Abstract: Com uma área plantada de cerca de 21 milhões de hectares, e uma produção anual de 60 milhões de toneladas em 2008, o Brasil é hoje o segundo maior produtor de soja no mundo, com pouco mais de um quarto da produção mundial. A presença de flavonóides, em particular isoflavonas em produtos de soja, tem sido relatada como importante para a saúde humana. Foi sugerido também que esses compostos estariam envolvidos na proteção contra a radiação UV de componentes celulares vitais das plantas. A espectroscopia por ressonância paramagnética eletrônica (RPE) pode medir radicais livres resultantes do processo de irradiação. A RPE tem sido empregada com sucesso na detecção de certos produtos comestíveis irradiados. Ao todo vinte e uma cultivares brasileiras de soja, provenientes de duas safras, tratadas por radiação gama de 60Co foram estudadas através de RPE. Foi calculada a correlação entre os teores parciais e totais de isoflavonas e a intensidade do pico central observado nos espectros de RPE (fator g = 2,0039). Não houve correlação entre o sinal e os teores totais de isoflavonas, mas observou-se correlações negativas com gliciteína e acetil-daidzina. Mesmo após 7 meses da irradiação, a intensidade do sinal central de RPE manteve-se a ponto de poder identificar amostras irradiadas. Espectros com partes da soja, particularmente o hilo e a casca, mostraram-se mais eficientes do que aqueles com o grão todo para serem utilizados na identificação de soja irradiada. A radiação não alterou de modo significativo os teores totais de isoflavonas, embora haja indícios de que alguma conversão da forma glicosilada para a aglicona tenha ocorrido.

Palavras-Chave: food processing; seeds; soybeans; electron spin resonance; paramagnetism; spectroscopy; temperature measurement; gamma radiation; cobalt 60; human populations; health services; brazil

OLIVEIRA, MARCOS R.R. de. Avaliacao por RPE de componentes com potencial antioxidante de variedades de soja irradiadas com sup(60)CO. Orientador: Nelida Lucia Del Mastro. 2009. 87 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-06112009-102227. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9424. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As cinzas resultantes da queima de carvão por usinas termelétricas tem sido uma fonte de contaminação constante devido a seu descarte sobre o solo de forma inadequada. Os elementos tóxicos presentes na cinza de carvão quando lixiviados da cinza para o solo podem ficar biodisponíveis e serem absorvidos por plantas, consumidos por animais ou ainda transportados para diversas matrizes ambientais, tais como, águas subterrâneas e águas superficiais. Ensaio de germinação e desenvolvimento das radículas de Lactuca sativa e ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis foram realizados para avaliar a toxicidade dos percolados de colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão. De acordo com os valores obtidos por meio dos ensaios de germinação e desenvolvimento das radículas de L. sativa foram observados efeitos tóxicos à germinação das sementes de L. sativa nos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores médios de CI50(120h) destes percolados variaram de 27,6 a 90,6% e os valores do índice de germinação (IG) variaram de 6,7 a 40,8. Nos ensaios de toxicidade aguda com os organismos teste D. similis também foram observados efeitos tóxicos à mobilidade e/ou sobrevivência dos organismos expostos aos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores obtidos para CE50(48h) nestes percolados variaram de 25,6 a 84,1%. Os percolados das colunas de solo com cinza de carvão não apresentaram toxicidade tanto à L. sativa como à D. similis. Os resultados obtidos por meio destes ensaios ecotoxicológicos para os percolados das colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão indicam que o solo das colunas retiveram as substâncias tóxicas lixiviadas da cinza de carvão, ou seja, os solos utilizados nestas colunas atuaram como filtros.

Palavras-Chave: thermal power plants; environmental impacts; ecosystems; toxicity; leachates; extraction columns; coal; fly ash; soils; bioassay; vegetables; seeds; germination; biological indicators

CASTRO, FLAVIA J. de. Avaliação ecotoxicológica dos percolados das colunas de cinza de carvão e de solos com cinza de carvão utilizando Lactuca sativa e Daphnia similis como organismos teste. Orientador: Iara Maria carneiro de Camargo. 2013. 106 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-22082013-142759. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10517. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A Organização Mundial da Saúde (OMS) relata o câncer como uma das principais causas de morte no mundo. O câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais prevalente em homens, com cerca de 1,1 milhão de casos diagnosticados em 2012. Braquiterapia com iodo-125 é uma método de radioterapia que consiste na introdução de sementes com material radioativo no interior do órgão a ser tratado. As sementes de iodo-125 podem ser inseridas soltas ou em cordas poliméricas bioabsorvíveis, mais comumente o poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA). A função do polímero é reduzir a possibilidade de migração das sementes, o que poderia ser prejudicial para órgãos e tecidos saudáveis. De modo a reduzir os custos do tratamento, a síntese dos dímeros L-lactídeo e glicolídeo, para posterior utilização para preparação do PLGA, por meio da polimerização por abertura de anel, é proposta neste trabalho. Adicionalmente, propõe-se a utilização do amino-alcóxido tris(fenolato) de zircônio (IV) como alternativa ao usual octanoato de estanho (SnOct2), uma vez que a toxicidade do estanho permanece como obstáculo na produção do PLGA para aplicações biomédicas. Embora o iniciador de zircônio seja mais lento do que o SnOct2, massas molares relativamente elevadas foram obtidas quando razões monômero/iniciador (M/I) de 1000/1 (24 h), e 5000/1 (48 h) foram utilizadas. Considerando que as unidades glicolila (GA) são mais reativas do que as unidades lactila (LA), tempos longos de reação são necessários para atingir uma razão LA/GA próxima do objetivo do trabalho (85/15). O grau de racemização também depende do iniciador utilizado. As reações de polimerização realizadas com o iniciador de zircônio mostraram um maior grau de racemização, quando comparadas com aquelas realizadas com o SnOct2. Também foi observado um ligeiro aumento na racemização com o tempo. Considerando os resultados obtidos na síntese e purificação dos dímeros, e na síntese do PLGA em condições semelhantes às industriais, foi possível preparar o polímero de alta massa molar com um custo dezenas de vezes inferior ao custo do PLGA no mercado internacional. Os efeitos da radiação gama no PLGA também foram estudados. Doses normalmente aplicadas para esterilizar materiais para aplicações biomédicas foram empregadas: 10, 18, 25 e 50 kGy. A massa molar de todas as amostras irradiadas diminuiu de uma forma proporcional à dose até 56% de perda para 10 kGy e 72% para 50 kGy porém, são menos pronunciadas para doses mais elevadas. Alterações nas propriedades térmicas, tais como temperatura de fusão, temperatura de transição vítrea e a entalpia de cristalização e fusão foram também observadas após a irradiação.

Palavras-Chave: brachytherapy; internal irradiation; neutron sources; radiopharmaceuticals; synthesis; purification; iodine 125; seeds; organic acids; lactic acid; glycolic acid; dimers; polymerization; zircaloy 4; chromatography; mass spectroscopy; infrared spectrometers; process development units

PELEIAS JUNIOR, FERNANDO dos S. Desenvolvimento da metodologia de síntese e purificação dos dímeros L-lactídeo e glicolídeo para produção do poli (ácido lático-co-ácido glicólico) para utilização na produção de fontes radioativas. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2017. 144 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-10082017-120230. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28054. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As sementes de iodo-125 são fontes radioativas seladas utilizadas no tratamento de câncer. A semente é composta de uma cápsula de titânio lacrada, contendo em seu interior um fio de prata em cuja superfície se encontra o radioisótopo iodo-125. Uma das etapas da produção de sementes é a realização de ensaios de estanqueidade em todas as sementes produzidas, para garantir que o radioisótopo esteja contido no invólucro de titânio, sem vazamento para o meio externo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e simulação de um sistema automatizado para a realização dos ensaios de estanqueidade nas sementes de iodo-125 a serem produzidas no IPEN, de acordo com a norma ISO 9978, resultando em um conjunto com características inéditas, aplicado a esse processo. O sistema é controlado por computador e utiliza dispositivos eletromecânicos para a realização das várias fases do ensaio de estanqueidade, diminuindo a fadiga operacional e aumentando a confiabilidade dos resultados. Foram desenvolvidos, projetados e construídos diversos dispositivos para colocação e retirada de líquidos em tubos plásticos, lavagem por ultrassom e posicionamento de tubos contendo água em detector de radiação para medidas de atividade radioativa. Foi desenvolvida uma programação de automação para controle de todo o sistema e foram desenvolvidas telas gráficas em computador para a sua operação. O sistema foi exaustivamente testado com simulações operacionais, comprovando sua funcionalidade no processamento das sementes de iodo.

Palavras-Chave: labelled compounds; radiopharmaceuticals; iodine 125; seeds; multiple production; power generation; leak detectors; leak testing; sealed sources; computer codes; quality control; reliability; standardization; standards

MOURA, JOAO A. Desenvolvimento e construção de sistema automatizado para controle de qualidade na produção de sementes de iodo-125. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. 2015. 117 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-04112021-153248. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26454. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A chia (Salvia hispanica L.) é uma planta nativa da região do sul do México e do norte da Guatemala, onde foi cultivada durante milhares de anos pelas civilizações Maias e Astecas. No Brasil, a chia é produzida principalmente no oeste paranaense e no noroeste do Rio Grande do Sul. As sementes de chia possuem propriedades nutricionais notáveis e o seu consumo fornece benefícios a saúde humana. Quando imersa em água, a semente de chia exsuda um gel, chamado de mucilagem de chia, composto principalmente por fibras solúveis e corresponde a cerca de 6% de sementes de chia. A irradiação de alimentos garanta a segurança microbiológica de alimentos, principalmente para longos processos de transporte, e sua aplicação pode ser de interesse para sementes de chia. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da radiação gama em propriedades relevantes de sementes de chia irradiadas sob diferentes doses. As sementes foram submetidas a irradiação em fonte de 60Co Gammacell 220, com doses de 0, 5, 10 e 20 kGy. A irradiação não afetou teores de umidade, proteínas, cinzas (foi determinado conteúdo de minerais), atividade de água e fibras totais. Houve diminuição no teor de gorduras totais e valor calórico total nas doses de 5 e 10 kGy, e diminuição no teor de carboidratos na dose de 5 kGy. Houve aumento no conteúdo de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante pelo método DPPH na dose de 10 kGy. A mucilagem de chia apresentou comportamento pseudoplástico, onde o melhor modelo de ajuste reológico para a dose de 0 kGy foi o Lei da Potência e para as demais doses também obteve bom ajuste para Herschel-Bulkley. Não houve alteração na textura e em propriedades emulsificantes da mucilagem de chia. Portanto, a irradiação pode ser utilizada para tratamento de sementes de chia, sem causar prejuízos em relação aos atributos avaliados no presente trabalho.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; gamma radiation; radurization; radiation doses; radiation effects; fruits; seeds; plants; nutritional deficiency; carbohydrates; organoleptic properties

CHIERENTIN, GABRIEL de S. Efeito da radiação gama em propriedades nutricionais e tecnológicas de sementes de chia (Salvia hispanica L.). Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. 2021. 84 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-18082021-113506. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32278. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O tratamento quarentenário visa eliminar ou reduzir o nível de população de pragas que podem estar presentes em alimentos como grãos ou frutas, pois, durante o período de armazenamento, é comum ocorrer a degradação e deterioração de produtos por insetos, o que resulta em muitas perdas pós-colheita. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da radiação gama em sementes de milho-pipoca, e em seu índice de capacidade de expansão (ICE). Os grãos foram infestados com inseto-praga Sitophillus zeamais no Laboratório de Irradiação de Alimentos no IPEN-CNEN/SP, sendo então submetidos a diferentes doses de radiação gama de 0,025; 0,050; 0,075 e 0,100 kGy para fins fitossanitários e doses de 1, 5, 10 e 15 kGy para análise de Índice de Capacidade de Expansão (ICE). As amostras foram irradiadas no irradiador de Cobalto-60, modelo Gammacell 220 no Centro de Tecnologia de Radiação (CTR) IPEN-CNEN/SP. Para os ensaios com insetos, cada tratamento consistiu em 3 repetições com 100 gramas de grãos de milho. As amostras foram acondicionadas e armazenadas a uma temperatura de 25 ± 2°C e umidade relativa de 70 ± 5% e, em seguida, foram realizadas as contagens de insetos emergidos. Para mesurar o ICE, foram utilizados pipoqueira elétrica e micro-ondas. Todas as fases: ovo, larva e pupa revelaram-se sensíveis à radiação gama, sendo a dose de 0,050 kGy suficiente para controlar o surgimento de adultos. Portanto, doses maiores que 0,075 kGy devem ser utilizadas para garantir o tratamento quarentenário do Sitophilus zeamais. A dose de 15 kGy foi a única que apresentou valores de Índice de capacidade de expansão (26,7 mL/g) abaixo do estipulado pela legislação (30 mL/g). Concluiu-se, então, que, para fins de tratamento quarentenário e melhoramento tecnológico, a dose adequada é de 0,1 kGy.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; agriculture; cereals; storage facilities; beetles; quarantine; pest control; seeds; growth; gamma radiation

NEGRÃO, BIANCA G. Efeitos da radiação gama visando tratamento quarentenário e análise do índice de capacidade de expansão de sementes do milho pipoca (Zea mays L. var. everta). Orientador: Valter Arthur. 2019. 65 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-22022019-144220. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29787. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Câncer é a segunda causa de morte no mundo e foi responsável por 8,8 milhões de mortes em 2015, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA), essa doença é um problema de utilidade pública. Em valores absolutos, o câncer de próstata, neoplasia maligna mais comum entre os homens, é o sexto tipo mais comum no mundo. Dentre os tratamentos para câncer de próstata estão a cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Um dos principais tipos de radioterapia é a braquiterapia, realizada por meio de sementes radioativas de iodo-125, que são inseridas na próstata do paciente e liberam pequenas doses de radiação. Essas sementes podem ser introduzidas soltas ou em cordas poliméricas Quando introduzidas soltas, de acordo com a literatura, essas sementes podem migrar para outros órgãos. Para evitar essa migração, usa-se as sementes em cordas poliméricas. As cordas poliméricas são constituídas pelo poli(ácido lático-co-ácido glicólico), PLGA. O PLGA pode ser obtido por meio de seus dímeros cíclicos: glicolídeo e lactídeo. Esses dímeros, por sua vez, podem ser produzidos a partir de seus respectivos monômeros, os ácidos glicólico e lático. O objetivo desse trabalho foi analisar e discutir as condições favoráveis à síntese dos dímeros glicolídeo e lactídeo, dentre elas, etapas do processo e valores de temperatura e pressão. Foram executados sete experimentos com diferentes temperaturas e pressões nas três etapas da síntese: desidratação do ácido, formação do pré-polímero e despolimerização do pré-polímero. Na etapa intermediária da síntese, foi obtido o PLA quando foram utilizadas temperaturas acima de 150°C. A etapa final mostrou que temperaturas abaixo de 200°C não formam os dímeros.

Palavras-Chave: dimers; polymers; glycolic acid; lactic acid; synthesis; seeds; iodine 125; depolymerization; dehydration; hydrolysis; radiation sources; radiation source implants; internal irradiation; brachytherapy; radiotherapy; neoplasms; prostate

SOUZA, RAQUEL V. de. Estudo do processo de síntese dos dímeros lactídeo e glicolídeo para obtenção do PLGA Poli (Ácido Lático-co-Ácido Glicólico) utilizados na produção de fontes radioativas. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2017. 47 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05122017-155143. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28430. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A braquiterapia é uma modalidade de radioterapia que trata tumores utilizando radiação ionizante com fontes localizadas próximas ao tumor. As fontes podem ser produzidas a partir de diversos radionuclídeos e em diversos formatos, como sementes de iodo125 e fios de irídio192. Para produzir uma nova semente de Iodo-125 no e garantir sua qualidade, é fundamental descrever a dosimetria da semente, para que quando aplicado em um tratamento seja possível atingir a menor dose possível nos tecidos sadios vizinhos. O relatório do Task Group 43 U1 da AAPM é um documento que indica os procedimentos de dosimetria em braquiterapia com base em parâmetros físicos e geométricos. Neste estudo, escolheu-se dois métodos diferentes para caracterizar a semente de iodo-125: uma simulação de transporte de radiação (MCNP) e um experimento usando filmes radiocrômicos da Gafchromic. Todos os parâmetros do TG43 U1 foram simulados usando o método de Monte Carlo de transporte de radiação MCNP6: intensidade de kerma-ar, constante de taxa de dose, função de geometria, função de dose radial e função anisotrópica. Esses parâmetros foram obtidos a partir de uma semente modelada ideal. Os parâmetros se comportaram como esperado na literatura apresentando incertezas menores que as previstas. Na parte experimental da caracterização, com filmes radiocrômicos, foi realizada a calibração dos filmes de EBT-3, relacionando a cor do filme escurecido com a dose. Não foi possível fazer o experimento com o filme, pois em decorrência da pandemia de COVID-19, a semente de iodo-125 não pode ser confeccionada. No entanto, apresenta-se nesse trabalho toda a etapa de calibração do filme, sua curva de calibração e a simulação pelo método de Monte-Carlo.

Palavras-Chave: computerized simulation; brachytherapy; monte carlo method; iodine 125; seeds; iridium 192; photon computed tomography; tumor promoters; neoplasms; dosimetry

PRIMO, CAMILA de O. Estudos dosimétricos de fontes de iodo-125 com filmes radiocrômicos e método de Monte Carlo. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. 2022. 80 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-05122022-123921. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33612. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Um porto é uma organização dinâmica que possui áreas críticas que abrigam fontes emissoras de poluentes, como indústrias em seu entorno, modais terrestres (caminhões e trens), operações com carga e descarga de granéis agrícolas, fluxo de navios, entre outros. Neste estudo foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2009 pela Current Methodologies in Preparing Mobile Source Port-Related Emission Inventories da Agência Americana de Proteção ao Meio Ambiente (US EPA), que estima os fatores de emissão de material particulado por navios considerando a energia, a característica e o tempo de atividade de cada embarcação, o fator de carga de propulsão e o fator de emissão para cada poluente. Para estimar as emissões fugitivas de material particulado provenientes de operações portuárias com milho, grãos de soja e farelo de soja foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2006 pelo Group Emissions Factor US EPA, que considera o volume de carga movimentada, velocidade do vento, umidade do material e fator de tamanho das partículas. Os resultados, referente aos meses de maio e agosto de 2017, em conjunto com os dados coletados em 16 de maio de 2017 pela técnica LIDAR, indicam que as emissões de material particulado pelos navios têm sua maior taxa de emissão para MP10 (moda grossa). Para as emissões fugitivas em operações com grãos, os resultados mostraram que as maiores emissões são provenientes de operações de soja em grãos. Em suporte às modelagens, foi utilizada a técnica LIDAR (Light Detection And Ranging) de sensoriamento remoto que utiliza radiação luminosa, e está baseada na emissão de um feixe de radiação eletromagnética que permite a obtenção de medidas a distância através da radiação retroespalhada. O pulso de luz emitido para a atmosfera interage com as partículas e moléculas que agem como espalhadoras. Os dados coletados são inseridos no programa Mathematica, e os valores obtidos inseridos na plataforma PYTON gerando gráficos. Os dados foram coletados em 16 de maio de 2017, com medidas em diferentes horários e identificada a possível presença de material particulado (MP) na região do porto. O porto de Santos, está localizado no centro do litoral do estado de São Paulo, é o maior porto da América Latina e um dos principais conflitos nessa região são as emissões de material particulado.

Palavras-Chave: optical radar; measuring instruments; laser radiation; remote sensing; particulates; particles; total suspended particulates; atmospheres; air pollution monitoring; environmental protection; seeds; ships; harbors; brazil

SALANI, MARIA H.G. de A. Quantificação e estimativa de material particulado no porto de Santos com suporte da técnica LIDAR. Orientador: Eduardo Landulfo. 2018. 119 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-06122018-093047. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29456. Acesso em: $DATA.

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