Abstract: O objetivo do presente trabalho foi o de estabelecer uma nova característica ao programa de Monte Carlo ESQUEMA, destinado a simular todo o processo de detecção em um sistema de coincidência 4π(β,EC)-γ e possibilitou o conhecimento antecipado do comportamento da atividade aparente da fonte radioativa como função da eficiência do detector 4π. Esta metodologia foi aplicada anteriormente para os casos onde a eficiência é variada pela colocação de absorvedores sobre a fonte radioativa ou variando-se o nível de discriminação eletrônica, com a exclusão completa das contagens abaixo deste nível. No presente trabalho, esta metodologia foi modificada com a inclusão dos eventos não coincidentes abaixo do nível de discriminação eletrônica, adotado para a via beta. Desta forma, a curva de extrapolação passa a ter um comportamento rigorosamente linear e o valor extrapolado corresponde a atividade da fonte radioativa, esperando-se obter uma melhor acurácia no seu valor. Esta alteração é inovadora e particularmente apropriada para ser aplicada ao caso de medidas com o Sistema de Coincidências por Software (SCS), desenvolvido recentemente pelo LMN. O trabalho consiste na modificação de um programa desenvolvido no LMN, denominado ESQUEMA, que leva em conta as características gerais de um esquema de desintegração complexo, incluindo-se os diversos tipos de transição, além das características experimentais do sistema de medidas por coincidência 4π(β,EC)-γ. Estas modificações permitem a obtenção das curvas de extrapolação, aplicando-se o método proposto de Discriminação com Reposição. O software MCNP5 é usado para simular o transporte de radiação. A simulação de Monte Carlo é comparada com valores experimentais para o radionuclídeo padronizados no LMN, o 111In .

Palavras-Chave: system failure analysis; monte carlo method; fine structure; radioactivity; coincidence methods; particle discrimination; beta-delayed neutrons; gamma radiation

CORREA, GUSTAVO P. Aplicação do Método de Monte Carlo no estudo da atividade obtida em sistema de coincidências 4π(β,EC)-γ pelo Método da Discriminação com reposição. Orientador: Mauro da Silva Dias. 2015. 64 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24032016-093628. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26384. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Em Metrologia Nuclear, há muitos anos, o método absoluto de medida de atividade radioativa por coincidência 4πβ-γ tem sido considerado um padrão primário, em razão de seu alto grau de exatidão e por depender de grandezas observáveis para a obtenção de resultados. O Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), dentre suas técnicas de medida, utiliza a metodologia de coincidência 4πβ-γ. Uma nova técnica, conhecida como medida de coincidência por software tem sido empregada na padronização de radionuclídeos, com muitas vantagens sobre a metodologia convencional. Com o objetivo de atualizar sua metodologia de padronização de radionuclídeos, o LMN desenvolveu um novo sistema de medida de coincidências por software, descrito neste trabalho. O sistema eletrônico emprega os mesmos arranjos de detecção beta e gama utilizados em seus sistemas. O novo sistema é constituído por uma placa de aquisição de dados da National Instruments (NI), conectada a um microcomputador e, através de um painel de conexão, aos arranjos de detecção. O gerenciamento é obtido através de software desenvolvido em LabVIEW, proprietária da NI. Este sistema registra as amplitudes e os instantes de ocorrência dos pulsos de detecção beta e gama, em arquivos de disco. Os arquivos são posteriormente analisados por um programa apropriado, o software de análise de coincidências, de forma a obter as contagens beta, gama e de coincidências, e executando o processamento necessário para a determinação da atividade da amostra radioativa de interesse. O trabalho também apresenta e discute os resultados obtidos, utilizando a primeira versão de software desenvolvida especialmente para este trabalho, bem como perspectivas para futuros trabalhos.

Palavras-Chave: radioisotopes; radioactivity; activity meters; accuracy; coincidence methods; pulse analyzers; proportional counters; four-pi counting; programming; digital computers; l codes; radiation sources

TOLEDO, FABIO de. Desenvolvimento de um sistema eletronico com registro simultaneo de amplitude e instante de ocorrencias dos pulsos, aplicado ao metodo de coincidencias 4'pi''beta''gama'. Orientador: Mauro da Silva Dias. 2009. 92 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-22092011-091715. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9473. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho teve como objetivo a padronização em atividade do radionuclídeo 177Lu, um importante radiofármaco utilizado no tratamento de câncer neuroendócrino. Este radionuclídeo se desintegra por emissão beta acompanhada de várias emissões gama simultâneas, o que tornou possível a aplicação do método de coincidência 4πβ-γ. Para a detecção da radiação beta, foi utilizado um detector proporcional (PC), com geometria 4π e dois cintiladores de NaI(Tl) para a detecção da radiação gama. Os sinais gerados nos detectores passaram por amplificadores, discriminadores e módulos atrasadores, para serem enviados a um analisador multicanal. Para este experimento, foi utilizado um sistema de coincidências que aplica um módulo TAC (Time to Amplitude Converter), o qual converte diferença de tempo em amplitude de pulso. Para obter-se a variação na eficiência beta, foram acrescentados absorvedores de Collodion nas partes superior e inferior da fonte radioativa. Desta forma, foi possível extrapolar o valor para eficiência beta igual a 100%, obtendo assim a atividade da fonte radioativa. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a previsão teórica, obtida por meio do método de Monte Carlo. Além da padronização em atividade do 177Lu, também foram determinadas as suas probabilidades de emissão gama por decaimento para cada uma das principais transições gama, por meio de um espectrômetro de HPGe, previamente calibrado.

Palavras-Chave: lutetium 177; decay; probability; gamma radiation; activity meters; monte carlo method; standardization; coincidence methods

SILVA, FABRICIO F.V. da. Medida absoluta da atividade e determinacao da probabilidade de missao gama por decaimento do sup(177)Lu. Orientador: Mauro da Silva Dias. 2011. 76 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-01072011-133729. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9947. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) desenvolveu recentemente o Sistema de Coincidência por Software (SCS), para a digitalização e registro dos sinais de seus sistemas de coincidências 4πβ-γ utilizados na padronização de radionuclídeos. O sistema SCS possui quatro entradas analógicas independentes que possibilitam o registro simultâneo dos sinais de até quatro detectores (vias β e γ). A análise dos dados é realizada a posteriori, por software, incluindo discriminação de amplitudes, simulação do tempo-morto da medida e definição do tempo de resolução de coincidências. O software então instalado junto ao SCS estabeleceu a metodologia básica de análise, aplicável a radionuclídeos com decaimento simples, como o 60Co. O presente trabalho amplia a metodologia de análise de dados obtidos com o SCS, de modo a possibilitar o uso de detectores com alta resolução em energia (HPGe), para padronização de radionuclídeos com decaimentos mais complexos, com diferentes ramos de decaimento ou com transições metaestáveis. A expansão metodológica tem suporte na elaboração do programa de análise denominado Coincidence Analyzing Task (CAT). A seção de aplicação inclui as padronizações do 152Eu (diferentes ramos de decaimento) e do 67Ga (nível metaestável). A padronização do 152Eu utilizou uma amostra de uma comparação internacional promovida pelo BIPM (Bureau International des Poids et Mesures), podendo-se comparar a atividade obtida com o valores de laboratórios mundialmente reconhecidos, de modo a avaliar e validar a metodologia desenvolvida. Para o 67Ga, foram obtidas: a meia-vida do nível metaestável de 93 keV, por três diferentes técnicas de análise do conjunto de dados (βpronto-γatrasado-HPGe, βpronto-γatrasado-NaI e βpronto- βatrasado); as atividades de cinco amostras, normalizadas por Monte Carlo e as probabilidades de emissão gama por decaimento, para nove transições.

Palavras-Chave: radioisotopes; energy-level transitions; metastable states; coincidence methods; signals; data processing; computerized simulation; analog systems; branching ratio; beta decay; gamma decay; gallium 67; europium 152; radiation detectors; standardization

BRANCACCIO, FRANCO. Metodologia de aquisição de dados e análise por software, para sistemas de coincidências 4pß-? e sua aplicação na padronização de radionuclídeos, com ênfase em transições metaestáveis. Orientador: Mauro da SIlva Dias. 2013. 126 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-03102013-104013. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10559. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O 90Y tem uma meia-vida de 2,7 dias, decaindo com 99,98% por emissão beta para o estado fundamental do 90Zr. Neste trabalho foram aplicadas duas metodologias para a padronização do 90Y. O método do traçador em um sistema de coincidência de 4πβ-γ, onde foi medido o emissor beta puro, misturado com um emissor de beta-gama, que proporciona a eficiência de detecção beta. Para este método, o radionuclídeo 24Na, que decai com meia-vida de 0,623 dia pela emissão beta, com energia beta máxima de 1393 keV, seguido por dois raios gama, foi usado como traçador. A eficiência foi obtida, selecionando-se o pico de absorção total com energia de 1369 keV no canal gama. Alíquotas conhecidas do traçador, previamente padronizadas pelo método de coincidência 4πβ-γ, foram misturadas com alíquotas conhecidas de 90Y. A atividade do emissor beta puro foi calculada por meio de um sistema de coincidência por software (SCS) usando discriminação eletrônica para alterar a eficiência de beta. O comportamento da curva de extrapolação foi predito por meio do código Esquema, que utiliza a técnica de Monte Carlo. O outro método usado foi o método CIEMAT/NIST desenvolvido para sistemas de contagem de cintilação líquida. Para este método, utilizou-se uma solução padrão de 3H. O sistema 2100TR TRICARB foi usado para as medições, o qual opera em coincidência com duas fotomultiplicadoras; uma fonte externa, colocada perto do sistema de medição foi usada para determinar o parâmetro quenching. O coquetel utilizado foi o Ultima Gold, a variação do fator de quenching foi obtida pelo uso de nitrometano. As amostras radioativas foram preparadas em frascos de vidro com baixa concentração de potássio. As atividades determinadas pelos dois métodos foram comparadas e os resultados obtidos são concordantes dentro das incertezas experimentais. Por meio deste trabalho, foi possível avaliar o desempenho do método CIEMAT/NIST, que apresenta várias vantagens em relação ao método do traçador, entre elas a facilidade para a preparação das fontes, medidas simples e rápidas sem a necessidade de determinar as curvas de extrapolação.

Palavras-Chave: yttrium 90; coincidence methods; liquid scintillators; tracer techniques; monte carlo method; sodium 24; decay; standardization

NASCIMENTO, TATIANE da S. Padronização do Y-90 pelo método CIEMAT/NIST em sistema de cintilação líquida e pelo método do traçador em sistema de de coincidência 4'pi''beta''gama'. Orientador: Marina Fallone Koskinas. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-20082014-152947. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11793. Acesso em: $DATA.

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