Abstract: Um sistema de referência para determinação do equivalente de dose pessoal, HP (10), e um programa de controle da qualidade de sistemas geradores de raios X utilizados em radioproteção inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X empregados na calibração de instrumentos medidores de radiação em laboratórios de calibração de instrumentos. Neste trabalho foram desenvolvidas duas câmaras de ionização de placas paralelas inseridas em objetos simuladores de tronco humano. Uma das câmaras de ionização possui eletrodo coletor de grafite, para a medida do equivalente de dose pessoal; a segunda câmara de ionização foi confeccionada com eletrodo coletor de alumínio para, juntamente com a primeira câmara de ionização, formarem um sistema Tandem. A dependência energética diferente da resposta das duas câmaras de ionização é que permite a formação do sistema Tandem, que apresenta grande utilidade na verificação da constância de feixes de radiação X. Foram ainda implantados feixes padronizados de radiação X de energias médias (48 keV a 118 keV), nível radioproteção, por meio do desenvolvimento de uma metodologia dosimétrica e da análise dos parâmetros físicos destes feixes. As câmaras desenvolvidas foram testadas em relação às suas características operacionais e foram calibradas em feixes de radiação X, níveis radioproteção, radiodiagnóstico, mamografia e radioterapia, e ainda em campos de radiação gama, seguindo as recomendações internacionais. Apresentaram bom desempenho. Foi estabelecido o procedimento da determinação do equivalente de dose pessoal, Hp (10).

Palavras-Chave: ionization chambers; x radiation; dosimetry; dose equivalents; x-ray equipment; measuring instruments; radiation protection; calibration; radiation doses; radiation quality; quality control; x-ray dosimetry

VIVOLO, VITOR. Desenvolvimento de um sistema de referencia para determinacao do equivalente de dose pessoal e da constancia de feixes de radiacao X. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2006. 179 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2006.tde-22032012-171957. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11379. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Um dos fatores que mais estão ligados à radiação ionizante é o seu uso na prática médica (exames de diagnóstico, tratamentos e proteção radiológica). Os exames de tomografia computadorizada (TC) são os responsáveis pela maior dose recebida pelos pacientes. Portanto, é importante que os equipamentos estejam calibrados; a dosimetria destes feixes é realizada utilizando uma câmara de ionização do tipo lápis com comprimento de volume sensível de 10 cm. Para este tipo de feixe não existe um sistema padrão primário, então o intuito deste trabalho foi o estabelecimento de um sistema de referência para o Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), São Paulo, fazendo uso de uma câmara de extrapolação, para feixes de raios X de tomografia computadorizada. A caracterização desta câmara foi realizada e os resultados obtidos encontram-se dentro dos limites recomendáveis internacionalmente, exceto para o teste de dependência energética como já era esperado; as taxas de kerma no ar também foram determinadas para os feixes de radiação utilizados, portanto foi necessária a determinação de alguns fatores de correção obtidos experimentalmente e por meio de simulações computacionais utilizando o código MCNP5 (Monte Carlo). Neste trabalho, foram ainda caracterizadas duas câmaras de ionização do tipo lápis com 10 cm e 30 cm de comprimento de volume sensível e os resultados obtidos encontram-se dentro dos limites recomendados internacionalmente. Todas as câmaras de ionização também foram testadas no laboratório padrão primário National Physical Laboratory (NPL), Inglaterra, e os resultados foram comparados com os obtidos no LCI, estando em concordância. Finalmente, foi possível o estabelecimento de um sistema de referência utilizando uma câmara de extrapolação para feixes laboratoriais de tomografia computadorizada. Utilizando este sistema foi possível calibrar a câmara do tipo lápis padrão do laboratório e a comparação com o certificado não ofereceu uma diferença relevante, visto que essa câmara foi calibrada há onze anos atrás.

Palavras-Chave: calibration; computerized tomography; dosimetry; extrapolation chambers; ionization chambers; laboratories; radiation metrology

CASTRO, MAYSA C. de. Desenvolvimento de um sistema dosimétrico de referência para feixes laboratoriais de tomografia computadorizada. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2021. 124 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-15072021-162151. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32263. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho são apresentados resultados relativos ao desenvolvimento de uma metodologia de calibração independente de um sistema LIDAR Raman para medidas de razão de mistura do vapor dágua, avaliando-se a eficiência total de transmissão óptica do sistema LIDAR Raman. Uma calibração independente ou absoluta de um sistema LIDAR foi possível por meio de medidas e cálculos dos parâmetros relevantes. A metodologia de calibração independente apresentada é baseada na decomposição das equações da razão de mistura do vapor dágua, especialmente na avaliação do fator de calibração e as incertezas relativas à transmissão óptica e secções diferenciais de espalhamento. A eficiência de transmissão incluiu fatores como a refletividade do telescópio, transmissão dos componentes ópticos e filtros. A avaliação da eficiência do sistema foi realizada com do uso de uma lâmpada calibrada de tungstênio em duas configurações distintas de filtros de interferência, (banda larga e banda estreita) instalados no sistema LIDAR Raman da Howard University (HURL). A avaliação da secção diferencial de espalhamento Raman para o vapor dágua foi realizada pelo uso de um modelo téorico descrito na literatura e por uma primeira aproximação experimental. Os resultados mostraram consistência e que essa metodologia de calibração pode ser usada em uma base rotineira para medidas de vapor dágua atmosférico.

Palavras-Chave: atmospheres; water vapor; optical radar; calibration; remote sensing

TORRES, ANI S. Desenvolvimento de uma metodologia de calibracao independente para um lidar raman na obtencao e estudo de perfis de vapor d'agua atmosferico. Orientador: Eduardo Landulfo. 2008. 144 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2008.tde-26082009-135640. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11764. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Uma das exigências na calibração de monitores de radiação de contaminação de superfície consiste no uso de fontes extensas de referência com um valor de uniformidade superior a 90%. Entretanto, foi verificado em alguns laboratórios de calibração que suas fontes não atendiam essa exigência, o que obrigaria esses laboratórios a não utilizarem tais fontes em suas calibrações. Foi neste contexto que foi desenvolvido um estudo para propor o uso dessas fontes, desde que sejam utilizados fatores de correção, que são propostos neste trabalho, que foram avaliados e desenvolvidos usando o código de transporte MCNP como ferramenta de análise e avaliação, a partir dos dados de mapeamento da uniformidade. Também foi desenvolvido um software para calcular esses fatores de correção, utilizando o mapeamento da uniformidade das fontes como dados de entrada e um sistema automatizado para calibração de monitores de radiação de contaminação de superfície. O grande ganho com esse trabalho foi poder utilizar fontes extensas de referência, mesmo quando essas estão em desacordo com as exigências de uniformidade da norma ABNT ISO 8769:2016.

Palavras-Chave: surface contamination; surface ionization; radiation doses; radiation sources; equivalent radiation doses; radiation monitors; dosemeters; calibration; monte carlo method; mathematical models; radiative corrections; mapping; transformations; standardization

SILVA JUNIOR, IREMAR A. da. Desenvolvimento de uma metodologia de calibração de monitores de contaminação de superfície considerando o mapeamento da uniformidade das fontes extensas de referência. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2017. 129 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-13032018-101043. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28838. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Rejeitos radioativos são gerados em todas as etapas do ciclo do combustível nuclear e em instituições que fazem uso de elementos radioativos. No Brasil, para que possam atender a legislação vigente, eles devem ser devidamente gerenciados e tratados. A caracterização é a etapa do gerenciamento de rejeitos radioativos que certifica e complementa as informações presentes no documento de identificação fornecido pelo gerador dos rejeitos radioativos. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma metodologia para caracterização de tambores de rejeitos radioativos. Neste trabalho foi utilizada a técnica de espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo para obter e estabelecer uma relação entre as eficiências de contagens teóricas e experimentais para quatro tambores de calibração com densidades diferentes, preparados com nove tubos de PVC em seu interior. O detector de HPGe utilizado foi posicionado em três diferentes distâncias em relação a extremidade do tambor de calibração. A utilização do método de Monte Carlo mostrou-se adequado a metodologia proposta neste trabalho.

Palavras-Chave: radioactive waste management; inspection; identification systems; physical protection devices; safeguards; security; fuel cycle; nuclear fuels; calibration; radiation monitoring; ge semiconductor detectors; high-purity ge detectors; drum walls; waste disposal; pvc; tubes; gamma spectroscopy; monte carlo method

LIMA, JOSENILSON B. DE. Desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização de tambores de rejeitos radioativos. Orientador: Ademar José Potiens Junior. 2016. 62 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12122016-122949. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27131. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O filtro cuno faz parte do circuito de tratamento de água do reator IEA-R1 que , quando saturado, é substituído, se tornando um rejeito radioativo que deve ser gerenciado. Neste trabalho foi realizada a caracterização primária do filtro cuno do reator nuclear IEA-R1 do IPEN utilizando-se espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo. A espectrometria gama foi realizada utilizando-se um detector de germânio hiperpuro (HPGe). O cristal de germânio representa o volume ativo de detecção do detector HPGe, que possui uma região denominada camada morta ou camada inativa. Na literatura tem sido reportada uma diferença entre os valores experimentais e teóricos na obtenção da curva de eficiência desses detectores. Neste trabalho foi utilizado o código MCNP-4C para a obtenção da calibração em eficiência do detector para a geometria do filtro cuno, onde foram estudadas as influências da camada morta e do efeito de soma em cascata no detector HPGe. As correções dos valores de camada morta foram realizadas variando-se a espessura e o raio do cristal de germânio. O detector possui 75,83 cm3 de volume ativo de detecção, segundo informações fornecidas pelo fabricante. Entretanto os resultados encontrados mostraram que o valor de volume ativo real é menor do que o especificado, onde a camada morta representa 16% do volume total do cristal. A análise do filtro cuno por meio da espectrometria gama, permitiu a identificação de picos de energia. Por meio desses picos foram identificados três radionuclídeos no filtro: 108mAg, 110mAg e 60Co. A partir da calibração em eficiência obtida pelo método de Monte Carlo, o valor de atividade estimado para esses radionuclídeos está na ordem de MBq.

Palavras-Chave: iear-1 reactor; filters; water treatment; radioactive wastes; gamma spectroscopy; monte carlo method; high-purity ge detectors; m codes; calibration

COSTA, PRISCILA. Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização do filtro cuno do reator IEA-R1 utilizando o método de Monte Carlo. Orientador: Ademar José Potiens Junior. 2014. 53 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-23032015-081657. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23659. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O desenvolvimento e calibração de um sistema dosimétrico de rotina baseado no fotodiodo comercial e de baixo custo (SFH 206) é apresentado neste trabalho. A sonda dosimétrica foi projetada para operar sem tensão de polarização no modo de corrente direta. As radiações foram realizadas no irradiador Panorâmico de Cobalto-60 no intervalo de taxas de dose de 8,1 Gy/h a 125 Gy/h. As fotocorrentes geradas no diodo, para cada taxa de dose, foram registradas utilizando um eletrômetro digital e foram armazenadas durante todo o tempo de exposição. A resposta em corrente do diodo foi medida em função do tempo de exposição em intervalos de 1 Gy até 200 Gy para doses acumuladas de até 15 kGy. Neste intervalo, a resposta em dose do diodo, em função da carga gerada pela dose, foi linear com coeficiente de correlação melhor que 0,998. Estes resultados foram comparados com os obtidos com filmes Gafchromic frequentemente utilizados em dosimetria de rotina. Para monitorar possíveis danos de radiação gama produzidos no diodo, as sensibilidades em corrente e em carga foram medidas em função da dose absorvida. Para doses até 15 kGy, não foi observado qualquer dano de radiação o que confirma a boa reprodutibilidade de resposta do diodo, melhor do que 3 %. Finalmente, devido aos pequenos erros experimentais ( 5% ) e boa resolução espacial do diodo, foi possível medir a dose de trânsito devida ao movimento da fonte radioativa de Cobalto-60 bem como a distribuição da taxa de dose no Irradiador Panorâmico.

Palavras-Chave: radiation protection; dosimetry; dosemeters; semiconductor diodes; measuring instruments; calibration; radiation detection; radiation dose units; dose rates; cobalt 60; gamma radiation

FERREIRA, DANILO C. Desenvolvimento e calibração de um sistema dosimétrico de rotina em processamento por irradiação. Orientador: Carmen Cecilia Bueno. 2013. 129 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-19122013-161529. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10593. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de melhorar a qualidade dos serviços de calibração e testes de monitores de radiação gama, prestados pelo Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN, assim como diminuir a dose ocupacional dos técnicos envolvidos no processo de calibração, seguindo os princípios de proteção radiológica. Foi realizado o desenvolvimento e a implantação de um sistema automatizado para o processo de calibração de monitores de radiação gama, constituido por (i) um dispositivo pneumático de troca dos atenuadores e (ii) uma mesa de posicionamento, ambos acionados remotamente por intermédio de um painel de comando. Também fez parte a implantação de um Sistema Irradiador Caesa-Gammatron, que aumentou o intervalo de taxa de kerma no ar, devido sua alta atividade em relação ao sistema atualmente em uso no laboratório de calibração com radiação gama. Para isso, foi necessária a instalação de um dispositivo atenuador controlado remotamente nesse sistema irradiador. Por último foi realizado uma avaliação da redução da dose ocupacional.

Palavras-Chave: brazilian cnen; laboratories; automation; calibration; gamma radiation; radiation monitors; portable equipment; dose rates; occupational exposure; radiation protection

SILVA JUNIOR, IREMAR A. da S. Desenvolvimento e implantação de um sistema automatizado para adequação do processo de calibração de monitores de radiação gama. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2012. 86 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-31052013-102748. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10189. Acesso em: $DATA.

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