Abstract: Neste estudo a concentração de Br, Ca, Cl, Fe, I, K, Mg, Na, S e Zn foi investigada em sangue de atletas brasileiros (corredores de longa distância), utilizando a técnica de Análise por Ativação Neutrônica (AAN). As amostras de sangue foram coletadas de atletas amadores (AA) do gênero masculino e de atletas de elite (AE) de ambos os gêneros, na faixa etária de 18 a 36 anos. As amostras de sangue foram coletadas no LABEX/UNICAMP e irradiadas no reator nuclear IEA-R1 do IPEN (São Paulo, Brasil). Os intervalos estabelecidos na condição de repouso para os grupos de atletas investigados (AA e AE) foram comparados com o grupo controle (GC), indivíduos do mesmo gênero e idade mas não envolvidos com atividades físicas, e mostram diferenças significativas para Ca (51 - 439 mgL-1 para GC, 162 - 410 mgL-1para AA e 64 - 152 mgL-1para AE) e Br (7,4 - 30,6 mgL-1 para GC, 4,0 - 9,6 mgL-1para AA e 1,9 - 3,5 mgL-1para AE) sugerindo que existe uma forte dependência desses limites em função do treino físico adotado. Neste estudo foi realizada também uma investigação sistemática para AA antes, durante e após o programa de exercício. Esses dados podem ser utilizados para a elaboração de uma dieta balanceada, para avaliar o desempenho dos atletas durante o período de treino, bem como contribuir para a proposição de novos protocolos de avaliação clínica ainda não descritos na literatura.

Palavras-Chave: blood; biological materials; females; males; sample preparation; metals; ions; concentration ratio; experimental data; neutron activation analysis; brazil

SANTOS, LUCIANA K. dos. Concentrações de íons e metais em sangue de atletas amadores e de elite usando análise por ativação neutrônica. Orientador: Cibele Bugno Zamboni. 2012. 102 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-10122012-103618. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10146. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Nas últimas décadas, questões sobre o controle de emissões em motores à combustão interna e sobre a redução de consumo de combustível vêm sendo debatidas globalmente, com claros desdobramentos em especificações de controles mais restritos, a fim de permitir a comercialização de novos motores à combustão interna a consumidores mais exigentes, que presam pela qualidade de vida e meio ambiente. Mesmo com a introdução de novas tecnologias, os motores ainda apresentam uma grande perda da energia gerada por conta do atrito mecânico. Com base neste contexto, os projetos dos novos motores visam uma melhor eficiência térmica e mecânica, com auxílio de soluções de engenharia que possam beneficiar o desempenho dos motores, resultando em uma melhor queima do combustível e menor atrito. Um dos contribuintes mais relevantes para o atrito num motor é o sistema pistão-anel de pistão-camisa de cilindro que é o foco de muitos trabalhos em busca da redução das perdas por atrito. As propriedades dos filmes à base de carbono tipo diamante (Diamond-Like Carbon - DLC) são bem conhecidas por apresentam alta resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito, tornando-se adequados para diferentes aplicações tribológicas. O presente trabalho discute a viabilidade técnica de se aplicar um filme DLC amorfo hidrogenado, com gradiente de composição química, sobre a superfície interna brunida de camisas de cilindro para redução do atrito. A metodologia aborda duas espessuras de filme: 2,5 e 12,5 μm, depositadas pelo processo de deposição química em fase vapor assistida por plasma (PACVD), como alternativa para redução do atrito do motor e, consequentemente, redução no consumo específico de combustível, e ainda na redução do desgaste dos anéis de pistão e da superfície de trabalho da camisa de cilindro. Comparando camisas de cilindro com mesma rugosidade na superfície interna, denominadas camisas de referência (sem revestimento interno) e camisas recobertas com filme DLC, testes de bancada com movimento recíproco de contato mostraram redução do coeficiente de atrito (COF) em até 19%. Testes de motor ciclo Otto e Diesel em banco de prova com dinamômetro conferiram, respectivamente, uma redução da pressão média efetiva de atrito (FMEP) do motor em até 12% e consumo específico de combustível (BSFC) em até 2,5% em rotações de 1000 a 1400 rpm.

Palavras-Chave: environmental impacts; environmental effects; engines; combustion; cylinders; pistons; rings; surface coating; plasma pressure; hydrogen; diamonds; carbon; films

REJOWSKI, EDNEY D. Caracterização e desempenho de um filme de carbono amorfo hidrogenado tipo diamante (a-C-H) dopado com silício, aplicado em camisa de cilindro de motor à combustão interna. Orientador: Marina Fuser Pillis. 2012. 166 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10122012-125406. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10143. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O óxido misto de Ba0,50Sr0,50Co0,80Fe0,20O3-δ (BSCF) apresenta propriedades funcionais para ser usado como material catódico de Células a Combustível de Óxido Sólido de Temperatura Intermediária (ITSOFCs). O BSCF, preparado a partir de nitratos, por reação em fase líquida, pelo método de complexação EDTA-Citratos em condições variadas de pH, foi calcinado para obtenção de particulados cristalinos e monofásicos, e posteriormente sinterizados. A caracterização dos particulados e corpos cerâmicos foi realizada utilizando as técnicas de Análise física, química e microestrutural, visando à avaliação do comportamento e das propriedades do composto para utilização como cátodo de ITSOFCs. O comportamento térmico dos particulados indicou estabilidade composicional após tratamento térmico acima de 850°C, a estequiometria real dos particulados ficou próxima da estequiometria teórica, a presença de carbono residual, após tratamento térmico acima de 800°C dos particulados, foi inferior a 0,5% em massa, foi encontrada presença de resíduos de carbonato nos particulados, com exceção daqueles obtidos em pH 4, os particulados com estrutura cristalina monofásica, de menor área de superfície específica e maior porosidade foram obtidos com tratamento térmico a 900°C por 5h. As cerâmicas apresentaram coeficiente de expansão térmica próximo dos eletrólitos de Céria dopada com Gadolínia (GDC) e Céria dopada com Samária (SDC), comumente utilizados em ITSOFCs, densificação e porosidades adequadas, quando sinterizadas a 1000°C por 1h. A condutividade elétrica foi maior para as cerâmicas, sinterizadas a 1000°C por 1h, originadas dos particulados obtidos em pH 6 de síntese, calcinados a 900°C por 5h.

Palavras-Chave: solid oxide fuel cells; intermediate structure; cathodes; barium compounds; gadolinium; cerium; samarium; doped materials; ceramics; sintering

BONTURIM, EVERTON. Estudo das propriedades do óxido BSCF para aplicação com cátodo em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (ITSOFC). Orientador: Emilia Satoshi Miyamaru Seo. 2012. 162 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10122012-105428. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10141. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A tomografia por emissão de pósitrons associada à tomografia computadorizada (PET/CT) é um dispositivo que combina as características de medicina nuclear (PET) e de radiologia (CT) obtendo imagens metabólicas (PET) e anatômicas sobrepostas (CT). Combinando as duas tecnologias de exames, o exame PET / CT permite aos médicos diagnosticar com maior precisão e identificar o câncer, doenças cardíacas e distúrbios cerebrais. O radiofármaco 18FFAc (fluoroacetato) é promissor para a detecção de tumores primários de próstata e de mama, utilizando a técnica de PET/CT. Estudos recentes mostram a eficácia do 18F-FAc na detecção de tumores que têm baixa captação de 18F-FDG (fluordesoxiglicose). O fluoroacetato é um substrato para a acetil-CoA sintase, enzima que metaboliza ácido fluorocitrato que não é mais metabolizado, levando à inibição da aconitase e do ácido tricarboxílico. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um radiofármaco emissor de pósitron, 18F-FAc no IPEN-CNEN/SP em um acordo com o Hospital AC-Camargo / São Paulo. O íon fluoreto (18F-) foi produzido, usando os cíclotrons Cyclone 30 e 18 da IBA localizados no IPEN-CNEN/SP, através da irradiação de água enriquecida em 18O com prótons e dose integrada de 30μAh. A marcação do 18F-FAc foi realizada em um módulo de síntese TRACERlab MXFDG (GE), utilizando kits adquiridos da ABX. O controle de qualidade radioquímico de 18F-FAc foi realizado por cromatografia em camada fina TLC-SG 25 folhas de alumínio em tiras (1,5 x 12 cm ) usando como solvente clorofórmio:metanol (1:1). Para o controle de qualidade radionuclídico, amostras de 18F-FAc e 18F-Fluoreto foram analisadas por espectroscopia de raios-gama. A avaliação dos solventes residuais foi realizada por cromatografia em fase gasosa e a análise de kryptofix foi realizada por TLC utilizando tiras de TLC-SG, metanol:clorofórmio (9:1) como solvente e padrões de kryptofix 2.2.2. Os estudos de biodistribuição foram realizados com 18FFAc injetado em camundongos swiss sadios. Um procedimento reprodutível foi desenvolvido para o preparo do 18F-FAc com um rendimento de marcação de 37% (não corrigido) e 52% (corrigido para o decaimento) e estabilidade de 19 horas. A análise de controle de qualidade mostrou que o produto tinha as exigências adequadas para utilização, com pureza radioquímica superior a 99,9%. Os estudos de biodistribuição em animais sadios mostraram a esperada captação em todos os órgãos medidos com eliminação renal e intestinal.

Palavras-Chave: positron computed tomography; radiopharmaceuticals; thin-layer chromatography; fluorodeoxyglucose; fluorine 18; nuclear medicine; diagnosis; radiology; tumor cells

CARVALHO, LARISSA G. de. Desenvolvimento do radiofármaco sup(18)F-acetato para detecção de tumores primários através do PET/CT. Orientador: João Alberto Osso Junior. 2012. 100 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10122012-101221. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10140. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A motivação deste trabalho foi o desenvolvimento e validação de um dispositivo para realizar os testes estabelecidos na ABNT NBR IEC 60601-1-3 nas versões publicadas de 2001[1] e 2011[2]. A finalidade dos ensaios é determinar a camada semirredutora - CSR (Half Value Layer - HVL) e a filtração com equivalência de qualidade, em mmAl, dos materiais que interceptam o feixe de raios X desde a sua emissão até o dispositivo receptor de imagem de raios X. Esta filtração inclui os materiais presentes no conjunto fonte de radiação X, formado pela cúpula de proteção radiológica com o tubo de raios X inserido, pelo sistema de colimação (filtração inerente) e pelos materiais presentes nos suportes de pacientes, como mesa e bucky mural sendo que ambos incorporam dispositivo receptor de imagem que também é avaliado. No desenvolvimento foi levada em consideração a rotina da execução do ensaio, com a finalidade de diminuir ao máximo a interação do operador com o sistema, a fim de reduzir o fator humano na execução, refletindo diretamente na incerteza de medição, na diminuição do tempo de execução e na segurança radiológica. O dispositivo desenvolvido foi validado com relação aos seguintes aspectos: a) Influência do dispositivo trocador de filtros quanto ao posicionamento e distribuição dos filtros; b) Influência da pureza dos filtros de alumínio utilizados no dispositivo, e a c) Comparação entre os ensaios realizados com dispositivo de ensaio desenvolvido com relação aos ensaios realizados com um gerador de raios X de referência.

Palavras-Chave: filters; aluminium compounds; x-ray tubes; half-life; materials testing; quality control; images; standardization

VIANA, VLAMIR. Caracterização de um dispositivo de ensaio para determinação da camada semirredutora e da filtração com equivalência de qualidade de acordo com a norma ABNT NBR IEC 606001-1-3. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2012. 142 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10122012-093250. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10138. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foi realizada a investigação de interações hiperfinas em amostra nano estruturadas e filmes finos de dióxido de háfnio por meio da técnica de correlação angular gama-gama perturbada (CAP), com o intuito de realizar um estudo sistemático do comportamento dos parâmetros quadrupolares com a temperatura de tratamento térmico. Para a realização destas medidas foi utilizada a ponta de prova 181Hf -> 181Ta que foi produzida na própria amostra por irradiação, no reator IEA-R1 do IPEN. As amostras foram obtidas através do processo químico sol-gel e as análises dos compostos realizadas por difração de raios-X, EDS e MEV. As amostras em forma de pó foram todas produzidas pelo Laboratório de Interações Hiperfinas do IPEN, no entanto o filme fino com espessura de 10nm foi produzido pelo Centro de Lasers e Aplicações (CLA) do IPEN e o filme fino de espessura de 409nm foi produzido pelo Laboratório de Interações Hiperfinas da Universidade de Lisboa. As medidas foram realizadas todas à temperatura ambiente e os resultados mostraram que a fase monoclínica encontra-se presente em todas as amostras e sua fração tende a aumentar sempre com o aumento da temperatura de tratamento térmico na qual foram submetidas às amostras. A impurificação de algumas amostras com elementos Co e Fe foi realizada com a intenção de se observar o comportamento da amostra em função da temperatura de tratamento térmico e também verificar a existência de ferromagnetismo à temperatura ambiente.

Palavras-Chave: perturbed angular correlation; powders; samplers; thin films; hyperfine structure; x-ray diffraction; interactions; hafnium; iron alloys; carbon; ferromagnetism

ROSSETTO, DANIEL de A. Investigação de interações hiperfinas em pó e filmes finos de dióxido de háfnio pela técnica de correlação angular gama-gama perturbada. Orientador: Rajendra Narain Saxena. 2011. 95 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24082012-135026. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10134. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As células a combustível do tipo PEM (Próton Exchange Membrane) alimentadas diretamente por hidrogênio são consideradas as mais promissoras para a geração de energia elétrica, entretanto o uso de hidrogênio como combustível nestas células apresenta ainda alguns inconvenientes operacionais e de infra-estrutura, o que dificulta o seu uso. Assim, nos últimos anos, uma célula a combustível que utiliza um álcool diretamente como combustível (DAFC - Direct Alcohol Fuel Cell) tem despertado bastante interesse, particularmente aquelas que são alimentadas pelos combustíveis metanol ou etanol, pois apresentam várias vantagens, como por exemplo, a não necessidade de estocar hidrogênio ou gerá-lo através da reforma de hidrocarbonetos.Porém, células que utilizam diretamente metanol como combustível, apresentam correntes relativamente baixas e a oxidação completa do etanol é dificultado pela quebra da ligação CC e também há a formação de intermediários fortemente adsorvidos no eletrocatalisador de platina, como o monóxido de carbono (COads), resultando em baixos potenciais operacionais na célula.Para minimizar o efeito causado pelos venenos catalíticos faz-se necessária a adição de outros metais na composição do eletrodo de Pt. Tais metais devem atuar na reação fornecendo sítios para a adsorção de espécies que contenham oxigênio (OH ou H2O), em potenciais inferiores ao potencial de adsorção de OH na Pt.Este trabalho apresenta estudos da reação de eletro-oxidação destes álcoois, nos meios ácido e alcalino, sobre os eletrocatalisadores Pt/C, PtAu/C e PtAuBi/C, utilizando o método da redução via feixe de elétrons. Os eletrocatalisadores PtAuBi/C foram preparados com diferentes composições atômicas a fim de se avaliar o efeito da adição de bismuto. Os experimentos foram caracterizados por voltametria cíclica e cronoamperometria, utilizando a técnica do eletrodo de camada fina porosa, obtendo informações em relação às atividades dos catalisadores, perfis eletroquímicos e suas estabilidades em relação ao tempo de operação. Os eletrodepósitos foram examinados usando análise de energia dispersiva de raios-X (EDX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) a fim de determinar a composição de fases, o tamanho e a distribuição das nanopartículas metálicas no suporte. Os resultados eletroquímicos mostraram para oxidação eletroquímica de metanol, no meio alcalino, que o catalisador de PtAu/C apresentou melhor atividade eletrocatalítica e, no meio ácido, o catalisador Pt/C foi mais efetivo com relação às demais formulações preparadas e os eletrocatalisadores PtAuBi/C apresentaram-se pouco efetivos. No caso da oxidação do etanol, os dados eletroquímicos mostraram que, no meio ácido os catalisadores PtAu e Pt/C possuem comportamentos similares e os catalisadores PtAuBi/C demonstram baixa atividade. No meio alcalino, o sistema PtAuBi/C obteve melhor desempenho em relação aos demais catalisadores, obtendo maiores valores de correntes à baixos potenciais.

Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; hydrogen; alcohol fuel cells; direct ethanol fuel cells; direct methanol fuel cells; electrocatalysts; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; voltametry

CARDOSO, ELISANGELA S. Síntese e caracterização de eletrocatalisadores Pt/C, PtAu/C e PtAuBi/C pelo método da redução via feixe de elétrons para oxidação direta de metanol e etanol. Orientador: Marcelo Linardi. 2012. 61 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-07112012-074656. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10132. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido o método de padronização do 123I em sistema de coincidências 4π(X,A)-γ. O 123I foi produzido no cíclotron Cyclone-30 do IPEN CNEN/SP, por meio da irradiação do 124Xe. O 123I decai com uma meia vida de 13,22 horas pelo processo de captura eletrônica seguido da emissão de radiação gama. Foi aplicada a técnica de extrapolação linear da eficiência para determinação da atividade e para determinação do coeficiente de conversão interna total do nível de 159 keV, obtido a partir da inclinação da curva de extrapolação. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a simulação de Monte Carlo, executada pelo código ESQUEMA. As fontes radioativas foram também medidas em um sistema de espectrometria de HPGe, a fim de determinar a probabilidade de emissão gama por decaimento para várias transições gama. Todas as incertezas envolvidas e suas correlações foram analisadas aplicando a metodologia de matriz de covariância e os parâmetros medidos foram comparados com os da literatura.

Palavras-Chave: radiation protection; radiation doses; radiation monitoring; gamma radiation; emission spectroscopy; decay; monte carlo method; cyclic accelerators; cyclotrons; program management; iodine 123; isotope production; brazil

GISHITOMI, KAROLINE C. Determinação da taxa de desintegração e das probabilidades de emissão ga por decaimento do I-123. Orientador: Marina Fallone Koskinas. 2012. 83 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-05112012-161632. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10130. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O objetivo principal deste estudo foi analisar, na Gerência de Aceleradores Cíclotron do IPEN, o controle das doses de radiação ionizante e sua distribuição, comparando seus valores com as exigências regulamentares. A análise do controle das taxas de dose por meio do monitoramento de área foi realizada a partir de dados obtidos durante as produções de Flúor-18 no período de janeiro de 2010 a dezembro de 2011, totalizando 1011 medidas em cada ponto monitorado. A análise das doses provenientes de exposições ocupacionais foi realizada por meio de consulta aos históricos de dose individual. Durante os anos de 2007 a 2011 foram analisados os registros individuais das doses efetivas, totalizando 91 registros e de 2009 a 2011 foram analisados os registros de dose equivalente (nas mãos), totalizando 49 registros. Os indivíduos ocupacionalmente expostos envolvidos no estudo foram classificados, de acordo com a tarefa, em três grupos: alvos, radioproteção e operação e manutenção. Os resultados obtidos dos níveis de exposição ocupacional da radiação foram analisados e comparados com os limites estabelecidos pela autoridade regulatória nacional e com as recomendações internacionais. Com base nos resultados registrados do monitoramento de área e das doses recebidas, os procedimentos de radioproteção aplicados na instalação durante o período estudado foram averiguados e sugestões de melhorias foram dadas sob o ponto de vista da proteção radiológica.

Palavras-Chave: radiation protection; radiation doses; radiation monitoring; decay; program management; cyclic accelerators; cyclotrons; fluorine 18; isotope production; brazil

SILVA, PAULA P.N. Análise dos níveis de radiação nas dependências dos aceleradores ciclotron do IPEN. Orientador: Janete Cristina G. Gaburo Carneiro. 2012. 53 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-07112012-073100. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10129. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Bancos de Tecidos de diversas regiões do mundo têm estocado cartilagens humanas obtidas de doadores post mortem para uso em diversos tipos de cirurgias reconstrutivas. Para garantir que tais tecidos não estejam contaminados, estes têm sido esterilizados com radiação ionizante. Entretanto, altas doses de radiação gama podem causar efeitos indesejáveis nos tecidos. No presente trabalho, avaliamos a viabilidade de utilizar duas técnicas, Tomografia por Coerência Óptica (OCT) e Termogravimetria (TGA), para identificar possíveis modificações estruturais causadas na cartilagem costal humana em decorrência dos métodos de preservação e doses de radiação ionizante utilizadas. As cartilagens obtidas de doadores cadavéricos foram congeladas a -70 ºC ou preservadas em glicerol. A seguir, as amostras foram irradiadas por fontes de 60Co com doses de 15, 25 e 50 kGy. Nos resultados de TGA verificamos que as cartilagens preservadas em glicerol e irradiadas com diferentes doses de radiação não apresentaram diferenças estatisticamente significantes quando comparadas ao grupo controle, no que tange a taxa de desidratação do tecido, sendo que o mesmo não ocorre com cartilagens congeladas a -70 ºC e irradiadas com doses de 15 kGy. Em relação ao uso da técnica de OCT, por meio do cálculo do coeficiente de atenuação óptica total, verificamos que doses de 15 kGy promovem a criação de ligações cruzadas entre as fibrilas de colágeno, corroborando os resultados de TGA. Ainda, os valores do coeficiente de atenuação óptica total são diretamente proporcionais à tensão de ruptura das cartilagens, o que nos possibilitará, em um futuro próximo, predizer a qualidade de um enxerto sem a necessidade de perda de material biológico, visto ser o OCT um método não destrutivo. Por meio das imagens de PS-OCT podemos verificar que as doses de radiação utilizadas para esterilizar as amostras não provocam danos à rede de colágeno a ponto de que sua birrefringência seja perdida. Assim, o TGA e OCT são técnicas que podem ser utilizadas por bancos de tecidos de forma a verificar a qualidade dos tecidos antes de serem transplantados em pacientes.

Palavras-Chave: tomography; optical systems; coherence length; thermal gravimetric analysis; animal tissues; connective tissue; cartilage; ionizing radiations; dose equivalents

MARTINHO JUNIOR, ANTONIO C. Estudo dos efeitos da radiação ionizante em cartilagem costal humana por meio de termogravimetria e tomografia por coerência óptica. Orientador: Anderson Zanardi de Freitas. 2012. 240 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-05112012-091524. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10126. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente estudo está dividido em duas partes. A primeira parte está relacionada à preparação de pós de Cr3C2-25(Ni20Cr) nanoestruturados através do processo de moagem de alta energia, bem como à caracterização dos pós moídos e no estado como recebido. A análise dos dados obtidos nesta etapa do trabalho foi feita utilizando-se uma abordagem essencialmente teórica. A segunda parte deste estudo refere-se à produção e caracterização de revestimentos preparados com os pós de Cr3C2-25(Ni20Cr) nanoestruturados e como recebido. O comportamento destes revestimentos sob erosão-oxidação em alta temperatura foi comparado com base em uma abordagem de caráter mais tecnológico. O tamanho médio de cristalito do pó de Cr3C2-25(Ni20Cr) decresceu rapidamente de 145 nm para 50 nm nos estágios iniciais de moagem e, posteriormente, com o aumento do tempo de moagem, decresceu mais lentamente até atingir um estado estacionário para um tamanho de cristalito em torno de 10 nm. Este estado estacionário corresponde ao início do processo de recuperação dinâmica. A máxima deformação da rede cristalina (δ = 1,17%) foi observada para pós moídos por 16 horas, caracterizando um tamanho crítico de cristalito da ordem de 28 nm. Por outro lado, o parâmetro de rede atingiu um mínimo para pós moídos por 16 horas. Após atingir o tamanho crítico de cristalito, a densidade de discordâncias praticamente não mais varia (estado estacionário) e toda deformação plástica posteriormente introduzida no material é acomodada através de eventos que ocorrem nos contornos de grão, particularmente por meio do processo designado deslizamento de contorno de grão (grain boundary sliding). A energia de deformação armazenada na rede cristalina dos pós de Cr3C2-25(Ni20Cr) moídos com diferentes tempos de moagem foi determinada por meio de medidas da variação de entalpia. Estes resultados indicaram que a máxima variação de entalpia (ΔH = 722 mcal) também ocorreu para pós moídos por 16 horas. Analogamente, a máxima variação do calor específico (ΔCp = 0,278 cal/gK) ocorreu para pós moídos por 16 horas. As seguintes propriedades mecânicas dos revestimentos de Cr3C2-25(Ni20Cr), preparados utilizando-se o processo HVOF de aspersão térmica, foram determinadas: microdureza Vickers, módulo de Young e tenacidade à fratura. As propriedades dos revestimentos preparados com os pós nanoestruturados e como recebido foram comparadas. A dureza e o módulo de Young dos revestimentos preparados com os pós nanoestruturados foram aproximadamente 26% maiores que aqueles preparados com os pós como recebido. A tenacidade à fratura dos revestimentos nanoestruturados foi aproximadamente 36% maior do que o verificado para os revestimentos produzidos com pós no estado como recebido. A resistência à erosão-oxidação do revestimento produzido com o pó nanoestruturado foi em torno de 52% maior do que a do revestimento preparado com o pó no estado como recebido, a 800ºC. Ambos os revestimentos mostraram um aumento da taxa de erosão-oxidação para temperaturas acima de 450ºC.

Palavras-Chave: powder metallurgy; crystal lattices; nanostructures; nichrome; milling; corrosion resistance; plasticity; deformation; coatings; oxidation; erosion

CUNHA, CECILIO A. da. Desenvolvimento de revestimentos nanostruturados de Crsub(2)Crsub(2)-25(Ni20Cr). Orientador: Lalgudi Venkataraman Ramanathan. 2012. 124 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-10122012-084041. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10125. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Elementos tóxicos podem provocar impacto na qualidade ambiental dos solos e representar risco à saúde humana. As cinzas leves de carvão são uma fonte de elementos tóxicos e são comumente dispostas de maneira inadequada sobre o solo nas proximidades das usinas termelétricas, onde esses elementos podem ser lixiviados pela chuva, transportados para as fontes de águas naturais e absorvidos pela fauna e flora do solo, podendo assim, entrar na cadeia alimentar humana. Neste estudo foi avaliada a mobilidade dos elementos As, Cd, Zn, Pb e Mo em colunas de solo franco arenoso com cinza de carvão da usina termelétrica de Figueira, Paraná. Para tanto, colunas de cinza de carvão, solo e solo coberto com cinza foram lixiviadas com uma solução ácida ao longo de 336 dias e as amostras de cinza, solo e percolado das colunas foram caracterizadas quanto à concentração dos elementos e propriedades físicas, químicas e mineralógicas. Os resultados obtidos mostraram que o Pb não foi lixiviado da cinza de carvão, indicando que a lixiviação de Pb da cinza de carvão não representa risco ambiental. O Cd foi o elemento mais retido pelo solo franco arenoso, seguido de As. O Mo foi lixiviado da cinza de carvão, mas não foi detectado no solo e nos percolados das colunas de solo+cinza. Nas condições de estudo, o Zn não representou risco ambiental. Observou-se também que a concentração de As no solo excedeu o valor de intervenção para área de proteção máxima estabelecido pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) e a concentração de Cd no solo excedeu o valor de qualidade de referência estabelecido pela mesma companhia ambiental.

Palavras-Chave: soils; soil conservation; environmental impacts; hazards; risk assessment; validation; toxicity; pollution

LANGE, CAMILA N. Contaminação do solo e mobilidade de As, Cd, Mo, Pb e Zn em colunas de solo franco arenoso com cinza de carvão. Orientador: Iara Maria Carneiro de camargo. 2012. 149 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24082012-140027. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10123. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O uso comercial da tecnologia de irradiação de alimentos no Brasil cresce lentamente, devido a interpretações equivocadas por grande parte dos consumidores brasileiros, que possuem uma ideia preconcebida, advinda da imagem negativa da energia nuclear. Pesquisas indicam que a difícil aceitação por parte do consumidor pode ser atribuída à confusão existente entre os termos irradiação e radioatividade, frequentemente relacionados aos riscos à saúde. Quando devidamente informados sobre o que é, para que serve e quais os benefícios da tecnologia de irradiação de alimentos, grande parte dos consumidores reage de forma positiva. Portanto, os objetivos deste trabalho foram avaliar a aceitação de consumidores brasileiros em relação ao consumo de alimentos irradiados, verificar as informações que eles receberam sobre o processo de irradiação de alimentos durante o período escolar, fazer uma análise do currículo escolar brasileiro desde o Ensino Fundamental II até o Ensino Médio, no que diz respeito às aplicações da energia nuclear e comparar o conteúdo ensinado no Brasil ao conteúdo abordado nos demais países pesquisados, como a França, os Estados Unidos e a China. A metodologia do trabalho consistiu em um levantamento sistemático da literatura específica, bem como na aplicação de um questionário para a verificação da aceitação de alimentos irradiados por consumidores brasileiros. De acordo com a bibliografia consultada, ficou clara a recomendação de uma educação, desde o início no currículo escolar, sobre as aplicações benéficas da energia nuclear, mais especificamente, na área de irradiação de alimentos. Tal recomendação deve-se ao fato de que os consumidores consultados, tanto no Brasil como em outros países, não têm conhecimento suficiente sobre os benefícios da irradiação de alimentos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a educação é de fundamental importância para a aceitação de novas tecnologias, por parte dos consumidores, especificamente de alimentos irradiados.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; education; public opinion; public relations; safety analysis; public health; brazil; global aspects

MODANEZ, LEILA. Aceitação de alimentos irradiados: uma questão de educação. Orientador: Ana Lucia C.H. Villavicencio. 2012. 104 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-23102012-150844. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10120. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O conceito de qualidade dos alimentos, na visão do consumidor, reflete a satisfação de características como sabor, aroma, aparência, embalagem e disponibilidade. Fatores econômicos e sociais como o custo e hábitos alimentares geralmente também têm influência sobre a escolha do produto. A irradiação é uma técnica eficiente na conservação dos alimentos, pois reduz as perdas naturais causadas pelos processos fisiológicos, além de eliminar ou reduzir microrganismos, parasitas e pragas, sem causar qualquer prejuízo ao alimento, tornando-os mais seguros ao consumidor; porém, pode haver aumento no custo dos alimentos. Pesquisas apontam que a praticidade é uma característica já incorporada pelo consumidor, o preço pode ser um fator de restrição à popularização do produto irradiado, embora alguns consumidores considerem que, devido ao fato de evitar desperdícios, o aumento do custo pode ser viável. O objetivo deste trabalho foi analisar o custo do uso da tecnologia de irradiação de alimentos e verificar se os consumidores, quando informados sobre as vantagens na segurança alimentar, estão dispostos a pagar por este tratamento, bem como o quanto estão dispostos a pagar. A metodologia consistiu em um estudo sobre a viabilidade econômica da implantação da tecnologia de irradiação de alimentos por meio de um levantamento sistemático da literatura especializada, com o intuito de verificar o custo de implantação e o acréscimo que o produtor terá em relação ao custo da tecnologia. Também foi realizada uma pesquisa em uma Instituição de Ensino Superior sobre a predisposição do consumidor em arcar com este custo. Os resultados do estudo indicam um acréscimo, ao produtor, que pode variar de US$ 0,01 a US$ 0,25 por quilograma e também indicam que 75% dos consumidores entrevistados aceitam pagar mais pelo alimento irradiado. A partir desses resultados, concluiu-se que quanto maior o poder aquisitivo, maior a predisposição em arcar com o acréscimo ao custo do alimento irradiado.

Palavras-Chave: food processing; public opinion; public relations; socio-economic factors; economic impact; consumer products; systems analysis

CATTARUZZI, ELIANA B. Análise sobre a predisposição do consumidor em arcar com o custo do alimento processado por radiação ionizante. Orientador: Valter Arthur. 2012. 109 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-23102012-150110. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10118. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os filmes micrométricos contendo óxido misto de lantânio, estrôncio, cobalto e ferro (La0,60Sr0,40)(Co0,20Fe0,80)O3-δ - LSCF, misturado com (Ce0,90Gd0,10)O1,95 - CGO, são relevantes para a utilização como camada funcional para o cátodo da Célula a Combustível de Óxido Sólido de Temperaturas Intermediárias. Estes filmes foram depositados no um substrato cerâmico e denso de CGO ou CGO sobre (ZrO2)0.92(Y2O3)0.08 - YSZ. O estudo deste cátodo é fundamental, pois é nele que ocorre a reação de redução do gás oxigênio, e o seu desempenho eletroquímico depende da interface destes dois materiais. Neste sentido, o presente trabalho contribui para a síntese dos particulados de LSCF para o processamento de filmes, utilizando a técnica de deposição com uso de aerógrafo e para sua conformação em camadas contendo porosidade com espessuras entre 30 e 50 μm. Inicialmente, os particulados de LSCF foram sintetizados pela técnica do citratos e de LSCFCGO obtidos por mistura mecânica, sendo caracterizados por DRX para a confirmação da formação da estrutura cristalina ortorrômbica para o LSCF e cúbica para CGO. Em seguida, foram preparadas suspensões orgânicas de LSCF, LSCFCGO e CGO que foram alimentadas por gravidade em um aerógrafo manual para deposição sobre substrato do eletrólito. Para a conformação dos substratos de CGO ou YSZ, utilizou-se prensa uniaxial e isostática, sinterização e retificação. Verificaram-se, pelas micrografias, que os substratos CGO e YSZ apresentaram densidades (> 92%) suficientes para serem utilizados como eletrólitos. Os filmes de LSCF e LSCFCGO apresentaram-se com porosidades adequadas (> 30%) e espessura total de aproximadamente 40 μm, com boa aderência ao eletrólito. A presença do cátodo compósito contendo eletrólito de CGO sobre YSZ possibilitou aumento de 25% no desempenho eletroquímico (2,50 Ω.cm2 para 650ºC) em decorrência da melhora na reação de redução do oxigênio na interface cátodo/eletrólito.

Palavras-Chave: solid oxide fuel cells; films; synthesis; cathodes; electrolytes; temperature measurement; oxygen meters

VARGAS, REINALDO A. Síntese, processamento e caracterização de cátodo para aplicação em células a combustível de óxido sólido de temperature intermediária. Orientador: Emilia Satoshi Miyamaru Seo. 2012. 146 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-03092012-143036. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10116. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Uma grande variedade de moléculas já foi identificada por apresentar alta afinidade por receptores superexpressos em células tumorais, e a radiomarcação dessas moléculas oferece a possibilidade de novos compostos com aplicações diagnósticas e terapêuticas em medicina nuclear. Dentre essas moléculas, a bombesina (BBN) é uma das que despertam maior interesse, uma vez que um de seus receptores BB2 são superexpressos em células de tumores de próstata, mama, cólon, pâncreas e pulmão, além de glioblastomas e neuroblastomas. Derivados da bombesina, agonistas e antagonistas dos receptores BB2 já foram propostos para essa finalidade e apresentaram resultados promissores em estudos pré-clínicos. Entretanto, a maioria deles apresenta o incoveniente da alta captação em tecidos sadios, como pâncreas e intestino, o que pode prejudicar a eficiência diagnóstica e causar efeitos adversos na terapia. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a marcação de uma nova série de derivados da bombesina com índio-111 (111In) e gálio-68 (68Ga), de modo a avaliar seu potencial para diagnóstico de tumores que superexpressam BB2 por tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) ou por emissão de pósitrons (PET). Os peptídeos estudados apresentam estrutura genérica YGn-BBN(6-14)-Q, em que Q é o grupamento quelante, n é o número de aminoácidos glicina do espaçador YGn e BBN(6-14) é a sequência original de aminoácidos da BBN do aminoácido 6 ao 14. Estudou-se também o derivado em que a metionina (Met) terminal da sequência da bombesina foi substituída pela norleucina (Nle). A avaliação experimental dos derivados da bombesina foi dividida em quatro etapas: estudos computacionais, marcadores moleculares para SPECT, marcadores moleculares para PET e estudos toxicológicos. Os estudos computacionais consistiram na determinação dos coeficientes de partição (log P) e distribuição (log D) teóricos dos derivados da bombesina conjugados ao quelante DTPA (ácido dietileno-triamino-pentacético e DOTA (1,4,7,10-tetraazaciclododecano-tetracético). No desenvolvimento de marcadores moleculares para SPECT os derivados da bombesina de diferentes espaçadores conjugados ao DTPA e radiomarcados com 111In foram avaliados para determinação do melhor espaçador para aplicação in vivo, considerando não apenas as propriedades in vivo, mas também a estabilidade. Uma vez definido o espaçador, o derivado escolhido conjugado ao quelante DTPA ou DOTA foi submetido a estudos comparativos in vitro e in vivo utilizando linhagens tumorais que expressam os receptores BB2 em níveis variados, de modo a determinar o agente quelante mais adequado para aplicação in vivo. Nessa fase experimental, alguns estudos foram realizados também com um derivado da BBN BZH3, amplamente descrito pela literatura. No desenvolvimento de marcadores moleculares para PET, o derivado composto pelo espaçador e quelante escolhido foi radiomarcado com 68Ga e submetido a estudos de biodistribuição in vivo. Por fim, estudos toxicológicos em ratos foram realizados por meio da administração de um excesso dos derivados da BBN, a fim de avaliar a segurança para futura aplicação em estudos clínicos. Todos os derivados conjugados ao DTPA foram radiomarcados com 111In com alta pureza radioquímica e alta atividade específica (174 GBq/μmol). Os marcadores moleculares obtidos apresentaram alta estabilidade frente à reação de marcação e baixa estabilidade à temperatura ambiente, a qual foi aumentada com a adição de agentes estabilizantes. A análise em soro humano indicou degradação tempo-dependente dos marcadores moleculares pelas enzimas do soro e aumento da estabilidade com o acréscimo de aminoácidos glicina no espaçador, bem como pela substituição da Met terminal pela Nle. Os estudos em CLAE e de log P confirmaram os resultados de log P teórico e indicaram que os marcadores moleculares apresentam baixa lipofilicidade, a qual decresce com o aumento do espaçador e aumenta com a substituição do aminoácido terminal. Os estudos in vivo demonstraram que os marcadores moleculares de DTPA-111In apresentam rápido clareamento sanguíneo, excreção primariamente renal e baixo acúmulo abdominal. O marcador molecular que apresentou maior captação tumoral foi aquele com a Nle terminal (YG5N), e esse foi submetido à análise comparativa entre os quelantes bifuncionais DTPA e DOTA. O YG5N-DOTA foi radiomarcado com 111In com alta atividade específica (100 GBq/μmol). Ensaios de saturação em células de tumor de próstata (PC-3 e LNCaP) e mama (T-47D) in vitro demonstraram afinidade semelhante para o peptídeo conjugado a ambos quelantes, mas o YG5N-DOTA-111In se ligou mais às células de tumor de próstata, mas não às células de tumor de mama. Esse marcador molecular também foi mais internalizado pelas células PC-3. Os estudos in vivo indicaram maior estabilidade do marcador molecular conjugado ao DOTA em soro de camundongo, mas captação dos dois peptídeos semelhante pelo tumor de células PC-3 e LNCaP, embora esse último tenha demonstrado uma concentração duas vezes menor do receptor BB2. A imagem SPECT/CT dos tumores foi possível com os dois peptídeos. Em comparação com o derivado BZH3-111In, os marcadores moleculares apresentaram captação tumoral semelhante, mas as imagens foram mais favoráveis devido à menor captação abdominal. O YG5N-DOTA foi então radiomarcado com 68Ga, obtendo-se alta pureza radioquímica, e seu perfil de distribuição foi semelhante ao do derivado radiomarcado com 111In, com significativa captação pelo tumor de células PC-3. Os ensaios de tolerância toxicológica demonstraram que os derivados da bombesina são seguros até a concentração administrada, não apresentando toxicidade hematológica, hepática ou renal. O derivado da BBN YG5N conjugado ao DTPA ou DOTA é uma ferramenta promissora e segura para o diagnóstico de tumores que superexpressam os receptores BB2 por SPECT e PET.

Palavras-Chave: tumor cells; neoplasms; prostate; diagnosis; amino acids; bioassay; gallium 68; mice; positron computed tomography; photon emission; computerized tomography

PUJATTI, PRISCILLA B. Marcadores moleculares derivados da bombesina para diagnóstico de tumores por spect e PET. Orientador: Elaine Bortoleti de Araujo. 2012. 230 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-24082012-155302. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10115. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho tratou do estudo dos riscos apresentados pelos radioisótopos após serem submetidos aos efeitos da detonação de um artefato explosivo. O estudo permitiu a obtenção de dados baseados em pesquisas bibliográficas, documentais, cálculos e softwares, possibilitando análises das consequências resultantes de artefatos explosivos contendo radioisótopos. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de conhecimentos quanto à potencialidade destrutiva do explosivo denominado emulsão, composto principalmente por nitrato de amônia, bem como das propriedades do cobalto, iodo e do irídio que farão parte da carga destes explosivos. Supomos que à emulsão fossem acrescentadas as atividades de 1,5.102 TBq de cobalto-60, 3,7.10-3 TBq de iodo-131 e 3,7 TBq de irídio-192 que são suas atividades representativas em radioterapia, medicina nuclear e gamagrafia respectivamente. Avaliamos a progressão da pluma radioativa a partir do epicentro da explosão, possibilitando análises dos valores das doses, da distribuição e do alcance, a partir do epicentro, dos radioisótopos estudados. A simulação da progressão da pluma radioativa foi realizada por cálculos e simulação computacional fazendo uso dos programas Blast/FX Explosive Effects Analysis Software e The HotSpot Health Physics Codes - Version 2.07.2. No trabalho só foram estudadas as doses resultantes da exposição externa considerando que todo material radioativo volatizou. Foi deixado para estudos futuros calcular as doses internas e no pulmão bem como as doses resultantes de estilhaços radioativos produzidos na explosão.

Palavras-Chave: radioisotopes; detonation limits; explosions; equipment; risk assessment; data analysis; computer calculations

GIOVANINNI, ADRIANO. Estudo dos riscos apresentados pelos radioisótopos após serem submetidos aos efeitos da detonação de um artefato explosivo. Orientador: Gian-Maria Agostino Angelo Sordi. 2012. 90 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-23102012-143726. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10111. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O carbeto de boro é um material sintético com ligações químicas essencialmente covalentes, tem um alto ponto de fusão só é sinterizável em elevada temperatura. Possui excepcional dureza, baixa densidade, resistência a abrasão, elevada velocidade sônica e boas propriedades mecânicas, características ideais para as aplicações balísticas. Tem como principal característica a alta seção de choque para nêutrons térmicos para aplicações nucleares. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades mecânicas do carbeto de boro, pela introdução de diferentes teores de diboreto de titânio, pela reação in situ com pós de carbeto de titânio, e adição do carbono durante a sinterização, em forno resistivo sem pressão e prensagem isostática a quente dos componentes cerâmicos. Em menores temperaturas valores obtidos da densidade teórica para o carbeto de boro puro, foram alcançados com o emprego do aditivo. Os resultados obtidos na sinterização mostram a eficiência da introdução do carbeto de titânio para o aumento da densificação do material. Com percentuais de 20% de carbeto de titânio, obteve-se os máximos valores para microdureza (HV) de 35 GPa e tenacidade a fratura (KlC) de 3,16 MPa.m1/2. Comprovadamente a dificuldade de sinterização em elevadas temperaturas, para maior densificação, de componentes cerâmicos de carbeto de boro pode ser minimizada com a introdução de percentuais de carbeto de titânio.

Palavras-Chave: titanium bromides; titanium borides; titanium compounds; boron carbides; boron compounds; mechanical properties; ceramics; sintering; neutron absorbers; cross sections; in-situ processing; temperature range 0400-1000 k

COELHO, MARCELO L.R. Estudo da influência do teor de TiBsub(2), obtido pela reação in situ de Bsub(4)C e TiC, nas propriedades mecânicas de cerâmicas a base de Bsub(4)C. Orientador: Jose carlos Bressiani. 2012. 92 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24082012-140442. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10110. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Diversos processos são considerados responsáveis pela manutenção de ecossistemas. Entre eles podemos destacar a ciclagem mineral que corresponde ao ciclo dos elementos químicos que fluem entre os compartimentos bióticos, folhas e serrapilheira, e abióticos, atmosfera e solo. Esses elementos químicos se acumulam de forma ativa via absorção nos tecidos desses organismos, possibilitando sua aplicação como biomonitor na avaliação da qualidade do ambiente. Partindo dessa premissa é possível, a partir do estudo de ciclagem bioquímica de serrapilheira, conhecer a proveniência dos elementos químicos observados nas folhas diagnose das árvores. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em escala espacial e temporal, as características da produção e sazonalidade da deposição da serrapilheira bem como estudar a composição química das folhas originadas desta serrapilheira depositada no campus do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN, São Paulo, (RMSP) visando seu emprego como indicador do estagio de conservação ou degradação das áreas estudadas. Foram instalados 10 coletores de serrapilheira, com as dimensões de 1m x 1m, profundidade de 45 cm e 2 mm de malha, dispostos a 20 cm do solo sob a copa das árvores. Para determinação da produção de serrapilheira foram recolhidas deposições mensais nos coletores entre os meses: Fevereiro/2010 à Janeiro/2011. A determinação dos elementos químicos foi realizada utilizando as técnicas de fluorescência de raios-X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) e espectrometria de emissão ótica com fonte de plasma de argônio induzido (ICP-OES). Para a análise estatística dos dados foi aplicada a análise de componentes principais. A heterogeneidade temporal observada foi conseqüência da sazonalidade, interferindo na produção de serrapilheira em relação à quantidade e às porcentagens das frações. A produção de serrapilheira (base seca) durante o período de desenvolvimento da pesquisa foi de 5,86 Kg m-2 ano-1 sendo a espécie Psidiumguajara com maior índice de serrapilheira. Entre as frações, o compartimento folhas foi o mais representativo com 53,12% seguido do compartimento madeira com 26,84% e das partes reprodutivas que representou 20,04% de toda serrapilheira. Os elementos analisados foram Ca, Si, K, P, Fe Cl, Ni, Sr, Zn, Cu, Th, U, Mn, Al, Ti, Na, Mg, S e Br. Os elementos mais abundantes foram Ca, Si e K (1,8%, 0,5% e 0,6%, respectivamente) representando a composição foliar. Apesar de no passado ter havido unidades piloto de purificação de urânio e de tório, bem como considerando as atuais instalações do ciclo do combustível, foi observado que o material monitorado não se apresentou impactado quanto aos elementos químicos avaliados, e as instalações existentes não afetaram o ciclo biogeoquímico das plantas. O estudo trouxe resultados extremamente relevantes para se entender melhor em que estado se encontra o bosque em torno das instalações nucleares do IPEN/SP.

Palavras-Chave: trees; soils; environment; ecosystems; urban areas; plasma production; x-ray fluorescence analysis; biological radiation effects; quantitative chemical analysis; nuclear facilities; brazil

COELHO, JOAQUIM M.S. Serrapilheira aplicada como biomonitor na avaliação do bosque urbano do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo, SP. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-24082012-162944. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10108. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Dentre as diversas formas de se tratar o câncer de próstata, a braquiterapia com sementes de iodo-125 é uma opção que apresenta ótimos resultados e menor ocorrência de efeito colateral. No presente trabalho diferentes métodos de deposição de iodo radioativo em substrato de prata foram comparados com o propósito de eleger a alternativa mais adequada para a produção rotineira de sementes de iodo-125 do IPEN. A metodologia utilizada foi escolhida com base na infraestrutura disponível e na experiência dos pesquisadores presentes. Por essa razão, utilizou-se o iodo-131 para realização dos testes (mesmo comportamento do iodo-125). Quatro métodos foram selecionados: Método 1 (teste de eletrodeposição baseado no método desenvolvido por D. Kubiatowicz) com a eficiência de 65,16%; Método 2 (Reação química baseada no método desenvolvido por D. Kubiatowicz - HCl) com o resultado de 70,80% de eficiência; Método 3 (Reação química baseada no método desenvolvido pela Dra Maria Elisa Rostelato aquecimento/sulfeto) com 55,80% de eficiência; Método 4 (IQ-IPEN) apresentou o melhor resultado de eficiência, 99%. Como há mais fixação do material radioativo (que representa praticamente todo o custo da semente) por esse método, o preço final é o mais barato, sendo esse o método sugerido para ser implementado no laboratório de produção de fontes de braquiterapia do IPEN. Além disso o método é o mais rápido.

Palavras-Chave: tumor cells; neoplasms; prostate; brachytherapy; radiotherapy; iodine isotopes; silver; seeds; comparative evaluations

SOUZA, CARLA D. de. Comparação entre métodos de fixação do iodo radioativo em substrato de prta para confecção de fontes utilizadas em braquiterapia. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. 2012. 57 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10092012-130603. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10106. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As análises de unhas têm sido objeto de estudo para avaliar os níveis de elementos acumulados no organismo humano e com aplicações deste tecido na monitoração da exposição ocupacional ou ambiental, na avaliação do estado nutricional, na identificação da intoxicação por metais tóxicos e na diagnose ou prevenção de doenças. As análises de unhas apresentam vantagens devido à facilidade na coleta, estocagem e transporte das amostras bem como fornecem os níveis de elementos acumulados ao longo de um período de aproximadamente 6 meses ao contrário dos fluídos como sangue e urina. Entretanto há controvérsias sobre a aplicação dos dados de suas análises devido às dificuldades em estabelecer valores confiáveis de referência ou faixas de concentrações para uso como dados de controle. O objetivo deste trabalho foi avaliar os fatores que podem afetar nas concentrações de elementos nas unhas para posterior análise de amostras de um grupo de indivíduos aplicando o método de análise por ativação com nêutrons (NAA). As amostras de unhas das mãos e dos pés coletadas de indivíduos adultos de ambos os sexos, com idades de 18 a 71 anos e residentes na região metropolitana de São Paulo foram cortadas em pequenos fragmentos, lavadas e secas para as análises. O procedimento experimental consistiu em irradiar amostras juntamente com os padrões sintéticos de elementos por 16 h sob fluxo de nêutrons térmicos de cerca de 4,5 x 1012 n cm-2 s-1 do reator nuclear de pesquisa IEA-R1, seguido de espectrometria de raios gama para a determinação dos elementos As, Br, Ca, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Na, Rb, Sb, Sc, Se e Zn. No controle da qualidade analítica foram analisados os materiais de referência certificados cujos os resultados obtidos indicaram boa exatidão e precisão com erros relativos e desvios padrão relativos inferiores a 5,1 % e 11,6 % respectivamente. Os ensaios preliminares indicaram que as contribuições devido às impurezas presentes nos invólucros de plástico utilizados na irradiação assim como aquelas decorrentes da adsorção dos esmaltes nas unhas são muito baixas, podendo ser desprezadas. Nos testes de limpeza das unhas para análise foi verificado que a solução diluída de HNO3 pode provocar a dissolução das amostras. A homogeneidade da amostra preparada foi verificada pelas analises em réplicas. A comparação entre as concentrações de elementos obtidos nas unhas das mãos e dos pés indicou diferenças significativas para os elementos Br, Co e Zn (teste t, p = 0,05). As concentrações de elementos nas unhas quando comparadas em relação ao gênero, faixa etária e Índice de massa corpórea (IMC) dos indivíduos não apresentaram diferenças significativas para a maioria dos elementos determinados. A diferença significativa das concentrações de Zn das unhas das mãos foi verificada entre o gênero dos indivíduos e das concentrações de Cs entre às faixas etárias distintas. As concentrações de elementos obtidas nas unhas dos pés e das mãos apresentaram uma ampla variabilidade e para a maioria dos elementos os dados obtidos são da mesma ordem de grandeza ou dentro das faixas dos valores da literatura.

Palavras-Chave: human populations; animal tissues; nails; diseases; toxic materials; samplers; neutron activation analysis; thermal neutrons; neutron flux; gamma radiation; gamma spectroscopy; brazil

SANCHES, THALITA P. Estudo sobre determinação de elementos químicos em unhas humanas pelo método de análise por ativação com neutrôns. Orientador: Mitiko Saiki. 2012. 100 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-23102012-153919. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10103. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A busca pelo uso de energia renovável, bem como a mitigação dos impactos antropogênicos, desempenha importante papel no desenvolvimento da sociedade contemporânea. O uso de energia de origem renovável é uma possível solução para os problemas relacionados aos impactos ambientais, em especial, às alterações climáticas. Uma importante fonte de energia renovável é a biomassa oriunda de resíduos orgânicos que, após a digestão anaeróbia, resulta em um gás rico em metano, conhecido como biogás. Sob o ponto de vista de qualidade ambiental, o aproveitamento energético dos resíduos produzidos a partir do tratamento das águas residuárias domésticas pode minimizar os impactos ambientais à medida que permite a diminuição da carga orgânica descartada na água e no solo. Adicionalmente, também é possível mitigar os efeitos negativos de emissões de metano na atmosfera quando o biogás é utilizado na produção de energia por meio das células a combustível (CaC) do tipo óxido sólido (SOFC). Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o ciclo de vida da ETE, da unidade geradora de biogás, sua purificação e uso em CaCs, identificando o potencial de mitigação dos gases do efeito estufa e de aproveitamento energético do biogás. Dentre os principais resultados obtidos, a etapa construtiva, é a principal contribuinte da demanda acumulada de energia, participando com 55% da CED, enquanto a etapa de tratamento do esgoto, fase líquida, destaca-se na produção de emissões atmosféricas, cerca de 23.500 Kg CO2 eq por dia. O potencial de emissões dos gases de efeito estufa podem ser evitados, durante todo o ciclo, em cerca de 3.000 kg CO2 eq por dia. A energia total que pode ser aproveitada com o biogás gerado na ETE e usado em CaC, do tipo SOFC, é de cerca de 14.000 kWh/dia, o que pode suprir em 100% a demanda de eletricidade da fase de tratamento. Os resultados apresentados lançam um desafio e geram oportunidades para pesquisadores e planejadores de sistemas energéticos desenvolverem estratégias ambientalmente saudáveis para a utilização dos recursos renováveis.

Palavras-Chave: life cycle assessment; biogas process; biomass; water treatment; waste water; environmental impacts; renewable energy sources; organic compounds; solid oxide fuel cells

COSTA, LUZIA B.O. Avaliação do ciclo de vida da produção de biogás via estação de tratamento de esgoto e uso em célula a combustível de óxido sólido. Orientador: Jose Octavio Armani Paschoal. 2012. 135 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24102012-080923. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10102. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Pesquisas que tem como objetivo melhorar o desempenho de códigos de transporte de nêutrons e a qualidade de bases de dados de seções de choque nucleares são muito importantes para aumentar a acurácia de simulações e a qualidade de análises e predição de fenômenos no campo nuclear. Neste contexto, dados experimentais relevantes como medidas de reatividade induzida são necessários. O objetivo deste trabalho foi conduzir uma série de experimentos de medida de reatividade induzida, utilizando um reatímetro digital desenvolvido pelo IPEN. Os experimentos empregaram amostras metálicas inseridas na região central do núcleo do reator experimental IPEN/MB-01. A análise teórica foi realizada pelo código de física de reatores MCNP-5, desenvolvido e mantido pelo Los Alamos National Laboratory, e a biblioteca de dados nucleares ENDF/B-VII.0.

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; reactor cores; inspection; reactivity worths; neutron transport theory; cross sections; nuclear reactions; monte carlo method; m codes; nuclear data collections

PINTO, LETICIA N. Experimentos de efeitos de reatividade no reator nuclear IPEN/MB-01. Orientador: Adimir dos Santos. 2012. 126 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-23102012-145549. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10099. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os folatos, vitaminas hidrossolúveis do grupo B estão envolvidos em importantes processos bioquímicos como a síntese e reparação de DNA. O metabolismo humano não é capaz de sintetizar folatos e necessita obtê-los da dieta. O ácido fólico (AF), vitâmero sintético e estável dos folatos, é usado para a fortificação de alimentos como farinha de trigo em função do baixo custo e grande biodisponibilidade. O AF compreende uma pterina, um ácido p-aminobenzóico e um ácido glutâmico. É um composto sensível, facilmente degradado em solução aquosa por luz ultravioleta e visível. O tratamento por ionização de alimentos elimina ou reduz patógenos e insetos, aumenta o tempo de estocagem e a vida de prateleira dos alimentos. A irradiação de alimentos utiliza elétrons acelerados, raios gama ou raios X. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos dos tratamentos com feixe de elétrons, térmico em estufa e em forno micro-ondas na degradação do AF em solução, suspensão e pó. Também foi desenvolvido um método de extração por solvente pressurizado do AF de farinha de trigo fortificada e de pães. Os diferentes processamentos degradaram o AF e os principais produtos de degradação foram identificados por LC/MS/MS como sendo: 6- carboxipterina (PCA), ácido p-aminobenzóico (PABA), p-aminobenzoil-L-ácido glutâmico (pABGA) e ácido pteroico (PA). Em soluções de AF irradiadas foram identificados novos radioprodutos: n-(4-nitrobenzoil)-L-ácido glutâmico (pNBGA), xantopterina (XA) e 2-amino-6-(hidroximetil)pteridina-4(1H)-one (AHMP). Uma extração completa do AF por solvente pressurizado foi realizada com sucesso em amostras de farinha de trigo fortificada e pães em apenas 15 minutos. A panificação reduziu em até 57% o teor de AF no produto final. Por outro lado, a irradiação de farinha de trigo fortificada com doses de radiação até 10 kGy não alterou o conteúdo de AF. Esta tecnologia mostrou-se eficaz para tratamento de farinha de trigo e poderia ser utilizada como medida fitossanitária.

Palavras-Chave: folic acid; decomposition; biological repair; electron beams; heat treatments; microwave radiation; food processing; bread; flour

ARAUJO, MICHEL M. Efeito do processamento por ionização, calor e micro-ondas na degradação do ácido fólico. Orientador: Anna Lucia Casanas Haasis Villavicencio. 2012. 148 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-29062012-134537. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10098. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Na elaboração do planejamento do tratamento de câncer com radiações ionizantes, o médico radioterapêuta, através dos protocolos clínicos, determina a dose de radiação diária para cada tipo específico de tumor e, junto com o físico, durante os procedimentos de simulação dos campos de tratamento, fazem a localização das áreas a serem tratadas. Em alguns casos, os campos de radiação apresentam dimensões extensas visando englobar todo o volume alvo, o que pode exigir a proteção de regiões anatômicas e órgãos vitais localizados no interior da área irradiada ou mesmo circunvizinhas ao volume alvo, a fim de se garantir o limite de dose absorvida tolerável por estes órgãos. Em geral, estes órgãos críticos localizam-se fora do eixo central do feixe de radiação, até mesmo próximo da periferia do campo, justificando a importância da determinação da dose de radiação em pontos situados fora do feixe central e do isocentro de tratamento, buscando dimensionar as colimações de proteção que dependem do seu posicionamento, da dose de tolerância do ponto anatômico e dos parâmetros radiométricos do equipamentos de radiação utilizados. Este trabalho apresenta uma análise da distribuição de dose absorvida em pontos situados fora do eixo central do feixe de radiação durante procedimentos de radioterapia com campos extensos e irregulares. O código computacional MCNP5 foi usado para construir duas modelagens do cabeçote de um acelerador linear clínico, utilizado como fonte de radiação, e simular o perfil radiométrico do feixe de tratamento para campos irregulares e alargados. Foram realizadas medidas experimentais da curva de Porcentagem de Dose Profunda (PDP) e perfil de dose utilizando câmara de ionização, detectores de diodos e filmes radiográficos. Os valores experimentais foram comparados com os perfis de dose simulados para realização do processo de validação dos cálculos. Após a validação, casos clínicos foram simulados como forma de aplicação da metodologia apresentada.

Palavras-Chave: dosimetry; radiation doses; dose rates; field emission; beam profiles; beam monitoring; tumor cells; neoplasms; radiotherapy; monte carlo method; m codes

GIGLIOLI, MILENA. Avaliação da distribuição da dose absorvida em radioterapia com campos irregulares e alargados. Orientador: Helio Yoriyaz. 2012. 130 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-29062012-103322. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10096. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho a determinação de elementos químicos em tecidos biológicos (sangue total, ossos e orgãos) de camundongos distróficos, usados como modelo animal da Distrofia Mucular de Duchenne (DMD), foi realizada utilizando técnica analítica nuclear. O objetivo do presente trabalho foi a determinação dos valores de referência para elementos de relevância em bioquímica clínica (Ca, Cl, K, Mg e Na) e nutricional (Br e S) em sangue total, tíbia, quadríceps anterior e coração de camundongos da linhagem distrófica Dmdmdx/J (10 machos e 10 fêmeas) e grupo controle C57BL/6J (10 machos), utilizando a técnica de Análise por Ativação com Nêutrons AAN. Para obter mais detalhes das alterações que esta disfunção pode causar nesses tecidos biológicos, foram calculadas matrizes de correlação entre as espécies Dmdmdx/J e comparadas ao grupo controle C57BL/6J. Para a realização deste estudo 119 amostras de tecidos biológicos foram irradiadas no reator nuclear IEA-R1 no IPEN (São Paulo, Brasil). Os resultados de análise, por AAN, constituem as primeiras estimativas para os valores de referência nesses tecidos biológicos dos camundongos Dmdmdx/J e C57BL/6J. Além disso, as alterações em alguns dos coeficientes de correlações entre os animais saudáveis e com disfunção indicam uma conexão entre esses elementos no sangue, tíbia, quadríceps e coração. Esses dados poderão auxiliar pesquisadores avaliar e comparar as vantagens e desvantagens dos diferentes tratamentos, realizados na distrofia muscular, quando estes modelos animais forem empregados, auxiliando os pesquisadores a avaliar a eficácia de novos procedimentos terapêuticos antes de serem empregados em paciente com DMD.

Palavras-Chave: mice; animal tissues; muscles; bone tissues; elements; diseases; neutron activation analysis

METAIRON, SABRINA. Determinação de elementos de relevância clínica em tecidos biológicos de camundongos distróficos Dmdsup(mdx)/J por AAN. Orientador: Cibele Bugno Zamboni. 2012. 90 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-03042012-090522. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10090. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A verificação de forma independente do cálculo de dose e de unidades monitoras num plano de tratamento de IMRT é um passo importante nos procedimentos de garantia de qualidade da técnica em questão. Atualmente este verificação é baseada apenas em medidas experimentais demoradas e trabalhosas. Neste trabalho foi desenvolvido uma metodologia de cálculo de unidades monitoras de forma independente como uma nova ferramenta para garantir a qualidade e exatidão dos tratamentos de IMRT. Os valores encontrados se aproximam bastante dos valores calculados pelo sistema de planejamento utilizado, de forma que o algoritmo de cálculo desenvolvido apresentou uma concordância dentro de ± 1,8 % para uma geometria simples. Após diversos testes e com os níveis de ação devidamente estabelecidos, a verificação independente da unidade monitora para planos de tratamento de IMRT se tornará uma ferramenta efetiva e eficiente no controle de qualidade que ajuda a identificar e reduzir possíveis erros de tratamento em radioterapia. Como contribuição original deste trabalho, assegura-se aos serviços de Radioterapia a utilização da metodologia desenvolvida como ferramenta de controle de qualidade em tratamentos com IMRT. Em especial aos serviços que não dispõem de recursos econômicos para adquirirem softwares comercialmente disponíveis para o cálculo independente da unidade monitora.

Palavras-Chave: radiotherapy; radiation monitors; radiation doses; algorithms; computer codes; quality control

FLOSI, ADRIANA A. Desenvolvimento de cálculos de unidades monitoras para IMRT. Orientador: Laura Natal Rodrigues. 2011. 56 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-03042012-092734. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10087. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A chave para o renascimento nuclear é a aceitação pública. Diante das necessidades energéticas que existem em todo o mundo e da escassez dos recursos disponíveis, o trabalho de caracterizar e propor novos modelos para representar a opinião pública é de extrema importância a todos os interessados. Embora o estudo da percepção pública sobre riscos seja recente, diversas abordagens do assunto foram sugeridas e apresentadas, em especial o tema das percepções acerca das instalações nucleares. A definição atual de risco, que transita entre modelos objetivos e subjetivos, reflete as opiniões frequentemente conflitantes do público e de especialistas nesse assunto. Estratégias de comunicação com o público podem ser julgadas a partir dos diversos modelos criados, e seus resultados registrados. O uso de modelos estruturais pode conferir um caráter tanto exploratório quanto confirmatório, sendo assim uma ferramenta adequada para desenvolver estudos sobre o tema da percepção pública em geral. Neste trabalho, um modelo estrutural é reapresentado a partir de dados obtidos num estudo anterior e completado com dados coletados depois do acidente nuclear de Fukushima, no Japão. Os efeitos causados por esse acidente ofereceram uma oportunidade única de estudar a opinião pública por meio dos efeitos de um acidente nuclear e a comunicação de riscos. Paralelamente a esse fato, buscou-se reavaliar o modelo estrutural de acordo com os resultados obtidos, de modo a sustentar um aprimoramento constante das ferramentas de trabalho. Ainda, uma comparação dos dados para grupos de interesse na modelagem de risco é apresentada, especificamente para os grupos de indivíduos do público e especialistas e em seguida, para grupos de alunos antes e depois de uma visita educativa à usina nuclear Almirante Álvaro Alberto. Como resultados, para os modelos estruturais, os dados obtidos foram aplicados aos modelos e analisados por meio de uma análise estrutural da matriz de correlação das variáveis latentes, da magnitude dos coeficientes estruturais e os valores de R2. Resultados indicam que a opinião pública mantém sua rejeição, e que a percepção de benefícios, frente aos riscos percebidos após o acidente, diminuiu. O novo modelo tratou de incluir a variável latente correspondente aos fatores emocionais, cujos resultados aumentaram a explicação da variável dependente, denominada propensão a aceitar energia nuclear. Já para os grupos analisados, a diferença de opinião entre os grupos segue as características esperadas em cada grupo, e indica alguns pontos de interesse para estratégias de comunicação e entendimento da formação opinião pública e de especialistas. Os efeitos da visita indicam que esta melhora a percepção de benefícios e reduz a percepção de medo e risco, mas que seus resultados podem ser insuficientes para promover uma mudança sólida numa opinião negativa em relação a estas instalações.

Palavras-Chave: nuclear facilities; nuclear power plants; hazards; risk assessment; public opinion

KIIPPER, FELIPE de M. Percepção pública das instalações nucleares. Orientador: Antonio Carlos de Oliveira Barroso. 2012. 68 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-03042012-101727. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10083. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radioterapia interna seletiva é uma alternativa para o tratamento do carcinoma hepatocelular. Nesta terapia, microesferas de vidro contendo radionuclídeos são introduzidas no fígado por meio de um cateter acoplado à artéria hepática dos pacientes e são retidas em regiões microvasculares que alimentam o tecido lesado. Estas micropartículas aniquilam as células cancerosas por meio da radiação β-, e, quando simultaneamente emitem raios γ, podem também ser utilizadas para imageamento do tumor. As partículas vítreas devem possuir o formato esférico para não provocar hemorragias desnecessárias e também diâmetro adequado para otimizar o bloqueio efetivo da alimentação do tumor e evitar a migração para outros órgãos que poderia causar doses em tecidos sadios. Além disso, devem ter durabilidade química adequada e não serem citotóxicas. A distribuição do tamanho de microesferas depende de muitos parâmetros como a razão de aspecto, formação de aglomerados, e temperatura de processamento. No presente trabalho é apresentado um estudo do processo de esferolização de partículas vítreas caracterizadas por difração de raios X, espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva, área superficial específica, teste de citotoxicidade e calorimetria exploratória diferencial. Foram determinadas a taxa de dissolução do vidro em água destilada a 90oC (DR~10-8g.cm-2.min-1), densidade (2,79g.cm-3), viscosidade e granulometria. A morfologia das microesferas foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura antes e após os testes de dissolução em SBF e irradiação por feixe de nêutrons. Propõem-se o peneiramento para seleção das microesferas apropriadas para o tratamento pretendido e testes in vivo visando a sua aplicação em radioterapia interna seletiva.

Palavras-Chave: radiotherapy; internal irradiation; liver cells; glass; microspheres; radioisotopes; x-ray diffraction; fluorescence spectroscopy; carcinomas

BARROS FILHO, ERALDO C. Estudo do processo de esferolização de partículas vítreas visando à aplicação em radioterapia interna seletiva. Orientador: José Roberto Martinelli. 2012. 116 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-03042012-094846. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10082. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foram estudadas ligas La0,7-xPrxMg0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (x= 0 a 0,7) no estado bruto de fusão, para utilização em eletrodos negativos de baterias de níquel-hidreto metálico (Ni-HM). A caracterização das ligas foi realizada através das seguintes técnicas: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios X. Foi também determinada capacidade de absorção de hidrogênio destas ligas. A hidrogenação do material foi realizada em dois processos sendo: o primeiro denominado de baixa pressão (0,2 MPa de hidrogênio e temperatura de 500ºC) e o segundo de alta pressão (1 MPa e de hidrogênio e temperatura de 25ºC). Foi observado que com o aumento do teor de Pr a capacidade de absorção de hidrogênio diminui. Para o estudo da capacidade de descarga das baterias foi utilizado um analisador digital de quatro canais e observou-se um decréscimo na capacidade de descarga das baterias com adição de praseodímio para as composições La0,7-xPrxMg0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (x= 0 a 0,3). A maior capacidade de descarga (386 mAhg-1) e estabilidade cíclica foi obtida para a liga La0,2Pr0,5Mg0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8. Esta capacidade obtida pode estar relacionada com a maior proporção da fase LaMg2Ni9 encontrada na liga com adição de 0,5 % at. de Pr.

Palavras-Chave: praseodymium; microstructure; electrical properties; lanthanum base alloys; praseodymium base alloys; magnesium base alloys; aluminium base alloys; manganese base alloys; cobalt base alloys; nickel base alloys; nickel-hydrogen batteries; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

GALDINO, GABRIEL S. Influência do PR na microestrutura e propriedades elétricas em ligas à base de LaPrMgAlMnCoNi utilizadas em baterias de Ni-HM. Orientador: Hidetoshi Takiishi. 2011. 78 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-03042012-140538. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10080. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As novas descobertas petrolíferas, em especial as localizadas no pré sal tem despertado uma grande preocupação na área técnica em consequência das dificuldades na sua exploração e extração. As maiores preocupações no segmento de exploração de petróleo e gás natural em águas profundas estão relacionadas, às propriedades mecânicas e a resistência à corrosão dos diversos componentes. Assim, para evitar o processo de corrosão na parte interna de uma tubulação ou componente do setor petrolífero, uma alternativa é usar um revestimento com elevada resistência à corrosão. Neste trabalho utilizou-se um aço AISI 8630 modificado, que foi revestido por soldagem GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) ou TIG (Tungsten Inert Gas), empregando uma liga especial de níquel 625 (Inconel 625). No entanto, existe a possibilidade de formação de fases frágeis no material de base (MB) - AISI 8630, no material de adição (MA) - liga de níquel 625 ou ainda na interface entre os materiais dissimilares. Para atenuar a formação da fase martensítica oriunda do resfriamento da soldagem foram realizados diferentes ciclos térmicos de alívio de tensão (AT), mas outras fases frágeis podem surgir nas diversas juntas. Os tratamento térmicos de ATs foram realizados nas temperaturas de 620, 640, 660 e 680 C. A presença e a influência de fases frágeis foram analisadas na junta soldada, por meio de ensaios mecânicos, tais como, tração, impacto e dureza. Investigou-se a existência de fases frágeis por caracterização microestrutural por meio de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura com EDS. Observou-se que nos ensaios de tração o material de base manteve sua tensão de escoamento dentro de valores estabelecidos por normas do setor, como a NACE MR0175. No entanto, no ensaio de impacto ocorreu uma perda significativa da tenacidade na temperatura de 680 C, enquanto temperaturas menores de alívio de tensão os valores míninos de impacto foram acima de 73 J. Os valores de durezas encontrados próximos da zona de ligação indicaram que houve um endurecimento, em consequência da difusão dos elementos de liga do MA para o aço baixa liga. Observações realizadas com auxílio de microscopia ótica indicaram zonas frágeis denominadas de Zonas Parcialmente Diluídas (ZPD) que reduziram a resistência ao impacto. Análise por EDS mostrou variações dos elementos de liga ao longo da interface da junta.

Palavras-Chave: mechanical properties; microstructure; steels; coatings; nickel alloys; welded joints; heat treatments; optical microscopy; scanning electron microscopy

CANTARIN, TADEU N. Caracterizações mecânicas e microestruturais do aço AISI 8630 modificado revestido com a liga de níquel 625 por soldagem 'GTAW'. Orientador: Mauricio David M. das Neves. 2011. 76 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-03042012-111604. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10078. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As indústrias têxteis desempenham um importante papel na economia nacional e mundial. Entretanto, do ponto de vista ambiental, suas atividades são consideradas como potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais. Os corantes azo reativos são os principais corantes utilizados no setor para o tingimento do algodão no Brasil e no mundo. Devido à sua baixa fixação à fibra e a variações no processo de produção, cerca de 30 % da concentração inicial utilizada nos banhos de tingimento são perdidos e vão compor o efluente final. Esses compostos apresentam uma baixa biodegradabilidade e elevada solubilidade em água e, por isso, não são completamente removidos pelos processos biológicos convencionais. Os corantes quando descartados sem tratamento adequado no corpo dágua receptor podem causar modificações estéticas, alterar a fotossíntese e a solubilidade dos gases, além de serem tóxicos e genotóxicos para a biota. Os principais objetivos do trabalho foram avaliar a toxicidade e genotoxicidade de dois diferentes corantes azo reativos (Remazol Preto B RPB e Remazol Alaranjado 3R R3AR) e a eficiência de redução da cor e toxicidade após o uso da radiação com feixe de elétrons. Também foi analisada a toxicidade dos corantes em diferentes formas químicas, que podem ser encontradas nos efluentes. Os ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, Daphnia similis e Biomphalaria glabrata evidenciaram diferentes padrões de resposta para os corantes. Os dois corantes em suas formas químicas foram levemente tóxicos para Vibrio fischeri, com exceção da forma vinilsulfona do corante RPB que foi tóxico (CE(I)5015min = 6,23 mg L-1). Nos ensaios com Daphnia similis, o corante RPB foi levemente tóxico na sua forma original, sulfatoetilsulfona (CE(I)5048h = 91,25 mg L-1) e não apresentou toxicidade nas demais formas químicas. Entretanto, o corante RA3R foi tóxico para o dafnídeo, sendo muito tóxico na forma vinilsulfona (CE(I)5048h = 0,54 mg L-1). Não foi observada toxicidade nos ensaios com o organismo Biomphalaria glabrata. A toxicidade crônica foi avaliada com o organismo Ceriodaphnia dubia e o corante RPB apresentou valores de CENO e CEO iguais a 12,5 e 25 mg L-1, respectivamente, para a forma sulfatoetilsulfona. Após a hidrólise do corante (vinilsulfona e hidroxietilsulfona) foi observado um aumento os valores obtidos de CENO e CEO. Não foi verificado efeito crônico para o corante R3AR e suas formas químicas. O teste do cometa adaptado para o caramujo Biomphalaria glabrata foi utilizado para avaliar a genotoxicidade dos corantes. O corante RPB apresentou genotoxicidade nas concentrações mais elevadas (1 e 2 g L-1), com valores de dano quantitativo de 117 e 112 e o R3AR não foi genotóxico. O uso da radiação com feixes de elétrons demonstrou eficácia na remoção da cor dos corantes. Com a dose de 10 kGy foi possível uma redução de 97,64 % para RPB e de 96,8 % para R3AR. Após irradiação do corante RPB com a dose de 10 kGy foi evidenciada uma redução de 59,52 % da toxicidade aguda avaliada com Vibrio fischeri. Nas demais doses não houve redução significativa, assim como na avaliação com Daphnia similis, onde os valores de CE(I)5048h obtidos foram menores que o corante não irradiado. O corante R3AR apresentou diminuição da toxicidade mais acentuada após a radiação quando comparado com o RPB, com reduções de 82,95 % (V. fischeri) e 71,26 % (D. similis) com 10 kGy.

Palavras-Chave: textile industry; azo dyes; washing; waste water; biodegradation; toxicity; reduction; electron beams; irradiation

PINHEIRO, ALESSANDRO de S. Avaliação da toxicidade e genotoxixidade dos corantes azo reativos remazol preto B e remazol alaranjado 3R e da eficácia da radiação com feixe de elétrons na redução da cor e efeitos tóxico. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2011. 125 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-02032012-135231. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10076. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho se propôs ao desenvolvimento de uma metodologia para o tratamento das incertezas do método k0 de Análise por Ativação Neutrônica (AAN), de forma abrangente e acurada, aplicando a metodologia de Análise por Covariâncias. Todos os parâmetros envolvidos na determinação da concentração de um elemento estudado foram analisados de forma criteriosa, estabelecendo as correlações entre eles. Também foram estabelecidas as possíveis correlações entre as concentrações de elementos diferentes, para a mesma amostra e em amostras diferentes. Este procedimento gerou um número grande de correlações que foram tratadas rigorosamente. Os dados para análise foram obtidos experimentalmente, por meio de irradiações efetuadas na posição de irradiação 24A próxima ao núcleo do reator de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. Os parâmetros α e ƒ, de caracterização do campo neutrônico, foram determinados, aplicando-se vários métodos apresentados na literatura. Um tratamento estatístico detalhado foi aplicado a cada uma das medidas, verificando-se as diversas incertezas parciais e suas correlações. Com o objetivo de aprofundar o estudo, foram escolhidos os alvos de 64Zn e 68Zn, para os quais foram determinados experimentalmente os parâmetros nucleares k0 e Q0, que apresentavam discrepâncias na literatura. Os valores destes parâmetros para o 64Zn resultaram 5,63(8) × 10-3 e 1,69(6), respectivamente. Para o 68Zn, resultaram 4,00(6) × 10-4 e 2,34(4), respectivamente. Estes valores foram comparados com os dados existentes na literatura. O método de Monte Carlo foi aplicado em diversas fases do estudo, para permitir a determinação acurada de alguns parâmetros, necessários para a análise completa dos dados.

Palavras-Chave: uncertainty principle; data covariances; iear-1 reactor; neutron activation analysis; zinc 64; zinc 68; monte carlo method

CARDOSO, VANDERLEI. Estudo das covariâncias envolvidas no método ko de análise por ativação neutrônica. Orientador: Mauro da Silva Dias. 2011. 119 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-09052012-150636. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10074. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O objetivo deste trabalho é explorar a contribuição da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (proveniente de resíduos de fábricas de vassouras) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) para a obtenção de um material compósito EVOH-Piaçava para aplicações no segmento de embalagens. O interesse por esta fibra deve-se tanto a suas propriedades intrínsecas quanto a sua morfologia, além do fato de ser biodegradável. Os compósitos de EVOH reforçado com 5 % ou 10 %, em massa, de fibras de piaçava, em pó, com granulometria igual ou menor que 125 μm, não tratadas ou tratadas com 1 % de silano, foram obtidos por extrusão, utilizando-se uma extrusora dupla rosca. Foram confeccionados filmes dos materiais compósitos obtidos e da resina EVOH utilizando-se o processo de extrusão plana, para a viabilização dos ensaios de caracterização mecânica e de barreira a oxigênio dos materiais obtidos. As amostras de EVOH e dos compósitos foram submetidas à radiação ionizante em um acelerador de elétrons, às doses de radiação de 0 a 500 kGy. Os resultados das análises de MEV e difração de raios-X dos compósitos sugerem uma boa adesão fibra-matriz, o que pode ser confirmado também pela sua maior resistência à tração no ponto de ruptura quando comparada àquela do EVOH puro. Os resultados mostraram que a incorporação de fibras de piaçava pode promover melhor barreira ao oxigênio em comparação com o EVOH puro, em condições de umidade relativa alta. Observou-se que, após a irradiação, o filme de EVOH apresentou melhor barreira ao oxigênio em condição de umidade relativa alta quando comparado ao EVOH não irradiado nesta mesma condição, indicando o tratamento por radiação como efetivo para melhoria de barreira a oxigênio nas condições estudadas.

Palavras-Chave: ionizing radiations; electron beams; fibers; ethylene; copolymers; composite materials; radiation effects; packaging; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

NOGUEIRA, BEATRIZ R. Avaliação dos efeitos da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (Attalea funifera mart.) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH). Orientador: Esperidiana Augusta Barretos de Moura. 2012. 108 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-03042012-103716. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10072. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O uso acentuado de fármacos e de produtos de higiene e cuidados pessoais por grande parcela da população e a conseqüente e contínua entrada dos mesmos no ambiente gera uma necessidade cada vez maior de se investigar a presença, o comportamento e os efeitos causados à biota aquática, bem como novas formas de tratamento para efluentes contendo tais substâncias. O cloridrato de fluoxetina é um princípio ativo utilizado em tratamentos de distúrbios depressivos e de ansiedade. Enquanto o surfactante dodecilsulfato de sódio está presente em diversos produtos de limpeza e de cuidados pessoais. O presente estudo teve como enfoque avaliar a toxicidade aguda do cloridrato de fluoxetina, dodecil sulfato de sódio bem como a mistura de ambos frente aos organismos aquáticos Hyalella azteca, Daphnia similis e Vibrio ficheri. A redução da toxicidade do cloridrato de fluoxetina e da mistura após tratamento com radiação ionizante, proveniente de acelerador industrial de elétrons, também foi objeto de estudo. Para Daphnia similis os valores médios de CE5048h encontrados para o fármaco, o surfactante e a mistura não irradiados foram de 14,4 %, 9,62% e 13,8%, respectivamente. Após irradiação das substâncias, a dose de 5 kGy se mostrou a mais efetiva, resultando em valores médios de CE5048h de 84,60% e >90 %, para o fármaco e para a mistura respectivamente. Para Hyalella azteca foram realizados ensaios de toxicidade aguda para coluna d\'água com duração de 96 horas, cujas médias dos valores de CE5096h encontradas para o fármaco, o surfactante e a mistura não irradiados foram de 5,63 %, 19,29 %, 6,27 %, respectivamente. Para o fármaco e mistura irradiados com a dose de 5 kGy, foram de 69,57% e 77,7 %, respectivamente. Para Vibrio ficheri os ensaios de toxicidade aguda para o fármaco não tratado e para o fármaco irradiado com 5 kGy geraram valores de CE5015min de 6,9 % e 32,88 %, respectivamente. Tais resultados evidenciaram a redução da toxicidade das subtâncias - teste após irradiação.

Palavras-Chave: antidepressants; sodium sulfates; dodecyl radicals; toxicity; ionizing radiations

SANTOS, DYMES R.A. dos. Avaliação ecotoxicológica do fármaco cloridrato de fluoxetina e do superfactante dodecil sultato de sódio quando submetidos a tratamento por radiação ionizante. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2012. 110 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-03042012-105630. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10070. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Dentro das exigências restritivas visando à mitigação de danos ambientais, várias ações estão sendo tomadas em termos mundiais, destacando-se os países onde a mobilização social e tomadas de decisão são mais efetivas. Entre estas ações as diretivas RoHS e WEEE, ambas da comunidade européia, destacam-se como interessantes procedimentos que se somam para a prevenção do uso de substâncias tóxicas e redução de emissão ao meio ambiente de resíduos sólidos de eletrônicos após o uso. Atualmente, em termos mundiais, não se observa o uso de tais procedimentos no que tange aos equipamentos eletromédicos após o término de vida útil e descarte. Este trabalho faz um estudo de ambas diretivas utilizando-se um equipamento eletromédico de fabricação nacional, um eletroestimulador. O equipamento foi criteriosamente desmontado e seus componentes classificados com base em sua classe de material e composição química. Após a desmontar e catalogar os componentes quanto à classe de materiais e composição química, foram sugeridos alguns procedimentos. Para atender a diretiva RoHS, a substituição de metais pesados presentes na liga utilizada na soldagem dos componentes eletrônicos. Para atender a diretiva WEEE, o processamento de resíduo de placa de circuito impresso inertizado em vidro. Deste modo verifica-se que os procedimentos adotados para cumprir com as duas diretivas européias foram adequados para os equipamentos eletromédicos tanto de fabricação nacional como internacional.

Palavras-Chave: brazil; electronic equipment; medicine; industry; waste disposal; chemical composition; environmental impacts; recycling

PIDONE, LEANDRO A. Utilização das diretivas RoHS e WEEE para equipamentos eletromédicos fabricados no Brasil. Orientador: Sonia Regina Homem de Mello Castanho. 2011. 93 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-02032012-144225. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10066. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este estudo teve como finalidade principal avaliar a qualidade de vida (QV) dos profissionais de saúde que compõem o serviço de radiodiagnóstico de um hospital da cidade de São Paulo. Além disso, objetivou conhecer o perfil desses profissionais, identificando as variáveis que podem influenciar a QV desses profissionais. Trata-se de um estudo descritivo e exploratório com abordagem quali-quantitativa. Os dados foram coletados usando os questionários: o instrumento abreviado de avaliação de QV - World Health Organization Quality of Life Instrument bref (WHOQOL-bref) da Organização Mundial da Saúde e um questionário sobre as variáveis de interesse: sociodemográficas, condições de trabalho e estilo de vida, ambos questionários auto-aplicáveis. A amostra foi constituída de 118 profissionais nas categorias de: médicos, tecnólogos/técnicos de radiologia, enfermeiros, técnicos e auxiliares de enfermagem, entre outros. A análise dos dados envolveu estatística descritiva, testes não paramétricos e o uso de um modelo de regressão linear. O grau de confiabilidade do instrumento foi avaliado por meio do Coeficiente Alfa de Cronbach (α). O WHOQOL-bref demonstrou ser um instrumento adequado, de aplicação fácil e rápida para a aferição da qualidade de vida; mostrou bom desempenho psicométrico e boa consistência interna (α=0,884). O estudo permitiu conhecer a percepção de qualidade de vida do grupo estudado.

Palavras-Chave: personnel; occupational exposure; radiology; diagnosis; standard of living

FERNANDES, IVANI M. Avaliação da qualidade de vida dos trabalhadores de serviços de radiodiagnóstico. Orientador: Janete Cristina G.G. Carneiro. 2011. 85 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-02032012-140014. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10067. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os lodos provenientes de estação de tratamento de água brasileira são, frequentemente, dispostos e lançados diretamente nos corpos d\'água, causando um impacto negativo no meio ambiente. Também, cinzas de carvão são produzidas pela queima de carvão em usinas termelétricas e é o resíduo sólido industrial mais gerado no sul do Brasil: cerca de 4 milhões ton/ano. A disposição eficiente das cinzas de carvão é um problema devido ao seu volume maciço e aos riscos nocivos para o ambiente. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade da incorporação desses dois resíduos industriais em uma massa utilizada na fabricação de tijolos ecológicos. As amostras de cinzas leve do filtro ciclone da usina termelétrica localizada no Município de Figueira, Estado do Paraná, Brasil e o lodo de estação de tratamento de água localizada no município de Terra Preta, Estado de São Paulo, Brasil, foram utilizados no estudo. Tijolos de cinzas leve-lodo e cinzas leve-lodo-solo-cimento foram moldados e testados de acordo com padrões brasileiros. Os materiais foram caracterizados por análises físico-químicas, difração de raios X, análise térmica, análise morfológica, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e análise granulométrica. Os resultados indicaram que o lodo de estação de tratamento de água e as cinzas de carvão podem ser usados na manufatura de tijolos prensados solo-cimento de acordo com a Norma Brasileira NBR 10836/94.

Palavras-Chave: bricks; coal; ashes; sludges; industrial wastes; chemical physics; x-ray diffraction; water treatment plants

SILVA, MAURO V. da. Desenvolvimento de tijolos com incorporação de cinzas de carvão e lodo proveniente de estação de tratamento de água. Orientador: Denise Alves Fungaro. 2011. 131 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-05032012-143621. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10064. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Em testes físicos de reatores que são realizados na criticalização, após uma troca de combustível, por exemplo, como ocorre nos reatores PWR, é muito importante monitorar continuamente a reatividade durante o processo de criticalização. Medir a reatividade utilizando o método da Cinética Inversa é um processo bastante utilizado durante a operação de um reator nuclear, e é possível determinar a reatividade em tempo real baseado nas equações de cinética pontual. Essa técnica é aplicada com sucesso a altas potências, ou em núcleos que trabalham sem a existência de uma fonte externa, já que nesse caso o Termo Fonte na equação de cinética pontual pode ser desprezado. Para operações a baixas potências, a contribuição da fonte de nêutrons precisa ser levada em consideração, e isso implica em conhecer um valor proporcional à intensidade da fonte e, portanto esse valor precisa ser determinado. O Método dos Mínimos Quadrados em Cinética Inversa (Least Square Inverse Kinetics Method LSIKM) foi testado com modelo teórico e aplicado em experimentos no Reator Nuclear IPEN/MB-01 para a determinação do Termo Fonte com a utilização de um reatímetro que ignora o Termo Fonte em primeira instância. Após a determinação da Fonte S de forma consistente, seu valor foi inserido ao algoritmo de Cinética Inversa, e utilizando dados de detectores durante a criticalização, o reatímetro com Termo Fonte foi usado para medir a reatividade no domínio subcrítico, nos passos de criticalização, após experimento.

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; criticality; reactivity meters; kinetic equations

LOUREIRO, CESAR A.D. Desenvolvimento e aplicações de reatímetro digital subcrítico. Orientador: Adimir dos Santos. 2011. 92 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-01032012-103426. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10062. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN-CNEN/SP atualmente produz rotineiramente o combustível nuclear necessário para a operação de seu reator de pesquisas IEA-R1. Esse combustível é formado por placas combustíveis contendo núcleos de compósitos U3Si2-Al, obtidas por laminação. O processo de laminação atualmente implantado foi desenvolvido com base em informações obtidas na literatura, as quais foram usadas como premissas para a definição dos atuais procedimentos de fabricação, segundo uma metodologia de caráter essencialmente empírico. Apesar do processo de laminação atual estar perfeitamente estável e reprodutível, ele não é totalmente conhecido. O objetivo deste trabalho é caracterizar o processo de laminação de placas combustíveis adotado pelo IPEN, especificamente no que se refere à evolução dos parâmetros dimensionais da placa combustível em função da sua deformação no processo de laminação. Estão apresentados resultados da evolução das espessuras do núcleo e revestimentos da placa combustível ao longo da sua deformação, assim como dos defeitos terminais, microestrutura e porosidade do núcleo.

Palavras-Chave: brazilian cnen; iear-1 reactor; fuel plates; uranium silicides; aluminium; deformation; microstructure; mechanical properties

VIEIRA, EDEVAL. Estudo paramétrico da deformação de placas combustíveis com núcleos de dispersão Usub(3)Sisub(2)-Al. Orientador: Michelangelo Durazzo. 2011. 123 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-02032012-133617. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10060. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O IPEN/CNEN-SP fabrica combustíveis para uso no seu reator nuclear de pesquisas, o IEA-R1. Para qualificar os seus combustíveis tem que comprovar o bom desempenho destes sob irradiação. Como o Brasil não possui reator nuclear de pesquisa com altos fluxos de nêutrons ou células quentes apropriadas para a realização de exames pós-irradiação de combustíveis nucleares, o IPEN/CNEN-SP conduziu um programa de qualificação operacional de elementos combustíveis empregando compostos de urânio já internacionalmente testados sob irradiação e qualificados para uso em reatores de pesquisas, obtendo experiência nas etapas de desenvolvimento tecnológico de fabricação de placas combustíveis, irradiação e ensaios não destrutivos pós-irradiação. Foram fabricados e irradiados diretamente no núcleo do IEA-R1, com sucesso, elementos combustíveis contendo dispersões com baixas frações volumétricas de combustível. Entretanto, existem planos no IPEN/CNEN-SP para aumentar a densidade de urânio dos seus combustíveis. O objetivo deste trabalho de tese consistiu no estudo e proposição de aplicação de um conjunto de métodos não destrutivos para a qualificação dos combustíveis a dispersão de U3O8-Al e U3Si2-Al com alta densidade de urânio fabricados no IPEN/CNEN-SP. Para tanto, foram considerados os recursos de irradiação e a aplicação, na piscina do reator IEA-R1, de métodos não destrutivos disponíveis na Instituição. A proposta consiste em especificar, fabricar e irradiar miniplacas combustíveis, nas densidades máximas já qualificadas internacionalmente e efetuar acompanhamento das condições gerais das mesmas, ao longo do período de irradiação, por meio de métodos não destrutivos na piscina do reator. Além dos métodos de inspeção visual e de sipping já empregados na Instituição, foi concluída a infraestrutura para realização de ensaios dimensionais sub-aquáticos para a avaliação do inchamento das miniplacas combustíveis irradiadas. As análises dos resultados darão subsídios para avaliar e decidir a continuidade ou não das irradiações das miniplacas, até que sejam alcançadas as queimas estipuladas para os testes de irradiação no IEA-R1.

Palavras-Chave: iear-1 reactor; dispersion nuclear fuels; uranium oxides u3o8; uranium silicides; aluminium; nondestructive analysis

SILVA, JOSE E.R. da. Aplicação de métodos não destrutivos para qualificação de combustíveis tipo dispersão de Usub(3)Osub(8)-Al e Usub(3)Sisub(2)-Al no reator IEA-R1. Orientador: Antonio Teixeira e Silva. 2011. 180 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-20122011-174050. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10058. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os eletrocatalisadores PtRu/C-terras raras e PtSn/C-terras raras (20% em massa) foram preparados pelo método da redução por álcool utilizando H2PtCl6.6H2O RuCl3·xH2O, SnCl2.2H2O como fonte de metais, 85 % Vulcan - 15 % de terras raras como suporte e, por último, etileno glicol como agente redutor. Os eletrocatalisadores obtidos foram caracterizados fisicamente por difração de raios-X (DRX), energia dispersiva de raios X (EDX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). As análises por EDX mostraram que as razões atômicas dos diferentes eletrocatalisadores, preparados pelo método da redução por álcool, são similares às composições nominais de partida indicando que esta metodologia é promissora para a preparação destes eletrocatalisadores. Em todos os difratogramas para os eletrocatalisadores preparados observa-se um pico largo em aproximadamente 2θ = 25o, o qual é associado ao suporte de carbono e quatro outros picos de difração em aproximadamente 2θ = 40o, 47o, 67o e 82o, que por sua vez são associados aos planos (111), (200), (220) e (311), respectivamente, da estrutura cúbica de face centrada (CFC) de platina. Os resultados de difração de raios X também mostraram tamanhos médios de cristalitos entre 2,0 e 4,0 nm para PtSn e 2,0 a 3,0 para PtRu. Os estudos para a oxidação eletroquímica do etanol em meio ácido foram realizados utilizando a técnica de cronoamperometria em uma solução 0,5 mol.L-1 H2SO4, + 1,0 mol.L-1 de C2H5OH. As curvas de polarização obtidas na célula a combustível unitária, alimentada diretamente por etanol, estão de acordo com os resultados de voltametria e cronoamperometria constatando o efeito benéfico das terras raras na preparação dos eletrocatalisadores e atestando que os eletrocatalisadores de PtSn/C são mais efetivos que PtRu/C para a oxidação do etanol.

Palavras-Chave: fuel cells; electrocatalysts; platinum; tin; rare earths; ruthenium; carbon; reduction; alcohols; glycols; electrochemistry; oxidation; ethanol; x-ray diffraction; transmission electron microscopy

RODRIGUES, RITA M. de S. Preparação e caracterização de eletrocatalisadores PtSn/C-terras raras e PtRu/C-terras raras para a eletro-oxidação do etanol. Orientador: Almir Oliveira Neto. 2011. 60 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-19122011-150314. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10055. Acesso em: $DATA.

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