Abstract: A produção e o fornecimento de animais de laboratório de alta qualidade são de importância fundamental para a realização de pesquisas científicas de vanguarda, com reprodutibilidade e universalidade. Por sua vez, a qualidade desses animais depende, em grande parte, das instalações disponíveis para a sua produção e alojamento, de forma a garantir as condições necessárias ao seu bem-estar e segurança, atendendo aos princípios éticos que regem a atividade. As instalações também têm de preencher outros requisitos, tais como: a funcionalidade dos ambientes, que devem possibilitar o manejo adequado e eficiente dos animais, facilitando a execução das atividades rotineiras; o respeito a princípios ergonômicos, para proporcionar um ambiente seguro e o bem-estar dos operadores. O projeto das instalações é de importância vital para que os requisitos mencionados sejam atingidos. O Biotério do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) foi projetado no ano de 1964 e as instalações foram planejadas com o objetivo de ser uma unidade de produção e manutenção de animais, contudo, naquela época não havia as recomendações atuais no que diz respeito ao controle sanitário, genético e ambiental. Assim, o desenho original da unidade apresenta uma distribuição de área inadequada, que impossibilita a completa segregação de animais pós-ensaio, colônias de produção e estoque, bem como animais portadores de alterações em seu \"background\" genético. A instalação do biotério ocupa uma área de 840 m2, com um pavimento, onde estão distribuídas as áreas de produção e estoque de modelos animais originários da própria instituição, bem como a manutenção de animais oriundos de outras instituições nacionais e do exterior. O Biotério do IPEN fornece animais para testes biológicos dos lotes de radiofármacos, produzidos na Diretoria de Radiofármacos DIRF - do IPEN, antes de serem enviados aos hospitais e clínicas de todo o Brasil, para utilização na Medicina Nuclear. Fornece também ratos e camundongos para testes de materiais odontológicos, ensaios com hormônios e para pesquisas de novos fármacos e radiofármacos, dentre outros. Muitos dos modelos produzidos no IPEN são únicos no Brasil e constituem-se, portanto, em um importante patrimônio que deve ser preservado. Este trabalho descreve as atividades que vêm sendo executadas atualmente no Biotério do IPEN, englobando o projeto de reforma e a adequação das instalações.

Palavras-Chave: laboratory animals; laboratory buildings; animal shelters; nuclear facilities; nuclear medicine; quality control; standardization

LAINETTI, ELIZABETH B. de F. Analise critica para adequacao fisica e implantacao de novos procedimentos na divisao de animais de laboratorios do IPEN. Orientador: Nanci do Nascimento. 2009. 136 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-06112009-160154. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9442. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Laboratório de Metrologia Nuclear do IPEN (LMN) desde 1967 desenvolve métodos de padronização de radionuclídeos e medidas de probabilidades de emissão gama por decaimento, utilizando o sistema de coincidência 4????, que é um método primário de alta exatidão para a determinação da taxa desintegração dos radionuclídeos de interesse. A partir de 2001, o LMN iniciou uma linha de pesquisa relacionada com a modelagem, por meio do método de Monte Carlo, de todo o sistema de coincidências, incluindo os detectores de radiação e o processo de decaimento do radionuclídeo. Esta metodologia permite simular o processo de detecção no sistema ?????, determinando teoricamente a atividade observada em função da eficiência do detector ???? Com isso, torna-se possível prever o comportamento da curva de extrapolação, possibilitando um planejamento detalhado do experimento antes do início das medidas. O presente trabalho tem como um dos objetivos o aperfeiçoamento da modelagem do detector proporcional ??, introduzindo uma descrição detalhada do suporte e do material da fonte radioativa, além de absorvedores colocados em torno da fonte. O programa utilizado nas simulações de transporte de radiação nos detectores é o MCNPX. O foco principal do presente trabalho reside na modelagem por Monte Carlo da padronização de radionuclídeos com emissão de pósitrons, associados (ou não) com captura eletrônica e acompanhados (ou não) por emissão de radiação gama. Uma das dificuldades nesta modelagem é simular a detecção dos gamas de aniquilação, que são produzidos no processo de absorção dos pósitrons no interior do detector ??. A metodologia foi aplicada aos radionuclídeos 18F e 22Na.

Palavras-Chave: radioisotopes; fluorine 18; sodium 22; dose rates; standardization; electrons; positron detection; gamma radiation; monte carlo method; computer codes

TONGU, MARGARETH L.O. Aplicacao do metodo de Monte Carlo na padronizacao de radionuclideos emissores de positrons. Orientador: Mauro da Silva Dias. 2009. 104 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-03122009-152323. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9467. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os aços Grau 91 vêm sendo amplamente utilizados como componentes para trabalhar em elevadas temperaturas nas indústrias de geração de energia, petroquímica e refinarias de petróleo em consequência da sua excelente resistência a fluência e corrosão em altas temperaturas. Apesar destas notáveis propriedades têm sido encontradas dificuldades na soldagem do aço Grau 91, visto que pode apresentar valores de dureza fora dos limites especificados e provocando redução de diversas propriedades mecânicas. Foram confeccionadas juntas tubulares do aço Grau 91, por meio de soldagem usando o processo TIG na raiz e o processo Eletrodo Revestido nas camadas de soldagem subsequentes. As juntas soldadas foram submetidas ao tratamento térmico póssoldagem (TTPS) a 760°C com diferentes tempos de patamar (1h, 4h e 8h) e posteriormente, as propriedades mecânicas foram analisadas para verificar o atendimento aos requisitos normativos, por meio da realização de ensaios de tração convencional e à quente (540°C), impacto Charpy, dureza Vickers e caracterização microestrutural. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas do aço Grau 91 sofreram alterações, como uma melhor resistência ao impacto e diminuição da dureza com o aumento do tempo de patamar de temperatura, indicando que é possível obter uma melhor combinação de resistência mecânica e tenacidade com o tempo de patamar maior do que 4 horas no TTPS nas condições utilizadas.

Palavras-Chave: steels; alloys; welded joints; heat treatments; tempering; mechanical properties; microstructure; materials testing; standard model; standardization; comparative evaluations

TEIXEIRA, MARCOS A. Avaliação de propriedades mecânicas e caracterização microestrutural de juntas soldadas do aço ASTM 335 grau P91 submetidas a diversas condições ao tratamento térmico de alívio de tensões. Orientador: Maurício David Martins das Neves. 2016. 124 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-15032018-121705. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28824. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A marcação por feixe laser em superfícies é utilizada para assegurar a identificação e a rastreabilidade em biomateriais. A texturização via feixe laser confere maior aderência às superfícies dos dispositivos médicos implantáveis. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o comportamento da superfície do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1 submetido à marcação e texturização com feixe laser de fibra óptica, alterando-se a frequência dos pulsos; frente ao seu comportamento biomecânico, por meio de: ensaios de resistência à tração, fadiga e desgaste; verificar a susceptibilidade à corrosão localizada, por ensaios eletroquímicos em solução que simula os fluidos corpóreos; e caracterizar a sua microestrutura. Os tratamentos alteraram a rugosidade e a dureza dos biomateriais em função do aumento da frequência dos pulsos. A microestrutura e composição química das superfícies sofreram mudanças que afetaram diretamente a camada passiva dos aços inoxidáveis. Este efeito foi comprovado com o uso de SVET, XPS e caracterização de propriedades eletrônicas do filme passivo. Os dois tipos de tratamentos implicaram em aumento de susceptibilidade magnética das superfícies. Os parâmetros utilizados para as marcações e texturizações não causaram diminuição na viabilidade celular, de modo que não apresentou citotoxicidade mesmo após incubação prolongada. Este biomaterial mostrou-se adequado perante os ensaios biomecânicos, uma vez que os tratamentos a laser, nas condições utilizadas, não induziram a formação de tensões superficiais de magnitude capaz de levar à fratura por fadiga, indicando vida em fadiga infinita; tampouco se pôde relacionar a região de fratura por tração com as marcações a laser. O volume de desgaste diminuiu em função do aumento da dureza produzido pela elevação da frequência do pulso nas texturizações. O caráter visual das marcações e texturizações por feixe laser foi assegurado após a maioria dos ensaios realizados.

Palavras-Chave: implants; skeleton; medical surveillance; surface coating; surface treatments; surface forces; electrochemical coating; body fluids; stainless steels; tensile properties; fatigue; tribology; wear; corrosion; biochemistry; laser beam machining; x-ray diffraction; films; neutron activation analysis; scanning electron microscopy; standardization; comparative evaluations

PIERETTI, EURICO F. Biomêcanica aplicada na avaliação de propriedades de implantes ortopédicos metálicos tratados por feixe laser. Orientador: Maurício David Martins das Neves. 2016. 204 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-18042017-145929. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27881. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades mecânicas da solda a ponto, em um aço 22MnB5 em sua condição de fabricação e pós obtenção de estrutura martensítica por meio de tratamento térmico. Esta avaliação foi efetuada por meio de ensaio mecânico de tração em corpos de prova normalizados pela norma JIS (Japonese industrial Standard), através de extensometria aliada ao método de correlação de imagens digitais, através do software Gom Correlate. A soldagem a ponto é um processo com muita aplicação na união de chapas na indústria automobilística. Com a crescente necessidade do mercado automobilístico, com foco na redução de peso dos veículos, no aumento dos níveis de segurança dos passageiros e da necessidade de cumprimento de exigências normativas quanto a impactos laterais no Brasil em 2018, foi necessário o estudo de uniões destes aços através deste tipo de solda, que é o mais utilizado no segmento automotivo, em virtude de sua alta produtividade, relativa facilidade de execução e qualidade adequada das regiões de união. Conforme literatura, a microestrutura inicial desse aço, na condição de recozido, é formada basicamente por ferrita e perlita. Seu limite de resistência nessa condição fica em torno de 600 MPa. Após o processo de tratamento térmico, esse material apresenta microestrutura completamente martensítica e resistência à tração próxima a 1500 MPa. Para o estudo destes corpos de prova, foram produzidos corpos de prova soldados em material lâmina em sua condição de fabricação e após tratamento térmico, sendo este ultimo a condição de uso na Indústria automobilística. Para se efetuar a correlação de imagens digitais através do software, os corpos de prova foram pintados obtendo-se manchas (ou pontos) de forma aleatória. Os corpos de prova foram então, submetidos a ensaio mecânico de tração até a deformação e ruptura. Os ensaios foram digitalmente filmados e os fotogramas sequenciados foram analisados utilizando-se o método chamado de correlação de imagens digitais (CID). Utilizando- se o CID, foi possível efetuar a caracterização das deformações bidimensionais das superfícies das amostras em aço 22MnB5 soldadas a ponto, durante o ensaio mecânico de tração. Foram geradas imagens com coloração característica para cada zona deformada, possibilitando a análise dos resultados obtidos pelo software e ter entendimento parcial do que acontece na região da soldagem. Os resultados experimentais indicam o critério de fratura dos corpos de prova. Com o tratamento térmico utilizado foi obtida a dureza requerida, o que indica a formação de microestrututa totalmente martensitica. Para os corpos de prova com tratamento térmico, a tendência de ruptura na zona afetada pelo calor (ZAC ou HAZ) foi confirmada nestes aços de alta resistência, devido à formação de material recozido em torno da pepita soldada. Também foi caracterizada a presença de defeitos formados durante o processo de soldagem. Para os materiais base, sem tratamento térmico, foi caracterizado que o rompimento ocorre fora da área soldada, justificado pela formação de microestruras mais resistentes, resultando no aumento de características mecânicas na região soldada, em virtude de que após a soldagem houve endurecimento na região do botão de solda e a ruptura se desenvolveu na região mais externa ao botão de solda e com menor dureza. Foi caracterizado pequena alteração nos dados de rompimento dos corpos de prova que foram soldados com a utilização de espaçadores, o que sugere que afastamentos entre os materiais a serem soldados, interferem no resultado da solda. Todos os métodos utilizados para se efetuar a geração das manchas aleatórias, foram satisfatórios, mas cada uma com certas características de qualidade e restrições. Quanto a qualidade de leitura pelo software os melhores resultados são os que promovem maior contraste entre o fundo e os pontos aleatórios. Quanto ao tempo de análise das imagens pelo software, durante o período do teste de tração, os melhores resultados foram obtidos pelos métodos que promovem geração dos pontos aleatórios diretamente sobre a superfície do corpo de prova.

Palavras-Chave: mechanical properties; welded joints; welding; hardening; tensile properties; performance testing; japanese organizations; standardization; boron compounds; steels; angular correlation; image processing

ROSSI, ANDRE. Caracterização mecânica da solda a ponto em chapa de aço 22MnB5 utilizando ensaio de tração e análises de correlação de imagem digital. Orientador: Cristiano Stefano Mucsi. 2021. 106 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-18112021-112034. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32711. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As doses de radiação ionizante para os trabalhadores no transporte de material radioativo devem ser tão pequenas quanto razoavelmente exequível. As doses médias dos motoristas e carregadores amostrados neste trabalho devem ser diminuídas. A demonstração do controle das doses em veículo rodoviário com material radioativo, requisitada pelo regulamento brasileiro atual, norma CNEN NE 5.01, é apresentada em formulário próprio com valores de exposição obtidos em posições de ocupação regular de indivíduos do público e de trabalhadores, mesmo quando se expede veículo sem a necessidade de uso exclusivo (∑ IT 50). Este trabalho mostra, por meio de pesquisa bibliográfica, elaboração de modelos e pesquisa de campo, que esta demonstração do controle com a obtenção dos valores de exposição nesta situação, para um método de controle melhor, deve ser realizada pela apresentação do registro do acúmulo de cargas, limitado (∑ IT 50), a fim de evitar a obtenção destas medidas, para que haja padronização com regulamentos estrangeiros e para que os custos e os tempos, importantes para expedição de radiofármacos com meia-vida curta, e também as atuais doses laborais dos técnicos de radioproteção sejam todos diminuídos. Os valores de exposição dos parâmetros utilizados com esse método são menores do que seus limites regulamentares. Para contribuir com essas finalidades devem ser apresentadas pelo regulamento brasileiro atualizado as distâncias de segregação entre as cargas e as cabines dos veículos.

Palavras-Chave: radiation protection; dosimetry; radiation detection; radiation dose units; dose rates; occupational exposure; radiation transport; road transport; transport regulations; standardization; brazil

GERULIS, EDUARDO. Controle de dose em transporte rodoviário de material radioativo. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo Sordi. 2013. 63 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-16012014-110059. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10594. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A placa cerâmica é um material que faz parte da cadeia produtiva da construção civil destinada a revestir pisos e paredes de ambientes residenciais, comerciais e industriais. A indústria brasileira de placas cerâmicas destaca-se no cenário nacional e internacional, e em 2006 foi a terceira maior produtora mundial. As empresas brasileiras investem continuamente na modernização do parque industrial, no aumento da produtividade, na fabricação de novos modelos, na diversificação de tamanhos e na melhoria da qualidade buscando satisfazer as exigências do consumidor. A disputa pelo mercado fez com as empresas adotassem diferentes estratégias para conquistar o consumidor. De um modo geral, as empresas que utilizam o processo de moagem via úmida adotaram a estratégia de diferenciação do produto e as empresas que utilizam a moagem via seca a estratégia baseada em custos. De acordo com o Código de Defesa do Consumidor as placas cerâmicas devem atender a norma técnica NBR 13818 de 1997, editada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que estabelece as especificações que o produto deve cumprir. No presente trabalho foi desenvolvido uma proposta de modelo gestão da qualidade para a indústria cerâmica constituída dos principais requisitos que interferem na qualidade do processo de fabricação e do produto que contribua para o atendimento das especificações da norma técnica. Foi realizada uma avaliação preliminar da qualidade de placas cerâmicas fabricadas no Brasil para determinar o grau de conformidade em relação à norma técnica NBR 13818:1997. O modelo de gestão foi aplicado em empresas fabricantes de placas cerâmicas para avaliar as práticas de gestão da qualidade, identificar oportunidades para a melhoria e verificar os resultados na qualidade do produto. Verificou-se que a implantação do modelo de gestão contribuiu para que as empresas fabricantes de placas cerâmicas aperfeiçoassem os controles internos nas matérias-primas e processos produtivos, padronizassem a execução das atividades de fabricação e melhorassem o treinamento do pessoal.

Palavras-Chave: ceramics; coatings; walls; buildings; floors; ceramics industry; domestic supplies; construction; standardization; production; knowledge management; milling; water supply; drying; separation processes; quality control; consumer products; consumer protection

VARGAS, DOUGLAS D.T. Desenvolvimento de modelo de gestão da qualidade de produto e processo produtivo de placas cerâmicas. Orientador: Claudio Rodrigues. 2007. 165 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2007.tde-14072021-141456. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32255. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A câmara de ionização é um tipo de dosímetro muito utilizado atualmente para medidas precisas, tais como as necessárias em radioterapia. Existem diferentes tipos de câmaras de ionização para diferentes aplicações, como exemplo, as câmaras tipo lápis utilizadas para dosimetria em tomografia computadorizada (TC) e as câmaras cavitárias de grafite utilizadas como sistemas padrões primários para determinação da taxa de kerma no ar. Neste trabalho, foram caracterizadas duas câmaras de ionização tipo lápis, de diferentes volumes sensíveis e com comprimentos do volume sensível menores que as empregadas em TC, em feixes de 60Co e duas câmaras de ionização de grafite foram desenvolvidas e caracterizadas para constituir um sistema padrão primário para feixes de 60Co. Além destas câmaras de ionização, também foi projetada e avaliada uma câmara de ionização cilíndrica construída utilizando-se cloreto de polivinila (PVC) para estudar inicialmente as configurações geométricas das câmaras de ionização de grafite, já que o PVC é mais facilmente usinado e apresenta um custo relativamente baixo quando comparado ao grafite. O estudo inicial realizado com as câmaras de ionização tipo lápis foi muito importante, principalmente no que se refere à escolha do material para o desenvolvimento das câmaras de ionização, aos parâmetros utilizados nas simulações de Monte Carlo e também na determinação do espectro de radiação que melhor representa a fonte de 60Co do Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI). A partir dos resultados obtidos com as câmaras de ionização tipo lápis e com a câmara de ionização cilíndrica de PVC foram projetadas e caracterizadas experimentalmente e por simulação de Monte Carlo duas câmaras de ionização de grafite. Os resultados obtidos da caracterização destas câmaras de ionização apontaram que elas possuem qualidade metrológica para atuação como padrões primários de referência. Como aplicação do estudo das câmaras de ionização de grafite, o valor da taxa de kerma no ar da fonte de 60Co do LCI foi determinado e comparado com o valor obtido com o padrão de referência do LCI. Os valores determinados com os protótipos desenvolvidos neste projeto (CG1 e CG2) diferiram em apenas 0,17% e 1,7%, respectivamente, do valor calculado com o sistema padrão do IPEN.

Palavras-Chave: ionization chambers; cylindrical configuration; photon beams; photon computed tomography; pvc; gamma radiation; cobalt 60; dosimetry; radiotherapy; standardization

NEVES, LUCIO P. Desenvolvimento e caracterização de câmaras de ionização cilíndricas como sistemas de referência para dosimetria de feixes de radiação de fótons. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2013. 113 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-19112013-144350. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10545. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No presente trabalho, foram padronizados os radionuclídeos emissores beta puros 32P e 90Sr 90Y. O primeiro foi medido nos sistemas comerciais de cintilação líquida TRICARB 2100 e HIDEX 300SL, que utilizam, respectivamente, dois e três tubos fotomultiplicadores. A análise dos dados adquiridos pelo primeiro e segundo sistemas foi realizada pela aplicação dos métodos CIEMAT/NIST e TDCR, respectivamente. Para padronização da solução de 32P, foi também utilizado o sistema 4πβ empregando-se a técnica de autoabsorção. A solução de 90Sr 90Y foi padronizada no sistema de cintilação líquida, HIDEX 300SL, pelo método TDCR, e pela técnica do traçador, no sistema de coincidência 4πβ-γ o qual é composto por um contador proporcional à gás fluente, acoplado a dois cristais cintiladores de NaI(Tl). A taxa de desintegração foi determinada pela técnica de extrapolação, por meio de absorvedores externos. Para aplicação da técnica do traçador, foi utilizada uma solução de 60Co, emissor beta-gama previamente padronizado no sistema de coincidências. Foi realizada, também, uma simulação dos processos de detecção neste sistema por meio do programa ESQUEMA, que, pela simulação de Monte Carlo, prediz a curva de extrapolação da eficiência. Os resultados obtidos para o 32P nos sistemas utilizados apresentaram um bom acordo, dentro das incertezas experimentais, bem como os obtidos para o 90Sr 90Y, em sistema de cintilação e sistema de coincidência, apresentando bom acordo, dentro das incertezas experimentais. O resultado obtido pela técnica de Monte Carlo apresentou boa concordância com o valor obtido com o sistema de coincidência. Os resultados indicam a qualidade e boa precisão dos sistemas de detecção utilizados neste trabalho, quando empregados para fins metrológicos.

Palavras-Chave: radioisotopes; beta decay radioisotopes; electron beams; phosphorus 32; strontium 90; yttrium 90; liquid scintillation detectors; monte carlo method; standardization

MARQUES, CAIO P. Determinação da taxa de desintegração dos emissores beta puros P-32 e Sr-90/Y-90 em sistema de cintilação líquida. Orientador: Marina Fallone Koskinas. 2017. 68 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-10092018-121208. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29416. Acesso em: $DATA.

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