Abstract: No presente estudo buscou-se desenvolver uma metodologia simplificada para avaliar o impacto ambiental do processo de fabricação de placas de revestimentos cerâmicos – via úmida. Para dar subsídios ao desenvolvimento do modelo de avaliação ambiental e para obter um maior conhecimento do processo produtivo, foram elaboradas planilhas que correlacionavam as etapas do sistema produtivo com os tipos e volumes de resíduos nele gerados. Relacionaram-se a estas planilhas, as normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), as quais determinam as metodologias de amostragem, caracterizações, monitoramento, tratamento dos resíduos sólidos e efluentes líquidos e gasosos; as Legislações Federal e Estadual pertinentes, as quais dispõem sobre o controle da poluição ambiental. O modelo de avaliação do impacto ambiental aqui proposto, foi desenvolvido partindo-se da Matriz de Interação de Leopold e da Matriz de Risco, na qual identificou-se os efeitos poluidores (críticos, significativos, reduzidos e marginais) das etapas deste processo produtivo. A validação destes resultados foi obtida pela realização de ensaios analíticos nas matérias-primas utilizadas e nos resíduos gerados no processo produtivo. Os resultados das análises químicas reforçam que a toxicidade positiva nos efluentes líquidos está relacionada com a composição química dos insumos utilizados na decoração. Os resíduos sólidos que mais comprometem o meio ambiente são aqueles provenientes dos setores de preparação e aplicação de tintas e vidrados. Também realizou-se um estudo de caracterização das matérias-primas naturais e no produto, utilizando as técnicas de fluorescência de raio X, análise termodiferencial e termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raio X, buscando compreender as interações dos componentes da massa do corpo cerâmico, durante a etapa de queima, e sua influência na qualidade do produto final. Essas informações são úteis, tanto do ponto de vista da caracterização cristaloquímica das matérias-primas que compõem o corpo cerâmico, identificando sua evolução quando submetidos a processos de queima, quanto do ponto de vista ambiental, servindo de base para estudos futuros que promovam o estabelecimento de especificações de controle de massa, e melhor aproveitamento dos recursos minerais, evitando eventuais desperdícios durante o processo. Com a consolidação de todos os dados foi possível indicar, em cada etapa do processo produtivo, as não conformidades existentes com relação às especificações legais, bem como sugestões para sua adequação ambiental.

Palavras-Chave: ceramics; fabrication; environmental effects; environmental impact statements; ceramics industry; liquid wastes

FERRARI, KATIA R. Aspectos ambientais do processo de fabricacao de placas de revestimentos ceramicos ( via umida ) , com enfase nos efluentes liquidos. Orientador: Jose Octavio Armani Paschoal. 2000. 166 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2000.tde-01112001-092106. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10824. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A demanda por combustível nuclear para reatores de pesquisa está aumentando em nível mundial, enquanto várias de suas fábricas têm pequeno volume de produção. Este trabalho estabeleceu um modelo conceitual com duas estratégias para o aumento da capacidade produtiva dessas fábricas. Foram abordadas as fábricas que produzem elementos combustíveis tipo placa carregados com LEU U3Si2-Al, tipicamente usados em reatores nucleares de pesquisa. A primeira estratégia baseia-se na literatura da área de administração da produção e é uma prática frequente nas fábricas em geral. A segunda estratégia aproveita a possibilidade de desmembrar setores produtivos, comum em instalações de produção de combustível nuclear. Ambas as estratégias geraram diferentes cenários de produção, os quais devem ser seguros em relação à criticalidade. Foram coletados dados de uma fábrica real de combustível nuclear para reatores de pesquisa. As duas estratégias foram aplicadas a esses dados com a finalidade de testar o modelo proposto, o que configurou um estudo de caso. A aplicação das estratégias aos dados coletados deu-se por meio de simulação de eventos discretos em computador. Foram criados diversos modelos de simulação para abranger todos os cenários gerados, de forma que o teste indicou um aumento da capacidade produtiva de até 207% sem necessidade de aquisição de novos equipamentos. Os resultados comprovam que o modelo atingiu plenamente o objetivo proposto. Como principal conclusão pode-se apontar a eficácia do modelo proposto, fato que foi validado pelos dados da fábrica.

Palavras-Chave: uranium hexafluoride; hydrolysis; uranium compounds; uranium silicides; alloy nuclear fuels; research reactors; fuel fabrication plants; fuel cycle centers; fabrication; fuel elements; industrial plants; nuclear industry; organizational models; process development units

NEGRO, MIGUEL L.M. Desenvolvimento de um modelo para dimensionamento da capacidade produtiva de fábricas de combustível nuclear para reatores de pesquisa. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. Coorientador: Michelangelo Durazzo. 2017. 114 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-08112017-090700. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28038. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O radiofármaco 16α-[18F]-fluoro-17β-estradiol (FES-18F) é uma molécula lipofílica com características in vivo semelhantes ao estradiol e tem alta afinidade de ligação aos receptores de estrogênio (ER), que se encontram super expresso em 75% dos casos de câncer de mama. Esta afinidade faz com que seja um radiofármaco promissor para utilização, por método não-invasivo de tomografia de emissão de pósitrons (PET), para diagnóstico de câncer de mama ER+, avaliando o tamanho do tumor e sítios da doença, auxiliando no prognóstico do tratamento individualizado do paciente, bem como para verificar o câncer de mama recidivo e monitoramento da doença com o tratamento hormonal. O processo de síntese do radiofármaco FES-18F iniciou-se com a obtenção do radionuclídeo flúor-18, na forma ionizada (18F-), em acelerador cíclotron e a síntese automatizada ocorreu em módulo GE TRACERLab MX® por reação de substituição nucleofílica, envolvendo a fluoração [18F] do precursor, hidrólise dos grupos de proteção e pôr fim a purificação em cartuchos compactados. O rendimento radioquímico foi reprodutivo, independente da atividade de flúor-18 na entrada no módulo e está de acordo a literatura encontrada. No caso particular de radiofármacos e, em específico, do FES-18F, não existem metodologias descritas para validação dos processos produtivos e das metodologias analíticas. A ferramenta FMEA foi empregada para análise de risco do processo produtivo e guias da Anvisa e do IMNETRO foram considerados para validação de metodologia analítica. Os estudos de controle de qualidade compreenderam as análises de determinação da Pureza Radionuclídica e Pureza Radioquímica por cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE), identidade radionuclídica, detecção do TBA-HCO3 como impureza, determinação de solvente residual (acetonitrila e etanol), pH, determinação de endotoxinas bacterianas (pirogênios) e teste de esterilidade. Com rendimento radioquímico reprodutivo, os lotes de FES-18F produzidos apresentaram alta Pureza Radionuclídica e radioquímica, bem como atenderam a todos os critérios de aceitação dos ensaios realizados para liberação de lotes. O produto mostrou-se estável por até 6 horas após a síntese. As metodologias analíticas testadas mostraram-se adequadas para o uso e a metodologia analítica para análise da porcentagem de Pureza Radioquímica foi validada. Nos estudos in vivo, avaliou-se a biodistribuição em animais sadios e em animais com modelo tumoral desenvolvido com células MCF-7 e os estudos apresentaram resultados compatíveis com a literatura consultada, observando-se captação do FES-18F nos órgãos com receptores de estrogênio, tumor e significativa captação no fígado e intestinos, possivelmente relacionada à excreção preferencial pela via intestinal, com perfil metabólico semelhante ao estradiol. Os resultados deste trabalho serão utilizados para implantação da produção e controle de qualidade rotineiros do radiofármaco FES-18F no Centro de Radiofarmácia do IPEN-CNEN, bem como no processo de registro deste radiofármaco junto à ANVISA.

Palavras-Chave: fabrication; process development units; radiopharmaceuticals; synthesis; fluoroestradiol; fluorine 18; diagnostic techniques; computerized control systems; sample preparation; validation; analytical solution; positron reactions; positron beams; positron sources; positron computed tomography

BALIEIRO, LUIZA M. Estudo para implantação do processo de produção do radiofármaco FES-18F em sistema automatizado : abordagem de validação de processo e de métodos analíticos. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. 2020. 121 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-18092020-140952. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31508. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Ligas do sistema Al - Si são as mais importantes entre as ligas fundidas de alumínio. Como a densidade do silício (2,33 g/cm3) e do Mg2Si (1,88 g/cm3) são menores do que a do alumínio (2,67g/cm3,) pretende-se com a fundição por centrifugação obter uma maior concentração de partículas de silício primário e de Mg2Si na parede interna da camisa. Nesse sentido, os objetivos do trabalho são realizar a construção de uma máquina para o estudo de desgaste microabrasivo e determinar o desgaste na superfície interna de tubos fundidos por centrifugação de ligas Al-Si hipereutéticas com adições de magnésio e cobre. As amostras para ensaios de desgaste microabrasivo foram retiradas da parede interna da camisa de cilindro automotivo obtida pelo processo fundição por centrifugação. A construção da máquina para o ensaio de desgaste microabrasivo por esfera rotativa ocorreu com êxito após uma etapa inicial utilizando um protótipo em escala menor. A análise do desgaste microabrasivo foi realizada em amostras da liga Al-19%Si com adições de 2,5 e 5% de cobre e magnésio. As ligas foram obtidas pelo processo de fundição por centrifugação nas composições Al-19%Si, Al-19%Si-2,5%Mg-2,5%Cu e Al-19%Si-5%Mg-5%Cu. O desenvolvimento de uma máquina e a avaliação das superfícies internas de tubos centrifugados com adições de magnésio e cobre, permitiram concluir que a máquina teve sucesso quanto à geração das calotas de desgaste nas regiões inicial, central e final dos tubos centrifugados. Para cada tubo e região foram obtidas as áreas, os volumes e as profundidades das calotas de desgaste, que variaram de acordo com a quantidade de partículas primárias de silício e de Mg2Si que se concentraram na superfície interna do tubo centrifugado. A resistência ao desgaste está relacionada com a presença de partículas primárias na superfície interna dos tubos centrifugados. Contudo, uma quantidade excessiva de partículas primárias acumuladas junto à superfície interna dos tubos centrifugados pode conduzir a um desgaste maior devido ao maior arrancamento das partículas.

Palavras-Chave: internal combustion engines; thermal diffusion; microstructure; abrasives; tubes; aluminium base alloys; silicon alloys; magnesium additions; copper additions; machinery; fabrication

BARRETO, ROGERIO L. Fabricação de equipamento para avaliação do desgaste microabrasivo e aplicação em ligas Al-19% Si com adições de magnésio e cobre obtidas por fundição por centrifugação. Orientador: Antonio Augusto Couto. Coorientador: Nelson Batista de Lima. 2020. 94 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-102755. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31732. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Devido às legislações cada vez mais rígidas quanto a emissão de CO2, uma das opções das montadoras é a utilização de materiais mais leves. Esta questão de leveza trouxe ainda mais atenção para as ligas de alumínio que já são largamente utilizadas na indústria automotiva para diversas aplicações, principalmente as ligas tradicionais da série 5xxx e 6xxx. Diante do cenário de competitividade da indústria, faz-se necessário o desenvolvimento de ligas estruturais de alta resistência mecânica, como as da série 7XXX que são o foco deste estudo. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo a obtenção por extrusão de duas novas ligas de alumínio, 7108 e 7046, caracterizar a microestrutura em cada etapa do processo de fabricação e avaliar o comportamento mecânico em tração e em fadiga. Inicialmente, foram vazados tarugos nas duas ligas para posterior desenvolvimento do processo de extrusão, em duas geometrias diferentes de perfil extrudado, visando definir os principais parâmetros do processo e de tratamentos térmicos. As microestruturas dos perfis extrudados das ligas 7108 e 7046 são formadas por partículas de segunda fase ricas em Al-Fe-Si e precipitados finos ricos em Al-Zn-Mg dispersos em matriz de alumínio. O resultado de limite de resistência da liga 7046 apresentou um resultado 36% superior ao da liga 7108, comprovando a influência da quantidade de precipitados formados. Para a liga 7046 todos os níveis de tensão máxima tiveram um desempenho superior nas propriedades de fadiga em relação a liga 7108 e notou-se uma significativa melhoria das propriedades em fadiga em decorrência do polimento dos corpos de prova. Nas superfícies de fratura observa-se uma região de menor área de propagação de trinca e uma região mais extensa de ruptura por sobrecarga mecânica. A região de propagação de trinca é caracterizada por deformação plástica e presença de estrias perpendiculares à direção de crescimento.

Palavras-Chave: heat treatments; aluminium alloys; zinc; power amplifiers; strength functions; microstructure; mechanical properties; crack propagation; fatigue; fracture mechanics; scanning electron microscopy; materials testing; manufacturing; fabrication; automotive industry

HATTORI, CAROLINA S. Obtenção, caracterização microestrutural e comportamento mecânico de ligas de alumínio da série 7xxx extrudadas para aplicações automotivas. Orientador: Antonio Augusto Couto. 2021. 127 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-18082021-144545. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32275. Acesso em: $DATA.

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