Abstract: Este trabalho de tese de doutorado visou identificar as matérias primas naturais produzidas no Brasil e possíveis de serem utilizadas na produção de concretos de elevada massa específica. Desenvolver uma metodologia para a caracterização, preparo, moldagem, ensaios para determinação do coeficiente de atenuação linear experimental, calculo do coeficiente de atenuação linear teórico, e determinação do Z efetivo, culminando com a confecção de um banco de dados embrionário para os concretos de elevada massa específica preparados com matérias primas nacionais. Para tanto foram identificadas onze matérias primas produzidas no Brasil com caracteísticas adequadas para a produção de concretos de elevada densidade. Apresentamos os fundamentos teóricos ao bom entendimento do trabalho tanto no campo da proteção radiológica como naquela dos conceitos que podem ser usados para a produção de blindagem às radiações gama e X. Preparamos vinte e dois tipos de concretos de elevada massa específica com a utilização de matérias primas naturais e nacionais. Os concretos desenvolvidos foram preparados, moldados e ensaiados com uma fonte de 137Cs, de 3,7 1010 Bq (1Ci) de atividade. Foram calculados os coeficientes de atenuação linear com a utilização das análises químicas dos concretos preparados e encontrados os coeficientes de atenução linear experimentais para comparação e avaliação da técnica proposta. Foram medidas as massas específicas dos concretos preparados em virtude de sua importância para a formação da seção de choque do composto quando da predominância do efeito Compton, e determinado o Z efetivo para a região predominante do efeito fotoelétrico. Por fim foram calculados os custos de produção levando-se em conta somente os custos das matérias primas. Para as massas específicas os concretos apresentaram uma variação de 2,74 kg/dm3 até 3,76 kg/dm3, já para o coeficiente de atenuação linear experimental a variação foi de 0,2137 cm-1 a 0,2860 cm-1, o Z efetivo variou de 19 a 25. Finalizando o trabalho foram discutidos os resultados e sugeridos preferências de concretos para utilização em blindagens com a aplicação de alguns conceitos. Comparando os resultados encontrados com vários outros publicados em trabalhos internacionais, verificamos o grau de similaridade.

Palavras-Chave: raw materials; concretes; cesium 137; density; shielding materials; gamma radiation; x radiation; radiation protection; attenuation; chemical analysis

ALBUQUERQUE, SERGIO M. de. Estudo para o desenvolvimento e caracterização de concretos de mass específica elevada para proteção às radiações gama e X. Orientador: Gian-Maria Agostino Angelo Sordi. 2014. 156 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-06102014-090452. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11808. Acesso em: $DATA.

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Abstract: De acordo com a Norma CNEN-NN-2.02,1999, as instalações nucleares brasileiras devem usar sistemas de medição que permitem a determinação de seus inventários de materiais nucleares e também avaliar e verificar a qualidade de seus sistemas de medição por meio da participação dos laboratórios envolvidos em programas de intercomparação, além do uso de materiais de referência e materiais de referências certificado. Neste contexto, este estudo relata os esforços para assegurar o preparo e caracterização do primeiro material de referência para matriz de siliceto de urânio que visa garantir a qualidade do combustível nuclear produzido no Brasil. Foram investigados os teores de urânio, silício e impurezas em 8 amostras analisadas em triplicata para o estudo de homogeneidade e 12 amostras para o estudo de estabilidade. Foi utilizada a análise de variância para fornecer informações sobre a variabilidade em massa e o grau de não homogeneidade. A caracterização do material se deu por meio de um estudo comparativo entre 3 laboratórios independentes. A caracterização do material nuclear foi realizada aplicando a titulação potenciométrica por "Davies & Gray/NBL" para a determinação das concentrações de urânio, e a determinação gravimétrica para as concentrações de silício, métodos recomendados pela Agencia Internacional de Energia Atômica. O teor de impurezas foi determinado por espectrometria de emissão com fonte de plasma induzido (ICPOES), após separação previa da matriz. Comparativamente, foi aplicada a técnica de fluorescência de raios X com energia dispersiva (WDXRF). Foram considerados como valores certificados aqueles cujos resultados de concentração foram obtidos com incertezas expandidas relativas inferiores a 20 %. Esse limite foi escolhido como o adequado para o uso pretendido para o material de referência e para a determinação dos elementos na matriz nas condições desse estudo.

Palavras-Chave: metrology; calibration standards; homogeneous mixtures; silicon; uranium silicides; modified in-situ processes; chemical analysis; emission spectroscopy; optical properties; deterministic estimation; uncertainty principle; data covariances; standardization

SANTANA, LUCIANA V. de. Preparo e caracterização de um candidato a material de referência de siliceto de urânio - U3Si2. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. Coorientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. 2019. 136 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-06092019-150232. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30183. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) estão entre as nanopartículas metálicas mais amplamente estudadas para aplicações biomédicas. Metabólitos presentes em diversos extratos de plantas têm sido explorados para a preparação de diferentes AuNPs. No presente estudo, os fitoquímicos escolhidos como agentes redutores e estabilizadores para síntese das AuNPs, foram a mangiferina (MGF) e o resveratrol (RESV). Devido ao aumento da produção e da utilização das AuNPs, sérias preocupações são levantadas sobre os efeitos perigosos desses nanomateriais sobre a segurança ambiental e humana. O presente estudo investigou o nível de toxicidade das AuNPs reduzidas e estabilizadas com MGF (MGF-AuNPs) e RESV (RESV-AuNPs) in vitro e in vivo, comparando-as com o método clássico de síntese de AuNPs, no qual o citrato de sódio é o agente redutor e estabilizante (CITR-AuNPs). Foi realizado o ensaio de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO 10993-5, pelo método de incorporação do corante vermelho neutro; o ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis, de acordo com a norma ABNT NBR 12713; o ensaio de toxicidade aguda com embriões de zebrafish, com a presença e ausência do córion do animal (FET Test), de acordo com o protocolo da OECD 236; o ensaio de microinjeção das amostras em embriões de zebrafish e o ensaio comportamental com as larvas de zebrafish. A nanotecnologia verde provou ser uma ferramenta valiosa na síntese AuNPs, não exigindo o uso de solventes e outras substâncias, pois os elétrons disponíveis dos fitoquímicos RESV e MGF forneceram energia suficiente para reduzir o sal de ouro. A toxicidade das AuNPs variou de acordo com o ensaio e com o modelo in vitro e in vivo. No ensaio de citotoxicidade em células de roedores, o índice de citotoxicidade (IC50) foi obtido das CITR-AuNPs, cujo IC50 foi 72%, que corresponde à concentração de ouro de 74,16 μg mL-1. No ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis, as amostras que causaram efeito tóxico agudo foram os redutores RESV e MGF, as CITR-AuNPs e as RESV-AuNPs, sendo os redutores mais tóxicos que as nanopartículas. Não foi possível estimar a concentração da amostra que causa imobilidade a 50% dos organismos (CE50;48h) para RESV, assim a CE50;48h considerada para o RESV foi menor que 3,12%, que corresponde a concentração de 10,29 μg mL-1. Para MGF a CE50;48h foi 21,52%, que corresponde a concentração de 150,64 μg mL-1. Para as CITR-AuNPs, a CE50;48h foi 29,71%, que correponde a concentração de ouro de 30,60 μg mL-1, e para as RESV-AuNPs a CE50;48h foi 25,88%, que correponde a concentração de ouro de 38,56 μg mL-1. No FET Test com embriões na presença do córion, as RESV-AuNPs causaram atraso no desenvolvimento embrionário, no processo de eclosão, sendo obtida a concentração da amostra que causa efeito letal em 50% dos organismos (CL50;96h) no valor de 34,97%, correspondente a concentração de ouro de 52,10 μg mL-1. No FET Test com embriões na ausência do córion, assim como no ensaio de microinjeção, as amostras não causaram efeito tóxico agudo nos animais. No ensaio comportamental a alteração da atividade locomotora foi observada em todas as amostras, e a toxicidade neurocomportamental foi atribuída aos agentes redutores CITR, MGF e RESV. O presente estudo verificou importância de avaliar a toxicidade das amostras em organismos diferentes, pois Daphnia similis e embriões de zebrafish apresentaram maior sensibilidade comparada as células de mamíferos. Além disso, dados inéditos da avaliação da toxicidade de AuNPs sintetizadas e estabilizadas com fitoquímicos MGF e RESV foram apresentados neste trabalho, contribuindo com a nanotoxicologia/ nano-ecotoxicologia.

Palavras-Chave: fishes; embryos; daphnia; branchiopods; phenols; in vitro; mangoes; in vivo; nanomaterials; toxicity; testing; gold isotopes; synthesis; green function; chemical analysis; toxic materials; environmental impacts; drugs; food industry; liquid wastes; waste processing; statistical data

CAVALCANTE, ADRIANA K. Toxicologia in vitro e in vivo das nanopartículas de ouro sintetizadas e estabilizadas com fitoquímicos. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. 2022. 177 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-09092022-143807. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33584. Acesso em: $DATA.

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