Teses: Recent submissions

  • IPEN-DOC 23339

    CASTRO, ALFREDO J.A. de . Análise experimental de velocidade crítica em elemento combustível tipo placa plana para reatores nucleares de pesquisa / Experimental analysis of critical velocity in flat plate fuel element for nuclear research reactors . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-23052017-160724

    Abstract: Os elementos de combustível de um reator nuclear de pesquisa tipo MTR (\"Material Testing Reactor\") são, em sua grande maioria, formados por placas de combustível revestidas com alumínio contendo no cerne silicileto de urânio (U3Si2) disperso em matriz de alumínio. Essas placas possuem espessura da ordem de milímetros e comprimentos muito maiores em relação à sua espessura. Elas são dispostas paralelamente no conjunto que forma o elemento combustível, de maneira a formar canais entre elas com poucos milímetros de espessura, por onde escoa o fluido de refrigeração (água leve ou água pesada). Essa configuração, associada à necessidade de um escoamento com altas vazões para garantir o resfriamento das placas em operação, pode gerar problemas de falhas mecânicas das placas de combustível devido às vibrações induzidas pelo escoamento nos canais e, consequentemente, acidentes de proporções graves no caso de velocidade crítica que possa gerar o colapso das placas. Embora não haja ruptura das placas de combustível durante o colapso, as deflexões permanentes excessivas das placas podem causar bloqueio do canal de escoamento no núcleo do reator e levar ao superaquecimento nas placas. Para este trabalho, foram desenvolvidas uma bancada experimental com capacidade para altas vazões volumétricas (Q=100 m3/h) e uma seção de testes que simula um elemento combustível do tipo placa com três canais de resfriamento. A seção de testes foi construída com placas de alumínio e acrílico e foi instrumentada com sensores de deformação, sensores de pressão, um acelerômetro e um tubo de pitot. As dimensões da seção de testes foram baseadas nas dimensões do Elemento Combustível do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), cujo projeto está sendo coordenado pela Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN. Os experimentos realizados alcançaram o objetivo de chegar à condição de velocidade crítica de Miller com o colapso das placas. A velocidade crítica foi atingida com 14,5 m/s levando a consequente deformação plástica das placas que formam o canal do escoamento. O canal central na entrada da seção de testes apresentou uma abertura de 3 mm em seu centro, causando um grande bloqueio do escoamento nos canais laterais. Este comportamento foi v constatado visualmente durante a desmontagem da seção de testes, ilustrado e discutido na análise de resultados apresentado neste trabalho. O bloqueio dos canais também foi observado por meio de gráficos de queda de pressão e por gráficos das deformações da entrada, centro e saída das placas contra a velocidade média da seção de testes. Observou-se uma queda da resistência hidráulica da seção de testes devido ao aumento da seção transversal de escoamento no canal central e um aumento exponencial das deformações quando da ocorrência da velocidade crítica. Comparativamente, o valor experimental obtido para velocidade crítica na seção de testes foi da ordem de 85% do valor obtido por cálculo com a expressão teórica de Miller. Os experimentos realizados permitiram um melhor entendimento da interação fluido estrutura em elementos de combustível tipo placa como: valores de frequências de vibrações naturais, instabilidade fluido elástica e desenvolvimento de técnicas para a detecção de valores de velocidade crítica.

    Palavras-Chave: fuel elements; fuel plates; heating; reactor cores; research reactors; critical velocity; miller indices; pressure dependence; pressure drop; hydraulic control devices; flow blockage; experiment planning; experiment results

  • IPEN-DOC 23338

    AKANJI, AKINKUNMI G. . Estudo de conjugação do anticorpo anti-CD20 para marcação com radionuclídeos metálicos ou lantanídeos / The study of conjugation of anti-CD20 monoclonal antibody for labeling with metalic or lanthanides radionuclides . 2013. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 120 p. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-06092017-084114

    Abstract: Linfomas são cânceres que se iniciam a partir da transformação maligna de um linfócito no sistema linfático. Os linfomas são divididos em duas categorias principais: os linfomas de Hodgkin e todos os outros linfomas, denominados linfomas não-Hodgkin (LNH). Os pacientes com LNH são comumente tratados com radioterapia apenas ou combinada com quimioterapia utilizando-se de anticorpo monoclonal anti-CD20, principalmente o rituximab (MabThera&reg). O uso de anticorpos monoclonais (Acm) conjugados à quelantes bifuncionais radiomarcados com radionuclídeos metálicos ou lantanídeos é uma realidade de tratamento para portadores de LNH pelo princípio de radioimunoterapia (RIT). Este estudo concentrou-se nas condições de conjugação do anticorpo monoclonal rituximab (MabThera&reg) com grupamentos quelantes bifuncionais DOTA e DTPA. Na marcação dos Acm conjugados com lutécio-177, foram estudadas as condições de pré-purificação do Acm, condições de conjugação, determinação de número de quelantes acoplados à molécula do anticorpo, purificação do anticorpo conjugado, radiomarcação do anticorpo conjugado, com lutécio-177, purificação do anticorpo marcado, a ligação específica in vitro dos compostos marcados às células Raji, e distribuição biológica em camundongos BALB/c sadios. As três metodologias empregadas na pré-purificação do anticorpo (diálise, cromatografia de exclusão molecular com coluna Sephadex G-50 e ultrafiltração) demonstram-se eficientes e proporcionaram recuperação da amostra superior a 90%. A metodologia de ultrafiltração foi considerada a mais simples e prática, podendo ser aplicada a procedimentos rotineiros de produção de radiofármacos. Além disso, proporcionou a recuperação final de amostra de 97% em microlitros. Nas conjugações do anticorpo com os quelantes DOTA e DTPA em razões molares diferentes do Acm:quelante, observou-se número de grupamentos quelantes acoplados à molécula do Acm proporcional à razão molar estudada. Quando foi avaliada a influência de condições diferentes de conjugação no número de quelantes acoplados à molécula do Acm, não foram observadas diferenças significativas, com resultados de pureza radioquímica (PR) inferior a 80% em todas as condições estudadas. Na comparação de métodos de purificação do Acm conjugado, a abordagem inédita apresentada neste estudo, na qual a cromatografia de exclusão molecular foi combinada com a ultrafiltração resultou em maior eficiência na purificação e preservação da estrutura do anticorpo. Nos estudos de radiomarcação do anticorpo conjugado com DOTA e DTPA, os imunoconjugados de DTPA apresentaram, de forma geral, maior eficiência de marcação com resultados reprodutíveis quando comparados com os imunoconjugados de DOTA, considerando-se as diferentes razões molares utilizadas. As metodologias cromatográficas empregadas no controle de pureza radioquímica do composto radiomarcado proporcionaram a discriminação das diferentes espécies radioquímicas no meio de marcação. A metodologia de purificação do composto conjugado e radiomarcado utilizada proporcionou a obtenção de compostos com alta pureza radioquímica, 97,4±1,3% (DOTA 1:50) e 98,7±0,2% (DTPA 1:50). Nos estudos de ligação específica às células tumorais Raji, o anticorpo conjugado com quelante DTPA nas razões molares de 1:50 e 1:20 apresentaram perfil semelhante de ligação, com aumento da porcentagem de ligação específica proporcional à concentração celular, enquanto que o imunoconjugado na razão molar de 1:10 apresentou alta porcentagem de ligação não específica. Os resultados obtidos nos estudos de biodistribuição in vivo do anticorpo conjugado e radiomarcado nem sempre se mostraram compatíveis com a biodistribuição de anticorpos radiomarcados íntegros. No caso do quelante DOTA, o imunoconjugado obtido a partir da razão molar 1:20, apresentou melhores características de biodistribuição. No caso do quelante DTPA, a razão molar utilizada pareceu refletir diretamente no clareamento sanguíneo do anticorpo e todas as razões molares utilizadas apresentaram instabilidade in vivo.

    Palavras-Chave: radioimmunoscintigraphy; monoclonal antibodies; plasma cells; radioimmunotherapy; rare earths; lutetium 177; radioisotopes; labelling; in vivo; impurities; purification; lymphatic system; lymphomas; neoplasms; radiotherapy

  • IPEN-DOC 23337

    ARAUJO, RENATO M. . Caracterização clínica e epidemiológica da neoplasia prostática nos anos de 2012 a 2014 em um Centro de Oncologia do leste de Minas Gerais / Clinical and epidemiological characterization of prostatic neoplasia in the years of 2012 to 2014 in a Center of Oncology in the east of Minas Gerais . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 65 p. Orientador: Maria Helena Bellini Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-19092017-094409

    Abstract: O câncer de próstata (CaP) é a segunda causa mais comum de câncer em homens. De acordo com o INCA, no Brasil, em 2016, estimam-se aproximadamente 61.200 novos casos de câncer de próstata. Objetivo: Identificar as características demográficas e epidemiológicas, bem como dados do estadiamento tumoral dos pacientes com CaP atendidos na Unidade de Oncologia do Hospital Marcio Cunha na cidade de Ipatinga-MG nos anos de 2012, 2013 e 2014. Metodologia: Trata-se de um estudo retrospectivo e descritivo onde foram analisados 668 prontuários de pacientes, com registro do diagnóstico anatomopatológico, atendidos nos anos de 2012, 2013 e 2014, conforme lista fornecida pela instituição, com diagnóstico de CaP cadastrados com CID-10 - C 61. As variáveis analisadas foram: procedência, ano do diagnóstico, faixa etária, raça autodeclarada, fatores de risco como tabagismo, etilismo, história familiar de CaP, PSA total ao diagnóstico, tipo histológico da biópsia, score de Gleason da biópsia, tipo histológico da peça cirúrgica, score de Gleason da peça cirúrgica. Os dados foram analisados empregando-se estatística descritiva e inferencial, utilizando o software SPSS, versão 19.0. Resultados: A maior incidência de casos de CaP foram provenientes das cidades mais populosas da microrregião de saúde analisada e faixa etária mais prevalente foi entre 61 e 80 anos com prevalência em pardos e brancos e com histórico familiar de 17,2% de parentes de primeiro grau; com o pai em 37,3%, o irmão em 60,8% e filho em 1,9%. Apenas 165 (25,9 %) eram fumantes e 20,8% etilistas. Os níveis de PSA ficaram entre 4,1ng/ e 10ng/ml (49,5%) e quanto maior a faixa etária maiores os valores do PSA. Pacientes pardos apresentaram PSA total mais elevado. Ao avaliarmos se existia relação entre os níveis de PSA total com fatores de risco como tabagismo, etilismo e histórico familiar, somente houve relação estatisticamente significativa com o etilismo. Houve concordância do score de Gleason entre biópsia e peça cirúrgica em 70%, subgraduação em 18,7% e supergraduação em 11,3%. Comparando a idade dos pacientes com Score de Gleason, quanto maior a idade do paciente maior foi o Score de Gleason do material obtido pela biópsia via transretal Pacientes tabagistas e etilistas apresentaram Score de Gleason da peça cirúrgica mais elevados. Conclusão: A concordância entre o Score de Gleason da biópsia e o Score de Gleason da peça cirúrgica foi de 70%; etilistas apresentaram PSA mais elevados; quanto maior foi a faixa etária, mais indiferenciado foi o tumor ( biópsia); pacientes tabagistas e etilistas apresentaram tumores mais indiferenciados na peça cirúrgica; este é o primeiro estudo epidemiológico de CaP desenvolvido na região do Vale do Aço, a caracterização sócio demográfica e as associações aqui encontradas podem contribuir com programas para desenvolver ações de controle do CaP nesta região.

    Palavras-Chave: epidemiology; preventive medicine; neoplasms; histological techniques; biopsy; prostate; hazards; human factors engineering; human populations; regional analysis; data covariances; statistics; brazil

  • IPEN-DOC 23336

    SILVA, MELISSA R.M. da . Influência de elementos de liga na microestrutura e propriedades magnéticas de ímãs à base de PrFeCoB / Influence of alloying elements on the microstructure and magnetic properties of PrFeCoB based magnets . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 96 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06092017-110307

    Abstract: Os ímãs permanentes de terras-raras tem um papel relevante na indústria de dispositivos eletromagnéticos, principalmente no que se refere à produção de motores para veículos híbridos e elétricos e geradores para turbinas eólicas. Com a recente restrição chinesa a exportação de terras-raras, os altos preços e a necessidade de substituição do Dy nesses ímãs, há um interesse mundial por alternativas a essas questões. A adição de elementos de liga em ímãs permanentes de terras raras tem como objetivo a melhora das propriedades magnéticas. O presente trabalho avalia a influência do Ti, V, Cr, Ni, Zr, Nb e Mo na microestrutura e nas propriedades magnéticas de ímãs sinterizados. Os ímãs foram preparados via metalurgia do pó, a partir de pós obtidos pelo processo de decrepitação por hidrogênio (HD). Na produção do ímã Pr16Fe66,9Co10,7B5,7Cu0,7, sem adição de elementos de liga, foi utilizada a mistura das ligas Pr20Fe73B5Cu2 (33% em peso) e Pr14Fe64Co16B6 (67% em peso). Para avaliar a influência das adições foi utilizada a liga Pr14Fe64Co16B6M0,1, onde M = Ti, V, Cr, Ni, Zr, Nb e Mo (67% em peso). As ligas utilizadas e os ímãs produzidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios-X (DRX), e as propriedades magnéticas foram obtidas por meio de Permeâmetro. O ímã com adição de Cr (iHc = 836 KA.m-1) apresentou coercividade intrínseca 11,8% superior ao ímã sem adição de elemento de liga (iHc = 748 KA.m-1). A maior remanência foi observada para o ímã com adição de Nb (Br = 1,04 T). Os ímãs com as adições de Ti, V e Zr apresentaram os maiores valores de produto de energia (BHmáx = 145, 145 e 144 KJ.m-3, respectivamente). Já o ímã com adição de Mo apresentou o maior fator de quadratura (FQ = 0,73) entre todas as amostras, 28% superior ao ímã sem adição de elementos de liga.

    Palavras-Chave: praseodymium oxides; iron alloys; carbon monoxide; boron compounds; rare earths; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; permeability; hydrogen; powder metallurgy; microstructure; magnetic properties; measuring instruments; electromagnetic testing

  • IPEN-DOC 23335

    NAKATSUBO, MARIANA A.S. . Bioacessibilidade de Hg em peixes de diferentes níveis tróficos, originário da Amazônia / Bioaccessibility of Hg in fish from different trophic levels, originating from the Amazon . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 67 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-27092017-144400

    Abstract: No Brasil, principalmente na região Amazônica, o pescado representa uma importante fonte proteica, especialmente para as populações indígenas e ribeirinhas. Por outro lado, estudos demonstram altos níveis de mercúrio (Hg), nos pescados desta região. O Hg é conhecido por ser altamente neurotóxico e por possuir efeito bioacumulativo, sendo os peixes a principal via de contaminação pelo homem. Neste trabalho, foi realizado um estudo de bioacessibilidade in vitro de Hg total em espécies originadas da Amazônia central. O Hg foi determinado utilizando-se o analisador direto de mercúrio (DMA-80, Milestone Inc) com limite de detecção de 0,003 ng. Neste trabalho foi realizada a validação da metodologia e a validação da bioacessibilidade, juntamente com os cálculos de incerteza de ambos os processos. A validação analítica seguiu o DOQ-CGCRE-008-004 (INMETRO, 2016), tendo uma incerteza de 14,7%. Já a bioacessibilidade foi validada através da análise do material de referencia certificado: Dourada 1 (Brachyplatystoma Flavicans) (IPEN-Brasil), certificado para mercúrio total (0,271 &plusmn; 0,057 &mu;g g-1) considerando a quantidade de Hg recuperado em cada etapa do processo e o balanço de massa final do processo. Os resultados obtidos demostraram a robustez do procedimento com uma recuperação >90%, coeficiente de variação < 10%, limite de detecção de 0,01 &mu;g g-1 e o limite de quantificação de 0,1 &mu;g g-1 e incerteza de 25%. O estudo indicou que a média bioacessível do mercúrio total é de 60%, para as espécies carnívoras, e 45% para os não carnívoros, demonstrando que o mercúrio presente no tecido não é absorvido pelo organismo em sua totalidade. A especiação do MeHg, indicou que do total bioacessível apenas uma parcela de 80% é MeHg demonstrando que a absorção de Hg pelo corpo pode ser ainda menor. Estudos como esse são fundamentais para influenciar nas decisões regulatórias, agências de controle dos níveis permissíveis de contaminantes nos alimentos, visto que, somente avaliar a concentração total do contaminante e não considerar a sua bioacessibilidade pode levar a um equívoco quanto à segurança de consumo do alimento.

    Palavras-Chave: mercury; biological models; biological accumulation; qualitative chemical analysis; gas analysis; in vitro; mercury additions; fishes; food industry; brazil

  • IPEN-DOC 23334

    ALGARVE, FABIO J. . Caracterização dosimétrica do BeO em feixes de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada, pelas técnicas de termoluminescência e luminescência opticamente estimulada / Dosimetric characterization of BeO in standard beams of conventional diagnostic radiology, mammography and computed tomography, by the thermoluminescence and optically stimulated luminescence techniques . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-20092017-160113

    Abstract: A radiação ionizante é amplamente utilizada em diversas áreas na indústria e na medicina. No campo da medicina, a radiação ionizante é utilizada tanto para fins terapêuticos como para fins diagnósticos, abrangendo assim um grande intervalo de doses de diferentes tipos de radiações. Para certificar que a finalidade da prática esteja sendo alcançada, são necessários estudos detalhados de detectores e dispositivos que atendam aos diferentes tipos de radiações. Neste trabalho foi realizado um estudo das características dosimétricas de amostras de BeO em feixes padronizados de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada, utilizando as técnicas de termoluminescência (TL) e luminescência opticamente estimulada (OSL) e propondo um sistema adequado para sua utilização em dosimetria de feixes. Os principais resultados obtidos foram: alta sensibilidade à luz branca durante a irradiação, boa reprodutibilidade das respostas TL e OSL (coeficientes de variação inferiores a 5%), parâmetros cinéticos correspondentes aos valores obtidos em todos os métodos testados, sem fading dentro do período estudado para ambas as técnicas. As características dosimétricas obtidas neste trabalho mostram a possibilidade de aplicação das amostras de BeO em dosimetria da radiação X, considerando os intervalos de dose empregados, pelas técnicas de TL e OSL. Assim, as amostras de BeO apresentaram sua utilização potencial para dosimetria de feixes de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada.

    Palavras-Chave: beryllium oxides; beam optics; beam monitors; monte carlo method; dosimetry; dose equivalents; dose-response relationships; x-ray dosimetry; diagnosis; radiology; mammary glands; computerized tomography; luminescence; thermoluminescence; stimulated emission; optical pumping

  • IPEN-DOC 23297

    LEITE, ANTONIO M. dos S. . Investigação da resistência à corrosão por pites do aço inoxidável duplex tipo 2404 (UNS S82441) submetido à soldagem por atrito com pino não-consumível (FSW) / Investigation of pitting corrosion resistance of duplex stainless steel LDX 2404 (UNS S82441) subjected to Friction Stir Welding (FSW) . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 140 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06092017-095305

    Abstract: Os aços inoxidáveis duplex são largamente utilizados na fabricação de equipamentos para a indústria de óleo e gás, utilizados tanto no ambiente onshore quanto offshore. Sua grande limitação é que, com o aumento de temperatura, ocorre precipitação de fases indesejáveis, que reduzem drasticamente a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas desses materiais. Considerando o efeito deletério da soldagem a fusão nos aços inoxidáveis duplex, a soldagem por atrito com pino não-consumível (FSW) é amplamente considerada como alternativa aos processos convencionais. Como no FSW a união dos materiais ocorre no estado sólido, muitos dos problemas de soldabilidade associados às técnicas tradicionais de soldagem por fusão são evitados. Neste trabalho, amostras retiradas da zona misturada (ZM), das zonas afetadas pelo calor (ZTA e ZTMA) e do metal de base (MB) de chapas de aço inoxidável lean duplex LDX 2404&reg (UNS S82441) soldadas por atrito com pino não-consumível foram caracterizadas microestruturalmente e tiveram sua resistência à corrosão avaliada por meio de ensaios eletroquímicos. Os resultados obtidos nos ensaios eletroquímicos indicaram que as zonas afetadas pelo calor e a ZM se mantiveram tão resistentes à corrosão localizada quanto o MB. Permitiram concluir também que a excelente resistência à corrosão da liga está associada ao teor elevado de N.

    Palavras-Chave: stainless steels; corrosion resistant alloys; heat resisting alloys; pitting corrosion; friction factor; friction welding; solid state physics; electrochemical corrosion; bimetals; microstructure; materials testing

  • IPEN-DOC 23296

    VALERIANO, CAIO C.S. . Emprego de simulação computacional para avaliação de objetos simuladores impressos 3D para aplicação em dosimetria clínica / Use of computational simulation for evaluation of 3D printed phantoms for application in clinical dosimetry . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 83 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-24072017-113607

    Abstract: O propósito de um objeto simulador é representar a alteração do campo de radiação provocada pela absorção e espalhamento em um dado tecido ou órgão de interesse. Suas características geométricas e de composição devem estar próximos o máximo possível aos valores associados ao seu análogo natural. Estruturas anatômicas podem ser transformadas em objetos virtuais 3D por técnicas de imageamento médico (p. ex. Tomografia Computadorizada) e impressas por prototipagem rápida utilizando materiais como, por exemplo, o ácido poliláctico. Sua produção para pacientes específicos requer o preenchimento de requisitos como a acurácia geométrica com a anatomia do individuo e a equivalência ao tecido, de modo que se possa realizar medidas utilizáveis, e ser insensível aos efeitos da radiação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento de materiais impressos 3D quando expostos a feixes de fótons diversos, com ênfase para a qualidade de radiotherapia (6 MV), visando a sua aplicação na dosimetria clínica. Para isso foram usados 30 dosímetros termoluminescentes de LiF:Mg,Ti. Foi analisada também a equivalência entre o PMMA e o PLA impresso para a resposta termoluminescente de 30 dosímetros de CaSO4:Dy. As irradiações com feixes de fótons com qualidade de radioterapia foram simuladas com o uso do sistema de planejamento Eclipse&trade;, com o Anisotropic Analytical Algorithm e o Acuros&reg XB Advanced Dose Calculation algorithm. Além do uso do Eclipse&trade; e dos testes dosimétricos, foram realizadas simulações computacionais utilizando o código MCNP5. As simulações com o código MCNP5 foram realizadas para calcular o coeficiente de atenuação de placas impressas expostas a diversas qualidades de raios X de radiodiagnóstico e para desenvolver um modelo computacional de placas impressas 3D.

    Palavras-Chave: process development units; functional models; biological materials; biological models; phantoms; three-dimensional calculations; computer-aided manufacturing; computer-graphics devices; radiotherapy; dosimetry; neoplasms; tissue-equivalent materials; clinical trials

  • IPEN-DOC 23295

    INVERNIZZI, BRUNO P. . Soldagem circunferencial do aço inoxidável super duplex UNS S32750 pelo processo MIG com controle CMT® / Circunferencial welding aplied for inox steel super duplex UNS S32750 using the process MIG using CMT® control . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23052017-152804

    Abstract: Neste trabalho foram realizados experimentos de soldagem circunferencial em tubos de aço inoxidável super duplex UNS S32750, com diâmetros de 19,05 mm e 48,20 mm. Foram executadas soldas utilizando-se diversos parâmetros de soldagem num equipamento MIG com controle CMT&reg Cold Metal Transfer. Os cordões de solda foram avaliados por inspeção visual e dimensional, além dos ensaios de tração e microdureza Vickers, bem como a análise microestrutural em conjunto com análise de precipitação de fases, a qual foi realizada em acordo com a prática A da norma ASTM A923, e ensaio de corrosão conforme a prática A da norma ASTM G48 em conjunto com a norma ASTM A923. Os resultados indicaram que a soldagem do tubo com diâmetro de 19,05 mm apresentou cordão de solda com dimensões inaceitáveis conforme norma, tendo sido esta condição atribuída a utilização de um elevado diâmetro do arame para as condições (parâmetros) usadas de soldagem. A soldagem do tubo com diâmetro de 48,20 mm apresentou falta de penetração nas condições empregadas, quando soldado pelo processo CMT&reg convencional. No caso da utilização do CMT&reg combinado com arco pulsado, em condições que geraram maior aporte de calor durante a soldagem, assim obteve-se penetração total da junta e acabamento superficial adequado. Os resultados indicaram que a soldagem utilizando o processo CMT&reg combinado com arco pulsado, nas condições (parâmetros) empregados geraram bom acabamento superficial, aliado propriedades mecânicas compatíveis, atendendo exigências de normas, bem como uma microestrutura balanceada e alta resistência à corrosão.

    Palavras-Chave: stainless steels; wires; currents; electric arcs; welding; gas metal-arc welding; corrosion resistant alloys; standardization

  • IPEN-DOC 23294

    FONTES, ERIC H. . Oxidação eletroquímica do etanol utilizando eletrocatalisadores PtRh/C em meio alcalino e sintetizados via borohidreto de sódio e redução por álcool / Electrochemical oxidation of ethanol using PtRh/C electrocatalysts in alkaline medium and synthesized by sodium borohydride and alcohol reduction . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05062017-093043

    Abstract: Os eletrocatalisadores PtRh/C foram preparados nas seguintes proporções atômicas: (100,0), (0,100), (90,10), (70,30) e (50,50). Os métodos empregados nas sínteses foram redução via borohidreto de sódio e redução por álcool. Os sais metálicos empregados foram H2PtCl6.6H2O e (RhNO3)3 e o suporte de carbono utilizado foi carbon Vulcan XC72, a composição metálica em massa foi de 20%; e o suporte, 80%. Os eletrocatalisadores foram caracterizados por técnicas físico-químicas, espectroeletroquímica e por experimento em célula a combustível, cujo emprego se deu por uma célula unitária direta a álcool com membrana alcalina. Os eletrodos de trabalho foram preparados pela técnica de camada fina porosa. A técnica de difração de raios X permitiu verificar ligas metálicas, fases segregadas e calcular a porcentagem de ligas metálicas, bem como constatar os tipos de fases cristalinas. A técnica de espectroscopia no infravermelho permitiu verificar que a oxidação eletroquímica do etanol se dá pelo mecanismo indireto de oxidação, ou seja, para todos materiais estudados houve a produção de espécies intermediárias, em que PtRh(70:30)/C sintetizado pelo médodo de redução via borohidreto de sódio produziu grandes quantidades de CO2 e C2H4O. Rh/C mostrou-se ativo eletroquimicamente para ambos os métodos de síntese empregados. A técnica de microscopia eletrônica de transmissão permitiu calcular o tamanho médio e a área superficial média dos eletrocatalisadores. As técnicas eletroquímicas permitiram verificar a estabilidade, potencial onset e pares redox dos sistemas considerados.

    Palavras-Chave: alkaline electrolyte fuel cells; ethanol fuels; alcohol fuels; synthesis; sodium bromides; hydrides; electrochemical corrosion; spectroscopy; fourier transformation; infrared spectra; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

  • IPEN-DOC 23293

    ROMANO, REBECA da S.G. . Estudo da irradiação do polipropileno para possibilitar o controle de sua degradação ambiental / Study of polypropylene irradiation to ensure the control of its environmental degradation . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-09082017-103559

    Abstract: O PP é descartado em grande quantidade no meio ambiente, tendo em vista seu consumo muito elevado derivado de suas excelentes propriedades químicas e físicas, boa processabilidade e baixo custo. As radiações ionizantes, não ionizantes (UV e infravermelho), bem como o oxigênio e os poluentes podem causar a degradação do polipropileno (PP). A exposição à radiação ionizante pode causar na molécula de PP cisão de cadeia principal, reticulação e peroxidação (na presença de ar) entre outras. Este estudo tem como objetivo, o desenvolvimento de um PP oxidegradável por meio do controle da degradação induzida por radiação ionizante. As amostras foram processadas por injeção e expostas ao envelhecimento natural durante 180 dias e ao envelhecimento acelerado em estufa á 100°C por 192 dias e depois caracterizadas por avaliação visual, ensaios mecânicos, FTIR, SEM, DSC, TGA e DRX. As amostras de PP Grão 20 kGy, após o envelhecimento natural, apresentaram maior oxidação com presença de fissuras superficiais mais intensamente do que o PP d2w&reg. A resistência a tração do PP irradiado foi superior ao PP d2w&reg e os resultados do alongamento na ruptura mostraram uma diminuição intensa se compararmos o PP irradiado e o PP d2w&reg com o PP. Após a exposição natural espécies os índices de vinila e carbonila aumentaram ligeiramente devido as reações Norrish. O grupo carbonila promove uma oxidação contínua, junto à superfície fazendo com que o polímero diminua sua massa molar. O efeito da degradação natural foi evidente na ordem PP Grão 20 kGy &gt; PP Grão 12,5 kGy = PP d2w&reg &gt; PP. Por conseguinte, este conceito pode ser utilizado para produzir um PP com propriedades oxi-degradáveis de uma forma controlável.

    Palavras-Chave: polypropylene; environmental degradation; aging; ionizing radiations; gamma radiation; ultraviolet spectra; fourier transform spectrometers; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; calorimetry; mechanical properties; pollution control

  • IPEN-DOC 23134

    SILVA, DANIEL P. da . Otimização da análise por ativação neutrônica instrumental para o estudo de homogeneidade dentro do frasco de materiais de referência de origem marinha / Optimization of instrumental neutron activation analysis for the within-bottle homogeneity study of reference materials of marine origin . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 99 p. Orientador: Edson Gonçalves Moreira. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23062017-100736

    Abstract: A utilização de materiais de referência tem sido crescente em laboratórios químicos, uma vez que são importantes para a validação de métodos analíticos. Tais materiais são em geral importados, o que demanda altos investimentos financeiros para adquiri-los, e, portanto, impacta na não utilização dos mesmos por muitos laboratórios nacionais. A certificação de um material de referência é um processo complexo que pressupõe oferecer ao usuário valores atribuídos às propriedades de interesses no material. Neste processo, deve ser realizada a verificação da homogeneidade do material nos frascos. No presente estudo, foi realizado o estudo de homogeneidade dentro do frasco para os elementos K, Mg, Mn, Na e V em dois materiais de referência certificados de origem marinha: o material de referência de mexilhão, produzido no Laboratório de Ativação Neutrônica (LAN) do IPEN - CNEN/SP e o material de referência de tecido de ostra produzido no exterior. Para tanto, os elementos foram determinados por Análise por Ativação Neutrônica Instrumental, com massas variando entre 1 e 250 mg e estimou-se a massa mínima que variou de 0,015 g para Na no material de referência de mexilhão a 0,100 g para V nos dois materiais de referência.

    Palavras-Chave: neutron activation analysis; gamma radiation; potassium; magnesium; manganese; sodium; vanadium; marine surveys; molluscs; mussels; biological markers

  • IPEN-DOC 23130

    PEREIRA, CLOTILDE C. . Desenvolvimento de membranas aniônicas obtidas por enxertia via irradiação para aplicação em células a combustível alcalinas / Development of anionic membranes produced by radiation-grafting for alkaline fuel cell applications . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 144 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. Coorientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12062017-093623

    Abstract: As membranas de troca aniônica são uma alternativa promissora para o desenvolvimento de eletrólitos mais eficientes para células a combustível alcalinas. Em geral, as membranas de troca aniônica são ionômeros capazes de conduzir íons hidroxila devido aos grupos quaternário de amônio e têm como característica elevado pH equivalente. Com o objetivo de desenvolver membranas aniônicas química e termicamente estáveis, com satisfatória condutividade iônica para aplicação em células a combustível alcalinas, as membranas aniônicas foram sintetizadas a partir de polímeros base de polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de ultra alto peso molecular (PEUHMW), poli(etileno-co-tetrafluoroetileno) (PETFE) e poli(tetrafluoroetilleno-co-hexafluoroetileno) (PFEP) previamente irradiados nas fontes de radiação gama de 60Co ou com feixe de elétrons, para enxertia do monômero de estireno e funcionalizados com trimetilamina para incorporação dos grupos quaternário de amônio. As membranas resultantes foram caracterizadas por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espectroscopia Raman, termogravimetria (TG), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), além da determinação do grau de enxertia, capacidade de absorção de água por gravimetria e capacidade de troca iônica, por titulação. As membranas sintetizadas com os polímeros LDPE e UHMWPE pré-irradiados a 70 kGy com feixe de elétrons e armazenadas a baixa temperatura (-70 °C) por até 10 meses, mostraram resultados de condutividade iônica, quando na forma (OH-), de 29 mS.cm-1 e 14 mS.cm-1 a 65 °C, respectivamente. Os filmes de PFEP irradiados no processo simultâneo mostram níveis de enxertia insuficientes para a síntese de membranas aniônicas, necessitando maiores estudos para aperfeiçoar os processos de irradiação e enxertia. As membranas baseadas em PETFE, pré-irradiadas a 70 kGy com feixe de elétrons e armazenadas a baixa temperatura (-70 °C) por até 10 meses, mostraram maior condutividade iônica, quando na forma hidroxila (OH-), com valores de condutividade iônica entre 90 mS.cm-1 e 165 mS.cm-1 na faixa de temperatura entre 30 e 60 °C. Estes resultados mostraram que membranas de LDPE, UHMWPE e PETFE são eletrólitos promissores para a aplicação em células a combustível alcalinas.

    Palavras-Chave: gamma radiation; cobalt 60; ion exchange materials; membranes; graft polymers; alkaline electrolyte fuel cells; electron spin resonance; raman spectroscopy; thermal gravimetric analysis; electric impedance; spectroscopy; process development units

  • IPEN-DOC 23133

    PAREDES, WILBER E.B. . Avaliação in vitro da composição e microdureza dos tecidos duros da cavidade bucal submetidos à irradiação gama / In vitro assessment of the composition and microhardness of hard tissues of oral cavity submitted to gamma irradiation . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 145 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-30062017-114822

    Abstract: A radioterapia clínica é de fundamental importância para o tratamento de lesões malignas localizadas na região de cabeça e pescoço, contudo, a exposição à irradiação ionizante, pode levar a complicações sistêmicas ou locais durante e após o tratamento radioterápico. Dentre estas complicações locais imediatas, destaca-se na cavidade oral a xerostomia e a consequente mucosite oral. A respeito das complicações tardias produzidas pela radioterapia, salientam-se a cárie de radiação e a osteorradionecrose, lesões dose dependentes, com alto nível de incidência nas últimas décadas e de difícil manejo, embora estas se apresentem após o término do tratamento e sob influência de fatores locais. A metodologia proposta no presente estudo visa analisar o efeito que exerce a radiação gama após a aplicação da radioterapia, utilizando-se a dose empregada em pacientes acometidos com câncer de cabeça e pescoço. As amostras foram obtidas a partir de esmalte dentário e dentina radicular humanos e osso mandibular suíno, as quais foram previamente polidas, e em seguida analisadas quanto à microdureza de superfície inicial de todos os grupos. Posteriormente, as amostras foram irradiadas sob uma taxa de dose de 4 Gy por dia, completando uma dose total de 72 Gy. Finalmente, as amostras foram submetidas a análise da microdureza de superfície após irradiação, a qual apresentou resultados estatisticamente significantes a partir dos testes de t de student, ANOVA e Tukey com respeito à diferença da média dos valores iniciais e finais de cada grupo de estudo com um valor de p = 0,00 (<0.05). Quanto à análise morfológica na microscopia eletrônica de varredura (MEV), o efeito deletério da irradiação gama manifestou-se na forma de trincas, quebras e fraturas superficiais dos tecidos analisados e à análise bioquímica pela técnica de reflexão total atenuada por meio da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (ATR - FTIR), a degradação dos componentes inorgânicos e a desnaturação dos compostos orgânicos foi evidente, pelo qual determinou-se o efeito deletério da irradiação gama sobre os tecidos duros da cavidade bucal com respeito às propriedades mecânicas, composicionais e morfológicas, e da ação contribuinte desta independente dos fatores locais e sistêmicos no paciente irradiado.

    Palavras-Chave: neoplasms; radiotherapy; in vitro; bone cells; oral cavity; enamels; dentin; roots; cobalt 60; gamma radiation

  • IPEN-DOC 23135

    VILLANI, DANIEL . Avaliação de dosímetros de óxido de alumínio pela técnica OSL na dosimetria de campos de fótons clínicos utilizados no tratamento radioterápico em arco modulado volumétrico / Evaluation of aluminum oxide dosimeters using OSL technique in dosimetry of clinical photom beams on volumetric modulated arc treatment . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 109 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06062017-144047

    Abstract: O tratamento utilizando Radioterapia em Arco Modulado Volumétrico é a modalidade mais moderna de radioterapia conformacional de forma que, com superposição de vários campos, as distribuições de dose forneçam uma perfeita conformação ao tumor, diminuindo a probabilidade de complicações nos tecidos normais adjacentes. Nesse sentido, muitos esforços estão sendo investidos para melhorar a conformidade de distribuição de dose, bem como a integração de técnicas de imagem para rastreamento de tumores e correção de variações inter e intrafração. Para isso, um intenso acompanhamento da qualidade dos processos e um programa de garantia de qualidade são fundamentais para a segurança dos pacientes e o cumprimento da legislação vigente; além do uso de diferentes metodologias de dosimetria para inter comparação e validação dos resultados. Este trabalho tem por objetivo avaliar e comparar o desempenho dos dosímetros OSL de óxido de alumínio (Al2O3:C) fabricados pela Landauer Inc. com os fabricados pela Rexon&trade; na dosimetria de feixes clínicos de fótons de energias altas empregados em radioterapia com tratamento em arco modulado volumétrico (VMAT) utilizando diferentes objetos simuladores. Os dosímetros foram caracterizados para radiação gama do 60Co e para feixes clínicos de fótons de 6 MV típicos de tratamentos por VMAT em condições de equilíbrio eletrônico e de dose máxima respectivamente. Testes de desempenho das leitoras TL e OSL utilizadas e repetibilidade das amostras foram avaliadas. Após realizados todos os testes, os dosímetros foram irradiados na simulação de diferentes tratamentos radioterápicos por VMAT e suas respostas comparadas ao sistema de planejamento. Todos os tipos de dosímetros apresentaram resultados satisfatórios na verificação das doses desse tipo de simulação de planejamento. Os dosímetros de Al2O3:C apresentaram resultados compatíveis entre si e validados pelos outros dosímetros e câmara de ionização. Em relação a melhor técnica, o sistema comercial OSL InLight apresenta maior praticidade e versatilidade para uso e aplicação na rotina clínica.

    Palavras-Chave: dosimetry; photometry; aluminium oxides; cobalt 60; gamma radiation; dosemeters; thermoluminescent dosemeters; luminescence; stimulated emission; optical pumping; volumetric analysis; dose rates; dose ratemeters

  • IPEN-DOC 23138

    OLIVEIRA, EDUARDO S. . Ablação seletiva de um filme de nitreto de titânio em substrato de carboneto de tungstênio utilizando laser de pulsos ultracurtos / Selective ablation of a titanium nitride film on tungsten carbide substrate using ultrashort laser pulses . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-16052017-114430

    Abstract: Revestimentos superficiais são aplicados à muitas ferramentas de usinagem na indústria metalúrgica com o intuito de melhorar a eficiência de corte e aumentar sua vida útil. Neste trabalho foram realizados testes para remoção do recobrimento de nitreto de titânio alumínio (TiAlN) em pastilhas de carboneto de tungstênio (WC-Co), utilizando um feixe laser de pulsos ultracurtos. Após a determinação dos limiares de dano do filme e do substrato foram ablacionados na superfície do recobrimento, traços utilizando duas condições de ablação. Inicialmente operou-se no regime de baixa fluência do filme, e posteriormente no regime de baixa fluência do substrato, muito abaixo do limiar do filme, aplicando-se alta sobreposição de pulsos. Um sistema de espectroscopia de emissão atômica induzida por laser (LIBS) foi montado para monitoramento dos materiais presentes no plasma gerado pelo laser, porém o sistema não apresentou sensibilidade suficiente para leitura da baixa intensidade do plasma proveniente do processo e não foi utilizado. Após a análise dos traços por microscopia eletrônica, perfilometria óptica e espectroscopia por fluorescência de Raios-X, não foi possível determinar um processo seguro para realizar a remoção seletiva do filme em questão, porém, devido aos dados obtidos e observações dos resultados em alguns traços, novas possibilidades foram levantadas, abrindo a discussão para a realização de trabalhos futuros.

    Palavras-Chave: short wave radiation; pulses; plasma; lasers; titanium nitrides; films; tungsten carbides; ablation; surface properties; coatings; materials working; electron microscopy; x-ray fluorescence analysis; fluorescence spectroscopy

  • IPEN-DOC 23139

    PAES, JOAO P.F. . Estudo de lasers Raman para dobramento de frequência no azul / Study of Raman lasers to double frequency in blue . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 61 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23062017-101447

    Abstract: Os lasers Raman permitem a exploração de novos comprimentos de onda, não comumente acessíveis, graças ao Espalhamento Raman Estimulado. Unidos a processos de conversão não linear, abrem-se campos para emissão de comprimentos de onda na região do visível no espectro eletromagnético. Com uma mesma configuração, diversas combinações de cristais possibilitam a geração de múltiplas frequências, transformando esse tipo de laser em um dispositivo compacto e barato quando comparado com outras tecnologias existentes. Este trabalho apresenta a busca da conversão intracavidade em frequências de lasers Raman, em uma configuração linear. Com dois comprimentos de onda de bombeamento de energia (797 nm e 872 nm), diodos semicondutores foram utilizados para acessar dois picos de absorção do cristal Nd:YLF. O bombeamento em 797 nm levou a emissão fundamental em 908 nm. E através do cristal KGW, com linhas de emissão Stokes, um novo comprimento de onda foi alcançado, em 990 nm. Com o cristal dobrador, BiBO, soma de frequência e segundo harmônico foram gerados, permitindo as emissões em uma região espectral azul bastante larga (450 500 nm). Com o bombeamento em 872 nm, uma emissão de três níveis no cristal Nd:YLF não foi possível, conseguindo apenas a emissão em 1064 nm, linha comum para cristais de neodímio. Uma outra cavidade foi estudada, porém com bombeamento em 880 nm e cristal de Nd:YVO4, conhecido por ser self-Raman. Com uma configuração linear semelhante à anteriormente citada, somente sua linha de emissão fundamental em 914 nm foi obtida, não sendo possível com as condições trabalhadas a emissão Stokes, que permitisse dar continuidade ao estudo.

    Palavras-Chave: solid state lasers; raman effect; crystal doping; neodymium fluorides; neodymium lasers; yttrium; lithium; frequency selection; cavity resonators; frequency control

  • IPEN-DOC 23140

    CORREA, FELIPE R. . Evolução da filosofia do sistema de limitação de dose e a questão das substituições "superseded" / Philosophy evolution of the dose limitation system and the issue of replacements in the 'superseded' publications . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 144 p. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo Sordi. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-26092016-100941

    Abstract: Em 1958 a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (CIPR) propôs a primeira filosofia do sistema de limitação de dose, introduzindo os Limites Anuais Máximos Permissíveis (LAMP). O grande avanço da era nuclear nas últimas décadas impôs novos paradigmas e a necessidade de atualização da filosofia em questão. O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma análise da evolução da filosofia do sistema de limitação de dose, desde a década de 50 até os dias atuais. A primeira mudança de paradigma se deu com a criação dos Limites Anuais Máximos Admissíveis (LAMA), ainda vigentes. Por meio de um cuidadoso estudo das publicações do Organismo Internacional de Energia Atômica (OIEA) e das recomendações da CIPR, foi possível evidenciar e detalhar o processo de evolução dos LAMA ao longo das últimas décadas. A pesquisa aborda momentos-chaves que impulsionaram mudanças na filosofia do sistema de limitações de dose como, por exemplo, a crise internacional do petróleo e suas implicações no desenvolvimento da área nuclear. A comparação entre as diversas publicações das duas entidades (OIEA e CIPR) permitiu um estudo aprofundado desde o surgimento dessas filosofias até suas últimas publicações. Os resultados deste estudo apontam importantes informações que constam em publicações da CIPR, hoje consideradas \"superseded\", que não são encontradas nas publicações atuais. O OIEA, que elabora suas recomendações baseado na filosofia da CIPR, também não aborda as referidas informações. Por meio da presente pesquisa, foi possível evidenciar e detalhar valiosas informações que se perderam durante o processo de atualização das publicações e edição de recomendações de ambas as entidades. Este trabalho se propõe a apresentar essas informações, que foram estudadas em profundidade, discutindo seu real valor, propondo à comunidade internacional novas reflexões sobre a importância e a possibilidade de reintroduzir as informações perdidas em futuras publicações.

    Palavras-Chave: equivalent radiation doses; local irradiation; personnel dosimetry; annual limit of intake; radiation protection; data compilation; nuclear data collections; information systems; multilevel analysis; international convention on nuclear safety

  • IPEN-DOC 23144

    ALMEIDA, SHIRLANE B. de . Validação e avaliação dosimétrica empregando as técnicas de TL e OSL de materiais termoluminescentes para aplicação na dosimetria de feixes clínicos de elétrons utilizados na irradiação total da pele - TSI / Validation and dosimetric evaluation employing the techniques of TL and OSL of thermoluminescent materials for application in the dosimetry of clinical beams of electrons used in total irradiation of the skin - TSI . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-08062017-153258

    Abstract: A dosimetria in vivo têm se tornado um papel importante para o tratamento da irradiação total da pele dentro de um rigoroso programa de garantia de qualidade que deve ser parte integrante nos departamentos radioterápicos. A dosimetria em TSI é difícil, devido à complexidade do tratamento em avaliar a uniformidade da dose e medir a dose absorvida em profundidades rasas em toda extensão da superfície cutânea, tendo como consequência uma ampla variação na distribuição da dose. Os TLDs tem provado ser muito úteis para a distribuição e verificação da dose prescrita para o paciente, pois a dose pode diferir de local para local devido a geometria do corpo do paciente, sobreposições de estruturas e assimetrias do campo de radiação. A utilização de TLDs in vivo pode identificar variações da dose prescrita por apresentarem uma grande exatidão e precisão nas medidas. Nos setores de radioterapia vêm sendo empregado vários tipos de dosímetros, os mais utilizados são o Flureto de Lítio (TLD-100), onde obtém uma longa história neste tipo de aplicação. Novos materiais dosímetricos vêm ganhado grande importância na aplicação da dosímetria de feixes clínicos de elétrons, como o Sulfato de Cálcio dopado com Disprósio (TL) e o Óxido de Alumínio dopado com Carbono (OSL), este trabalho avalia o desempenho dosímetrico dos respectivos dosímetros termoluminescentes e a luminescência opticamente estimulada na aplicação da dosímetria de feixes clínicos de elétrons utilizados na irradiação total da pele.

    Palavras-Chave: dosimetry; dose rates; skin diseases; body; surface treatments; lithium fluorides; dysprosium compounds; doped materials; thermoluminescent dosemeters; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 23160

    CARDOSO, TALITA R. . Aplicabilidade de curativos a base de hidrogel com nanopartículas de prata em lesão por pressão / Applicability of hydrogel based curatives with silver nanoparticles in pressure injury . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 68 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-08062017-151848

    Abstract: Cuidar de feridas é um processo dinâmico e complexo que requer atenção especial principalmente quando se refere a uma lesão crônica. A lesão por pressão (LPP) é uma ferida crônica localizada na pele ou no tecido subjacente, geralmente sobre uma proeminência óssea, resultante de pressão isolada ou pressão combinada com fricção ou cisalhamento. O objetivo foi avaliar a aplicabilidade das membranas de hidrogel com nanopartículas de prata no tratamento de lesões por pressão (LPPs) em usuários do SUS, por meio de protocolo clínico. O projeto da pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFT/TO sob nº 161/2013, e foram seguidos todos os preceitos éticos conforme Resolução 466/12 do CNS do Ministério da Saúde. Trata-se de um estudo de intervenção terapêutica, do tipo ensaio clínico não controlado, sobre a avaliação do uso da membrana de hidrogel com nanopartículas de prata (NPAg) produzida pelo Instituto de Pesquisa em Energia Nuclear (IPEN). A população do estudo foi composta por 19 pacientes, que por critérios de inclusão e exclusão foi constituída por uma amostra de 6 (seis) pacientes de ambos os gêneros, internados no Hospital de Referência de Porto Nacional, no período de janeiro de 2014 a dezembro de 2015, acometidos por lesões por pressão categoria 3, 4 e não classificável. O estudo apresentou como limitações o restrito número de pacientes por amostra, por se tratar de pesquisa clínica experimental, com um grupo investigado altamente selecionado pelos critérios de exclusão e inclusão. Os hidogéis com NPAg, produzidos pelo IPEN, mostraram-se eficazes no tratamento das LPPs, pois proporcionaram a ferida condições para a epitelização. Houve diminuição do odor, dos tecidos desvitalizados e da dor, itens estes que quando presentes retardam a cicatrização. Porém são necessários novos estudos, envolvendo estes curativos com um número maior de pacientes.

    Palavras-Chave: polymers; hydrogels; membranes; silver; nanomaterials; clinical trials; animal tissues; skin absorption; skin diseases; ulcers

  • IPEN-DOC 23136

    UEHARA, VANESSA B. . Efeito da radiação ionizante de feixe de elétrons em propriedades de biopolímeros comestíveis a base de proteína isolada de soja e fécula de mandioca / Effect of ionizing electron beam radiation on properties of edible biopolymers based on isolated soybean protein and cassava starch . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 85 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-24072017-112750

    Abstract: Nas últimas décadas, têm aumentado substancialmente a quantidade de pesquisas focando no desenvolvimento e caracterização de materiais biodegradáveis, particularmente, filmes comestíveis. O uso de polímeros de fontes renováveis, preparados a partir de produtos vegetais, vem ganhando importância nessa abordagem. O concentrado de proteína de soja e amido de mandioca podem ser considerados uma alternativa aos polímeros petroquímicos. O processamento pela radiação ionizante pode ser empregado para a modificação de polímeros e macromoléculas, resultando em novos materiais com grandes perspectivas de utilização industrial. A indústria de alimentos, uma das indústrias tradicionalmente mais inovadoras, exige o desenvolvimento constante de novos produtos. A capacidade de proteínas e polissacarídeos de formar filmes, amplamente conhecida, é um ponto de partida para o desenvolvimento de novos materiais que atendam os variados requerimentos dessa pungente indústria. Neste trabalho elaboraram-se filmes a base de fécula de mandioca e proteína isolada de soja em duas proporções diferentes e posteriormente irradiados e analisados quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, permeabilidade ao vapor de agua, análise térmica TGA e DSC entre outros. Os filmes tornaram-se aparentemente mais solúveis e menos resistentes a perfuração com o aumento da dose de radiação aplicada. Com relação às propriedades térmicas observou-se que os filmes com maior proporção de proteína são mais resistentes. Os filmes apresentaram-se menos permeáveis na dose de 40 kGy, e, com relação a absorção de água, esta foi reduzida em função da dose de radiação. Filmes com boa resistência ao vapor de água e com reduzida absorção podem ser considerados adequados para embalagens de alimentos. A radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos principalmente para elaboração de filmes solúveis onde esta é uma nova tendência para embalagens bioativas.

    Palavras-Chave: biotechnology; cassava; starch; food industry; packaging; packaging rules; materials working; proteins; polysaccharides; permeability; steam; linear absorption models; ionizing radiations; thermodynamic properties; thermal gravimetric analysis; scanning light microscopy; optical microscopy

  • IPEN-DOC 23132

    SILVA, MARIA C.C. da . O comprometimento como estratégia para a adoção de um sistema de gestão ambiental: O caso de uma instituição pública de pesquisa. / Commitment as a strategy for the adoption of an environmental management system: The case of a public research institution . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-23062017-102521

    Abstract: Esta tese, utilizando-se do mapa cognitivo Strategic Options Development and Analysis - SODA, se propôs a atender o objetivo nela especificado, ou seja, avaliar a importância do comprometimento organizacional para a implementação de um Sistema de Gestão Ambiental SGA por parte dos quinze Gerentes de uma Instituição Pública Federal, localizada no estado de São Paulo. Os dados que compuserem o mapa cognitivo, foram obtidos por meio de entrevista face a face, no período de maio a novembro de 2015, e de reuniões grupais com os referidos Gerentes, no período de dezembro de 2015 a março de 2016. A utilização do método de estruturação de problemas - Problem Structuring Methods (PSMs) - mapa cognitivo - SODA possibilitou investigar, as possíveis incertezas, complexidades e conflitos, voltados para o elemento comprometimento, provenientes da adoção de uma gestão ambiental, por intermédio da implementação de um Sistema de Gestão Ambiental SGA. O resultado da análise do mapa cognitivo demonstrou a importância do comprometimento organizacional quando da intenção de se adotar um Sistema de Gestão Ambiental. Diferentemente do entendimento de Barbieri (2007), o presente estudo coloca a importância desse comportamento não somente por parte da alta direção, mas também por parte de toda a equipe a ser envolvida nas atividades concernentes a tal sistema. Permitiu também a construção de um modelo de mensuração do comprometimento em relação ao Sistema de Gestão Ambiental SGA. O comprometimento mensurado por meio de referido instrumento, está dividido em dois componentes: afetivo que tem o comprometimento como um apego, como um envolvimento, onde ocorre a identificação com a empresa, funcionários com forte comprometimento afetivo permanecem na empresa porque querem, e normativo o comprometimento como uma obrigação em permanecer na organização, funcionários identificados com esse comportamento permanecem na empresa porque sentem que tem essa obrigação. O modelo de mensuração do comprometimento neste estudo sugerido, a ser validado em estudos longitudinais, permitirá mapear elementos de forma que possam observar tendências. Referido instrumento não foi validado neste estudo, no entanto sugere-se que estudos futuros, por meio de estudos longitudinais procedam sua validação.

    Palavras-Chave: environmental impacts; environmental policy; control systems; structure factors; mapping; labor relations; behavior; human factors engineering; safety culture; data base management; data processing; compiled data

  • IPEN-DOC 23184

    MACHADO, GLAUSON A.F. . Recobrimentos à base de mulita em refratário de carbeto de silício obtidos a partir de PMSQ [POLI (METILSILSESQUIOXANO)] e alumínio / Mullite-based coating on silicon carbide refractory obtained from PMSQ [POLY(METHYLSILSESQUIOXANE)] and aluminium . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 104 p. Orientador: Ana Helena de Almeida Bressiani. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-05062017-145946

    Abstract: O carbeto de silício (SiC) é um material que apresenta baixa expansão térmica, altas resistências mecânica e ao choque térmico e alta condutividade térmica. Em razão disto é empregado na confecção de mobília de fornos de sinterização. O SiC no entanto sofre degradação a altas temperaturas quando submetido a atmosferas agressivas. A utilização de recobrimentos protetores evita a exposição direta da superfície do material à atmosfera dos fornos; a mulita pode ser um recobrimento protetor apropriado em razão de sua alta estabilidade em temperaturas elevadas e seu coeficiente de expansão térmica compatível com o do SiC (4x10-6/°C e 5,3x10-6/°C, respectivamente). No presente trabalho foi estudada a obtenção de recobrimento de mulita, para refratário de SiC, a partir da utilização de polímero precursor cerâmico e alumínio particulado. Foram preparadas composições com 10, 20, 30 e 50% (vol.) de alumínio adicionado ao polímero, sendo utilizados pós de alumínio de diferentes distribuições de tamanhos de partículas. As composições foram submetidas a diversos ciclos térmicos para determinação da condição mais adequada à obtenção de alto teor de mulita. A composição que apresentou melhor resultado foi a contendo 20% do pó de Al de menor tamanho de partículas. A partir desta, foi preparada e aplicada suspensão para ser aplicada sobre o refratário de SiC. A suspensão aplicada, após seca, reticulada e tratada termicamente a 1580°C, originou um recobrimento de mulita. Foram realizados ciclos de choque térmico em amostras com e sem recobrimento para comparação, num total de 26 ciclos. As condições foram 600°C/30 min. seguida de resfriamento ao ar até a temperatura ambiente. Após cada choque térmico, as amostras foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica e determinado o módulo de elasticidade. Os recobrimentos apresentaram boa adesão e não foram detectados danos significativos após os choques térmicos.

    Palavras-Chave: materials working; sintering; furnaces; environmental impacts; thermal analysis; materials testing; silicon carbides; sintered aluminium powders; validation; scanning electron microscopy; coatings; corrosion protection; refractory metals

  • IPEN-DOC 26947

    CORREA, EDUARDO DE L. . Produção, caracterização e aplicação de nanopartículas de Gd2O3 e Er2O3 como radiossensibilizadores em feixes de Radioterapia / Production, characterization and application of Gd2O3 and Er2O3 nanoparticles as radiosensitizers in radiotherapy beams . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 137 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. Coorientador: Artur Wilson Carbonari. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-24072017-144641

    Abstract: Nesse trabalho foram produzidas nanopartículas (NPs) de Gd2O3 e Er2O3 para aplicação como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia. Elas foram sintetizadas no Laboratório de Interações Hiperfinas do IPEN pelo método da decomposição térmica e caracterizadas utilizando difração de raios-X, para verificar a estrutura cristalina, microscopia eletrônica de transmissão, para obter informações sobre forma, tamanho e distribuição de tamanho, análise por ativação neutrônica, por meio da qual foi possível determinar a pureza das amostras e calcular a concentração de gadolínio e érbio. Medições de magnetização e de espectroscopia de correlação angular &gamma;-&gamma; perturbada (PAC) foram realizadas a fim de estudar o comportamento magnético e a interação quadrupolar das partículas, respectivamente. Os resultados da caracterização mostram a formação de uma estrutura cristalina do tipo bixbyite, com aproximadamente 5 nm de diâmetro e estreita distribuição de tamanho, para as amostras pós-síntese. A determinação da massa de terra-rara em cada amostra foi importante para realizar a normalização nas medições de susceptibilidade magnética, tornando possível a visualização de um grande aumento na magnetização abaixo de 30 K, nas amostras pós-síntese, o que não é observado em partículas maiores, além de um aumento no momento magnético efetivo das NPs em relação aos respectivos bulks e uma mudança na temperatura de ordenamento antiferromagnético para o Er2O3. Os resultados da espectroscopia PAC evidenciam possíveis efeitos de superfície. A falta de uma frequência bem definida nas amostras de 5 nm indicam que a quantidade de 111In(111Cd) na superfície da partícula é maior do que no interior da mesma, fazendo com que a interação hiperfina do núcleo de prova com o host não seja evidente. Já a união da técnica de difração de raios-X com a espectroscopia PAC foi fundamental para o entendimento do dano causado às partículas pela irradiação com 60Co. Quanto às medições de radiossensibilização a dosimetria Fricke gel foi fundamental para a verificação de um fator de aumento de dose (DEF) de até 1,67 e 1,09 para NPs de Gd2O3 irradiadas com 60Co e 6MV, respectivamente. Nas mesmas condições, para as amostras de Er2O3, foram encontrados valores de DEF de até 1,37 e 1,06. Isso comprova os efeitos radiossensibilizadores dessas NPs. Os resultados alcançados nesse trabalho não apenas fornecem dados importantes para o estudo de NPs de terra-rara na área de física da matéria condensada como também uma base sólida para a aplicação desses elementos como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia, possibilitando a utilização da imagem por ressonância magnética para localizar e obter a concentração dessas NPs dentro do paciente, aumentando assim a eficiência do tratamento do câncer.

    Palavras-Chave: gadolinium oxides; erbium oxides; rare earths; radiosensitizers; radiotherapy; neoplasms; nanostructures; pyrolysis; thermochemical processes; transmission electron microscopy; x-ray diffraction; neutron activation analysis; crystal structure; magnetization; perturbed angular correlation; nuclear magnetic resonance; image processing

  • IPEN-DOC 23122

    VENEZIANI, GLAUCO R. . Desenvolvimento de um objeto simulador "Canis Morphic" utilizando impressora 3D para aplicação em dosimetria na área de radioterapia veterinária / Development of a phantom "Canis Morphic" using 3D printer for use in dosimetry in veterinary radiation therapy . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 99 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-05062017-144227

    Abstract: O aumento na longevidade humana fez surgir uma série de doenças com a idade; em contrapartida o avanço da medicina possibilitou o diagnóstico precoce e o tratamento de várias doenças antes incuráveis. Esse cenário atual estendese também aos animais domésticos (cães e gatos - PETs) que dobraram sua expectativa de vida nas últimas décadas, fato que os humanos demoraram séculos para alcançar. Do mesmo modo que os humanos, esse aumento na longevidade dos animais veio acompanhado de doenças relacionadas com a idade, entre elas o câncer. Uma das terapias utilizadas atualmente no tratamento do câncer é a radioterapia, técnica que utiliza a radiação ionizante para destruir as células tumorais (volume-alvo) com mínimo prejuízo aos tecidos circunvizinhos sadios (órgãos de risco). Essa técnica exige a realização periódica de testes de controle de qualidade, incluindo a dosimetria com a utilização de objetos simuladores equivalentes ao tecido, de modo a verificar a dose de radiação recebida pelo paciente em tratamento e compará-la posteriormente com a dose de radiação calculada pelo sistema de planejamento. A rápida expansão do mercado de impressoras 3D abriu caminho para uma revolução na área da saúde. Atualmente os objetos simuladores por impressão 3D estão sendo usados em planejamentos de Radioterapia para a localização espacial e mapeamento das curvas de isodose, realizando, assim, um planejamento mais personalizado para cada campo de radiação, além da confecção de implantes dentais, customização de próteses e confecção de bólus. Diante do exposto esse trabalho projetou e desenvolveu um objeto simulador chamado de \"Canis Morphic\" utilizando uma impressora 3D e materiais tecido-equivalentes para a realização dos testes de controle de qualidade e otimização das doses na área de Radioterapia em animais (cães). Os resultados obtidos demonstraram-se promissores na área de criação de simuladores por impressão 3D, com materiais de baixo custo, para aplicação no controle de qualidade em Radioterapia veterinária.

    Palavras-Chave: process development units; functional models; biological materials; biological models; phantoms; three-dimensional calculations; computer-aided manufacturing; computer-graphics devices; additives; materials working; radiotherapy; dosimetry; tissue-equivalent materials; veterinary medicine

  • IPEN-DOC 23116

    CAVALCANTE, FERNANDA . Avaliação da radioatividade natural e artificial em rações comerciais para animais domésticos / Natural and artificial radioactivity in commercial food for domestic animals . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-16052017-112333

    Abstract: Os níveis de radioatividade natural do planeta e suas eventuais consequencias são objeto de estudo da radioproteção ambiental. Nos últimos anos, as agências internacionais ligadas à proteção radiológica têm debatido as práticas até então estipuladas, no que diz respeito à proteção da fauna e flora, cuja filosofia acreditava que as recomendações sugeridas para a proteção do homem asseguravam que outras espécies estariam também protegidas. Assim, são necessários estudos sobre as concentrações de atividade dos radionuclídeos dispersos no meio ambiente, assim como as doses absorvidas por organismos de diferentes ecossistemas, pela exposição interna e externa. O Brasil possui a segunda maior população de cães e gatos do mundo e produz anualmente mais de 2 milhões de toneladas de rações. O presente trabalho investigou os níveis de radioatividade presentes em rações comerciais para cães e gatos, por meio da espectrometria gama de alta resolução. Os resultados mostraram concentrações abaixo da MDA para radionuclídeos artificiais e baixas concentrações para radionuclídeos naturais, cujos valores variaram de 0,9 &plusmn; 0,3 Bq/kg a 5,1 &plusmn; 0,7 Bq/kg para o 226Ra, de 1,2 &plusmn; 0,4 Bq/kg a 11,1 &plusmn; 1,0 Bq/kg para o 232Th e de 156 &plusmn; 7 Bq/kg a 410 &plusmn; 19 Bq/kg para o 40K. Para verificar a composição de alguns minerais, foi empregada a técnica por EDXRF e, utilizando estatística multivariada, foi possível verificar as correlações entre os radionuclídeos e o conteúdo mineral encontrado. A boa correlação que foi observada entre as concentrações de 226Ra, 232Th e cálcio, pode estar associada ao uso de farinhas de carne e ossos na fabricação das rações. As doses internas para alguns órgãos foram inferidas pelo método de Monte Carlo, obtendo valores menores que 1 &mu;Gy/dia. Em síntese, os resultados mostraram que os níveis de atividade encontrados nas rações são baixos o suficiente para concluir que as marcas de ração canina avaliadas não fornecem riscos radiológicos para os animais que as consomem.

    Palavras-Chave: animal feeds; food additives; natural radioactivity; artificial radiation belts; dose equivalents; radiation doses; monte carlo method; multivariate analysis; gamma spectroscopy; x-ray fluorescence analysis; veterinary medicine

  • IPEN-DOC 23096

    PETRI, ANNA R. . Medidas do primeiro coeficiente de Townsend de ionização em misturas gasosas utilizadas em microdosimetria / Measurements of the first Townsend ionization coefficient in gaseous mixtures employed in microdosimetry . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Carmen Cecília Bueno. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-05052017-152207

    Abstract: Microdosímetros gasosos geralmente empregam uma mistura gasosa equivalente ao tecido humano mole (Tissue-equivalent Gas TEG), composta de um hidrocarboneto, dióxido de carbono e nitrogênio, de forma que o poder de freamento na mistura e no tecido sejam semelhantes. Entretanto, independentemente do hidrocarboneto adotado, dados tanto teóricos como experimentais do primeiro coeficiente de Townsend de ionização (&alpha;) nestas misturas são raros, ainda que a primeira TEG, cujo metano é o gás majoritário, tenha sido proposta em 1956 por Rossi e Failla e continue sendo amplamente utilizada. Neste trabalho, dados do parâmetro &alpha; em TEGs baseadas no metano (CH4 64,4%, CO2 32,4% e N2 3,2%) e nos isômeros do butano (C4H10 51,4%, CO2 42,3% e N2 6,3%) são apresentados pela primeira vez em geometria planar para a faixa de campo elétrico normalizado pela densidade do gás (E/N) entre 100 290 Td (1 Td = 10-21 V.m2). O método de medidas adotado baseia-se na técnica de Townsend pulsada, onde o primeiro coeficiente de Townsend pode ser determinando comparando a corrente elétrica no regime de avalanche e a corrente de ionização primária gerada pela incidência de um feixe de laser de nitrogênio em um eletrodo metálico (catodo) de uma câmara de geometria planar, sendo o anodo um eletrodo de alta resistividade (&rho;=2×1010&Omega;.m). O aparato experimental, até então operado apenas em pressão atmosférica, foi modificado para também trabalhar em baixa pressão (120 hPa), de modo a aumentar a faixa de E/N investigada. A validação do método e das alterações do sistema de detecção foi realizada utilizando os três gases componentes das TEGs cujos parâmetros de transporte são amplamente estudados: o nitrogênio, o dióxido de carbono e o metano. Observou-se que o parâmetro na TEG com metano assemelha-se com os valores determinados para o metano puro. Na TEG baseada no isobutano, ele é compatível com o primeiro coeficiente de Townsend do dióxido de carbono para campos acima de 170 Td. Já o parâmetro na mistura com n-butano é intermediário entre os valores obtidos para o dióxido de carbono e o nitrogênio. Os resultados experimentais, disponíveis em forma tabular, foram comparados com os simulados utilizando o programa Magboltz 2, evidenciando boa concordância dentro da incerteza experimental.

    Palavras-Chave: tissue-equivalent detectors; carbon dioxide fixation; nitrogen; methane; townsend discharge; dose equivalents; radiation doses; ion dosimetry; microdosimetry; animal tissues

  • IPEN-DOC 23110

    MERGULHÃO, MARCELLO V. . Avaliação de propriedades mecânicas e caracterização microestrutural de consolidados de Cobalto-Cromo-Molibdênio obtidos por fusão seletiva a laser e fundição de precisão / Evaluation of mechanical properties and microstructural characterization of consolidated Cobalt-Chromium-Molybdenum obtained by selective laser melting and precision casting . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 138 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-02052017-151723

    Abstract: Este trabalho tem por objetivo estudar as propriedades mecânicas e a caracterização microestrutural de espécimes da liga de Co-Cr-Mo obtidos por manufatura aditiva fusão seletiva a laser (do inglês Selective Laser Melting SLM) e por fundição de precisão, visando a confecção de próteses odontológicas. A partir de pós de Co-Cr-Mo atomizados a gás foram realizadas as seguintes etapas: 1) investigação das propriedades físicas, químicas e térmicas dos pós atomizados em diferentes faixas granulométricas (denominadas: D1 < 15 &mu;m, D2 de 20-50 &mu;m e D3 > 75 &mu;m); 2) confecção de espécimes, em dimensões padronizadas, por meio das técnicas de consolidação; 3) caracterização dos consolidados por análise de: citotoxicidade, porosidade, difração de raios X e dilatometria; 4) caracterização mecânica de tração, flexão em três pontos, dureza (macro e micro Vickers) e caracterização microestrutural (microscopia óptica e eletrônica de varredura). De modo geral, os resultados obtidos foram: a granulometria D2 (20-50 &mu;m) é a que melhor se enquadra nas análises de empacotamento para a consolidação por meio de SLM; a biocompatibilidade das amostras obteve resultado positivo para ambas técnicas de processamento; a avaliação mecânica dos espécimes evidencia que a técnica de fusão seletiva a laser propicia propriedades mecânicas (tensão de escoamento, tensão de ruptura, tensão máxima, alongamento e dureza) superiores as obtidas pela técnica de fundição de precisão; a microestrutura obtida pelo processo SLM é composta por grãos ultrafinos e de elevada homogeneidade química. Conclui-se que, o desenvolvimento do presente estudo evidenciou que na fabricação de componentes odontológicos customizados (coroas) a técnica SLM apresenta qualidade superior quando comparada a fundição de precisão.

    Palavras-Chave: nanostructures; biotechnology; radiochemistry; laser welding; light scattering; optical models; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; melting; casting; mechanical properties; chromium alloys; cobalt alloys; molybdenum alloys; comparative evaluations; site characterization

  • IPEN-DOC 23087

    CUNTO, GABRIEL G. de . Aplicação do conceito "vazamento antes da falha" (LEAK BEFORE BREAK) em tubulações de aço 316LN soldado com metal de adição 316L / Application of Leak Before Break concept in 316LN austenitic steel pipes welded using 316L . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Waldemar Alfredo Monteiro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-10042017-151324

    Abstract: Este trabalho apresenta um estudo prático da aplicação do conceito Leak Before Break (LBB), usualmente aplicado em usinas nucleares, em uma tubulação fabricada a partir de aço AISI 316LN soldada com a utilização de eletrodo revestido AISI 316L. O LBB é um critério fundamentado em análises de mecânica da fratura, que considera que um vazamento proveniente de uma trinca, presente em uma tubulação, possa ser detectado por sistemas de detecção de vazamento, antes que esta trinca alcance um tamanho crítico que implique na falha da tubulação. Na tubulação estudada, foram realizados ensaios mecânicos de tração e análises de Ramberg-Osgood, bem como ensaios de tenacidade à fratura para a obtenção da curva de resistência J-R do material. Os ensaios foram realizados considerando o metal base, a solda e a zona termicamente afetada (ZTA), nas temperaturas de operação de uma planta nuclear. Para as propriedades mecânicas encontradas nos ensaios foram realizadas análises de carga limite para se determinar o tamanho da trinca que cause um vazamento detectável e, também, o seu tamanho crítico que cause a falha por colapso plástico. Para o tamanho crítico de trinca encontrado na solda, região que apresentou a menor tenacidade, foram realizadas análises de Integral J e de módulo de rasgamento T, considerando falha por rasgamento dúctil. Os resultados demonstram um comportamento bem definido entre o metal base, a ZTA e a solda, onde o metal base apresenta um comportamento altamente tenaz, a solda um comportamento pouco tenaz e a ZTA apresentou propriedades mecânicas intermediárias entre o metal base e a solda. Utilizando o software PICEP, foram determinadas as curvas de taxa de vazamento versus tamanho de trinca e também o tamanho crítico da trinca, considerando análise por carga limite. Observou-se que, após certo tamanho de trinca, a taxa de vazamento do metal base é muito maior do que para a ZTA e solda, para um mesmo comprimento de trinca. Isso ocorre porque é esperado que a trinca cresça de forma mais arredondada no metal base, devido à sua maior tenacidade. O menor tamanho crítico de trinca foi encontrado para o metal base para trincas circunferenciais. Para as análises de Integral J realizadas na solda, foi demonstrado que a falha por rasgamento dúctil não ocorrerá nas condições consideradas e essa hipótese foi sedimentada pela análise de mecânica da fratura elasto-plástica (MFEL) com o uso do diagrama J/T. Dessa forma, pode-se concluir que a tubulação estudada estaria apta a ser empregada em um circuito primário de um reator que utilizasse o critério de LBB, nas condições de carregamento e geometria consideradas. Adicionalmente, concluiu-se que nessas condições apenas o modo de falha por colapso plástico é esperado.

    Palavras-Chave: mechanical properties; cracks; failures; fracture mechanics; fractures; leaks; pipes; stainless steel-316l; welding; tensile properties; elasticity; mechanical tests; materials testing; nuclear power plants

  • IPEN-DOC 23093

    CABRAL, FERNANDA V. . Estudo da terapia fotodinâmica no tratamento de Leishmaniose cutânea em modelo murino / Evaluation of photodynamic therapy on cutaneous Leishmaniasis in a murine model . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05052017-145507

    Abstract: Leishmaniose é uma zoonose desenvolvida por protozoários do gênero Leishmania. A doença se manifesta sob a forma visceral e cutânea cujo tratamento apresenta diversas limitações como alto custo, elevada toxicidade dos fármacos e altos índices de recidiva. A leishmaniose cutânea abrange lesões destrutivas e ulceradas que podem evoluir para condições mais graves culminando em óbito dos hospedeiros acometidos. Tratamentos alternativos tem sido implementados com a finalidade de proporcionar acessibilidade financeira e menores efeitos colaterais aos pacientes. A terapia fotodinâmica se insere nesse contexto devido à praticidade, custo reduzido, mínima toxicidade e sem relatos de resistência descritos na literatura. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da terapia fotodinâmica em leishmaniose cutânea induzida em camundongos BALB/c infectados com leishmaniose cutânea. A otimização da PDT também foi avaliada pela administração de doadores de óxido nítrico (S-nitroso-MSA) encapsulados em nanopartículas de quitosana (CSNPs), já que esse composto é altamente reativo e potencialmente tóxico para o parasito. Camundongos BALB/c foram infectados no membro posterior esquerdo com 1.106 promastigotas de Leishmania (L) amazonensis que expressam o gene da luciferase e acompanhados por 4 semanas até o surgimento da lesão. Após esse período, os animais foram distribuídos em 6 grupos (n=4): Controle (não tratado), PDT1 (submetidos à uma sessão de PDT), PDT2 (duas sessões ), PDT1NPNO e PDT2NPNO (uma sessão e duas sessões de PDT em associação com S-nitroso-MSACPNPS, respectivamente), e NPNO (somente S-nitroso-MSA-CP NPS). A segunda sessão foi realizada 24 h após a primeira. A PDT foi efetuada usando um diodo emissor de luz (LED, &lambda;=660 &plusmn; 22 nm) e azul de metileno (100 &mu;M), com densidade de energia de 150 J/cm2. O progresso da doença foi avaliado por meio do tamanho da lesão e escala de dor utilizando um paquímetro e filamentos von Frey, respectivamente. A carga parasitária foi quantificada por intermédio do bioimageamento nas primeiras 96 h após o tratamento e nas 4 semanas seguintes. Os resultados obtidos demonstraram redução na carga parasitária durante o período experimental, com exceção do grupo PDT1NPNO. Houve redução parasitária significante em 72 h e 96 h para os grupos PDT2, PDT2NPNO e NPNO. A maior redução da lesão foi observada para o grupo PDT2 bem como menor sensibilidade ao estímulo doloroso. Nossos resultados indicam efeitos benéficos da PDT em duas sessões, sugerindo que pode ter ocorrido modulação do processo inflamatório. Entretanto, o uso das nanopartículas nas condições utilizadas nesse experimento não foi capaz de otimizar a eficiência da PDT nos animais infectados com Leishmania (L) amazonensis.

    Palavras-Chave: photosensitivity; skin diseases; parasitic diseases; loaders; clinical trials; mice; in vivo; in vitro; radiotherapy; nitrous acid; sulfuric acid; nanomaterials; light emitting diodes

  • IPEN-DOC 23071

    CONICELLI, BIANCA P. . Biossorção de chumbo e mercúrio pelas linhagens selvagem e recombinante de C. metallidurans em meio aquoso / Biosorption of lead and mercury by strains C. metallidurans (CH34) and C. metallidurans (CH34 / pCM3) in aqueous . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-15052017-160603

    Abstract: Nas ultimas décadas o processo de biossorção tem alcançado grande relevância no tratamento de efluentes contendo metais potencialmente tóxicos. O uso de bactérias nesse processo tem obtido destaque, uma vez que possuem inúmeras vantagens. O presente estudo pretendeu avaliar o mecanismo envolvido no processo de biossorção dos íons Pb(II) e Hg(II) por meio das linhagens Cupriavidus metallidurans (CH34) e Cupriavidus metallidurans (CH34/pCM3). Dentre os modelos estudados a isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajusta ao processo de adsorção, apresentando uma capacidade máxima de adsorção (qmax) de 0,98 mg.g-1 para o Hg(II) e 86,2 mg.g-1 para o Pb(II), para a linhagem selvagem. Já para a linhagem recombinante o qmax obtido foi 3,4 mg.g-1 para o mercúrio e 172,4mg g-1 para o chumbo. Baseado nos valores referentes à energia livre de Gibbs (&Delta;G) o processo de retenção ocorreu de forma química e espontânea. A influencia do pH foi avaliada por meio de estudo competitivo entre os íons metálicos, em níveis equimolares. O valor que melhor contemplou a adsorção para ambos os íons foi o pH 7,0, tendo o Pb(II) demonstrado maior capacidade de retenção. Em pH 2,0 houve maior retenção do Hg (II), já em pH 10,0 o Pb(II) obteve maior retenção. Indicando que o meio influencia diretamente na competição dos íons metálicos pelos sítios ativos. Constatou-se que a retenção do metal é robusta e estável ao longo de 6 meses. Os resultados indicam que a Cupriavidus metallidurans (CH34/pCM3) pode ser uma boa opção para biossorção de íons metálicos por meio de biorreator.

    Palavras-Chave: eutrophication; bacteria; heavy metals; lead; mercury; stresses; water pollution monitors; waste processing; bioremediation; environmental protection; biotechnology; isothermal processes; tonks-langmuir theory

  • IPEN-DOC 23111

    ALCANTARA, RAQUEL R. . Síntese, caracterização, de nanomaterial zeolítico de cinzas de carvão organomodificado e aplicação como adsorvente na remediação de água contaminada por Rodamina B e Azul Direto 71 / Synthesis, characterization of organo-modifiedzeolitic nanomaterial from coal ash and application as adsorbent on remediation of contaminated water by rhodamine B and direct blue 71 . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 179 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-30112016-130905

    Abstract: A síntese de zeólitas a partir de cinzas leves e pesadas de carvão mineral foi realizada por tratamento hidrotérmico alcalino, as quais foram nomeadas ZCL e ZCP, respectivamente. As zeólitas organomodificadas ZML e ZMP foram obtidas a partir da modificação superficial de ZCL e ZCP, respectivamente, utilizando o surfactante catiônico brometo de hexadeciltrimetilamônio. A partir das soluções remanescentes geradas na síntese de ZCL e ZCP foi possível sintetizar duas novas zeólitas. As características físicoquímicas dos nanomateriais zeolíticos sintetizados, bem como de suas respectivas matérias primas, tais como: capacidade de troca catiônica, massa específica, área específica, composição química, mineralógica e morfológica, entre outras, foram determinadas. Os adsorventes ZML e ZMP foram utilizados na remoção dos corantes Azul Direto 71 (DB71) e Rodamina B (RB) de soluções aquosas em sistema de batelada. Desta forma, quatro sistemas DB71/ZML, RB/ZML, DB71/ZMP e RB/ZMP foram investigados. Os modelos de pseudoprimeira ordem e pseudo-segunda ordem foram aplicados aos dados experimentais para o estudo da cinética de adsorção. O modelo de pseudosegunda ordem foi o que melhor descreveu o processo de adsorção de todos os sistemas corante/zeólita organomodificada. O equilíbrio da adsorção foi analisado a partir de quatro modelos de isoterma, sendo eles: Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Os resultados mostram que os modelos de Freundlich e Langmuir melhor descreveram os dados experimentais dos sistemas DB71/ZML e DB71/ZMP, respectivamente. Para os sistemas com RB, o modelo de D-R foi o que melhor se ajustou para ambos adsorventes ZML e ZMP. O planejamento fatorial 24 foi aplicado para a análise dos seguintes fatores que influenciam o processo de adsorção: concentração inicial do corante (Co), pH, dose de adsorvente (M) e temperatura (T). De acordo com as condições estudadas concluiu-se, com o intervalo de confiança igual a 95%, que para o sistema DB71/ZML, os fatores e suas interações que mais influenciam foram C0, M, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0, nessa ordem. No sistema DB71/ZMP, a ordem de influência foi: M, C0, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0. Para os sistemas RB/ZML e RB/ZMP, os resultados foram: M, C0, M*C0, pH, pH*M e M, C0, M*C0, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi atingido em cerca de 40 min para todas as amostras. As porcentagens de remoção do DB71 estavam na faixa de 50 80% e 20 50% para ZML e ZMP, respectivamente. A faixa de porcentagens de remoção do RB variou entre 60 80% e 30 50% para ZML e ZMP, respectivamente.

    Palavras-Chave: synthesis; site characterization; organic compounds; zeolites; desulfurization; nanomaterials; ashes; coal; adsorption; rhodamines; azo dyes; dyes; water pollution monitors; waste processing

  • IPEN-DOC 23021

    PIERETTI, EURICO F. . Biomêcanica aplicada na avaliação de propriedades de implantes ortopédicos metálicos tratados por feixe laser / Applied biomechanics to evaluate the properties of laser beam treated orthopedic implants . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 204 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-18042017-145929

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

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

  • IPEN-DOC 23020

    BAPTISTA, ALESSANDRA . Influência da fase de crescimento celular na ação fotodinâmica: avaliação morfológica, mecânica e bioquímica, em células de Candida albicans / Influence of the cell growth phase on photodynamic action: morphological, mechanical and biochemical evaluation in cells of Candida albicans . 2015. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 121 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-22012016-105137

    Abstract: Estudos têm demonstrado o potencial da terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) na inativação de diferentes células microbianas. No geral, são três as fases de crescimento dos microrganismos: fase lag, exponencial e estacionária. Os objetivos deste estudo foram avaliar a susceptibilidade de células de Candida albicans em diferentes fases de crescimento, submetidas à aPDT, associando azul de metileno (50 &mu;M) e luz de emissão vermelha (&lambda;= 660 nm) e investigar alterações morfológicas, mecânicas e bioquímicas, antes e depois da aPDT, por microscopia eletrônica de varredura, de força atômica e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. Os resultados obtidos sugerem que, em parâmetros letais, células em fase estacionária de crescimento (48 h) são menos susceptíveis à aPDT, quando comparadas àquelas em fases lag (6 h) e ex-ponencial (24 h) de crescimento. Entretanto, em parâmetros subletais, células de 6 h e 48 h mostraram a mesma susceptibilidade à aPDT. Em sequência, os experimentos foram realizados em parâmetros considerados subletais para células crescidas por 6 e 48 h. A avaliação morfológica mostrou menor quantidade de matriz extracelular em células de 6 h comparada àquelas de 48 h. A espectroscopia de força atômica mostrou que células em fase lag perderam a rigidez após a aPDT, enquanto que células em fase estacionária mostraram comportamento in-verso. Ainda, células de 48 h diminuíram sua adesividade após a aPDT, enquanto que células de 6 h e 24 h tornaram-se mais adesivas. Os resultados bioquímicos revelaram que as diferenças mais significativas entre as células fúngicas de 6 h e 48 h ocorreram na região de DNA e carboidratos. A aPDT promoveu mais alterações bioquímicas na região de DNA e carboidratos em células de 6 h e em lipídios e ácidos graxos em células de 48 h. Nossos resultados indicam que a fase de crescimento celular desempenha papel importante no sítio de ação da aPDT em células de C. albicans.

    Palavras-Chave: photochemistry; toxicity; animal cells; morphological changes; histological techniques; biochemistry; candida; yeasts; antimicrobial agents; therapy; scanning electron microscopy; fourier transformation; infrared spectra; atomic force microscopy; dna; carbohydrates; lipids; carboxylic acids; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 23019

    AMARAL, PRISCILA O. . Caracterização química dos neonicotinóides em águas superficiais via cromatografia liquída de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas em tandem (HPLC-MS/MS) / Chemical characterization of neonicotinoids in surface waters by high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (HPLC MS/MS) . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: José Oscar Willian Vega Bustillos. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-17042017-150800

    Abstract: O presente estudo teve como propósito o desenvolvimento de um método para a determinação e a validação de uma metodologia para a identificação e quantificação de Neonicotinóides em águas superficiais coletadas na região de Bauru, no estado de São Paulo. As técnicas analíticas estudadas para o desenvolvimento deste método foram a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas em tandem (HPLC - MS/MS), a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (GC/MS) e a cromatografia a gás acoplada ao detector de captura de elétrons (GC/ECD). A classe de pesticidas Neonicotinóides foi escolhida para este trabalho por estar relacionada com um súbito desaparecimento de abelhas em colônias de todo o mundo. Este fenômeno é conhecido como colapso de desordem das colônias (Colony Collapse Disorder CCD) e o mesmo é caracterizado por uma rápida perda na população de abelhas adultas. Os Neonicotinóides utilizados neste estudo foram os compostos Clotianidina, Imidacloprido e Tiametoxam que foram proibidos na sua utilização como pesticidas na Europa pelo regulamento de execução nº 540/2011. As amostras foram concentradas utilizando as técnicas de extração em fase sólida (SPE) e extração líquido líquido (LLE) e injetadas no HPLC MS/MS, GC/MS e GC/ECD. As técnicas de GC/ECD e GC/MS não foram satisfatórias para a determinação na matriz água, pois, o limite de detecção (10 mg L-1), esta acima do valor máximo permitido na legislação da agência de proteção ambiental americana (0,6 &mu;g L-1). A técnica de HPLC MS/MS utilizando o modo de monitoramento de reações múltiplas (MRM) provou se adequada para este estudo por obter limites de quantificação entre 5,89 a 8,06 &mu;g L-1 e uma linearidade entre 0,9963 e 0,9993 para os três compostos.

    Palavras-Chave: insecticides; nicotine; acetylcholine; biological effects; toxicity; bees; surface waters; site characterization; chemical properties; high-performance liquid chromatography; mass spectroscopy; ion-molecule collisions; quantitative chemical analysis

  • IPEN-DOC 23018

    SOUSA, MARIA A.S. de . Fatores associados à mortalidade na Leishmaniose visceral grave em Araguaína - TO: Caracteristicas epidemiológicas, clínicas e laboratoriais (2002 a 2015) / Factors assessed to mortality in severe visceral Leishmany in Araguaina-TO: epidemiological, clinical and laboratory characteristics (2002 to 2015) . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Nanci do Nascimento. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07042017-093151

    Abstract: A Leishmaniose Visceral (LV) é uma doença infecciosa de carater sistêmico. Estima-se que 350 milhões de pessoas no mundo estão expostas ao risco de infecção, com uma prevalência de 12 milhões de infectados e letalidade mundial de 59.000 casos por ano (OMS), sendo que 90%dos casos de LV ocorrem em países onde existe grande parte da população em situação de pobreza.Na América Latina a maioria dos casos ocorre no Brasil (96%) com média de 3.500 casos/ano. As áreas de maior endemia encontram-se nas regiões mais carentes do Norte e Nordeste.A donça afeta animais e o homem, podendo levar ao óbito em 100% dos casos, tendo como seu principal vetor a Lutzomyia longipalpis e como agente etiológico, a Leishmania Infantum. O Estado do Tocantins apresenta elevado número de casos autóctones, e é considerada área endêmica pelo Minisério da Saúde devido a doença estar presente na maioria dos seus municípios. A cidade de Araguaína, com 55,8% dos casos do Tocantins, é classificada pelo Ministério da Saúde como área de transmissão intensa.O objetivo geral deste trabalho foi analisar casos confirmados de Leishmaniose visceral grave CID-B55 internados no Hospital de Doenças Tropicais do Tocantins (HDT), na cidade de Araguaína - TO que evoluíram para óbito no periodo de janeiro de 2002 a dezembro de 2015. Pretendeu-se identificar e descrever dados epidemiológicos, clínicos e laboratoriais, e variáveis relacionadas ao tratamento. Foi feito um estudo epidemiológico, observacional, retrospectivo, descritivo, utilizando dados secundários de prontuários médicos de pacientes internados, no Hospital de Doenças Tropicais do Estado do Tocantins, na cidade de Araguaína - TO. Resultados: sexo masculino, 60,8 e 39,2% sexo feminino. 49,2% idade entre 0 e 10 anos; 20% maiores de 51 anos. Local de procedência em relação ao município 40,9% são de Araguaína; e ao Estado a 89% são do Tocantins. Presença de febre em 70,8%; esplenomegalia e hepatomegalia 76,7%. Hemoglobina < 7g/dl 50%, plaquetopenia 76,7%;leucopenia 50% e hipoalbuminemia 84,9%.Tempo de febre até a internação > que 30 dias 30,8%; Tempo de diagnóstico 5,1 dias; tempo de diagnóstico ao óbito 11,6 dias; RIFI 1/80 em 53,3%; Teste Rápido positivo 88,2% droga de escolha para tratmento foi Glucantime 43% seguida por anfotericina 32% e anfotericina lipossomal 25%. A principal causa do óbito na DO(Declaração de aÓbito) foi kalazar 33,3% e também Infecções respiratorias 31,7%.Conclui-se que a maior incidencia ocorre em individuo do sexo masculino menores de 10 anos, residentes no Estado do Tocantins, apresentando quadro febril prolongado, anemia severa e hipoalbuminemia grave, podendo este quadro ter influenciado na evolução ao óbito.

    Palavras-Chave: parasites; diseases; disease vectors; epidemiology; etiology; immunoassay; bioassay; inspection; feasibility studies; testing; validation; evaluated data; comparative evaluations; brazil

  • IPEN-DOC 23013

    SILVA, MIRNA M.S. e . Processo oxidativo avançado com ozônio de efluentes contaminados por manganês e outros metais pesados originados na drenagem ácida em mina de urânio / Advanced oxidative process with ozone of effluents contaminated by manganese and other heavy metals originated in the acid drainage in uranium mine . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 146 p. Orientador: Humberto Gracher Riella. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-22032017-155550

    Abstract: Durante a exploração de uma mina, vários impactos são causados no meio ambiente, entre eles a geração da drenagem ácida de minas (DAM), que consiste da exposição de minerais sulfetados ao ar, água e microorganismos do tipo ferroxidantes, apresentando reações de oxidação e formação de ácido sulfúrico solubilizando metais ali presentes contaminando o solo e as águas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi estudar uma solução tecnológica fazendo uso da oxidação avançada com ozônio de metais pesados presentes em efluentes contaminados, em mina de urânio, com especial foco na remoção do manganês. A mina de urânio das Indústrias Nucleares do Brasil INB, em Caldas, Minas Gerais, local de aplicação deste estudo, enfrenta o problema da DAM e tem como principais contaminantes de suas águas superficiais os elementos, alumínio (Al), manganês (Mn), zinco (Zn), ferro (Fe), sulfatos (SO4+2), fluoretos (F-), metais de terras raras, alem do urânio (U) e do tório (Th). Os testes com ozônio realizados em laboratório com os efluentes da INB e in situ, mostraram uma grande eficiência para remoção do ferro, manganês e cério em até 99%. A concentração total de manganês ficou abaixo dos limites estabelecidos pela resolução 430 e 357 do CONAMA. Elementos como neodímio (Nd), lantânio (La) e zinco (Zn) pouco se oxidam com O3. O Al se mantém praticamente inalterado, enquanto que o tório e o urânio decaem, mas com o passar do tempo de ozonização voltam a se concentrar, porém com um valor inferior ao inicial. O precipitado obtido após a ozonização consiste de até 85% de oxido de manganês. A fim de descartar, após a ozonização, o efluente líquido para o ambiente é necessário uma correção do pH, de modo a atender os parâmetros da legislação CONAMA, sendo utilizado 50 a 86% menos reagente (CaOH2), do que as quantidades utilizadas no processo adotado pela INB.

    Palavras-Chave: ozone; atmospheric explosions; sulfuric acid; heavy metals; rare earths; oxidation; radioactive effluents; liquid wastes; uranium mines; drainage; manganese; ground water; waste processing; waste management; nuclear industry; environmental protection; safety standards

  • IPEN-DOC 23011

    SEO, DANIELE . Desenvolvimento de biomarcador específico de células beta pancreáticas (incretina radiomarcada) para imagem da massa beta funcional em diabéticos e obesos: estudo em modelo animal / Development of biomarker specific of pancreatic beta cells (incretin radiolabelled) for image of beta functional mass in diabetic and obese: study in animal model . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Bluma Linkowski Faintuch. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-23032017-153731

    Abstract: O aumento nos casos de obesidade em todo o mundo tem gerado grande preocupação e estimulado pesquisas na prevenção e tratamento dessa condição patológica. A combinação de diabetes tipo 2 ou resistência insulínica com obesidade agrava o potencial evolutivo da enfermidade. Mesmo pacientes submetidos com sucesso à cirurgia bariátrica ou metabólica, podem não se curar do diabetes, pois a melhora das taxas circulantes de glicose e insulina nem sempre corresponde à recuperação da massa beta pancreática. Até o momento, não há consenso sobre como medir a massa de células beta in vivo. As ferramentas disponíveis padecem de baixa sensibilidade e especificidade, muitas vezes revelando-se também complexas e dispendiosas. Incretinas radiomarcadas ,como os análogos do peptídeo glucagon-like-peptide-1 / GLP-1, têm-se revelado promissoras para avaliação de células beta pancreáticas, em diabetes e insulinoma. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de dois conjugados de análogo de incretina GLP-1, marcados com tecnécio-99m, a fim de propor um método não invasivo de imagem, para monitoração da massa de células beta pancreáticas, em organismos afetados por obesidade. O estudo foi conduzido em diferentes modelos animais, incluindo obesidade induzida por dieta hiperlipídica, estado pós-obesidade em que o distúrbio inicialmente gerado foi parcialmente corrigido, e como controle, diabetes induzido com aloxana. Nos resultados, os radiotraçadores alcançaram um rendimento radioquímico superior a 97%. O melhor radiomarcador, dentre os dois análogos ensaiados, foi o 99mTc-HYNIC-&beta;Ala-Exendin-4. Animais com obesidade induzida por dieta revelaram captação reduzida nas células beta pancreáticas. A restrição dietética (estado pós-obesidade) não se seguiu de recuperação completa, embora notável melhora de glicemia haja sido observada. Estudos futuros são indicados em modelos de obesidade, diabetes tipo 2 e tratamento dietético, incluindo cirurgia bariátrica e metabólica.

    Palavras-Chave: biological models; bioassay; biological markers; labelled compounds; endocrine diseases; metabolic diseases; insulin; diabetes mellitus; quantitative chemical analysis; animal cells; in vivo; radioimmunoscintigraphy; technetium 99; image processing

  • IPEN-DOC 23022

    MISSO, AGATHA M. . Síntese e caracterização de fósforos a base de silicatos de cálcio e magnésio dopados com európio e disprósio / Synthesis and characterization of phosphors based on calcium and magnesium silicates doped with europium and dysprosium . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 79 p. Orientador: Chieko Yamagata. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-10042017-143712

    Abstract: Fósforos a base de silicatos de Ca e Mg foram preparados pelo método sol-gel combinado com o processo de sais fundidos. O gel de sílica foi obtido a partir da solução de Na2SiO3 usando soluções de cloretos de európio, disprósio, cálcio e magnésio. Assim, estes cloretos foram homogeneamente distribuídos no gel. O gel obtido foi seco e tratado termicamente a 900°C por 1h para permitir a fusão dos sais presentes. Em seguida o material foi lavado com água até teste negativo para íons Cl- e seco em estufa a 80°C. A redução do európio para Eu2+ foi realizada em um forno sob atmosfera de 5% de H2 e 95% de Ar a 900°C por 3h para obter os fósforos de CaMgSi2O6:Eu2+ e CaMgSi2O6:Eu2+:Dy3+. Nos difratogramas de DRX das amostras, a diopsita foi identificada como fase cristalina principal e quartzo, como a secundária. Micrografias obtidas por MEV (microscopia eletrônica de varredura), das amostras, mostraram morfologia acicular, esférica, folhas e bastonetes das partículas e dos aglomerados . Curva de análise térmica (TGA-DTGA) revelou que a temperatura de cristalização do CaMgSi2O6:Eu2+ é próxima de 765°C. Estudos de espectroscopia de fotoluminescência foram baseados nas transições interconfiguracionais 4fN &rarr; 4fN-1 5d do íon Eu2+. O espectro de excitação apresentou banda larga relativa à transição de transferência de carga ligante metal (LMCT) O2- (2p) &rarr; Eu3+ na região de 250 nm e bandas finas oriundas das transições 4f &rarr; 4f do íon Eu3+ , mostrando a transição 7F0 &rarr; 5L6 em 393 nm quando a emissão é monitorada em 583,5 nm. E o espectro de emissão com excitação monitorada em 393 nm apresentou picos finos entre 570 e 750 nm característicos das transições 5D0 &rarr; 7 FJ (J = 0 - 5) do íon Eu3+ , indicando que o íon Eu3+ se encontra em um sítio com centro de inversão. Os resultados obtidos indicam que o método desenvolvido é viável na síntese de fóforos, CaMgSi2O6:Eu2+ e CaMgSi2O6:Eu2+:Dy3+ como foi proposto.

    Palavras-Chave: diopside; silicate minerals; calcium silicates; magnesium silicates; phosphors; sodium silicates; europium; dysprosium; sol-gel process; synthesis; site characterization; molten salts; x-ray diffraction; thermogravimetric analysis; differential thermal analysis; radiothermoluminescence; electron microscopy

  • IPEN-DOC 23017

    FERRARI, MARCELLO . Soldagem de chapas grossas em aço baixa liga temperado e revenido ASTM A514 com aço carbono ASTM A36 pelo processo arame tubular / Welding of ASTM A514 quenched and tempered low alloy steel thick plates with ASTM A36 carbon steel by FCAW process . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 128 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-31032017-141554

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

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

  • IPEN-DOC 23016

    PORTO, LUCIANA V.F.M. . Estudo do pior caso na validação de limpeza de equipamentos de produção de radiofármacos de reagentes liofilizados. Validação de metodologia de carbono orgânico total / Worst-case study for cleaning validation of equipments in the radiopharmaceutical production of lyophilized reagents. Metodology validation of total organic carbon . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 125 p. Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07042017-144551

    Abstract: Os radiofármacos são definidos como preparações farmacêuticas contendo um radionuclídeo em sua composição, são administrados intravenosamente em sua maioria, e, portanto, o cumprimento dos princípios de Boas Práticas de Fabricação (BPF) é essencial e indispensável à tais produtos. A validação de limpeza é um requisito das BPF e consiste na evidência documentada que demonstra que os procedimentos de limpeza removem os resíduos a níveis pré-determinados de aceitação, garantindo que não haja contaminação cruzada. Uma simplificação da validação dos processos de limpeza é admitida, e consiste na escolha de um produto, denominado de "pior caso" ou worst case, para representar a limpeza de todos os equipamentos da mesma linha de produção. Uma das etapas da validação de limpeza é o estabelecimento e validação do método analítico para quantificação do resíduo. O objetivo deste estudo foi estabelecer o pior caso para a validação de limpeza dos equipamentos de produção de reagentes liofilizados-RL para marcação com 99mTc, avaliar a utilização do teor de carbono orgânico total (COT) como indicador de limpeza dos equipamentos utilizados na fabricação dos RL, validar o método para determinação de CONP (carbono orgânico não purgável/volátil) e realizar testes de recuperação com o produto escolhido como pior caso. A escolha do produto pior caso baseou-se no cálculo de um índice denominado "índice para pior caso - Worst Case Index (WCI)", utilizando informações de solubilidade dos fármacos, dificuldade de limpeza dos equipamentos e taxa de ocupação dos produtos na linha de produção. O produto indicado como pior caso entre os RL foi o MIBI-TEC. Os ensaios de validação do método foram realizados utilizando-se um analisador de carbono modelo TOC-Vwp acoplado a um amostrador automático modelo ASI-V, ambos da marca Shimadzu® e controlados por software TOC Control-V Shimadzu®. Foi utilizado o método direto de quantificação do CONP. Os parâmetros avaliados na validação do método foram: conformidade do sistema, robustez, linearidade, limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ), precisão (repetibilidade e precisão intermediária), e exatidão (recuperação) e foram definidos como: 4% acidificante, 2,5 mL de oxidante, tempo de integração da curva de 4,5 minutos, tempo de sparge de 3,0 minutos e linearidade na faixa de 40-1000 μgL-1, com coeficiente de correlação (r) e soma residual dos mínimos quadrados (r2) > 0,99 respectivamente. LD e LQ para CONP foram 14,25 ppb e 47,52 ppb, respectivamente, repetibilidade entre 0,11 4,47%; a precisão intermediária entre 0,59 a 3,80% e exatidão entre 97,05 - 102,90%. A curva analítica para Mibi mostrou-se linear na faixa de 100-800 μgL-1, com r e r2 > 0,99, apresentando parâmetros similares aos das curvas analíticas de CONP. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que a abordagem do pior caso para validação de limpeza é um meio simples e eficaz para diminuir a complexidade e morosidade do processo de validação, além de proporcionar uma redução nos custos envolvidos nestas atividades. Todos os resultados obtidos nos ensaios de validação de método CONP atenderam as exigências e especificações preconizadas pela norma RE 899/2003 da ANVISA para considerar a metodologia validada.

    Palavras-Chave: cleaning; equipment; radiopharmaceuticals; production; specifications; freeze protection; carbon sources; organic compounds; reagents; validation; inspection; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 23015

    SILVA, ANDRESSA A. da . Síntese e estabilização de nanopartículas de ouro para fins biotecnológicos e cosméticos / Synthesis and stabilization of gold nanoparticles for biotechnological and cosmetics uses . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 93 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-10042017-152344

    Abstract: As sínteses de nanopartículas de ouro (AuNPs) com os agentes redutores e estabilizantes citrato de sódio e goma arábica bem como sua caracterização foram estudadas neste trabalho. As sínteses foram realizadas por meio de aquecimento e uso de radiação gama em fonte de 60Co nas doses 1, 7,5 e 15 kGy. Neste contexto, foram estudadas as propriedades e a estabilidade das AuNPs formadas por meio de técnicas de caracterização tais como espectroscopia de absorção UV-Vis, verificando as bandas características das AuNPs assim como a estabilidade física das mesmas. As amostras sintetizadas com citrato de sódio (AuCit) apresentaram comprimentos de onda que variaram entre 520 e 525 nm e as amostras sintetizadas com goma arábica (AuGA) apresentaram comprimentos de onda entre 530 e 540 nm. A análise de espalhamento de luz dinâmica, do inglês \"Dynamic Light Scattering\" (DLS) foi utilizada para determinar o tamanho hidrodinâmico das nanopartículas formadas no período de três meses, demonstrando que as amostras AuCit apresentaram tamanhos hidrodinâmicos médios que variaram de 20 a 50 nm enquanto que as amostras AuGA sintetizadas por aquecimento e com uso de radiação gama apresentaram tamanhos hidrodinâmicos médios que variaram de 50 a 115 nm. As análises de microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) foram utilizadas para determinar a distribuição real de tamanhos das nanopartículas e sua forma geométrica. Nesta caracterização as AuGA apresentaram diâmetros menores do que os analisados por DLS, sugerindo assim possível encapsulamento das AuNPs.

    Palavras-Chave: nanomaterials; nanoparticles; gold ores; reducing agents; citrates; sodium compounds; gum acacia; synthesis; stabilization; gamma radiation; radiation scattering analysis; hydrodynamics; scanning electron microscopy; field emission; biotechnology; consumer products

  • IPEN-DOC 23014

    SERAFIM, ANTONIO da C. . Estudo da densificação do combustível urânio - 7% gadolínio (Gd2O3) nanoestruturado / Fuel densification study about uranium- 7% nanostructured gadolinium (Gd2O3) . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 85 p. Orientador: Elita Fontenele Urano de Carvalho. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-27012017-094202

    Abstract: O processo de sinterização de pastilhas de UO2-Gd2O3 tem sido investigado devido à sua importância na indústria nuclear e ao comportamento complexo durante a sinterização. A sinterização é bloqueada a partir de 1300°C, quando a densificação é deslocada na direção de maiores temperaturas e a densidade final obtida é diminuída. Esta pesquisa contempla o desenvolvimento de combustíveis nucleares para reatores de potência visando aumentar a sua eficiência no núcleo do reator através da elevação da taxa de queima. Foi estudado o uso do Gd2O3 de tamanho nanométrico, na faixa de 10 a 30nm, o qual foi adicionado ao UO2, visando verificar a possibilidade de evitar-se o característico bloqueio da sinterização devido ao efeito Kirkendall observado em pesquisas anteriores. As amostras foram produzidas por meio da mistura mecânica a seco dos pós de UO2 e de 7% Gd2O3 (macroestruturado e nanométrico). Os pós foram compactados e as pastilhas foram sinterizadas a 1700°C sob atmosfera de H2. Os resultados indicam que o característico bloqueio da sinterização no sistema UO2-Gd2O3 macroestruturado, que ocorre na faixa de temperatura de 1300-1500°C, retardando a densificação, foi observado de forma menos intensa quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado, ocorrendo à temperatura de 900°C, e facilitando a densificação posterior. Os ensaios dilatométricos indicaram uma retração de 22, 18 e 20% respectivamente nas pastilhas de UO2, UO2-7%Gd2O3 macro e UO2-7% Gd2O3nanométrico. Foi verificada uma retração 2% maior quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado quando comparada com a obtida com o uso do Gd2O3 macro, usado comercialmente, resultando em pastilhas com densidade adequada para uso como combustível nuclear.

    Palavras-Chave: fuel densification; density; fuel elements; gadolinium; uranium oxides; nuclear fuels; nanomaterials; moderator pellets; sintering; physical radiation effects; reactor safety

  • IPEN-DOC 23012

    MACEDO, VAGNER dos S. . Desenvolvimento de uma base de dados computacional para aplicação em Análise Probabilística de Segurança de reatores nucleares de pesquisa / Development of a computational database for application in Probabilistic Safety Analysis of nuclear research reactors . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 104 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23032017-151449

    Abstract: O objetivo deste trabalho é apresentar a base de dados que foi desenvolvida para armazenar dados técnicos e processar dados sobre operação, falha e manutenção de equipamentos dos reatores nucleares de pesquisa localizados no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), em São Paulo - SP. Os dados extraídos desta base poderão ser aplicados na Análise Probabilística de Segurança dos reatores de pesquisa ou em avaliações quantitativas menos complexas relacionadas à segurança, confiabilidade, disponibilidade e manutenibilidade destas instalações. Esta base de dados foi desenvolvida de modo a permitir que as informações nela contidas estejam disponíveis aos usuários da rede corporativa, que é a intranet do IPEN. Os profissionais interessados deverão ser devidamente cadastrados pelo administrador do sistema, para que possam efetuar a consulta e/ou o manuseio dos dados. O modelo lógico e físico da base de dados foi representado por um diagrama de entidades e relacionamento e está de acordo com os módulos de segurança instalados na intranet do IPEN. O sistema de gerenciamento da base de dados foi desenvolvido com o MySQL, o qual utiliza a linguagem SQL como interface. A linguagem de programação PHP foi usada para permitir o manuseio da base de dados pelo usuário. Ao final deste trabalho, foi gerado um sistema de gerenciamento de base de dados capaz de fornecer as informações de modo otimizado e com bom desempenho.

    Palavras-Chave: probabilistic estimation; systems analysis; reliability; computer calculations; data base management; data processing; compiled data; failures; reactor components; reactor operation; reactor safety; reactor instrumentation; research reactors; iear-1 reactor

  • IPEN-DOC 23010

    ORTIZ, ANGEL V. . Desenvolvimento de processo de obtenção de nanopartículas de sílica a partir de resíduo de fonte renovável e incorporação em polímero termoplástico para a fabricação de nanocompósito / Development of silica nanoparticles obtaintion process from renewable source waste and its incorporation in thermoplastic polymer for manufacturing a nanocomposite . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Esperidiana Augusta Barretos de Moura. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-19122016-091851

    Abstract: A tecnologia de nanocompósitos é aplicável a uma vasta gama de polímeros termoplásticos e termofixos. A utilização de subprodutos da cana de açúcar tem sido extensivamente estudada como fonte de reforços para os nanocompósitos. O bagaço da cana é largamente utilizado na cogeração de energia e, como resultado da queima deste material, são produzidas milhões de toneladas de cinzas. Para este trabalho, sílica contida nas cinzas do bagaço da cana de açúcar foi extraída por método químico e método térmico. O método térmico se mostrou mais eficiente levando a uma pureza de mais de 93 % em sílica, enquanto o método químico gerou sílica bastante contaminada com cloro e sódio provenientes dos reagentes da extração. As partículas de sílica obtidas foram avaliadas por espalhamento de luz dinâmico (DSL) e apresentaram tamanho médio de 12 &mu;m. Estas partículas foram submetidas à moagem em moinho de bolas e na sequência a tratamento sonoquímico em meio líquido. As partículas de sílica tratadas no processo sonoquímico a 20 kHz, potência de 500 W e 90 minutos tiveram suas dimensões reduzidas a escala nanométrica da ordem de dezenas de nanômetros. A nanossílica obtida foi então incorporada como reforço em polietileno de alta densidade (HDPE). Ensaios mecânicos e termo-mecânicos mostram ganhos de propriedades mecânicas, com exceção da propriedade de resistência ao impacto. O ensaio de deflexão térmica (HDT) mostrou que a incorporação deste reforço no HDPE levou a um pequeno aumento nesta propriedade relação ao HDPE puro. A cristalinidade dos nanocompósitos gerados foi avaliada por meio de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e observou-se um decréscimo de cristalinidade do material quando a incorporação de reforço foi de 3%. O material irradiado a 250 kGy com feixe de elétrons mostra ganhos acentuados na principais propriedades do mesmo, principalmente devido ao alto nível de reticulação do HDPE irradiado.

    Palavras-Chave: bagasse; sugar cane; waste processing; biomass; extraction; silica; polymers; thermoplastics; nanostructures; crystal structure; crystallography; radiochemistry; thermal analysis; chlorine compounds; sodium chlorides; light scattering; high-level radioactive wastes; mechanical properties; thermodynamic properties; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 23009

    OLIVEIRA, RENE R. de . Estudo do efeito da tensão residual na microdeformação da rede cristalina e no tamanho de cristalito em aço Cr-Si-V jateado com granalhas de aço / Study of the effect of residual stress on the microstrain of the crystalline lattice and on the crystalite size of steel Cr-Si-V BY shot peening . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 148 p. Orientador: Nelson Batista de Lima. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-08022017-145103

    Abstract: No presente trabalho foram estudados alguns efeitos causados pelo jateamento por granalhas no aço Cr-Si-V, processo que tem por objetivo aumentar a resistência à fadiga. Para este estudo a variação de parâmetros no processo são ferramentas para melhor compreender os mecanismos que influenciam esta propriedade. Os parâmetros utilizados neste trabalho foram a variação da granalha e o pré tensionamento das amostras aplicados em lâminas utilizadas em feixe de molas automobilísticas de aço de liga cromo silício vanádio (SAE 9254+V). Inicialmente foi realizada a avaliação do perfil de tensão residual, efetuada por difração de raios-x pelo método do sen2 ao longo da espessura na região onde a tensão é compressiva. Nos resultados nota-se um efeito anômalo em relação ao perfil característico da distribuição de tensão residual com a perda de compressão nas camadas iniciais em relação à superfície jateada. Com o uso da microscopia eletrônica de varredura foi observado a região afetada pelo jateamento por granalhas notando que as regiões plasticamente deformadas se encontram nas mesmas regiões onde ocorre a diminuição da tensão residual compressiva. O perfil obtido pela difração de raios-x fornece as informações necessárias com o propósito de conjugar os efeitos que a microtensão (microdeformação) influenciam na macrotensão (tensão residual). Esta relação foi comprovada pela sobreposição dos resultados encontrados na distribuição da microdeformação da rede cristalina com a tensão residual ao longo da espessura na região plasticamente deformada. Os resultados dos perfis das difrações de raios-x mostraram a existência de anisotropia de tensões entre os planos, geradas por defeitos de empilhamento e pela densidade de discordâncias. Assim sendo, para obter os valores das microtensões devem ser considerados os fatores das constantes elásticas (conforme o módulo das direções) e dos planos cristalográficos. O método aplicado foi o Williamson-Hall modificado. Além deste método outros também foram utilizados, tais como: método de Warren-Averbach e o método Single Line, este aplicando a série de Fourier, porém, ao observar os resultados, nota-se a diferença entre os valores obtidos nas deformações, tanto aos métodos quanto aos planos cristalográficos, porém a ênfase deste trabalho foi dada às características dos perfis da distribuição e não aos valores absolutos. Somando a isto, foi proporcionado o estudo da distribuição do tamanho médio de cristalito ao longo da espessura no perfil das difrações de raios-x e os resultados mostraram que esta distribuição varia de forma inversa a microdeformação. A relação entre o tamanho médio de cristalito e a variação das distâncias interplanares corresponde diretamente a alterações das densidades de discordâncias ocorridas no material que por sua vez estão ligadas às microdeformações da rede cristalina. Como complemento ao trabalho foram analisados o fator de concentração de tensão e ensaios de fadiga do material. O fator de concentração de tensão não variou conforme a utilização das granalhas S330 e S390, ambas sendo aplicadas no mesmo regime de jateamento. Os ensaios de fadiga indicaram que o pré tensionamento aumenta a vida útil nas tensões cíclicas do material estudado.

    Palavras-Chave: crystal structure; automotive industry; chromium alloys; chromium steels; silicon additions; vanadium silicates; shot peening; fatigue; materials working; test facilities; stress relaxation; residual interactions; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; physical radiation effects

  • IPEN-DOC 23008

    SULEIMAN, NADER N. . Panorama assistencial e epidemiológico do cancêr de mama em mulheres do norte de Tocantins - Brasil / Overview of female breast cancer care and epidemiological in North Tocantins-Brazil . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 106 p. Orientador: Nanci do Nascimento. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-08032017-151635

    Abstract: Dada a complexidade epidemiológica do câncer de mama e a escassez de estudos sistemáticos sobre este assunto na região norte do Brasil, este trabalho consiste no primeiro levantamento epidemiológico e assistencial em saúde tomando como base a assistência ao câncer de mama no norte do Tocantins, entre 2010 e 2015, tendo como referência o Hospital Regional de Araguaína. Os objetivos foram: verificar a qualidade das informações cadastradas no SIS-RHC quanto à completude do preenchimento dos dados referentes às mulheres com câncer de mama; avaliar a variação temporal dos percentuais de casos em estádios precoce e tardio da doença no momento do diagnóstico; analisar o tempo decorrido para se conseguir a primeira consulta, o diagnóstico e o tratamento e, analisar a associação entre as variáveis sociodemográficas com o estadiamento do tumor no momento do diagnóstico (precoce e tardio). Foram excluídas as variáveis com grau de incompletude acima de 20%. Verificou-se que: a variável ocupação teve 35,1% de preenchimento incompleto e foi excluída da análise; escolaridade apresentou 10,6% de incompletude, alcoolismo 13,5% e tabagismo 12,8%; as demais variáveis apresentaram menos de 10% de incompletude; a maioria das pacientes se apresentou com doença avançada (51,1%); não houve diferença dos percentuais de pacientes com estádios precoces e tardios ao longo dos anos avaliados (p=0,757); a mediana do tempo para consulta foi de 158 dias e para tratamento foi de 182 dias; as mulheres com estadiamento precoce levaram mais tempo para iniciarem o tratamento comparativamente àquelas com estadiamento tardio (p=0,011); as mulheres de raça/cor preta (p=0,012), analfabeta (p=0,003) e de procedência do Pará (p=0,009) apresentaram maior porcentagem de estadiamento tardio no momento do diagnóstico. Assim, concluiu-se que as variáveis da base de dados são fontes de informação consideráveis; a maioria das mulheres foi diagnosticada com doença avançada e a evolução temporal da proporção de casos avançado e precoce não demonstrou mudanças variacionais ao longo dos anos; a qualidade do serviço ambulatorial do HRA para consultas em mastologia mostrou-se precária com tendência a priorizar o atendimento aos pacientes com doença avançada. Por fim, foi identificado associação de câncer de mama em estádio avançado nas mulheres de raça/cor preta, analfabetas e provenientes do estado do Pará.

    Palavras-Chave: mammary glands; neoplasms; females; women; patients; therapy; public health; health services; hospitals; medical establishments; state government; comparative evaluations; data; efficiency; brazil

  • IPEN-DOC 22018

    CARDOZO, NELSON X. . Desenvolvimento de um sistema de irradiação para produção de radioisótopos gasosos aplicados em processos industriais / Development of a irradiation system for production of gaseous radioisotopes applied in industrial processes . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-09012017-080638

    Abstract: Dentre as diversas aplicações dos radioisótopos, a utilização dos radiotraçadores é considerada uma das mais importantes, no diagnóstico de funcionamento dos equipamentos de processos, em plantas de indústrias químicas e petroquímicas. Os radiotraçadores são utilizados em procedimentos analíticos para obtenção de dados qualitativos e quantitativos de sistemas, em estudos de transferências físicas e físico-químicas. Na produção de radioisótopos gasosos utilizados como traçadores em processos industriais, destacam-se o 41Ar e 79Kr, gases nobres (inertes) que possuem baixa reatividade com os demais elementos químicos. O 41Ar é um emissor gama de alta energia (1,29 MeV) e apresenta elevada porcentagem de transformações com essa energia, o que resulta em quantidades relativamente pequenas necessárias em relação a outras para uma detecção eficaz, mesmo em componentes com grandes espessuras. Atualmente, a produção de radioisótopos gasosos em reatores nucleares de pesquisa é realizada em pequenas quantidades (bateladas), por meio de ampolas de quartzo contendo o gás natural 40Ar ou 78Kr. Nesse sentido, o objetivo desse estudo é desenvolver um sistema de irradiação capaz de produzir em escala contínua, o radioisótopo gasoso 41Ar, dentre outros, com atividade de 7,4x1011 Bq (20 Ci) por ciclo de irradiação, por meio do Reator IEA-R1 de 4,5 MW, fluxo de nêutrons térmicos médio de 4,71 x 1013 ncm-2s-1, para suprir uma demanda existente em empresas de END e inspeções, e pelo próprio Centro de Tecnologia das Radiações, no IPEN/CNEN-SP. O sistema de irradiação (SI) é constituído por uma cápsula de irradiação em alumínio, linhas de transferência, válvulas agulhas, conexões anilhadas, conectores rápidos, manovacuômetro, sistema de vácuo, dewar de liquefação, blindagem em chumbo, cilindros de armazenamento e transporte (CAT), dentre outros. O SI foi aprovado nos testes de estanqueidade e estabilidade (testes de formação de bolhas, pressurização, evacuação e com equipamento leak detector SPECTRON 600 T). Na produção experimental para obtenção de 1,07x1011 Bq (2,9 Ci) de 41Ar, distribuíram-se dosímetros de alanina em diversos componentes e dispositivos do SI. Além disso, determinaram-se as taxas de exposição na parede da blindagem em chumbo, ao concentrar o gás radioativo liquefeito e no CAT, após a transferência do 41Ar, pelo medidor de radiação portátil Teletector ® Probe 6150 AD-t/H.

    Palavras-Chave: argon 41; krypton 79; tracer techniques; radiators; irradiation capsules; valves; joints; pressure gages; dewars; lead; storage; shielding materials; leak detectors; iear-1 reactor; petrochemicals; chemistry; industry; gaseous diffusion; radiation sources; isotope production; quality control; quantitative chemical analysis; nuclear engineering

  • IPEN-DOC 22064

    RAMIREZ, CRISTIAANN H. . Avaliação pelo sistema de tomografia por coerência óptica do efeito do envelhecimento por ciclagem térmica na adaptação marginal das restaurações adesivas em cavidades classe II em dentina e esmalte denta / System for evaluation of tomography for coherent optical effect of aging for thermal cycling adaptation in marginal restoration of adhesive in class II cavities in enamel and dentin . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 78 p. Orientador: Anderson Zanardi de Freitas. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-16012017-143839

    Abstract: Este estudo teve como objetivo avaliar a adaptação marginal em restaurações classe II em dentina e esmalte dental utilizando um sistema adesivo universal de acordo com três técnicas diferentes de aplicação: Autocondicionante, condicionamento seletivo e condicionamento total, através do sistema de tomografia por coerência óptica (OCT), antes e após ao envelhecimento por termociclagem (TC). Preparos classe II foram confeccionados nas paredes mesial e distal, em 30 molares hígidos humanos, com término da cavidade em esmalte e em dentina. Todos os espécimenes foram restaurados (adesivo Single Bond Universal e resina composta Filtek Z350 XT) nas três técnicas de aplicação. Os dentes foram distribuídos aleatoriamente em três grupos (n=10), sendo um para cada técnica de aplicação adesiva: Grupo I: autocondicionante, Grupo II: condicionamento seletivo e Grupo III: condicionamento total; em seguida os grupos foram avaliados antes e depois a termociclagem pelo sistema de tomografia por coerência ótica. De posse dos corpos de prova devidamente restaurados, partimos para os procedimentos de termociclagem (1000 ciclos de 1 minuto com intervalo de 30 segundos) e a avaliação pelo sistema de Tomografia por Coerência Óptica. Em seguida, as amostras foram examinadas por meio de imagens geradas pelo OCT e os dados foram submetidos ao teste estatístico não-paramétricos de Kruskal-Wallis e Dunn (p<0.05). Foi observada diferença estatisticamente significante da adaptação marginal entre os grupos com término em esmalte (p= 0.0073); para os grupos com término em dentina, não foi observada diferença estatisticamente significante na adaptação marginal (p=0.2063). Conclui-se que o OCT foi, então, capaz de diagnosticar a microinfiltração marginal nas restaurações em cavidades classe II. Existe deterioração das margens e alteração de padrão de infiltração marginal com as diferentes técnicas adesivas dos preparos classe II restauradas com resina em esmalte. Atribui-se à termociclagem a falha de vedamento marginal observada nos espécimes após em esmalte.

    Palavras-Chave: dentistry; teeth; cavities; enamels; dentin; dna; dna polymerases; adhesives; coherence length; tomography; optical equipment; aging; impact tests; thermal cycling; biological recovery

  • IPEN-DOC 23005

    ANA, VANESSA DA . A flexibilização da competência e do processo normativo em relação à segurança e a proteção radiológica / The flexibility of competence and regulatory process regarding safety and radiation protection . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 122 p. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo, Sordi. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12012017-100139

    Abstract: O uso e a aplicação cada vez mais constante da tecnologia nuclear consistente em áreas relacionadas à saúde, energia, industrial, bélica, agrícola, entre outras, faz com que haja a necessidade de uma regulamentação de acordo com os padrões de segurança e proteção radiológica internacionais. Dessa forma, utilizando-se de conceitos provenientes do Direito Constitucional, do Direito Ambiental e do Direito do Trabalho, o enfoque da presente pesquisa foi investigar a difícil questão da competência nuclear e a competência ambiental, a impossibilidade de legislar dos Estados, bem como a falta de regulamentação sobre Rejeitos radioativos. Para tanto, foram atualizados e revisados critérios e métodos de interpretação constitucional para solucionar possíveis antinomias jurídicas advindas de múltipla positivação de normas pelos entes federados que dificultam tanto o asseguramento quanto o aprimoramento da Proteção radiológica do trabalhador e do meio ambiente. Finalmente, a hipótese considerada demonstrou que as mudanças na estrutura legislativa nas três esferas de poderes são necessárias, visando à aplicabilidade de responsabilidade legal na esfera nuclear, principalmente no que se refere às entidades administrativas e estatais.

    Palavras-Chave: safety standards; radiation protection; international cooperation; environment; personnel; radioactive waste management; inspection; identification systems; physical protection devices; safeguards; security

  • IPEN-DOC 23004

    BOIANI, NATHALIA F. . Remoção da toxicidade do fármaco propranolol e de sua mistura com cloridrato de fluoxetina em solução aquosa empregando irradiação com feixe de elétrons / Removal of toxicity the pharmaceutical propranolol and your mixture with fluoxetine hydrochloride in aqueous solution using radiation with electron beam . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 113 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06012017-133336

    Abstract: A saúde do meio ambiente vem sendo comprometida devido ao descarte incorreto de produtos e seus subprodutos. Dentre os contaminantes emergentes encontram-se os fármacos, causadores de problemas ambientais por serem descartados no meio ambiente através dos efluentes. As técnicas convencionais de tratamento são insuficientes na remoção de diversos fármacos, por apresentarem resíduos resistentes e baixa biodegradabilidade. Sendo assim os processos oxidativos avançados vêm sendo estudados como alternativa para o tratamento de diferentes tipos de efluentes. O objetivo desse trabalho foi aplicar o processo de irradiação com feixe de elétrons para reduzir os efeitos tóxicos do propranolol, e de sua mistura com cloridrato de fluoxetina, em solução aquosa. Foram realizados ensaios ecotoxicológicos com o fármaco propranolol, e de sua mistura com o cloridrato de fluoxetina, utilizando como organismos-teste o microcrustáceo Daphnia similis, e a bactéria Vibrio fischeri. Observamos que o organismo D. similis mostrou-se mais sensível as amostras de fármacos quando comparado à bactéria V.fischeri. Após serem submetidas ao tratamento com radiação ionizante, todas as doses aplicadas para o propranolol e a mistura, mostraram significativa redução de toxicidade, tendo como organismo-teste D. similis. Para a bactéria V. fischeri apenas na dose de 5,0 kGy foi verificada a redução da toxicidade para o fármaco propranolol. Quanto à mistura dos fármacos, apenas as doses de 2,5 e 5,0 kGy apresentaram eficiência de remoção da toxicidade. A dose 5,0 kGy mostrou-se a melhor, apresentando redução de 79,94% para D. similis, e 15,64% para V. fischeri, quando expostas ao fármaco propranolol. Quanto à mistura, apresentou 81,59% e 26,93%, para D.similis e V.fischeri, respectivamente.

    Palavras-Chave: industrial wastes; drugs; antidepressants; methadone hydrochloride; waste water; waste processing; ionizing radiations; toxicity; radiation effects; liquid wastes; electron beams; bacteria; daphnia; fishes; water treatment; environmental impacts; land pollution control

  • IPEN-DOC 22192

    JOÃO, THIAGO G. . Proposta de novas configurações para o núcleo do reator IEA-R1 do IPEN/CNEN - SP com combustíveis de alta densidade de urânio / Proposal of new core configurations for the IPEN/CNEN-SP IEA-R1 research reactor with high density uranium fuels . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 171 p. Orientador: Antonio Teixeira e Silva. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-17012017-131601

    Abstract: O presente estudo foi realizado para verificar a possibilidade de redução do núcleo do reator IEA-R1 do IPEN/CNEN-SP. Cálculos neutrônicos foram desenvolvidos para um conjunto de novas configurações para que, a posteriori, a análise termo-hidráulica e de segurança pudessem ser realizadas. As novas configurações analisadas são menores por diversos motivos, como obter uma melhor utilização do combustível, melhor distribuição dos fluxos de nêutrons, dentre outros. Para que se possa atingir tais configurações, a densidade de Urânio no combustível deve ser aumentada. Neste estudo, combustíveis de U3Si2-Al com 4,8gU/cm3 foram testados e novos núcleos para o reator IEA-R1 foram propostos e discutidos. A análise neutrônica não impõe restrições aos núcleos estudados. A análise termohidráulica mostrou que as margens de segurança e os perfis de temperatura ao longo das placas combustíveis não excedem os limites de projeto. Os coeficientes de temperatura obtidos para os novos núcleos, no caso isotérmico, são todos negativos, conforme desejado. A queima mostrou que núcleos supercompactos não apresentam excesso de reatividade suficiente para o funcionamento dos mesmo, ao se utilizar combustíveis com 4,8gU/cm3. Um APR (Acidente de Perda de Refrigerante) foi simulado para os núcleos remanescentes. A ruptura da fronteira do primário se mostrou o acidente mais crítico, devido ao curto tempo para o esvaziamento completo da piscina do reator. As temperaturas atingidas após o descobrimento foram calculadas e não excedem aquelas cujos valores propiciam empolamento nas placas combustíveis (475 °! a 550 °!), uma vez que se obedeça os tempos de esvaziamento seguro da piscina para as novas configurações.

    Palavras-Chave: iear-1 reactor; neutron physics; neutron transport theory; reactor physics; reactor safety; reactor cores; fuel elements; fuel management; uranium alloys; silicon alloys; aluminium; power density; thermalization; hydraulics; monte carlo method; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 23003

    KUZNETSOVA, MARIA . Medida absoluta da atividade de 14C pelos métodos CIEMAT/NIST, TDCR e em sistema de coincidência 4πβ-γ / Primary standardization of C-14 by means of CIEMAT/NIST, TDCR and 4πβ-γ methods . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 70 p. Orientador: Marina Fallone Koskinas. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-09122016-091446

    Abstract: Neste trabalho foi padronizada uma solução de 14C emissor beta puro com energia máxima de 156 keV, por meio de três diferentes métodos: CIEMAT/NIST e TDCR (triple-to-double coincidence ratio) em sistemas de cintilação líquida e pelo método do traçador, em sistema de coincidências 4&pi;&beta;-&gamma;. O sistema de cintilação líquida TRICARB, equipado com dois tubos fotomultiplicadores, foi usado para aplicação do método CIEMAT/NIST, usando um padrão de 3H emissor beta puro com energia máxima de 18,7 keV como traçador de eficiência. O sistema de cintilação líquida HIDEX 300SL, equipado com três tubos fotomultiplicadores, foi utilizado para as medidas pelo método TDCR. As amostras de 14C e 3H, medidas nos sistemas de cintilação foram preparadas usando-se três coquetéis cintiladores comerciais Ultima Gold, Optiphase Hisafe3 e InstaGel-Plus a fim de comparar seu desempenho nas medidas.Todas as amostras foram preparadas com 15 mL de coquetel cintilador, em frascos de vidro com baixa concentração de potássio. Alíquotas conhecidas de solução radioativa foram depositadas nos coquetéis cintiladores. Para a variação do parâmetro indicador de quenching, foram utilizados: um carregador de nitro metano e 1 mL de água destilada. Para a padronização pelo método do traçador no sistema de coincidências 4&pi;&beta;-&gamma;, foi utilizado 60Co como emissor beta gama. As medidas foram feitas no sistema de coincidências por software SCS, usando discriminação eletrônica para alterar a eficiência beta. O comportamento da curva de extrapolação foi predito por meio do código Esquema, que utiliza a técnica de Monte Carlo. Os resultados da atividade da solução de 14C obtida pelos três métodos utilizados mostraram uma boa concordância dentro da incerteza experimental.

    Palavras-Chave: tj-1 tokamak; tj-ii heliac; particle-hole model; beta-plus decay radioisotopes; beta decay radioisotopes; pure states; gamma spectrometers; liquid scintillators; statistical models; calculation methods; measuring methods; coincidence methods; photon emission; data covariances; medicina nuclear

  • IPEN-DOC 22062

    NISTI, MARCELO B. . Lixiviação de metais e radionuclídeos em solos tropicais condicionados com fosfogesso / Lixiviation of natural radionuclides and heavy metals in tropical soils amended with phosphogypsum . 2016. Tese (Doutorado em tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 149 p. Orientador: Bárbara Paci Mazzilli. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-23012017-090819

    Abstract: O fertilizante fosfatado brasileiro é obtido pela reação por via úmida da rocha fosfática de origem ígnea com ácido sulfúrico concentrado, obtendo como produto final, o ácido fosfórico e como resíduo, o fosfogesso, que é estocado em pilhas, a céu aberto, junto às instalações produtoras. Parte do fosfogesso vem sendo utilizada na agricultura como condicionador de solos, devido a sua alta solubilidade, podendo melhorar a estrutura do solo, reduzir a erosão do solo, aumentar os níveis de enxofre e fósforo disponíveis e melhorar a composição dos fertilizantes. Mas a presença de radionuclídeos e metais no fosfogesso impõem restrições sobre o uso na agricultura. Para garantir uma utilização segura, é importante estimar a lixiviação dos radionuclídeos e metais presente no fosfogesso. O objetivo deste trabalho foi estudar a disponibilidade dos radionuclídeos relevantes do ponto de vista radiológico (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po) e dos metais (As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg e Pb) presentes no fosfogesso de procedência brasileira, levando em consideração sua aplicação em solo agricultável. Para esta finalidade, foi desenvolvido um protocolo experimental em escala de laboratório, no qual colunas foram preenchidas com misturas de solos arenosos e argilosos típicos brasileiros condicionados com fosfogesso. A essas colunas foi adicionada água, a fim de se alcançar uma extração branda desses elementos. Foi implantado um procedimento analítico para a determinação sequencial dos radionuclídeos de interesse na solução obtida na lixiviação. As frações disponíveis foram obtidas utilizando-se a razão entre as concentrações dos radionuclídeos no lixiviado e as concentrações dos radionuclídeos nas amostras de solo, solo condicionado com fosfogesso e fosfogesso. Os valores de concentração dos radionuclídeos 238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po obtidos no fosfogesso das duas procedências variaram de 86 Bq kg-1 a 352 Bq kg-1. As concentrações de 226Ra e 228Ra obtidas no fosfogesso ficaram abaixo do limite máximo permitido pela resolução da Comissão Nacional de Energia Nuclear, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os resultados obtidos para os metais As, Cd, Cr, Ni, Pb, Se e Hg no fosfogesso foram inferiores ao limite máximo para condicionador de solo e para fertilizantes estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os radionuclídeos 226Ra, 210Pb, 210Po e 228Ra apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,2%; para o 238U e 232Th as frações disponíveis apresentaram valores inferiores a 0,05%. Os metais apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,07%. Os resultados obtidos para a fração disponível de metais e radionuclídeos no solo condicionado com fosfogesso demostraram que mesmo utilizando concentrações de fosfogesso dez vezes acima da dose recomendada, a disponibilização foi desprezível. Pode-se concluir que a utilização do fosfogesso como condicionador de solos é viável, no que concerne a disponibilidade dos metais e radionuclídeos estudados.

    Palavras-Chave: fertilizers; sulfate minerals; heavy metals; phosphorus compounds; phosphates; gypsum; radioisotopes; radium 226; radium 228; lead 210; uranium 238; uranium 232; leaching; neutron activation analysis; gamma spectroscopy; soil conservation; safety standards

  • IPEN-DOC 23002

    SANTOS, LEVI F. DOS . Caracterização química inorgânica de perfis de sedimento do Pantanal da Nhecolândia - MS, datados pelo método do 210Pb / Inorganic chemical characterization of sediment cores from Pantanal da Nhecolândia MS, dated by the 210Pb method . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 191 p. Orientador: Sandra Regina Damatto. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-15122016-141305

    Abstract: O Pantanal da Nhecolândia, localizado no estado do Mato Grosso do Sul, é parte do Pantanal Brasileiro e possui características específicas, dentre elas a existência de lagos salinos, comumente conhecidos como Salinas. Para se estimar uma possível influência humana no Pantanal da Nhecolândia quatro perfis de sedimento foram coletados, em 2010, nas Salinas A, 6, M e V com o objetivo de se fazer a caracterização química inorgânica dos sedimentos determinando os elementos As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn pela técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental nas frações fina (silte + argila) e grossa (areia média + areia fina) do sedimento e também determinar as taxas de sedimentação e idade do sedimento pelo método do 210Pb. Para auxiliar na interpretação dos resultados determinou-se a composição granulométrica e o conteúdo de água das amostras de sedimento. A análise granulométrica indicou que as Salinas possuem um percentual da fração fina oscilando entre 3,5 % na Salina M a 70 % na Salina A, o que é característico dessa região. Os quatro perfis de sedimento apresentaram diferentes taxas de sedimentação, o que está provavelmente relacionado aos períodos de seca e enchentes. Os resultados obtidos de concentração dos elementos químicos foram comparados com os valores da Upper Continental Crust UCC e da North American Shale Composite NASC, e alguns elementos, como As, Hf, Rb e Sb, apresentaram valores acima destes nas duas frações granulométricas do sedimento, sugereindo à existência de depósitos naturais destes elementos nas quatro Salinas estudadas. Os resultados de concentração dos elementos estudados indicam a não existência de influência antrópica na região. Calculou-se também o fator de enriquecimento - FE dos elementos químicos usando como valores de referência os valores da UCC, NASC, e os valores da base do perfil-FEB, concluindo-se que o FEB foi a melhor metodologia para se avaliar o enriquecimento dos elementos.

    Palavras-Chave: human factors; sediments; siltstones; silt; clays; shim rods; droughts; floods; particles; grain size; lead 210 target; stable isotopes; neutron activation analysis; brazil

  • IPEN-DOC 22061

    FALCAO, RAILSON B. . Síntese por reação do TiFe nanoestruturado para o armazenamento de hidrogênio, a partir da moagem de alta energia de misturas de pós de TiH2 e Fe / Reaction synthesis of nanostructured TiFe for hydrogen storage from high-energy ball milling of TiH2 and Fe powders mixtures . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 128 p. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-19012017-134345

    Abstract: Neste trabalho investigou-se a obtenção do composto TiFe a partir da moagem de alta energia de misturas de pós de TiH2 e Fe, seguida de aquecimento sob vácuo para a reação de síntese. No lugar do Ti, o TiH2 foi escolhido como precursor em razão de sua fragilidade, benéfica para a diminuição da aderência dos pós ao ferramental de moagem. Foram preparados dois lotes de misturas obedecendo-se a relação Ti:Fe de 50:50 e 56:44. Ambos foram processados em um moinho do tipo planetário por tempos que variaram de 5 até 40 horas, sob atmosfera de argônio de elevada pureza. Em todos os experimentos foram mantidos constantes a velocidade de rotação do prato do moinho, a quantidade de amostra, o diâmetro e o número de bolas. As amostras moídas foram caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF). Apenas TiH2 e Fe foram observados nas amostras moídas, com um grau crescente de mistura em função do tempo de moagem. O composto TiFe nanoestruturado (12,5 a 21,4nm) foi obtido de forma majoritária em todas as amostras após a reação de síntese promovida pelo tratamento térmico a 600ºC (873K). As amostras reagidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e DRX. Um equipamento do tipo Sievert, operando sob um fluxo constante (modo dinâmico), foi utilizado para levantar as curvas termodinâmicas de absorção e dessorção de hidrogênio. Todas as amostras absorveram hidrogênio à temperatura ambiente (~298K) sem a necessidade de ciclos térmicos de ativação. Os melhores resultados foram obtidos com as amostras moídas por 25 e 40 horas, de composição não estequiométrica 56:44. Tais amostras absorveram e dessorveram hidrogênio à temperatura ambiente, sob os platôs de aproximadamente 6,4 e 2,2bar (~0,6 e 0,2MPa), respectivamente. A capacidade máxima de armazenamento foi de 1,06% em massa de hidrogênio (H:M~0,546), sob pressão de até 11bar (1,1MPa), com reversão de até 1,085% em massa de hidrogênio (H:M~0,559), sob pressão de até 1bar (0,1MPa). Estas amostras também apresentaram maior cinética de absorção e dessorção de hidrogênio com fluxos de 1,23 (25h) e 2,86cm3/g.min. (40h). Tais resultados são atribuídos à variação composicional da fase TiFe e à maior quantidade de TiH2 livre.

    Palavras-Chave: materials testing; materials working; nanostructures; stresses; milling; titanium hydrides; iron hydrides; hydrogen compounds; hydrogen storage; powder metallurgy; temperature measurement; thermometers; calorimetry; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis

  • IPEN-DOC 23001

    FONTES, LADYJANE P. . Desenvolvimento de um Guia orientativo para dosimetria em Tomografia Computadorizada / Development of a guidance guide for dosimetry in computed tomography . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12122016-101857

    Abstract: Devido as frequentes dúvidas dos usuários das câmaras de ionização do tipo lápis calibradas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI IPEN), em como aplicar corretamente os fatores indicados em seus certificados de calibração, foi elaborado um guia orientativo para dosimetria em tomografia computadorizada. O guia orientativo inclui o conhecimento prévio da Camada Semirredutora (CSR), já que é necessário conhecer a energia efetiva do feixe para aplicação do fator de correção para qualidade (kq). A avaliação da CSR em tomógrafos torna-se uma difícil tarefa devido à geometria do sistema e por essa razão foi realizado um levantamento das metodologias existentes para a determinação da CSR em feixes clínicos de Tomografia Computadorizada (TC), levando em consideração fatores técnicos, práticos e econômicos. Neste trabalho, optou-se em testar um Sistema Tandem composto por capas absorvedoras confeccionado na oficina do IPEN, baseado em estudos preliminares devido ao baixo custo e boa reposta. O Sistema Tandem é composto por 5 capas absorvedoras cilíndricas de 1 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, e 10 mm de alumínio e por 3 capas absorvedoras cilíndricas de 15 mm, 25 mm e 35 mm de acrílico (PMMA) acopladas à câmara de ionização do tipo lápis comercial amplamente utilizada em testes de controle de qualidade na dosimetria em feixes clínicos de Tomografia Computadorizada. Através das curvas Tandem, foi possível avaliar os valores de CSR e, através da curva de calibração da câmara de ionização do tipo lápis, encontrar o Kq adequado ao feixe. O Guia elaborado traz informações de como construir a curva de calibração em função da CSR, para encontrar o Kq, bem como informações para construção da curva Tandem, para encontrar valores próximos de CSR.

    Palavras-Chave: dosimetry; patients; computerized tomography; tandem electrostatic accelerators; semiconductor detectors; ionization chambers; isodose curves; calibration; images; diagnosis; therapy; nuclear medicine; recommendations

  • IPEN-DOC 22060

    ZARPELON, LIA M. . Estudo das características eletroquímicas e microestruturais de eletrodos de hidreto metálico à base de LaNi com adições de elementos de liga / Study of electrochemical and microstructural characteristics of lani-based metallic hydride electrodes with alloying additions . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 143 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-19012017-092218

    Abstract: Neste trabalho avaliou-se a ação positiva da substituição de lantânio por praseodímio e de lantânio por magnésio na performance eletroquímica de eletrodos de ligas de armazenamento de hidrogênio em estado bruto de fusão e com tratamento térmico. O La foi substituído por Mg nas ligas La0,7-xMgxPr0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (x=0,0-0,7) e por Pr nas ligas La0,7-yPryMg0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (y=0,0-0,7). Os parâmetros eletroquímicos analisados foram ativação, capacidade de descarga, retenção da capacidade de descarga, autodescarga e alta taxa de descarga. As ligas apresentaram comportamento passivo em relação à corrosão. As análises por MEV/EDS e por DRX com refinamento por Rietveld revelaram a presença majoritária de fases similares às fases LaNi5, PrNi5, LaMg2Ni9 e PrMg2Ni9 em função das composições das ligas estudadas. Os parâmetros de rede e os volumes da célula unitária das fases diminuíram com a substituição crescente de La por Mg e de La por Pr. As capacidades de descarga máxima decresceram com a substituição crescente de La por Mg e de La por Pr, acompanhando o decréscimo da abundância da fase similar à fase LaNi5 e o aumento da abundância da fase similar à fase LaMg2Ni9. Comparativamente, menores taxas de autodescarga e maior estabilidade cíclica foram observadas para o eletrodo da liga na condição x=0,1, ao passo que o eletrodo da liga na condição y=0,0 apresentou maiores valores de alta taxa de descarga, indicando melhor performance cinética.

    Palavras-Chave: rare earth alloys; electric batteries; electrodes; hydrogen compounds; hydrides; magnesium hydroxides; nickel hydrides; lanthanum hydrides; praseodymium hydrides; electrochemistry; electric impedance; electrodes; kinetic energy; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 22059

    VIEIRA, IMÁRIO . Planejamento estratégico como diferencial competitivo na aplicação da tecnologia de radioisótopos / Strategic planning as competitive differential in the implementation of radioisotopes technology . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 156 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-08122016-140810

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

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

  • IPEN-DOC 23000

    LIMA, JOSENILSON B. DE . Desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização de tambores de rejeitos radioativos / Development of a methodology for characterization of radioactive waste drums . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 62 p. Orientador: Ademar José Potiens Junior. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12122016-122949

    Abstract: Rejeitos radioativos são gerados em todas as etapas do ciclo do combustível nuclear e em instituições que fazem uso de elementos radioativos. No Brasil, para que possam atender a legislação vigente, eles devem ser devidamente gerenciados e tratados. A caracterização é a etapa do gerenciamento de rejeitos radioativos que certifica e complementa as informações presentes no documento de identificação fornecido pelo gerador dos rejeitos radioativos. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma metodologia para caracterização de tambores de rejeitos radioativos. Neste trabalho foi utilizada a técnica de espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo para obter e estabelecer uma relação entre as eficiências de contagens teóricas e experimentais para quatro tambores de calibração com densidades diferentes, preparados com nove tubos de PVC em seu interior. O detector de HPGe utilizado foi posicionado em três diferentes distâncias em relação a extremidade do tambor de calibração. A utilização do método de Monte Carlo mostrou-se adequado a metodologia proposta neste trabalho.

    Palavras-Chave: radioactive waste management; inspection; identification systems; physical protection devices; safeguards; security; fuel cycle; nuclear fuels; calibration; radiation monitoring; ge semiconductor detectors; high-purity ge detectors; drum walls; waste disposal; pvc; tubes; gamma spectroscopy; monte carlo method

  • IPEN-DOC 22058

    THOMAZI, GABRIELA O.C. . Resposta imunológica em modelos animais imunizados contra o muco nativo ou irradiado por raios gama de 60 Co da raia de água doce Paratrygon aiereba / Humoral response of animal models immunized against native or 60Co irradiated mucus from the freshwater stingray Paratrygon aiereba . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 93 p. Orientador: Nanci do Nascimento. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-07122016-101640

    Abstract: As raias são peixes peçonhentos e estão frequentemente associadas a acidentes em seres humanos, principalmente na região Norte do Brasil, favorecidos pelo hábito desses peixes de permanecerem no fundo de águas rasas e pela contínua utilização humana dos rios. Os ferrões das raias causam lesões dolorosas, edema, necrose, e o muco que recobre toda a extensão do corpo desses peixes pode aumentar a gravidade desses ferimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta imunológica induzida pelo muco de Paratrygon aiereba nativo ou irradiado por raios gama de 60Co em modelos animais. Foram realizados ensaios imunoenzimáticos e Western blotting para verificar a resposta humoral e reatividade cruzada dos soros provenientes de camundongos Swiss e coelhos New Zealand previamente imunizados contra o veneno, muco nativo ou irradiado. A indução da produção de anticorpos in vitro, as subclasses de IgG e a quantificação de citocinas foram analisados. Além de realizados ensaios de soroneutralização da atividade edematogênica in vitro e in vivo e de viabilidade celular. Os dados foram analisados estatisticamente por meio de análise de variância. O protocolo de imunização possibilitou a obtenção de soros com títulos satisfatórios de anticorpos policlonais. O muco e veneno de P. aiereba são imunogênicos e apresentam reatividade antigênica. O muco nativo ou irradiado induziu a produção de anticorpos IgG e esses reconheceram antígenos presentes no muco de outras espécies de raias. Células esplênicas de animais imunizados contra o muco irradiado produziram IFN-&gamma;, TNF- &alpha; e IL-10 e também foi observada a produção sérica de TNF-&alpha; (grupo imunizado contra o muco irradiado) e de IL-6 e IL-17 (grupo imunizado contra o muco nativo). O soro anti-muco irradiado reduziu a atividade edematogênica in vitro, ao contrária da in vivo que não foi neutralizada. Os resultados corroboram o uso da radiação ionizante, com produção de anticorpos altamente responsivos e melhor resposta imune, além de comprovar que o muco de Paratrygon aiereba foi capaz de estimular resposta imune adaptativa celular e humoral.

    Palavras-Chave: venoms; fishes; accidents; cobalt 60; antibodies; antigens; in vitro; immunity; lymphokines; immunoglobulins; interferon; tumor cells; phosphorylation; blood serum; neoplasms; gamma radiation; ionizing radiations; enzyme immunoassay; fresh water; radiation effects; toxicity

  • IPEN-DOC 22057

    ARATA, ANELYSE . Degradação a baixa temperatura da Y-TZP odontológica: análise microestrutural e avaliação das propriedades mecânicas / Y-TZP dental ceramic low temperature degradation: microstructural analysis and mechanical properties evaluation . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 174 p. Orientador: Dolores Ribeiro Ricci Lazar. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-23012017-085618

    Abstract: O objetivo deste estudo foi a Y-TZP odontológica submetida ao envelhecimento hidrotérmico acelerado (EH). Especificamente: a) determinar a curva cinética de transformação de fase tetragonal para monoclínica; b) calcular a velocidade de crescimento da frente da camada transformada durante o EH; c) avaliar a relação entre a porcentagem de fase monoclínica e profundidade da transformação de fase com a resistência à flexão biaxial (FB); d) avaliar o efeito da associação do EH e fadiga na resistência à FB. Discos sinterizados (YZ- Vita YZ, LP-Lava Plus) foram submetidos ao EH a 120°C, 130°C e 150°C e analisados por difração de raios X (DRX). Uma amostra por grupo foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e tomografia de coerência óptica (OCT) para calcular a profundidade de transformação de fase e a velocidade da frente de transformação. Grupos de (YZ, LP e LA-Lava) foram submetidos ao EH (150°C) por (n=10): 0, 5, 25, 70 e 140 horas. Após o EH os grupos de YZ foram novamente divididos (n=10): com e sem ciclagem mecânica, todas as cerâmicas foram submetidas ao teste de flexão biaxial (ISO 6872) e análise de variância 1 fator (ANOVA) (&alpha;=0,05) para comparar os resultados. Os resultados de DRX indicam que a Y-TZP apresenta um comportamento sigmoidal de transformação de fase devido à limitação da profundidade de penetração dos raios X (~6,3 &mu;m). As análises de MEV e OCT confirmaram o crescimento linear da frente de envelhecimento em função do tempo para todas as temperaturas. O ANOVA 1-fator demonstrou redução de 10-19% da resistência à FB após 140 horas de envelhecimento (150°C) para todas as cerâmicas, havendo correlação negativa entre profundidade da camada transformada e resistência à FB. Extrapolando os resultados de profundidade para 37°C foi calculado que a frente de transformação de fase levaria 1053 e 2104 anos para atingir a profundidade de 62,67&mu;m e 85,55&mu;m responsáveis pela diminuição da resistência mecânica da YZ e LP, respectivamente. A associação do EH com a ciclagem mecânica não apresentou efeitos deletérios para a YZ. O OCT foi validado como método preciso, fácil e rápido para avaliação da camada transformada e estudos de cinética.

    Palavras-Chave: zirconium additions; yttrium oxides; polycrystals; hydrothermal systems; aging; ceramics; dentistry; biodegradation; evaluation; mechanical properties; tomography; x-ray diffraction; optical microscopy; scanning electron microscopy; microanalysis; thermal analysis

  • IPEN-DOC 22066

    SALES, JORGE N. DE . Estudo do efeito da incorporação das argilas branca de Cubati e Cloisite Na® nas propriedades do termoplástico acrilonitrila butadieno estireno submetido à radiação ionizante / Study of effects of nanoclays light cream from cubati and cloisite Na® incorporation on properties of thermoplastic acrylonitrile butadiene styrene submitted by ionizing radiation . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 87 p. Orientador: Esperidiana Augusta Barretos Moura. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-13122016-082332

    Abstract: O polímero Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) é um dos polímeros mais versáteis disponíveis nos dias de hoje. Atualmente o Brasil não produz o ABS, o que limita a indústria brasileira de plásticos a utilizar as variações deste polímero importadas, ofertadas no mercado nacional por distribuidores locais. Este estudo avaliou os efeitos da adição das argilas Cloisite Na® e Branca de Cubati na matriz polimérica ABS e também os efeitos decorrentes do tratamento por radiação ionizante no ABS e nos compósitos ABS/Argila como formas de modificação de um ABS convencional. Visando avaliar a diferença entre uma argila organofílica e uma organofóbica, a argila Branca de Cubati foi organofilizada e a argila Cloisite Na® foi utilizada como recebida. Foram preparados, utilizando uma extrusora dupla rosca, concentrados a 30 % em massa da argila Branca de Cubati, previamente organofilizada e da Cloisite Na® em Estireno Acrilonitrila (SAN). Os concentrados foram adicionados ao ABS a 1, 3 e 5 % em massa das argilas e foram injetados corpos de prova. Parte dos corpos de prova foi submetida à irradiação por feixe de elétrons à uma dose de 600 kGy. Os compósitos irradiados e não irradiados foram caracterizados por meio de ensaios de resistência a tração, resistência a flexão, resistência ao impacto, temperatura de distorção térmica, ponto de amolecimento Vicat, análise de termogravimétrica (TG), difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEVFEG) e a correlação entre os resultados foi discutida. Foram observadas melhorias nas propriedades mecânicas, exceto resistência ao impacto, nos materiais aditivados com as argilas, sendo os melhores resultados obtidos com a argila Branca de Cubati. O tratamento por radiação ionizante favoreceu o processo de reticulação do ABS.

    Palavras-Chave: impact tests; thermal gravimetric analysis; x-ray diffraction; ionizing radiations; comparative evaluations; optical microscopy; sweep efficiency; plastics industry; clays; materials testing; materials working; sodium carbonates; styrene; acrylonitrile; copolymers; organic polymers; brazil

  • IPEN-DOC 22056

    ABREU, CAIO P. de . Caracterização da reatividade das ligas alumínio AA2024-T3 e AA7475-T651 soldadas por fricção (FSW) / Characterization of the reactivity of aluminium alloys AA2024-T3 and AA7475-T651 welded by Friction Stir Welding (FSW) . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear ) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 159 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-27012017-131108

    Abstract: A soldagem por fricção (Friction Stir Welding - FSW) é um processo eficiente de unir ligas de alumínio de alta resistência evitando defeitos que são usualmente criados quando técnicas convencionais de soldagem são utilizadas. A indústria aeronáutica tem mostrado grande interesse neste método de soldagem, tanto para a união de ligas similares como dissimilares. Entretanto, este processo causa modificações microestruturais dependentes das condições de tratamento térmico ou termomecânico. Contato elétrico entre zonas de microestruturas diferentes, por sua vez, pode resultar em acoplamento galvânico. No presente estudo, a soldagem por FSW foi usada para unir duas ligas de alumínio dissimilares, AA2024-T3 e AA7475-T651 e o efeito desta soldagem na resistência à corrosão das juntas soldadas e na microestrutura das ligas foi avaliada. Na investigação da resistência à corrosão foram utilizados ensaios eletroquímicos, especificamente, medidas de potencial de circuito aberto (OCP) em função do tempo de exposição ao meio corrosivo, ensaios de polarização e de espectroscopia de impedância eletroquímica, global (EIS) ou local (LEIS), em duas soluções, seja 0,1 M Na2SO4 ou 0,1 M Na2SO4 + 1 mM NaCl. Os ensaios eletroquímicos evidenciaram efeito de acoplamento galvânico nas juntas soldadas. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e por calorimetria diferencial. As zonas afetadas pela solda tiveram importantes modificações na microestrutura indicadas pela precipitação e dissolução de precipitados que afetam a resistência à corrosão localizada. A resistência à corrosão intergranular e a resistência à esfoliação das juntas soldadas também foram avaliadas e comparadas com as das ligas AA2024-T3 e AA7475-T651 não soldadas. Os resultados mostraram aumento da suscetibilidade das juntas soldadas a estas formas de corrosão em comparação com as ligas não soldadas sendo observado ataque mais severo na liga AA7475-T651. A identificação das áreas anódicas e catódicas resultantes do acoplamento galvânico nas juntas soldadas foi realizada por teste que consistiu na deposição de camada de gel (ágar-ágar) com indicador universal na superfície das ligas soldadas. A liga AA2024-T3 atuou como cátodo, enquanto a AA7475-T651, como ânodo no par galvânico. Além disso, evolução de hidrogênio foi observada na região de interface entre a zona termomecanicamente afetada e a termicamente afetada da liga AA7475-T651 mostrando que reações catódicas também ocorreram localmente nesta última liga. Resultados de LEIS obtidos nas diferentes zonas das duas ligas soldadas por FSW mostraram acoplamento galvânico na interface entre elas para tempos curtos de ensaio e deslocamento da região mais ativa com o tempo de ensaio para a liga AA7475-T651, mais precisamente para a interface entre a zona termomecanicamente afetada e a térmicamente afetada desta liga.

    Palavras-Chave: electrochemical corrosion; electrochemistry; corrosion resistance; electrolysis; electric impedance; anodization; electrodes; electric conductivity; x-ray diffraction; optical microscopy; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy; calorimetry; thermomechanical treatments; sodium sulfates; sodium chlorides; welding; aluminium alloys

  • IPEN-DOC 22055

    DUTRA, RITA M. . Estudo da oxidação eletroquímica do etanol em meio acido utilizando os eletrocatalisadores PtSnAuRh/C e PtRuAuRh/C / Study on ethanol electrochemical Oxidation in Acid using the electrocatalysts PtSnAuRh/C and PtRuAuRh/C . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-07022017-113550

    Abstract: Os eletrocatalisadores quartenários PtSnAuRh/C e PtRuAuRh/C foram preparados nas proporções 50:40:5:5, 60:30:5:5, 70:20:5:5, 80:10:5:5, 90:4:3:3 e para as composições terciárias PtSnAu/C, PtSnRh/C, PtRuAu/C, PtRuRh/C preparados na proporção atômica 50:45:5 com (20% em massa) pelo método da redução por álcool utilizando H2PtCl6.6H2O, RuCl3·xH2O, SnCl2.2H2O, HAuCl4.3H2O e RhCl3.xH2O, como fonte de metais e carbono Vulcan XC72 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, foram similares às composições nominais de partida indicando que esta metodologia é eficiente para a preparação destes eletrocatalisadores. Em todos os difratogramas para os eletrocatalisadores preparados observa-se um pico largo em aproximadamente 2&theta; = 25°, o qual é associado ao suporte de carbono e quatro outros picos de difração em aproximadamente 2&theta; = 40°, 47°, 67° e 82°, 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 apresentaram tamanhos médios de cristalitos entre 2,0 e 5,2 nm para PtSnAuRh/C, PtSnAu/C, PtSnRh/C e 2,0 a 2,6 nm para PtRuAuRh/C, PtRuAu/C, PtRuRh/C. Os estudos para a oxidação eletroquímica do etanol em meio ácido foram realizados utilizando as técnicas de voltametria cíclica e 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 da adição do ouro e ródio na composição dos eletrocatalisadores.

    Palavras-Chave: electrocatalysts; electrodes; electrochemical cells; oxidation; fuel cells; voltametry; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; ethanol fuels; gold; metallography; composite materials

  • IPEN-DOC 22063

    FERREIRA, MAIARA S. . Imobilização da quitosana da carapaça de siri Charybdis hellerii em filmes poliméricos a partir de sua obtenção com o uso da radiação ionizante / Detention of chitosan of crab shell of Charybdis hellerii in movies polymeric obtained from use with radiation ionizing . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 94 p. Orientador: Aurea Beatriz Cerqueira Geraldo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12122016-132955

    Abstract: A quitosana é um polisacarídeo obtido pela desacetilação das moléculas de quitina, principal constituinte de alguns fungos e do exoesqueleto de crustáceos e insetos. Os grupos amino presentes na quitosana conferem-lhe importantes propriedades biológicas, como a biodegradação, biocompatibilidade, atividade/efeitos imunológicos e atividade antibacteriana. A desacetilação da quitina é um processo cuja conversão é agressiva, já que exige o ataque da quitina em solução de álcalis em alta concentração e à quente, com duração de 6 a 8 horas. Neste trabalho, carapaças de siri da espécie Charybdis hellerii foi fragmentada e pré-tratada para a obtenção da quitosana e cada etapa, desde o pré-tratamento do material in natura à sua conversão em quitosana, foi investigada detalhadamente. Observou-se que dose e taxa de dose não influenciaram no pré-tratamento ou na etapa de desacetilação da quitina; na dose de 20 kGy (gama ou feixe de elétrons), o processo de conversão teve duração de 60 minutos. A quitosana obtida teve baixa massa molar e grau de desacetilação comparável á quitosana padrão (SA), dependendo das condições de irradiação. Além disso, apresentou inibição da atividade bacteriana tanto livre como imobilizada em substratos poliméricos de polipropileno e de polietileno processados também por radiação ionizante.

    Palavras-Chave: polysaccharides; crabs; chitin; fungi; crustaceans; phase transformations; fourier transform spectrometers; infrared radiation; x-ray diffraction; ionizing radiations; biological models; biodegradation; compatibility; immunity; healing

  • IPEN-DOC 22065

    DANIELE, ANNA P. . Determinação de elementos essenciais em vinhos por Análise por Ativação com Nêutrons / Determination of essential trace elements in wine by Neutron Activation Analysis . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Vera Akiko Maihara. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-16022017-111238

    Abstract: Muitos estudos têm sido realizados para determinar elementos essenciais nos alimentos, dentre eles o vinho, devido aos seus importantes papéis nutricionais em funções do corpo humano. Estudos apontam que o consumo diário e moderado de vinho contribui de forma significativa para as necessidades dos elementos essenciais para o corpo humano, tais como Ca, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Zn, V, entre outros, bem como traz benefícios para a saúde como a prevenção de inúmeras doenças e maior expectativa de vida, relacionados em particular com a ingestão de antioxidantes como os compostos polifenólicos. Por outro lado, outros elementos são bons indicadores da origem do vinho e as suas concentrações podem ser utilizadas como critério para garantir a autenticidade e a qualidade do vinho, bem como avaliar se os limites de tolerância estabelecidos pela lei foram respeitados durante todo o processo de produção. Todavia, embora a indústria do vinho no Brasil esteja entre as 15 maiores do mundo, ainda são poucos os estudos analíticos dos elementos no vinho se comparado a outros grandes produtores. Neste sentido este estudo teve como objetivo avaliar alguns procedimentos para preparação de amostras de vinho para determinar elementos essenciais por Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA) e comparar os resultados com a técnica de Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma de Argônio Acoplado Indutivamente (ICP OES). Três procedimentos de preparação da amostra foram estudados: liofilização, evaporação e calcinação. Os parâmetros estudados foram precisão, exatidão e limite de detecção. Foram aplicados testes estatísticos de ANOVA e Tukey Kramer para verificar as diferenças estatísticas entre as médias obtidas pelos três procedimentos de preparação do vinho para INAA com as médias obtidas por ICP OES. Foi observado que cerca de 60% dos resultados obtidos por liofilização foram concordantes com aqueles obtidos por ICP OES.

    Palavras-Chave: neutron activation analysis; beverages; particle kinematics; polyphenols; antioxidants; diseases; inspection; identification systems; physical protection devices; kinetic energy; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 22054

    SICCHIERI, LETICIA B. . Estudo e caracterização de marcadores ópticos para a aterosclerose / Study and characterization of optical markers for atherosclerosis . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 145 p. Orientador: Lilia Coronato Courrol. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-06122016-142610

    Abstract: O presente trabalho buscou investigar a formação da placa de aterosclerose através de caracterização da autofluorescência do tecido e do plasma na presença de marcadores fluorescentes. Para realizar o estudo, coelhos foram divididos em dois grupos: um grupo controle onde os animais foram submetidos a uma dieta normal e um grupo experimental onde os animais foram submetidos a uma dieta hipercolesterolêmica. Foram realizadas duas experimentações animais: na primeira os animais foram sendo eutanasiados ao longo do experimento e suas artérias foram coletadas. Na segunda os animais foram acompanhados por no máximo 80 dias. Durante o experimento apenas o sangue foi coletado e os animais foram eutanasiados no final do experimento. Dois marcadores fluorescentes foram utilizados no trabalho: o complexo európio-clorotetraciclina (EuCTc) e o corante tioflavina T (ThT). Analisouse inicialmente a fluorescência dos marcadores na presença do plasma dos coelhos tanto para o grupo controle, quanto para o grupo experimental em função dos tempos de dieta. Para o complexo EuCTc observou-se duas bandas de emissão, com excitação em 400 nm, uma característica da clorotetraciclina, em 515 nm e uma em 617 nm característica do íon európio. A análise da banda do íon európio indicou um incremento da banda de emissão do complexo na presença do plasma do grupo experimental em relação ao grupo controle. Para o corante ThT também foi observado um aumento na banda de emissão em 480 nm, com excitação em 413 nm, para o grupo experimental em comparação com o grupo controle. A potencialidade de utilização do complexo EuCTc e EuCTcMg (EuCTc na presença do íon magnésio) para marcação da placa de aterosclerose nas artérias, foi estudada através da análise de microscopia de fluorescência. Observou-se que a emissão do complexo melhora muito a visualização da placa quando comparada com a autofluorescência. Observou-se, através de microscopia de tempo de vida de fluorescência, que há uma transferência de energia entre os fluoróforos presentes na placa e os complexos EuCTc e EuCTcMg. Essa transferência de energia ocasionou em uma diminuição drástica no tempo de vida de fluorescência dos fluoróforos nessa região. Por fim, estudou-se a geração de segundo harmônico do colágeno na placa de aterosclerose, sendo obtidas diferenças na quantidade e organização do colágeno para os diferentes grupos experimentais.

    Palavras-Chave: rats; in vivo; bioassay; labelled compounds; biological markers; europium; tetracyclines; collagen; plasma; diagnosis; radiotherapy; arteriosclerosis; vascular diseases; arteries; emission; fluorescence; fluorescence spectroscopy; microscopy; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 22026

    DOMIENIKAN, CLAUDIO . Desenvolvimento de um espectrômetro de correlação angular gama-gama perturbada com seis detectores de BaF2 e estudo de interações hiperfinas em composto intermetálico LaMnSi2 / Development of a perturbed gama-gama angular correlation spectrometer with six BaF2 detectors and study of hiperfine interaction in the intermetallic compound LaMnSi2 . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 89 p. Orientador: Rajendra Narain Saxena. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-05122016-144851

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um Espectrômetro de Correlação Angular Gama- Gama Perturbada Diferencial em Tempo (CAP) constituído por seis detectores cintiladores de BaF2, para realização de medidas de interações hiperfinas (campo hiperfino magnético e gradiente de campo elétrico) em diversos materiais e propiciar estudos na área da física da matéria condensada. O espectrômetro desenvolvido possui um sistema de aquisição não convencional em comparação aos demais equipamentos destinados a medidas de CAP. Ao invés do tradicional Analisador Multicanal (MCA), este espectrômetro utiliza um sistema de aquisição de dados constituído, basicamente, por um Conversor Analógico Digital (ADC) rápido, uma placa digital (I/O) convencional e um roteador construído no laboratório de Interações Hiperfinas (LIH) do IPEN. Este versátil e eficiente sistema, controlado por um software também criado no LIH em LabVIEW, permite a geração simultânea de 30 espectros de coincidências &gamma; - &gamma; atrasadas, número superior em comparação aos 12 espectros do antigo espectrômetro de quatro detectores. Além de medidas de linearidade, resolução em tempo e tempo morto, o funcionamento e o desempenho do espectrômetro foram comprovados através de medidas de CAP utilizando os núcleos de prova 111In -> 111Cd e 181Hf -> 181Ta, cujos resultados são bem conhecidos da literatura. Foram feitas medidas de interação quadrupolar do 181Ta em háfnio metálico e do 111Cd em cádmio metálico, e de campo hiperfino magnético do 111Cd e do 181Ta em níquel. Os resultados destas medidas se mostraram em concordância com a literatura. Adicionalmente foram realizadas medidas inéditas de interações hiperfinas magnéticas no composto intermetálico LaMnSi2 utilizando os núcleos de prova 111Cd e 140Ce. As medidas foram realizadas na faixa de temperatura de 10 K a 400K. No caso das medidas utilizando a sonda 111In -> 111Cd, os resultados mostram uma variação do campo magnético com a temperatura que segue a função de Brillouin. Já no caso das medidas com o núcleo de prova 140La -> 140Ce, o resultado apresentou um comportamento anômalo do campo hiperfino em função de temperatura. Os resultados evidenciam uma forte hibridização da banda 4f do Ce com a banda 3d do Mn, fato verificado e estudado em trabalhos anteriores com compostos semelhantes.

    Palavras-Chave: perturbed angular correlation; gamma-gamma logging; gamma spectrometers; fine structure; energy levels; nuclear structure; solid state physics; scintillation counters; radiation detectors; measuring instruments; nuclear materials management

  • IPEN-DOC 22025

    SANTANA, PATRICIA M. . Expressão de tireotrofina humana em células de embrião de rim humano (HEK293) / Human tryrotropin expression in human embrionic kidney cells (HEK293) . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Maria Teresa de Carvalho Pinto Ribela. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-05122016-160030

    Abstract: Neste trabalho foi transfectada uma linhagem de células embrionárias de rim humano (HEK293) com os genes das subunidades &alpha; e &beta; da tireotrofina humana (hTSH), hormônio glicoproteico secretado pela hipófise. Após 5 dias de cultivo obteve-se uma concentração de hTSH no meio condicionado de 0,95&mu;g/mL. O material foi concentrado e purificado utilizando uma estratégia envolvendo duas etapas, uma cromatografia de troca catiônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, que permitiu uma recuperação de 55% e uma pureza >90%. O produto purificado (hTSH-HEK) foi analisado e comparado a uma preparação comercial obtida em células CHO (hTSH-CHO) e a uma preparação hipofisária (hTSH-Pit). A identidade e a pureza do hTSH-HEK foram avaliadas por métodos físicoquímicos e imunológico (espectrometria de massa MALDI-TOF, HPLC de exclusão molecular e de fase reversa, SDS-PAGE e ensaio imunoradiométrico). A porção glicídica do hTSH-HEK foi avaliada pela análise do perfil dos N-glicanos e o comportamento biológico deste hormônio foi avaliado por bioensaio in vivo e estudo farmacocinético. As 3 preparações apresentaram pureza equivalente (97%) e a massa molecular relativa do hTSH-HEK foi 2,1% menor do que a do hTSH-CHO e 2,7% maior do que a do hTSH-Pit. A maior hidrofobicidade relativa, avaliada por RP-HPLC, foi a do hTSH-HEK. Os N-glicanos identificados no hTSH-HEK foram do tipo complexo, apresentando predominantemente estruturas tri-antenárias, enquanto no hTSH-CHO e no hTSH-Pit as estruturas bi-antenárias foram predominantes. Foram detectadas diferenças significativas relacionadas à composição dos carboidratos para estas preparações, um teor muito menor de ácido siálico e muito maior de fucose foram observados no hTSHHEK. Foi confirmada a atividade biológica das 3 preparações, sendo a bioatividade do hTSHHEK 39% e 16% inferior à do hTSH-CHO e hTSH-Pit, respectivamente. A meia-vida circulatória do hTSH-HEK foi menor (1,5 X) que a do hTSH-CHO e a do hTSH-Pit (1,2 X). De acordo com esses resultados o hTSH-HEK pode ser considerado uma alternativa viável para aplicações clínicas especialmente por sua origem humana e composição de carboidratos.

    Palavras-Chave: animal cells; kidneys; embryonic cells; animal tissues; tissue cultures; recombinant dna; trh; thyroid; liberins; peptide hormones; protein engineering; glycoproteins; pituitary gland; carbohydrates; bioassay; labelled compounds; cations; chromatography; high-performance liquid chromatography; gamma spectrometers; beta spectrometers; spectrometers; pulse analyzers; nuclear engineering

  • IPEN-DOC 22024

    GABRIEL, LEANDRO . Preparação, irradiação e caracterização de blendas PEAD reciclado/EPDM / Preparation, irradiation and characterization of recycled HDPE/EPDM blends . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 94 p. Orientador: Aurea Beatriz Cerqueira Geraldo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24112016-143050

    Abstract: A reciclagem de refugos é um processo estratégico que viabiliza a expansão do mercado de plásticos, podendo gerar novos produtos. A obtenção de blendas poliméricas é uma alternativa nesse processo, já que é conhecida a perda de propriedades mecânicas dos termoplásticos nas etapas de reprocessamento. Neste trabalho, o polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado teve adições de borracha do monômero etileno-propileno-dieno (EPDM) puro em baixos teores (1 %, 5 % e 10 %), cujo objetivo foi formar blendas miscíveis e um produto final mais resistente ao impacto. O PEAD foi submetido a quatro ciclos de moagem, extrusão e injeção (reprocessamento) e misturado ao EPDM puro por extrusão sem o uso de qualquer aditivo. Os grânulos da blenda formada foram usados para confeccionar os corpos-de-prova por injeção para seu uso nas distintas metodologias analíticas. O processo de irradiação gama foi aplicado nas doses de 50 kGy e 100 kGy e os parâmetros físico-químicos e mecânicos dessas amostras foram comparados aos das não irradiadas. Tanto as blendas irradiadas como as não irradiadas mostraramse visualmente e microscopicamente homogêneas, indicando a compatibilidade da mistura, que também é verificada por seu comportamento térmico. Os parâmetros mecânicos provenientes dos ensaios de tração e flexão, foram semelhantes nas amostras do termoplástico virgem e do reciclado; o processo de irradiação nas blendas gerou sua reticulação, sendo esta verificada não só pelo aumento dos valores desses parâmetros como também pelo aumento da fração gel. A resistência ao impacto aumentou cerca de duas vezes e meia nas amostras com maior teor de EPDM e cerca de 6 a 7 vezes nestas mesmas amostras irradiadas a 50 kGy e 100 kGy respectivamente. O novo material obtido tem fortes indicativos para a sua utilização na pequena e média indústria de plástico, uma vez que já com 1 % de EPDM apresentam melhores características mecânicas em relação ao termoplástico reciclado quatro vezes e essas características foram incrementadas após o processo de irradiação gama.

    Palavras-Chave: impact tests; plastics; thermoplastics; ethylene propylene diene polymers; materials testing; materials working; materials handling; recycling; waste processing; stresses; strains; flexural strength; charge density; density functional method; gamma radiation; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 22023

    ALCARDE, LAIS F. . Estudo de radiomarcação com gálio-68 do inibidor de PSMA baseado em ureia - avaliação comparativa de método automatizado e não automatizado / Study radiolabeling of urea-based PSMA inibitor with 68-gallium comparative evaluation of authomated and not authomated methods . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 145 p. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-30112016-103604

    Abstract: Os métodos para o diagnóstico clínico de câncer de próstata incluem o toque retal e a dosagem do antígeno prostático específico (PSA). Entretanto, o nível de PSA encontra-se elevado em cerca de 20 a 30% dos casos relacionados a patologias benignas, o que resulta em falsos positivos e leva os pacientes a realização de biópsias desnecessárias. O antígeno de membrana prostático específico (PSMA), ao contrário, é sobre expresso no câncer de próstata e encontrado em baixos níveis em órgãos saudáveis. Em razão disso, estimulou-se o desenvolvimento de pequenas moléculas inibidoras do receptor de PSMA, que carreguem agentes de imagem ao tumor e que não sejam prejudicadas pela microvasculatura deste. Estudos recentes sugerem que o quelante HBED-CC contribui intrinsicamente para a ligação do peptídeo inibidor de PSMA baseado em ureia (Glu-ureia-Lys) ao grupo farmacofórico. Este trabalho descreve os estudos de otimização das condições de radiomarcação do PSMA-HBED-CC com 68Ga, utilizando sistema automatizado (módulo de síntese) e método não automatizado, buscando estabelecer uma condição adequada de preparação deste novo radiofármaco, com ênfase no rendimento da marcação e na pureza radioquímica do produto. Também objetivou avaliar a estabilidade do peptídeo radiomarcado em condições de transporte e estudar a distribuição biológica do radiofármaco em camundongos sadios. O estudo dos parâmetros de radiomarcação possibilitou definir um método não automatizado que resultou em alta pureza radioquímica (> 95%), sem a necessidade de purificação do radiomarcado. Já o método de marcação automatizado foi adaptado para utilizar módulo de síntese e software já disponíveis no IPEN, e também resultou em rendimento de síntese elevado (&ge; 90%) e superior aos descritos em literatura, com a vantagem associada de maior controle do processo produtivo em atendimento aos requisitos de Boas Práticas de Fabricação. O estudo dos parâmetros de radiomarcação permitiu a obtenção do PSMA-HBED-CC-68Ga com atividade específica superior à utilizada em estudos clínicos publicados (&ge; 140,0 GBq/&mu;mol), com estabilidade suficientemente longa, que permitirá o transporte às clínicas para aplicação na obtenção de imagens diagnósticas. Os perfis de biodistribuição e farmacocinético do peptídeo radiomarcado foram compatíveis com os encontrados na literatura. Conclui-se que o PSMA-HBED-CC-68Ga, é uma importante ferramenta de diagnóstico do câncer de próstata por imagem PET, pode ser produzido tanto por método automatizado ou não automatizado, com alta pureza radioquímica, alto rendimento de síntese e estabilidade do radiofármaco.

    Palavras-Chave: radiotherapy; neoplasms; prostate; diagnosis; gallium 68; peptides; labelled compounds; statistics; programming; radiopharmaceuticals; impurities; synthetic materials; stability; quality control; radioisotope scanning; computer-aided design

  • IPEN-DOC 22022

    LIMA, JOSE R. de . Projeto e desenvolvimento de um dispositivo automático de controle e alimentação de tubos de titânio e fios de prata para a produção de sementes de Iodo - 125 / Design and development of an automatic device control and titanium pipe supply and wires silver for Iodine-125 seeds of production . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 61 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-05122016-144234

    Abstract: No Brasil, o câncer de próstata é um dos tipos de câncer que mais afeta a população masculina, sendo o segundo mais incidente, ficando atrás apenas do câncer de pele não melanoma que é o mais ocorrente na população. Existem vários procedimentos para o tratamento do câncer de próstata, dentre eles temos a braquiterapia com sementes de Iodo- 125, este método é realizado inserindo sementes com Iodo radioativo na próstata do paciente. As sementes são constituídas de uma capsula de titânio medindo 0,8 mm de diâmetro por 4,5 mm de comprimento com um fio de prata medindo 0,5 mm de diâmetro por 3,0 mm de comprimento, adsorvido com Iodo-125, que é selado por meio de solda laser. As tecnologias usadas nos processos de produção de sementes de Iodo-125 são protegidas por patentes e a obtenção dos direitos de produção apresenta um custo elevado, inviabilizando a sua produção por esses processos devidos aos custos. O objetivo deste trabalho é desenvolver o projeto de um dispositivo para a contagem dos tubos de titânio e dos fios de prata usados na confecção das sementes de Iodo-125, este objetivo foi atingido estabelecendo uma metodologia para o posicionamento dos fios de prata e sua condução para o processo de contagem. Para tanto, foi projetado, construído e utilizado um novo dispositivo que se encontra hoje totalmente operacional. Foram utilizados motores de passo e sensores óticos para auxiliar no processo de automação do conjunto.

    Palavras-Chave: radiotherapy; brachytherapy; neoplasms; prostate; iodine 125; titanium; pipes; seeds; silver iodides; counting techniques; electric motors; radiopharmaceuticals; quality control; radioisotope scanning; computer-aided design

  • IPEN-DOC 22021

    QUINA, ANTONIO de J.A. de . Estudos das Propriedades de Termoluminescência (TL), Ressonância Paramagnética (EPR) e Absorção Ótica (AO) para caracterização do mineral Monticelita / Study of the Properties Thermoluminescence (TL), Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Optical Absorption for characterization of mineral Montecillite . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Shigueo Watanabe. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-07102016-080128

    Abstract: Foram estudados as propriedades de absorção ótica, de termoluminescência e de ressonância paramagnética eletrônica do mineral natural de silicato de nome MONTICELITA do grupo Olivina, para caracterização desse mineral, cuja formula química é CaMgSiO4. A absorção ótica mostrou que há três bandas de absorção em 450 nm, 660 nm e 1050 nm. As duas primeiras bandas, a primeira no azul e a segunda no amarelo-vermelho são responsáveis pela cor verde da Monticelita. Essas duas bandas são consequência do elemento cromo contido no mineral absorver fótons do feixe universal no visível de frequências centradas em 450 nm e 660 nm. A banda em 1050 nm é devido ao Fe2+. As curvas de emissão de uma amostra de Monticelita irradiada com raios gama de doses entre 10 e 1000 Gy apresenta três picos em 150 °C , 270 °C e 370 °C . Pelo método da deconvolução e de várias taxas de aquecimento foram obtidos energia E1=1,35 eV e fator de frequência s1=4,98x1011 s-1 para o pico 270 °C e E2=1,70 eV e s2=1,88x1011 s-1 para pico 370 °C . A irradiação com raios gama de doses entre 5 kGy e 50 kGy produziram pico TL de 380 °C com intensidade TL em função da dose linear e crescente. Este resultado e importante para dosimetria da radiação de altas doses. O espectro EPR de uma amostra natural, mostrou um resultado não esperado e interessante. Além dos sinais típicos de interação hiperfina do Mn2+, um sinal avantajado de g =6,34 indica que o ferro formou moléculas de hematita, Fe2O3. Esse sinal desaparece com aquecimento acima de 800 °C de recozimento, dando origem dipolos magnéticos de Fe3+, que dá origem a um sinal típico em g =2. Esta descrição mostra bem a caracterização do mineral Monticelita.

    Palavras-Chave: thermoluminescence; acoustic esr; electron spin resonance; silicate minerals; iron silicates; infrared spectra; gamma radiation; olivine; absorption; optical properties; orthorhombic lattices; crystal lattices; materials handling; site characterization; thermalization; thermal analysis

  • IPEN-DOC 22020

    ALVES, RODRIGO M.. Segurança alimentar através da determinação de 2-alcilciclobutanonas em alimentos processados por radiação ionizante / Food safety through the determination of 2-alcilciclobutanonas in processed foods by ionizing radiation . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 53 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-26092016-092909

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

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

  • IPEN-DOC 22019

    MAEHATA, PATRICIA . Presença de elementos metálicos em cosméticos labiais: investigação dos impactos na saúde e o descarte no meio ambiente / Metallic elements presence in lip cosmetics: investigation of health impacts and their disposal in the environment . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Emília Satoshi Miyamaru Seo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-17112016-151303

    Abstract: Os cosméticos labiais estão envolvidos em duas importantes discussões: os problemas de saúde pública e os problemas ambientais. A partir dessas informações, pretende-se analisar qual o impacto na saúde humana, verificar se há relação entre preço, duração e cor e investigar quais os prováveis impactos para o meio ambiente, supondo algumas vias de descarte. Os cosméticos analisados foram batons, divididos por marca, preço e cor. A primeira análise foi por fluorescência de raios-x (FRX). Em seguida, as matérias primas passaram por digestão com ácido nítrico e clorídrico sob aquecimento e foram diluídas com água destilada e filtradas. A seguir, foram realizadas leituras por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). A partir dos resultados da análise por FRX (foram encontrados 18 elementos metálicos) e a matriz para análise por ICP-OES foi composta por: alumínio, cálcio, cádmio, cobalto, cromo, cobre, ferro, potássio, manganês, níquel, chumbo, silício e titânio. Apesar de terem sido identificados metais tóxicos (Ni, Mn, Cd e Cr) nas amostras, os batons analisados cumprem com o requerido pela legislação nacional em relação aos limites impostos para metais pesados (Pb, Cd, Ni, Cr e Mn) em cosméticos e alimentos. Entretanto, é importante destacar que as legislações cosmética e alimentícia possuem grandes diferenças quanto aos limites impostos para metais pesados. O estudo do descarte dos batons mostrou que mesmo os batons que são mais utilizados, há um desperdício de quase 1/3 do produto por conta da embalagem interna. Essa informação pode auxiliar em um consumo consciente dos batons, tanto para a quantidade desperdiçada, quanto ao risco associado à utilização de um conjunto de maquiagens (bases, sombras, rímel, blush e batom) com outros cosméticos (cremes, perfumes, esmaltes, tintas para cabelo). Risco esse, associado a possíveis problemas à saúde.

    Palavras-Chave: consumer products; public health; environmental impacts; heavy metals; metals; environmental impacts; pollution; pollution abatement; toxic materials; nonradioactive waste disposal; photoemission; emission spectra; icp mass spectroscopy; x-ray fluorescence analysis

  • IPEN-DOC 22017

    SILVA, NATAN V. da . Produção e estudo de atividade antiangiogênica de proteínas de fusão endostatina-domínio BH3 das proteínas pró-apoptóticas PUMA e BIM / Production and study of the antiangiogenic activity of the fusion proteins endostatin-BH3 domain of the pro-apoptotic proteins PUMA and BIM . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 38 p. Orientador: Ligia Ely Morganti Ferreira Dias. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-23032016-155417

    Abstract: A endostatina (ES) é uma proteína inibidora da angiogênese, com ação específica sobre células endoteliais em proliferação, utilizada para tratamento de tumores sólidos. No entanto, o elevado efeito antitumoral da ES observado em animais não é reproduzido em humanos. Com o intuito de potencializar a eficácia terapêutica da ES, produzimos duas proteínas híbridas com dois domínios funcionais. O primeiro domínio é a ES, que apresenta especificidade por células endoteliais ativadas, dirigindo estas proteínas de fusão às células endoteliais em proliferação, promovendo sua internalização e seu efeito inibitório. Como segundo domínio funcional utilizamos os domínios BH3 próapoptóticos de duas proteínas BH3-only com o objetivo de promover a liberação de citocromo C e desencadear o processo de apoptose, aumentando a ação antiangiogênica da ES. Neste trabalho, foram desenhadas duas proteínas de fusão que contêm o domínio BH3 das potentes proteínas pró apoptóticas PUMA e BIM (ES-PUMA e ES-BIM), que deveriam apresentar efeito antiangiogênico potencializado em relação à ES selvagem. A inserção dos fragmentos de DNA codificantes para os domínios BH3 de PUMA e BIM no vetor contendo o gene da ES (pET-ES) foram realizadas por mutagênese sítiodirigida. Estas proteínas de fusão recombinantes foram expressas como corpos de inclusão em E.coli, renaturadas utilizando processo que utiliza alta pressão e purificadas em resina de afinidade por heparina. O tratamento de células endoteliais com as proteínas ES-PUMA e ES-BIM não levou à queda de viabilidade em ensaio de MTS ou de apoptose avaliado por citometria de fluxo, em comparação com os resultados obtidos pelo tratamento com ES.

    Palavras-Chave: angiogenesis; blood vessels; carcinogenesis; growth factors; neoplasms; tumor cells; collagen; resins; polysaccharides; protein engineering; reticuloendothelial system; counting techniques; molecular biology; biotechnology; medical examinations; medical surveillance; diagnosis

  • IPEN-DOC 22016

    VIEIRA, LUDMILA C. . Aplicação de macrófitas como biossorventes no tratamento de rejeitos radioativos líquidos / Application of macrophytes as biosorbents for radioactive liquid waste treatment . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Júlio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-31102016-142433

    Abstract: O rejeito radioativo como qualquer outro tipo de resíduo, precisa receber tratamento adequado. É necessário considerar suas características físico-químicas e radiológicas para a escolha da ação apropriada para o tratamento e a deposição final do rejeito. Muitas técnicas de tratamento utilizadas hoje são economicamente dispendiosas, inviabilizando muitas vezes o seu uso e impulsionando o estudo de outras técnicas de tratamento. Uma dessas técnicas é a biossorção, que demonstra alto potencial quando aplicada a rejeitos radioativos. Essa técnica utiliza materiais de origem biológica para a remoção de metais. Dos potenciais biossorventes encontrados, as macrófitas aquáticas apresentam-se vantajosas e possibilitam a remoção do urânio presente no rejeito radioativo líquido a baixo custo. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de biossorção das macrófitas aquáticas Pistia stratiotes, Limnobium laevigatum, Lemna sp e Azolla sp no tratamento dos rejeitos radioativos líquidos. Este trabalho foi dividido em duas etapas, uma de caracterização e preparação e outra de ensaios de biossorção, realizados com soluções de urânio e com rejeito real. As biomassas foram testadas na sua forma bruta e os ensaios de biossorção foram realizados em frascos de polipropileno contendo 10 mL de solução de urânio ou 10 mL de rejeito radioativo e 0,20 g de biomassa. O comportamento das biomassas foi avaliado por meio da cinética de sorção e modelos de isotermas. As maiores capacidades de sorção foram observadas com as macrófitas Lemna sp com 162,1 mg/g e para a Azolla sp com 161,8 mg/g. Os tempos de equilíbrio obtidos foram de 1 hora para a Lemna sp, e de 30 minutos para a Azolla sp. Com o rejeito real, a macrófita Azolla sp apresentou uma capacidade de sorção de 2,6 mg/g. Estes resultados sugerem que a Azolla sp possui maior capacidade de biossorção, sendo a mais indicada para estudos mais detalhados de tratamento de rejeitos radioativos líquidos.

    Palavras-Chave: radioactive waste management; waste processing; radioactive effluents; liquid wastes; sorptive properties; absorbents; absorption; aquatic organisms; plants; biomass; polypropylene; organic compounds; uranium alloys; isothermal processes; langmuir frequency; scanning electron microscopy; ultraviolet radiation

  • IPEN-DOC 22015

    HIPOLITO, FABIO C. . Avaliação das metodologias de análise de sistemas de tubulações de vapor sujeitas a carregamentos do tipo Steam Hammer / Evaluation of Methodologies for analysis of steam piping systems subjected to Steam Hammer loadings . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 160 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-11112016-151816

    Abstract: Carregamentos transientes termo hidráulicos do tipo Steam Hammer são eventos comuns em sistemas de tubulações de vapor com grandes potenciais de catástrofes em plantas de geração de energia. Uma vez iniciado o evento, ondas de pressões são geradas com amplitudes, geralmente, de grande magnitude ocasionando altas pressões no sistema, ruídos, deformações, fadiga, com possibilidade de danos materiais e econômicos e em casos extremos fatalidades. Os procedimentos da indústria para análise deste tipo de sistema consistem realização de análises estáticas equivalentes ou análise de espectro de resposta com carregamentos caracterizados por meio de métodos analíticos baseados em hipóteses simplificadoras do fluido e fluxo. Neste trabalho é proposta a analise de sistema de tubulações por meio do método de integração numérica com superposição modal e carregamento caracterizado por método numérico com base no método das características. Comparações foram efetuadas entre os resultados obtidos pela metodologia proposta e os procedimentos da indústria, demonstrando que, dado ao alto grau de conservadorismo, os procedimentos da indústria acarretam em superdimensionamento de estruturas e tubulações ocasionando custos adicionais de projeto, sendo a otimização do projeto obtida aplicando-se a metodologia proposta no trabalho.

    Palavras-Chave: task scheduling; water hammer; pipelines; fluid flow; power generation; power plants; steam generators; analytical solution; mathematical solutions; differential equations; design; experiment planning; optimization

  • IPEN-DOC 22014

    NASCIMENTO, CARLOS E. . Síntese de superabsorventes poliméricos biodegradáveis por meio da extrusão reativa do Poli (álcool vinílico) e amido, em presença de aldeído e ácido glioxílico, para uso agrícola / Superabsorbent synthesis of polymeric biodegradable through reactive extrusion of Poly (vinyl alcohol) and starch, in the presence of aldehyde and glyoxilic acid, for agricultural use . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 164 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24102016-145231

    Abstract: Com a alta taxa de desertificação dos solos e a necessidade de irrigação constante dos plantios, existe a necessidade da criação de um polímero superabsorvente (SAP) com a característica de ser biodegradável. Observando o estágio tecnológico relacionado às atividades de pesquisa e desenvolvimento de SAPs no Brasil, foi utilizado o poli (álcool vinílico)/PVA e o amido de mandioca para a formação de hidrogéis a partir de blendas poliméricas. Assim, soluções aquosas desses polímeros foram reticuladas quimicamente, usando o glutaraldeído como agente reticulante e comparadas com amostras reticuladas por radiação gama, irradiadas a uma dose de 25 kgy. Os hidrogéis resultantes foram caracterizados por diversas técnicas analíticas como a fração gel, o intumescimento em água destilada, a espectroscopia de infravermelho com refletância total atenuada ATR (FT-IR), a termogravimetria (TG/DTG), a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se uma maior reticulação nos hidrogéis reticulados com o glutaraldeído e em consequência um menor grau de intumescimento quando comparadas com as amostras que foram irradiadas. Com vias a produzir hidrogéis em uma escala industrial, misturas de PVA e amido foram processadas por extrusão reativa, mudando assim o processo de preparação de solução aquosa para misturas secas. Foram extrudadas amostras de PVA com diferentes pesos moleculares tais como o PVA 26-88, o PVA 40-88, o PVA 110-99 e o poli (ácido glioxílico vinílico)/PVGA, este último sintetizado a partir da modificação do PVA 110-99. Foi adicionado na mistura o ácido glioxílico no desenvolvimento do SAP por reticulação química nas amostras do PVA, por ter grupos carboxílicos que podem aumentar o intumescimento e também servir como agente reticulante. Também foram feitas formulações de extrusão sem o ácido glioxílico para serem usados como brancos. Adicionou-se nas misturas diversos agentes plastificantes como a glicerina e o polietilenoglicol (PEG 400) e as propriedades mecânicas foram estudadas. Foram desenvolvidas duas análises fatoriais de 23 para analisar as mudanças na reticulação das formulações. Os pellets foram caracterizados com as mesmas técnicas analíticas que os hidrogéis feitos em solução, adicionando-se análises de intumescimento e reversibilidade de intumescimento em diversos solventes como a água pura, a água da chuva, as soluções tampão de pH 3, pH 7 e pH 10, além de soro fisiológico, visando a aplicação em diferentes solos com diferentes pH e salinidades. Os testes de intumescimento em diferentes sais demonstraram a ter menor retenção de água quando comparada com água pura. Os testes de reversibilidade de intumescimento dos pellets mostraram que a maioria das formulações perde a sua capacidade de intumescimento máximo aos seis primeiros ciclos. Foi feita a compressão dos pellets para observar a flexibilidade dos mesmos, visando aplicações debaixo do solo. Realizou-se um estudo de biodegradação em terra ao longo de 120 dias, e estudou-se a relação direta com os valores da fração gel. Os resultados mostraram que os pellets menos reticulados intumesceram mais, enquanto as microscopias mostraram que essas amostras tinham uma morfologia mais porosa, o que contribuiu na melhora na retenção do líquido. Além disso, eram mais flexíveis e biodegradaram mais rápido, sendo extremamente viáveis para a aplicação na agricultura. Foi verificado que o PVA 40-88 apresentou os melhores valores de intumescimento em diferentes sais. Com o SAP obtido, foi constatado que a extrusão reativa é um método viável para a produção dos SAPs.

    Palavras-Chave: sorptive properties; absorbents; hydrophylic polymers; pva; gamma radiation; scanning electron microscopy; infrared spectrometers; thermal gravimetric analysis; calorimetry; carboxylic acids; chelating agents; glycols; glycerol; mechanical properties; materials handling

  • IPEN-DOC 21986

    CHAGAS, BRUNO B.. Purificação e caracterização de proteases do veneno da Pseudechis australis e de seus inibidores endógenos / Purification and characterization of Pseudechis australis venom proteases and endogenous inhibitors . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 40 p. Orientador: Patrick Jack Spencer. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-21112016-151428

    Abstract: A Austrália é um país cuja fauna é um repositório de potenciais novos biofármacos, pois se encontram no continente os animais mais mortais do planeta, dentre eles, as serpentes. A serpente Pseudechis australis (Mulga snake) é a maior serpente venenosa da Austrália e tem ampla distribuição geográfica. Os venenos de serpentes são complexas misturas com proteínas e peptídeos que apresentam uma variedade de atividades biológicas. Devido à riqueza de seus componentes, várias moléculas encontradas no veneno vêm sendo utilizadas com fins terapêuticos, como agentes anticoagulantes ou analgésicos. Apesar dessas informações, existem poucos dados disponíveis sobre os componentes específicos deste veneno. O presente trabalho tem como objetivo isolar e caracterizar as proteases desse veneno, ainda não descritas, um primeiro passo para compreender o papel destas enzimas no processo de envenenamento, assim como seus inibidores endógenos. Estes desempenham uma função protetora da glândula de veneno, inibindo a ação das enzimas in loco, prevenindo assim a degradação do tecido glandular por estas toxinas. O interesse nestes inibidores está relacionado ao seu potencial uso na terapia de diversas doenças como distúrbios da coagulação, hipertensão e câncer.

    Palavras-Chave: snakes; venoms; toxicity; homeostasis; biological recovery; biological repair; drugs; anticoagulants; analgesics; enzyme inhibitors; enzymes; proteins; comparative evaluations; site characterization

  • IPEN-DOC 21985

    UMBEHAUN, PEDRO E. . Desenvolvimento de um elemento combustível instrumentado para o reator de pesquisa IEA-R1 / Development of an instrumented fuel assembly for the IEA-R1 research reactor . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-30062016-132417

    Abstract: Após o aumento de potência do reator IEA-R1 de 2 MW para 5 MW observou-se um aumento da taxa de corrosão nas placas laterais de alguns elementos combustíveis e algumas dúvidas surgiram com relação ao valor de vazão utilizada nas análises termo-hidráulicas. A fim de esclarecer e medir a distribuição de vazão real pelos elementos combustíveis que compõe o núcleo do reator IEA-R1, um elemento combustível protótipo, sem material nuclear, chamado DMPV-01 (Dispositivo para Medida de Pressão e Vazão), em escala real, foi projetado e construído em alumínio. A vazão no canal entre dois elementos combustíveis é muito difícil de estimar ou ser medida. Esta vazão é muito importante no processo de resfriamento das placas laterais. Este trabalho apresenta a concepção e construção de um elemento combustível instrumentado para medir a temperatura real nestas placas laterais para melhor avaliar as condições de resfriamento do combustível. Quatorze termopares foram instalados neste elemento combustível instrumentado. Quatro termopares em cada canal lateral e quatro no canal central, além de um termopar no bocal de entrada e outro no bocal de saída do elemento. Existem três termopares para medida de temperatura do revestimento e um para a temperatura do fluido em cada canal. Três séries de experimentos, para três configurações distintas, foram realizadas com o elemento combustível instrumentado. Em dois experimentos uma caixa de alumínio foi instalada ao redor do núcleo para reduzir o escoamento transverso entre os elementos combustíveis e medir o impacto na temperatura das placas externas. Dada a tamanha quantidade de informações obtidas e sua utilidade no projeto, melhoria e capacitação na construção, montagem e fabricação de elementos combustíveis instrumentados, este projeto constitui um importante marco no estudo de núcleos de reatores de pesquisa. As soluções propostas podem ser amplamente utilizadas para outros reatores de pesquisa.

    Palavras-Chave: iear-1 reactor; water cooled reactors; enriched uranium reactors; research reactors; reactor cores; graphite moderated reactors; beryllium moderated reactors; fuel assemblies; fuel elements; reactor components; plates; thermal hydraulics; thermal analysis; flow rate; dynamic function studies; flow regulators; temperature surveys; nuclear engineering; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 21984

    SOUZA, LETICIA L. de . Oxidação direta do etileno glicol sobre catalisadores eletroquímicos binários à base de Pt, Pd, e Sn suportados em carbono para aplicação em células alcalinas / Direct oxidation of ethylene glycol by binary electrochemical catalysts based on Pt, Pd and Sn supported on carbon substrate for application in alkaline fuel cells . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Christina Aparecida Leão Guedes de Oliveira Forbicini. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-28092016-151453

    Abstract: Os catalisadores eletroquímicos binários de PtSn/C, PdSn/C e PtPd/C foram sintetizados em diferentes proporções pelo método da redução via borohidreto, posteriormente estes foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (PtSn/C e PdSn/C) e energia dispersiva de raios X. As atividades eletroquímicas dos diferentes materiais preparados foram avaliadas por intermédio de voltametria cíclica, cronoamperometria e curvas de polarização em célula a combustível alimentada diretamente por etileno glicol em eletrólito alcalino. As curvas de densidade de potência indicaram que os catalisadores eletroquímicos contendo Sn e Pd são mais ativos para a reação de oxidação do etileno glicol, especialmente a composição 70%:30% - relação molar entre os metais suportados em carbono - dos catalisadores PtSn/C, PdSn/C e PtPd/C todos superando as medidas de potência do Pt/C. Este resultado indica que a adição de Sn e Pd favorece a oxidação do etileno glicol em meio alcalino. O melhor desempenho observado para os catalisadores eletroquímicos PtSn/C, PdSn/C e PtPd/C (70%:30%) poderia estar associado à sua maior seletividade quanto a formação de oxalato, ou seja , a formação deste produto resulta em um maior número de elétrons, por consequência em maiores valores de corrente.

    Palavras-Chave: electrochemistry; electrocatalysts; alkaline electrolyte fuel cells; borohydrides; transmission electron microscopy; x-ray diffraction; fourier transform spectrometers; infrared spectra; analytical solution; electrochemical cells; fuel cells; electrochemical energy conversion; selective catalytic reduction; platinum oxides; tin oxides; palladium oxides; carbon oxides; glycols

  • IPEN-DOC 21981

    FUJIMOTO, TALITA G. . Microestrutura e propriedades elétricas e dielétricas do titanato de estrôncio puro e contendo aditivos / Microstructure and electric and dieletric properties of strontium titanate pure and containing additives . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Eliana Navarro dos Santos Muccillo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-04102016-163434

    Abstract: O titanato de estrôncio (SrTiO3) possui estrutura cristalina do tipo perovsquita. Materiais com este tipo de estrutura são utilizados para diversas aplicações, tais como, sensores, atuadores, em células a combustível de óxido sólido, entre outros. Devido as suas interessantes propriedades físicas, o SrTiO3 vem sendo intensamente estudado, em especial com a introdução de dopantes. Portanto, neste trabalho foi investigada a influência de diferentes teores de Ca (1; 2,5 e 5% mol) e Pr (0,025; 0,050; 0,075 e 1% mol) na microestrutura e propriedades elétricas e dielétricas do SrTiO3, assim como o material sem aditivos (puro). Os resultados mostram que após a sinterização do SrTiO3 puro, a microestrutura consiste de grãos poligonais com tamanho médio micrométrico, além de texturas lisas e rugosas. A condutividade elétrica das amostras sintetizadas sinterizadas a 1450 e 1500ºC é máxima para 2 horas de patamar. Apenas as amostras de SrTiO3 contendo 1% em mol de Ca apresentam fase única. O tamanho médio de grãos das amostras contendo 1% em mol de Ca é 10,65 &plusmn; 0,28 &micro;m e para teores acima deste valor ocorre crescimento significativo dos grãos. As medidas de condutividade elétrica mostraram que as amostras contendo a adição de 1% em mol de Ca possuem maior condutividade dos grãos em relação ao material puro. Para as amostras contendo teores de até 0,075% mol de Pr, pode-se observar alguns grãos lisos e outros rugosos e não há variação considerável do tamanho médio de grãos. As amostras contendo menor teor de Pr (0,025% mol) apresentam maior condutividade dos grãos e contornos de grãos. As amostras de SrTiO3 sintetizado sinterizadas a 1450ºC/10 h apresentaram permissividade elétrica colossal em temperatura ambiente em altas frequências.

    Palavras-Chave: electrical properties; dielectric properties; permittivity; strontium phosphates; titanates; titanium oxides; perovskite; cubic lattices; rare earth additions; praseodymium additions; calcium oxides; grain size; x-ray diffraction; spectroscopy; electromagnetic radiation; ion waves; electric conductivity; physical properties

  • IPEN-DOC 21983

    BARDELLA, FERNANDO . Crystalwalk: um software didático-interativo para síntese e visualização de estruturas cristalinas / Crystalwalk: an educational interactive software for synthesis and visualization of crystal structures . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 344 p. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-14102016-141711

    Abstract: Este trabalho documenta o processo de desenvolvimento de um software didático-interativo para síntese e visualização de estruturas cristalinas intitulado CrystalWalk (CW). Sua criação foi justificada inicialmente pela percepção, colhida junto a atores sociais, de deficiências nas ferramentas de ensino-aprendizagem relacionadas ao estudo de estruturas cristalinas de materiais. Posteriormente, um levantamento do estado da arte dos softwares cristalográficos existentes revelou oportunidades para o desenvolvimento de um novo software com preocupação eminentemente didática. Na especificação e elaboração do CW, foram preconizados os princípios do software livre, da acessibilidade e da democratização do conhecimento. Adotou-se o estado da arte de tecnologias e serviços para desenvolvimento de aplicações web interativas, tais como plataforma HTML5/WebGL, arquiteturas orientadas a serviços (SOA) e sistemas distribuídos responsivos, resilientes e elásticos. Para facilitar o entendimento e a síntese de estruturas cristalinas, foi proposto um inédito processo passo a passo baseado no conceito \"rede + motivo = estrutura cristalina\", que exige a participação ativa e consciente do usuário. Inseriu-se também uma ferramenta denominada \"narrativa didática\", por meio por meio da qual o usuário registra sequências de visualização acompanhadas de anotações e que podem ser compartilhadas múltiplas narrativas permitem atender a diferentes perfis de aprendizagem. Também foram incorporadas com sucesso funcionalidades didáticas eficazes para garantir plena acessibilidade aos recursos do CW e para aumentar seu alcance social, tais como o suporte à interação avançada e às tecnologias de interface de realidade virtual, o suporte à impressão 3D e a oferta de uma plataforma de publicação online. Na avaliação dos produtos gerados, o principal critério foi o atendimento às demandas dos atores sociais, que foram empoderados ao final do processo. O CW é a primeira plataforma a superar a maioria dos problemas apontados e das limitações encontradas nos instrumentos didáticos existentes sobre a temática deste trabalho, impactando positivamente o acesso e a democratização do conhecimento, por meio da construção coletiva, do estímulo à colaboração e da autonomia e independência tecnológicas.

    Palavras-Chave: crystallography; crystallization; crystals; materials working; rheology; programming languages; engineering; educational tools; knowledge management; knowledge preservation

  • IPEN-DOC 21977

    ADAME, GISELE . Desenvolvimento e validação de método para a extração e quantificação de compostos fenólicos em sedimento. Estudo de caso: Reservatório Guarapiranga, SP / Development and validation method for extraction and quantification of phenolics compounds in sediment. Case study: Reservoir Guarapiranga, SP . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 149 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-20102016-144835

    Abstract: Compostos fenólicos vêm despertando preocupação nos últimos anos e incitando grande atenção em todo o mundo ao desenvolvimento de métodos de determinação e monitoramento contínuo no ambiente devido a sua elevada toxicidade e persistência no meio ambiente, principalmente no sedimento, que devido sua característica em acumular compostos faz desse um dos compartimentos mais importantes na avaliação do nível de contaminação de ecossistemas aquáticos continentais. Neste estudo foi desenvolvido um método analítico utilizando cromatografia a gás acoplada ao detector de espectrometria de massas (GC/MS) para a determinação de seis compostos fenólicos e foi avaliada a presença dos mesmos em amostras de sedimento do Reservatório Guarapiranga, um reservatório de usos múltiplos da água, destinado principalmente para abastecimento público de água potável da Região Metropolitana de São Paulo. Para garantir a reprodutibilidade do método de forma confiável atendendo aos objetivos e qualidade propostos, a metodologia desenvolvida foi submetida ao processo de validação, em que os parâmetros seletividade, linearidade, faixa de trabalho, limite de detecção, limite de quantificação, tendência/recuperação, precisão (repetitividade, precisão intermediária e reprodutibilidade) e robustez foram avaliados. A metodologia aqui proposta mostrou ser adequada para alcançar o objetivo de avaliar os compostos em estudo, e pela sua aplicação foi constatada a presença dos compostos fenol e 3-metilfenol no sedimento do reservatório. Nas amostras de sedimento coletadas em 2011, o fenol foi o composto encontrado com maior frequência, com alguns resultados acima do LQ, principalmente em pontos com maior influência urbana, em concentrações de 0,09 a 0,19 &mu;g g-1. Também foi encontrado o 3-metilfenol com resultados acima do LQ em dois pontos de coleta, G-11 e G-13, nas concentrações de 0,10 e 0,19 &mu;g g-1 respectivamente. Já na coleta realizada em outubro de 2014, o composto 3-metilfenol foi quantificado em dois pontos de coleta, G-02 e G-07, nas concentrações de 0,07 e 0,08 &mu;g g-1 respectivamente, sendo detectado abaixo do LQ em diversos pontos ao longo do reservatório. A presença destes compostos mesmo em baixas concentrações pode indicar uma contaminação decorrente de atividades industriais nas margens do reservatório e considerando-se que os compostos em sedimento com o tempo podem ser liberados na coluna dágua e causar contaminação na água de abastecimento este estudo fornece subsídios para revisão da legislação vigente que não estabelece limites para os compostos fenólicos na matriz de estudo.

    Palavras-Chave: sediments; toxicity; organic compounds; aromatics; phenols; cresols; inspection; quality control; gas chromatography; gas analysis; mass spectroscopy; water pollution monitors; environmental impacts; brazil

  • IPEN-DOC 21976

    PAIVA, FABIO de . Estudo das respostas de TLD tipo LiF para caracterização de campos mistos / LiF TLD response study for mixed fields characterization . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 99 p. Orientador: Paulo de Tarso Dalledone Siqueira. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-18102016-105401

    Abstract: A Terapia por Captura de Nêutrons, NCT (Neutron Capture Therapy) é uma técnica radioterápica em que a energia útil do tratamento vem da energia liberada em uma reação nuclear e não do feixe primário, como comumente utilizado em outros procedimentos radioterápicos. O Boro, por constituir-se em um elemento de baixa toxicidade e por apresentar um isótopo (10B) com alta seção de choque para a reação 10B(n,&alpha;)7Li tem sido o elemento mais utilizado nas pesquisas que visam o aprimoramento e a promoção desta técnica, derivando daí o termo BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). Para fins de pesquisa em BNCT foi construída ao longo de um dos extratores de feixes (BH - Beam Hole) do reator IEA-R1 uma instalação, onde filtros e moderadores são posicionados entre o núcleo do reator e a posição de irradiação com o objetivo de modular o feixe de irradiação, otimizando a componente útil do feixe, os nêutrons térmicos, e reduzindo os contaminantes, raios gama e nêutrons em outras faixas energéticas. Tem-se realizado estudos visando a implementação de melhorias na caracterização e otimização do feixe obtido nesse arranjo instalado no BH-3. Atualmente a monitoração dos nêutrons é feita através de folhas de ativação, e a componente gama pelo TLD-400. Uma nova metodologia de monitoração tem sido estudada pelo grupo. A referida técnica consiste em usar TLDs de tipos diferentes, ou seja, que possuam sensibilidades distintas aos nêutrons térmicos, em virtude de diferenças na concentração dos isótopos de Lítio. No estudo dessa nova metodologia têm sido usados os TLD-600 e TLD-700. Este trabalho propõe uma metodologia usando o par TLD-100 e TLD-700. Inicialmente foi verificada a reprodutibilidade das respostas dos TLDs 700, 400 e 100 frente a campos gama puro e campos mistos, gama e nêutron. Campos estes obtidos em arranjos usando fontes de 60Co e 241AmBe. A partir de simulações usando o VI MCNP5 foi projetado e construído um Irradiador de campos mistos, que permitiu expor os dosímetros em campos mistos com diferentes espectros energéticos. As condições criadas no irradiador permitiram verificar, como a resposta do TLD é modificada pelas mudanças no espectro energético de um campo misto gama e nêutrons de baixo fluxo. O irradiador de campo misto permitiu condições para estabelecer uma relação entre o formato da curva termoluminescente e a composição do campo misto. A relação estabelecida relaciona o fluxo relativo e a razão entre a resposta das duas regiões de interesse dos TLDs 700 e 100. A partir de campos mistos com condições controladas, esse trabalho permitiu verificar a viabilidade do uso do par de TLD-100 e TLD-700 para monitoração de nêutrons térmicos na instalação de BNCT.

    Palavras-Chave: neutron capture therapy; thermal neutrons; iear-1 reactor; boron 10; lithium; americium carbonates; beryllium carbonates; cobalt alloys; cobalt 60; gamma detection; gamma spectroscopy; neutron spectroscopy; mixed spectrum reactors; mixed bed ion exchangers; particle discrimination; thermoluminescent dosemeters; glow curve; measuring methods; radiation detection; resolution; radiotherapy; nuclear medicine

  • IPEN-DOC 21979

    REIS JUNIOR, JOSE S.B. . Métodos e softwares para análise da produção científica e detecção de frentes emergentes de pesquisa / Methods and software for scientific production analysis and detection of emerging research trends . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 106 p. Orientador: Antonio Carlos de Oliveira Barroso. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-14102016-131850

    Abstract: O progresso de projetos anteriores salientou a necessidade de tratar o problema dos softwares para detecção, a partir de bases de dados de publicações científicas, de tendências emergentes de pesquisa e desenvolvimento. Evidenciou-se a carência de aplicações computacionais eficientes dedicadas a este propósito, que são artigos de grande utilidade para um melhor planejamento de programas de pesquisa e desenvolvimento em instituições. Foi realizada, então, uma revisão dos softwares atualmente disponíveis, para poder-se delinear claramente a oportunidade de desenvolver novas ferramentas. Como resultado, implementou-se um aplicativo chamado Citesnake, projetado especialmente para auxiliar a detecção e o estudo de tendências emergentes a partir da análise de redes de vários tipos, extraídas das bases de dados científicas. Através desta ferramenta computacional robusta e eficaz, foram conduzidas análises de frentes emergentes de pesquisa e desenvolvimento na área de Sistemas Geradores de Energia Nuclear de Geração IV, de forma que se pudesse evidenciar, dentre os tipos de reatores selecionados como os mais promissores pelo GIF - Generation IV International Forum, aqueles que mais se desenvolveram nos últimos dez anos e que se apresentam, atualmente, como os mais capazes de cumprir as promessas realizadas sobre os seus conceitos inovadores.

    Palavras-Chave: reactors; power generation; reactor monitoring systems; reactor technology; site characterization; nuclear engineering; computer networks; tools; technology transfer; research programs; comparative evaluations; data covariances; data base management; data compilation; data tagging; distributed data processing; documentation; information centers; information dissemination; information retrieval; information theory; knowledge management; performance; accuracy; specificity; tolerance

  • IPEN-DOC 21978

    MELLO, JOSÉ ROBERTO de . Regulamentação do sistema elétrico do reator IEA-R1 / Eletrical system regulations of the IEA-R1 reactor . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Tufic Madi Filho. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24102016-144026

    Abstract: O reator IEA-R1 do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPENCNEN/ SP) é um reator de pesquisa tipo piscina aberta, projetado e construído pela empresa norte-americana \"Babcock & Wilcox\", tendo, como refrigerante e moderador, água leve deionizada e berílio e grafite como refletores. Até cerca de 1988, os sistemas de segurança do reator recebiam alimentação de uma única fonte de energia. Nos anos de 1989 e 1990, uma reforma de modernização do sistema elétrico para aumentar a potência do reator e, também, para atender às normas técnicas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) foi realizada. Este trabalho tem o objetivo de mostrar a relação entre o sistema de energia elétrica e a segurança do reator IEA-R1. Além disso, ele demonstra que, caso ocorra alguma interrupção de energia elétrica durante a operação do reator, esta ocorrência não irá começar um evento de acidente.

    Palavras-Chave: iear-1 reactor; water cooled reactors; enriched uranium reactors; research reactors; graphite moderated reactors; beryllium moderated reactors; babcock and wilcox-dupont process; films; cooling systems; power systems; security; reactor operation; energy storage; control equipment; reactor monitoring systems; reactor core disruption; reactor accidents; safety standards; radiation protection laws; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 21975

    COSTA, ALICE M.R. . Estudo dos radionuclídeos naturais - Ra-226, Ra-228 e Pb-210 - em alguns registros sedimentares do Atlântico Sudoeste ao longo do Holoceno / Study of natural radionuclides - 226Ra, 228Ra and 210Pb - in marine sediment cores from Southwest Atlantic during the Holocene . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 171 p. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24102016-112826

    Abstract: Os radionuclídeos naturais das séries radioativas do 238U e do 232Th têm sido aplicados com sucesso como traçadores de processos ambientais atuais e mudanças climáticas. O 210Pb (meia-vida de 22,2 anos) é empregado na técnica de datação geocronológica de testemunhos sedimentares dos últimos 100-150 anos e na determinação de taxa de sedimentação. As concentrações dos isótopos 226Ra e 228Ra (meia-vida de 1.600 anos e 5,75 anos, respectivamente) auxiliam no cálculo das atividades de 210Pb em excesso no sedimento e auxiliam na identificação de processos marinhos importantes, como, por exemplo, a intrusão de água subterrânea. Neste trabalho foram quantificadas as concentrações de atividade de 226Ra, 228Ra e 210Pb em quatro testemunhos marinhos curtos coletados desde a plataforma continental até o talude superior do Atlântico Sudoeste. A partir dos resultados obtidos, as taxas de sedimentação em cada local e as idades de cada fatia de sedimento foram determinadas pelo método de datação geocronológica com 210Pb. As amostras sedimentares sofreram digestão total ácida em microondas. A separação radioquímica sequencial de 226Ra, 228Ra e 210Pb foi realizada com a obtenção dos precipitados de Ba(Ra)SO4 e PbCrO4. As medidas &alpha; total do 226Ra e &beta; total do 228Ra e do 210Pb a partir dos precipitados foram feitas em um detector proporcional de fluxo gasoso de baixa radiação de fundo. Com relação aos testemunhos analisados, as concentrações de atividade dos radionuclídeos variaram de 14 Bq.kg-1 a 154 Bq.kg-1 para o 226Ra; de 17 Bq.kg-1 a 45 Bq.kg-1 para o 228Ra; de 20 Bq.kg-1 a 2.073 Bq.kg-1 para o 210Pb. Valores altos de 210Pb foram encontrados no topo de todos os perfis sedimentares, proveniente principalmente da deposição atmosférica. Os dados coletados neste trabalho estão na mesma faixa de grandeza de outros relacionados a medições de 226Ra, 228Ra, 210Pb em áreas não contaminadas do Oceano Atlântico Sudoeste. As taxas de sedimentação diminuíram com o aumento da profundidade de coluna dágua, cujos valores variaram de 0,049 cm.ano-1 a 0,40 cm.ano-1.

    Palavras-Chave: radioisotopes; radium 226; radium 228; lead 210; environmental impacts; seas; marine disposal; quaternary period; marine surveys; sediments; separation processes; age estimation; time measurement; quantitative chemical analysis; radiochemical analysis; gamma spectroscopy; short wave radiation; radiowave radiation

  • IPEN-DOC 21980

    ANGELOCCI, LUCAS V. . Estudo de casos clínicos em radioterapia através do sistema de planejamento AMIGOBrachy / Clinical cases study on radiotherapy using treatment planning system AMIGOBrachy . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 125 p. Orientador: Hélio Yoriyaz. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-07102016-123047

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

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

  • IPEN-DOC 21982

    PUSCEDDU, FABIO H. . Avaliação do risco ambiental de sedimentos contaminados com triclosan, ibuprofeno e 17α-etinilestradiol empregando invertebrados marinhos bentônicos / Environmental risk assessment of sediments contaminated with triclosan, ibuprofeno and 17α-ethynylestradiol employing benthic marine invertebrates . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 133 p. Orientador: José Roberto Rogero. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-30092016-130918

    Abstract: Os protocolos de Avaliação de Risco Ambiental (ERA) de Fármacos e Produtos de Cuidados Pessoais (FPCP) recomendam o uso de ensaios ecotoxicológicos tradicionais (por exemplo algas, bactérias, invertebrados, peixes) e a avaliação de efeitos em um único nível de organização biológica para a determinação dos efeitos potenciais dos FPCP à biota. Considerando que efeitos em nível de sub-indivíduo pode afetar igualmente a aptidão ecológica de organismos marinhos, e que os mesmos estão cronicamente expostos aos FPCP, o objetivo do presente estudo foi avaliar o risco ambiental de triclosan (TCS), ibuprofeno (IBU) e 17&alpha;-etinilestradiol (EE2) em sedimentos marinhos utilizando respostas de efeitos sub-individuais e populacionais. Por meio do HPLC-ESI-MS/MS, as concentrações ambientais de TCS e IBU foram quantificadas em sedimentos marinhos coletados no entorno do emissário submarino de esgoto de Santos (Baía de Santos, São Paulo - Brasil) com 15,14 e 49,0 ng.g-1, respectivamente, enquanto o EE2 não foi detectado (<33 ng.g-1). Uma bateria de ensaios de toxicidade crônica (desenvolvimento embriolarval) com ouriços-do-mar (Lytechinus variegatus) e bivalves (Perna perna) foi realizada (efeito a nível de indivíduo) após exposição a sedimentos contaminados com os FPCP. Além disso, foram analisados alguns biomarcadores de Fase I (etoxiresorufina O-deetilase EROD e dibenzilfluoresceína DBF), de Fase II (glutationa S-transferase GST) do metabolismo, do sistema antioxidante (glutationa peroxidase GPx), de neurotoxicidade (colinesterase ChE), de estresse oxidativo (peroxidação lipídica LPO e danos em DNA) e de citotoxicidade que foram selecionados para avaliação das respostas a nível de sub-indivíduo em mexilhões Mytella charruana. Todos os compostos analisados apresentaram efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de L. variegatus e P. perna em concentrações ambientalmente relevantes. Em nível de sub-indivíuo foi possível observar que o TCS causou efeitos cito-genotóxicos (diminuição da estabilidade da membrana lisossomal, peroxidação lipídica e danos em DNA) e neurotóxicos. O IBU causou efeitos citotóxicos e neurotóxicos, enquanto o EE2 apresentou efeitos citotóxicos e danos em DNA. Nesse sentido, mesmo em baixas concentrações os FPCP são potencialmente capazes de alterar os mecanismos de manutenção da homeostase. Os dados químicos e ecotoxicológicos foram integrados e os quocientes de risco estimados para TCS, IBU e EE2 apresentaram valores superiores a 1,0, indicando alto risco ambiental destes compostos em sedimentos marinhos. Estes são os primeiros dados de avaliação de risco ambiental de FPCP em sedimentos de uma zona costeira brasileira. Os resultados sugerem que a ERA de fármacos e produtos de cuidados pessoais deve contemplar, além dos ensaios de toxicidade tradicionais o uso de biomarcadores como indicadores dos primeiros sinais de efeitos e, assim, estabelecer uma avaliação de risco mais efetiva que assegure a proteção e funcionamento dos ecossistemas aquáticos.

    Palavras-Chave: risk assessment; environmental impacts; pollutants; sewage; domestic supplies; aquatic organisms; sediments; marine disposal; toxicity; immunoassay; ionizing radiations; drugs; antimitotic drugs; consumer products; estradiol; hazards; biological effects; safety standards; brazil

  • IPEN-DOC 21974

    SUZUKI, SELLY S. . Avaliação histomorfométrica, imunoistoquímica e microtomográfica da ação da terapia laser de baixa potência no processo de reabsorção radicular durante movimentação ortodôntica induzida em ratos / Histomorphometric, immunohistochemistry and microtomography evaluation of the effect of low level laser therapy in root reabsorption process during orthodontic movement induced in rats . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-22082016-144925

    Abstract: A movimentação dentária induzida é um processo biológico complexo mediado por estímulos mecânicos, levando a um subsequente processo de remodelação óssea, podendo haver reabsorção indesejada da raiz dentária provocada pelo excesso de força. Uma vez que a movimentação ortodôntica se baseia em um processo inflamatório localizado, o propósito deste estudo foi avaliar os efeitos do laser de baixa potência no processo de remodelação óssea e reabsorção radicular, buscando correlacionar as mudanças metabólicas observadas a nível celular ocorridas nos dias iniciais da movimentação dentária às alterações teciduais observadas microscopicamente e à arquitetura e morfologia do trabeculado e cortical ósseo. Primeiros molares de sessenta e oito ratos machos Wistar foram submetidos à movimentação induzida, divididos em 3 grupos: controle negativo (nenhuma movimentação), não irradiado (movimentação sem irradiação) e laser (movimentação e irradiação com laser de baixa potência de comprimento de onda de 810 nm, potência de 100 mW, área de 0,02cm2 e energia de 1,5 J/ponto) e eutanasiados nos dias 3, 6, 9, 14 e 21. Mensurações da movimentação dentária e análises histomorfométricas foram realizadas em todos os dias estudados. Análise imunoistoquímica dos marcadores RANKL, OPG e TRAP e avaliações por microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram feitas nos dias 3, 6 e 9 e o ensaio Western Blotting para proteínas RANKL e SOFAT e imagens de microtomografia computadorizada (MicroCT) nos dias 14 e 21. Os resultados deste estudo mostraram que a movimentação dentária foi significantemente maior no grupo Laser (aumento em média de 40%) em todos os dias avaliados. O lado de compressão mostrou maior expressão de RANKL e osteoclastos TRAP-positivos nos dias 3, 6 e 9 (p<0,05), promovendo significativa redução na área de osso alveolar presente no lado de compressão nos dias 6, 9 e 14 (p<0,05), e alterações microestruturais, como menor fração de volume ósseo/volume total, menor densidade óssea mineral aos 14 dias. A irradiação com laser também aumentou a expressão de RANKL e a citocina SOFAT no dia 14. No lado de tensão, houve maior expressão de OPG especialmente aos 9 dias (p<0,001) e significativo aumento na área de osso alveolar presente nos dias 14 (p<0,01) e 21 (p<0,05) histomorfometricamente e maior densidade óssea mineral e espessura das trabéculas aos 21 dias (p<0,01). Com relação às áreas de hialinização presentes, os resultados mostraram áreas significantemente reduzidas nos dias 3, 6 e 9 nos grupos irradiados, o que explica o menor número de odontoclastos na superfície radicular nestes dias e a redução significante das áreas de reabsorção radicular observadas nas lâminas histológicas nos dias 9, 14 e 21 e nas imagens de MEV nos dias 3 e 9. Os grupos irradiados também mostraram menor volume das lacunas de reabsorção radicular medidas no MicroCT nos dias 14 e 21, especialmente nos lados de compressão. O estudo concluiu que o laser de baixa potência influenciou a remodelação óssea, aumentou a atividade dos osteoclastos no lado da compressão, e estimulou a formação óssea no de tensão, acelerando significativamente o movimento dentário e potencialmente reduzindo as áreas de necrose no ligamento periodontal e, consequentemente, a reabsorção radicular.

    Palavras-Chave: dentistry; bone tissues; trabecular bone; necrosis; root absorption; response modifying factors; histological techniques; histology; radioimmunodetection; radioimmunotherapy; radioassay; membrane proteins; scanning electron microscopy; light emitting diodes; rats

  • IPEN-DOC 21946

    FORSTER, PEDRO L. . Desenvolvimento de sistemas híbridos luminescentes - polímero: Európio(III) com estabilidade térmica e fotoluminescente / Development of hybrid systems of polymer: Europium (III) with thermal stability and photostability . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-05092016-131838

    Abstract: O polímero de policaprolactona (PCL) dopado com [Eu (TTA) 3 (H2O) 2] no complexo 1, 2, 5, 10 e 15% de concentrações foram preparadas e as suas propriedades térmicas e de luminescência discutidas. As bandas de absorção de infravermelho no intervalo de 1800-1550 cm-1 correspondente ao &nu; sensível (C = O) foram seleccionados para a técnica de ajuste de curva de desconvolução e confirmou-se que os picos de componentes são deslocados gradualmente com o aumento da concentração de dopagem. O deslocamento do &nu; (C = O) banda para os &beta;-dicetonato complexos para novas posições nos sistemas dopados (pCLE) proporcionam boa evidência de que o ião de metal está coordenado aos átomos de oxigénio dos grupos carbonilo PCL. Calorimetria exploratória diferencial (DSC) não mostraram alterações significativas na segunda temperatura de fusão (Tm2) para as amostras de cinema. No entanto, a cristalinidade é afectada pelo complexo dopante em materiais de polímero em maior concentração. A análise termogravimétrica (TGA) não mostra nenhuma perda de peso na gama de 50-200 ° C para os sistemas poliméricos dopados, corroborando a interacção da matriz de polímero com Eu3 + complexo n por substituição das moléculas de água no complexo precursor. A observação das bandas de emissão característicos resultantes das transições 5D0 &rarr; 7FJ (J = 0-4) dominadas pela hipersensibilidade transição 5D0 &rarr; 7F2 em torno de 614 nm, de íon Eu3 +, indicando que a incorporação de Eu3 + complexo no sistema de polímero. O valor da eficiência quântica de emissão de nível 5D0 para os materiais poliméricos dopados (&eta; = 40-62%) são mais elevados do que para o complexo [Eu (TTA) 3 (H2O) 2] complexo (&eta; = 29%), sugerindo que o matriz de polímero actua como co-sensibilizador do processo de luminescência.

    Palavras-Chave: photoluminescence; thermal gravimetric analysis; icp mass spectroscopy; infrared radiation; polymers; doped materials; rare earth complexes; polycarbonates; films; europium complexes; resource development

  • IPEN-DOC 21945

    MIRIM, DENILSON de C. . Desenvolvimento de processos de microusinagem com laser de pulsos ultracurtos / Micro machining process development with ultrashort laser pulses . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 139 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-29082016-111728

    Abstract: O desenvolvimento de sistemas laser com pulsos ultracurtos trouxe a possibilidade de usinagem de estruturas muito pequenas em praticamente qualquer tipo de material. Neste trabalho foi dada continuidade a estudos já iniciados no Centro de Lasers e Aplicações (CLA) com os materiais dielétricos, introduzindo a largura temporal dos pulsos laser como mais uma variável e utilizando os conhecimentos adquiridos para a determinação de limiares de ablação e parâmetros de incubação em alguns metais como: aço AISI 1045, aço inoxidável VI138, cobre eletrolítico e molibdênio. A ausência de calor no processo de ablação dos metais torna-se muito difícil, pois a criação de uma camada de íons é muito prejudicada pela mobilidade eletrônica ao seu redor. Assim a ablação de metais com pulsos ultracurtos, tem como principal mecanismo a explosão de fase associada a outros processos que também contribuem na ablação, porém em menor escala, como a explosão coulombiana e a fusão ultrarrápida. Além disso, propriedades como a constante de acoplamento elétron-fônon e a condutividade térmica assumem um papel importante e devem ser levadas em conta na investigação do processo de ablação dos metais. Este trabalho possibilitou a obtenção de parâmetros de operação nos quais o calor transferido para a rede é minimizado, possibilitando a microusinagem de precisão e alterações controladas na morfologia da superfície de diversos metais. Os resultados propiciaram assim condições para novos desenvolvimentos e aplicações práticas de usinagem com pulsos ultracurtos.

    Palavras-Chave: laser beam machining; dielectric materials; electromagnetic pulses; laser spectroscopy; nuclear explosions; coulomb scattering; morphology; subsurface structures; metals; ablation; molybdenum alloys; stainless steels; copper oxide solar cells; thermal conductivity; heat transfer; resource development

  • IPEN-DOC 21944

    MORENO, CAROLINA dos S. . Avaliação dos efeitos da radiação ionizante e do Resveratrol na cultura de células tumorais de pulmão / Evaluation of ionizing radiation and resveratrol effects in lung cancer cell culture . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 186 p. Orientador: José Roberto Rogero. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-15092016-141054

    Abstract: O carcinoma mucoepidermóide de pulmão, um tipo histológico que deriva das glândulas mucosas traqueobrônquicas, manifesta-se com sintomas obstrutivos e tende a comprometer a traqueia. Com finalidade curativa ou paliativa da doença, atualmente há uma forte tendência na oncologia em desenvolver estratégias terapêuticas que visam à administração de compostos com elevado potencial de otimizar o efeito do tratamento com a radiação ionizante, de modo a aumentar a morte de células tumorais e preservar íntegras as células dos tecidos sadios adjacentes. A intensa busca por tais estratégias evidenciou resultados promissores apresentados pelo composto denominado Resveratrol (3,4,5-trihidroxiestilbeno), tornando-o amplamente divulgado e alvo de intensas pesquisas. O principal objetivo do presente estudo foi determinar o efeito do resveratrol em cultura celular de carcinoma mucoepidermóide de pulmão exposta a diferentes doses de radiação ionizante. Para tal, os estudos de citotoxicidade utilizando o método de incorporação do vermelho neutro, e da determinação da dose letal 50 % (DL50) da radiação ionizante, foram realizados em cultura de células da linhagem NCI-H292 [H292] (ATCC® CRL-1848TM), CCIAL069. Com base nos resultados do IC50% (401,5 &mu;M) e da DL50 (693 Gy) foram realizados o teste in vitro do micronúcleo e os ensaios para avaliar o efeito do resveratrol no ciclo celular, reparo da lesão no DNA e processo de lesão radioinduzida, necrose e apoptose celular. Os resultados evidenciaram que o resveratrol na concentração de 30 &mu;M apresenta uma importante capacidade em promover danos às células NCI-H292 após 24 h da irradiação.

    Palavras-Chave: phenol; plants; antimicrobial agents; organic compounds; carcinomas; lungs; neoplasms; tumor cells; cell cultures; in vitro; radiotherapy; ionizing radiations; biological radiation effects; bioassay; toxicity; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 21943

    PEREIRA, VIVIANE S. . Preparação de suportes de carbono dopados com Nitrogênio (N), Enxofre (S) e Fósforo (P) para aplicação na oxidação eletroquímica do metanol / Preparation of carbon supports doped with Nitrogen (N), Sulfur (S) and Phosphorus (P) for methanol electro-oxidation . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 72 p. Orientador: Estevam Vitorio Spinacé. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-23092016-101551

    Abstract: Neste trabalho o carbono comercial Vulcan XC72 foi modificado com heteroátomos de N, S e P por meio do tratamento térmico a 800 °C com ureia, ácido sulfúrico e ácido fosfórico, respectivamente. Os carbonos modificados foram utilizados na preparação de eletrocatalisadores Pt/C e PtRu/C e aplicados na oxidação eletroquímica do metanol. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia dispersiva de raios X, difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de transmissão e voltametria cíclica. A oxidação eletroquímica do metanol foi estudada por voltametria cíclica e cronoamperometria. Os espectros Raman mostraram que as razões de intensidades das bandas D e G dos suportes de carbono modificados com heteroátomos foram maiores que a observada para o carbono Vulcan XC72 sugerindo a incorporação na estrutura do carbono. As análises por difração de raios X mostraram para todos os eletrocatalisadores Pt/C a estrutura cúbica de face centrada (cfc) e as micrografias eletrônicas de transmissão que todos materiais apresentaram tamanhos de partícula na faixa 4-5 nm. Para os eletrocatalisadores PtRu/C preparados com os suportes de carbono modificados com N e S, os difratogramas de raios-X apresentaram apenas a fase Pt (cfc) não havendo deslocamento dos picos desta fase. Nestes materiais os picos referentes a fases de Ru não foram identificados sugerindo que o Ru apresenta-se como uma fase amorfa. Por outro lado, para o material modificado com P, observou-se um deslocamento dos picos da fase Pt(cfc) para ângulos maiores, sugerindo a formação de liga Pt-Ru e também foi observado a presença da fase Ru hexagonal compacta. Os eletrocatalisadores Pt/C e PtRu/C preparados com os suportes contendo heteroátomos apresentaram uma melhora significativa na atividade eletrocatalítica quando comparados aos materiais preparados com o suporte não modificado. A melhora na atividade pode estar relacionada a modificações na interação metal-suporte, bem como, as diferentes espécies Pt e Ru presentes no caso do eletrocatalisador PtRu/C preparado utilizando o suporte modificado com P.

    Palavras-Chave: electrocatalysts; fuel cells; methanol fuels; oxidation; nitrogen; sulfur; phosphors; carbon; supports; modified in-situ processes; interactions; ruthenium; platinum; x-ray diffraction; x-ray spectrometers; raman spectroscopy; voltametry; resource development

  • IPEN-DOC 21942

    MIRANDA, JURANDIR T. de . Influência do enxerto de pele humana irradiada na regeneração tecidual de camundongos nude / Skin graft influence in human tissue radiated in Nude mice regeneration . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 178 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-15092016-152304

    Abstract: Nas últimas décadas tem aumentado o interesse pelos enxertos de pele humana radioesterilizadas, para aplicação principalmente em queimaduras extensas e profundas. Isto se deve ao fato destes enxertos apresentarem rápida aderência e menor potencial antigênico, em comparação com os demais tratamentos utilizados. A proposta deste estudo foi avaliar a histoarquitetura do enxerto de pele humana irradiada com doses de 25 kGy, 50 kGy e não irradiada, durante o processo de reparação tecidual, em camundongos Nude submetidos a enxertia de pele na região dorsal. Três grupos de animais receberam enxertos de pele humana irradiada (25 kGy e 50 kGy) e não irradiada e foram eutanasiados no 3º, 7º e 21º dia após a realização da cirurgia. Após os procedimentos histológicos de rotina, as amostras de tecido foram coradas com hematoxilina e eosina (HE) para a quantificação de queratinócitos, fibroblastos, células de defesa e vasos sanguíneos e a reação de imunofluorescência (IF) foi realizada para a determinação da expressão de colágeno do tipo I humano e do colágeno dos tipos I e III de camundongo. A quantificação, tanto das células quanto dos tipos de colágeno foi realizada por análise de imagem, utilizando o programa Image-Pro PLus 6.0. Os resultados histológicos demostraram que a pele humana irradiação, quando enxertada, influencia o aumento do número de células no local de cicatrização ao longo do tempo, principalmente na dose de 25 kGy, além de proporcionar uma melhor dispersão destas células. No 21º dia, os três grupos de animais com enxertia de pele humana tiveram parte do enxerto incorporado no processo de cicatrização. O grupo não irradiado apresentou maior incorporação do enxerto (43%), porém menor produção de colágeno do tipo III de camundongo (22%). Já os grupos com enxertia de pele irradiada apresentaram menor incorporação do enxerto (6 e 15%), mas com maior produção de colágeno do tipo III de camundongo (35% e 28%, para 25 kGy e 50 kGy, respectivamente). Com este estudo pôde-se concluir que o grupo irradiado a 25 kGy, apresenta maior proliferação celular e formação de vasos,além de melhor remodelamento da região de cicatrização.

    Palavras-Chave: biological repair; grafts; in vivo; mice; cell proliferation; animal tissues; ionizing radiations; biological availability; scanning light microscopy; immunotherapy; radioimmunology; collagen; connective tissue; sterilization; biological regeneration; histology; statistical data

  • IPEN-DOC 21941

    AMBROGI, JÉSSICA B. . Avaliação dos teores de elementos essenciais e tóxicos em alimentos da dieta da população de São Paulo, segundo a POF 2008-2009 / Evaluation of essential and toxic elements in foods from São Paulo population diet, according to 2008-2009 POF . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Vera Akiko Maihara. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-26092016-145056

    Abstract: O Estudo de Dieta Total (EDT) tem sido recomendado pela Organização Mundial da Saúde como o método mais adequado para estimar as ingestões dietéticas de contaminantes e nutrientes para um país ou grandes grupos populacionais. O presente estudo é o segundo realizado no Brasil, atualizado com dados da Pesquisa de Orçamento Familiar-POF 2008-2009 do IBGE, para avaliação de ingestão dietética dos elementos essenciais e tóxicos referente à região Sudeste do Brasil. Os alimentos que compõe a lista de alimentos foram coletados em mercados, preparados como prontos para consumo, liofilizados e homogeneizados para a análise pelos Métodos de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA) e Absorção Atômica com Forno de Grafite (GF-AAS). Foram determinados os elementos As, Br, Ca, Cd, Cl, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Rb, Sc, Se e Zn. Os valores de ingestão dietética diária dos elementos foram calculados e mostraram-se satisfatórios para os elementos Cl, Cu, Fe, Mg, Mn, Se e Zn. Para Ca, Cr e K as ingestões dietéticas calculadas encontraram-se abaixo das recomendações nutricionais. Já para os elementos cujos valores de ingestão diária média superaram as recomendações nutricionais (Cu, Fe, Mg e Mn), as ingestões foram comparadas com os valores de Limite tolerável de ingestão (UL). Concluiu-se que nenhum elemento se encontrava em quantidade acima desses limites, exceto o Na que apresentou valor ligeiramente mais alto que o UL. Em relação aos elementos tóxicos, os valores de concentração estiveram muito abaixo dos valores limites estabelecidos pela legislação brasileira, exceto para o As no grupo de peixes. Porém a ingestão de peixe é baixa, o que contribuiu para que a ingestão dietética de As nesse estudo estivesse bem abaixo do limite máximo tolerável preconizado pela JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives), assim como o valor de ingestão dietética mensal de Cd, que esteve bem abaixo limite tolerável mensal (PTMI).

    Palavras-Chave: food; diet; nutritional deficiency; toxicity; biological availability; intake; neutron activation analyzers; absorption spectroscopy; fao; who; socio-economic factors; human factors; brazil

  • IPEN-DOC 21940

    TOMINAGA, FLAVIO K. . Efeito da irradiação na toxicidade de fármacos em solução aquosa: cloridrato de fluoxetina, diclofenaco de sódio e mistura de ambos / Radiation effects onto toxicity of pharmaceuticals solution: hydrochloride fluoxetine, sodium diclofenac and their mixture . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 141 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-04102016-080908

    Abstract: As evidências da contaminação das águas por resíduos de medicamentos e seus subprodutos levou esse grupo de resíduos a compor a lista de poluentes orgânicos emergentes, como consequência da expansão do uso de medicamentos, como o antidepressivo cloridrato de fluoxetina e o anti-inflamatório diclofenaco. Diversos Processos Oxidativos Avançados vêm sendo aplicados para a degradação destes compostos. Dentre eles, o processo de irradiação com feixe elétrons obteve bons resultados na remoção de toxicidade e degradação de fármacos. O presente estudo consistiu em aplicar radiação ionizante como uma possível tecnologia para degradar os fármacos em águas. A irradiação de solução aquosa contendo os fármacos foi aplicada usando acelerador de elétrons, cuja eficiência foi discutida mediante análises químicas (Cromatografia Líquida Ultra Rápida e Carbono Orgânico Total (COT)), ecotoxicológicas (ensaios de toxicidade com Vibrio fischeri e Daphnia similis) e biológicas (Ensaios Respirométricos). Os resultados de COT indicaram mineralização não significativa dos compostos, mesmo sendo observada degradação máxima de 99,9% para o diclofenaco e 55% para o cloridrato de fluoxetina na mistura (1:1) em 5.0 kGy. Foi observada toxicidade aguda dos fármacos, sendo mais acentuada para a fluoxetina, seguido do diclofenaco e, finalmente, da mistura para V. fischeri. Quando D. similis foram empregadas nessa avaliação, a ordem de toxicidade foi de fluoxetina, a mistura de ambos os medicamentos e do diclofenaco. Além disso, foi observada remoção de toxicidade nas amostras irradiadas em todas as doses aplicadas para a bactéria V. fischeri, com maior eficiência de remoção de toxicidade de 55%, em 5 kGy, na mistura dos dois fármacos. Para a D. similis, foi observada remoção significativa de toxicidade da mistura apenas na dose 2,5 kGy. Os ensaios respiroétricos não indicaram biodegradabilidade após o tratamento.

    Palavras-Chave: waste water; radioactive waste processing; pollution control; electron beams; ionizing radiations; toxicity; drugs; mixtures; carbon; organic compounds; aquatic organisms; bacteria; daphnia; metabolism; chemical analysis

A pesquisa no RD utiliza os recursos de busca da maioria das bases de dados. No entanto algumas dicas podem auxiliar para obter um resultado mais pertinente.

É possível efetuar a busca de um autor ou um termo em todo o RD, por meio do Buscar no Repositório , isto é, o termo solicitado será localizado em qualquer campo do RD. No entanto esse tipo de pesquisa não é recomendada a não ser que se deseje um resultado amplo e generalizado.

A pesquisa apresentará melhor resultado selecionando um dos filtros disponíveis em Navegar

Os filtros disponíveis em Navegar tais como: Coleções, Ano de publicação, Títulos, Assuntos, Autores, Revista, Tipo de publicação são autoexplicativos. O filtro, Autores IPEN apresenta uma relação com os autores vinculados ao IPEN; o ID Autor IPEN diz respeito ao número único de identificação de cada autor constante no RD e sob o qual estão agrupados todos os seus trabalhos independente das variáveis do seu nome; Tipo de acesso diz respeito à acessibilidade do documento, isto é , sujeito as leis de direitos autorais, ID RT apresenta a relação dos relatórios técnicos, restritos para consulta das comunidades indicadas.

A opção Busca avançada utiliza os conectores da lógica boleana, é o melhor recurso para combinar chaves de busca e obter documentos relevantes à sua pesquisa, utilize os filtros apresentados na caixa de seleção para refinar o resultado de busca. Pode-se adicionar vários filtros a uma mesma busca.

Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

Para indexação dos documentos é utilizado o Thesaurus do INIS, especializado na área nuclear e utilizado em todos os países membros da International Atomic Energy Agency – IAEA , por esse motivo, utilize os termos de busca de assunto em inglês; isto não exclui a busca livre por palavras, apenas o resultado pode não ser tão relevante ou pertinente.

95% do RD apresenta o texto completo do documento com livre acesso, para aqueles que apresentam o significa que e o documento está sujeito as leis de direitos autorais, solicita-se nesses casos contatar a Biblioteca do IPEN, bibl@ipen.br .

Ao efetuar a busca por um autor o RD apresentará uma relação de todos os trabalhos depositados no RD. No lado direito da tela são apresentados os coautores com o número de trabalhos produzidos em conjunto bem como os assuntos abordados e os respectivos anos de publicação agrupados.

O RD disponibiliza um quadro estatístico de produtividade, onde é possível visualizar o número dos trabalhos agrupados por tipo de coleção, a medida que estão sendo depositados no RD.

Na página inicial nas referências são sinalizados todos os autores IPEN, ao clicar nesse símbolo será aberta uma nova página correspondente à aquele autor – trata-se da página do pesquisador.

Na página do pesquisador, é possível verificar, as variações do nome, a relação de todos os trabalhos com texto completo bem como um quadro resumo numérico; há links para o Currículo Lattes e o Google Acadêmico ( quando esse for informado).

ATENÇÃO!

ESTE TEXTO "AJUDA" ESTÁ SUJEITO A ATUALIZAÇÕES CONSTANTES, A MEDIDA QUE NOVAS FUNCIONALIDADES E RECURSOS DE BUSCA FOREM SENDO DESENVOLVIDOS PELAS EQUIPES DA BIBLIOTECA E DA INFORMÁTICA.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.