Abstract: No Brasil, atualmente só há um laboratório de calibração de monitores de radiação de nêutrons, sendo responsável pela guarda e manutenção do padrão brasileiro da fluência de nêutrons, localizado no Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes (LNMRI), Rio de Janeiro, no Instituto de Radioproteção e Dosimetria, Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, com uma demanda grande de serviços com esse tipo de radiação. Com o intuito de descentralizar a oferta de serviços de calibração, surgiu a necessidade da montagem de um segundo Laboratório de Calibração com Nêutrons (LCN), no IPEN. Nas situações práticas envolvendo a calibração de monitores de radiação de nêutrons, um dos problemas principais está relacionado à radiação espalhada, que pode variar dependendo das dimensões do laboratório usado nos procedimentos de calibração. No processo de caracterização do campo de radiação de nêutrons da fonte de 241AmBe, onde foi realizada a avaliação dos espectros, das energias, das taxas de fluência, das taxas de equivalente de dose ambiente [H*(10)] e do coeficiente de conversão de fluência em dose [h*φ(10)] em diferentes posições do LCN, utilizando o feixe completo. A influência da radiação espalhada foi determinada por meio de três técnicas: Métodos de Monte Carlo, de Ajuste Reduzido e do Cone de Sombra. Dos resultados obtidos por meio de simulação e experimentalmente foi possível obter a fração de espalhamento em diferentes distâncias fonte-detector.

Palavras-Chave: calibration; monitoring; radiation metrology; radiation monitoring; neutron beams; neutron guides; accuracy; tracer techniques; international organizations; calibration standards

ALVARENGA, TALLYSON S. Estabelecimento e caracterização de um laboratório de calibração com campos neutrônicos de referência com rastreabilidade ao sistema metrológico internacional. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2018. 171 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-11092018-144644. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29436. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo dos níveis de concentração e da distribuição das espécies metálicas Arsênio, Cádmio, Crômio, Cobre, Níquel e Chumbo em água, sedimento e nos organismos bentônicos dos rios e reservatórios pertencentes à Rede de Monitoramento de água e sedimento da CETESB, utilizando as técnicas analíticas de espectrometria de absorção atômica com atomização em forno de grafite (GF AAS) e espectrometria de emissão ótica (ICP OES). Paralelamente, avaliou-se a toxicidade da água e do sedimento para a bactéria Vibrio fischeri e a comunidade bentônica local. A caracterização multielementar (concentração total) dos sedimentos pela técnica de análise por ativação neutrônica (NAA) também foi realizada. Todas as metodologias analíticas foram avaliadas quanto à precisão, exatidão e os limites de detecção e quantificação foram calculados. Nas amostras de água, foram obtidas concentrações dos metais analisados inferiores aos limites estipulados pela Resolução 357/2005 do CONAMA para corpos de água classe 2. Os elementos estudados foram determinados, muitas vezes em concentrações que podem causar efeitos adversos à biota aquática, nas amostras de sedimento de dez dos treze pontos estudados, o que sugere que estes elementos tendem a se depositar nos sedimentos. Obtiveram-se concentrações dos elementos Cd, Cu, Pb e Ni em muitas das amostras de invertebrados bentônicos estudados, demonstrando que estes elementos podem ser absorvidos e bioacumulados nos organismos expostos aos sedimentos contaminados. A correlação entre as concentrações dos elementos no sedimento e nos organismos foi significativa e positiva. As correlações entre as concentrações dos elementos detectados e a massa dos organismos também foram significativas, porém negativas, ou seja, quanto menor a massa, maiores concentrações são esperadas. Não foi detectada toxicidade aguda nas amostras de água para o Vibrio fischeri, porém foi detectada na água intersticial de oito das treze amostras de sedimento testadas. Quanto à avaliação da comunidade bentônica, um ponto foi classificado como qualidade Ruim, oito como Regular e quatro como Boa, segundo critério adotado pela CETESB. Os resultados obtidos na análise de sedimentos por análise por ativação neutrônica demonstraram existir valores mais enriquecidos para os elementos As, Br, Cr, Hf, Ta, Th , U e Zn e os elementos terras raras (ETR) Ce, Eu, La, Nd, Sm, Tb e Yb em muitas das amostras analisadas indicando que pode estar havendo contribuição antrópica para esses elementos.

Palavras-Chave: water pollution; sediments; aquatic organisms; bacteria; toxicity; environmental quality; monitoring; absorption spectroscopy; icp mass spectroscopy; neutron activation analysis; rivers; brazil

SOARES, WALACE A.A. Estudo da distribuição de metais em água, sedimento e organismos aquáticos de rios e reservatórios pertencentes à rede de monitoramento da qualidade dos sedimentos do estado de São Paulo, Brasil. Orientador: Deborah Inês Teixeira Fávaro. 2012. 178 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-16012013-144500. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10154. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A demanda crescente na complexidade, eficiência e confiabilidade nos sistemas industriais modernos têm estimulado os estudos da teoria de controle aplicada no desenvolvimento de sistemas de Monitoração e Detecção de Falhas. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia inédita de Monitoração e Detecção de Falhas através do algoritmo GMDH e Redes Neurais Artificiais (RNA) que foi aplicada ao reator de pesquisas do IPEN, IEA-R1. O desenvolvimento deste trabalho foi dividido em duas etapas: sendo a primeira etapa dedicada ao pré-processamento das informações, realizada através do algoritmo GMDH; e a segunda o processamento das informações através de RNA. O algoritmo GMDH foi utilizado de duas maneiras diferentes: primeiramente, o algoritmo GMDH foi utilizado para gerar uma melhor estimativa da base de dados, tendo como resultado uma matriz denominada matriz_z, que foi utilizada no treinamento das RNA. Logo após, o GMDH foi utilizado no estudo das variáveis mais relevantes, sendo estas variáveis utilizadas no processamento das informações. Para realizar as simulações computacionais, foram propostos cinco modelos: Modelo 1 (Modelo Teórico) e Modelos 2, 3, 4 e 5 (Dados de operação do reator). Após a realização de um estudo exaustivo dedicado a Monitoração, iniciou-se a etapa de Detecção de Falhas em sensores, onde foram simuladas falhas na base de dados dos sensores. Para tanto as leituras dos sensores tiveram um acréscimo dos seguintes valores: 5%, 10%, 15% e 20%. Os resultados obtidos utilizando o algoritmo GMDH na escolha das melhores variáveis de entrada para as RNA foram melhores do que aqueles obtidos utilizando apenas RNA, o que viabiliza o uso da nova metodologia de Monitoração e Detecção de Falhas em sensores apresentada.

Palavras-Chave: nuclear power plants; monitoring; system failure analysis; computerized simulation; algorithms; neural networks

BUENO, ELAINE I. Group Method of Data Handling (GMDH) e redes neurais na monitoração e detecção de falhas em sensores de centrais nucleares. Orientador: Antonio Teixeira e Silva. 2011. 149 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-02092011-140535. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9982. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de ressonadores de Nd:YLF emitindo no comprimento de onda de 1053 nm. Inicialmente, foram construídos ressonadores simples e compactos que, com a utilização de um diodo de bombeio equipado com VBG, alcançaram valores recordes de eficiências ópticas e de inclinação, com o bombeio na banda de 800 nm. As configurações subsequentes tiveram como objetivo melhorar a qualidade do feixe a fim de obter um feixe limitado por difração. Bombeio direto do cristal Nd:YLF foi apresentado, com o comprimento de onda de 863 nm, em uma cavidade simétrica plano-plano com lentes cilíndricas. Nesta, foram alcançados valores expressivos em termos de eficiência de inclinação, para lasers de neodímio bombeados por diodos, enquanto mantendo uma operação monomodo para o regime QCW. Por fim, foram apresentados configurações de chaveamento passivo que alcançaram altas energias por pulso e o maior valor de potencia pico para um cristal Nd:YLF chaveado passivamente por um cristal de Cr:YAG.

Palavras-Chave: diode-pumped solid state lasers; neodymium; resonators; elements; optical radar; environmental protection; environmental impacts; earth atmosphere; monitoring

PRADO, FELIPE M. Laser chaveado bombeado por diodos tipo "stack" para aplicações em monitoração ambiental LIDAR. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. 2022. 61 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-160209. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33604. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As áreas contaminadas por NAPL (Non-Aqueous Phase-Liquids ou fase líquida não aquosa ou ainda fase livre) podem causar riscos à saúde humana e aos ecossistemas, restrições para o desenvolvimento urbano e diminuição do valor imobiliário das propriedades. Este trabalho utilizou o gás radônio como um indicador para a análise de gás subsuperficial do solo, uma vez que este gás nobre apresenta boa solubilidade em uma ampla gama de NAPL, sendo parcialmente retido na contaminação NAPL. Portanto, uma diminuição da atividade de gás radônio no solo contaminado pode ser esperada, devido à elevada capacidade de particionamento do radônio em NAPL, o que permite que o NAPL retenha uma parte do radônio anteriormente disponível nos poros do solo. O levantamento foi realizado em uma indústria abandonada, contaminada por NAPL pouco volátil, localizada na zona sudeste da cidade de São Paulo, entre junho de 2014 e maio de 2015. A concentração de radônio foi avaliada pela metodologia de detecção passiva com detectores sólidos de traços nucleares (SSNTD) tipo CR-39 em dez estações de monitoramento instaladas na área contaminada investigada e nomeadas de A até J. A média das concentrações de atividade de radônio para as oito estações de monitoramento em locais supostamente não contaminados variou de (22 ± 4) kBq.m-3 a (39 ± 4) kBq.m-3. Para as duas estações de monitoramento supostas como locais contaminados, as concentrações de radônio foram (1,4 ± 0,4) kBq.m-3 e (13 ± 9) kBq.m-3. Os resultados demonstraram que o método utilizado foi consistente com as técnicas convencionais de investigação ambiental para a maioria das estações de monitoramento em diferentes estações do ano. Resultados obtidos com CR-39 variam ao longo dos períodos de exposição, devido à sazonalidade. Não foi observada relação entre as oscilações das concentrações de atividade de radônio e o volume de chuva acumulada nos diferentes períodos de exposição dos detectores CR-39. As menores concentrações de atividade do 222Rn ocorreram nas estações de monitoramento G e H e verificou-se por espectrometria gama, que a baixa atividade não está relacionada à concentração de atividade de seu pai 226Ra na série do decaimento radioativo do 238U, reforçando a teoria de retenção do gás radônio nos locais contaminados por NAPL. Resultados da etapa de remediação comprovaram que a técnica utilizada neste trabalho foi mais eficiente que as técnicas convencionais de investigação ambiental, especialmente para as estações de monitoramento D e G na área contaminada investigada.

Palavras-Chave: environmental engineering; remedial action; dielectric track detectors; radon; dnapl; groundwater recharge; environmental impacts; human factors; contamination; monitoring; neutron-gamma logging; gamma spectrometers

MATEUS, CRISLENE. Radônio como indicador de contaminação ambiental por hidrocarbonetos em fase livre. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. 2016. 103 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-25072016-130633. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26610. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 é uma unidade construída no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, órgão da Comissão Nacional de Energia Nuclear. Esta instalação utiliza dos efeitos que a radiação gama produz ao interagir com um meio material e suas consequências. A radiação gama emitida pelo radioisótopo cobalto-60 é ionizante, com elevado poder de penetração, que ao interagir com os produtos, inclusive no interior de suas embalagens, transfere sua energia por meio de colisões aos elétrons dos átomos que constituem os produtos. Ao mesmo tempo que este processo de ionização é desejável em função de suas características deletérias aos microrganismos, a exposição indiscriminada às radiações ionizantes pelo ser humano ou animais apresentará danos e em doses elevadas poderão levar a morte. Diante destas circunstâncias, para garantir a segurança, os equipamentos utilizados para irradiação são construídos e operados sob normas rígidas de construção e operação. O sistema de segurança do Irradiador, constituído por um gerenciamento eletrônico de intertravamento de portas e exposição das fontes radioativas, é feito simultaneamente por um controlador lógico programável (CLP) e uma lógica de relés. Todas as informações, obtidas através das entrada e saídas do Irradiador, são monitoradas pelo sistema de segurança e enviadas para um computador com um programa supervisório. O propósito do trabalho foi a construção de uma Unidade Autônoma de Monitoramento, Sinalização e Registro para o Sistema de Segurança do Irradiador Multipropósito de Cobalto-60. O desenvolvimento deste equipamento permitiu o monitoramento e registro de eventos, até mesmo de tempos muito curtos, não detectáveis pelo CLP. Cada evento foi registrado em um cartão de memória, de forma a permitir que estes eventos possam ser posteriormente analisados em qualquer computador, mantendo todo e qualquer histórico de ocorrências. Este é um equipamento de monitoramento totalmente independente, não interferindo no funcionamento do sistema atual já homologado.

Palavras-Chave: control equipment; monitoring; cobalt 60; irradiation plants; programming; logic circuits; engineered safety systems

BALDACONI, RICARDO H. Unidade autônoma de monitoramento, sinalização e registro para o sistema de segurança do irradiador multipropósito de Cobalto-60. Orientador: Fábio Eduardo da Costa. 2017. 107 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23022018-090648. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28822. Acesso em: $DATA.

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