trace elements is here outlined. The accuracy of procedures was performed by analysis of natural hydroxyapatite as standard reference material. Results are consistent with other studies and they have indicated greater ratio Ca/P in irradiated groups in comparison to the non-irradiated group.

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  • IPEN-DOC 28985

    CASTRO, D.P. ; ANDRADE e SILVA, L.G. . Thermal degradation and spectroscopy analysis of TPS/PBAT blends irradiated by Cobalt-60 source. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 10, n. 3, p. 1-10, 2022. DOI: 10.15392/bjrs.v10i3.2046

    Abstract: This study aimed to prepare blends of natural polymers of TPS with PBAT by reactive extrusion that were subsequently subjected to the irradiation process and evaluated for their thermal and chemical properties. The blends were incorporated with plasticizers (glycerol, castor oil and surfactant) and submitted to the irradiation process using a Cobalt-60 source at a 25 kGy dose and then characterized by FTIR and DSC. The results obtained in the FTIR analysis, the blends did not undergo chemical changes during the irradiation process and thus, maintained their properties. In the DSC analysis, it was observed that the blends F2 (castor oil) and F3 (castor oil and TWEEN® 80) showed higher values of heat flow for degradation than the samples F0 (glycerol) and F1 (glycerol and TWEEN® 80), probably due to the chemical interaction of castor oil and its constituents. There was no thermal variation in the irradiation process between blends F0 and F1 or F2 and F3. It was concluded that it is feasible to replace castor oil with glycerol in TPS/PBAT blends, and that irradiation using a Cobalt-60 source did not change the properties analyzed and contributed to microbiological protection.

    Palavras-Chave: irradiation; biodegradation; cobalt 60; mixing; polymers

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  • IPEN-DOC 28984

    LINARDI, MARCELO ; LUGAO, ADEMAR B. ; OLIVEIRA NETO, ALMIR ; NETTO, ANA P.F.A. ; FREITAS, ANDERSON Z. de ; YAMAGATA, CHIEKO ; ANDRADE, DELVONEI A. de ; ZEZELL, DENISE M. ; LAZAR, DOLORES R.R. ; CUNHA, EDGAR F. da ; FONSECA, EDVALDO R.P. da ; MUCCILLO, ELIANA N. dos S. ; SANTIAGO, ELISABETE I. ; SEO, EMILIA S.M. ; SPINACE, ESTEVAM V. ; FONSECA, FABIO C. ; CARVALHO, FATIMA M.S. de ; MOREIRA, FERNANDO ; COSTA, ISOLDA ; IGAMI, MERY P.Z. ; NEGRO, MIGUEL L.M. ; ARTAXO, PAULO ; MUCCILLO, REGINALDO ; CASTANHO, SONIA R.H. de M. ; USSUI, VALTER ; BERGAMASCHI, VANDERLEI S. ; YOSHITO, WALTER K. ; CALVO, WILSON A.P. . O IPEN e a economia do hidrogênio. São Paulo, SP: SENAI-SP Editora, 2022. 288 p.

    Palavras-Chave: hydrogen; hydrogen-based economy; fuel cells; renewable energy sources; environmental impacts; nuclear energy

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  • IPEN-DOC 28983

    SAKATA, SOLANGE K. ; JACOVONE, RAYNARA M.S. . Redução do oxido de grafeno via radiação ionizante / Reduced graphene oxide via ionizing radiation. In: COLLET-LACOSTE, JUAN R. (Org.). Nanociências e Nanotecnologia: Pesquisa e Aplicações. Curitiba, PR: Artemis, 2022. p. 49-60, cap. 4. DOI: 10.37572/EdArt_2908226684

    Abstract: A radiação ionizante, o que inclui a radiação gama e feixe de elétrons, é considerada como “síntese verde” e “ambientalmente amigável” e vem se destacando como uma promissora rota sintética para obter óxido de grafeno reduzido. Essas reações ocorrem em meio aquoso, a temperatura e pressão ambiente, sem o uso de redutores tóxicos e geração de resíduos químicos tóxicos. Neste capítulo é apresentado uma compilação de estudos sobre redução do óxido de grafeno via radiação ionizante reportados na literatura na última década. A redução parcial do óxido de grafeno produz óxido de grafeno reduzido (rOG), um nanomaterial que combina as propriedades do grafeno e do óxido de grafeno: uma excelente condutividade elétrica e térmica e os demais grupos de oxigênio que permitem sua funcionalização. Na literatura, são descritas diversas rotas sintéticas para produzir rOG: por método químico, térmico, eletroquímico, radiação não ionizante e biocatalíticas.

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  • IPEN-DOC 28982

    ZEZELL, DENISE M. ; SILVA, MATEUS R.; CASTRO, PEDRO A.A. ; SILVA, TANIA M.; GONCALVES, SERGIO E.P.. Nd:YAG laser on dental enamel in the reduction of artificial caries demineralization. In: LILGE, LOTHAR D. (Ed.); PHILIPP, CARSTEN M. (Ed.) EUROPEAN CONFERENCES ON BIOMEDICAL OPTICS, June 23-24, 2019, Munich, Germany. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2019. p. 110791R-1 - 110791R-3. (Proceedings SPIE 11079, Medical Laser Applications and Laser-Tissue Interactions IX). DOI: 10.1117/12.2527213

    Abstract: Nd:YAG-laser associated to a photoabsorber, in the reduction of artificial caries in enamel was evaluated. Eighty bovine specimens with 6mm diameter and 2mm high were obtained and a half of the surface of each was protected as a control. Microdurometer and FTIR were performed initially and 8 groups (n=10) were obtained according to treatments: G1(- control): no-treatment; G2(+control): fluorophosphate; G3(Nd:YAG 60mJ/pulse, 10Hz, 48J/cm2, non-contact); G4(photoabsorber + Nd:YAG 60mJ); G5(Nd:YAG 80mJ/pulse, 10Hz, 64J/cm2); G6(photoabsorber + Nd:YAG 80mJ); G7(Nd:YAG 100mJ/pulse, 10Hz, 80J/cm2); G8(photoabsorber + Nd:YAG 100mJ). De-remineralization cycle were performed for induction of artificial caries and to interferometer, microdurometer and FTIR. Microhardness data were submitted to 2-way ANOVA and Tukey/Dunnett tests 5%. Statistically differences were obtained in the photoabsorberfactor individually and in the interaction between laser and photoabsorber. There was a lower percentage of microhardness loss in the groups with photoabsorber; G8 presented microhardness similar to G2. FTIR data were submitted to T-test 5%. Compared with G2, higher concentrations of carbonate were found in G4, G6 and G8; phosphate in G8; lower Amide-I concentration at G8 and higher Carbonate/Phosphate ratio at G4 and G6. The interferometry results were submitted to 3-way ANOVA of repeated measures 5%. There were statistically differences in the photoabsorber-factor individually and in the time-factor. Photoabsorber decreased the demineralization; Nd:YAG-laser without photoabsorber were less effective than fluoride; Nd:YAG-laser 100mJ with photoabsorber was as effective as fluoride and; the Nd:YAG-laser, associated or not to the photoabsorber, was no more effective than fluoride in the reduction of artificial decay.

    Palavras-Chave: demineralization; caries; lasers; enamels; dentistry

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  • IPEN-DOC 28981

    HILSDORF, JORGE W.; BARROS, NEWTON D. de; TASSINARI, CELSO A.; COSTA, ISOLDA . Química Tecnológica. São Paulo, SP: Pioneira Thomson Learning, 2004. 340 p.

    Palavras-Chave: chemical industry; combustion; lubricants; corrosion protection; energy sources; fuel gas; coal gas; liquid fuel; solid fuels

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  • IPEN-DOC 28980

    COSTA, ISOLDA . Métodos de controle da corrosão. In: . Química Tecnológica. São Paulo, SP: Pioneira Thomson Learning, 2004. p. 299-340, cap. 14.

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  • IPEN-DOC 28979

    COSTA, ISOLDA . Fundamentos de corrosão. In: . Química Tecnológica. São Paulo, SP: Pioneira Thomson Learning, 2004. p. 247-298, cap. 13.

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  • IPEN-DOC 27057

    BARBEZAN, A.B. ; CARVALHO, L.R. ; VIEIRA, D.P. ; MACHADO-SANTELLI, G.M.; MARTINS, R. ; VILLAVICENCIO, A.L.C.H. . Evaluation of cytotoxicity through MTS test of 2-ACBs (2-dDCB AND tDCB) after exposure to hepatic cells: studies in vitro. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 7, n. 3, p. 1-17, 2019. DOI: https://doi.org/10.15392/bjrs.v7i3.855

    Abstract: Food irradiation has been approved in more than 60 countries for many applications in a wide variety of foods. 2-Alkylcyclobutanones (2-ACBs) are the only known radiolytic products formed when foods containing fatty acids are irradiated. Despite the importance of food irradiation, the toxicological potential of 2-ACBs in irradiated food is still no fully understood. In this study we investigated the cytotoxic effects of irradiated palmitic and stearic fatty acids byproducts, 2-dDCB and 2-tDCB, in hepatic cell lines (HepG2, BRL3A and HTC). The cytotoxic effects of 2-dDCB and 2-tDCB were evaluated at 100, 300 and 500 μM for 24 and 48 hours and the cell viability was measured using the MTS assay. While no toxicity was observed for 2-tDCB in all cells for all tested conditions, 2-dDCB was found to be toxic to BRL3A cells (at 100 μM after 48 hours) and HTC cells (at 24 hours in all tested concentrations). HepG2 cells on the other hand, were found to be resistant to 2-dDCB-induced toxicity. Overall our data shows that the byproduct 2-tDCB is not toxic for hepatic cells while 2-dDCB can be used has a potential marker for food irradiation-induced toxicity.

    Palavras-Chave: carboxylic acids; food processing; irradiation; large intestine; liver cells; radiation doses; radiation effects; toxicity

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  • IPEN-DOC 26679

    PEREIRA, MARIA da C.C. ; CARDENAS, JOSE P.N. ; MADI FILHO, TUFIC . The growth and scintillation characteristics of lithium doped CsI crystals. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 212-212.

    Abstract: Inorganic scintillators play an important role in the detection and spectroscopy of gamma and X-rays, as well as in neutrons and charged particles. For a variety of applications, new inorganic scintillation materials are being studied. New scintillation detector applications arise continuously and the interest in the introduction of new fast scintillators becomes relevant. Scintillation crystals based on cesium iodide (CsI) have relatively low hygroscope, easy handling and low cost, features that favor their use as radiation detectors. In this work, lithium doped CsI crystals were grown using the vertical Bridgman technique. In this technique, the charge is maintained at high temperature for 10 h to for the material melting and complete reaction. The temperature gradient 21° C/cm and 1 mm/h descending velocity are chosen as technique parameters. After growth is finished, the furnace is cooled at a rate of 20° C/h to room temperature. The concentration of the lithium doping element (Li) studied was 10-3 M. Analyses were carried out to evaluate the scintillator developed concerning two responses: a) to the gamma radiation, in the energy range of 350 keV to 1330 keV and b) to neutron from AmBe source, with energy range of 1MeV to 12 MeV. T.S. Korolevaa et al [1] describe in their paper about new scintillation materials, for registration of gamma-rays, X-rays, neutrons and neutrinos. One of these materials is 6Li. Lithium can capture neutrons without gamma-ray emission and, thus, reducing the back-ground. The neutron detection reaction is 6Li(n,a)3H with a thermal neutron cross section that 940 barns. In this paper we investigated the feasibility of the CsI:Li crystal as a gamma ray and neutron detector which can be used for monitoring, due to the fact that in our work environment we have two nuclear research reactors, calibration systems and radioisotope production.

    Palavras-Chave: cesium iodides; crystals; doped materials; lithium; molecular crystals; phosphors

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  • IPEN-DOC 26660

    ZEITUNI, CARLOS A. ; ROSTELATO, MARIA E.C.M. ; JAE-SON, KWANG; LEE, JUN S.; COSTA, OSVALDO L. ; MOURA, JOÃO A. ; FEHER, ANSELMO ; MOURA, EDUARDO S. ; SOUZA, CARLA D. ; MATTOS, FABIO R. ; PELEIAS JUNIOR, FERNANDO S. ; KARAM JUNIOR, DIB. Production of iodine-125 in nuclear reactors: advantages and disadvantages of production in batch or continuous production in cryogenic system. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 149-150.

    Abstract: Cancer is one of the worst illnesses in the world and one of the major causes of death in Brazil [1,2]. For this reason, the Nuclear Energy National Commission (CNEN) started a project to produce some medical radioisotopes to treat cancer. One of the main products is the iodine-125 seeds [3]. This iodine seed can be used to treat several kinds of cancer: prostate, lung, eye, brain. As Brazil will construct a new reactor to produce radioisotopes, it is necessary define how the iodine-125 production will carry out [4,5]. The main reaction of this production is the irradiation of the enriched xenon-124 in gaseous form. Xe-124 changed to Iodine-125 by neutron capture following in two decays: Xe-124 (n, y) —• Xe-125m (57s) —• I- 125 or Xe-124 (n, y) —• Xe-125 (19.9 h) —• 1-125. However the production in reactors is the most common technique used, there is one disadvantage to use it: the production of iodine- 126 after several hours of irradiation. Iodine-126 has a half life of 13.1 days and it has some usefulness emitters for medical uses. Iodine-126 is considered a contamination [6]. For all these reasons, the IPEN/CNEN-SP research group decided for two techniques of production: in batch or continuous system. The production in batch consists in a sealed capsule that is placed in the reactor core for around 64 hours. In this type of production, some iodine-126 is produced and a certain quantity of Xe-124 is not activated. Normally, it needs to wait around 5 to 7 iodine-126 half-lives to guarantee the decrease of the activity of the contamination. This time will make Iodine-125 with only 50% till 34% of the initial production. The second technique is the continuous production using a cryogenic system. This technique consists in two capsules: one inside the reactor core and the second one out of the neutron flux. These two capsules will be linked with two cryogenic pumps to guarantee that all iodine-125 produced in the core will be take off the reactor core. The great disadvantage of this technique is the using of two positions in the core of the reactor. Brazil will have only one radioisotope reactor producing. And like there is a huge quantity of materials to be produced, it is not a guarantee the position in the reactor for this production. Besides of that the seeds production in Brazil is only 3000 per month, which demands around 3.5 Ci per month. The batch production produces a low quantity per reactor cycle of iodine-125, but this low quantity can be more than that [2,3].

    Palavras-Chave: cryogenics; iodine 125; isotope production; isotope production reactors; nuclear medicine; radiopharmaceuticals

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  • IPEN-DOC 26564

    SOUZA, CARLA D. ; VICENTE, ROBERTO ; ROSTELATO, MARIA E.C.M. ; ZEITUNI, CARLOS A. ; MOURA, JOÃO A. ; MOURA, EDUARDO S. ; MATTOS, FABIO R. ; FEHER, ANSELMO ; COSTA, OSVALDO L. da ; VIANNA, ESTANISLAU B. ; CARVALHO, LAERCIO de ; KARAN JUNIOR, DIB. Preliminary proposal for radioactive liquid waste management in a brachytherapy sources production laboratory. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 48-48.

    Abstract: Malignant tumors are responsible for a high death rate in the entire world population (1). Prostate cancer is the third most common among men, after skin and lung. The treatment using permanent Iodine-125 seed are too costly, preventing the use in large scale (1) (2). A multidisciplinary team was formed to develop a source of Iodine-125 and assemble a national facility for local production. For the production correct implementation, a plan for radiological protection that has the management of radioactive waste fully specified are necessary. This work has developed an initial liquid waste management proposal. The most important Iodine-125 liquid waste is generated in the first phase of the process, radioactive material fixation. The initial proposal is that the waste is deposited in a 20 L container (2 years to fill). The final activity of this container is 4.93 x 1011 Bq. According to the discharge limits presented in the brazilian's regulation CNEN - NE - 605 - Management of radioactive wastes in radioactive facilities (3) this waste could safely be release to the environment in 3.97 years. In the other hand,if a minimization waste policy will be implemented, the production could becomes more efficient and cheaper. Waste storage at 25 L containers and changing some production parameters results in 3 years waste to be eliminated in 3.94 years. This new plan will optimize the materials used and diminished the waste generation facilitating the management, contributing to a cheaper product.

    Palavras-Chave: iodine 125; isotope production; liquid wastes; radioactive waste management; radioactive waste processing

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  • IPEN-DOC 26563

    CARDOSO, J.R. ; MOURA, E. ; SOMESSARI, E.S.R. ; SILVEIRA, C.G. ; PAES, H.A. ; SOUZA, C.A. ; MANZOLI, J.E. ; GERALDO, A.B.C. . Mechanical evaluation of PVC films modified by electron beam irradiation. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 71-71.

    Abstract: The polyvinyl chloride (PVC) is a technological and low cost polymer. Although this polymer is weather resistant, it presents high sensitivity to high energy irradiation because of the weakness of carbon-chloride bond face to carbon-carbon and carbon-hydrogen bonds [1]. Upon exposure to high energy irradiation, some carbon-chloride bonds are broken to give rise radicals like chlorine and organic chloride that are initiators of two concurrent processes: degradation and crosslinking. The degradation process on PVC is macroscopically observed by discoloration effects, where the material tends to darken or to turn yellow, mainly at a typical sterilization dose of 25 kGy [2]; this process yields hydrogen chloride as a byproduct, it is autocatalytic and it continues after irradiation exposure. By other way, the crosslinking leads to an improvement in thermal resistance and mechanical properties. The aim of this work is to evaluate the mechanical properties of PVC irradiated by electron beam to verify the degradation process. Also, mechanical properties are investigated on styrene grafted PVC by electron beam irradiation using mutual and pre-irradiation methods to verify the mechanical resistance changes of obtained product if grafting process is applied from non-irradiated and from pre-irradiated substrates. The PVC commercial film samples with 210 jam thickness were cut into a dumbbell-shape (gauge length: 25 mm, width: 4.10 mm, area: 0.86 mm2). The grafting media was styrene /butanol-1 mixture in several monomer concentrations (from 10% to 100%). The samples were irradiated on a Job 188 Dynamitron® Electron Beam Accelerator with 1.5 MeV energy. All irradiation procedures were performed in atmosphere air and the irradiation conditions comprised doses from 10 kGy to 100 kGy and dose rates of 2.2 kGy/s and 22.4 kGy/s. The styrene grafted samples were analyzed by gravimetry to determinate the grafting yield; the final values have been averaged from a series of three measurements. The Mid-ATR-FTIR was the spectrophotometer technique used for qualitative/semi-quantitative analysis of grafted samples. The Young's module and tensile strength of pre-irradiated and grafted PVC samples at both methods were measured at a Lloyd LXR tensile tester at a crosshead speed of 10.00 mm/min. We observed the decrease of Young's module and tensile strength with the increase of absorbed dose at pre-irradiated PVC samples, that it indicates degradation process. These mechanical parameters results are discussed to styrene grafted PVC samples.

    Palavras-Chave: doses; electron beams; external irradiation; modifications; polymerization; polymers; pvc

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  • IPEN-DOC 26562

    ROSTELATO, M.E.C.M. ; MATTOS, F.R. ; ZEITUNI, C.A. ; SOUZA, C.D. ; MOURA, J.A. ; MOURA, E.S. ; FEHER, A. ; COSTA, O.L. ; PELEIAS JUNIOR, F.S. ; MARQUES, J.R.O. ; BELFORT NETO, R.. Iridium-192 seed development for ophthalmic cancer treatment. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 144-144.

    Abstract: Considered a public health problem in Brazil, cancer is the second leading cause of mortality by disease, representing 13.2% of all deaths in the country [1]. Ophthalmic brachytherapy involves inserting an acrylic plate with radioactive material in the eyes of a patient for treatment of ocular tumors. This work is a partnership between Escola Paulista de Medicina - UNIFESP and the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN for development and implementation of a cheaper therapeutic treatment for ophthalmic cancer with a iridium-192 source, to attend a greater number of patients. Iridium-192 is produced in nuclear reactor. It has a half-life of 74.2 days and decays by beta emission with average energy of 370 keV.[2,3]. The seed will be a platinum-iridium alloy core (80/20), encapsulated in a titanium tube [4]. This project will be divided into the following steps: characterization of materials by FRX (X-ray fluorescence) e EDS (Energy Dispersive Spectroscopy); iridium irradiation in the nuclear reactor IEA-R1; sealing of iridium-192 seed; leakage tests of iridium-192 source in accordance with standard ISO-9978 (radiation protection- Sealed radioactive sources- Leakage test methods) [5]; metallographic tests and measure the activity of the source. The evaluation for use in the ophthalmic treatment of cancer will be made later.

    Palavras-Chave: external irradiation; eyes; iridium 192; neoplasms; radiotherapy; seeds; therapy

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  • IPEN-DOC 26556

    COSTA, OSVALDO L. ; ZEITUNI, CARLOS A. ; ROSTELATO, MARIA E.C.M. ; MOURA, JOÃO A. ; FEHER, ANSELMO ; MOURA, EDUARDO S. ; SOUZA, CARLA D. ; SOMESSARI, SAMIR L. . Improvements in the quality control of iridium-192 wire used in brachytherapy. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 126-126.

    Abstract: Brachytherapy is a method used in the treatment of cancerous tumors by ionizing radiation produced by sources introduced into the tumor area, this method seeks a more direct attack to the tumor, thereby maximizing the radiation dose to diseased tissue while minimizing the dose to healthy tissues (1). One of the radionuclides used in brachytherapy is iridium-192. The Radiation Technology Center (CTR) of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN) has produced commercially, since 1998, iridium-192 wires used in low dose rate (LDR) brachytherapy (2). To produce this radionuclide, firstly a iridium-platinum wire is irradiated in the nuclear reactor IEA-R1 for 30 hours with a neutron flux of 5 x 1013 ncm-2s-1, the wire is left to decay by 30 days to remove the main contaminants and then goes through a quality control before being sent to the hospital. In this quality control is checked the radiation homogeneity along each centimeter of the wire (3). To implement this procedure is used a device consisting of an ionization chamber surrounded by a lead shield with a small 1 cm wide slit, linked to the ionization chamber is a voltage source and a Keithley 617 electrometer, 2 minutes is the range used to measure the charge by the electrometer. The iridium wire is considered in accordance when there is no variation greater than 5% between the average measures and the maximum and minimum values. However, due to design features of the measurement system, the wire may appear to the detector through the slit in larger sizes than the ideal, improperly influencing the final quality control. This paper calculates the difference in size of these variations in profile and their influence on the final count, it compares the actual values obtained and describes the improvements made in quality control procedures that provided more accurate measurement data, analyzes the results and suggests changes in devices aimed at further improving the quality control of iridium-192 wires produced at IPEN and used in hospitals in Brazil.

    Palavras-Chave: brachytherapy; external irradiation; iridium 192; quality control; sealed sources

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  • IPEN-DOC 26555

    FROSE, C.A.P. ; MOURA, E. ; YAMAGUISHI, R.B. ; SOMESSARI, E.S.R. ; SILVEIRA, C.G. ; LEME, E. ; GERALDO, A.B.C. ; MANZOLI, J.E. . Effect of ionizing irradiation on tilapia (Oreochromis niloticus) skin. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 62-62.

    Abstract: The culture of tropical tilapia (Oreochomis niloticus), as a non-native freshwater fish specie in Brazil, have had importance in the last decade due its fast growing, fast reproduction characteristics, high tolerance of climate variations in our country and high disease resistance. The high demand of whole fish or fillets is related to its good taste. Althought, its skin, that represents from 4.5 % to14 % of fish weight, is a byproduct that is generally discared or sold at low cost to feed mills. The general animal skin composition comprises protein, water, minerals and fatty matter where the relative portions of these materials depends of upon animal specie, age, breed, feeding and other animal habits. The putrecible raw animal skins can be chemically and physically treated to make it in non-putrecible stabilized material; it results in a soft and flexible polymeric material. The chemical process to obtain this material generally involves a crosslinking of carboxyl groups or amino groups of skin proteins and the chemical reactive specie [1]. Also, physical process as UV irradiation have been successfully employed to crosslink collagenous biomaterials and thus, improved some mechanical characteristics [2]. The goal of this work was to study the tilapia skins exposed to ionizing irradiation from electron beams. The raw skins and the chemically degreased skins were the studied materials. The tensile strenght and elongation at break were the mechanical parameters evaluated. The optical microscopy was used to evaluate some histological characteristics in irradiated and non-irradiated samples. Also, the polymeric product obtained when skins are treated with oxidizing ions were used to compare some results. The tilapia raw skins were kindly available by APTA, a governmental agribusiness technological agency. These skins were scales free, slighted and frosted. The skins were irradiated in atmosphere air on a Job 188 Dynamitron® Electron Beam Accelerator with 1.5 MeV energy under comprised doses of 20 kGy and 40 kGy and dose rates of 2.2 kGy/s and 7.4 kGy/s. The mechanical parameters were measured at a Lloyd LXR tensile tester at a crosshead speed of 10.00 mm/min. Irradiated samples shows high integrity and high tensile strength in comparison to the polymeric product obtained by oxidizing ions reaction. These results are discussed.

    Palavras-Chave: electron beams; external irradiation; fish products; ionizing radiations; radiation doses; radiolysis

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  • IPEN-DOC 26498

    MARCATO, L.A. ; HAMADA, M.M. ; MESQUITA, C.H. . Biokinetics and radiation dosimetry for [4-(14)C]-cholesterol in humans. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 164-164.

    Abstract: Medical and clinical researches utilize radiolabelled cholesterol to obtain information about the physiology of cholesterol and of its several substrates (biliary acids, hormones and vitamins) in the body. The radiotracers constitute a simple and accurate tool for metabolic studies; however, the scientific community has shown certain reservations concerning the use of radioisotopes. Probably, the apprehension is result of the question about the deleterious radiation effects. Although the studies that utilize radioisotopes are approved by strict ethic committees, most of them do not mention the radiometric doses at which the human subjects are exposed during these studies. The International Commission on Radiological Protection (ICRP) provides a generic carbon model (GCM) to calculate the effective dose of compounds labeled with 14C, first described on ICRP publication 30. The effective dose coefficients for most compounds appear to be greatly overestimated by the GCM in comparison with those generated by more realistic models [1]. The GCM cannot be applied to the interpretation of bioassay data with any degree of confidence [1]. The purpose of the present study is to improve the generic biokinetic model [2] for use in the assessment of the internal dose received by human subjects who were administered labelled cholesterol either orally or intravenously. This model was used with the ANACOMP software to estimate the radiometric doses with the MIRD techniques. To validate the model, the simulated profile curves were compared with the profile curves described on the literature (Kruskal-Wallis test, P=0.4232). The model reproduced the intestinal absorption of cholesterol and the excretion of cholesterol in feces and urine. The estimated effective dose coefficient calculated for the reference man described on ICRP publication 23 was 1.35x10-11 SvBq-1. The organs that received the highest equivalent dose were the lower large intestine (1.03x10-10 GyBq-1), upper large intestine (3.74x10-11 GyBq-1) and small intestine (1.58x10-11GyBq-1). The effective dose coefficient calculated by the proposed dosimetric model was approximately forty-three times lower than that which is calculated by the ICRP generic model (5.8x10-10 SvBq-1) for ingested 14C that assumes complete absorption to blood.

    Palavras-Chave: cholesterol; carbon 14; dosimetry; biochemical reaction kinetics; labelled compounds; radiation doses

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  • IPEN-DOC 26392

    SANTOS, D.R.A. ; GARCIA, V.S.G. ; VILARRUBIA, A.C.S. ; BORRELY, S.I. . Acute toxicity assessment of fluoxetine hydrochloride (Prozac®) when submitted to electron beam irradiation. In: DUDALA, JOANNA (Ed.); STEGOWSKI, ZDZISLAW (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF NUCLEAR TECHNOLOGIES, September 11-14, 2011, Krakow, Poland. Abstract... Krakow, Poland: Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 2011. p. 58-58.

    Abstract: The large-scale production of medicinal products is directly related to the presence of pharmaceutical drugs in sewage and water. The continuous input of medicines and its residues into the environment especially by sewage and wastewater generates an increasing need of new methods for its treatment and suitable control. The fluoxetine hydrochloride (FH), also known as Prozac®, is an active ingredient used in the treatment of depressive and anxiety disorders [1]. The present study focused on applying the ionizing radiation in order to reduce the acute toxicity of the FH drug solution, under its manipulated formula, to aquatic organisms. Hyalella azteca and Daphnia similis were the organisms used in the biological assays applied for the toxicity studies. It was used a Dynamitron electron beam accelerator and its energy was fixed at 1,4MeV for 5kGy and 10kGy doses [2]. For the calculation of the effective concentration (EC50) it was used the statistic program Trimmed Spearman - Karber. The average values for acute toxicity of FH were 0.59mg.L-1 (EC5 096h) for Hyalella azteca and of 1,44mg.L-1 (EC5 048h) for Daphnia similis. After irradiation of the FH aqueous solution, the following EC50 average values were obtained: 7.81mg.L-1 (5kGy) and 7.97mg.L-1 (10kGy) for Hyalella azteca; 8,46mg.L-1 (5kGy ) and 7.31mg.L-1 (10kGy ) for Daphnia similis. The obtained results revealed the FH as a very toxic compound. These results are confirmed by the EU - Directive 93/67/EEC (Commission of the European Communities) [3]. A significant reduction of the acute effects was obtained when 5kGy and 10kGy were applied.

    Palavras-Chave: biological wastes; drugs; electron beams; external irradiation; liquid wastes; nonradioactive wastes; toxicity; waste processing

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  • IPEN-DOC 26308

    CARA, ANA C.B. de ; ANA, PATRICIA A. da; DEANA, ALESSANDRO M.; ZEZELL, DENISE M. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; FREITAS, ANDERSON Z. de . Análise quantitativa da desmineralização de esmalte dental humano por meio de Tomografia por Coerência Óptica. Revista Brasileira de Pesquisa e Desenvolvimento, v. 13, n. 2, p. 181-184, 2011.

    Abstract: O diagnóstico de lesões incipientes de cárie possibilita a adoção de tratamentos conservadores, evitando intervenções cirúrgico-restauradoras. Dessa forma, exames capazes de detectar precocemente essas lesões são adequados. A Tomografia por Coerência Óptica (OCT) é uma técnica que fornece informações sobre propriedades ópticas do esmalte dental, que podem sofrer alterações devido ao processo de cárie. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a validade da OCT para detecção de diferentes graus de desmineralização de esmalte dental em lesões simuladas de cárie. Foram utilizadas 42 amostras, obtidas a partir de 11 terceiros molares hígidos, as quais foram separadas em 6 grupos e submetidas a diferentes períodos de ciclagem de pH, para simular cáries em diferentes estágios. Para avaliar as possíveis alterações sofridas por cada amostra, estas foram examinadas pela técnica de OCT antes e depois de cada período de ciclagem para obtenção do coeficiente de atenuação médio de cada uma delas para os momentos analisados. Os resultados foram avaliados usando estatística t-test para amostras pareadas. O coeficiente de atenuação médio foi significantemente diferente antes e depois da desmineralização para os períodos estudados. Assim, a técnica de OCT mostrou-se adequada para avaliar estágios de desmineralização em lesões simuladas de cárie.

    Palavras-Chave: teeth; caries; enamels; demineralization; optical properties; tomography

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  • IPEN-DOC 25745

    RABELO, J.S. ; PEREIRA, T.M. ; MAZZOCCHI, V.L. ; VALERIO, M.E.G.; ZEZELL, D.M. . Nanostructured synthetic hydroxyapatite and dental enamel heated e irradiated by Er,Cr:YSGG characterized by FTIR and XRD. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS, 11th; ENCONTRO SBPMat, 8., September 20-25, 2009, Rio de Janeiro, RJ. Abstract... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais - SBPMat, 2009.

    Abstract: The study evaluate the physical changes and/or chemical that occurs in synthetic hydroxyapatite (HAP) and in enamel under action of thermal heating in the furnace or laser irradiation of Er,Cr:YSGG that may cause changes in its structure to make them more resistant to demineralization aiming the formation of dental caries.

    Palavras-Chave: apatites; caries; dentistry; fourier transform spectrometers; laser radiation; laser-radiation heating; lasers

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  • IPEN-DOC 25647

    GOYA, CLAUDIA; SILVEIRA, BRUNO L. da; ARANHA, ANA C.C.; ZEZELL, DENISE M. ; MATSUMOTO, KOUKICHI; EDUARDO, CARLOS de P.. In vitro evaluation of Er:YAG and Nd:YAG laser irradiation on root canal walls: a preliminary study. The Journal of Oral Laser Applications, v. 7, n. 1, p. 45-53, 2007.

    Abstract: Purpose: This study aimed to compare the in vitro effects of Nd:YAG and Er:YAG laser irradiation on root canal walls using scanning electron microscopy (SEM), and evaluate apical leakage and temperature changes in external root surfaces. Materials and Methods: Seventy-four recently extracted human teeth with single, straight roots were used. The teeth were prepared to 1 mm short of the apical foramen by a conventional technique using K-files and assigned to different groups: G1) no laser irradiation/control; G2) Nd:YAG laser/helicoidal technique; G3) Nd:YAG laser/vertical technique; G4) Er:YAG laser/helicoidal technique; G5) Er:YAG laser/vertical technique; G6) Er:YAG and Nd:YAG laser/helicoidal technique; G7) Er:YAG and Nd:YAG laser/vertical technique. The Nd:YAG laser parameters were 100 mJ, 15 Hz, 0.5 J/cm2, and those of the Er:YAG laser were 160 mJ, 10 Hz, 0.9 J/cm2, for four times at 2 mm/s, with 20-s intervals. Temperature changes were recorded thermographically. All teeth were examined by light microscopy or scanning electron microscopy (SEM). Results: No apical leakage was observed in the teeth irradiated with Nd:YAG laser alone or in association with Er:YAG laser. However, in the teeth irradiated with Er:YAG laser, more pronounced leakage was observed. SEM observation showed that Nd:YAG laser irradiation caused melting and crystallization on dentin surfaces. Er:YAG laser samples showed a clean, debris-free surface with opened dentinal tubules. Specimens irradiated by the combination of the two lasers showed a melted layer covering the dentinal tubules. The temperature increase did not exceed 6°C. Conclusions: This study demonstrated that Nd:YAG laser irradiation with or without adjunct Er:YAG laser irradiation is a potentially suitable means of root canal treatment, since morphological alterations are desirable and it did not cause thermal damage to adjacent tissues.

    Palavras-Chave: dentin; lasers; neodymium lasers; thermography; laser radiation; tubules

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  • IPEN-DOC 25222

    KAUFFMAN, C.M.F.; CARVALHO, M.T.; ARAUJO, R.E.; FREITAS, A.Z. ; ZEZELL, D.M. ; GOMES, A.S.L.. Characterization of the dental pulp using optical coherence tomography. In: RECHMANN D.D.S., PETER (Ed.); FRIED, DANIEL (Ed.) SPIE BiOS, January 21-26, 2006, San Jose, California, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2006. p. 613707-1 - 613707-8. (Proceedings SPIE 6137, Lasers in Dentistry XII). DOI: 10.1117/12.653295

    Abstract: The inner structure of teeth, i.e. the root canal anatomy, is very complex. However a good knowledge of endodontic architecture is the first step towards successful endodontic treatment. Optical coherence tomography (OCT) is a powerful technique to generate images of hard and soft tissue. Its images show dependency on the optical properties of the tissue under analysis. Changes in the scattering and absorption of tissues can be observed through the OCT images. In this work, we used optical coherence tomography to perform in vitro studies of the inner structure of the first molar of albino rats (Rattus norvegicus). Focusing on the pulp chamber and in the root canal, we compare the images generated with the OCT technique to the histology. We are analyzing the feasibility of OCT to help on the diagnostic of endodontic diseases.

    Palavras-Chave: oral cavity; tomography; coherent radiation; optical systems

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  • IPEN-DOC 24769

    ROMANELLI, MARIA F. ; VILLAVICENCIO, ANNA L.C.H. . Utilization of DNA comet assay and half embryo test to identify irradiated lentil. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 169-169.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/228P

    Abstract: Legumes make an important contribution to human nutrition on a worldwide basis. Insect infestation cause extensive damage to stored grains. Over the last few decades some countries adopted food irradiation as a safe food process. Radiation's processing on foods improves hygienic quality and extends their shelf life. The use of radiation treatment to reduce the microbial population and thereby extend the shelf life in legumes has been reported in many papers. Irradiation has been shown to be an effective pest control method for these commodities and a good alternative to prohibited methyl bromide. Radiation disinfestation can facilitate trade in foods that often harbor insect pests of quarantine importance. Although the wholesomeness of irradiated food is no longer a question there is a need for irradiation control in the international trade of foods, in order to enhance the consumer confidence in the regulation. As a screening methods to identify irradiated lentils, processed by e-beam as a food treatment to disinfestation, the DNA Comet Assay and Half Embryo tests were performed. The methodologies used in this work are based upon biological changes that occur in Brazilian lentils. The samples were irradiated in an electron beam accelerator facility of Radiation Dynamics Inc., USA (E=1,5 MeV, l=25 mA). The irradiation doses were 0,7; 1,4 and 3,0 kGy at dry conditions. The thickness of samples was less than 0,5 cm. A sensitive technique to detect DNA fragmentation is the microgel electrophoresis of single cells or nuclei, also called 'comet assay'. Since the large molecule of DNA is an easy target for ionizing radiation, changes in DNA offer potential as a detection method. It is restricted to foods that have not been subjected to heat or other treatments, which also cause DNA fragmentation. Lentil samples were crushed with a mortar and pestle and was transferred to 3ml ice-cold PBS. This suspension was stirred for 5 minutes and filtered. 100μl cell suspension was mixed with 500μl of low-melting agarose (0,8% in PBS). 100μl of this mixture was spread on pre-coated slides. The slides were immersed in lysis buffer (0,045M TBE, pH 8.4, containing 2,5% SDS) for 15 minutes. Electrophoresis was carried out using the same TBE buffer, but devoid of SDS, at a potential of 2V/cm for 2 minutes. Silver staining was carried out for I hour following fixing. Duplicate measurements for each sample were carried out and 100 cells were counted for each dose level. The migration patterns of DNA was evaluated with a standard microscope. Germination tests were carried out in the irradiated and non-irradiated dry lentils, which allows observing characteristically variations on the shoots and roots. The half-embryo test is based on the inhibition of shooting in seeds or grains due to irradiation. It is characterized by its easy detection and sensitivity. The shoots and roots wore observed during 5 days of culturing period under specified conditions. The difference observed in this variety was analyzed only after irradiation treatment at room temperature. Irradiated half-embryo showed markedly reduced root grows and almost totally retarded shoot elongation. Differences between irradiated and non-irradiated half-embryo could be observed.

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  • IPEN-DOC 24746

    KOSEKI, PAULA M. ; RELA, PAULO R. ; VILLAVICENCIO, ANNA L.C.H. . Chromatographic analysis of irradiated medicinal herbs: Rhamnus purshiana D.C. and Paulinia cupana Kunth. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 168-168.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/227P

    Abstract: Introduction: Nowadays the interest in phytotherapeutics is increasing; therefore the consumer attention to the medicinal active plants is growing. The rich Brazilian flora, represents more than 20% of the plant species know in the world as raw materials for pharmaceutical preparations. Since the last decade microbiological decontamination of medicinal herbs by irradiation has been carried out and presented in many scientific articles. The microbial contamination in these raw plant materials is the issue of several studies, which propose appropriate techniques for the reduction of micro-organisms. One of these techniques is radiation processing by gamma source industrial plants. Other is the utilisation of accelerators. In order to safeguard consumers, treatment by ionizing radiation is allowed now in Brazil to medicinal herbs and pharmaceutical products. The radiation process is known as safe for a large variety of products and applications as well as a effective in the reduction of pathogenic micro-organisms. The aim of our study is observe if flavonoids and alkaloids will be influenced by irradiation. Experimental: Samples - Local herbs companies in Sao Paulo, Brazil, provided dehydrated samples of Rhamnus purshiana D.C. and Paulinia cupana Kunth. Irradiation. The powdered samples were irradiated in on plastic package in a electron beam accelerator facility of Radiation Dynamics Inc., USA (E=1,5 MeV, l=25 mA, installed in IPEN Sao Paulo, Brazil. The irradiation doses were 10,20 and 30 kGy at room temperature. The thickness of samples was less than 0,5 cm. Sample analysis -flavonoids and alkaloids analysis was performed in a Thin Layer Chromatography according to Wagner (1995). Results and discussion: No alterations in the flavonoids and alkaloids, after irradiation treatment in that herbs was observed. Chromatographic analysis of the different extracts irradiated at increasing doses indicated that there were no great differences in the chemical constitution of the herbs. The extracts, presented no change in the color increasing the irradiation doses (results are similar in other herbs extracts) as showed in the absorption peaks. The samples showed similar curves, presenting no changes in the chemical compounds. Pharmacological activity of medicinal herbs has been found satisfactory after treatment by high doses radiation.

    Palavras-Chave: alkaloids; bacteria; biological radiation effects; flavones; herbs; herbs; microorganisms; radiation doses; sterilization; tannic acid

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  • IPEN-DOC 24683

    OSSO JUNIOR, J.A. ; LANDINI, L. ; LION, L.F. ; MORAES, V. . Production of 57Co, 109Cd, 111In and 117mSn using CV-28 cyclotron at IPEN-CNEN/SP. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 53-54.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/119

    Abstract: Several radioisotopes produced in Cyclotrons have physical properties of decay suitable to be used as: radiopharmaceuticals, for in vivo Diagnosis images (with the techniques of SPET and PET, Single Photon Emission Tomography and Positron Emission Tomography, respectively) and for Therapy, in Nuclear Medicine; calibration sources of several instruments applied in the nuclear area and in Metrology; and as radioactive tracers of elements investigated in many fields, such as Chemistry, Physics and Biology. This work describes the production of four of these radioisotopes that are very important in these areas: 57Co, 109Cd, 111ln and 117mSn. They can be obtained using the CV-28 Cyclotron at IPEN, because it can accelerate proton beams with energies up to 24MeV and currents up to 20μA (external). 57Co (t1/2=271.3 d) decays by electron capture to 57Fe with the emission of γ-rays and one characteristic X-ray. It is widely used as calibration source of detectors such as: Ge(Li), Ge(HP), Nal(TI) and dose calibrators (well type detectors). Besides these applications, 57Co Flood Sources are used to test the response uniformity of gamma cameras, in Nuclear Medicine. 109Cd has a half-life of 462.6 d and decays by electron capture to 109Ag with the emission of one γ-ray and one characteristic X-ray. This radioisotope can be employed as calibration source of X-ray and γ-rays detectors; as a radioactive tracer of Cd, an environment pollutant and used in the EDXRF (Energy Dispersion X-Ray Fluorescence) technique. 57Co was produced through the irradiation of natNi. Thick target yields for 55Co, 56Co, 57Co, 58CO, 56Ni and 57Ni were measured and the mean values were 346.69kBq/μA.h (9.37μCi/μA.h), for the direct production of 57Co and 150.59kBq/μA.h (4.07μCi/μA.h), through the decay of 57Ni (11.31 days after EOB - End of Bombardment). A solution of 57CoCl2 was prepared, to fill a flood source for calibration of gamma camera, with activity of 222MBq (6mCi) of 57Co and impurity levels of 1.13 and 1.29% for 56Co and 58Co, respectively, at delivery time. In order to achieve these results, a chemical separation method was developed with a separation yield of 93% for 5'7Co and a negligible loss of Ni. A composite target of Ni and Ag was prepared and a chemical separation method proposed to allow the separation between the targets and the products of interest, 57Co and 109Cd. The yields obtained in the irradiation of the composite target were: 947.94kBq/μA.h (25.62μCi/μA.h) of 57Co - direct reaction, 259-00kBq/μA.h (7μCi/μA.h) of 57Co - indirect reaction (11.31 days after EOB) and 71.41kBq/μA.h (1.93μCi/μA.h) of 109Cd, which showed the efficiency of its use, as well as the chemical separation, with a yield of 80% for 57Co and 109Cd. 111ln (t1/2=67.5 h) has appropriate characteristics for Diagnosis in Nuclear Medicine due to its decay mode (100% by electron capture) and its adequate half-life to slow biological studies, that makes it one of radioisotopes of interest of Brazilian Physicians. It can also be used in angular correlation studies in Nuclear Physics. 111In was produced by the 112Cd(p,2n)111ln reaction, that has the highest yield. The Cd targets were prepared by electroplating of CdSO4 solution in copper and copper/nickel backings. After being irradiated, a chemical separation was performed by an acetic acid extraction method, with an overall recovery yield for 111ln higher than 95%. The level of the chemical impurities of Cd, Ni and Cu were bellow than the permissible values. 117mSn (t1/2=14 d) has suitable characteristics of decay to be used as a tracer of SnCl2 in the labeling of organic molecules with 99mTc and also in radiotherapeutical applications. It was prepared by the irradiation of natural tin through the nuclear reactions natSn(p,xn)117Sb→117mSn. The production thick target yield of 117mSnnn was 784.4kBq/μA.h (21.20μCi/μA.h) and with the proper decay time of its precursor, 117Sb, no radionuclidic impurities appeared in the final product. A chemical separation method was developed to separate first 117Sb from the irradiated Tin and then 117mSn from Sb with a good chemical yield. The quality control procedures showed the good quality of the final product, 117mSn.

    Palavras-Chave: cyclotrons; cobalt 57; cadmium 109; indium 111; tin 117; radioisotopes

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  • IPEN-DOC 24481

    MAIORINO, J.R. ; PEREIRA, S.A. ; SANTOS, A. ; SILVA, A.T. . MEA - Modified Energy Amplifier proposal. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 19-19.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/101

    Abstract: Recently Rubbia et al proposed a conceptual design of an Accelerator Driven System, known as Energy Amplifier (EA), as an advanced innovative reactor which utilizes a spallation neutron source induced by protons, from a Cyclotron or Linac, in a subcritical array imbibed in liquid lead coolant. Besides of being breeder and waste burner, the conceptual design generates energy and allows the use of Thorium as fuel. This paper introduces some qualitative changes in the Rubbia's concept. More than one point of spallation is proposed in order to reduce the requirement of proton energy and current of the accelerator, and mainly to make a flatter power density distribution. The subcritical core, which in the Rubbia's concept is an hexagonal array of pins immersed in a liquid lead coolant, is replaced by a concept of a solid lead calandria with the fuel elements in channels cooled by Helium. This concept allows on line refueling or shuffling, and the utilization of a direct thermodynamic cycle (Brayton), which is more efficient than a vapor cycle. Although the calculations to demonstrate the feasibility of the MEA concept are underway and not yet finished, these ideas do not violate the basic physics of the EA, but reduces requirement in the accelerator complex, which is more realistic and economical in today accelerators technology. Finally, the utilization of He as coolant, compared with liquid Pb, is more realistic since the gas cooled reactors technology is well established and more efficient from the thermodynamic view, allowing simplification and the utilization in high temperature process, like hydrogen generation.

    Palavras-Chave: accelerator breeders; comparative evaluations; cyclotrons; helium cooled reactors; linear accelerators; liquid metal cooled reactors; proton beams; proton beams

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  • IPEN-DOC 24340

    SEGURA PINO, E. ; LIMA, L.F.C.P. . Glass transition temperature determination on cross-linked polyethylene by dynamic mechanical analysis. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 105-106.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/147

    Abstract: The Glass Transition Temperature, Tg, was determined on electron beam cross-linked low- density polyethylene, using the dynamic mechanical analysis technique. The measurements were carried out over a temperature range of -170 to -100 deg.C, at frequencies of 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 and 10.0 Hz and at an average heating rate of 1.83 deg. C/min. The radiation dose was 50, 100, 150, 200, 300 and 400kGy that corresponded to about a cross-linking degree from 20 to 80%. The experimental results have shown that Tg changed about 10 degrees as a function of frequency but for each frequency the value of Tg remained constant as a function of the irradiation dose. At the fixed frequency of 1.0 Hz Tg had a value of-139.4±0.1 deg. C and the activation energy was 51.2±0.7kJ.mol-1. These experimental results have shown that the presence of a three-dimensional interconnected structures and increase in molecular weight, due to the cross-linking effect, had not affected the Tg value at each frequency. It was expected that these molecular modifications could hinder, in some way, the molecular rotational motion, changing this Tg value.

    Palavras-Chave: activation energy; electron beams; frequency dependence; glass; hz range; mechanical tests; molecular weight; polyethylenes; radiation doses; temperature range 0065-0273 k; transition temperature

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  • IPEN-DOC 24224

    BORRELY, S.I. ; SAMPA, M.H.O. ; DUARTE, C.L. . Electron beam application for studies carried out with real domestic sewage from São Paulo wastewater treatment plants. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 101-102.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/145

    Abstract: The incompatibility between industrial development and clean environment requires intensive search for waste mitigation technology. Since the aquatic resources have been the most impacted from the environments, improvements on wastewater treatment technologies have been considered. The Nuclear Research Institute has dedicated attention to this problem since 1990. According to the Governmental Sewage Company, SABESP, Sao Paulo Metropolitan Region, RMSP, is treating 18 cubic meters of sewage per second at five stations. The throughput of each station is: ETE Barueri - 9.5 m3/s; ETE ABC - 3.0 m3/s; ETE Sao Miguel - 1.5 m3/s; ETE Parque Novo Mundo - 2.5 m3/s and ETE Suzano - 1.5 m3/s. Real effluents from the municipalities have been submitted to electron beam accelerator for different purposes, and using batch system. The samplings were composite and the wastewater were irradiated at Pyrex vessels, 246 mL per sample. The radiation doses were defined by current variation and the energy was fixed in 1.4MeV. The conveyor velocity was 6,72 m/min. A Dynamitron EBA, 37,5kW was the electron source.

    Palavras-Chave: dynamitrons; electron beams; liquid wastes; mev range 01-10; performance; power range 10-100 kw; waste water

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  • IPEN-DOC 23990

    MARIN-HUACHACA, NELIDA S. ; VILLAVICENCIO, ANNA L.C.H. . DNA comet assay as a rapid detection method of irradiated bovine meat by electron beam. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 98-98.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/143

    Abstract: Introduction: The presence in food of pathogenic microorganisms, such as Salmonella species, Escherichia coli 0157:H7, Listeria Monocytogenes or Yersinia enterolitica, is a problem of growing concern to public health authorities all over the world. Thus, irradiation of certain prepackaged meat products such as ground beef, minced meat, and hamburgers may help in controlling meatborne pathogens and parasites. Pathogenic microorganisms and parasites in meat products, which are commonly consumed raw, are of particular importance, Up to now, only electron-beam accelerators and gamma-ray cells have been used for commercial applications. At the international conference on 'The Acceptance, Control of, and Trade in Irradiated Food', it was recommended that governments should encourage research into detection methods (Anon, 1989), Already five international standards are available to food control agencies. A number of physical, chemical, and biological techniques of detection of irradiated foods have been discussed in the literature. A rapid and inexpensive screening test employing DNA Comet Assay to identify radiation treatment of food has been described by Cerda et al. (1997). This method is restricted to foods that have not been subjected to heat or other treatments, which also induce DNA fragmentation. Advantages are its simplicity, low cost and speed of measurement. This method was proposed to the European Committee for Standardization (CEN) as a screening protocol (presumptive) and not as a proof (definitive). The DNA comet assay have been yielded good results with chicken, pork, fish meat, exotic meat, hamburgers, fruits and cereals. In this work we studied a DNA fragmentation of bovine meat irradiated by electron beam. Experimental: Bovine meat was purchased in local shops in Sao Paulo. Irradiation was performed with electron beam of accelerator facility of Radiation Dynamics Inc., USA (E=1,5 MeV, l=25 mA). The irradiation doses were 3,5; 4,5, 5,5, and 7,0 kGy at chilled conditions, and 3,5,4,5; 6,0; 7,0 and 8,0 kGy at frozen conditions. The thickness of meat was less than 0,5 cm. Briefly, meat samples were crushed with a mortar and pestle and was transferred to 1ml ice-cold PBS. This suspension was stirred for 5 minutes and filtered. 100μl cell suspension was mixed with 500μl of low-melting agarose (0,8% in PBS). 100μl of this mixture was spread on pre-coated slides. The caste slide were immersed in lysis buffer (0.045M TBE, pH 8.4, containing 2,5% SDS) for 15 minutes. Electrophoresis was carried out using the same TBE buffer, but devoid of SDS, at a potential of 2V/cm for 2 minutes. Silver staining was carried out for 20 minutes following fixing. Duplicate measurements for each sample were carried out and 100 cells were counted for each dose level. The migration patterns of DNA was evaluated with a standard microscope. Results and Discussion: In the work with Comet Assay, increasing DNA degradation was characterized by different migration patterns of DNA, Some differences were observed between chilled and frozen conditions. The storage time influenced the DNA degradation. Conclusions: It was concluded that the comet assay could be used for detection of processing of irradiated bovine meat by electron beam. Also, this method could be used as a freshness indicator.

    Palavras-Chave: biological radiation effects; dna damages; dynamitrons; electron beams; food processing; irradiation; irradiation devices; meat

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  • IPEN-DOC 21612

    ARAUJO, S.G. ; SCIANI, V. . Automated irradiation systems for use in cyclotrons. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UTILIZATION OF ACCELERATORS, November 26-30, 2001, São Paulo, SP. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2001. p. 28-29.

    Observação: Report Number IAEA-SM-366/106

    Abstract: The objective of this work was the development of irradiating systems completely automatized, always aiming to reduce the radiation exposition dose to the workers and to increase the reliability of use of these systems, because very high activities are expected in these processes.

    Palavras-Chave: automation; computerized control systems; cooling systems; cyclotrons; irradiation devices; mev range 10-100; proton beams; target chambers

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  • IPEN-DOC 28978

    SILVA, JOSE E.R. da . Cálculo das quantidades de materiais nas placas combustíveis do ECI-RMB. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Setembro, 2022. (IPEN-CEN-P&D-INTC-003-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Intercentros 2020.06.IPEN.45.PD

    Abstract: Este relatório apresenta o cálculo das quantidades de materiais nas placas combustíveis do elemento combustível instrumentado (ECI-RMB) para ser irradiado no reator de pesquisas IEA-R1.

    Palavras-Chave: fuel plates; materials; calculation methods; uranium 235

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  • IPEN-DOC 28977

    PORTO, KARINA M.B.G.; BORRELY, SUELI I. ; D'ALMEIDA, MARIA L.O.. Efeitos da radiação gama em propriedades de papel grau cirúrgico para embalagem. In: ABTCP INTERNATIONAL PULP AND PAPER CONGRESS, 46th, October 8-10, 2013, São Paulo, SP. Proceedings... São Paulo, SP: Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel - ABTCP, 2013. p. 1-10.

    Abstract: Embalagens contendo produtos para saúde normalmente passam por processos de esterilização, sendo um deles o que emprega radiação gama. Neste estudo duas amostras de papel grau cirúrgico, procedentes de embalagens comerciais, uma tendo apenas fibras de coníferas e outra uma mistura de fibras de coníferas e folhosas, foram irradiadas com raios gama nas doses de 25kGy com taxa de dose de 1,57kGy/h e 50kGy com taxa de dose de 1,48 kGy/h. As propriedades mais afetadas foram alvura, pH e as de resistência mecânica, sendo o efeito causado nas propriedades mecânicas menos acentuado no caso da amostra de papel com fibras de coníferas. A dose de 50 kGy exerce um efeito sobre as propriedades do papel da ordem de 10% a 15% maior do que a dose de 25kGy, que é a usualmente empregada para esterilização.

    Palavras-Chave: gamma radiation; radiation effects; packaging; sterilization; radiation doses; surgical materials; paper

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  • IPEN-DOC 28976

    SILVA, MARIA E. da C. ; RODRIGUES, RENATA B. ; ULIAN, ANDRESSA A.. Revisão das propriedades metabólicas do Bacillus subtilis e suas aplicações biotecnológicas favoráveis à biocenose. Revista Multidisciplinar em Saúde, v. 2, n. 2, 2021. DOI: 10.51161/rems/1157

    Abstract: Introdução: O gênero Bacillus é considerado um grupo altamente heterogêneo de bactérias, catalogadas em 268 diferentes tipos de espécies e 7 subespécies, tem formato de bastonete e pertence a família Bacilaceae. Ações dessa bactéria não se limitam à promoção da saúde humana, se estendem a macro benefícios no ecossistema e, a consolida como ferramenta no combate ao desequilíbrio ambiental. Mediante os expressivos benefícios, algumas espécies se tornaram foco de relevantes estudos, como o Bacillus subtilis. Essa espécie possui características categóricas, como, pertencem as rizobactérias Gram-positivas e promotoras de crescimento de plantas, termófila, saprófita, produz catalase positiva, não patogênica e capaz de realizar esporulação para manutenção de sua demanda metabólica e inibe a esporulação de fungos. Além disso, sintetiza biossurfactantes e antibióticos com diversas aplicabilidades biotecnológicas, principalmente na biorremediação de solos e água contaminados. O B. subtilis expressa algumas características antimicrobianas, incluindo antifúngicas, e até mesmo nematicidas, esta última característica foi a menos subestimada, considerando as aplicações de tratamento para doenças de nematoides. Enfatizando a produção dos diversos antibióticos, entre eles, lantibióticos e outros, gerados de forma não ribossômica, outras substâncias secundárias, como os compostos policetídeos com propriedade farmacológica, conhecida popularmente por claritromicina e azitromicina. Um exemplo de antibiótico polipeptídico produzido pelo B.subtilis é a bacitracina. Objetivo: Elucidar a ação antimicrobiana e biossurfactantes do B.subtilis, caracterizando-as como propriedades singulares de seu metabolismo que contribuem na síntese de produtos biotecnológicos sem acometer o meio ambiente. Metodologia: Revisão bibliográfica sistemática em sites como: Pubmed, scielo e sciencedirect, utilizando os descritores: “Bacillus subtilis”, “biossurfactantes” e “antimicrobianos”. Resultados: Através da revisão literária foi possível observar um padrão das informações a respeito do Bacillus subtilis que foram tanto como estáveis em suas relações como de suas causalidades, gerando uma nova visão à biotecnologia a favor da vida. Conclusão: Partindo da premissa de que o B.subtilis é uma espécie promotora do equilíbrio da biocenose, essa revisão possibilitou unir informações à nova perspectiva da capacidade promotora do seus metabólitos, principalmente os biossurfactantes e os antimicrobianos que possuem inúmeras aplicabilidades biotecnológica e, a sua coexistência para o fazer o bem à biocenose.

    Palavras-Chave: bacteria; bacillus subtilis; biotechnology; metabolites; ecosystems

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  • IPEN-DOC 28975

    ZEZELL, DENISE M. . Machine learning methods for micro-FTIR imaging classification of tumors and more. In: ENCONTRO DE OUTONO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE FÍSICA, 45., 10-14 de abril, 2022, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Física, 2022.

    Abstract: Fourier transform infrared micro-spectroscopy imaging (µ-FTIR) has emerged as one of the important tools for studying and characterizing biological materials. It is a label-free technique, relatively simple, reproducible, non-destructive to the tissue and provides accurate results. The vast amount of data and fundamental information obtained from hyperspectral images may not be readily evident. Classical statistics, through its models (parametric and non-parametric) is not able to support the increasing volume of generated data and its high dimensionality. The multivariate analysis of data presents many advantages to be explored, capable of extracting information from the infrared spectra, which go beyond the one-dimensional space, revealing characteristics or properties in the data collected from the samples. The spectral data analysis pipeline, such as the pre-processing steps and the modeling that the Biophotonics Laboratory at Ipen – Cnen, is using in the analysis of biological tissues will be discussed. Results will be presented for body fluids in the disease diagnosis, as well as thyroid, skin and breast tumors, in particular the expression of estrogen and progesterone receptors through tumor biopsies of human cell lines inoculated in mice. µ-FTIR images were collected from histological sections, and six machine learning models were applied and evaluated. The Xtreme gradient boost and Linear Discriminant Analysis showed the best accuracy results, indicating that they are potential models for breast cancer classification tasks.

    Palavras-Chave: fourier transformation; infrared spectra; animal tissues; neoplasms; tumor cells; diagnostic techniques

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  • IPEN-DOC 28974

    CASTRO, PEDRO A.A. de ; DIAS, DERLY A. ; ZEZELL, DENISE M. . Chemometric analysis of bone dose response: a preliminary study of FTIR spectroscopy. In: ENCONTRO DE OUTONO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE FÍSICA, 45., 10-14 de abril, 2022, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Física, 2022.

    Abstract: The use of ionizing radiation for treatment and diagnosis of many diseases has been well documented. The health effects of ionizing radiation improved patient care, however, incorrect handling of radiation technology may pose potential health risks. In light of this, Fourier-transform infrared spectroscopy combined with attenuated total reflectance (ATR-FTIR) offers a nondestructive, label-free technique for identifying functional groups in biological samples. In this work, fragments of bone were collected from bovine femur diaphysis. Samples were cut and polished until 1 cm x 1 cm x 1 mm, which were then stored properly in the refrigerated environment. Samples irradiation was performed with a multipurpose irradiator of Cobalt-60 at doses of 15 kGy and 25 kGy.Spectral data was submitted for the second derivative. Thereafter, the amplitude of the second derivative was organized for hierarchical clustering in conjunction with a heatmap. In order to carry out the chemometric analyses, all procedures were performed using MATLAB (The Mathworks Inc., Natick, MA, USA). Based on these results, an examination of the cluster heatmap reveals that the unique behavior for each group which may be correspond to the ionizing radiation change in the spectra. Hence, these findings suggest new possibilities for spectral monitoring of dose responses.

    Palavras-Chave: chemotherapy; radiation doses; skeleton; radiation monitoring; infrared spectra; fourier transformation

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  • IPEN-DOC 28973

    ANDRADE, IZABEL da S. ; ARAUJO, ELAINE C. ; CORREA, THAIS ; MACEDO, FERNANDA de M ; LANDULFO, EDUARDO . Spatial-temporal analysis of NO2 in the Metropolitan Region of São Paulo. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 68-68.

    Abstract: Nowadays, several methods of monitoring air pollutants exist, however few allow a large spatial and temporal coverage. Sentinel-5P is a satellite dedicated to atmospheric monitoring with a high spatial-temporal resolution, offering a large data of miscellaneous chemical species. Nitrogen oxides (NO and NO2), emitted by anthropogenic activities into the atmosphere - in large urban centers their main emitting source is vehicles - need particular attention, , in addition to being primary pollutants, they are precursors for formation of other chemical species due to photochemical reactions, mainly tropospheric ozone. These photochemical interactions of NOX stimulate to reduce its lifetime in the atmosphere. Furthermore, these pollutants are used as air quality indexes. The Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) has more than 30 cities, being an important economic center for the state of São Paulo. The MRSP has highways with high circulation of light and heavy vehicles, industries and also a high population density. Such factors make this region a favorable area for a satellite study. Thus, the present work uses Sentinel-5P NO2 L2 data in order to analyze the evolution of concentrations throughout 2019.

    Palavras-Chave: air pollution; nitrogen dioxide; pollution control; air pollution monitoring; urban areas

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  • IPEN-DOC 28972

    PALLOTTA, JUAN; LOPES, FABIO ; BARBOSA, HENRIQUE M.J.; CARVALHO, SILVANIA A.; CACHEFFO, ALEXANDRE; LANDULFO, EDUARDO . Collaborative development of a Lidar Processing Pipeline. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 52-52.

    Abstract: Aerosols, clouds and their interactions are the source of the largest uncertainties in current climate change estimates. More frequent and higher quality measurement of aerosol, clouds, and the physical processes governing their link with climate are needed to reduce these uncertainties, and lidars are a powerful instrument to accomplish this task. However, lidars are generally developed by individual groups for particular applications, and hence typically have very different characteristics. In this sense, lidar networks play a key role as they coordinate the efforts of different groups, providing the guidelines for quality-assured routine measurements on a regional scale. Moreover, a coordinated effort is of utmost importance to homogenize the physical retrievals from the highly non-uniform instruments in a network. This is only possible with the development of a unified processing pipeline that accounts for the hardware heterogeneity in the pool of instruments. Here, we describe an ongoing effort to collaboratively develop a Lidar Processing Pipeline. The LPP is a collection of tools developed in C++ and Python that are planned to handle all the steps of lidar analysis. A first tool converts the raw data files into a single NetCDF file, including detailed information about the instrument and acquisition setup (Level 0 dataset). . Then, this is processed by another tool which applies the necessary corrections and computes the cloud-mask (Level 1 dataset). The final step is the elastic and/or inelastic retrieval of aerosol properties (Level 2 dataset). The development of LPP has been based on the existing analysis routines developed by individual groups, and hence takes advantage of previous efforts for algorithm comparison in the scope of Lalinet Network. A general concept and first steps of the ongoing project are reported, as well as the next steps towards the release of the first operational version of the processing pipeline.

    Palavras-Chave: methane; greenhouse gases; atmospheric circulation

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  • IPEN-DOC 28971

    CORREA, THAIS ; MACEDO, FERNANDA M. ; ARAUJO, ELAINE C. ; ANDRADE, IZABEL S. ; GOMES, ANTONIO A. ; SILVA, JONATAN ; LANDULFO, EDUARDO . Methane determination in São Paulo coastal regions using the Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) technique. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 50-50.

    Abstract: Methane is one of the main greenhouse gases due to its high radiation absorption capacity. The increase in methane emissions from anthropogenic sources causes concern in the entire scientific community due to the aggregated uncertainties, generating several works focused on the identification and quantification of generating sources. This work aims to quantify methane in two distinct regions, the first study region is in Cubatão city, located in the São Paulo coast. It is an important petrochemical complex with high industrial activities and environmental impact, presenting 25 large companies in the chemical sector, distributed in an area of 143 Km2. Another region observed is Intanhaém, on the coast of the state of São Paulo. This region doesn´t present industrial activity and has a low population index. The technique used to detect methane in the atmosphere was Cavity ring-down spectroscopy (CRDS), which consists on analysis of atmospheric components, in a small cavity that has a laser and high reflectivity mirrors of 99.999%, allowing the signal travel for kilometers inside the cavity, in a short time, increasing the sensitivity of detection of compounds in the sample.

    Palavras-Chave: greenhouse gases; methane; cavity resonators

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  • IPEN-DOC 28970

    MACEDO, FERNANDA M. ; LANDULFO, EDUARDO . Use of SNOM for analysis of biomarker molecules when excited by Raman. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 27-27.

    Abstract: During the last decade, many studies have made significant progress in understanding the causes and implications of our environment, with respect to the atmosphere. Bioaerosols are fundamental in the reproduction of plants and microorganisms (pollen, spores, etc.), which in the atmosphere are transported across borders and long distances. For this reason, bioaerosols have great importance in genetic diffusion between habitats and biomas geographic change, contributing as main elements in the development, evolution and ecosystems dynamics. The consequences related to public health and agriculture are associated by the dispersion of plants, animals, pathogens and human allergens, showed an increase of allergies and asthma cases during storms, due to high concentrations of bioaerosols, especially when attributed to fungal spores. The biological content found in the air of global land surfaces corresponds to a quarter of the total particles found in the air, consisting mainly of proteins, arising from pollens, fungal spores, bacteria, viruses or fragments of plant or animal matter. Some proteins act as marker molecules which autofluoresce if excited at a specific wavelength. A signature of biomarker proteins, existing in the cell wall of fungal spores of medical interest, will be developed using scanning near-field optical microscopy (SNOM). This new high resolution optical methodology will allow detailed analysis of biomarker molecules (ergosterol, mannitol and arabitol), as well as their behavior when excited by Raman. In possession of a molecular standard, a database of these characteristics will be created, which will provide technical support for the remote Raman sensing of these species in the atmosphere of the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP).

    Palavras-Chave: aerosols; optical microscopy; biological markers; atmospheres

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  • IPEN-DOC 28969

    SOUZA, GIOVANNI ; LOPES, FABIO J.S. ; LANDULFO, EDUARDO . Study of optical properties and spatial distribution of cirrus clouds over São Paulo, Brazil, using CALIPSO level 2 data. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 67-67.

    Abstract: Cirrus clouds have an important role in the earth’s radiation budget, they have a wide spatial extension and are the most present type of clouds in the atmosphere, especially in tropical regions (Sassen et al., 2018). Due their thickness, Cirrus clouds are almost transparent for the incoming shortwave solar radiation and opaque to the longwave emitted by the planet's surface. Despite the importance of Cirrus clouds in the earth’s climate, there is a lack of studies focused on this type of cloud in the southern hemisphere. Since 2006, the Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), a joint mission between NASA and the French space agency, CNES, provides physical and optical information of clouds and aerosols to improve the understanding of their role in the climate, air quality and radiation budget in the Earth. The primary instrument of CALIPSO payload is the Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP), which is a lidar system operating on 1064 nm and 532 nm (with parallel and perpendicular polarization) wavelengths. CALIOP provides as level 1 data, high-resolution vertical profiles of aerosols and clouds. In turn, the level 2 data provides processed products such as cloud-aersol discrimination, cloud base and top layer altitude, and cloud optical depth. The aim of this work is use the CALIOP global coverage to study the physical and optical properties of Cirrus clouds over the São Paulo State (roughly centered on 21.3°S, 50.3°W), in Brazil. We have employed a statistic analysis of 9 years (2007-2015) of data using the level 2 products to obtain spatial distribution and optical properties of cirrus clouds over São Paulo state, in order to understanding the long-term trend of Cirrus clouds coverage in the São Paulo state and later on Brazil.

    Palavras-Chave: optical radar; clouds; satellites; earth atmosphere; solar radiation

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  • IPEN-DOC 28968

    MEDEIROS, PEDRO A. ; MARQUES, MARCIA; LANDULFO, EDUARDO . Limits of a prediction model using RNN with four layers LSTM for CRDS data. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 57-57.

    Abstract: Prediction models can be very useful when dealing with ciclic temporal sequence of data. For ciclic sequences that have caotic behavior, like atmospherics measures, the Recurrent Neural Network(RNN) is a potential option to create acurate prediction models.This type of neural network is effective in dealing with temporal sequences because it uses its internal state as a memory to process certain data intervals. In building the model, it is necessary to use layers with neurons to discern a trend that the data sequence takes, for this, in the RNN model it is possible to use the long short-term memory (LSTM) architecture to more easily predict unusual behaviors in the data stream, since its use facilitates the recognition of long-term sequences in the analyzed sequence. This type of architecture can be added in layers to increase model efficiency. For the training and testing of the model, data obtained by the Metroclima project with a Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS) at the UNICID station located in São Paulo were used, with the data ranging from 2019 to 2021. In this process, four LSTM layers will be used to create a prediction model that will be tested to its limit on the effectiveness of predicting atmospheric data of this type.

    Palavras-Chave: neural networks; cavity resonators; computerized simulation

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  • IPEN-DOC 28967

    ARAUJO, ELAINE C. ; ANDRADE, IZABEL da S. ; MACEDO, FERNANDA de M. ; CORREA, THAIS ; LANDULFO, EDUARDO . Preliminary study of greenhouse gases in the Santos Basin. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 49-49.

    Abstract: The production of oil and gas onshore and offshore are associated with significant emissions of greenhouse gases, as the entire production chain of oil exploration is a potential source of emission of these gases, especially CH4, which is in almost all stages of the process However, few data is available on emissions from oil exploration platforms in Brazil, despite the increase in oil production on the Brazilian coast since 2008 with the implementation of the Pre-Salt program, which aims to explore oil in the pre-salt layer. Between the explored areas is the Santos Basin which occupies about 350,000 km2 and is located in the southeast region of the Brazilian continental margin, approximately 290 km off the coast of Rio de Janeiro and encompasses the coastlines of the States of Rio de Janeiro, São Paulo , Paraná and Santa Catarina, with boundaries to the north with the Campos Basin by the Alto de Cabo Frio and to the south by the Pelotas Basin by the Florianópolis Platform. Better understanding the ocean-atmosphere interactions in the Santos Basin region, specifically in the coastal area of São Paulo, a temporal analysis was performed using data from the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) instrument, which provides data on active burning and from Sentinel-5P (Sentinel 5 Precursor satellite) which brings information from several chemical species, such as NO2 and CH4.

    Palavras-Chave: greenhouse gases; oils; gases; greenhouse effect; petroleum

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  • IPEN-DOC 28966

    SILVA, THAIS A. da ; OLIVEIRA, CARLOS E.S. de; CRUZ, DANILO D.; MEDEIROS, ILCA M.M.A. ; MEDEIROS, JOSE A.G. de ; OLIVEIRA, LUCAS P.; MARQUES, MARCIA T.A.; MEDEIROS, PEDRO A. ; ANDRADE, MARIA F.; LANDULFO, EDUARDO . Measurement of greenhouses gases in the city of Sao Paulo: assessing methane concentrations and sources. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 48-48.

    Abstract: The gases that most contribute to the greenhouse effect are carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). When those gases have been in the atmosphere for a long time, its effects become almost irreversible with the radiative forcing of years, until natural processes manage to remove the quantities already emitted. Methane is a radiative agent and happens significantly in the southern hemisphere. Methane is a major source of water vapor. When the concentration of water vapor in the stratosphere increases, it contributes to intensifying the greenhouse effect. The large part of carbon dioxide and methane absorbed by the ocean, atmosphere and biosphere, contributes to the global carbon cycle, bringing a stable carbon rate in the air. Forest fires are often responsible for releasing carbon dioxide and methane. It is important to consider the role of photosynthesis in the balance between anthropogenic process, climate change and air quality. Therefore, forest preservation and reforestation projects are fundamental against climate change. The main purpose of Metroclima Project is to assess the sources of greenhouse gases and short-lived pollutants in Sao Paulo and neighboring cities, in the Southeast of Brazil. Currently, the GHG measurement network has four stations (IAG Station, Pico do Jaragua, UNICID and ICESP) extended across the City of Sao Paulo, measuring carbon dioxide and methane concentrations continuously using Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS) instruments. In specific, the goal of this study is related to assessment of methane concentration variability and identification of potential sources near UNICID Station – an urban site; using the CRDS Picarro G2401 system. The data analysis acquired during 2020 and 2021 will be shown. Our results comprise a valuable contribution to the knowledge about methane concentrations in the city and guide public decision based on scientific evidence.

    Palavras-Chave: climatic change; greenhouse effect; greenhouse gases; methane; carbon dioxide; nitrous oxide

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  • IPEN-DOC 28965

    ANTUNA-MARRERO, JUAN C.; ARREDONDO, RENE E.; LANDULFO, EDUARDO ; VEGA, ALBETH R.; SANCHEZ, JUAN C.A.. Extending LALINET observations to the Upper Troposphere and Lower Stratosphere (UTLS): a challenge in the post-COVID-19 era. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 36-36.

    Abstract: By the end of the XX century the lack of resources in the Latin America was not an obstacle to create the Latin America Lidar Network (LALINET). The strategy to build LALINET was to create first a lidar community in the region from the few lidar teams (mainly measuring in the troposphere). A little more than two decades later LALINET resilience will be tested by the post-COVID-19 era. In Latin America the economic crisis resulting from the COVID-19 health crisis will reduce notably funds for many activities, including scientific research. LALINET contingency strategy (to be discussed and approved at the XI WLMLA) has as its main goal to maintain the level of tropospheric aerosols observations and research activities reached during the last decade. However, the contingency strategy has several other goals, including extending LALINET observations to the UTLS making use of the existing lidar facilities. We have been setting up progressively a program for UTLS regular measurements, making use of the existing lidar facilities. It consist in four main steps: 1) Lidars currently retrieving tropospheric aerosols profiles will be tested for its signal to noise ratios in the region of the UTLS to determine if its current characteristics allows retrieving aerosol backscatter profiles in that region; 2) designing the algorithm to be used and implement the version 1 of LALINET standard software/scripts to produce UTLS aerosol backscatter and extinction profiles; 3) implement the processing of UTLS observations at each site having that capabilities; 4) conduct the processing of all the stored profiles at those sites. Several studies on stratospheric aerosols conducted in the region and abroad have accumulated know-how that is being and will be applied to the retrieval of UTLS aerosols lidar backscattering and extinction profiles at LALINET sites. The presentations will show and discuss those studies and also describe the current status of the four steps listed above.

    Palavras-Chave: optical radar; aerosols; troposphere; stratosphere

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  • IPEN-DOC 28964

    CARVALHO, SILVANIA A.; LOPES, FABIO J.S. ; SILVA, JONATAN J. da ; MENEGATTI, CARLOS R.; CATALANI, FERNANDO; TODERO, CARLOS J.; RIBEIRO, FABIO de J.; ALMEIDA, ROGERIO M. de; LANDULFO, EDUARDO . LIDAR first campaign in the industrial sites of Volta Redonda-RJ and Lorena-SP, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 29-29.

    Abstract: Air pollution is recognized as a risk factor for health. The emission of toxic gases and particulates, specially with diameter size smaller than 10 μm, into the atmosphere by industries is correlated with increasing respiratory problems, mortality and cancer in some urban areas. Additionally the aerosol particles play an important role in the Earth’s radiation budget and the understanding of their properties is important to address their effects on the climate and weather conditions. In this study we will present some results of aerosol vertical distribution retrieved using a mobile lidar system and the lidar system on board of the CALIPSO satellite platform. The synergetic use of these platforms helped to understand the impact of the aerosol suspended in the atmosphere in terms of its optical properties in two different sites between two main metropolitan areas of Brazil, which are São Paulo and Rio de Janeiro. In order to obtain a statistical characterization of the aerosol optical properties, level 2-version 4 data from CALIPSO were employed to retrieve the AOD and Lidar ratio values at 532 nm for Volta Redonda and Lorena sites. Lorena campaign was performed during a very dry period in the 2014 Southern hemisphere winter, where it detected the vertical distribution profile with several layers detached from the aerosol boundary layer (ABL) on 26th of June 2014. Volta Redonda-RJ campaign performed from the beginning of November until mid of December of 2018 provided detection of aerosol layers detached from ABL on 4th of December of 2018. We will present a brief description of the experimental apparatus, the data taking, the methodology and the main results which open up the possibility to investigate emission of toxic gases and particulates at this region which has high contribution to local atmospheric pollution due to the Presidente Dutra highway (BR 116), the Companhia Siderúgica Nacional (CSN) and other metallurgical and cement factories.

    Palavras-Chave: satellites; optical radar; aerosols; urban areas

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  • IPEN-DOC 28963

    MORAIS, FERNANDO G. ; FRANCO, MARCO A.; BARBOSA, HENRIQUE M.J.; JORGE, FABIO; ARTAXO, PAULO; LANDULFO, EDUARDO . Seasonal analysis of Brown Carbon, Black Carbon and Dust at Central Amazonia with Ångström Matrices. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 24-24.

    Abstract: Aerosol optical properties are an important and direct way to understand and quantify the seasonal effects of the Amazonian aerosol by means of the intensive optical properties: absorption and scattering Ångström exponent. AERONET photometers measure the aerosol optical properties and associated with a set of algorithms, obtain information of the aerosol physical characteristics such as the aerosol optical depth (AOD) and the absorption aerosol optical depth (AAOD) almost in real time. For the last 22 years, those properties have been measured at several AERONET sites using CIMEL sun photometers in Amazon. Measurements were done in Central Amazonia (Manaus and ATTO tower), as well as in the deforestation arc: Rio Branco, Cuiabá, Ji-Paraná, and Alta Floresta, and results have shown important geographical and seasonal variability in terms of aerosol impacts. We can access the seasonal Brown Carbon, Black Carbon, and Dust calculating the Ångström matrix with absorption and scattering Ångström exponent. We observe a clear separation between dry and wet season, and in the later, also a period in which Dust comes from Saara (mostly between January to April). Therefore, it was possible to observe Brown Carbon (BrC) in addition to Black Carbon (BC), which is responsible for 12% of the AAOD of aerosols at 440nm in the deforestation arc in sites that are about 1000 km apart and show consistency very good. As for pristine sites, such as the ATTO site, the contribution of BrC is 25% in relation to the AAOD at 440nm where we have very little human interference.

    Palavras-Chave: aerosols; carbon black; amazon river; dusts

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  • IPEN-DOC 28962

    SANTOS, AMANDA V. ; LANDULFO, EDUARDO ; MOREIRA, GREGORI A. ; MARQUES, MARCIA T.A.; ANDRADE, MARIA F.. Comparing lidar and ceilometer backscattering measurements for the detection of aerosol layers in the PBL over São Paulo, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 22-22.

    Abstract: The Planetary Boundary Layer (PBL) is the lowest part of the troposphere and it is directly influenced by the Earth’s surface and anthropogenic activities. The concentration of aerosol in the PBL is typically much higher than in the free troposphere. Given that most of the air pollution in the troposphere is capped by this layer, obtaining the PBL height (PBLH) and its evolution during the day can assist in monitoring and studying aerosol concentrations and properties and its impact on air quality. Multi-instrument monitoring of the PBLH can assist in identifying the arrival of different air masses and tracking the evolution of aerosol layers during the day. Due to their lower cost, ceilometers can be powerful tools to enhance these measurements, although such an instrument has a few limitations when compared to lidars. The weaker laser light source used in ceilometers can limit the detection of aerosol layers to a few kilometers in height, depending on the presence and distribution of clouds and aerosols in the atmosphere. Given that some methods to estimate the PBLH need strong gradients in the concentration of aerosols to identify it correctly, the improper identification of the aerosol layers can become problematic for obtaining the PBLH. We compared lidar and ceilometer data from two instruments located in the city of São Paulo, Brazil, approximately 15 km from each other. We found that, in clear sky conditions, it is possible to correctly identify aerosol layers in the PBL with data from both instruments. The presence of clouds, signal attenuation and noise can sometimes cause errors in the identification of aerosol layers, especially when using ceilometer data. We found that, despite not being co-located, both instruments show similar profiles, up to a few kilometers in height.

    Palavras-Chave: optical radar; boundary layers; layers; aerosols

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  • IPEN-DOC 28961

    JESUS, ESTER O. de ; ROSARIO, NILTON M.E. do; YOSHIDA, ALEXANDRE C. ; CACHEFFO, ALEXANDRE ; GUERRERO-RASCADO, JUAN L.; LANDULFO, EDUARDO ; LOPES, FABIO J.S. . Study of aerosol optical properties on South America using AERONET data analysis: preparation for EARTHCare ESA Satellite mission. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 21-21.

    Abstract: In the last decade, a new generation of satellite missions have been developed using advanced lidar systems capable to retrieve several cloud and aerosol optical properties and distinguish different aerosol types by applying a polarization sensitive high spectral resolution lidar (HSRL) technique, as is the case of the Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer (EarthCARE) mission, developed by the European Space Agency (ESA) together with the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The EarthCARE payload will be compound by four main instruments, a cloud profiling radar, with Doppler capability, the HSRL system, a multispectral imager and a broadband radiometer, enabling the retrieval of global profiles of clouds, aerosols, precipitation and radiation field properties. The Atmospheric Lidar system (ATLID) on board of EarthCARE will operate at 355 nm and will use the cross and co-polarized components of Mie and Rayleigh scattering to derive aerosol properties. An important task to be developed by ground-based research groups is the data validation process. In this context, the Latin American LIdar NETwork (LALINET) has been playing a key role in the cloud and aerosol studies by using lidar and/or the AERONET sunphotometers data. In order to prepare the most suitable strategy for calibration and validation (CAL/VAL) processes of the EarthCARE mission, we have employed an extensive study of aerosol optical properties derived from 21 AERONET sunphotometer stations all over South America, from a period of at least 20 year. The aim of this work is to present preliminary results of columnar aerosol optical properties, such as AOD, lidar ratio, scattering and absorption Angstrom Exponent, single-scaterring albedo and aerosol fine-mode fraction, in order to select cluster-zones by aerosol types to guide the validation methodology for ATLID system products, since the continent is dominated by high spatial and temporal variability of aerosol systems.

    Palavras-Chave: aerosols; aerosols; satellites; validation; optical properties

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  • IPEN-DOC 28960

    LOPES, PEROLA P.Q. ; LOPES, FABIO J.S. ; LANDULFO, EDUARDO . Study between atmospheric paramenters and pyranometer global radiation measurements at São Paulo, Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 11th, October 19-22, 2021, Punta Arenas, Chile. Abstract... Punta Arenas, Chile: Universidad de Magallanes, 2021. p. 19-19.

    Abstract: According to the recently released report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on August of 2021, the well-mixed greenhouse gas (GHG) concentrations have continued to increase in the atmosphere, reaching annual averages of 410 ppm for CO2,1866 ppb for CH4, and 332 ppb for N2O. The GHGs can contribute to warming the atmosphere up to 2.0°C, while aerosols can contribute to cooling up to 0.8°C. in this context, it is increasingly important to monitor the global solar radiation flux incident on the atmosphere. The pyranometer instrument is designed to measure the solar radiation flux density (W/m2) and it can be used to get information about the amount of radiation incident on the ground and how much of this radiation is absorbed or scattered. The aim of this work is to show preliminary results retrieved by Piranometer installed in the SPU Lidar Station, in São Paulo-Brazil, and how the global solar radiation can be correlated with other atmospheric parameters retrieved from AERONET sunphotometer and meteorologic stations, such as the aerosol optical depth (AOD), cloud cover, relative humidity, in order to quantify the aerosol influence in the process of atmospheric radiation and climate change.

    Palavras-Chave: solar radiation; radiometers; optical radar; clouds

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  • IPEN-DOC 28959

    CASTRO, P. ; PEREIRA, D. ; ANA, P.; MATOS, C.; ZEZELL, D. . Q-switched Nd:YAG laser on dental enamel with photoabsorber: a confocal Raman pilot study. In: VIRTUAL RAMAN IMAGING POSTER SUMMIT, 1st; INTERNATIONAL CONFERENCE FOR CHEMICAL CHARACTERIZATION & IMAGING, September 28 - October 2, 2020, Online. Abstract... Ulm, Germany: WITec, 2020. p. 33-33.

    Abstract: Nd:YAG lasers emitting λ = 1064 nm at microsecond and nanosecond pulses are alternatives to prevent dental caries and erosion in clinics. This wavelength allows most of photons to penetrate deep in the hard tissue due to low absorption of hydroxyapatite in the region. It is necessary to use photoabsorbers so most of photons are absorbed in the surface of the tissue preventing dental pulp necrosis. Currently the coal paste is used as a photoabsorber but the irradiated tissue turns darker what implies in the patients low adherence to the treatment due to aesthetic reasons. [1,2]. Confocal Raman spectroscopy is a non-destructive optical method to obtain detailed information about molecular composition of biological structures in depth. The most prominent feature of Confocal Raman spectroscopy is the reliable capability to provide the biomolecular data with no use of ionizing radiation to penetrate in the sample. This work aims to characterize the dental enamel irradiated with Nd:YAG laser with nanoseconds pulses, in order to describe the depth related changes promoted in the enamel, by the heat generated due to laser irradiation. For these measurements, 30 bovine enamel blocks of 8 mm2, were randomized into 3 groups: G1 – enamel untreated; G2 – enamel irradiated with Nd:YAG nanopulsed laser (1064 nm, 4 W; 1,05 J/cm2; 5 ns 20 Hz, Brilliant, Quantel Laser) using a coal paste as photoabsorber; G3 -enamel irradiated with Nd:YAG nanopulsed laser ( same parameters as G2) using squid ink as photoabsorber. The assessments of three different depth regions of the cubic shaped samples were: region A- left corner above of the sample, region B-middle of the sample and Region C- right corner below of the sample. The intensity map of phosphate (950 cm-1) regarding the position, were calculated [3,4] as shown in the Figure 01. The comparative results in the Fig.1 demonstrated that application of coal paste associated with Nd:YAG (G2) can preserve the inorganic content better than the squid ink group (G3). These findings have crucial clinical implications in the laser protocol development and it was possible to correlate the heat penetration depth of the laser irradiation with photoabsorber using the images obtained by the confocal Raman.

    Palavras-Chave: teeth; enamels; lasers; raman spectroscopy; absorption; neodymium lasers; q-switching

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  • IPEN-DOC 28958

    D'AGOSTINO, GIANCARLO; BLAAUW, MENNO; DUNG, HO M.; LUZIO, MARCO di; JACIMOVIC, RADOJKO; DIAS, MAURO da S. ; SEMMLER, RENATO ; SLUIJS, ROBBERT van; BARRADAS, NUNO P.. The 2021 IAEA software intercomparison for k0-INAA. In: INTERNATIONAL k0-USERS’ WORKSHOP, 8th, June 6-10, 2022, Ljubljana, Slovenia. Abstract... Ljubljana, Slovenia: Institut "Jožef Stefan", 2022. p. 17-17.

    Abstract: In order to establish the variation between results due to software implementation in mass fractions as measured by the k0-method for INAA, the IAEA has organized a software intercomparison. A complete set of test spectra and associated information was assembled. Efficiency curves, neutron spectrum parameters, correction factors and mass fractions were calculated with the participating programs (list of program names here) using identical peak areas. In this paper, we report on the observed discrepancies, causes, remedies and future software developments. The test data, as well as expected and certified mass fractions of the BCR-320R channel sediment sample material will be made available to all.

    Palavras-Chave: neutron spectra; neutron activation analysis; computer codes; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 28957

    DIAS, MAURO da S. ; SEMMLER, RENATO ; KOSKINAS, MARINA F. ; MOREIRA, DENISE S. ; YAMAZAKI, IONE M. ; BRANCACCIO, FRANCO ; BARROS, LIVIA F. ; RIBEIRO, RAFAEL V. ; MORAIS, THALES S.L. de . k0-IPEN / a new software for Instrumental Neutron Activation Analysis. In: INTERNATIONAL k0-USERS’ WORKSHOP, 8th, June 6-10, 2022, Ljubljana, Slovenia. Abstract... Ljubljana, Slovenia: Institut "Jožef Stefan", 2022. p. 16-16.

    Abstract: A new software package for INAA, developed at the Nuclear Metrology Laboratory (LMN) of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN-CNEN/SP), called k0-IPEN, is described. The package consists of a main program linked to nine subprograms designed to perform automatically all the tasks necessary in order to obtain the mass fractions of the irradiated samples. The goals of these nine routines are: a) to calculate the experimental peak efficiencies and P/T ratios for the standard sources, together with all the corresponding uncertainties; b) to correct the peak efficiencies for coincidence summing; c) to fit the peak efficiencies and P/T ratios with log-log polynomial functions; d) to determine experimentally the  and f parameters by the Triple Bare and by the Cd Ratio Multimonitor Methods; e) to correct for interferences; f) to determine the average mass fractions, taking into account the correlations among all partial uncertainties involved. In the present version, the only data that must be inserted as input parameter, externally from the package, are the self-shielding correction factor, which is calculated by the MATSSF code, and the geometry factor that corrects for the difference between sizes of standard sources and measured samples. The code can deal with different spectrum formats such as CHN, SPE and CNF. The routine designed to calculate the peak areas has a simple algorithm and is not yet capable of separating multiplets. Therefore, it is suitable for analysing separated peaks, such as those found in standard calibration source measurements. However, for complex spectra, the code can read peak list files obtained from other codes, such as HyperMet or HyperLab. External efficiency curves calculated by the Monte Carlo code MCNP6 can be read to extend the calibration curve to regions where there are only a few experimental points available. The code k0-IPEN is being tested and its validation accomplished by means of an intercomparison sponsored by the IAEA, and presented at this conference.

    Palavras-Chave: computer codes; programming; neutron activation analysis; monte carlo method

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  • IPEN-DOC 28956

    RIBEIRO, MARTHA S. ; SILVA, CAMILA R. ; YOSHIMURA, TANIA M. . Dosimetria e modo de aplicação dos lasers de baixa potência. In: GARCIA, VALDIR G. (Ed.); THEODORO, LETICIA H. (Ed.). Lasers na Odontologia: Uma Visão Clínica Baseada em Evidências Científicas. São Paulo, SP: Santos Publicações, 2021. p. 87-95, cap. 6.

    Palavras-Chave: dentistry; lasers; dosimetry; low dose irradiation

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  • IPEN-DOC 28955

    MARTINS, TAINA M.T.M. . Perfil epidemiológico de caso de câncer de próstata em centro de referência no estado do Ceará entre o período de 2014 a 2019 / Epidemiological profile of patients with prostate cancer in a reference center in the state of Ceará between 2014 and 2019 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: No Brasil, o câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais comum entre os homens. Estima-se que no ano de 2020 ocorreram 65.840 novos casos da doença. Durante a campanha do Novembro Azul, o Ministério da Saúde e o Instituto Nacional do Câncer (INCA) desempenham um papel de suma importância para quebrar preconceitos e paradigmas entre os homens, fazendo com que haja uma busca por informações sobre prevenção e tratamento da doença. Este trabalho tem como objetivo fazer uma análise do perfil epidemiológico para câncer de próstata entre o período de 2014 a 2019, utilizando dados do Centro Regional Integrado de Oncologia – CRIO, localizado no Estado do Ceará. Para isso, foi feito uma revisão dos prontuários dos pacientes. Correlações foram criadas a partir do perfil clinico, social e regional; tipos e dos tratamentos indicados; fatores de risco associados ao câncer; e correlacionar a incidência com a região do acometido. As análises foram realizadas no software IBM SPSS, as variáveis quantitativas passaram pelo teste de normalidade de Shapiro Wilk e a associação de estadiamento com outras variáveis qualitativas foi feita pelo teste Qui Quadrado A idade média dos pacientes encontrada na amostra desta pesquisa foi de 71,3 anos de idade. A análise da escolaridade revelou que 21,5 % dos pacientes são analfabetos e outros 63,5 % possuem apenas o ensino fundamental. A Grande Fortaleza é a região que detém o maior número de pacientes, 52,5 % e o estadiamento que acomete a maioria dos pacientes é o estágio IIB, seguido do III e IV. As principais modalidades de tratamento inicial foram a radioterapia externa, quimioterapia e hormonioterapia. Esse perfil indica que as campanhas de prevenção podem não estar sendo eficientes e necessitam de adaptações regionais.

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  • IPEN-DOC 28954

    HATTORI, RODRIGO R. . Estudo das variações das estruturas de cabeça e pescoço no tratamento de radioterapia / Study of variations in head and neck structures in radiotherapy treatment . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 59 p. Orientador: Helio Yoriyaz.

    Abstract: Na radioterapia em cabeça e pescoço, geralmente o protocolo é tratar o paciente com dose de 7000 cGy dividido em duas fases. 25 frações de 200 cGy por dia, na primeira fase e 10 frações de 200 cGy na segunda fase, completando 7000 cGy. Tudo planejado em uma única tomografia de planejamento. O objetivo desse trabalho é incluir uma segunda tomografia, adquirida no final da primeira fase do tratamento, para realizar um novo planejamento na segunda fase considerando as alterações de volumes encontradas. Na primeira tomografia será feita os dois planejamentos, da primeira fase e da segunda fase. Essa segunda fase planejada na primeira tomografia, não será aplicada no paciente. Servirá apenas para comparação com o planejamento na segunda tomografia. Nessa nova tomografia será planejado somente a segunda fase com os novos volumes. Foi feita uma comparação, avaliando a dose que as estruturas recebem, alteração das lesões e órgãos de risco dentro do campo irradiado. A repetição das imagens de CT e replanejamento da segunda fase na radioterapia ajudam a garantir doses adequadas para volumes alvo e doses seguras para estruturas normais para pacientes que identificaram clinicamente alterações anatômicas durante o curso do tratamento. As principais conclusões desta investigação estão relacionadas às mudanças dosimétricas que foram observadas sem o replanejamento da segunda fase.

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  • IPEN-DOC 28953

    SANTOS, PRISCILA L.C. . Guidelines para implantação e utilização de radiofármacos marcados com gálio-68 a partir de gerador de 68Ge/68Ga em radiofarmácia hospitalar / Guidelines for implementation and use of gallium-68 labelled radiopharmaceuticals from 68Ge/68Ga generator in hospital radiopharmacy . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes.

    Abstract: O gerador de 68Ge/68Ga é um sistema portátil de produção de radionuclídeos e possibilita geração de gálio-68 (Ga-68) e a preparação de radiofármacos para medicina nuclear com tecnologia PET. Este radionuclídeo ganhou popularidade nos últimos anos devido à sua capacidade de complexação com o peptídeo DOTATOC para localização de tumores neuroendócrinos positivos para receptores de somatostatina, com o peptídeo PSMA para a avaliação de tumores que expressam PSMA, como o câncer de próstata, e tem potencial promissor para outras aplicações diagnósticas. Embora a importância dessa tecnologia e o número de serviços licenciados para uso deste radionuclídeo tenham aumentado, existem poucos documentos técnicos que orientem a implantação desses novos sistemas em radiofarmácias e o uso rotineiro de maneira segura e com qualidade. O presente trabalho teve como objetivo promover o uso seguro do sistema gerador de 68Ge/68Ga através da criação de três guidelines que abordam os seguintes assuntos: definição de layout, cálculo de blindagem e dosimetria no primeiro guideline, com destaque para o radionuclídeo Ga-68 em virtude da energia 511 KeV responsável pela taxa de dose no ambiente da radiofarmácia, pela dosimetria da equipe e necessidade de blindagem adicional na infraestrutura; gerenciamento de resíduos no segundo guideline, com destaque para o radionuclídeo Ge-68 que possui tempo de meia-vida longo de 270,95 dias e consequentemente necessita de uma condução adequada desde a geração, segregação, armazenamento temporário e definitivo para este rejeito e, por fim, o controle de qualidade de radiofármacos marcados com Ga-68 no terceiro guideline abordando os ensaios necessários para garantir a qualidade do eluato e do produto final para administração nos pacientes. Os documentos criados, uma vez disponibilizados à sociedade científica, contribuirão para a capacitação de profissionais e também para a segurança das instalações, dos indivíduos ocupacionalmente expostos e dos pacientes.

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  • IPEN-DOC 28952

    MENDES, PRISCILA de M. . Elaboração de um guia para braquiterapia ocular com sementes de iodo-125 / Development of a guide for ocular brachytherapy with iodine 125 seeds . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O Câncer é um problema de saúde pública mundial e pode ser definido como o crescimento desordenado de células que se multiplicam rapidamente criando tumores agressivos e incontroláveis. Estima-se anualmente que a cada milhão de pessoas, aproximadamente seis são acometidas pelo melanoma uveal, um tumor intraocular, que apesar de raro, é considerado o tipo mais comum na vida adulta. O retinoblastoma é o tumor intraocular mais comum da infância com incidência de 1 caso para casa 14.000 – 16.000 nascidos vivos. A radioterapia é uma modalidade de tratamento capaz de destruir as células cancerígenas por meio da radiação ionizante. Com os grandes avanços tecnológicos houve o crescimento da braquiterapia que é caracterizado por ser uma modalidade de radioterapia onde a fonte radioativa é colocada diretamente ou a curta distância da lesão. Desde 1930, a braquiterapia ocular destinada a tumores intraoculares tem sido utilizada, substituindo a enucleação. Para esse tipo tratamento é essencial à contribuição e interação de uma grande equipe multidisciplinar: entre dosimetrista (profissional este que por formação pode ser biomédico ou tecnólogo em radiologia), equipe de enfermagem, física médica, médico oftalmologista e médico radio-oncologista. Além da estrutura física específica necessária, os profissionais precisam ser devidamente treinados, a fim de garantir a execução de todas as atividades com qualidade para atingir os resultados esperados no procedimento. O objetivo deste trabalho foi criação um Guia para o procedimento de braquiterapia ocular com sementes de Iodo-125 a partir da rotina do Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), para o uso da instituição e para outras Instituições que pretendam incluir no serviço de radioterapia a modalidade de tratamento com braquiterapia ocular. O Guia é destinado para os profissionais em fase de treinamento e para consultas rápidas. Este trabalho foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) em parceria com o Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Para a criação do Guia foram feitos levantamentos bibliográficos e acompanhado a rotina de braquiterapia ocular do HIAE.

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  • IPEN-DOC 28951

    ABREU, PAULA P. de . I Manual para Profissionais de Saúde do SUS para Encaminhamento Prévio Odontológico de Pacientes com Câncer / I Guide for SUS Health Professionals for Prior Dental Referral of Cancer Patients . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 114 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: A higiene oral deficiente, bem como a existência de alterações bucais são fatores de riscos para o surgimento de complicações orais durante o tratamento contra o câncer, principalmente a Radioterapia. A saúde bucal satisfatória antes do início da terapia é primordial para que os procedimentos oncológicos possam ter melhor desempenho e possam trazer o mínimo de efeitos colaterais orais, proporcionando ao paciente condições favoráveis para sua recuperação. Todavia, pouca importância é dada à saúde bucal antes do tratamento oncológico segundo a literatura, sendo mais comum essa preocupação em centros de tratamento em que há especialistas em odontologia no mesmo local. A realidade é que muitas vezes o meio bucal não é avaliado ou somente é avaliado durante ou pós procedimento contra o câncer. As consequências para o paciente são prejudiciais, na medida em que são caracterizadas por dor, sangramentos e osteorradionecrose, manifestações essas que poderiam ser evitadas com uma avaliação e tratamento odontológico prévios. O objetivo do tratamento odontológico, portanto, é normalizar a saúde bucal do paciente, para reduzir o processo inflamatório na região em questão e consequentemente eliminar focos de infecção que podem se espalhar por todo o organismo. Pelo exposto, elaborar um Manual para profissionais de saúde que dão o diagnóstico de câncer aos pacientes SUS, parece algo primordial diante da aparente falta de informação e falta de capacitação por parte desses profissionais em identificar problemas bucais. Os profissionais de saúde terão à disposição o passo a passo de como fazer uma breve avaliação da saúde bucal do paciente por meio de um questionário simplificado e terão informações sobre o papel da gerência do estabelecimento e do profissional de saúde no encaminhamento do paciente para tratamento odontológico prévio ao tratamento oncológico.

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  • IPEN-DOC 28950

    BARBOSA, PATRICIA A. . Manual Multidisciplinar para Utilização de Sementes de I-125 na Localização de Lesões Impalpáveis da Mama / Multidisciplinary Guidance for Radioactive Seed Localization in Nonpalpable Breast Lesion . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 129 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni.

    Abstract: O câncer de mama é o mais frequente entre as mulheres, o Instituto Nacional de Câncer (INCA) estima que para cada ano do triênio 2020-2022 são esperados cerca de 66.280 novos casos no Brasil. O aprimoramento das tecnologias de rastreamento para câncer de mama, bem como a atual tendência de cirurgias conservadoras da mama e a utilização da quimioterapia sistêmica neoadjuvante, tornaram as técnicas de localização de tumores não palpáveis importantes ferramentas para o tratamento e remoção cirúrgica dessas lesões. A localização de lesões impalpáveis de mama utilizando sementes de I-125 mostra-se em plena ascensão na Europa e América do Norte, pois demonstra ser tão ou mais eficaz que os métodos tradicionais, possibilita maior flexibilidade de agendamento devido a meia vida do I-125, pode substituir o clipe metálico pré-cirúrgico na quimioterapia neoadjuvante e permite utilizar múltiplas sementes na mesma mama. Além disso, por ser uma fonte selada pontual evita-se contaminação da área circunvizinha, podendo proporcionar margens cirúrgicas mais simétricas, um melhor efeito cosmético e conforto ao paciente após a técnica de implantação. Apesar dos benefícios, a implantação de um programa que utilize sementes de I-125, ainda que de baixa atividade, exige uma equipe multidisciplinar bem treinada para executar corretamente todos os processos envolvidos e de acordo com os órgãos competentes locais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um manual multidisciplinar para sistematizar esses processos de forma exequível e mais próxima da realidade brasileira de um serviço hospitalar que conte com a infraestrutura adequada para o seu desenvolvimento, tendo como base guidelines e estudos já descritos na literatura mundial.

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  • IPEN-DOC 28949

    BELLOTI NETO, OSWALDO . Implementação do protocolo clínico de laserterapia de baixa intensidade após exodontia de terceiros molares inferiores inclusos e semi-inclusos / Implementation of the clinical protocol of low intensity laser therapy after extraction of impacted and semi-included lower third molars . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Denise Maria Zezell.

    Abstract: As exodontias dos terceiros molares são os procedimentos cirúrgico mais frequentes nos serviços de cirurgia oral e maxilofacial e são acompanhados de dor, edemas que afetam diretamente a qualidade de vida e atividade rotineiras dos pacientes. Essas complicações geralmente são controladas com uso de medicações anti-inflamatórias e analgésicas. A laserterapia tem sido utilizada com maior frequência nos últimos anos para o controle de dor, edema, trismo e outras complicações pós-operatórias. O atual estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da laserterapia após as exodontias dos terceiros molares no controle da dor, edema, trismo e outras complicações presentes após as exodontias utilizando os parâmetros abaixo. Dez pacientes com indicação de exodontia dos terceiros molares direito e esquerdo foram selecionados no estudo. As exodontias desses pacientes foram selecionados em dois grupos, controle e laser. No grupo controle será realizado apenas uma simulação da aplicação do laser e no grupo laser será aplicado o laser de diodo de GaAlAs em 4 pontos intra-oral com comprimento de onda de 660 nm, potência de 50 mW, energia de 2 J e densidade de energia de 66,6 J/cm2 e em 1 ponto extra-oral com comprimento de onda de 808 nm, potência de 100 mW, energia de 6 J e densidade de energia de 200 J/cm2.

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  • IPEN-DOC 28948

    SOARES, MARCIO de C. . Self-assessment como ferramenta de avaliação da gestão de segurança do trabalho durante pandemia pela Covid-19 / Self-assessment as a tool for evaluating the work safety management during the Covid-19 pandemic . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 160 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis.

    Abstract: Durante períodos de normalidade em uma organização, é comum adotarem práticas de gestão de saúde e segurança do trabalho amplamente estabelecidas, o que permite uma maior previsibilidade sobre os processos e as rotinas operacionais. Mas em situações de crise, como surtos pandêmicos ou emergenciais, como avaliar se os processos de gestão são maduros, e desempenham com eficiência as responsabilidades previamente estabelecidas? O Self-assessment é uma técnica de autoavaliação que possui um papel fundamental no desenvolvimento e manutenção da conscientização, podendo ser aplicado na avaliação dos aspectos que envolvem a percepção dos indivíduos sobre os processos relacionados a CULTURA DE SEGURANÇA, e consequentemente, indicar a organização os elementos de maior solidez e fraquezas. Este estudo foi realizado no setor de radiologia médica de um hospital público de grande porte, localizado na cidade de São Paulo/SP, e contou com a participação de 173 profissionais distribuídos em áreas multidisciplinares, onde buscou responder, no período de maior criticidade da pandemia, o que levara ao descontrole no número de ocorrências de acidentes e doenças ocupacionais - entre estas possíveis causas, as condições de exaustão emocional, mental e física. Quando se compara o ano de 2019 com o de 2020, observa-se no estabelecimento um aumento de 337,5% em acidentes de trajeto, 250% em acidentes típicos e 500% em doenças ocupacionais. O estudo traz além do processo de construção da metodologia de avaliação - através da coleta de informações preliminares, entrevistas com grupos focais, e os consequentes impactos na segurança dos empregados, também a proposta de um conjunto de ações efetivas, que quando implantadas no estabelecimento auxiliou também na mudança do panorama de ocorrências, o que refletiu no ano de 2021 num cenário de normalidade dentro da organização. Ao final do estudo, foi possível concluir que a ferramenta de autoavaliação se apresentou como um excelente recurso de análise do status quo da organização, sobre as percepções e comportamentos relacionados aos sistemas de saúde e segurança do trabalho.

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  • IPEN-DOC 28947

    PAIVA, MARCIA M.D.P. . Análise de custo de tratamento para pacientes com diagnóstico de câncer de próstata em primeira recidiva bioquímica submetidos ao [68Ga] PSMA PET-CT / Financing the line of care in the first biochemical relapse of prostate cancer after (68Ga) PSMA PET-CT . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 76 p. Orientador: Lorena Pozzo.

    Abstract: Entre os novos casos de câncer no Brasil, o INCA estima que o de próstata atingirá 66 mil para o triênio 2020 - 2022. O câncer de próstata é o tumor que afeta a glândula prostática e uma das formas de se rastrear é através da dosagem do Antígeno Prostático Específico e exame de toque retal. Após o diagnóstico e estadiamento iniciais o paciente pode ser submetido a prostatectomia radical e/ou radioterapia curativa. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 0,2 ng/ml) tratados inicialmente com prostatectomia radical é indicada a radioterapia externa de resgate. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 2,0 ng/ml) que receberam tratamento com radioterapia inicialmente a indicação é de hormonioterapia. O exame de [68Ga] PSMA PET-CT é utilizado principalmente para localização de câncer de próstata no cenário de recorrência bioquímica e pode influenciar significativamente o manejo clínico do paciente. O objetivo geral do presente trabalho foi realizar uma análise do custo de tratamento para pacientes tratados em primeira recidiva bioquímica de câncer de próstata após a realização de [68Ga] PSMA PET-CT sob a perspectiva do Sistema Único de Saúde. Foi construída uma árvore de decisão após o diagnóstico através de consultas com especialistas da área e após revisão bibliográfica, para delinear todo o tratamento do paciente. Foram levantados custos por procedimento terapêutico modelado em dois cenários diferentes, com e sem [68Ga] PSMA PET-CT. As variações foram analisadas por meio de estudo de sensibilidade.

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  • IPEN-DOC 28946

    GUIMARÃES, LARISSA da S. . Desenvolvimento de modelo de cultivo celular tridimensional para estudos in vitro de adenocarcinoma intestinal / Development of a three-dimensional cell culture model for in vitro studies of intestinal adenocarcinoma . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 45 p. Orientador: Daniel Perez Vieira.

    Abstract: A prevalência dos cânceres do trato gastrointestinal vem aumentando nos primeiros anos do século XXI na população brasileira. Há a necessidade de ampliar os estudos desta patologia, sobretudo num contexto de cultivo celular tridimensional, que possibilita a formação de modelos celulares que emulem, mesmo que minimamente, a fisiologia dos tecidos ou tumores in vivo. O trabalho pretendeu padronizar a produção de agregados celulares (esferoides) de células de adenocarcinoma intestinal (HT29-MTX) utilizando técnicas de levitação magnética. Esferoides formados desta forma, foram avaliados por microscopia de fluorescência e os parâmetros morfológicos foram comparados. Os experimentos mostraram a possibilidade de formação de tais agregados celulares e sua manutenção in vitro.

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  • IPEN-DOC 28945

    ALMEIDA JUNIOR, JOSÉ N. de . Desenvolvimento de um sistema de filtração adicional semi-automatizado para a implantação de novas qualidades de feixe de raios-X utilizados em radiodiagnóstico / Development of an additional semi-automatized filtration system for the implementation of new X-ray beam qualities used in diagnostic radiology . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Com o avanço das tecnologias de Imagiologia que utilizam radiação ionizante, novos equipamentos foram agregados à rotina médica. Esses equipamentos trazem novos desafios na sua utilização, em especial na calibração dos sistemas para garantir a correta entrega de radiação para diagnóstico ou terapia. O Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI-IPEN/CNEN) é composto por um conjunto de laboratórios para a calibração de diversos equipamentos medidores de radiação, para uso em radioproteção, radiodiagnóstico e radioterapia. Os sistemas contam com um razoável grau de automatização, boa parte desenvolvida no próprio IPEN por meio de projetos acadêmicos. Um desses arranjos conta com uma roda de filtros que atende as diversas qualidades estabelecidas nas normas NBR IEC 61267. O sistema semi-automatizado do LCI, de controle e otimização da roda de posicionamento de filtros, por meio do uso do software LabVIEW® e de programas a ele associados, coleta os respectivos fatores ambientais (temperatura e pressão) e físicos (a determinação do filtro adicional), para cálculo dos fatores de calibração, com as devidas incertezas, para cada filtro escolhido conforme a qualidade do feixe de raios X. Para se incorporar novas tecnologias, se torna necessário o desenvolvimento de um sistema que permita maior versatilidade na seleção de mais filtros, para se ter a possibilidade de calibrar diferentes qualidades de feixes atenuados, com o intuito de se poder utilizar uma maior gama de rotinas envolvendo outros equipamentos médicos. No presente trabalho, foi desenvolvido um sistema adicional de porta-filtros com entradas, para encaixe dos filtros correspondentes às qualidades dos feixes escolhidos no programa de seleção de filtros, tendo como objetivo ampliar a capacidade da roda de filtros. Para o desenvolvimento desse projeto, foi utilizada a prototipação rápida com impressão 3D pela técnica FFF (fused filament fabrication) e a partir dos desenhos e modelos finalizados do protótipo, foi desenvolvido um sistema para a identificação de filtros utilizando um microprocessador Arduino. O sistema permite a identificação se existe um filtro adicional em tempo real na sala de controle e pode ser adaptado a uma variedade de arranjos de irradiação. Foram feitos testes e comissionamento do sistema de identificação dos filtros, em ambiente simulando o software da rotina da roda de filtros, com resultado satisfatório, com a roda de filtro selecionando o arquivo gerado do filtro. Com a estrutura de reconhecimento dos filtros estabelecida e os sistemas físicos e de comunicação inseridos, o projeto está em testes para estabelecimento da atenuação com filtros de Ag (prata) e Cu (cobre), com posterior utilização para caracterização de qualidades de feixes de radiação atenuados (RQAs), com adequação do sistema de filtro para diversos usos.

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  • IPEN-DOC 28944

    FERREIRA, HORTENCIA de J. . Utilização de semente de iodo-125 para localização intraoperatória de lesões mamárias impalpáveis : parecer técnico científico / Impalpable breast lesions intraoperative localization with 125-iodine seed: scientific technical report . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 242 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O câncer de mama é a neoplasia maligna mais incidente em mulheres no Brasil, sendo considerado um problema de saúde pública. Atualmente, cerca de um terço dos cânceres de mama diagnosticados estão em estágios iniciais, sendo impalpáveis, o que permite a realização da cirurgia conservadora da mama com localização intraoperatória. Dentre as técnicas utilizadas estão wire-guided localization (WGL), radio guided occult lesion localization (ROLL) e radioactive seed localization (RSL). O objetivo deste estudo é desenvolver um parecer técnico científico para avaliar a eficácia, segurança e logística de RSL comparado a WGL e ROLL para lesões impalpáveis da mama. Foi realizada uma busca sistemática na literatura científica, estudos selecionados foram avaliados sobre sua qualidade metodológica e risco de viés e, então, sintetizados quantitativamente ou qualitativamente, conforme a natureza dos dados. Os resultados compreendem uma apresentação do cenário atual de avaliação da tecnologia, fornecido por estudos secundários anteriores; a análise comparativa de RSL contra WGL e ROLL, fornecido por ensaios clínicos e análises econômicas; análise de impacto das instituições que incorporaram a tecnologia RSL, fornecido por séries de casos; e, por fim, recomendações para implantação da tecnologia. RSL demonstrou-se superior as demais tecnologias analisadas, seus benefícios claramente superam os impactos relacionados, sendo uma opção viável a ser implantada em hospitais, com licença para uso de fontes radioativas.

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  • IPEN-DOC 28943

    MUNRO, GABRIELA S. . Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia no Brasil : um guia adaptado para a realidade brasileira / Manual of Good Practices in Safety Culture in Radiotherapy Services in Brazil: a guide adapted to the Brazilian reality . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 54 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Pelo menos 50% dos pacientes em tratamento oncológico necessitarão da radioterapia em algum momento de seu tratamento. Além de seus benefícios, a radiação ionizante traz consigo riscos inerentes à irreversibilidade de seus possíveis efeitos deletérios. A Agência Internacional de Energia Atômica publica periodicamente relatórios sobre eventos adversos ocorridos ao redor do mundo com intuito de evitar sua recorrência e detectar vulnerabilidades nos sistemas e procedimentos empregados nos tratamentos. Desde 2012, o Brasil passa por uma expansão de seu parque radioterápico com o Plano de Expansão da Radioterapia no SUS, importante para reduzir um déficit existente no país, mas que eleva a chance de ocorrência de acidentes. Equipamentos cada vez mais robustos e tecnológicos associados ao grande número de seres humanos envolvidos no processo como um todo contribuem para o aumento do risco de ocorrência de erros potencialmente danosos para o paciente. Os objetivos deste trabalho incluem a realização de um levantamento da situação brasileira e internacional a respeito do tema Cultura de Segurança; a busca por projetos em andamento que possam contribuir para a padronização de um sistema de registro e compartilhamento de dados referentes a quase-erros, incidentes e eventos adversos nos serviços de Radioterapia brasileiros; a elaboração de um manual de boas práticas em Cultura de Segurança e o desenvolvimento de um website de promoção da Cultura de Segurança em Radioterapia. Foi realizada uma busca em bases de dados como PubMed, Google Scholar e Science Direct. Globalmente, diversos grupos têm desenvolvido sistemas para registro e compartilhamento de dados como parte de um esforço para aperfeiçoamento da Cultura de Segurança nos serviços de Radioterapia. No Brasil a norma vigente estabelece que acidentes e erros sejam reportados à Comissão Nacional de Energia Nuclear e por ela divulgados. Nesse cenário, foi elaborado um Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia do Brasil e como ferramenta de apoio a essa iniciativa, o website www.radonc.com.br.

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  • IPEN-DOC 28942

    SILVA, CINTIA M.P.M. da . A efetividade do diagnóstico precoce no estadiamento clínico do câncer de mama por informações obtidas no SIA/SUS pelas APAC oncológicas e produção ambulatorial / The effectiveness of early diagnosis in the clinical staging of breast cancer based on information obtained from SIA/SUS by oncological APAC and outpatient production . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Mário Olímpio de Menezes. Coorientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Os programas de ações de detecção precoce do câncer visam reduzir a mortalidade através do tratamento eficaz quando o diagnóstico é realizado em estadiamento inicial da doença. O SUS (Sistema Único de Saúde) disponibiliza para as mulheres duas formas de exames: a mamografia de rastreamento e a mamografia diagnóstica. O objetivo do trabalho foi avaliar os dados do DATASUS (Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde) no sistema de informação hospitalar nos arquivos de PA, AQ, AR e EQ para verificar a influência da mamografia de rastreamento no estadiamento clínico do tratamento oncológico em mulheres, no SUS, entre 2010 e 2019. As informações utilizadas do diretório do DATASUS foram: os arquivos de Procedimento Ambulatorial (PA) para os exames de mamografia; os arquivos de Autorizações de Procedimentos Ambulatoriais (AQ e AR) para os estadiamentos clínicos; e os equipamentos de mamografia (EQ). As APAC de PA, AQ, AR e EQ são arquivos do diretório do DATASUS que foram coletadas no portal em março de 2021. Os resultados das análises das PA mostraram que, a partir de outubro de 2013, com as mamografias de rastreamento, registrou-se a maior quantidade de exames por mês no Brasil. Este dado indica a influência da campanha de conscientização do “Outubro Rosa”, sendo que a mamografia de rastreamento foi incluída no SUS em 2009. A faixa etária de recomendação pelo INCA (Instituto Nacional do Câncer) e Ministério da Saúde para o exame de rastreamento constituiu a maior quantidade de exames em comparação com as demais faixas etárias. O tratamento de quimioterapia representa os casos de confirmação de diagnóstico para o câncer de mama pelo exame de mamografia e mostrou alta taxa de tratamento em mulheres idosas. Este ponto sugere que o rastreamento por mamografia deve ser avaliado para a inclusão das mulheres com 70 anos ou mais. Os resultados encontrados nas AQ e AR indicaram que, as regiões Sudeste e Sul, para os estadiamentos avançados, obtiveram redução de 30% entre 2015 e 2019.

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  • IPEN-DOC 28941

    LIMA, CÁTIA C.A. . Avaliação dos possíveis benefícios do rastreamento do câncer de mama em mulheres entre 40 a 49 anos em Ipatinga, Minas Gerais / Assessment of possible benefits of breast cancer screening in women aged 40 to 49 years in Ipatinga, Minas Gerais . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: Apesar das evidências científicas que demonstram redução da mortalidade com a mamografia de rastreio, existem divergências em qual idade esse rastreio deve iniciar. No Brasil, o Ministério da Saúde recomenda o rastreio a partir dos 50 anos. No entanto, no Brasil, cerca de 25 % dos casos de câncer de mama ocorre entre 40 e 49 anos. Esse trabalho tem como objetivo avaliar os benefícios do rastreio mamográfico em mulheres entre 40-49 anos na cidade de Ipatinga/ Minas Gerais. Para isso, foi utilizado como metodologia a busca retrospectiva de prontuários médicos no Hospital Marcio Cunha, entre 2008 e 2019. Foram estabelecidos dois grupos de estudo e comparado os resultados entre os mesmos: pacientes com diagnóstico de câncer a partir da mamografia de rastreio e pacientes diagnosticadas a partir da mamografia diagnóstica. O estudo demonstrou que, mulheres não rastreadas tiveram diagnósticos mais tardios; logo, a mortalidade foi 5 vezes maior, durante o período de coleta de dados. Mesmo entre os tumores biologicamente mais agressivos, a mamografia de rastreio possibilitou diagnósticos mais precoces. Além disso, mulheres que tiveram diagnóstico do câncer de mama por meio da mamografia de rastreio, tiveram maior possibilidade de preservação das suas mamas e menos linfadenectomias axilares. Foi criado um site divulgando os principais resultados do estudo. Além disto, foi realizado uma lista de recomendações cuja finalidade é despertar o interesse público por um serviço de vigilância ao câncer de mama que traga maior número de informações. Os resultados servem de argumento para ampliar o acesso à mamografia de rastreio a todas mulheres a partir dos 40 anos na cidade de Ipatinga (região do Vale do Aço) e estimular a reprodução deste trabalho em outras regiões em escalas maiores.

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  • IPEN-DOC 28940

    CELESTINO, ALIDE C.P. . Validação de método de pureza radioquímica em IOD-IPEN-123 / Validation of radiochemical purity method in IOD-123 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda.

    Abstract: A tireoide é uma glândula endócrina controlada pela hipófise (sistema hipotálamo hipófise) e regulada pelo sistema nervoso (neuroendócrino). Está localizada na região cervical, adiante da traqueia e apresenta a função de regular o metabolismo do corpo, influenciar o funcionamento de diversos órgãos como coração, cérebro, fígado e os rins. A presença de disfunções na glândula tireoide pode desencadear hipotireoidismo ou hipertireoidismo, e possíveis aparecimentos de nódulos, assim como de neoplasias. A medicina nuclear é uma especialidade médica que usa radiofármacos, medicamentos formados por um ligante e um radionuclídeo, sendo este responsável pela emissão da radiação em exames diagnósticos ou tratamentos terapêuticos e alguns procedimentos cirúrgicos. A cintilografia da tireoide é um exame da medicina nuclear que utiliza radiofármacos com iodo-131 ou iodo-123. A radiação gama emitida pelo iodo é captada por detectores do equipamento SPECT (tomografia computadorizada por emissão de fóton único) que produz imagem da distribuição do radionuclídeo no órgão. As imagens permitem avaliar a função do órgão e, quando associadas com imagens radiológicas de alto detalhe anatômico, como a tomografia computadorizada (SPECT/CT), aumentam a capacidade diagnóstica. Os radiofármacos apresentam tempo de meia-vida física relativamente curto, indo de minutos até alguns dias e devem atender a especificações de qualidade. Em muitos casos, eles são liberados para administração no paciente após a sua produção, antes da obtenção dos resultados de todos os ensaios de controle de qualidade. Para isso, um sistema de garantia da qualidade deve ser implementado para o uso eficiente e seguro em humanos. O controle de qualidade é um conjunto de operações com o objetivo de verificar e assegurar que os radiofármacos são produzidos de acordo com as Boas Práticas de Fabricação (BPF). Para o atendimento pleno às BPF, é imprescindível que os métodos analíticos de controle de qualidade dos radiofármacos estejam validados de acordo com a legislação específica da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O objetivo deste trabalho foi revisar o protocolo de validação do método de pureza radioquímica do radiofármaco IOD-IPEN-123 e executar a validação completa do método, que consiste em realizar ensaios de seletividade, linearidade, intervalo (ou faixa de trabalho), precisão (repetibilidade e precisão intermediária) e robustez. Os resultados de todos os ensaios atenderam aos requisitos e a pureza radioquímica do produto foi acima de 95%, como especificado na farmacopeia europeia. A execução do protocolo permitiu concluir que a cromatografia em papel é uma técnica adequada para uso na rotina de controle de qualidade para determinação da pureza radioquímica de IOD-IPEN-123.

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  • IPEN-DOC 28939

    KANTOVITZ, K.R.; CABRAL, L.L.; CARLOS, N.R.; FREITAS, A.Z. de ; PERUZZO, D.C.; FRANCA, F.M.G.; AMARAL, F.L.B. do; BASTING, R.T.; PUPPIN-RONTANI, R.M.. Impact of resin composite viscosity and fill-technique on internal gap in Class I restorations: an OCT evaluation. Operative Dentistry, v. 46, n. 5, p. 537-546, 2022. DOI: 10.2341/20-144B-L

    Abstract: The aim of this in vitro study was to quantitatively evaluate the internal gap of resin composites of high-and low-viscosity used in single- and incremental-fill techniques in Class I cavities exposed to thermal cycling (TC) using optical coherence tomography (OCT). Cavities of 4-mm depth and 3-mm diameter were prepared in 36 third molars randomly distributed into four groups, according to viscosity of restorative resin-based composite (high or low viscosity, all from 3M Oral Care) and technique application (bulk or incremental fill) used (n=9): RC, high-viscosity, incremental-fill, resin-based composite (Filtek Z350 XT Universal Restorative); BF, high-viscosity, bulk-fill, resin-based composite (Filtek One Bulk Fill); LRC, lowviscosity, incremental-fill, resin-based composite (Filtek Z350 XT Flowable Universal Restorative); and LBF, low-viscosity, bulk-fill, resin-based composite (Filtek Flowable Restorative). Single Bond Universal Adhesive system (3M Oral Care) was used in all the experimental groups. The incremental-fill technique was used for RC and LRC groups (2-mm increments), and a single-layer technique was used for BF and LBF groups, as recommended by the manufacturer. The internal adaptation of the resin at all dentin walls was evaluated before and after TC (5000 cycles between 5°C and 55°C) using OCT images. Five images of each restored tooth were obtained. Images were analyzed using ImageJ software that measured the entire length of the gaps at the dentin–restoration interface. The length of gaps (μm) was analyzed using two-way repeated measures ANOVA and the Tukey tests (α=0.05). There was a significant interaction between material types and TC (p=0.006), and a significant difference among all material types (p<0.0001), before and after TC (p<0.0001). Increased internal gaps at the dentin–restoration interface were noticed after TC for all groups. RC presented the lowest value of internal gap before and after TC, while LBF showed the highest values of internal gap after TC. In conclusion, TC negatively affected the integrity of internal gap, whereas high-viscosity, incremental-fill, resin-based composite presented better performance in terms of internal adaptation than low-viscosity, bulk-fill materials in Class I cavities.

    Palavras-Chave: resins; viscosity; in vitro; dentistry; composite materials

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  • IPEN-DOC 28938

    ZEZELL, DENISE M. ; ANA, PATRICIA A.. Lasers in caries and erosion prevention: fluoride synergy and spectroscopy monitoring. In: ROMANOS, GEORGIOS E. (Ed.). Laser Light Therapy in Dentistry: Efficacy, Uses and Limitations. New York, NY, USA: Nova Science Publishers, 2021. p. 123-171, cap. 6. (Dentistry and Oral Sciences). DOI: https://doi.org/10.52305/YICB6320

    Abstract: The use of laser radiation has shown benefits in different areas of human health. In Dentistry, laser radiation at high or low intensity is widely used as an adjunct strategy to the traditional therapeutic techniques in different specialties, and the observed effects depend both on the parameters of the radiation used, as well as on the tissues to be treated and their clinical condition. High intensity lasers are used for cutting both hard and soft tissues, as well as for hemostasis, vaporization, removal of decayed tissue, calculus, biofilm, and for decontamination. Also, lasers can be used for preparing dental hard tissue for prosthetic treatment, as well as to non-invasively remove ceramic or resin restorations, crowns, and laminates. Still, due to its thermal effect, lasers have shown promising results in preventing the appearance and progression of caries and erosion lesions in enamel and dentin. These thermal effects can also enhance the action of other preventive strategies, among which the topical application of fluoride stands out. The compositional effects of Nd:YAG (λ = 1,064 nm), Er:YAG (λ = 2,094 nm) and Er,Cr:YSGG (λ = 2,078 nm) laser wavelengths, applied under different conditions and in association or not with fluoride, have been evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy, a non-destructive technique that allows the broad evaluation of the same sample in different periods; for this reason, it is an extremely attractive technique for monitoring the treatments. Infrared thermography was also used in order to guide the choice of safe irradiation parameters tested for future clinical use of these lasers. These aspects will be detailed in this chapter.

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  • IPEN-DOC 28937

    DE LEO, THAIS C.; SANTOS, SOFIA N. dos ; BERNARDES, EMERSON S. ; CUMMINGS, RICHARD D.; STOWELL, SEAN R.; DIAS-BARUFFI, MARCELO. Molecular imaging for in vivo tracking and detection of galectin binding partners. In: STOWELL, SEAN R. (Ed.); ARTHUR, CONNIE M. (Ed.); CUMMINGS, RICHARD D. (Ed.). Galectins: Methods and Protocols. New York, NY, USA: Humana, 2022. p. 339-352, (Methods in Molecular Biology, 2442). DOI: 10.1007/978-1-0716-2055-7_18

    Abstract: Molecular imaging (MI) is a non-invasive growing technology that allows the investigation of cellular and molecular processes in basic and clinical research and medicine. Luminescent proteins and radionuclides can be associated to target molecules providing high-definition and real-time image of whole body in few minutes or hours. Several MI studies have enabled the determination of molecular partners, in vivo tracking, and fate of compounds in different disorders. Considering that galectins are multifaceted proteins with great impact in many biological events, here we describe methods and strategies to generate labeled galectins for in vivo non-invasive imaging studies.

    Palavras-Chave: bioluminescence; labelling; proteins; nmr imaging

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  • IPEN-DOC 28936

    HELLEIS, RODRIGO; MAIA, GUILHERME A.R.; CASTRO, ERYZA G. de; BERBEL, LARISSA O. ; COSTA, ISOLDA ; BANCZEK, EVERSON do P.. Niobium- and titanium-based coating for the protection of carbon steel SAE 1020 against corrosion. Anti-Corrosion Methods and Materials, v. 69, n. 4, p. 426-433, 2022. DOI: 10.1108/ACMM-10-2021-2561

    Abstract: Purpose: The purpose of this paper is to evaluate the protection against corrosion of carbon steel SAE 1020 promoted by a niobium- and titanium-based coating produced from a resin obtained by the Pechini method. Design/methodology/approach: A resin was prepared with ammonium niobium oxalate as niobium precursor and K2TiF6 as titanium precursor. Carbon Steel SAE 1020 plates were dip coated in the resin and calcinated for 1 h at 600 ºC. Scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction were used to characterize the coating morphologically and structurally. Open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy, anodic potentiodynamic polarization and scanning vibrating electrode technique were used to evaluate the corrosion protection of the coating. Findings: The electrochemical analyses evidence slight protection against corrosion of the coating by itself; however, the needle-like crystal structure obtained may potentially provide a good anchorage site, suggesting the coating could be used as a pretreatment that may present similar application to phosphating processes, generating lower environmental impacts. Originality/value: Due to increasingly restrictive environmental laws, new environmentally friendlier surface treatments must be researched. This paper approaches this matter using a combination of niobium- and titanium-based coating, produced by a cleaner process, the Pechini method.

    Palavras-Chave: niobium; titanium; surface coating; corrosion resistance; carbon steels; electrochemistry

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  • IPEN-DOC 28935

    FREIRE, LUCIANO O. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . A preliminary proposal for a hybrid lattice confinement fusion-fission reactor for mobile nuclear power plants. Fusion Science and Technology, v. 78, n. 4, p. 259-274, 2022. DOI: 10.1080/15361055.2021.2000327

    Abstract: Scientists detected 2.45-MeV neutrons and in smaller yields 4- and 5-MeV neutrons in deuterated metals under a 2.9-MeV electron beam. Such discovery could allow the use of deuterated metals at temperatures below their melting point to provide nuclear fusion reactions. Such reactions could provide fast neutrons and energy in the form of heat. This work analyzed the results of some experiments to infer the neutron multiplication rate in such environments. It also considered the possible roles that such phenomena could play in a commercial nuclear power reactor under economic and compactness constraints. It seems the best way to promote nuclear fusion is the irradiation of deuterated metals by fast neutrons. This work presents the concept of a hybrid fusion–fission reactor using fissile or fertile fuel to generate heat and fast neutrons along deuterated metals providing excess neutrons (reactivity boost). Additionally, deuterated metals also may have a role in neutron moderation requiring less volume than other moderators (water or graphite). Such a reactor, given its reactivity boost, may burn radioactive residuals (transmutation) at affordable costs while generating power. Alternatively, this hybrid fusion–fission concept could also breed fissile fuel from fertile isotopes using natural uranium as seed.

    Palavras-Chave: metals; deuteration; cold fusion; hybrid reactors; mobile reactors; fission

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  • IPEN-DOC 28934

    SANTOS, SILAS C. dos ; RODRIGUES JUNIOR, ORLANDO ; CAMPOS, LETICIA L. . Evaluation of rare-earth sesquioxides nanoparticles as a bottom-up strategy toward the formation of functional structures. Current Applied Materials, v. 1, n. 1, p. 65-74, 2022. DOI: 10.2174/2666731201666220111102037

    Abstract: Background: The strategy to form functional structures based on powder technology relies on the concept of nanoparticles characteristics. Rare-earth sesquioxides (RE2O3; RE as Y, Tm, Eu) exhibit remarkable properties, and their fields of application include energy, astronomy, environmental, medical, information technology, industry, and materials science. The purpose of this paper is to evaluate the characteristics of RE2O3 nanoparticles as a bottom-up strategy to form functional materials for radiation dosimetry. Methods: The RE2O3 nanoparticles were characterized by the following techniques: XRD, SEM, PCS, FTIR, ICP, EPR, and zeta potential. Results: All RE2O3 samples exhibited cubic C-type structure in accordance with the sesquioxide diagram, chemical composition over 99.9 %, monomodal mean particle size distribution, in which d50 value was inferior to 130 nm. Among all samples, only yttrium oxide exhibited an EPR signal, in which the most intense peak was recorded at 358mT and g 1.9701. Conclusion: Evaluating nanoparticle characteristics is extremely important by considering a bottom-up strategy to form functional materials. The RE2O3 nanoparticles exhibit promising characteristics for application in radiation dosimetry.

    Palavras-Chave: rare earth compounds; ceramics; nanoparticles; oxides; dosimetry; radiation doses; structure functions

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  • IPEN-DOC 28933

    BARBOZA, WANESSA das G. ; MILAGRE, MARIANA X. ; DONATUS, UYIME ; MACHADO, CARULINE de S.C.; RAMIREZ, OSCAR M.P.; ARAUJO, JOAO V. de S. ; SILVA, REJANE M.P. da ; COSTA, ISOLDA . Corrosion behaviour of the 2098-T351 Al–Cu–Li alloy after different surface treatments. Corrosion Engineering, Science and Technology, v. 57, n. 3, p. 269-279, 2022. DOI: 10.1080/1478422X.2022.2054915

    Abstract: The effect of different surface treatments on the corrosion resistance of the AA2098 Al–Cu–Li alloy has been investigated. Surface characterization was performed using 3D optical profilometry, energy dispersive X-ray spectroscopy and scanning electron microscopy. The corrosion resistance of the 2098 alloy after the surface treatments was investigated in 0.1 mol L−1 NaCl solution by electrochemical techniques and microscopy. Corrosion results showed that the untreated and the chemically etched surfaces were more active than the mechanically abraded and mechanically polished surfaces owing to differences in the nature of the native oxides formed after the surface treatments. Corrosion rate and mode were also affected by how close the exposed surface was to the mid-thickness region of the AA2098-T351 plate relative to the actual top surface (before polishing). This is associated with the variation in the volume fraction and distribution of the T1 phase as the mid-thickness region of the AA2098-T351 plate is approached.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion resistance; lithium alloys; copper alloys; surface treatments

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  • IPEN-DOC 28932

    FONTOLAN, ALESSANDRA F.A.M. . Avaliação da percepção pública sobre a radioatividade para criação de cartilha educativa / Assessment of the public perception about radioactivity for the create of an educational booklet . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: A energia nuclear divide a opinião pública com suas consideradas boas e más aplicações. Quase imediatamente após a descoberta da radiação, elementos radioativos purificados pelo casal Curie foram utilizados em tratamentos de saúde, mas com as bombas nucleares de Hiroshima e Nagasaki, o ramo ficou marcado pela má opinião pública, sendo relacionado com a morte e a destruição. Este trabalho propõe mudar um pouco desse paradigma. Através de um questionário foi avaliada a percepção e o conhecimento público sobre a radioatividade. O questionário foi respondido por 488 pessoas e destas responderam que não tem conhecimento sobre radioatividade, 72,13 % sabem um pouco sobre o tema, mas apenas 39,34 % sabem a diferença entre radiações ionizantes e não ionizantes. Apesar de 94,4 % dos entrevistados já ouviram falar em doença causadas pela radiação, a maioria (58,89 %) respondeu que não sabe se ela é prejudicial à saúde e 215 pessoas responderam que já ouviram falar em acidentes nucleares. Nas questões sobre o uso das radiações no dia a dia, a maioria das pessoas colocaram exemplos relacionados ao diagnóstico e tratamento de doenças, mas 70 % assinalaram micro-ondas, que usa uma radiação de baixa frequência, além de respostas incorretas como 68,4 % ressonância magnética, 31,6 % ultrassom, 17,3 % usina hidroelétrica, demonstrando de maneira geral a falta de informação sobre o tema. Nas perguntas de opinião sobre radiação, 55,94 % têm medo da energia nuclear, 55,76 % não apoiam a construção de mais reatores nucleares no Brasil, mas 96,1 % acham que as pesquisas nas áreas de radiação devem continuar, 75,41 % acham que o Brasil deve instalar mais equipamentos que utilizem radiações na medicina e 58,76 % acham que a radiação é segura. Na pergunta sobre uma possível mudança de opinião 76,84 % responderam sim ou talvez, demonstraram interesse em obter mais conhecimento nessa área, justificando a confecção da cartilha. Após a análise dos resultados do questionário, tópicos foram selecionados para a construção de uma cartilha educativa. Ela foi elaborada com um amplo conteúdo sobre a energia nuclear, didática e de fácil entendimento para a disseminação de conhecimento das aplicações das radiações. Um site gratuito foi criado para download do material.

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  • IPEN-DOC 28931

    GASPARIAN, PATRICIA B.R. . Desenvolvimento, produção e caracterização de filmes OSLD baseados em CaSO4 para aplicação em dosimetria das radiações / Development, production and characterization of OSLD films based on CaSO4 for radiation dosimetry applications . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-155232

    Abstract: Nos tratamentos modernos de radioterapia (RT), campos pequenos e distribuições de dose complexas requerem técnicas de dosimetria adequadas e precisas. Filmes radiocrômicos e arranjos de câmaras de ionização (CI) apresentam limitações, como alto custo, precisão dependente da variabilidade de produção dos filmes e resolução limitada (arranjo de CI). Estudos recentes demonstraram que sistemas de luminescência opticamente estimulada (do inglês optically stimulated luminescence -OSL) permitem a avaliação de doses para mapeamento 2D de forma relativamente rápida e simples e os resultados mostram resolução submilimétrica. Este trabalho apresenta, pela primeira vez, um dosímetro de luminescência opticamente estimulada (OSLD) na forma de um filme flexível feito com partículas de CaSO4:Eu embebidas em uma matriz de elastômero de silicone. O filme OSLD foi produzido por uma metodologia relativamente simples e de baixo custo. Esse filme é reutilizável e o sinal pode ser limpo satisfatoriamente com uso de LEDs azuis. As principais propriedades dosimétricas foram avaliadas utilizando o leitor TL/OSL Risø com estimulação azul e filtro Hoya U-340. A investigação mostra repetibilidade dentro de 3% ao medir com a mesma amostra de filme. Em relação à homogeneidade do filme OSLD, foi observada uma mudança de sensibilidade de aproximadamente 12% ao longo do filme OSLD de 5 x 5 cm2. Além disso, a curva de resposta em função da dose mostra linearidade de 5 a 25 Gy. O desvanecimento do sinal OSL é relativamente alto, cerca de 50% nas primeiras 48h, e depois fica estável. Um filme OSLD de 3 x 3 cm2 foi usado com sucesso para mapear a distribuição de dose em radiocirurgia (feixe de fótons de 6 MV). Este trabalho demonstra a viabilidade da dosimetria 2D usando filmes OSLD reutilizáveis baseados em CaSO4:Eu.

    Palavras-Chave: luminescence; optical systems; dosimetry; radiation doses; films; calcium sulfates

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  • IPEN-DOC 28930

    LIVINALLI, MARINA M. . Development of functional layers for direct ethanol solid oxide fuel cells / Desenvolvimento de camadas funcionais para células a combustível de óxidos sólidos a etanol direto . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 195 p. Orientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-154257

    Abstract: This thesis explores the synthesis and application of cerium oxide as a material in solid oxide fuel cells (SOFC) with tailored properties to decrease the processing temperature and improve the effectiveness of the catalytic and electrochemical reactions. Three approaches were investigated: i) a precipitation route for the synthesis of gadolinium doped ceria (CGO) with a sintering aid, ii) shape control of nanoceria by a hydrothermal route and application of the materials as an SOFC electrolyte and as catalytic layer for direct operation of an SOFC with ethanol, and iii) the application of a doped ceria barrier layer and nanostructured layer by a physical deposition method. The precipitation route showed to be efficient for the synthesis of nanometric ceria and the addition of Fe2O3 enhanced the sintering mechanism. It was inferred that Fe mostly segregates at the grain boundary interfaces of CGO, therefore, decreasing the grain boundary energy and favouring the elimination of the solid-gas interface. Nonetheless, Fe-rich phase precipitates were found to enhance the electronic contribution of CGO. Thus, the use of transition metal oxide as a sintering aid in ceria-based electrolytes should be controlled to avoid changes in charge transport in the electrolyte. The hydrothermal route was investigated as a novel approach to controlling the densification mechanism in the material. Through this simple route, CGO nanorods and nanocubes were synthesized by controlling the temperature. The CGO nanorods exhibited high surface energy, promoting mass diffusion at lower temperatures leading to a rapid densification and were therefore successfully applied as an electrolyte material in an electrolyte supported SOFC fully sintered at 1150 ºC operating at intermediate temperature. On the other hand, the CGO nanocubes had a very low sintering activity, attributed to their higher surface stability. The CGO nanorods and the CGO nanocubes were further evaluated to be applied as support materials for Ni-based catalysts in the steam reforming reaction of ethanol at intermediate temperature. The Ni catalyst on the CGO nanorod support displayed the highest activity after a heat treatment analogous to that for processing SOFCs. Hence, it was employed as a catalytic layer in an SOFC operating directly with ethanol. It was demonstrated that the fuel cell remained stable under operating condition with a continuous flow of anhydrous ethanol. Nanostructured doped ceria functional layers deposited by pulsed laser deposition (PLD) were applied as a barrier layer and as a cathode interlayer. The deposition of such functional layers was shown to enhance the cell's performance, having a role in both the durability, and increasing the oxygen reduction reaction sites. In summary, this thesis contributes towards the development of nanomaterials with tailored properties for application as functional layers of high performance SOFC.

    Palavras-Chave: temperature measurement; catalytic converters; electrochemical cells; solid oxide fuel cells; cerium oxides; gadolinium; iron oxides; nanomaterials; synthesis; steam; reformer processes; hydrogen production; layers; deposition; pulse shapers; lasers

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  • IPEN-DOC 28929

    MASSEI, MARIANA G.R. . Estudo da interação da radiação ionizante como método de esterilização de filmes de poliuretano termoplástico aplicados como biomaterial / Study of the interaction of ionizing radiation as a method of sterilization of thermoplastic polyurethane films applied as a biomaterial . 2021. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-18082022-153425

    Abstract: Novos materiais estão sendo amplamente estudados e aplicados na área da saúde, estes são denominados biomateriais. Diferentes métodos são utilizados para esterilização de materiais, dentre eles a radiação ionizante vem sendo utilizada pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos diversos. Para a utilização deste tipo de radiação deve-se avaliar não apenas a eficácia de seu poder esterilizante, mas a influência que esta pode exercer sobre as cadeias poliméricas, a fim de avaliar possíveis perdas ou modificações que alterem o material a ser utilizado. Desta forma, no presente trabalho, o filme de poliuretano do tipo termoplástico com base policarbonato foi submetido a tratamento com solvente orgânico, em ambiente com temperatura e umidade controladas, sendo avaliada por meio da caracterização química, físico-química e mecânica, a extensão das alterações causadas no material pela radiação ionizante. Também foi avaliado se o material apresenta as características necessárias para ser utilizado em testes clínicos, por meio de ensaios de biocompatibilidade descritos pela ISO 10993. Para estudo da esterilização, o filme foi submetido a doses crescentes de radiação gama (15, 25 e 50 kGy), Óxido de Etileno e plasma, caracterizados com técnicas comparativas, reavaliando possíveis alterações. Os filmes após os processos de esterilização mantiveram as características muito próximas ao material manufaturado, demonstrando que a radiação ionizante na dose de 25 kGy é a ideal para a esterilização deste tipo de material. A metodologia empregada na fabricação dos filmes pode levar a confecção de stents esofágicos, recobrimento de marca-passos, substituição de tecidos biológicos lesados, dentre outros. O estudo permitiu a criação da metodologia de processo que gerou a patente de invenção com numeração BR 1020170202658.

    Palavras-Chave: polyurethanes; thermoplastics; ionizing radiations; infrared thermography; fourier transformation; sterilization; biological materials; films; interaction range; thermal gravimetric analysis; calorimetry; x-ray diffractometers; optical systems; materials testing

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  • IPEN-DOC 28928

    SILVESTRE, LARISSA J.B. . Aplicação de testes de associação explícita e implícita na comunidade acadêmica médica para avaliar a resistência no uso de sistemas de apoio ao diagnóstico médico / Application of explicit and implicit association tests in the medical academic community to assess resistance in the use of medical diagnostic support systems . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 177 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-151540

    Abstract: Com a evolução tecnológica no âmbito da saúde, o desenvolvimento de softwares que auxiliam o médico em suas decisões sobre o diagnóstico do paciente tem se intensificado nos últimos anos. O Sistema de Apoio ao Diagnóstico Médico (SADM) torna-se uma ferramenta relevante nesse processo, pois pode contribuir para uma melhor assistência ao paciente e para um diagnóstico mais assertivo. O objetivo deste trabalho é medir os possíveis preconceitos/resistências ao uso do SADM em grupos constituídos de professores médicos e acadêmicos de medicina da FAPAC/ITPAC Porto, em Porto Nacional, Tocantins. Para a medida da memória explícita, foi utilizado um questionário elaborado nesta tese. Já para a memória implícita utilizou-se o Teste de Associação Implícita (TAI) aplicado por meio do software FreeIAT, que mede a latência de resposta do participante, a fim de quantificar os preconceitos dos dois grupos, quanto ao uso do SADM. Como parte deste trabalho, foi desenvolvido um pós-processador gráfico com interface amigável, o que facilitou a apresentação e a interpretação dos resultados por parte dos usuários do FreeIAT. O Teste de Associação Implícita (TAI) do software utilizado neste trabalho, foi customizado com a finalidade de comparar as associações implícitas, tanto de professores médicos, quanto de acadêmicos, em relação às categorias-alvo: "INFORMÁTICA" e "MANUSCRITO". Para validação dos testes de associação explícita e implícita, um pré-teste foi aplicado a um grupo de professores médicos. Antes da pandemia da COVID-19, o teste de associação implícita foi aplicado para os acadêmicos de medicina no primeiro mês de aula da disciplina Informática Médica e após quatro meses, o teste foi reaplicado. O treinamento para esse grupo consistiu na exposição dos conteúdos abordados durante as aulas, sendo apresentadas as mais variadas aplicações da informática na área médica. Após a ministração da disciplina, os acadêmicos apresentaram resultados mais positivos em relação à "INFORMÁTICA". Paralelamente, foi aplicado o FreeIAT customizado para os professores médicos, além da realização de um treinamento multissensorial. Finalmente, o TAI foi reaplicado a esses participantes, cujos resultados mostraram que após o treinamento multissensorial, as associações positivas à "INFORMÁTICA" aumentaram. Devido à pandemia da COVID-19, a proposta desta pesquisa foi ampliada, a fim de verificar se houve um aumento nas associações positivas à "INFORMÁTICA". O mesmo TAI customizado e o treinamento multissensorial, utilizados na pré-pandemia, foram aplicados a dois novos grupos de professores médicos e acadêmicos de medicina. A metodologia multissensorial elaborada e utilizada neste trabalho para os professores e acadêmicos teve êxito no período da pré-pandemia ao possibilitar mudanças nas associações implícitas, modificando a percepção dos participantes e possibilitando a redução do preconceito/resistência à utilização de SADMs. Já no período da pandemia, apenas os acadêmicos demonstraram maior força de associação à "INFORMÁTICA", após cursarem a disciplina Informática Médica. Já os médicos, apresentaram menor força de associação à "INFORMÁTICA". Os resultados desta pesquisa promovem uma reflexão sobre como o conhecimento de sistemas computacionais confiáveis pode alterar a percepção prévia de um acadêmico ou médico e minimizar a resistência quanto ao uso desses sistemas. O software TAIGraph, desenvolvido neste trabalho, encontra-se disponível para ser utilizado, especialmente por pesquisadores que fazem uso do FreeIAT.

    Palavras-Chave: medicine; education; personnel; medical supplies; computer codes; programming languages; tools; diagnostic techniques; control systems; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 28927

    TEIXEIRA, BRUNA S. . Incorporação e nanoencapsulação de agentes antioxidantes em filmes de amido e ação da irradiação por feixes de elétrons / Incorporation and nanoencapsulation of antioxidant agents in starch films and the action of electron beam irradiation . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-145813

    Abstract: O desenvolvimento de filmes biodegradáveis é uma alternativa ao uso de embalagens n o amigáveis ao meio ambiente. Para produção desses filmes, diversos polímeros naturais podem ser utilizados, dentre eles, o amido, no qual apresenta boas características, propriedades e facilidade para sua obtenção. A adi o de antioxidantes naturais livres ou encapsulados pode contribuir ainda mais no desenvolvimento de filmes funcionais com atividade antioxidante. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes ativos, à base de polímeros naturais de fonte renovável, o amido, pela técnica casting e extrusão, adicionados com compostos bioativos de hibisco e cúrcuma livres e nanoencapsulados e ação da irradiação por feixes de elétrons. Procedeu-se a extração por micro-ondas e ultrassom dos compostos bioativos do hibisco e da cúrcuma com diferentes solventes e temperaturas, assim como a caracterização em relação à atividade antioxidante, determinação dos compostos fenólicos, atividade anti-inflamatória e antimicrobiana. Foi realizado a encapsulação desses compostos através da secagem por vaporização (nanospray dryer) e caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, bioativas, parâmetros colorimétricos, diâmetro e tamanho das partículas. As partículas mais estáveis dos extratos foram incorporadas nos filmes preparados por extrusão. As soluções filmogênicas para a técnica casting foram preparadas nas concentrações de 5% (p/v) de amido de batata, 3% de glicerol, 0.5% de propionato de cálcio (C6H10CaO4) sob agitação constante até gelatinização do amido. Os filmes com os compostos bioativos foram preparados com solução de 1 e 2% de hibisco e cúrcuma, com as mesmas proporções de plastificante glicerol e conservante (propionato de cálcio). Análise do perfil de viscosidade desses hidrogéis foi realizado. Os filmes processados por extrusão foram preparados com as partículas encapsuladas com os compostos bioativos. Foram elaboradas 5 formulações: filme de amido, filme de amido com nanoapartículas de hibisco a 1 e 2% e filme de amido com nanopartícula de cúrcuma a 1 e 2%. Após o preparo os filmes foram irradiados com feixes de elétrons com doses de 5, 10, 20 e 40 kGy. A irradiação ionizante foi utilizada com o intuito de verificar a influência nas propriedades bioplásticas dos filmes à base de amido, assim como as propriedades mecânicas e de barreira. Estes bioplásticos foram caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, biotivas, mecânicas, de barreira e térmicas. As propriedades dos filmes estudados foram afetadas dependendo da proporção de antioxidante adicionado.

    Palavras-Chave: biological materials; biodegradation; packaging; films; carbohydrates; starch; potatoes; nanotechnology; encapsulation; antioxidants; synchrotron radiation sources; ionizing radiations; environmental protection

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  • IPEN-DOC 28926

    SARDO, ARIANE V. da N. . Laser de baixa intensidade no tratamento de mucosite oral induzida por radiação : avaliação imunohistoquímica com marcadores de citoqueratinas CK 10 e CK 14 / Low-level laser in the treatment of radiation-induced oral mucositis: immunohistochemical evaluation with cytokeratin marker CK10 and CK14 . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-144812

    Abstract: A mucosite oral (MO) é uma lesão frequente em pacientes oncológicos e que pode ser causada tanto por radioterapia em região de cabeça e pescoço ou por certos quimioterápicos. Podendo variar no grau clínico de sua manifestação, a MO quando causa ulcerações gera severo quando álgico, risco de infecção local e sistêmica e aumento de custo no tratamento, principalmente quando causada por radiação ionizante. Não há um consenso terapêutico quanto ao manejo da MO e, nas últimas décadas, há um destaque para a fotobiomodulação (PBM), com laser de baixa intensidade, nos comprimentos de onda vermelho e infravermelho. Esta é uma opção não medicamentosa capaz de diminuir o desconforto e acelerar a cicatrização das feridas. Os mecanismos de ação da PBM na evolução do reparo da MO não são esclarecidos. Visando elucidar a atuação da PBM na evolução da maturidade epitelial em úlceras de MO induzidas por radiação ionizante, o presente estudo avaliou o efeito da PBM com comprimento de onda (λ) vermelho, de 660 nanometros (nm) e infravermelho, de 780 nm em feridas de MO radioinduzidas, na língua de ratos, oito e vinte dias após irradiação, em tempo único, com 20 Gy, de fonte de raios gama. Avaliou-se, na área epitelial das lesões, a área percentual correspondente a marcação positiva para as proteínas citoqueratinas 10 (CK10) e 14 (CK14), por meio de técnica de imunohistoquímica (IHQ), após 8 e 20 dias da indução das lesões, e comparou-se com um grupo controle não tratado. A CK10 é uma proteína relacionada a células epiteliais de maior grau de maturidade e diferenciação, sendo capazes de colaborar com a resposta de defesa inata tecidual, e foi significativamente mais expressa no grupo tratado com PBM de 660 nm. A CK14, que é característica de células epiteliais de menor maturidade, menos diferenciadas, importante para o reparo e resistência mecânica epitelial e, normalmente, devendo estar restrita à camada basal de epitélios saudáveis, não apresentou diferenças quantitativas entre os grupos avaliados. No entanto, seu padrão de distribuição no epitélio das amostras do grupo controle no vigésimo dia, ainda se apresentava alterado, ao passo que nos grupos tratados com PBM, a CK14 já aparecia restrita à camada basal do epitélio, como esperado em epitélios saudáveis. O estudo permitiu concluir que a PBM foi capaz de melhorar indicadores de maturidade epitelial da ferida de MO reparada, o que potencialmente se traduz em um epitélio funcionalmente mais competente para um mesmo tempo clínico do grupo controle, na qual as lesões seguiram seu curso natural de cicatrização.

    Palavras-Chave: oral cavity; mucous membranes; inflammation; radiotherapy; radiation induced mutants; cytology; keratin; biological markers; immunoassay; biological repair; lasers

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  • IPEN-DOC 28925

    MELO, CAMILA G. . Otimização do tingimento de algodão com o corante Reactive Blue 21 e tratamento do respectivo efluente têxtil com acelerador de elétrons para a redução da cor e dos efeitos tóxicos agudos / Optimization of cotton dyeing with Reactive Blue 21 dyestuff and treatment of the corresponding textile effluent with electron accelerator to reduce color and acute toxic effects . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Maria da Conceição Costa Pereira. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-122403

    Abstract: A indústria têxtil demanda de grande volume de água e diversos insumos químicos em seus processos, sobretudo de beneficiamento secundário, gerando efluentes com elevados índices absorciométricos, altas cargas de contaminantes e potencialmente tóxicos. O Planejamento Experimental surge como ação mitigadora para o uso racional da água na etapa de tingimento. Os processos de Oxidação Avançada se destacam dentre os métodos de tratamento para a degradação do corante e de contaminantes presentes no efluente. Neste contexto, a tecnologia de radiação ionizante por feixe de elétrons, pode ser vista como a próxima geração de técnicas de tratamento sem adições químicas e formação de resíduos e, portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito e a eficácia da radiação ionizante por feixe de elétrons em efluente oriundo de tingimento otimizado de algodão com o corante Reactive Blue 21 - RB 21. Para o planejamento e otimização de um processo de tingimento com um maior valor de Intensidade Colorística (K S-1) foi empregado a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA). O efluente foi submetido à tratamento de irradiação em acelerador de elétrons, com variação de dose entre 2,5 e 15 kGy. As análises ecotoxicológicas para efeito agudo foram realizadas com o microcrustáceo Daphnia similis e com a bactéria marinha Vibrio fischeri. A prática de reúso do efluente tratado foi determinada pela análise da concentração de Cloreto de Sódio do efluente e de ensaios de solidez da cor dos tecidos. O efluente sem tratamento apresentou toxicidade para ambos os organismos-teste, com valores de CE 50 de 5,28% para Daphnia similis e de 0,43% para Vibrio fischeri. O tratamento de irradiação por feixe de elétrons reduziu em mais de 60% a cor e a toxicidade do efluente, na dose de 7,5 kGy. Em relação à prática de reúso do efluente tratado, a diferença de cor (ΔE), o K S-1 e os ensaios de solidez da cor não apresentaram diferenças significativas em comparação ao tingimento realizado com água de abastecimento. A otimização do processo de tingimento propiciou um melhor esgotamento do banho e, consequentemente, um efluente com menor carga orgânica. O tratamento com irradiação por feixe de elétrons apresentou eficácia para a redução da cor e de contaminantes do efluente. Além disso, se mostrou viável para a prática do reúso em um novo tingimento com o corante RB 21, proporcionando economia de água e de eletrólito ao processo.

    Palavras-Chave: cotton; textile industry; chemical effluents; liquid wastes; waste processing; optimization; mathematical models; color; dyes; chemical properties; acute exposure; toxicity; synchrotron radiation sources

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  • IPEN-DOC 28924

    SALVADOR, FRANCINE F. da S. . Desenvolvimento de nanomateriais luminescentes de óxido de estanho e óxido misto de estanho/titânio dopados com íons terras raras para aplicações biológicas / Development of luminescent nanomaterials based on rare earth ions doping tin oxide and tin / titanium mixed oxide for biological applications . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 191 p. Orientador: Maria Claudia França da Cunha Felinto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18082022-120116

    Abstract: Atualmente, nanocristais semicondutores de banda larga dopados com íons lantanídeos trivalentes (Ln3+) têm sido o foco de interesse da pesquisa devido às suas propriedades ópticas distintas e potenciais aplicações em dispositivos ópticos e biosondas luminescentes. Devido à grande razão superfície / volume e ao efeito de confinamento quântico, as propriedades físico-químicas das matrizes em nanoescala podem diferir do material "bulk", afetando as propriedades de luminescência e a dinâmica dos estados excitados dos íons Ln3+. No entanto, uma questão importante para as nanopartículas (NPs) semicondutoras é se os íons Ln3+ são realmente incorporados na rede cristalina, uma vez que suas propriedades químicas geralmente diferem das dos cátions dos semicondutores. Este trabalho apresenta a síntese, caracterização e estudos de fotoluminescência do óxido de estanho dopado com európio e térbio (SnO2:Eu3+; SnO2:Tb3+ e SnO2:Eu3+, Tb3+), preparados pelo método de coprecipitação, bem como do óxido misto de estanho / titânio dopado com neodímio (Sn1-xTixO2:Nd3+), preparado pela combinação dos métodos de coprecipitação e hidrotérmico. Esses materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, difração de raios X (método do pó), microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva por raios X e microscopia eletrônica de transmissão. As propriedades ópticas foram investigadas por espectroscopia de reflectância difusa, espectroscopia de fotoluminescência, bem como curvas de decaimento de emissão. Sabe-se que na "janela biológica", na região do infravermelho próximo (NIR), a emissão dos biomarcadores não se sobrepõe à emissão dos constituintes fisiológicos (isto é, pigmentos, proteínas, coenzimas, água). Então, aproveitando-se da vantagem que os íons Nd3+ possuem bandas de absorção e emissão na região NIR, as propriedades luminescentes das soluções sólidas Sn1-xTixO2:Nd3+ foram investigadas sob excitação laser de 808 nm, visando aplicações biotecnológicas. Devido às informações sobre a toxicidade dessas NPs em células serem escassas, foram realizados ensaios de citotoxicidade in vitro dessas NPs com linhagem celular normal de fibroblastos murinos NIH/3T3 . Dessa forma, os estudos de fotoluminescência e citotoxicidade sugeriram que esses luminóforos podem ser potencialmente usados para bioaplicação.

    Palavras-Chave: lanthanum; rare earths; titanium oxide; tin oxides; nanomaterials; luminescence; ions; doped materials; biological markers

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  • IPEN-DOC 28923

    ISHIMARU, GABRIEL . Estudo comparativo entre a bromélia Tillandsia usneoides e as cascas da árvore Tipuana tipu para uso no biomonitoramento ativo da poluição atmosférica / Comparative study between the bromeliad Tillandsia usneoides and the Tipuana tipu tree barks for use in active biomonitoring of atmospheric pollution . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-113427

    Abstract: O biomonitoramento da poluição atmosférica é uma técnica na qual organismos são utilizados para quantificação dos níveis de poluentes. Atualmente, diferentes espécies de plantas têm sido analisadas a fim de avaliar a viabilidade para uso no biomonitoramento de poluentes. O objetivo desta pesquisa foi fazer uma comparação entre a bromélia T. usneoides e as cascas da árvore T. tipu para aplicação no biomonitoramento ativo da poluição atmosférica. A parte experimental consistiu das etapas: aquisição de amostras de ambas as espécies de biomonitores, preparo de amostras para exposição, exposição, coleta de amostras expostas, tratamento das amostras para análise e análises pela técnica de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA). O controle da qualidade analítica foi realizado pelas análises dos materiais de referência certificados, cujos resultados indicaram boa precisão e exatidão com valores de |En score| < 1. Os resultados obtidos nas análises de biomonitores indicaram que em ambas as espécies foi possível a determinação de As, Br, Ca, Cl, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mg, Mn, Na, Rb, Sb, Sc, V e Zn e foi verificado que houve diferença significativa (p < 0,05) entre as frações mássicas médias obtidas nas amostras controles e nas expostas para a maioria dos elementos. A T. usneoides apresentou fatores de enriquecimento das frações mássicas mais elevados que os das cascas da T. tipu para a maioria dos elementos, devido, possivelmente, aos mecanismos distintos de retenção de poluentes entre as duas espécies. Para T. tipu não foi possível utilizar uma única amostra controle representativa para exposição devido à variabilidade dos teores de elementos das cascas coletadas de árvores cultivadas no mesmo local de amostragem. Entretanto, esta dificuldade foi sanada analisando uma amostra controle para cada ponto de exposição. Os resultados indicaram acúmulo de elementos durante a exposição para a maioria dos elementos e a correlação destes elementos com possíveis fontes de emissão em ambas as espécies. Pelos resultados obtidos pode se concluir que a T. usneoides e as cascas da T. tipu podem ser utilizadas no biomonitoramento ativo da poluição do ar de áreas urbanas.

    Palavras-Chave: ornamental plants; bark; trees; biological materials; biological indicators; air pollution monitors; air pollution control

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  • IPEN-DOC 28922

    CELESTINO, PEDRO A.P. . Estudo das Vestimentas de Proteção Radiológica (VPRs) para manutenção de usinas nucleares móveis / Study of Radiation Shielding Protective Clothing's (RSPCs) for maintenance of mobile nuclear power plants . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 119 p. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo Sordi. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-111933

    Abstract: A maior parte da exposição à radiação dos Indivíduos Ocupacionalmente Expostos (IOEs) em uma usina nuclear vem da inspeção, manutenção e reparo dentro do compartimento do reator. O objetivo do estudo foi desvendar a vestimenta que, concomitantemente, apresenta o melhor resultado para atenuação de radiação ionizante, bem como, uma boa ergonomia para o profissional de manutenção de usinas nucleares móveis. Para isso foi realizada uma pesquisa de mercado e, como resultado, foram encontradas nove Vestimentas de Proteção Radiológica (VPRs), de cinco fabricantes diferentes e proveniente de três países, Estados Unidos, Japão e China; e que se apresentam factíveis de serem adquiridas. Para escolha da VPR foram utilizadas as técnicas de otimização da publicação 55 da Comissão Internacional de Proteção Radiológica (CIPR): análise de prioridades com atributos múltiplos e análise com critérios múltiplos excedentes. Com base nas informações disponibilizadas pelos fabricantes foram escolhidos cinco atributos para comparação: custo de proteção, percentual de atenuação de radiação ionizante, peso, conforto e descontaminação superficial da vestimenta. Para verificar a robustez da solução analítica encontrada, foram variados os valores das constantes de crescimento, onde observou-se que a solução analítica encontrada é fortemente influenciada quando se altera o custo de proteção, por ser a VPR de maior custo entre todas as pesquisadas. A VPR elegida por ambas as técnicas de otimização foi a STEMRAD 360γ, que apresenta a maior capacidade de atenuação de radiação ionizante, bem como configura-se como VPR com maior ênfase ao quesito ergonomia. Por fim, a partir da vestimenta apontada como o melhor equipamento de proteção, foram propostos ensaios para averiguar a capacidade de atenuação da radiação ionizante, bem como os passos iniciais para desenvolvimento e confecção de uma Vestimenta de Proteção Radiológica Nacional (VPRN) para aplicação em manutenção de usinas nucleares móveis.

    Palavras-Chave: mobile reactors; nuclear power plants; radiation protection; radiation doses; occupational exposure; working conditions; shielding materials; ionizing radiations

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  • IPEN-DOC 28921

    LANA, JANIS G. . Utilização da radiação ionizante como melhoramento tecnológico e estrutural em Diospyros kaki (caqui) rama forte fresco e desidratado / Use of ionizing radiation as a technological and structural improvement in fresh and dehydrated Diospyros kaki (persimmon) rama forte . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 58 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-092300

    Abstract: O objetivo desse estudo traz como proposta o aumento do tempo de prateleira do caqui (Diospyros kaki), uma vez que o mesmo possui grande relevância na segurança alimentar, sendo consumido em quantidades consideráveis, contribuindo de forma impactante na economia relacionada a fruticultura, além de ser uma fruta detentora de uma extensa gama de nutrientes. Algumas análises foram minunciosamente efetuadas e propuseram quantidades de dose e taxa de irradiação seguras para atingir o objetivo esperado, levando em conta a manutenção das propriedades do fruto, sem a perda da sua qualidade durante o processo de melhoramento tecnológico. A análise de cor e textura dos caquis frescos irradiados com uma dose de 1kGy possibilitou a manutenção das perfeitas condições para consumo do fruto após 28 dias de tratamento tecnológico, enquanto a amostra de frutas controle apresentou degeneração em sua qualidade após 14 dias de armazenamento. Os caquis desidratados permaneceram em perfeitas condições para consumo até 20 dias após a exposição ao processo de tratamento por irradiação de 3kGy, no entanto, com a irradiação de 5kGy e 10kGy, os resultados alteraram o sabor e a textura dos frutos secos. Assim, tanto em frutos frescos como desidratados, a exposição ao tratamento tecnológico para conservação por meio de raios gama mostrou-se eficiente. O teste de firmeza, determinado em frutos de caqui com o auxílio de um texturômetro, apresentou resultados relevantes para as doses 1 e 3kGy. Evidenciou-se, portanto, uma semelhança nos resultados dos caquis frescos irradiados a 1kGy, de forma que foi possível constatar que a irradiação em doses menores pode contribuir para a manutenção da firmeza dos frutos.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; fruits; food industry; technology utilization; quality control

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  • IPEN-DOC 28920

    SANTOS, ANA G.M. dos . Utilização de análise por ativação neutrônica em coincidência em amostras de origem biológica e geológica / Use of coincidence neutral activation analysis in biological, environmental and geological samples . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 62 p. Orientador: Frederico Antonio Genezini. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-084725

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sistemático usando a técnica de Análise por Ativação Neutrônica em Coincidência (CINAA), que é uma técnica usada para quantificar as concentrações dos elementos químicos de materiais, por meio de transições gama emitidas na mesma desintegração. Para tanto, foram utilizados materiais de referências biológicos e geológicos como: DORM4, BE-N, GS-N, OY irradiados juntamente com padrões sintéticos. Todas as aquisições de dados foram realizadas fazendo uso do digitalizador CAEN v1724 no tratamento dos dados, fez-se o uso dos softwares AnalisaCAEN, Genie 2000, e foi utilizado o Método do Pulsador para determinação da taxa real de medição. Com esses dados os valores das concentrações das amostras dos elementos Co, Cs, Sc e Se foram obtidos. De posse destes resultados e das concentrações destes mesmos elementos obtidas através da NAA comparativa convencional, ou seja, com medidas de um único fóton, foi possível fazer um estudo comparativo das duas metodologias. As medidas de coincidência foram feitas em dois modos distintos, janela aberta e fatia. Nos espectros analisados por CINAA verificamos a redução do espectro contínuo devido ao espalhamento Compton e efeito bremsstrahlung, logo esta técnica coincidência γ-γ é a responsável pela diminuição do espectro. Entretanto, o modo fatia foi o único que entregou resultados confiáveis em todos os casos, mas de modo geral com incertezas significativamente mais altas, e o modo single resulta em limites de detecção mais baixos, com a exceção do Sc que ocorreu o contrário.

    Palavras-Chave: coincidence methods; mathematics; neutron activation analysis; bremsstrahlung; biological radiation effects; environmental impacts; geologic structures; sample preparation; cobalt 60; gamma radiation

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  • IPEN-DOC 28919

    NOGUEIRA, BEATRIZ R. . Desenvolvimento e abordagem dosimétrica de nanopartículas de 198-Au para aplicação em braquiterapia / Dosimetric approach and development of 198-Au nanoparticles for brachytherapy application . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-04082022-152127

    Observação: Há arquivos retidos devido a solicitação (publicação de dados, patentes ou diretos autorais). Data de Liberação: 29/04/2024.

    Abstract: O câncer é um grande problema de saúde pública mundial, e por este motivo o desenvolvimento de novas metodologias para o tratamento de câncer é de grande importância. Os estudos na área de nanotecnologia estão em amplo crescimento, inclusive para o tratamento de neoplasias malignas. Com isso, uma nova modalidade de braquiterapia com uso de nanopartículas (NPs) vem sendo estudada. O objetivo deste trabalho foi realizar o desenvolvimento de uma síntese para a obtenção de nanopartículas de ouro radioativo (198-AuNPs), e caracterização dosimétrica para o uso em braquiterapia de câncer de próstata. Para este trabalho, foi necessário a realização de uma síntese inédita, partindo do ouro metálico radioativo até a obtenção das 198-AuNPs já recobertas, e para fins de comparação, foi realizada também a mesma síntese com o ouro não radioativo. O diâmetro hidrodinâmico das 198-AuNPs logo após a reação foi de 46,86 nm ± 7,17 nm, e o índice de polidispersão foi de 29,38 % ± 0,35 %. Os núcleos das nanopartículas produzidas apresentaram diâmetro médio de 7,6 nm ± 3,4 nm. Para a realização da dosimetria TLD, um objeto simulador, manufaturado por impressão 3D foi produzido. Para validar a geometria deste objeto simulador, foi realizada uma simulação com o código MCNP4C (Monte Carlo N-Particle Transport Code v. 4C). O resultado da dosimetria experimental com as 198-AuNPs foi também validado o código MCNP4C. A simulação por Monte Carlo demostrou que para pontos maiores que 20 mm, as taxas de dose são inferiores a 0,005 cGy/h e tendem a zero. Os dados experimentais e in silico apresentaram comportamentos semelhantes. As taxas de dose obtidas para a distância de 10 mm a partir do centro da fonte de 0,0320 cGy/h. Estes resultados apontam que a braquiterapia com 198-AuNPs é promissora, pois poderá entregar a dose focada na região de interesse.

    Palavras-Chave: nanomaterials; internal irradiation; brachytherapy; gold 198; radioisotopes; effective radiation doses; radiation monitoring; dosimetry

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  • IPEN-DOC 28918

    OLIVEIRA, VINICIUS G. de . Análise do comportamento de fluência de compósitos cilíndricos de basalto/epóxi e de vidro/epóxi submetidos a diferentes temperaturas e carregamento hidrostático / Creep behavior analysis of BFRP and GFRP cylinder subjected to hydrostatic pressure at different temperatures . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 78 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-150249

    Abstract: O presente estudo teve por objetivo avaliar o comportamento de fluência de compósitos cilíndricos de fibra de basalto e resina epóxi e de fibra de vidro e resina epóxi aplicando-se um carregamento hidrostático constante pelo período de 500 horas em duas diferentes temperaturas: 22 ºC, considerada como temperatura ambiente, e 50 ºC. Os cilindros foram manufaturados utilizando-se a técnica de enrolamento filamentar (filament winding), com a cura da matriz em estufa na temperatura final de 150 ºC. As propriedades mecânicas foram determinadas por meio dos valores de pressão e deformação de ruptura, bem como as propriedades físico-químicas por meio de ensaios térmicos. As análises microestruturais foram feitas utilizando-se um microscópio eletrônico de varredura (MEV) e teve como um dos principais objetivos identificar o comportamento da interface fibra/matriz. As micrografias mostraram também uma excelente homogeneidade na impregnação das fibras pela matriz. Os resultados da temperatura de transição vítrea (Tg) apontaram valores entre 120 e 124 ºC, para a fibra de basalto/epóxi e vidro/epóxi, respectivamente, indicando uma cura controlada das matrizes poliméricas. As frações volumétricas de fibra foram obtidas por análise TGA e resultaram em valores de 55% e 57%, respectivamente para os compósitos de basalto/epóxi e vidro epóxi, indicando também um elevado grau de ajuste nos parâmetros de fabricação dos cilindros. Os valores de deformação máximos na fluência medidos na superfície dos cilindros na temperatura ambiente e na temperatura de 50 ºC foram respectivamente 1,2% e 1,25% para o compósito com fibra de basalto e 0,72% e 0,82% para os compósitos com fibra de vidro. Os resultados nominais de deformação na direção radial (tração) foram em média 4 vezes maiores que os valores registrados na direção longitudinal (compressão) para ambos os cilindros. Os cilindros de fibra de basalto/epóxi apresentaram maiores valores nominais de deformação em fluência quando comparados com os cilindros de fibra de vidro/epóxi sob as mesmas condições de carregamento hidrostático e tempo de ensaio. Assim, foi possível conhecer de maneira adequada, as características mecânicas de deformação e fluência dos materiais compósitos de FB/epóxi e de FV/epóxi.

    Palavras-Chave: basalt; igneous rocks; glass; fiber; filaments; epoxides; organic oxygen compounds; hydrostatics; fluid flow; pressure release; heat exchanger method

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  • IPEN-DOC 28917

    BORSOI, SAD S. . Avaliação probabilística de segurança de projetos de sistemas elétricos de instalações nucleares / Probabilistic safety assessment of the design of electric power systems in nuclear installations . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 165 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-145120

    Abstract: Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação de segurança de projetos de sistemas elétricos de instalações nucleares. A metodologia adota a frequência de dano ao núcleo como principal medida de risco para avaliar as diferentes arquiteturas dos sistemas de energia elétrica de uma instalação nuclear, subsidiando a seleção do projeto e o licenciamento destas instalações. Entre as motivações do trabalho está a ausência de uma base normativa que seja específica para o projeto de instalações nucleares que diferem das usinas nucleares de potência convencionais. A adoção de normas de usinas nucleares de potência para aplicação em outros tipos de instalações nucleares, nomeadas não convencionais, não leva em consideração suas particularidades funcionais e operacionais, impondo critérios muitas vezes superestimados, que podem acarretar, inclusive, em um aumento do risco financeiro para execução dos projetos. Nestes casos, análises probabilísticas de segurança tornam-se ferramentas imprescindíveis para o projeto e o licenciamento destas instalações nucleares. Como estudo de caso, considerou-se uma instalação nuclear não convencional com aplicações navais em que foram realizadas, no ambiente do software CAFTA, modelagens e quantificações das falhas dos sistemas responsáveis por garantir a segurança nuclear dessa instalação em modo de desligamento, durante uma parada para troca de combustíveis. Destaca-se neste estudo uma análise comparativa das possíveis configurações dos sistemas elétricos e a influência destas para o risco global da instalação. Como resultado, em função das particularidades funcionais, recomenda-se a revisão da base normativa das instalações nucleares não convencionais com aplicações navais.

    Palavras-Chave: nuclear facilities; reactor sites; ship propulsion reactors; power systems; electric power industry; design; licensing; shutdown; outages; probabilistic estimation; risk assessment; safety analysis

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  • IPEN-DOC 28916

    SAVI, MATHEUS B.M.B. . Estudo de materiais e desenvolvimento de um simulador antropomórfico de cabeça e pescoço por meio de impressão 3D / Study of materials and development of an anthropomorphic head and neck phantom through 3D printing . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-04082022-143618

    Abstract: A impressão 3D se desenvolveu e se tornou popular muito rapidamente nos últimos 10 anos. Sua utilização na área da saúde é cada vez mais intensa e uma de suas aplicações é na criação de simuladores do corpo humano (phantoms). Simuladores que mimetizam a interação da radiação com o corpo humano são fabricados há muitos anos com várias tecnologias e demandados por professores, pesquisadores e profissionais de diversas áreas. Porém sua disponibilidade é restrita e seu valor de aquisição é elevado para as instituições que no Brasil que fazem uso destes equipamentos. Por outro lado, existe a possibilidade de produção de phantoms impressos em 3D. Desta forma, esta tese teve por objetivo produzir um phantom de cabeça e pescoço construído com impressão 3D, de tecnologia de Fabricação de Filamento Fundido, com as características físicas mais próximas possíveis de um ser humano. Para tal, inicialmente, foi realizado um estudo com 18 filamentos distintos de forma que foram avaliados parâmetros como densidade, equivalência de números de Hounsfield em tomografia computadorizada, impacto visual na imagem tomográfica em relação ao preenchimento e atenuação à radiação para realizar a escolha do material a ser utilizado na construção do phantom. Na sequência, um phantom CIRS 711 Atom Max foi utilizado como base para a segmentação de 58 modelos 3D distintos por meio do software 3D Slicer. Os filamentos radiopacos XCT-0, XCT-A e XCT-C foram utilizados para construir, respectivamente, tecidos moles, ossos e esmalte dentário. O phantom produzido é composto de 14 fatias que, quando montadas e imageadas em TC e radiografia, possuem similaridade anatômica com o corpo humano. Houve diferença discreta dos números de Hounsfield em relação ao planejado em razão do filamento XCT, o que deve ser melhor estudado posteriormente. O phantom produzido possui preço de fabricação 20 vezes menor que o seu similar importado, o que pode favorecer sua aquisição por instituições nacionais, principalmente com foco na pesquisa e no ensino de exames em radiologia.

    Palavras-Chave: head; neck; thyroid cells; tissue-equivalent materials; phantoms; pmma; methacrylic acid esters; computer-aided manufacturing; filaments; biomedical radiography; nuclear engineering; photon computed tomography; x radiation; photon emission; differential calculus; three-dimensional calculations

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  • IPEN-DOC 28915

    RODRIGUES, LAYS N. . Desenvolvimento de célula a combustível de óxido sólido pelo método de colagem de fita e co-sinterização / Development of a solid oxide fuel cell by the tape casting and co-sintering method . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-142530

    Abstract: A célula a combustível de óxido sólido (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC) é um dispositivo capaz de converter energia química em energia elétrica com elevada eficiência. Uma SOFC de última geração é constituída por dois eletrodos porosos (anodo e catodo) separados por uma camada fina de eletrólito denso. Técnicas cerâmicas tradicionais têm sido estudadas para a produção em série deste dispositivo, que possui exigências de controle e reprodutibilidade, usualmente, obtidas por técnicas físicas de deposição. A fabricação de SOFC envolve desafios de processamento cerâmico importantes para obter camadas com microestrutura controlada a um baixo custo. Neste contexto, uma forte tendência para a fabricação em escala de SOFC aponta para o uso da técnica da colagem de fita. Neste projeto foram estudados os materiais, processamento e configurações ideias para a produção de SOFC's. O foco desse projeto de mestrado é a produção de eletrólitos suporte pelo método de colagem de fita e de meias células suportadas no anodo pelo método de colagem de fitas sequencial seguida pela co-sinterização. Neste estudo, foram produzidas fitas a partir de materiais como zircônia estabilizada por ítria (YSZ) e de céria dopada com gadolínia (CGO) juntamente com a adição de óxido de níquel (NiO) às cerâmicas para a produção de meias células suportadas no anodo e de eletrólitos suporte. Para a produção das camadas de fitas foram preparadas barbotinas, utilizando-se o pó cerâmico de interesse, os agentes dispersante, ligante, plastificante, solvente e formador de poro para as camadas de anodo. Estes reagentes foram processados em moinho de bolas controlando-se o tempo e a velocidade de rotação. A barbotina foi moldada com auxílio de "doctor blade" dupla para o controle da espessura da fita verde. Análises de viscosidade foram realizadas para avaliação do comportamento reológico das barbotinas para a realização da colagem de fita. Análises termogravimétricas das fitas foram realizadas para encontrar as temperaturas de calcinação de 500ºC e 800ºC para eletrólitos suportes e meias células respectivamente. As análises termomecânicas, densidade hidrostática e microscopias eletrônicas de varredura auxiliaram na determinação das temperaturas de sinterização ideais para o controle da porosidade e microestrutura das fitas, estipulando-se 1500ºC para eletrólitos suporte e 1450ºC para as meias células. Após o tratamento térmico às fitas foram depositados os eletrodos para a realização dos testes em célula unitária. Análises eletroquímicas sob hidrogênio das células unitárias suportadas no anodo e eletrólito foram realizadas em estações de testes de desempenho de SOFC. Os resultados preliminares indicaram que as amostras de meias células suportadas no anodo produzidas pela técnica de colagem de fita sequencial e co-sinterização tem potencial de crescimento. Ao final as amostras testadas foram fraturadas e analisadas por microscopia eletrônica de varredura, para verificar a adesão, espessura e a porosidade das camadas.

    Palavras-Chave: sintering; casting; magnetic tapes; iterative methods; electromagnetic interactions; solid oxide fuel cells; fuel slurries

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  • IPEN-DOC 28914

    PIOLI, ANDERSON . Proposta para elaboração de um Sistema Nacional Georreferenciado para Registro de Emergências Químicas e Radiológicas - SISNAGREQ / Proposal for the development of a National Georeferenced System for the Registration of Chemical and Radiological Emergencies - SISNAGREQ . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 159 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-141318

    Abstract: O Brasil é o maior país da América Latina, sendo o quinto maior do mundo em área territorial e o sexto em população, com mais de 210 milhões de habitantes. Sua atual Constituição, o concebe como uma república federativa presidencialista, formada pela união de 26 estados, do Distrito Federal e de 5.570 municípios. Com todas essas dimensões, o país apresenta intensa movimentação de produtos químicos e radiológicos nos mais diversos tipos de modais. Toda essa movimentação pode provocar a ocorrência de acidentes, o que é preocupante devido aos perigos intrínsecos aos produtos e ao elevado adensamento populacional urbano das grandes capitais do país. Fatalidades ou severos danos à saúde da população bem como impactos ambientais podem ocorrer em função desses acidentes. O registro das informações de cada emergência torna-se ferramenta importante para a análise e aprendizado de forma a controlar novas emergências. Diversos órgãos em todo o país realizam o atendimento a essas emergências, no entanto, as informações coletadas em cada evento variam muito entre as instituições, não existe uma padronização dos dados coletados em campo, bem como a disponibilização desses dados ao público, não ocorre de forma satisfatória. Este estudo tem por finalidade avaliar como são realizados os registros dos atendimentos às emergências químicas e radiológicas, realizados por diversas instituições nacionais e internacionais, sua disponibilização ao público para consulta, bem como propor a elaboração de um Sistema Nacional Georreferenciado para Registro de Emergências Químicas e Radiológicas, que poderá ser implantado, utilizado e disponibilizado em todo o território nacional, de forma ágil e gratuita para toda a população. Para isso foi realizado um estudo detalhado em diversos formulários e sistemas de registros de emergências químicas e radiológicas utilizados no Brasil e no exterior. Realizou-se também uma pesquisa junto a especialistas de diversas áreas que de alguma forma participam de atendimentos a emergências, de modo a estabelecer uma taxonomia de coleta apropriada de dados e outros parâmetros relevantes para a futura estruturação do Banco de Dados em questão. Por fim, esta dissertação poderá contribuir para elevar a ampliação do olhar da comunidade acadêmica para a importância da criação de um sistema nacional padronizado para registro das emergências químicas e radiológicas que irá contribuir para a geração de conhecimento.

    Palavras-Chave: geologic structures; nuclear data collections; information systems; compiled data; data acquisition; radiology; chemistry; radiation accidents; radiation protection; safety engineering; international convention on nuclear safety

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  • IPEN-DOC 28913

    SCHOTT, SANDRO M.C. . Classificação de padrões de escoamento bifásico por meio de redes neurais convolucionais / Two-phase flow pattern classification based on convolutional neural networks . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Roberto Navarro de Mesquita. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-10062022-125100

    Abstract: Sistemas passivos, como circulação natural, têm sido cada vez mais utilizados para refrigeração de reatores nucleares. A capacidade de um fluido de transferir calor está fortemente relacionada com seu padrão de escoamento, especialmente quando em escoamento bifásico. Estes padrões vêm sendo utilizados em experimentos e modelos de predição de parâmetros que medem esta capacidade. Uma das técnicas não invasivas que vêm sendo utilizadas é a automatização da determinação do padrão de escoamento por meio de imagens. Este trabalho aplicou Redes Neurais Convolucionais para a classificação de imagens de diferentes padrões de escoamento bifásico relacionados à instabilidade chugging da circulação natural. Estas redes, que têm sido o estado-da-arte em classificação de imagens, não se baseiam em características pré-escolhidas, permitindo investigação de novas características para essa tarefa. São comparadas arquiteturas destas redes com diferentes graus de complexidade. Atualmente, a aplicação destas redes ao problema de escoamento bifásico é uma área pouco explorada. No subconjunto de teste, foi obtido um F1-Score médio ponderado de 0,99 e uma acurácia de 99,5%. Os resultados do trabalho mostram que as redes neurais convolucionais apresentam um bom desempenho preditivo e que detêm recursos ainda não explorados para fins de classificação de padrões em imagens de escoamento bifásico.

    Palavras-Chave: nuclear power plants; reactor materials; refrigerants; two-phase flow; natural convection; image processing; pattern recognition; artificial intelligence

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  • IPEN-DOC 28912

    BITELLI, ULYSSES d'U. . Comissionamento: carregamento e previsão de massa crítica do núcleo do reator IPEN/MB-01 com elementos combustíveis tipo placa – fase final: 13ª. etapa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Agosto, 2022. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-121-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: O presente relatório apresenta o valor experimental obtido de massa crítica de U-235 para as ultimas etapas do carregamento do núcleo tipo placa do Reator IPEN/MB-01, ou seja da 9ª etapa até a 13ª etapa (14ª. etapa não foi necessária), seguindo o procedimento experimental aprovado pela DRS-CNEN [1]. O carregamento em 2020 parou na 8ª etapa das 14 etapas previstas no procedimento em função do valor de 1/M de um dos detectores de nêutrons indicar o valor do inverso da multiplicação de nêutrons 1/M= 0,004, uma aproximação de 300 pcm da condição de criticalidade. O procedimento foi revisto [2] para que pelo menos 3 detectores de nêutrons indiquem esse valor antes da interrupção do carregamento do núcleo ou se os detectores experimentais indicarem a mesma massa crítica com desvio ≤ 1% entre as previsões e o valor calculado de massa crítica[3]. A seguir são apresentados os valores experimentais de massa crítica M-235 obtidos experimentalmente na 13ª etapa do carregamento do núcleo, o valor calculado [1,2,3] e a razão percentual entre o valor calculado (C) e o valor experimental (E), C/E, obtida nesta 13ª. etapa do carregamento do núcleo do reator IPEN/MB-01 com os elementos combustíveis tipo placa. M-235 (Calculo [1,3]) = (4623,00 ± 80) gramas M-235 (13ª. etapa) = (4626,33± 3,82) gramas Logo, C/E= (4623,00/ 4626,33).100 = 0,07 % O resultado é atendido pelo critério de aceitação previsto neste procedimento operacional [2] , ou seja a massa crítica é obtida com desvio ≤ 1% entre as previsões dos cinco detectores experimentais (Tabela 7) .

    Palavras-Chave: commissioning; critical mass; reactor cores; uranium 235; fuel elements

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  • IPEN-DOC 28911

    BITELLI, ULYSSES d'U. ; RUBIN, GERSON A. . Revisão do Questionário Técnico do Reator IPEN/MB-01 (BRH / Dezembro 2021). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Agosto, 2022. (IPEN-CEN-ORG-CENR-100-00-INFT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Reator IPEN/MB-01

    Abstract: Esta Informação Técnica tem por finalidade registrar a revisão 8 (Agosto/2022) do Questionário Técnico do Reator IPEN/MB-01, visando o atendimento às exigências do Parecer Técnico nº PT-COSAP/CC-011/2022, rev. 0, de 05/08/2022, constante do Processo SEI nº 01341.004248/2019-60. O Questionário Técnico revisado é apresentado em anexo.

    Palavras-Chave: reactors; fuel elements; criticality; nuclear materials management

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  • IPEN-DOC 28910

    OLIVEIRA, PATRICIA da S.P. de . Participação no Workshop on Signatures of Man-Made Isotope Production (WOSMIP VIII). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Agosto, 2022. (IPEN-CEN-FRH-CEN-055-00-INFT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Reator Multipropósito Brasileiro (RMB)

    Abstract: Esta informação técnica visa compor um registro da participação da servidora Patricia da Silva Pagetti de Oliveira, do Centro de Engenharia Nuclear (CEENG) do IPEN, no WOSMIP VIII, “Workshop on Signatures of Man-Made Isotope Production” (Workshop sobre Assinaturas da Produção de Isótopos Feitos pelo Homem), realizado no período de 20 a 23 de junho de 2022, em Estocolmo, Suécia. A servidora foi indicada para representar a equipe do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que é um projeto conduzido no âmbito da DPD/CNEN, em evento que reúne a comunidade mundial de produtores de radioisótopos e a comunidade de especialistas em detecção de emissões provenientes de testes nucleares não civis. O projeto RMB inclui uma planta de processamento de radioisótopos para produção de Molibdênio-99. Esta instalação poderá emitir efluentes gasosos radioativos pelo seu sistema de exaustão, em especial, isótopos de Xe, que são detectáveis pelo Sistema Internacional de Monitoramento (International Monitoring System, IMS), gerenciado pela Comissão Preparatória para a Organização do Tratado de Proibição Completa de Testes Nucleares (Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO). Deste modo, é importante que o RMB esteja inserido na comunidade de produtores de radioisótopos e participe das discussões sobre o IMS do CTBTO. Além disso, sua participação permitiu conhecer tecnologias avançadas nas áreas de medição e monitoração de gases nobres, modelos de transporte atmosférico, sistemas de redução de emissões radioativas, entre outras, tendo em vista aplicar os conhecimentos no projeto do RMB. Essas tecnologias contribuem para que uma instalação de processamento de radioisótopos tenha seu impacto controlado em relação à monitoração ambiental mundial de radiação de fundo.

    Palavras-Chave: reactors; isotope production; molybdenum 99; program management; rmb reactor; training

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  • IPEN-DOC 28909

    FERREIRA, MARIA C. de M.S.C.; LEAL, LEONARDO B.; NOGUEIRA, MARCELO S.; CASTRO, PEDRO A.A. ; PERALTA, FELIPE; ZEZELL, DENISE M. ; CARVALHO, LUIS F. das C. e S. de. Biochemical characterization of saliva of smoking and non-smoking patients by using Fourier-transform infrared spectroscopy. In: HUANG, ZHIWEI (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE BIOS, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 119570E-1 - 119570E-12. (Proceedings SPIE 11957, Biomedical Vibrational Spectroscopy 2022: Advances in Research and Industry). DOI: 10.1117/12.2610565

    Abstract: More than 90% of oral malignant neoplasms consist of squamous cell carcinoma originated from extrinsic and/or intrinsic multifactorial etiology on the epithelium of the oral mucosa. This multifactorial etiology makes early-stage cancer detection challenging due to the lack of associated oral-tissue clinical features and absence of changes on conventional cellular-imaging, serological and histopathological exams. By using a molecular-sensitive optical technique such as Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, disease-specific biochemical changes can be detected non-destructively, non-invasively and with small sample volumes. In this study, we have used FT-IR spectroscopy to analyze saliva samples of control, smoker, and occasional smoker groups and determine their intrinsic molecular changes as well as the performance of sample differentiation by using a neural network classifier. Saliva samples were collected by spitting, homogenized and stored at -20ºC until analysis. Spectral data was collected in the fingerprint region (900cm-1 to 1800cm- 1) by using a Thermo Scientific Nicolet 6700 ATR FT-IR Spectrometer, in which 1-μl samples were placed on the crystal without additives and left to dry completely by an average time of 5 minutes. Data pre-processing and analysis was performed on the OriginPro8.5 and Orange software. Saliva-sample classification was performed with leave-one-out validation. Correctly classified instances were 72.7% for the control group, 65.5% for occasional smokers and 75% for smokers. Sample differences were observed in the peaks at 1076cm-1 (skeletal cis conformation of DNA and symmetric stretching of phosphate [PO2], 1403cm-1 symmetric CH3 modes of protein methyl groups and δsCH3 of collagen, 1451cm- 1 asymmetrical CH3 bending modes of the protein methyl groups, 1547cm-1 of protein band, amide II, peptide and proteins amide II, and 1646cm-1 amide I, C5 methylated cytosine, C==O bond, C==C stretching uracil and NH2 guanine.

    Palavras-Chave: neoplasms; oral cavity; tobacco smokes; fourier transformation; infrared spectra; spectroscopy; biopsy; diagnostic techniques; tobacco

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Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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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.

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.