Abstract: No presente trabalho foi desenvolvida uma nova técnica radiográfica que utiliza feixes de elétrons de baixa energia como radiação penetrante para inspecionar amostras finas com espessuras da ordem de micra. Esta técnica é denominada, radiografia com elétrons induzida por nêutrons e os feixes são obtidos mediante a irradiação de uma tela de gadolínio com nêutrons térmicos. Foram determinadas as condições ótimas para a obtenção de radiografias no filme convencional para raios - X, Kodak Industrex AA, utilizando um sistema digital para análise do grau de enegrecimento dos filmes. Todas as irradiações foram realizadas em um equipamento radiográfico instalado no canal de irradiação 08 do reator nuclear de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. O tempo de irradiação necessário para se obter a radiografia com o melhor contraste foi de 100 segundos e nesta condição foi possível discernir 1 ?m em 24 ?m de alumínio com uma resolução máxima de 32 ?m. As imagens radiográficas obtidas no IPENCNEN/ SP por esta técnica apresentam visualmente uma qualidade superior quando comparadas as obtidas pelas outras técnicas radiográficas usuais que utilizam elétrons como radiação penetrante e filmes para o registro da imagem. Além disto, o sistema digital propiciou uma maior praticidade referente à aquisição e a análise dos dados e uma melhor visualização das imagens radiográficas.

Palavras-Chave: electron beams; images; neutrons; iear-1 reactor; irradiation procedures; neutron radiography; electrons; gadolinium; spatial resolution; thickness; thin films; x radiation

ANDRADE, MARCOS L.G. Radiografia com elétrons induzida por nêutrons: Neutron induced eletron radiography. Orientador: Reynaldo Pugliesi. 2008. 79 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2008.tde-11062008-093842. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11610. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Constata-se, atualmente, um uso crescente da energia nuclear no Brasil, para geração de eletricidade e outras aplicações (na medicina, na indústria, em agricultura, em técnicas ambientais, em radio-esterilização). Na realização das atividades de pesquisa do ciclo do combustível nuclear, em outras atividades de pesquisa, nas atividades industriais de produção de combustível e de energia e em todas as aplicações da energia nuclear, são gerados rejeitos radioativos, de atividades alta, média ou baixa. Atualmente, existem técnicas adequadas e seguras para o tratamento e armazenagem desses rejeitos, comentadas neste trabalho e que, sendo aplicadas, facilitam a aceitação da energia nuclear pela Sociedade. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, a Organização Internacional de Normalização preparou e emitiu a Norma ISO 14.001 - Sistemas de Gestão Ambiental, aplicável a todos os tipos e portes de organizações, visando a melhoria de seu desempenho ambiental. Seus requisitos foram detalhadamente comentados neste trabalho, sendo particularizados para a sua aplicação no Laboratório de Rejeitos Radioativos do IPEN, como um estudo de caso.

Palavras-Chave: radioactive waste storage; environmental measurements laboratory; brazilian cnen; environmental impacts; radioactive waste management; recommendations

MOURA, LUIZ A.A. de. Proposta de implantação de um sistema de gestão ambiental no Laboratório de Rejeitos Radioativos do IPEN-SP. Orientador: Goro Hiromoto. 2008. 149 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-18052012-092021. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11508. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho é parte do projeto cujo objetivo é a descontaminação de embalagens comerciais de polietileno de alta densidade, PEAD, usadas na agricultura. Foi estudado o herbicida ametrina (nome comercial Gesapax 500), por sua ampla aplicação no Brasil principalmente em plantações de cana e milho. A ametrina é comercializada desde 1975 e, dependendo da formulação e do tipo de aplicação, pode permanecer em água e solos por meses e anos. Para avaliar a eficiência do processo de radiação na remoção de contaminação por pesticidas, embalagens PEAD foram irradiadas usando um Acelerador de Elétrons da Radiation Dynamics com energia de 1,5 MeV e 37 kW, no sistema batelada. A ametrina foi analisada por cromatografia gasosa (GC Shimadzu 17 A), após a extração com solução de hexano/diclorometano (1:1 v/v). A curva de calibração foi obtida com um coeficiente de regressão de 0,986 e o desvio padrão relativo foi menor que 10%. A eficiência do processamento por irradiação foi avaliado pela degradação da ametrina e pelo grau de destruição (Gd). O processamento por feixe de elétrons mostrou alta eficiência em degradar moléculas de ametrina em embalagens PEAD quando as amostras foram irradiadas na presença de pequenas quantidades de água.

Palavras-Chave: packaging; decontamination; pesticides; radiolysis; ionizing radiations; electron beams; accelerators; gas chromatography

ANDRADE, DEBORA C. de. Processo de oxidacao avancada por radiacao ionizante na degradacao do herbicida ametrina em embalagens de pead descartadas. Orientador: Celina Lopes Duarte. 2008. 63 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-25082009-103607. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11753. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O desenvolvimento de moléculas radiomarcadas com alta especificidade para um órgão ou tumor tem contribuído para a obtenção de um diagnóstico de precisão em medicina nuclear.Um caso particular são os peptídeos radiomarcados para a localização de tumores neuroendócrinos como os derivados sintéticos da somatostatina.Atualmente, o DTPA-octreotideo-111In é o radiofármaco mais utilizado com o propósito de visualizar tumores que expressem receptores para somatostatina. Contudo, o uso do indio-111 como radionuclídeo oferece limitações em relação a sua disponibilidade (produto de ciclotron), suas características físicas como meia-vida (67 horas) e emissor de fótons de média energia (171 keV e 245 keV) que não favorecem a obtenção de imagens tipo SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography). As propriedades físicas favoráveis do tecnécio-99m (99mTc) fazem dele o radioisótopo mais adequado para substituir o indio-111 (111In) na marcação desses peptídeos. Este trabalho avaliou a preparação e marcação do reagente liofilizado HYNIC-Tyr3-octreotato (HYNIC-octreotato) com 99mTc, baseado em metodologia descrita na literatura, utilizando tricina e EDDA (ácido etilenodiaminadiacetico) como coligantes. Foram estudados os parâmetros de marcação (tempo de incubação, temperatura, volume e atividade do pertecnetato de sódio) e estabilidade do liofilizado. Adicionalmente, estudou-se a influência de pré-congelamento com nitrogênio (N2) líquido na estabilidade do liofilizado, bem como a influência de manitol na pureza radioquímica e biodistribuição do complexo. Os estudos de estabilidade revelaram que o método de liofilização utilizado, empregando o pré-congelamento com nitrogênio líquido possibilitou a obtenção de um reagente liofilizado com estabilidade de 4 meses quando armazenado sob refrigeração. A estabilidade do reagente liofilizado obtido sem pré-congelamento com nitrogênio líquido foi semelhante à obtida com o pré-congelamento.Os estudos de marcações determinaram as melhores condições de marcação, para as quais se obteve pureza radioquímica maior que 90%.A presença de manitol na formulação não influenciou na formação do complexo HYNIC-Octreotato-99mTc, conforme avaliação realizada por CLAE e estudos cintilográficos de distribuição do composto em coelhos.Estudos de biodistribuição invasivos realizados em camundongos Nude com tumor (células AR42J de tumor pancreático) e camundongos Swiss normais, bem como estudos cintilográficos realizados em coelhos e camundongos Nude revelaram cinética de distribuição rápida, acúmulo renal e captação tumoral significativa do peptídeo radiomarcado. Os resultados dos estudos de marcação com 99mTc, produção de reagente liofilizado e biodistribuição sugerem que o radiofármaco HYNIC-octreotato-99mTc apresenta potencial para aplicação em diagnóstico de tumores neuroendócrinos em medicina nuclear.

Palavras-Chave: labelling; tracer techniques; radiopharmaceuticals; technetium 99; nervous system diseases; endocrine diseases; endocrine diseases; neoplasms

MELO, IVANI B. Preparo do reagente liofilizado HYNIC-[Tyrsup(3)]-octreotato e estudo de marcacao com tecnecio-99m. Orientador: Constancia Pagano Goncalves da Silva. 2008. 106 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-11112008-102835. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11726. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A fabricação e a caracterização de eletrólitos compósitos Nafion - TiO2, e seu uso em células PEM (Proton Exchange Membrane) operando em temperaturas elevadas (~ 130 ºC) foram estudados. A operação em altas temperaturas da célula PEM traz benefícios, como o aumento da cinética das reações eletródicas, o aumento da cinética de transporte difusional nos eletrodos e o aumento da tolerância da célula ao contaminante monóxido de carbono. O Nafion ®, eletrólito polimérico comumente empregado em células PEM, possui condutividade elétrica dependente da quantidade de água contida em sua estrutura. Desta forma, o aumento da temperatura de operação da célula acima de 100 ºC causa a desidratação do polímero diminuindo acentuadamente sua condutividade elétrica. Para aumentar o desempenho dos eletrólitos operando em altas temperaturas, eletrólitos compósitos (Nafion-TiO2) foram preparados pelo método de conformação por evaporação em molde. A adição de partículas higroscópicas de titânia (TiO2) na matriz polimérica visa melhorar as condições de umidificação do eletrólito em temperaturas elevadas. Três tipos de partículas de titânia com diferentes áreas de superfície específica e formas distintas foram investigados. Compósitos à base de Nafion com adição de 2,5 a 15% em massa de partículas de titânia com forma aproximadamente esférica e com área de superfície específica de até ~115 m2g-1 apresentaram maiores valores da temperatura de transição vítrea do que o polímero. Este aumento melhora a estabilidade do eletrólito durante a operação de células a combustível PEM em 130 ºC. Os compósitos formados a partir da adição de nanotubos derivados de titânia apresentaram pronunciado ganho de desempenho e maior estabilidade térmica em operação de células acima de 100 ºC. Neste caso, a elevada área superficial e a forma dos nanotubos de titânia contribuíram significativamente para o aumento da absorção e da retenção de água do compósito. Por outro lado, as curvas de polarização mostraram um aumento na polarização por queda ôhmica com o aumento da concentração das partículas cerâmicas adicionadas. A morfologia do polímero não foi alterada com a adição de partículas inorgânicas, portanto, o desempenho dos compósitos reflete uma competição entre a adição de uma fase isolante, que diminui a condutividade elétrica, e o aumento da estabilidade térmica ou da retenção de água do compósito. Os eletrólitos compósitos testados provaram serem promissores na aplicação em células PEM em temperaturas acima de 100 ºC.

Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; titanium oxides; electrolytes; composite materials

MATOS, BRUNO R. de. Preparação e caracterização de eletrólitos compósitos NAFION-TiOsub(2) para aplicação em células a combustível de membrana de troca protônica. Orientador: Fabio Coral Fonseca. 2008. 89 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-10062008-143233. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11615. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho é descrito um método prático e eficiente para dissociar, em subunidades &alpha; e &beta;, quantidades pequenas (da ordem de microgramas) dos hormônios foliculotrofina (hFSH), luteotrofina (hLH) e tireotrofina (hTSH) humana, nativos e recombinantes. A dissociação destes hormônios foi conseguida incubando-os, durante 16 horas, a 37ºC, com diferentes concentrações de ácido acético: 3M, 5M e 0,4M respectivamente para o hFSH, hLH e hTSH. Nestas condições, uma eficiência de dissociação acima de 98% foi obtida. Esta eficiência foi calculada com base nas determinações de massa dos heterodímeros e das subunidades, realizadas por MALDI-TOF-MS. Uma separação rápida e quantitativa das subunidades, com rendimentos da ordem de 80-90%, foi conseguida por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa (RP-HPLC) em uma coluna C4. As subunidades foram caracterizadas quanto à pureza, hidrofobicidade, massa molecular e distribuição de carga por HPLC de exclusão molecular e fase reversa, SDS-PAGE e focalização isoelétrica. Quando analisadas quanto à hidrofobicidade, as subunidades mostraram-se aproximadamente iguais, enquanto as subunidades &beta; dos três heterodímeros apresentaram a seguinte escala de hidrofobicidade: &beta;-hFSH < &beta;-hTSH < &beta;-hLH. Com relação à massa molecular relativa (Mr), as subunidades &alpha; e &beta; do hFSH apresentaram as maiores Mr enquanto as subunidades do hLH as menores. A distribuição dos isômeros de carga das subunidades dos três hormônios ocorreu em uma região ácida, para o hFSH, em uma região básica, para o hLH e em uma região intermediária, para o hTSH. As subunidades &alpha; dos três hormônios, quando analisadas via SDS-PAGE, apresentaram praticamente a mesma mobilidade eletroforética, enquanto as subunidades &beta; apresentaram diferentes taxas de migração (mR), sendo mR &beta;-hFSH < mR &beta;-hTSH < mR &beta;-hLH. Diferenças relativas à massa molecular, hidrofobicidade, migração eletroforética e distribuição de carga foram encontradas entre as preparações recombinantes e hipofisárias dos três hormônios. O método descrito é suave, prático e flexível e pode ser adaptado à dissociação de outras glicoproteínas heterodiméricas recombinantes ou nativas. Permite não só estudos e caracterização direta de cada subunidade, como também detectar a presença de subunidades livres em preparações farmacêuticas, que são contaminantes indesejáveis, sendo, portanto, uma ferramenta extremamente útil para o controle de qualidade de produtos farmacêuticos.

Palavras-Chave: hormones; glycoproteins; fsh; lth; trh; pituitary hormones; glycoproteins; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography

MAGEIKA, CRISTIANE M. de C. Preparacao e caracterizaco das subunidades alfa e beta dos hormonios glicoproteicos humanos recombinantes: foliculotrofina, luteotrofina, tireotrofina e sua comparacao com os produtos hipofisarios. Orientador: Maria Teresa de Carvalho Pinto Ribela. 2008. 74 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-10102011-143435. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11752. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Receptores para somatostatina são amplamente expressos por vários tumores, especialmente os de origem neuroendócrina. Imagens in vivo destes tumores usando análogos da somatostatina radiomarcados tornaram-se uma ferramenta clínica útil em oncologia. O radiofármaco de uso consagrado para este método diagnóstico é o octreotídeo-[D-Phe1-DTPA-111In]. Entretanto, o uso do índio-111 (111In) sofre limitações devido à produção no ciclotron ser limitada, a meia-vida física longa e alta energia gama, resultando em alta dose de radiação ao paciente e características de imagem subótimas. O tecnécio-99m (99mTc), produzido por um gerador de radioisótopo e viabilidade diária, com meia-vida de seis horas e emissão de raios gama de 140 keV, possui características ideais para procedimentos de imagens em medicina nuclear. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um radiofármaco de tecnécio-99m baseado em peptídeo derivado da somatostatina, o octreotídeo, destinado ao diagnóstico de tumores neuroendócrinos em medicina nuclear. A marcação pelo método indireto envolveu a adição de 20 g do peptídeo OCT-HYNIC (octreotídeo-[Tyr3]-HYNIC), 10 mg do coligante EDDA, 20 mg do coligante tricina, aproximadamente 1110 MBq (30 mCi) de pertecnetato de sódio e 15 g do agente redutor SnCl2.2H2O em pH final 6,5, incubando-se em banho de água em ebulição por 10 minutos. O controle de qualidade radioquímico para determinar a pureza radioquímica da marcação foi realizado 30 minutos e 5 horas após marcação pelo método de cromatografia em camada delgada ascendente, utilizando como fases móveis metanol:acetato de amônio (1:1), metiletilcetona e tampão citrato de sódio 0,1 N pH 5,0, e como fases estacionárias as fitas de sílica gel (TLC-SG e ITLC-SG). Esta marcação tida como padrão, resultou numa pureza radioquímica de marcação de 89,91 4,82 % aos 30 minutos e 91,37 6,14 % em 5 horas. Estudando-se os parâmetros de marcação: massa dos coligantes, agente redutor e peptídeo, tempo e temperatura de reação, pH final de marcação e atividade, o melhor resultado obtido foi de 92,14 0,30 % aos 30 minutos e 90,60 0,35 % em 5 horas para uma massa de 80 g de octreotídeo-HYNIC, 10 mg de EDDA, 20 mg de tricina, 150 g de SnCl2.2H2O em pH final de marcação 8,0, numa atividade de até 3700 MBq (100 mCi). Essa formulação seria uma alternativa para a administração de mais de um paciente por marcação a partir da elaboração de um reagente liofilizado. A biodistribuição realizada por método invasivo nos intervalos de 1,5 e 4 horas após administração intravenosa do radiofármaco em camundongos Swiss avaliou a porcentagem da atividade administrada presente no sangue e nos diversos órgãos. Os dados de biodistribuição em camundongos Swiss e Nude com tumor de células AR42J (adenocarcinoma de pâncreas de rato) foram compatíveis com a distribuição do peptídeo marcado: rápido clareamento sangüíneo, alta captação nos rins devido à eliminação do peptídeo pelo trato urinário e alta captação em órgãos com alta densidade de receptores para somatostatina como pulmão, estômago, pâncreas e tumor no caso dos camundongos Nude. A captação do peptídeo radiomarcado na região abdominal não foi significativa, o que representa uma vantagem relativa ao diagnóstico de tumores neuroendócrinos, comuns nesta região. Os resultados de marcação e biodistribuição descritos neste estudo determinaram o potencial do peptídeo marcado com 99mTc para uso em diagnóstico em medicina nuclear.

Palavras-Chave: labelling; technetium 99; in vitro; neoplasms; endocrine diseases; somatostatin

MELERO, LAURA T.U.H. Preparacao de padronizacao de metodologia de marcacao 'in vitro' e estudo de biodistribuicao do octreotideo-[Tyrsup(3)]-HYNIC/EDDA/TRICINA-[sup(99m)Tc]. Orientador: Elaine Bortoleti de Araujo. 2008. 135 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-21092009-172049. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11779. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Em um cenário nacional de grandes dificuldades orçamentárias, soluções criativas que conjuguem os esforços de instituições em prol de uma finalidade comum são sempre desejáveis. Neste trabalho, analisa-se o desenvolvimento de fibras de carbono de alto desempenho para aplicação em ultracentrífugas nucleares e o projeto de Pesquisa Cooperativa que o viabilizou. A fibra de carbono com as características necessárias a empreendimentos desse tipo é um insumo de grande complexidade tecnológica. A produção é concentrada em alguns poucos produtores mundiais e seu comércio é alvo de restrições e salvaguardas internacionais. Não há produção no Brasil. É considerada material de uso dual, ou seja, pode ter tanto aplicações exclusivamente civis, como militares. A Marinha do Brasil utiliza essa fibra na fabricação de ultracentrífugas nucleares, nas quais materiais que conjuguem leveza, rigidez e resistência de alto nível são extremamente desejáveis, pois aumentam a eficiência na separação isotópica. Sua fibra de carbono, importada, é baseada na poliacrilonitrila (PAN), comercialmente mais difundida, mais barata e utilizada em aplicações similares. A necessidade de desenvolvimento nacional é decorrência de dificuldades em sua aquisição. Para tanto, foi organizada uma parceria de pesquisa entre o Centro Tecnológico da Marinha (CTMSP), a UNICAMP, a USP e a empresa RADICIFIBRAS, com apoio financeiro de uma agência governamental (FINEP), para a produção nacional de fibra de carbono baseada na PAN. A pesquisa realizada identificou as práticas de sucesso alcançadas, bem como os referenciais teóricos de Projetos de Pesquisa Cooperativa.

Palavras-Chave: carbon fibers; uranium; centrifuges; nitriles; organic polymers; ultracentrifuges

QUEIROZ, PAULO C.B. de. Pesquisa cooperativa: o projeto de desenvolvimento de fibras de carbono para aplicacao em ultracentrifugas. Orientador: Diseree Moraes Zouain. 2008. 85 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-24082009-152739. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11776. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Para muitas aplicações de um laser, é necessário um feixe com boa qualidade no modo fundamental. Neste trabalho são investigadas as condições para se obter alta eficiência e qualidade do feixe, otimizando o acoplamento do modo fundamental com a região do meio ativo excitada pelo bombeamento, por meio da utilização de cavidades inovadoras. A maior eficiência já reportada para um laser de Nd:YLF com oscilação em 1053 nm sob bombeamento transversal por diodo é demonstrada usando uma cavidade compacta baseada em uma reflexão interna total na face de bombeamento, obtendo-se uma potência máxima de saída multimodo de 9,5W para 21W de bombeamento, o que corresponde a 45% de conversão óptica. Uma melhora significativa na qualidade do feixe é demonstrada por meio do desenvolvimento de uma cavidade com duas reflexões no meio ativo, obtendo-se uma potência máxima no modo fundamental de 6,9W com fator de qualidade M2 do feixe igual a 1,16 x 1,05 nas direções horizontal e vertical, respectivamente.

Palavras-Chave: solid state lasers; neodymium lasers; diode-pumped solid state lasers

SOUSA, EDUARDO C. Otimização da eficiência do modo TEMsub(oo) em lasers de Nd:LF de alta potência bombeados lateralmente. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. 2008. 88 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-06072009-133838. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11720. Acesso em: $DATA.

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