Abstract: O processo de adsorção vem sendo utilizado como uma técnica eficaz para a remoção de íons metálicos em efluentes. Neste trabalho são apresentados os estudos para avaliar da capacidade de adsorção de cobalto em caulinita, um adsorvente de baixo custo, visando à remoção deste íon de soluções aquosas. Foi analisada a área superficial específica (S) em 25 amostras de materiais preparadas de diferentes modos: caulinita, bentonita e carvão ativado e, misturas de caulinita-bentonita e caulinita-carvão ativado. Estas misturas foram preparadas pela adição de 10, 20, 30, 40 e 50% de carvão ativado ou bentonita à caulinita. As amostras de caulinita-carvão ativado e caulinita in natura foram calcinadas a 600 e 1000 °C por 4 horas. Foi escolhida para os testes de adsorção a mistura de caulinita com 10% de carvão ativado por apresentar a melhor relação custo benefício em relação à S. Os parâmetros de adsorção investigados nesta mistura foram: tempo de contato, pH, concentração inicial de soluto, competição iônica e força iônica. Verificou-se que o tempo de contato e o pH otimizados para o propósito do trabalho foram 30 min e pH 6. Nestas condições a eficiência de remoção do íon cobalto da solução foi superior a 80%. Verificou-se que a presença de íons Cr e Zn, bem como o aumento da força iônica diminuem a capacidade de adsorção do Co na mistura adsorvente. As isotermas de Langmuir e Freundlich apresentaram R2 iguais a 0,906 e 0,597, respectivamente. Os parâmetros determinados nestas isotermas indicaram um processo espontâneo, ou seja, energeticamente favorável, para a adsorção do Co nas condições e que foram realizadas este trabalho.

Palavras-Chave: separation processes; adsorption; activated carbon; surface properties; kaolinite; silicate minerals; aluminium base alloys; bentonite; neutron activation analysis; gamma radiation

SOUZA, ELIEL da S. Adsorção de cobalto em caulinita. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. 2017. 91 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23022018-093900. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28627. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A tecnologia de reatores multifásicos é o coração das transformações químicas de todos os processos industriais, concretamente 99% dos reatores trabalham com a presença de uma ou mais fases. A tomografia é uma técnica poderosa capaz de determinar o efeito de parâmetros operacionais e de desenho na distribuição do holdup das fases, visualizando sistemas opacos de uma forma não invasiva. Um tomógrafo computadorizado de fonte única (SSCT) com capacidade de gerar imagens para as distribuições de holdup em sistemas com duas fases dinâmicas foi desenvolvido e validado com sucesso no CTR/IPEN. Algoritmos para reconstrução de imagens analíticos e discretos ou iterativos (estatísticos) foram desenvolvidos e implementados para tais aplicações e depois comparados. O SSCT foi utilizado para determinar as distribuições de porosidades e de holdup dos sólidos para uma coluna de recheio aleatório. Na Washington University em St. Louis, no Laboratório de Engenharia da Reação Química (CREL), um tomógrafo com duas fontes radioativas (DSCT) capaz de gerar imagens da distribuição do holdup das fases para sistemas dinâmicos com três fases móveis foi validado com êxito. Uma nova metodologia para reconstrução de imagens, que garantiu alta precisão na geração das distribuições do holdup em sistemas de grande porte, foi aplicada. O DSCT permitiu avaliar a influência de parâmetros de operação e do desenho de um aerador em um bioreator na escala piloto. O efeito do desenho de um distribuidor de gás líquido e do regime de escoamento foram determinados para um reator monolítico utilizando o DSCT. Os equipamentos e técnicas desenvolvidas neste trabalho podem ser considerados como uma ferramenta efetiva de pesquisa, intensificando estudos experimentais em uma grande gama de sistemas multifásicos através de geração de imagens. Para isto, foram superadas várias limitações comuns a outras técnicas tomográficas existentes utilizadas no estudo de sistemas com duas e três fases dinâmicas, onde os conhecimentos adquiridos nestes estudos poderão melhorar a compreensão básica dos efeitos de desenho e dinâmica em reatores multifásicos.

Palavras-Chave: computerized tomography; gamma radiation; bioreactors; hydrodynamics; phantoms; tomography; chemical reactors; image processing; fluid flow; algorithms; monte carlo method

SALVADOR, PABLO A.V. Analise de sistemas multifasicos utilizando tomografia computadorizada gama monoenergetica e polienergetica. Orientador: Margarida Mizue Hamada. 2009. 214 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-09092009-193453. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11782. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O ensaio de frequência de micronúcleos é uma técnica importante utilizada para avaliar danos genotóxicos de agentes químicos ou físicos (como radiação ionizante) em células, baseado na quantificação de células contendo micronúcleos, que são fragmentos derivados de DNA danificado com coloração semelhante ao dos núcleos principais, mas com 5 a 30% do seu tamanho. Tradicionalmente, este ensaio é realizado usando microscopia de coloração convencional de acordo com Giemsa, mas atualmente esta técnica está sendo atualizada para uma abordagem automatizada que se baseia na dissolução da membrana plasmática por detergentes levando em conta apenas núcleos e micronúcleos com seu DNA corados por corantes fluorescentes, que pode discriminar núcleos de células viáveis dos das células inviáveis e permite a contagem por citometria de fluxo. Este trabalho avaliou a extensão de dano genotóxico radioinduzido por radiação gama (60Co) em doses entre 0,5 e 16Gy, e o potencial genotóxico de três peptídeos utilizados em medicina nuclear (PSMA-617, PSMA-11 e Ubiquicidina 29-41). As membranas celulares foram lisadas na presença dos corantes SYTOX® Green e EMA, e núcleos marcados com os dois fluorocromos foram considerados provenientes de células inviáveis e, portanto, removidos da análise. As quantidades de micronúcleos (porcentagem de eventos) nas amostras, foram proporcionais às doses de radiação, e puderam ser ajustadas a um modelo linear-quadrático (R2 = 0,993). Somente doses mais altas (8 e 16 Gy) e controles positivos induziram aumentos relevantes nas quantidades de micronúcleos. Os radiofármacos foram testados com concentrações de 0,1x, x, 10x e 100x a concentração utilizada em adultos, e não induziram dano em concentrações praticáveis.

Palavras-Chave: cell cultures; gene regulation; dna; chelating agents; toxic frequency control; microstructure; substances control acts; physical properties; chemical properties; radiopharmaceuticals; gamma radiation

CARVALHO, LUMA R. de. Análise automatizada da frequência de micronúcleos em culturas celulares expostas a agentes genotóxicos físicos e quimícos. Orientador: Daniel Perez Vieira. 2019. 58 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-22072019-075930. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30496. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Esta dissertação apresenta as propriedades termofísicas dos nanofluidos de Al2O3, TiO2 e ZrO2 de medições de bancada e também por comparações com literatura. Estudos existentes indicam que os nanofluidos mostram cerca de 50% de aumento na condutividade térmica em relação ao fluido base que neste estudo será água, dessa forma, podem ser classificados como fluidos promissores para aplicações nucleares. As propriedades estudadas são: condutividade térmica, condutividade elétrica, densidade, viscosidade, tensão superficial e ângulo de contato de superfície e análises microscópicas. Como o propósito é usá-los em aplicações nucleares, o levantamento dessas medidas foi feito antes e depois a irradiação no irradiador multipropósito do IPEN uma fonte de 60Co para estudar o efeito da radiação ionizante (gama) nas propriedades dos nanofluidos. Após as medições pode-se concluir que não houve grande variação das propriedades, por outro lado, as partículas se encontraram mais aglomeradas após a irradiação dando indícios que o pH da amostra pode ter sido alterado e assim alterando a eletrocinética entre as partículas.

Palavras-Chave: nanofluids; nanotechnology; thermal conductivity; physical properties; surface tension; density; viscosity; reactor instrumentation; reactor componentes; reactor monitoring systems; cobalt 60; gamma radiation; nuclear reaction kinetics

MOREIRA, PRISCILA G. Análise das propriedades termofísicas dos nanofluidos de AI2O3, TiO2 e ZrO2 em base aquosa visando aplicações em reatores nucleares. Orientador: Marcelo da Silva Rocha. 2020. 188 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-12032020-085344. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30931. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A irradiação de alimentos frescos pós-colheita tem como interesses principais: inibir a brotação, aumentar a vida útil de prateleira, reduzir ou retardar os danos causados por insetos e doenças, atuando como fungicidas ou inseticidas. Atualmente, há uma grande expansão no interesse por alimentos minimamente processados e a manipulação para preparação destes produtos em estado fresco, incluindo muitos processos (descascamento, limpeza, entre outros) que podem alterar as características essenciais para proteger a saúde pública, ou seja, para que o produto não cause danos à saúde do consumidor. Em razão deste fato, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da radiação gama em ervilhas em grão (Pisum sativum L.) in natura, a fim de inibir a brotação e aumentar a vida de prateleira. As ervilhas foram divididas em quatro grupos (n=4 amostras/ grupo), de acordo com a intensidade da radiação: 0 (controle), 150, 300 e 450 Gy. Utilizou-se um irradiador de pesquisa 60Co e após irradiação as ervilhas foram armazenadas a uma temperatura 8 °C e seu aspecto visual, de amadurecimento (sólidos solúveis totais, acidez total titulável e razão entre eles), perda de massa fresca, coloração, textura, pH, umidade e cinzas foram avaliados durante os períodos de 1, 7, 14 e 21 dias após a irradiação. A avaliação do aspecto visual mostrou que a irradiação não alterou significativamente a vida de prateleira dos grãos, e que a dose de 300 Gy aumentou significativamente a germinação das ervilhas. As análises de: aspecto visual, perda de massa fresca, coloração e pH, sofreram interferência devido o processo natural de maturação dos grãos e não pela radiação ionizante. Observou-se que, as doses de radiação gama não influenciaram no teor de cinzas, umidade e textura durante o armazenamento e que a dose de 450 Gy foi insuficiente para inibir a brotação das ervilhas. Assim, com base nos resultados encontrados neste trabalho, conclui-se que doses de radiação gama até 450 Gy não foram suficientes para melhorar a vida útil de prateleira e/ou inibir o brotamento de ervilhas. Portanto, recomenda-se que futuros trabalhos sejam realizados com doses de radiação gama maiores que 450 Gy.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; pears; vegetables; natural attenuation; sprouting; control; gamma radiation

ALBANO, ANDRESSA M.S. Aplicação da radiação gama em ervilha (Pisum sativum L.) in natura para inibir a brotação e aumentar a vida útil de prateleira. Orientador: Valter Arthur. 2019. 66 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-22082019-143243. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30170. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A decomposição natural da borracha é muito lenta, devido às suas estruturas vulcanizadas serem extremamente reticuladas formando uma rede tridimensional, tornando o reprocessamento desse material extremamente difícil. O presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da aplicação da radiação gama como forma de desvulcanização para a reciclagem/reaproveitamento. Foi avaliada a interação de elastômeros com a radiação ionizante de fonte gama investigando-se as alterações nas propriedades físico-químicas dos materiais. Foram utilizadas formulações de borracha NBR (copolímero de Acrilonitrila-Butadieno) e EPDM (terpolímero etileno-propileno-dieno), provenientes da indústria de borracha, reticuladas por mistura convencional à base de enxofre. Foram preparados master-batch com pó de borracha (refugo industrial) e borracha virgem. O material processado (master-batch) foi irradiado em fonte de 60Co nas doses de 50, 100, 150 kGy e taxa de dose de 5 kGy h-1, à temperatura ambiente. O material irradiado foi incorporado nas formulações clássicas à base de enxofre. As formulações foram caracterizadas por: espectroscopia no infravermelho (FTIR), análise térmica (TG e DTG), tensão na ruptura, alongamento na ruptura, dureza, resistência à abrasão, reometria e inchamento. Os resultados mostraram uma predominância de cisão de cadeia na dose de 50 kGy para a borracha EPDM. Para a borracha nitrílica foi observada a predominância de cisão de cadeia na dose de 100 kGy. Estes resultados mostram a possibilidade do uso da radiação gama para o reaproveitamento/reciclagem das borrachas EPDM e nitrílica.

Palavras-Chave: rubbers; powders; recycling; gamma radiation; cobalt 60; elongation; ethylene propylene diene polymers; acrylonitrile; butadiene; physical properties; rheology; swelling; vulcanization; tensile properties; thermal analysis

KIYAN, LUDMILA de Y.P. Aplicação da radiação gama para incorporação do pó de borracha em formulações de borracha EPDM e nitrílica. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-24102014-132112. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23177. Acesso em: $DATA.

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