Abstract: O principal objetivo deste trabalho é fornecer um modelo biocinético validado em termos fisiológicos para a avaliação das doses radiométricas devido à ingestão de [4-14C]-colesterol em humanos. Com o intuito de validar o modelo biocinético proposto para o [4-14C]-Colesterol, os valores de excreção fecal e absorção preditos pelo modelo foram comparados com dados experimentais da literatura, foi obtido um alto grau de concordância entre os resultados de acordo com teste ANOVA (p = 0,416 para os valores de excreção e p = 0,423 para os valores de absorção). Foram calculados os coeficientes de Dose Efetiva (SvBq-1), Dose Equivalente (SvBq-1) e Dose Absorvida (GyBq-1) nos orgãos e tecidos para humanos utilizando a metodologia MIRD e o software de análise compartimental ANACOMP para quatro objetos simuladores que representam: um adulto com massa de 73,3 kg, um adolescente de 15 anos (56,9 kg), uma criança de 10 anos (33,2 kg) e uma criança de cinco anos (19,8 kg). O órgão que obteve a maior Dose Absorvida, para todos os objetos simuladores, foi o intestino grosso inferior (IGI). O conceito da alometria foi utilizado para interpolar o Coeficiente de Dose Absorvida no intestino grosso inferior (DIGI) para massas corpóreas (m) desconhecidas: DIGI(SvBq-1)=161,26.m(kg)-1,025. Para uma mesma quantidade administrada de colesterol, o Coeficiente de Dose Efetiva (E) diminui com o aumento da massa corporal do objeto simulador, em outras palavras, para a mesma atividade administrada os indivíduos com menor massa são submetidos a Doses Efetivas mais elevadas. O conceito de alometria também foi utilizado para interpolar o Coeficiente de Dose Efetiva (E) para massas corpóreas (m) desconhecidas: E(SvBq-1)= 171,1.m(kg)-1,021.

Palavras-Chave: human populations; cholesterol; radiation doses; dose equivalents; dosimetry; internal irradiation; kinetics; mathematical models

MARCATO, LARISSA A. Dosimetria interna para o [4-14C] - colesterol em humanos. Orientador: Carlos Henrique de Mesquita. 2012. 65 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-08032013-141752. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9937. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O óxido nitroso (N2O) é o terceiro mais importante gás de efeito estufa. Globalmente, a maior fonte de N2O são os processos de nitrificação e desnitrificação no solo. Cerca de dois terços da emissão do solo ocorrem nos trópicos e aproximadamente 20% são originados nos ecossistemas de florestas tropicais úmidas, como a Floresta Amazônica. O presente estudo envolveu a realização de medidas de perfis verticais de N2O utilizando aviões de pequeno porte desde a superfície até cerca de 4 km sobre duas florestas da região leste e central da Amazônia: Flona Tapajós (2000-2009) e Rebio Cuieiras (2004-2007); e a estimativa dos fluxos de N2O da região entre a costa brasileira e as florestas acima mencionadas utilizando dois métodos de cálculo de fluxo: Método de Integração de Coluna e Modelo de Inversão FLEXPART. As medidas de N2O em escala regional até o presente momento são únicas e representam uma nova abordagem nas emissões nesta escala. Pelos dois métodos, o fluxo calculado entre a costa brasileira e a Rebio Cuieiras apresentou pouca sazonalidade e valor médio de 1,9±1,6 mgN2Om2dia1 para o Método de Integração de Coluna e 2,3±0,9 mgN2Om2dia1 para o Modelo de Inversão Flexpart. Para a região entre a costa e a Flona Tapajós, o Modelo de Inversão - FLEXPART apresentou cerca da metade (0,9±1,7 mgN2Om2dia1) do valor do fluxo de N2O calculado pelo Método de Integração de Coluna (2,0±1,1 mgN2Om2dia1) no mesmo período (2004-2008). Uma provável explicação é a não representatividade de atividades antrópicas pelo modelo de inversão, uma vez que este representou bem uma região menos impactada. As duas regiões estudadas apresentaram emissão de N2O semelhante na estação chuvosa. Pelo Método de Integração de Coluna a região entre a costa e a Flona Tapajós apresentou fluxo de N2O durante a estação seca (1,8±0,9 mgN2Om2dia1) muito próximo do fluxo calculado na estação chuvosa. Encontrou-se uma correlação entre os perfis de N2O ii e CO, traçador de queimadas, sendo esta uma das possíveis causas desta emissão. A taxa CO:N2O encontrada para os 38 perfis amostrados nesta estação foi de 82±69 mol CO:molN2O, cerca de 10 vezes maior que o apresentado em literaturas anteriores.

Palavras-Chave: amazon river; nitrous oxide; greenhouse gases; mathematical models; radiation flux

FELIPPE, MONICA T.S.D. Estudo de fluxo de oxido nitroso (Nsub(2)O) regional na bacia amazonica. Orientador: Luciana Vanni Gatti. 2010. 165 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2010.tde-12082011-145420. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9547. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Sistemas de PEMFC são capazes de gerar energia elétrica com alta eficiência e baixa ou nenhuma emissão de poluentes, porém questões de custo e durabilidade impedem sua ampla comercialização. Nesse trabalho foi desenvolvido um MEA com eletrocatalisadores à base de paládio. Foram sintetizados e caracterizados eletrocatalisadores Pd/C, Pt/C e Ligas PdPt/C com diferentes razões entre metais e carbono. Foi realizado um estudo da razão entre ionômero de Nafion e eletrocatalisador para formação de triplas fases reacionais de máximos desempenhos, criado um modelo matemático para transpor esse ajuste para eletrocatalisadores com diferentes razões entre metal e suporte, considerando os aspectos volumétricos da camada catalisadora, e então realizado um estudo da espessura da camada catalisadora. Para as caracterizações foram utilizadas as técnicas de Difração de Raios-X, Microscopias Eletrônicas de Transmissão e de Varredura, Energia Dispersiva de Raios-X, Picnometria a Gás, Porosimetria por Intrusão de Mercúrio, Adsorção de Gás, segundo as equações de BET e BJH, Análise Termo Gravimétrica e feitas as determinações de diâmetros de partículas, de áreas de superfície específica e de parâmetros de rede. Todos os eletrocatalisadores foram usados no preparo de MEAs que foram avaliados em célula unitária de 5 cm2 entre 25 e 100 °C a 1 atm; e a melhor composição foi avaliada também a 3 atm. No estudo dos metais para as reações, visando reduzir a platina aplicada aos eletrodos, sem perdas de desempenho, foram selecionados Pd/C para ânodos e PdPt/C 1:1 para cátodos. A estrutura de MEA desenvolvida utilizou 0,25 mgPt.cm-2 e resultou em densidades de potência de até 550 mW.cm-2 e potências de até 2,2 kWe por grama de platina. A estimativa realizada mostrou que houve uma redução de até 64,5 % nos custos em relação à estrutura de MEA previamente conhecida. Em função da temperatura e pressão de operação foram obtidos valores a partir de R$ 3.540,73 para o preparo de MEAs para cada quilowatt instalado. Com base em estudos recentes, concluiu-se que o custo do MEA desenvolvido é compatível às aplicações estacionárias de PEMFC.

Palavras-Chave: palladium; electrocatalysts; fuel cells; proton exchange membrane fuel cells; mathematical models; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; thermogravimetric analysis; platinum; surface properties; membranes; electrodes

BONIFACIO, RAFAEL N. Estudo e desenvolvimento de conjuntos membrana-eletrodos (MEA) para célula a combustível de eletrólito polimérico condutor de prótons (PEMFC) com eletrocatalisadores à base de paládio. Orientador: Almir Oliveira Neto. 2013. 204 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-09012014-144413. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10597. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Muitas especificações de engenharia, procedimentos de fabricação, inspeção e controle de qualidade já começam a exigir que a análise da tensão residual de determinado componente seja avaliada. Isto está se tornando tão corriqueiro quanto às exigências referentes às propriedades mecânicas. No país existem poucos laboratórios de pesquisa qualificados para execução destes ensaios e também é constatada uma preocupante falta de mão de obra qualificada. A relevância do estudo e pesquisas em tensões residuais, ressalta para o desenvolvimento científico, tecnológico e inovação nos processos de fabricação de componentes para a indústria. Novos ferramentais e instrumentações para a investigação de microestrutura dos materiais, disponíveis em laboratórios de pesquisas tanto em instituições governamentais como em instalações privativas necessitam de pesquisadores habilitados o que está associado à formação de pessoal especializado dedicado a medidas de tensões residuais, ao desenvolvimento de procedimentos experimentais e técnicas de preparação de amostras que envolvam extensometria. A tensão residual, em componentes metálicos e ligas, tem origem em decorrência de processos de fabricação (fundição, tratamento térmico, usinagem, conformação mecânica) pelo qual se obtém a conformação estrutural do componente desejado. Estudar a formação e arranjo dos campos de tensões residuais podem permitir, entre outros ganhos, a elaboração de simulações por modelagem matemática mais refinada. Assim pode-se inferir, com maior detalhamento o comportamento destes componentes somando ganhos na resiliência à fadiga, sobrevida, segurança e redução de custo operacional de equipamentos e máquinas. O uso de extensometria na investigação de tensões residuais em rodas na industria automotiva contribuirá para a formação de uma maior base de dados que permitirá obter softwares de simulação FEM, com melhor índice da relação com modelagem matemática com o componente físico real.

Palavras-Chave: materials; residual stresses; fatigue; strain gages; machinery; equipment; mathematical models; simulation; computer codes

CIONE, FRANCISCO C. Medidas de tensões residuais por extensiometria em componentes usados no setor da mobilidade. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi. 2012. 102 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-06032013-150024. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10163. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Tanto em Medicina Nuclear como em outras aplicações científicas as ferramentas para cálculos dosimétricos são de suma importância para atender os princípios básicos de proteção radiológica. Este trabalho desenvolve o manequim matemático da mulher brasileira, para ser usado como base em cálculos das Frações Absorvidas Específicas (FAEs) nos órgãos do corpo e no esqueleto, em virtude dos objetivos com relação à diagnose ou à terapia em Medicina Nuclear. O manequim ora desenvolvido é similar, na forma, ao manequim de Snyder tornando-o mais realístico para as condições antropomórficas da mulher brasileira. Para isso, utilizou-se o formalismo do método Monte Carlo, através do código computacional ALGAM-97®. Como contribuição aos objetivos deste trabalho, foi desenvolvido e implementado o sistema computacional cFAE – consulta Fração Absorvida Específica, que se torna mais versátil para a consulta do usuário pesquisador. A interface de diálogo com o operador foi projetada seguindo a atual tendência de utilização de uma linguagem orientada para o evento. Essa interface permite que o usuário navegue através dos manequins referência, escolha o órgão fonte, a energia desejada e receba as respostas num diálogo eficiente e intuitivo. O sistema fornece, além dos dados referentes à mulher brasileira, também aqueles referentes ao modelo de Snyder e ao modelo do homem brasileiro. O sistema possibilita não apenas introduzir os dados individuais para as FAEs dos três manequins, mas também a comparação entre eles.

Palavras-Chave: phantoms; fractionated irradiation; dosimetry; mathematical models; computer calculations; biological models; women; brazil; radiation protection

XIMENES, EDMIR. Modelagem computacional do manequim matemático da mulher brasileira para cálculos de dosimetria interna e para fins de comparação das frações absorvidas específicas com a mulher referência. Orientador: Gian Maria Agostini A. Sordi. 2006. 222 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2006.tde-11062007-134946. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11451. Acesso em: $DATA.

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