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: Neste trabalho foram estudados os parâmetros para a otimização da metodologia de quantificação de urânio e tório em amostras de água utilizando a técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental (instrumental neutron activation analysis) INAA, e aplicação dessa metodologia em amostras de água de diferentes procedências. Complementarmente, foram avaliados alguns parâmetros físico e químico (pH, sólidos totais e alcalinidade) para correlacionar com os teores observados dos elementos determinados. Para validação da metodologia, foram utilizadas soluções certificas de concentração conhecida de U e Th, SPEX CERTIPREP 1000 mg L-1, diluídas para produção de amostras sintéticas. Essas mesmas soluções certificadas foram empregadas como padrão nas determinações por INAA. O procedimento estabelecido envolveu as seguintes etapas: pesagem de 100 mL de amostra de água, secagem à 100°C, transferência para cápsulas plásticas, evaporação até restar apenas o resíduo sólido, irradiação no reator de pesquisa IEA-R1, contagem por espectrometria gama e determinação da concentração. Os erros relativos obtidos para essa metodologia foram da ordem de até 13% para o U e de até 30% para o Th. A metodologia avaliada foi empregada para a determinação das concentrações de U e Th em amostras de água de diferentes procedências, água de abastecimento de dois bairros da cidade de São Paulo, água subterrânea da cidade de Santo Antônio de Pádua, no Estado do Rio de Janeiro e água subterrânea da cidade de Goiânia e de sua região metropolitana. As concentrações obtidas nessas amostras variam de <LD a 9,4µg L-1 para U e de <LD a 0,59µg L-1 para o Th. Não foram observadas correlações entre os teores dos elementos U e Th com os parâmetros físico e químico, exceto para a correlação entre U e sólidos totais.

Palavras-Chave: neutron activation analysis; measuring instruments; thorium; uranium; actinides; waste forms; radioactive wastes; water chemistry

SOUZA, LUCAS S.G. de. Determinação de urânio e tório em amostras de água por análise por ativação com nêutrons instrumental. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. 2021. 60 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-31032022-103930. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33119. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As câmaras de ionização tipo lápis são utilizadas para dosimetria de feixes em equipamentos de tomografia computadorizada (CT). Neste estudo foi estabelecida uma nova metodologia de calibração destas câmaras, visando a adequação do Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (LCI) aos atuais padrões metrológicos internacionais que tratam dos procedimentos específicos para calibração das câmaras utilizadas em CT. Primeiramente partiu-se da implantação das novas qualidades de radiação padrão RQT, que simulam feixes não atenuados usados para aplicações em CT, de acordo com a IEC 61267 da International Electrotechnical Commission (IEC). Após o estabelecimento dos campos padrões de radiação, foi implantada a metodologia de calibração específica para câmaras lápis segundo o Technical Report Series No. 457, da International Atomic Energy Agency (IAEA), que descreve as particularidades do procedimento a ser seguido pelos Laboratórios de Dosimetria Padrão Secundário (SSDLs) em termos de colimação e posicionamento em relação ao feixe de radiação. Inicialmente, foram realizadas medições de PPV (kV) e determinação das filtrações adicionais de cobre por meio dos valores de camada semi-redutora (CSR) recomendados pela norma IEC 61267, para que as qualidades de radiação de referência: RQT 8, RQT 9 e RQT 10 fossem implantadas. Para os filtros adicionais, foram utilizados alumínio e cobre de alta pureza (maior ou igual a 99,9%). Uma metodologia alternativa para determinar as filtrações adicionais também foi utilizada, através da qual se encontrou diretamente as RQTs em espessuras de filtros de cobre equivalente ao conjunto RQR (Al) + Filtração Adicional (Cu), sendo esta uma opção quando não se têm implantadas as RQRs. Com a implantação desta nova metodologia de calibração das câmaras de ionização tipo lápis, o LCI está pronto para calibrar estes instrumentos de acordo com as recentes recomendações internacionais. Permitindo assim uma melhoria na rastreabilidade das calibrações, como também na qualidade dos serviços metrológicos que o IPEN oferece para todo o País.

Palavras-Chave: ionization chambers; calibration; dosimetry; computerized tomography; measuring instruments

DIAS, DANIEL M. Estabelecimento de um novo metodo de calibracao de camaras de ionizacao tipo lapis para dosimetria em feixes de tomografia computadorizada. Orientador: Maria da Penha A. Potiens. 2010. 80 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-01062011-122808. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9621. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os ímãs permanentes de terras-raras tem um papel relevante na indústria de dispositivos eletromagnéticos, principalmente no que se refere à produção de motores para veículos híbridos e elétricos e geradores para turbinas eólicas. Com a recente restrição chinesa a exportação de terras-raras, os altos preços e a necessidade de substituição do Dy nesses ímãs, há um interesse mundial por alternativas a essas questões. A adição de elementos de liga em ímãs permanentes de terras raras tem como objetivo a melhora das propriedades magnéticas. O presente trabalho avalia a influência do Ti, V, Cr, Ni, Zr, Nb e Mo na microestrutura e nas propriedades magnéticas de ímãs sinterizados. Os ímãs foram preparados via metalurgia do pó, a partir de pós obtidos pelo processo de decrepitação por hidrogênio (HD). Na produção do ímã Pr16Fe66,9Co10,7B5,7Cu0,7, sem adição de elementos de liga, foi utilizada a mistura das ligas Pr20Fe73B5Cu2 (33% em peso) e Pr14Fe64Co16B6 (67% em peso). Para avaliar a influência das adições foi utilizada a liga Pr14Fe64Co16B6M0,1, onde M = Ti, V, Cr, Ni, Zr, Nb e Mo (67% em peso). As ligas utilizadas e os ímãs produzidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios-X (DRX), e as propriedades magnéticas foram obtidas por meio de Permeâmetro. O ímã com adição de Cr (iHc = 836 KA.m-1) apresentou coercividade intrínseca 11,8% superior ao ímã sem adição de elemento de liga (iHc = 748 KA.m-1). A maior remanência foi observada para o ímã com adição de Nb (Br = 1,04 T). Os ímãs com as adições de Ti, V e Zr apresentaram os maiores valores de produto de energia (BHmáx = 145, 145 e 144 KJ.m-3, respectivamente). Já o ímã com adição de Mo apresentou o maior fator de quadratura (FQ = 0,73) entre todas as amostras, 28% superior ao ímã sem adição de elementos de liga.

Palavras-Chave: praseodymium oxides; iron alloys; carbon monoxide; boron compounds; rare earths; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; permeability; hydrogen; powder metallurgy; microstructure; magnetic properties; measuring instruments; electromagnetic testing

SILVA, MELISSA R.M. da. Influência de elementos de liga na microestrutura e propriedades magnéticas de ímãs à base de PrFeCoB. Orientador: Hidetoshi Takiishi. 2017. 96 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06092017-110307. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28019. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido e aplicado um programa de controle de qualidade ao equipamento de raios X (160 kV, potencial constante, alvo de tungstênio) do Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do IPEN no intervalo de energia relativo aos feixes de mamografia (de 25 a 35 kV). Depois da aplicação deste programa foram implantados os campos padrões de radiação X, nível mamografia, utilizando filtração adicional de molibdênio e alumínio, seguindo recomendações nacionais e internacionais, neste mesmo equipamento. A câmara de ionização de referência possui rastreabilidade ao PTB e foi submetida rotineiramente a testes de controle de qualidade para avaliação e análise da confiabilidade de seu desempenho. Foram implantadas qualidades relativas aos feixes de entrada (RQR-M), feixes de saída (RQA-M), feixes estreitos (RQN-M) e feixes largos (RQB-M), seguindo as recomendações da nova norma internacional IEC 61267, de 2005 e do novo código de pratica da AIEA, TRS 457 (2007). Para a implantação dos feixes RQN-M e RQB-M foram desenvolvidos dois simuladores específicos para mamografia. As camadas semi-redutoras encontradas são aquelas apresentadas pelo laboratório primário alemão PTB, e variaram de 0,35 até 1,21 mmAl. As taxas de kerma no ar foram determinadas para todas as 15 qualidades implantadas.

Palavras-Chave: biomedical radiography; mammary glands; diagnosis; nuclear medicine; x radiation; standards; measuring instruments; quality control

CORREA, EDUARDO de L. Metodologia de controle de qualidade e implantacao de campos padroes de radiacao X, nivel mamografia, seguindo a norma IEC 61267. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2010. 163 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-01082011-095103. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9603. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Embora a tecnologia nuclear tenha aplicações benéficas para diversas áreas, como saúde, indústria, agricultura, produção de energia, entre outras, a sua aceitação ainda é restrita e há várias barreiras para o seu uso. A falta de conhecimento assertivo sobre essa tecnologia gera preconceito com relação à sua utilização. Preconceitos podem ser explícitos, que são conscientes, ou implícitos, inconscientes. No entanto, conscientes ou inconscientes, eles influenciam o comportamento e as atitudes. As experiências nas memórias explícita e implícita podem ser transferidas de uma para a outra. Assim, preconceitos ou associações inconscientes podem ser modificados pela memória explícita, ou seja, um novo conhecimento pode reduzi-los ou revertê-los. Para uma educação transformadora, o professor tem um papel central; entretanto, para que ele transmita o conhecimento de forma imparcial, é necessário que tenha uma visão livre de preconceitos. Esse trabalho visa desenvolver uma metodologia com apoio em neurociências por meio da qual as associações implícitas referentes às aplicações da tecnologia nuclear por parte dos professores de ciências sejam identificadas e possíveis preconceitos implícitos sejam modificados por meio de novos conhecimentos explícitos. Para identificar preconceitos implícitos são necessários testes específicos de memória implícita. O Teste de Associação Implícita (TAI) foi selecionado para esse trabalho. Seguindo as etapas fornecidas pelo software FreeIAT, o TAI foi customizado a fim de comparar as associações implícitas de participantes com relação às áreas nuclear e petróleo e sua consistência foi averiguada por um pré-teste aplicado a um grupo de especialistas (grupo controle) e de leigos, cujos resultados determinaram um bom valor de Alfa de Cronbach. Um programa multissensorial de 5 horas foi desenvolvido e realizado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) para um grupo de professores de ciências. O TAI foi aplicado no início e ao término do programa e os resultados das associações implícitas foram comparados. Após seis meses, o TAI foi reaplicado ao mesmo grupo de professores para verificar se as associações implícitas se mantiveram estáveis. Esse programa multissensorial foi comparado com um programa de 12 semanas de ensino tradicional com aulas expositivas realizado no IPEN para alunos ingressantes na pós-graduação. O programa multissensorial foi efetivo para mudar e manter as associações implícitas dos professores referentes às aplicações benéficas da tecnologia nuclear, diferentemente do ensino tradicional com aulas expositivas. Esse trabalho demonstrou que é possível quebrar paradigmas e preconceitos. A abordagem multissensorial possibilitou um conhecimento enriquecido sobre as aplicações da tecnologia nuclear, ou seja, promoveu novas experiências na memória explícita que modificaram as associações prévias armazenadas na memória implícita. Assim, o programa multissensorial demonstrou ser uma ferramenta eficaz, capaz de produzir e manter mudanças nas associações implícitas, de baixo custo e pode ser aplicado em diversas áreas para mudar as associações implícitas e reverter preconceitos. Os resultados demonstraram que esse trabalho de doutorado teve êxito no que se propôs, contribuindo, assim, para a difusão do conhecimento das aplicações benéficas da tecnologia nuclear e, consequentemente, para a sua desmitificação. Essa metodologia completa poderá ser empregada em outras áreas para identificar, modificar e/ou reverter preconceitos ou estereótipos implícitos.

Palavras-Chave: neural networks; artificial intelligence; expert systems; education; training; learning; technology transfer; nuclear power; memory management; shape memory effect; human factors; measuring instruments

BARABÁS, ROBERTA de C. Neurociências aplicadas ao ensino-aprendizagem da tecnologia nuclear. Orientador: Gaianê Sabundjian. 2018. 179 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29112018-075151. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29448. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No presente trabalho foi desenvolvido o método de padronização de radionuclídeos produzidos em cíclotrons utilizando o sistema de coincidências 4(PC)-NaI(Tl) composto de um contador proporcional operando a 0,1 MPa. Os radionuclídeos selecionados, foram o 201Tl, de uso em medicina nuclear e o 55Fe padrão primário muito utilizado na calibração de espectrômetros de raios-x. O 201Tl desintegra pelo processo de captura eletrônica, seguido pela emissão de radiação gama. A taxa de desintegração foi determinada pela técnica de extrapolação linear da eficiência empregando dois métodos: discriminação eletrônica e absorvedores externos. As fonte radioativas foram preparadas em substratos de Collodion com espessura de 20 g cm-2. O sistema eletrônico utilizado é o convencional para este tipo de medida. Os eventos observados foram registrados empregando o método TAC. O 55Fe desintegra pelo processo de captura eletrônica decaindo diretamente para o estado fundamental do 54Mn, emitindo raios-x com aproximadamente 6 keV. A taxa de desintegração foi determinada pelo método do traçador. Esta técnica foi aplicada utilizando dois radionuclídeos traçadores, que decaem pelo processo de captura eletrônica seguido da emissão de fótons, são eles 51Cr e 54Mn. As medidas foram feitas com 1 e 2 absorvedores de Al com espessura de 150 g cm-2. A atividade foi obtida extrapolando para zero espessura de Al. As incertezas envolvidas e suas correlações foram analisadas seguindo a metodologia de matriz de covariâncias.

Palavras-Chave: thallium 201; iron 55; radioisotopes; standardization; coincidence methods; measuring instruments; gamma spectrometers

PIRES, CARLOS A. Padronização dos radionuclídeos sup(201)Ti e sup(55)Fe em sistema de consciências 4`pi`(PC)-Nal(Ti). Orientador: Marina Falone Koskinas. 2008. 69 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-10072009-095813. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11651. Acesso em: $DATA.

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