Navegação Periódicos - Artigos por Autores IPEN "GARCIA, RAFAEL H.L."

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  • IPEN-DOC 24335

    DURAZZO, MICHELANGELO ; SALIBA-SILVA, ADONIS M. ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; CARVALHO, ELITA F.U. de ; RIELLA, HUMBERTO G.. Analysis of slag formation during UF4 magnesiothermic reduction. Nuclear Technology, v. 200, n. 2, p. 170-176, 2017. DOI: 10.1080/00295450.2017.1353870

    Abstract: Metallic uranium is a fundamental raw material for producing nuclear fuel elements for research reactors and irradiation targets for producing 99Mo, as U3Si2, UMo alloy, UAlx, and uranium thin foils. Magnesiothermic reduction of UF4 is a possible route in the nuclear fuel cycle for producing uranium as a metal ingot. The main concern about the reducing scale to produce low-enriched (metallic) uranium (LEU) (around 1 kg) is the relatively low yield compared to calciothermic reduction. Nevertheless, the magnesiothermic reduction has the advantages of having lower cost and being a safer method for dealing with uranium processing. The magnesiothermic process, as a batch, is closed inside a sealed crucible. In the present study, in order to have a qualitative idea of the kinetics during the ignition moment, the slag projected over the lateral inner face of the crucible was used to sketch the general magnesiothermic evolution. The methods used were metallographic observation and X-ray diffraction followed by Rietveld refinement. The results of these analyses led to the conception of a general reaction development during the short time between the ignition of the reducing reaction and final settlement of the products. Relevant information from this study led to the conclusion that uranium is not primarily present in the lateral slag projection over the crucible during the reaction, and the temperature level may reach 1500°C or more, after the ignition.

    Palavras-Chave: fissionable materials; fuel cycle; fuel cycle centers; magnesium; reduction; nuclear fuels; nuclear materials management; management; uranium; metallography; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 26718

    JACOVONE, RAYNARA M.S. ; SOARES, JAQUELINE J.S. ; SOUSA, THAINA S. ; SILVA, FLAVIA R.O. ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; NGUYEN, HANG N.; RODRIGUES, DEBORA F.; SAKATA, SOLANGE K. . Antibacterial activity of silver/reduced graphene oxide nanocomposite synthesized by sustainable process. Energy, Ecology and Environment, v. 4, n. 6, p. 318-324, 2019. DOI: 10.1007/s40974-019-00136-3

    Abstract: Traditional methods to incorporate metals into graphene oxide (GO) usually require toxic reagents or high temperatures. This study proposes an innovative and sustainable method to incorporate silver (Ag) into graphene oxide using electron beam and evaluate its antibacterial activities. The method is based on green synthesis, without toxic reagents or hazardous wastes, and can be carried out at room temperature, in short reaction times. To synthesize the Ag/rGO nanocomposite, a water/isopropanol solution with dispersed graphene oxide and silver nitrate was submitted to a dose range from 150 to 400 kGy. The product was characterized by thermogravimetry analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The antibacterial activity of Ag/rGO was observed against Gram-negative Escherichia coli by plate count method and atomic force microscopy. The results showed that concentrations as low as 100 lg/mL of produced Ag/rGO were enough to inactivate the cells.

    Palavras-Chave: graphene; nanocomposites; antimicrobial agents; atomic force microscopy; silver; nanoparticles; electron beams; oxides; sustainability; thermal gravimetric analysis; bacteria; antibiotics; escherichia coli

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  • IPEN-DOC 29899

    TORRECILHA, JEFFERSON K. ; MENDES, ANA P.T. ; THEOPHILO, CAROLINA Y.S. ; LINHARES, HORACIO M. da S.M.D. ; PAULA, JOSE H. de ; SCAPIN, MARCOS A. ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; MARAVER, FRANCISCO; SILVA, PAULO S.C. da . Characterization of peloids from different regions of Brazil. Journal of Trace Elements and Minerals, v. 6, p. 1-13, 2023. DOI: 10.1016/j.jtemin.2023.100098

    Abstract: Introduction: Since the early days of humankind, peloids have been used for therapeutic purposes. However, the safety and efficacy of these materials for therapeutic treatments has never been regulated in most of the countries where it is commonly used. Materials and methods: In this study, samples os peloids from different regions of Brazil (´Aguas de S˜ao Pedro, Paraty and Arax´a) were characterized: mineral composition (X-ray diffractometry), physicochemical characteristics (pH, redox potential, moisture, % loss on ignition at 550 ◦C and 1000 ◦C, cooling kinetics, swelling power, specific surface area), concentration of trace elements (X-ray fluorescence, Neutron activation analysis, Graphite furnace atomic absorption spectrometry) and radiological activity (Gamma spectrometry). Results: The results showed great variability in mineral composition, physicochemical characteristics, elemental concentration, concentration of activity and little variation in cooling kinetics. However, this variation is also found when comparing the results with some those presented by other authors. Conclusion: This study concludes that the three peloids studied are good candidates to be used for topical application. Metals and potentially toxic elements present are in concentrations levels that are unlikely to cause risk to health.

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  • IPEN-DOC 27227

    CASTRO, DIONE P. de ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; SILVA, LEONARDO G. de A. e . Characterization using X-ray diffraction and study of the crystallinity of the thermoplastic starch/poly(butylene adipate-co-terephthalate) blends irradiated by gamma rays / Caracterização por DRX e estudo de cristalinidade de blendas de amido termoplástico/poli (butileno adipato-co-tereftalato) irradiadas por raios gama. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 3, p. 9635-9643, 2020. DOI: 10.34117/bjdv6n3-005

    Abstract: The aim of this study was to analyze the changes in the structure and crystallinity of non-irradiated and irradiated thermoplastic starch blends (TPS)/poly (butylene adipate-co-terephthalate) - PBAT and also to evaluate the behavior of castor oil replacing glycerol. In this work, the characterization was performed by using X-ray diffraction (XRD), in which the crystallinity index (IC) of non-irradiated and irradiated blends of TPS/PBAT was calculated, through the software Bruker DIFFRAC.EVA® v4.22. For the plastification of the TPS, glycerol, castor oil and TWEEN® 80 were used to verify their compatibility and establish a comparison among the blends. The samples were prepared by extrusion and irradiated at 25 kGy with gamma rays with a 60Co source. However, the crystallinity indexes of the blends were altered according to the plasticizer used and the use of TWEEN® 80. Thus, it was concluded that replacing glycerol with castor oil is feasible in TPS/PBAT blends.

    Palavras-Chave: crystalline lens; x-ray diffraction; mixing; starch; polysaccharides; castor oil; cobalt 60; comparative evaluations; gamma radiation; glycerol; irradiation; mixing; plasticizers; starch; thermoplastics

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  • IPEN-DOC 24329

    TEIXEIRA, BRUNA S. ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; TAKINAMI, PATRICIA Y.I. ; DEL MASTRO, NELIDA L. . Comparison of gamma radiation effects on natural corn and potato starches and modified cassava starch. Radiation Physics and Chemistry, v. 142, p. 44-49, 2018. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2017.09.001

    Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of irradiation treatment on physicochemical properties of three natural polymers, i.e. native potato and corn starches and a typical Brazilian product, cassava starch modified through fermentation-sour cassava- and also to prepare composite hydrocolloid films based on them. Starches were irradiated in a Co-60 irradiation chamber in doses up to 15 kGy, dose rate about 1 kGy/h. Differences were found in granule size distribution upon irradiation, mainly for corn and cassava starch but radiation did not cause significant changes in granule morphology. The viscosity of the potato, corn and cassava starches hydrogels decreased as a function of absorbed dose. Comparing non-irradiated and irradiated starches, changes in the Fourier transform infrared (FTIR) spectra in the 2000-1500 cm(-1) region for potato and corn starches were observed but not for the cassava starch. Maximum rupture force of the starch-based films was affected differently for each starch type; color analysis showed that doses of 15 kGy promoted a slight rise in the parameter b* (yellow color) while the parameter L* (lightness) was not significantly affected; X-ray diffraction patterns remained almost unchanged by irradiation.

    Palavras-Chave: starch; cassava; potatoes; gamma radiation; viscosity; fourier transform spectrometers; x-ray diffraction; infrared spectrometers; radiation effects; absorbed radiation doses; cobalt 60; dose rates; films; irradiation; visible radiation; x radiation

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  • IPEN-DOC 29215

    ASHRAF, NERMEEN; RODRIGUES, EDUARDO S.; ALMEIDA, EDUARDO de; MONTANHA, GABRIEL S.; ABREU-JUNIOR, CASSIO H.; VITOVA, MILADA; GARCIA, RAFAEL H.L. ; KUPPER, HENDRIK; CARVALHO, HUDSON W.P. de. Identification of potential plant species hyperaccumulating light rare earth elements (LREE) in a mining area in Minas Gerais, Brazil. Environmental Science and Pollution Research, v. 29, n. 60, p. 90779-90790, 2022. DOI: 10.1007/s11356-022-22009-9

    Abstract: Phytoextraction of rare earth elements (REE) from contaminated soils has gained importance during the last few decades. The Poços de Caldas municipality in Brazil is known for its mineral richness, including large reserves of REE. In this study, we report light REE (La, Ce, Sm, Pr, and Nd) in soils and plants collected in an area. Composite soil samples and plant individuals were collected, and total concentrations of LREE in soils were determined by wavelength dispersive X-ray fluorescence (WDXRF). The plant available LREE concentrations in soils were estimated upon the acetic acid method (F1 fractions) of the stepwise sequential extraction procedure, together with plant content that was analysed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The total sum concentrations of tested LREE in soils varied from 5.6 up to 37.9 g kg−1, the bioavailable fraction was ca. 1%, and a linear relationship was found between them. The only exception was Sm, whose availability was lesser and did not show a linear relationship. The concentration of LREE in non-accumulator plants varied from 1.3–950 mg kg−1 for Ce, La 1.1–99 mg kg−1, Sm 0.04–9.31 mg kg−1, Pr 0.1–24.1 mg kg−1, and Nd 0.55–81 mg kg−1. The concentration of LREE among shoots did not show a linear relation either with the available fraction or total content. The screening also revealed Christella dentata (Forssk.) Brownsey & Jermy, Thelypteridaceae family, as a promising hyperaccumulator species. The concentrations of LREE among shoots of six individuals of this species were in the ranges from 115 to 1872 mg kg−1 for Ce, La 190–703 mg kg−1, Sm 9–48 mg kg−1, Pr 32–144 mg kg−1, and Nd 105–478 mg kg−1.

    Palavras-Chave: rare earths; soils; acetic acid; plants; contamination

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  • IPEN-DOC 28868

    GARCIA, RAFAEL H.L. . Por que a palavra "nuclear" causa tanto medo?. Revista Brasileira de Engenharia Química, v. 38, n. 1, p. 14-16, 2022.

    Palavras-Chave: nuclear energy; nuclear power plants; energy sources; biomass; economic impact; public opinion; renewable energy sources

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  • IPEN-DOC 24357

    SILVA NETO, JOAO B. ; CARVALHO, ELITA F.U. de ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; SALIBA-SILVA, ADONIS M. ; RIELLA, HUMBERTO G. ; DURAZZO, MICHELANGELO . Production of uranium tetrafluoride from the effluent generated in the reconversion via ammonium uranyl carbonate. Nuclear Engineering and Technology, v. 49, n. 8, p. 1711-1716, 2017. DOI: 10.1016/j.net.2017.07.019

    Abstract: Uranium tetrafluoride (UF4) is the most used nuclear material for producing metallic uranium by reduction with Ca or Mg. Metallic uranium is a raw material for the manufacture of uranium silicide, U3Si2, which is the most suitable uranium compound for use as nuclear fuel for research reactors. By contrast, ammonium uranyl carbonate is a traditional uranium compound used for manufacturing uranium dioxide UO2 fuel for nuclear power reactors or U3O8-Al dispersion fuel for nuclear research reactors. This work describes a procedure for recovering uranium and ammonium fluoride (NH4F) from a liquid residue generated during the production routine of ammonium uranyl carbonate, ending with UF4 as a final product. The residue, consisting of a solution containing high concentrations of ammonium (NH4 þ), fluoride (F ), and carbonate (CO3 2 ), has significant concentrations of uranium as UO2 2þ. From this residue, the proposed procedure consists of precipitating ammonium peroxide fluorouranate (APOFU) and NH4F, while recovering the major part of uranium. Further, the remaining solution is concentrated by heating, and ammonium bifluoride (NH4HF2) is precipitated. As a final step, NH4HF2 is added to UO2, inducing fluoridation and decomposition, resulting in UF4 with adequate properties for metallic uranium manufacture.

    Palavras-Chave: ammonia; heating; nuclear fuels; power reactors; production; uranium; uranium dioxide; uranyl carbonates

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  • IPEN-DOC 21305

    SILVA, PAULO S.C. da ; MADUAR, MARCELO F. ; SCAPIN, MARCOS A. ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; MARTINS, JOAO P.M. . Radiological assessment of pharmaceutical clays. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 307, p. 2035–2046, 2016.

    Palavras-Chave: clays; consumer products; radioisotopes; doses; radiochemical analysis; chemical analysis

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  • IPEN-DOC 27706

    ASSIS, GABRIEL P.; GARCIA, RAFAEL H.L. ; DERENZO, SILAS; BERNARDO, ANDRE. Solid-liquid equilibrium of paracetamol in water-ethanol and water-propylene glycol mixtures. Journal of Molecular Liquids, v. 323, p. 1-13, 2021. DOI: 10.1016/j.molliq.2020.114617

    Abstract: Solubility is one of most important property to produce active pharmaceutical ingredients (APIs), beyond of being related to its bioavailability. In this context, itwas determined paracetamol solid-liquid equilibriumin temperatures from20 to 50 °C for two solvent systems:water - ethanol andwater - propylene glycol (PG), by refractometry method. The experimental results were compared with five thermodynamic models (Apelblat,Wilson, UNIQUAC, NRTL and λh) and data from the literature, showing good correlations for Apelblat and the best predictive fit for the NRTL model in both solvent mixtures. Maximum solubility values were observed in a 75% ethanol composition, this result being unusual and not the same with PG. the results of this work were compared with the literature and some references point to similar behavior. Optical microscopy and X-ray diffractionmeasurements of the solids in equilibrium with the liquid indicate that maximum solubility is not associated with a change in the crystalline structure of the solid

    Palavras-Chave: chemical preparation; drugs; solubility; ethanol; propylene; glycols; x-ray diffraction; thermodynamics

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  • IPEN-DOC 22445

    KODAMA, YASKO ; RODRIGUES JUNIOR, ORLANDO ; GARCIA, RAFAEL H.L. ; SANTOS, PAULO de S. ; VASQUEZ, PABLO A.S. . Study of free radicals in gamma irradiated cellulose of cultural heritage materials using Electron Paramagnetic Resonance. Radiation Physics and Chemistry, v. 124, p. 169-173, 2016.

    Palavras-Chave: gamma radiation; cellulose; electron spin resonance; radicals; preservation; cobalt 60; paper; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; ionizing radiations

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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.

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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.

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