Abstract: Para a certificação de um procedimento de soldagem, quer seja de alta responsabilidade na soldagem de oleodutos e gasodutos em tubulações de aço carbono ou para um uso rotineiro e diário em fábricas e oficinas, deve ser realizada uma análise profunda dos fenômenos ocorridos no material de base (MB), no metal de adição (MA) e na zona afetada pelo calor (ZAC). Por meio desta análise criteriosa na qualificação de um procedimento de soldagem, o procedimento é liberado para ser utilizado, seja qual for o objetivo final da soldagem. Apenas com a Especificação do Procedimento de Soldagem (EPS) qualificada em mãos é possível iniciar os trabalhos de soldagem, e caso esta seja seguida integralmente, o sucesso do processo está a um passo de se concretizar. Para demonstração desta interação existente entre qualificação, análise dos resultados, aprovação dos ensaios e aprovação da especificação, foi desenvolvido este trabalho utilizando o material de base na forma tubular API 5L Gr. B soldado com os processos eletrodo revestido (SMAW) e arame tubular autoprotegido (FCAW-S). Foi utilizada uma junta tubular como exemplo de estudo e qualificação de um procedimento de soldagem baseado na documentação contida na norma da Petrobrás N-2301 e em outros códigos e normas, que regem a qualificação do processo de soldagem utilizado em refinarias e plantas de produção brasileiras. Foram estudados em conjunto os resultados obtidos por meio de ensaios mecânicos, ensaios não destrutivos e microestruturais. Ambas as Especificações dos Procedimentos de Soldagem preliminares (pEPS), estabelecidas antes do início da soldagem dos dois processos de soldagem, foram aprovadas e qualificadas, satisfazendo as características macro e microscópicas, metalúrgicas e mecânicas da junta soldada.

Palavras-Chave: welding; carbon steels; pipe joints; mechanical properties; microstructure; documentation; standards

SGOBBI, ALEXANDRE A. Caracterização mecanica e microestrutural de juntas tubulares soldadas em aço API 5L grau B com base na norma Petrobras N-2301. Orientador: Mauricio David Martins das Neves. 2015. 137 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-21072015-104725. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23823. 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: O sucesso de uma radioterapia depende do correto planejamento da dose a ser entregue ao volume alvo. Na braquiterapia, modalidade da radioterapia onde um radioisótopo selado é implantado intracavitariamente ou intersticialmente no paciente, há menos avanços em sistemas de planejamento de tratamento computacionais do que na teleterapia, amplamente mais utilizada nos serviços típicos. Porém, a braquiterapia, quando aplicável, é preferível por poupar tecidos sadios vizinhos de uma dose desnecessária. O AMIGOBrachy, um sistema de planejamento para braquiterapia de interface amigável, compatibilidade com outros sistemas comerciais em uso e integrado ao código MCNP6 (Monte Carlo N-Particle Transport Code v. 6) foi desenvolvido no Centro de Engenharia Nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (CEN-IPEN) e atualmente está em processo de validação. Este trabalho contribuiu para este processo, avaliando três diferentes casos clínicos através do AMIGOBrachy com o formalismo do TG43 da AAPM (Associação Americana de Física Médica), protocolo que rege a dosimetria em braquiterapia, e comparando seus resultados com as distribuições de dose calculadas por outros sistemas comerciais consagrados: Varian BrachyVision TM (Varian Medical Systems; Palo Alto, CA, EUA) e Nucletron Oncentra® (Elekta; Estocolmo, Suécia). Os resultados obtidos estão dentro de uma faixa de concordância de ±10%, estando mais discrepantes em regiões muito próximas do aplicador, onde os sistemas de planejamento comerciais e o AMIGOBrachy divergem devido aos diferentes métodos de cálculo. Em pelo menos dois terços da região de interesse, porém, a dose concordou em uma faixa de ±3% para os três casos. Também foram realizadas simulações utilizando o formalismo do TG186 da AAPM, que considera heterogeneidades no tecido, para avaliar o impacto dos mesmos na dose. Em adição ao processo de validação, também foi realizado um estudo em braquiterapia oftálmica para posterior inserção de um módulo adicional ao AMIGOBrachy; para isso, um modelo de olho humano foi desenvolvido utilizando geometria UM (Unstructured Mesh), para validação com o código MCNP6, que apenas nesta versão demonstra um novo recurso capaz de simular uma geometria híbrida: parcialmente analítica, parcialmente UM. O modelo considera dez diferentes estruturas no olho humano: esclera, coroide, retina, corpo vítreo, córnea, câmara anterior, lente, nervo óptico, parede do nervo óptico, e um tumor definido de forma arbitrária crescendo da superfície externa do globo ocular em direção ao seu centro. Os resultados foram comparados com um modelo de olho puramente analítico modelado com o MCNP6 e tomado como referência. Os resultados foram satisfatórios em todas as simulações desenvolvidas, exceto para as estruturas do nervo óptico e sua parede, que devido ao seu pequeno tamanho e distância da fonte, mostraram erros relativos maiores, mas ainda menores que 10%, e não representam problema de preocupação clínica uma vez que recebem doses muito pequenas. Discutiu-se também a eficácia e problemas encontrados nessa nova capacidade do código MCNP de simular geometrias híbridas, uma vez que é recente e ainda apresenta deficiências, que tiveram que ser contornadas no presente trabalho.

Palavras-Chave: brachytherapy; monte carlo method; calculation methods; neutron transport theory; radiation doses; dose rates; dose equivalents; radiation dose units; radiation dose distributions; radiation dose ranges; eyes; reactivity; multipolarity; phase space; coordinated research programs; specifications; standards

ANGELOCCI, LUCAS V. Estudo de casos clínicos em radioterapia através do sistema de planejamento AMIGOBrachy. Orientador: Hélio Yoriyaz. 2016. 125 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-07102016-123047. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26926. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho apresenta uma proposta para implementação de uma estrutura regulatória integrada com abordagem em qualidade e meio ambiente no processo de licenciamento de reatores nucleares de pesquisa no Brasil. A proposta foi desenvolvida a partir do estudo de processos de licenciamento de reatores nucleares de pesquisa de diversos países Membros da Agência Internacional de Energia Atômica. Após esta fase, realizou-se um estudo comparativo destes processos com o processo de licenciamento de reatores nucleares de pesquisa Brasileiro, para identificação boas práticas (aspectos positivos), possíveis lacunas existentes e então apresentar uma proposta para gestão integrada em qualidade e meio ambiente, com o objetivo de contribuir com um novo esquema para o processo de licenciamento no Brasil. A revisão da literatura considerou os seguintes reatores nucleares de pesquisa: Jules-Horowitz e OSIRIS (França), Hanaro (Coréia do Sul), Maples 1 e 2 (Canada), OPAL (Austrália), Pallas (Holanda), ETRR-2 (Egito) e IEA-R1 (Brasil). O atual processo de licenciamento de reatores nucleares de pesquisa é conduzido por dois órgãos regulatórios: a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis (IBAMA). A CNEN é responsável pelas questões nucleares, enquanto o IBAMA pelas questões ambientais. Para apoiar o trabalho, foram aplicados um instrumento de pesquisa e entrevistas, construídas com base na atual estrutura regulatória adotada para os quatro reatores de pesquisa existentes no Brasil. Atualmente, o processo de licenciamento nuclear para reatores de pesquisa no Brasil possui seis fases e o processo ambiental somente três fases. Um estudo da correlação entre estas fases fundamentou a proposta de uma nova estrutura regulatória integrada em qualidade e meio ambiente com quatro fases harmonizadas, reduzindo potencialmente os atrasos nos processos de licenciamento de reatores nucleares de pesquisa.

Palavras-Chave: brazil; research reactors; reactor licensing; licensing regulations; atomic energy laws; brazilian cnen; reactor safety; standards; environmental quality; environmental protection

SERRA, REYNALDO C. Licenciamento de reatores: proposta de uma estrutura regulatória integrada com abordagem em qualidade e meio ambiente para reatores de pesquisa no Brasil. Orientador: Desirée Moraes Zouain. 2014. 124 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17032015-102056. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23656. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas estabelece 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Técnicas nucleares e isotópicas contribuem diretamente para alcançar os ODS relacionados à energia, saúde humana, produção de alimentos, gerenciamento de água e proteção ambiental. Esta tese propõe um modelo de sistema de gestão da sustentabilidade para organizações operadoras de reatores nucleares de pesquisa apoiado em quatro pilares da sustentabilidade: institucional, econômico, ambiental e social. Cada pilar da sustentabilidade é formado por categorias de indicadores encontrados nas referências bibliográficas e validados por especialistas acadêmicos nucleares e de sustentabilidade, utilizando a metodologia Delphi. O modelo de sistema de gestão proposto tem uma estrutura de alto nível baseada em padrões estabelecidos pela International Organization for Standardization (ISO), considera os requisitos de segurança da International Atomic Energy Agency (IAEA) e os requisitos de sustentabilidade corporativa encontrados nas referências bibliográficas. Os requisitos e expectativas das partes interessadas são entradas do sistema de gestão. O foco do sistema de gestão é a segurança nuclear e o compromisso da organização com o desenvolvimento sustentável. Uma metodologia para a validação do sistema de gestão da sustentabilidade, uma matriz de desenvolvimento sustentável para avaliar a maturidade da gestão da sustentabilidade ao longo do tempo e um modelo de valor sustentável que avalia o caminho da organização em direção ao desenvolvimento sustentável são ferramentas que apoiam o sistema de gestão proposto. As saídas do sistema de gestão são decisões gerenciais que atendem à política, objetivos e processos da organização; produtos que atendem aos requisitos e expectativas das partes interessadas; e um Relatório de Sustentabilidade que contém indicadores nas dimensões institucional, econômica, ambiental e social. Adicionalmente, uma pesquisa de campo foi realizada para avaliar a percepção da sustentabilidade na gestão estratégica dos institutos da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) que operam reatores nucleares de pesquisa.

Palavras-Chave: sustainable development; economic development; human factors engineering; targets; international organizations; international regulations; international agreements; emissions trading; standards; international convention on nuclear safety; research reactors; nuclear facilities; nuclear power; radiation protection; environmental protection

KIBRIT, EDUARDO. Modelo de sistema de gestão da sustentabilidade para organizações operadoras de reatores nucleares de pesquisa. Orientador: Afonso Rodrigues de Aquino. 2019. 216 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-05022020-171939. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30801. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O planejamento estratégico é uma das ferramentas da administração de grande importância para a tomada de decisão. A área nuclear representa um segmento de grande importância na sociedade moderna, não só na produção de energia, bem como em muitos outros setores da economia. Objetivou-se nesse trabalho de doutorado propor a implantação de um planejamento norteado pela ferramenta estratégica, o BSC-Balanced Scorecard por meio dos indicadores de desempenho relacionais, de modo a facilitar a visualização da forma mais simples possível pelos gestores, com base nos atuais planos estratégicos institucionais do Laboratório de Produção de Fontes Seladas. A metodologia utilizada nesse estudo acadêmico de doutorado foi o estudo de caso, o qual considerou o período de pesquisa de 2008 a 2015. Entre os principais resultados esperados com esse estudo podem ser citados: uma melhor visualização dos planos estratégicos, uma ferramenta adicional de apoio a gestão, a possibilidade de mudança de periodicidade de análises de resultados e metas a serem atingidas entre outros. Diante dos resultados esperados foi possível concluir que este estudo poderá ser de grande valia para o Laboratório de Produção de Fontes Seladas, caso seu gestores optem por adotar essa ferramenta de gestão. Por fim, esta proposição possibilitaria a este laboratório, uma maior facilidade no processo de identificação e mapeamento de futuras direções da organização a partir dos recursos que possui e que, de certa forma, trarão como benefícios, maior visibilidade e ações mais eficazes.

Palavras-Chave: decision making; international agreements; standards; planning; contract management; management; indicators; performance; nuclear industry; nuclear parks; sealed sources; radiation sources; laboratory system; isotope production; radiopharmaceuticals

VIEIRA, IMÁRIO. Planejamento estratégico como diferencial competitivo na aplicação da tecnologia de radioisótopos. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. 2016. 156 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-08122016-140810. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27132. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A irradiação de alimentos é um meio de preservação de alimentos onde se utiliza uma técnica de processamento que expõe os alimentos a uma radiação ionizante controlada de alta energia. O tratamento realizado com o uso das radiações ionizantes em alimentos tem muitas aplicações tecnologicamente e tecnicamente viáveis incluindo a capacidade de melhorar a segurança microbiológica, reduzir os níveis de bactérias patogénicas, inibir a germinação de tubérculos, aplicação fitossanitária, conservar alimentos armazenados ou a estabilidade de armazenamento e também é utilizada para aumentar a vida de prateleira de determinados produtos devido à redução da contaminação por microrganismos. Em função do aumento do comércio internacional de alimentos e das crescentes exigências regulatórias dos mercados consumidores, cada vez mais países importadores e exportadores têm demonstrando interesse na irradiação de alimentos e desenvolvido pesquisas na aplicação prática desta tecnologia e de métodos de detecção do tratamento. Inúmeras pesquisas foram realizadas mundialmente, resultando em eficientes protocolos para identificar quais alimentos foram ou não irradiados. Até então, o \"mito\" que alimentos irradiados não poderiam ser detectados e que não eram formados quaisquer produtos únicos da radiação foi substituído pelo conhecimento que muitas mudanças podem ocorrer nos alimentos irradiados e essas mudanças poderiam ser utilizadas como ferramentas para identificar essa tecnologia. O processamento por radiação resulta em formações de padrões característicos de hidrocarbonetos saturados, aldeídos, metil e etil ésteres e 2-alcilciclobutanonas, dependendo da composição do ácido graxo do lipídio que compõe o alimento. Com isso a proposta do trabalho foi levantar dados para comparar os efeitos das diferentes doses de radiação gama e de elétrons em alimentos que possuem gordura para verificar as possíveis alterações decorrentes do uso da irradiação, como a presença de 2-Alcilciclobutanonas e também, mostrar os principais equipamentos utilizados para a irradiação de alimentos e suas categorias, com o objetivo de informar o publico em geral.

Palavras-Chave: food processing; pasteurization; radicidation; preservation; carboxylic acids; carotenoids; hydrocarbons; pigments; terpenes; gamma radiation; electromagnetic radiation; ionizing radiations; high energy physics; carbon sources; accelerators; radiators; radiator counters; radiation doses; dose-response relationships; dose equivalents; standards; legislation; international agreements; public information

ALVES, RODRIGO M. Segurança alimentar através da determinação de 2-alcilciclobutanonas em alimentos processados por radiação ionizante. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. 2016. 53 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-26092016-092909. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26942. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foram determinadas as condições para a soldagem de chapas grossas de aço carbono ASTM A36 com aço baixo-liga temperado e revenido ASTM A514 Grau Q empregando-se o processo arame tubular. Para tanto foram soldadas diversas peças de testes com o intuito de se avaliar as condições mais adequadas de preparação e soldagem de juntas dissimilares destes materiais. A preparação foi realizada por meio de corte térmico. A temperatura de preaquecimento foi determinada através de modelos matemáticos, pelas recomendações das normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 sendo posteriormente avaliada por intermédio do teste de soldabilidade tipo CTS Controlled Thermal Severity. Os parâmetros de soldagem foram determinados a partir da qualificação de um procedimento de soldagem, conforme a norma AWS D1.1. Foram avaliadas as consequências do emprego do tratamento térmico de alívio de tensões após soldagem (TTAT), pelos testes de dureza Vickers e impacto Charpy. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização das superfícies oxicortadas evidenciou os efeitos da descarbonetação e também da carbonetação. A temperatura de pré-aquecimento de 160°C determinada por meio da metodologia recomendada pelas normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 mostrou-se satisfatória nos testes de soldabilidade. Foi possível a qualificação do procedimento de soldagem (EPS) com requisitos de impacto na condição \"como soldado\", porém na condição \"após TTAT\", os baixos valores de tenacidade obtidos no metal de solda, inferiores a 27J, não permitiram a qualificação de uma EPS com requisitos de impacto. Foi observada a ausência de trincas intergranulares tanto na zona afetada pelo calor quanto no metal de base ASTM A514, porém foi revelada a presença de microfases frágeis no metal de solda na condição \"como soldado\", especificamente na região da raiz, intensificadas pelo efeito da diluição. O aumento do teor de carbono na raiz, a presença de microfases frágeis, a grande fração de grãos colunares e de ferrita proeutetóide combinados com a baixa fração de ferrita acicular no metal de solda contribuíram para os baixos valores de tenacidade encontrados na condição \"como soldado\". Após o TTAT observou-se uma queda acentuada da tenacidade, inferior a 27J, do metal de solda devido à fragilização provocada pela precipitação e coalescimento de carbonetos de ferro.

Palavras-Chave: arc welding; heat treatments; thickness; carbon steels; casting; surface properties; fracture properties; electron microscopy; optical properties; image scanners; materials testing; performance testing; standards; standardization

FERRARI, MARCELLO. Soldagem de chapas grossas em aço baixa liga temperado e revenido ASTM A514 com aço carbono ASTM A36 pelo processo arame tubular. Orientador: Maurício David Martins das Neves. 2016. 128 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-31032017-141554. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27505. Acesso em: $DATA.

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