Abstract: Superligas de níquel são materiais mundialmente empregados nas áreas de petróleo e gás natural, aeroespacial e nuclear. A Incoloy® 945 uma liga desenvolvida em meados dos anos 2000, para ser uma liga hibrida entre a Inconel® 718 e Incoloy® 925, concebendo uma liga com propriedades mecânicas e anticorrosivas capaz de suportar as mais adversas operações de serviço. Neste trabalho foram determinadas algumas características mecânicas do material, após laminação a frio, seguindo duas diferentes rotas de tratamento térmico. Foram realizados testes de dureza Vickers e tração, onde mostrou que a rota experimental criada no IPEN (por intermédio da análise por calorimetria exploratória diferencial), tem a mesma resistência mecânica do que a rota comercialmente usada, contudo possui uma maior ductilidade. O material demonstra uma excepcional união resistência mecânica e ductilidade, podendo ser empregada no uso de tubulações e válvulas de alta complexidade de manufatura, para a exploração das camadas do pré-sal.

Palavras-Chave: incoloy alloys; heat treatments; mechanical properties; vickers hardness; metallography; optical microscopy; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

MARTINS, IGOR C.P. Avaliação microestrutural e mecânica da Incoloy® 945 após tratamentos térmicos. Orientador: Waldemar Alfredo Monteiro. 2015. 153 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-18112015-094741. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25319. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Foram preparados eletrocatalisadores Pt-Sn/C a partir da deposição de Pt sobre Sn/C por diferentes metodologias. Os suportes Sn/C foram preparados pela redução com boroidreto de sódio (BH) e pelo método da redução por álcool (MRA). A deposição da Pt foi efetuada pelo processo de troca galvânica e utilizando agentes redutores pelos métodos BH e MRA. Os materiais obtidos foram caracterizados por energia dispersiva de raios X (EDX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), energia dispersiva de raios X de varredura linear (EDX- line scan), voltametria cíclica (VC) e stripping de CO e testados na oxidação eletroquímica do etanol. O difratograma de raios X do Sn/C preparado pelo método BH mostrou a presença da fase Sn metálico, enquanto que, o Sn/C preparado pelo método MRA levou a formação da fase SnO2. Apesar de o material obtido por deposição espontânea apresentar-se mais ativo que o suporte Sn(BH)/C, sua atividade foi inferior ao do catalisador comercial PtSn/C BASF. Os materiais obtidos apresentaram-se mais ativos que o catalisador comercial. A deposição da Pt pelo método BH sobre o suporte Sn(BH)/C levaram a catalisadores com desempenhos inferiores ao catalisador comercial, isto devido a deposição da Pt ocorrer preferencialmente sobre as nanopartículas de Sn metálico, tornando a superfície do catalisador rica em Pt. Os estudos realizados por microscopia eletrônica de transmissão EDX scan-line mostraram que este material apresentou a distribuição mais homogênea dos sítios de Pt e Sn na superfície do catalisador. Assim, nas condições estudadas, a deposição de Pt na superfície do Sn/C, apesar de alguns casos, os materiais obtidos apresentarem melhor atividade que o catalisador PtSn/C comercial, estes apresentaram-se menos ativos que os materiais preparados em uma única etapa por co-redução.

Palavras-Chave: electrocatalysts; platinum; tin; carbon; reduction; sodium; boron hydrides; ethanol; oxidation; fuel cells; x-ray diffraction; transmission electron microscopy

RIBEIRO, VILMARIA A. Estudo da preparação de eletrocatalisadores Pt-Sn/C por meio da deposição superficial de Pt sobre Sn/C utilizando diferentes metodologias para aplicação na oxidação eletroquímica do etanol. Orientador: Estevam Vitorio Spinace. Coorientador: Almir Oliveira Neto. 2015. 114 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-21102015-154446. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25304. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Zeólitas sintetizadas a partir de cinzas leves e pesadas de carvão e modificadas com hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) foram usadas como adsorvente para remoção dos corantes Solophenyl Navy (SN) e Solophenyl Turquesa (ST) e suas formas hidrolisadas, Solophenyl Navy hidrolisada (SNH) e Solophenyl Turquesa hidrolisada (STH), de efluente simulado de indústria têxtil. As zeólitas leve modificada (ZLM) e pesada modificada (ZPM) foram caracterizadas por diferentes técnicas, tais como, espectrometria de fluorescência de raios-X, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. As ZLM e ZPM apresentaram carga estrutural negativa devido à formação de uma bicamada parcial de HDTMA na superfície externa da zeólita. A concentração inicial dos corantes, o tempo de contato e o equilíbrio de adsorção foram avaliados. A cinética de adsorção de SN, ST, SNH e STH sobre as zeólitas seguiu o modelo de pseudo segunda- ordem. O tempo de equilíbrio foi de 20 min para SN e ST e 30 min para SNH e STH sobre ZLM, enquanto sobre ZPM foi de 60 min para SN e ST e 20 e 30 min para SNH e STH, respectivamente. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Temkin foram aplicados para descrever as isotermas de adsorção. A adsorção dos corantes foi melhor descrita pelo modelo de Langmuir, com exceção dos sistemas SN/ZPM, SNH/ZPM e SNH/ZLM que seguiram modelo de Freundlich. As capacidades máximas de adsorção foram 3,64; 3,57; 2,91 e 4,93 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH pela ZLM, respectivamente e 0,235; 0,492; 1,26 e 1,86 mgL-1 pela ZPM, nesta mesma ordem. O melhor desempenho dos corantes hidrolisados foi atribuído à redução do tamanho das moléculas dos corantes durante o processo de hidrólise. A toxicidade aguda dos corantes foi avaliada por diferentes organismos teste. O microcrustáceo C. dubia apresentou valores de EC50 de 1,25; 54,5; 0,78 e 2,56 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH, respectivamente. A macrófita L. minor mostrou valores de EC50 de 18,9; 69,4; 10,9 e 70,9 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH, respectivamente. As larvas de mosquitos C. tepperi mostraram valores de EC50 de 119 e 440 mgL-1 para a SN e ST, respectivamente. Com relação ao processo de adsorção, os efeitos agudos foram substancialmente reduzidos após o tratamento da solução aquosa de SN e ST com ZLM, assim como de suas formas hidrolisadas, apresentando nenhuma toxicidade após a remoção de 100% da cor. Após o tratamento dos corantes com ZPM houve um aumento da toxicidade, com exceção dos corantes SNH e STH que não apresentaram toxicidade após o tratamento. Testes de Avaliação e Identificação da Toxicidade foram realizados a fim de identificar quais substâncias estariam causando a toxicidade nos corantes SN, ST e no lixiviado de ZLM e ZPM. Os efeitos tóxicos foram reduzidos significativamente após a manipulação com Extração de Fase Sólida (SPE) e ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) para o lixiviado de ZLM e ZPM. Os corantes mostraram redução na toxicidade após a manipulação com EDTA indicando que as substâncias tóxicas eram principalmente metais catiônicos.

Palavras-Chave: aqueous solutions; zeolites; coal; fly ash; dyes; adsorption; removal; toxicity; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analyzers; scanning electron microscopy; infrared spectra

FERREIRA, PATRICIA C. Remoção de corantes de efluente textil por zeólita de cinzas de carvão modificada por surfactante e avaliação dos efeitos tóxicos. Orientador: Denise Alves Fungaro. 2015. 112 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17112015-095220. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25302. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Biomateriais, cerâmicos ou metálicos, para emprego em tecido ósseo, são importantes ferramentas na medicina regenerativa com intuito de reparar, restaurar, restituir, sustentar, tratar e substituir tecido lesionado. A análise da resposta biológica aos biomateriais é um grande desafio, considerando os aspectos inerentes do tecido ósseo mineralizado e as características físicas dos biomateriais. A compreensão do comportamento celular envolvido nesse conjunto tem o intuito de desenvolver biomateriais mais aptos e adequados ao tecido ósseo o qual ele é destinado. O objetivo deste estudo foi avaliar a osteointegração de implantes cerâmicos e metálicos após ensaio in vivo, por meio de técnicas histoquímicas com colorações de Giemsa-Eosina (GE), Hematoxilina-Eosina (HE), Tricrômico de Masson-Goldner (MG), Tricrômico de Masson (TM), Tricrômico de Gomori (GO) e Picrossírus (PS), Azul de Toluidina (AT) além de técnicas imunohistoquímica (IHQ), lectina-histoquímica (LHQ) e marcadores fluorescentes. Implantes cerâmicos à base de fosfatos de cálcio: hidroxiapatita (HAp), β-fosfato tricálcico (β-TCP) e mistura dos dois (BCP) 1:1 em peso, foram produzidos por gelcasting de espuma e pela inovadora técnica da bola de neve. Os implantes à base de titânio comercialmente puro (Ticp) e da Liga Ti-13Nb-13Zr (Liga) foram produzidos por metalurgia do pó; sendo macroporosos, com a adição de diferentes polímeros naturais, ou microporosos, com elevadas densidades, submetidos a diferentes tratamentos de superfície. A avaliação da osteointegração foi realizada em tíbia de coelhos após períodos de reparação, em conjuntos osso-implante: não-descalcificados e descalcificados. Na análise histológica por microscopia óptica com colorações histoquímicas, os conjuntos apresentaram crescimento ósseo com osteointegração em todos os implantes. A análise por fluorescência mostrou as fases e áreas marcadas de acordo com o período de aplicação do marcador, indicando intenso remodelamento ósseo em todo o osso, o crescimento ósseo no interior dos poros e ao redor dos implantes para os marcadores tetraciclina e calceína. Com a análise de IHQ foram avaliados os marcadores para osteopontina (OP), osteonectina (ON) e osteocalcina (OC), e com LHQ foram avaliadas 5 lectinas. O melhor marcador por IHQ foi para OP, havendo correlação entre a marcação com WGA pela LHQ e OP pela IHQ. A técnica de LHQ foi bem sucedida em criar perfis de comparação entre os biomateriais. A maior marcação por RCA-1 para todos os implantes cerâmicos e metálicos, indicam que esta é um promissor marcador para diferenciação em estudos de osteointegração, bem como a marcação por sWGA e PNA nos implantes de Liga.

Palavras-Chave: biological materials; implants; bone tissues; ceramics; metals; compatibility; histological techniques; immunology; fluorescence; labelling

VIOLIN, KALAN B. Implantes cerâmicos e metálicos - caracterização da osteointegração por imuno-histoquímica, lectina-histoquímica e marcadores fluorescentes. Orientador: Ana Helena de Almeida Bressiani. 2015. 107 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17112015-100334. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25300. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Tratamentos braquiterápicos são comumente realizados conforme o relatório da American Association of Physicists in Medicine (AAPM), Task Group report TG-43U1, o qual define o formalismo para cálculo de dose absorvida na água e não considera a composição dos materiais, densidades, dimensões do paciente e o efeito dos aplicadores. Estes efeitos podem ser significantes, conforme descrito pelo recente relatório da AAPM, Task Group report TG- 186, que define diretrizes para que sistemas de planejamento modernos, capazes de considerar as complexidades descritas acima, sejam implementados. Esta tese tem como objetivo contribuir para o aumento da exatidão dos planejamentos de tratamento braquiterápicos, seguindo as recomendações do TG-186 e indo além do mesmo. Um software foi desenvolvido para integrar planejamentos de tratamento e simulações pelo método de Monte Carlo (MC); modelos acurados, CAD-Mesh, foram utilizados para representar aplicadores braquiterápicos; Grandezas utilizadas para reportar dose absorvida, Dw,m (dose para água no meio) e Dm,m (dose para o meio no meio), foram calculadas para um tratamento de cabeça e pescoço, considerando a teoria para pequenas (SCT small cavity theory) e grandes cavidades (LCT large cavity theory); a componente da dose em razão do movimento da fonte foi avaliada para tratamentos de próstata e ginecológicos. Perfis de velocidade obtidos na literatura foram utilizados; medidas de velocidade de uma fonte braquiterapica foram realizadas com uma câmera de alta taxa de aquisição. Cálculos de dose obtidos usando MC (incluindo a composição e densidade dos tecidos, ar e o aplicador) mostram sobredoses de aproximadamente 5% dentro do volume alvo, em um tratamento ginecológico, quando comparados aos resultados obtidos com um meio homogêneo de água. Por sua vez, subdoses de aproximadamente 5% foram observadas ao considerar a composição dos tecidos e regiões com ar em um tratamento intersticial de braço. Um aplicador cilíndrico oco resultou na sobredose observada no caso ginecológico, ressaltando a necessidade de modelos acurados para representar os aplicadores. Os modelos CAD-Mesh utilizados incluem um aplicador Fletcher-Williamson, com blindagem, e um balão deformável para irradiação de mama. Os resultados obtidos com estes modelos são equivalentes aos obtidos com modelos geométricos convencionais. Este recurso pode ser conveniente para aplicadores complexos e/ou quando o projeto dos aplicadores for disponibilizado pelo fabricante. Cálculos de dose, com a composição real dos tecidos humanos, podem apresentar diferenças significativas em razão da grandeza adotada. Diferenças entre Dm,m e Dw,m (SCT ou LCT) chegam a 14% em razão da composição do osso. A metodologia adotada (SCT ou LCT) resulta em diferenças de até 28% para o osso e 36% para os dentes. A componente de dose de trânsito também pode levar a diferenças significativas, uma vez que baixas velocidades ou movimentos uniformemente acelerados foram descritos na literatura. Considerando a pior condição e sem incluir nenhuma correção no tempo de parada, a dose de trânsito pode chegar a 3% da dose prescrita para um caso ginecológico, com 4 cateteres, e até 11.1% da dose prescrita para um tratamento de próstata, com 16 cateteres. A dose de trânsito para a fonte avaliada (velocidade obtida experimentalmente) não é uniformemente distribuída e pode levar a sub ou sobredoses de até 1.4% das doses comumente prescritas (310 Gy). Os tópicos estudados são relevantes para tratamentos braquiterápicos e podem contribuir para o aumento de sua acurácia. Os efeitos estudados podem ser avaliados com o uso do software, associado a um código MC, desenvolvido.

Palavras-Chave: brachytherapy; iridium 192; absorbed radiation doses; monte carlo method; algorithms; calculation methods; computer codes

FONSECA, GABRIEL P. Monte Carlo modeling of the patient and treatment delivery complexities for high dose rate brachytherapy. Orientador: Helio Yoriyaz. 2015. 110 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-06012016-155103. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25298. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Têm sido estudadas novas modalidades para o diagnóstico e tratamento de câncer de próstata avançado baseado em peptídeos. Receptores para o peptídeo liberador de gastrina (GRPr) são superexpressos em vários tipos de células cancerígenas, incluindo câncer de mama e próstata. A bombesina é um análogo do peptídeo GRP de mamíferos que se liga com alta especificidade e afinidade a GRPr. Várias pesquisas têm sido realizadas para desenvolver e radiomarcar um análogo da bombesina com lutécio-177 com interesse para terapia de tumores pequenos ou metástases, devido às características físicas e viabilidade comercial do radionuclídeo. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de marcação e controle de qualidade de derivados da bombesina, usando como agente quelante DTPA e DOTA e espaçador aminoacídico Gly5, e realizar estudos de estabilidade e de biodistribuição de modo a avaliar o potencial de aplicação em estudos clínicos. Os estudos demonstraram que os análogos da bombesina estudados podem ser marcados com 177Lu com alto rendimento de marcação e alta atividade específica. Os estudos de estabilidade in vitro sugerem que os derivados DOTA-conjugados apresentam maior estabilidade que o DTPA-conjugados quando armazenados sob refrigeração e em soro humano. O coeficiente de partição do PG5N-DOTA-177Lu indicou maior lipofilicidade quando comparado com o derivado PG5M-DOTA-177Lu , porém sem influência sobre o clareamento sanguíneo ou captação hepática do composto. Os compostos DOTA-conjugados apresentam menor ligação às proteínas plasmáticas, corroborado pelo rápido clareamento sanguíneo observado nos estudos in vivo. Os estudos de biodistribuição com os compostos PG5M-DOTA-177Lu e PG5N-DOTA-177Lu mostraram o rápido clareamento sanguíneo dos compostos e excreção renal, e baixa captação óssea, indicando estabilidade in vivo dos derivados 177Lu-DOTA. O composto PG5M-DOTA-177Lu apresentou maior captação no pâncreas e intestinos, órgãos com maior porcentagem de receptores para bombesina. Entretanto, a ligação dos compostos às células tumorais (PC-3) in vitro foi similar para ambos os compostos.

Palavras-Chave: lutetium 177; labelling; amino acids; tracer techniques; neoplasms; diagnosis; biological effects

COUTO, RENATA M. Estudo da marcação com lutécio-177 de derivados da bombesina e avaliação das propriedades biológicas. Orientador: Elaine Bortoleti de Araujo. 2014. 126 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-26062014-124931. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25296. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Um programa de monitoramento para fins de proteção radiológica deve mostrar como ele auxilia na obtenção e demonstração de um grau de proteção adequado e comprovar que as condições de trabalho continuam satisfatórias com o transcorrer do tempo. Para o controle operacional das exposições à radiação ionizante em qualquer local de trabalho, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (CIPR) recomenda um programa de proteção radiológica operacional, proporcional ao grau de risco, para garantir o gerenciamento efetivo das medidas necessárias para se satisfazer o principio da otimização. O presente trabalho de pesquisa tem como premissa o potencial das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) como ferramenta para a comunicação e disseminação do conhecimento em Proteção Radiológica. O trabalho inclui a informatização da filosofia e técnica do monitoramento e sua otimização, unificando e inter-relacionando informações advindas de diversas publicações nacionais e internacionais, oferecendo às instalações radiativas brasileiras um veículo completo para informação e pesquisa, que permite dimensionar os esforços de otimização tornando-os eficazes e justificados. O sistema oferece ainda tópicos de discussões no intuito de ampliar o repertório dos profissionais do campo da proteção radiológica, suscitando novas reflexões a favor da segurança. Trata-se dos temas desenvolvidos nesta tese, a saber: a necessidade de um monitoramento auditor e discussões mais aprofundadas sobre as exposições potenciais. As reflexões propostas na presente tese vêm ao encontro das novas exigências internacionais, propondo ações passíveis de serem incorporadas na prática laboral. Dentro dos princípios da proteção radiológica, a implementação de um programa de monitoramento auditor permite avaliar se os critérios e ações previamente estabelecidas pelo Serviço de Proteção Radiológica são ou não atendidos, se foram implementados com eficácia e se permanecem adequados. Os fatos resultantes dos procedimentos de auditoria auxiliam a detectar deficiências no processo, possibilitando conclusões e recomendações diante de possíveis fatores desencadeadores de exposições indevidas. Por meio de exames sistemáticos das atividades realizadas em cada tipo de monitoramento, a auditoria infere segurança ao processo, respaldando o trabalhador na realização do monitoramento relacionado com a tarefa e respaldando a instalação, que empreende ações responsáveis a favor da segurança. Em relação às exposições potenciais, somente duas publicações da CIPR são expressivas e desenvolvem o assunto. Entretanto, ainda que forneçam a fundamentação teórica, são incompletas em seus exemplos. Há uma grande falta de conhecimento das probabilidades de falhas, o que atualmente constitui um vasto campo de pesquisa da proteção radiológica. A presente tese propõe, a partir de árvores de falhas, caminhos que auxiliam a quantificar probabilisticamente a ocorrência das exposições potenciais e a probabilidade de se atingir um determinado valor da dose. Acreditamos que o potencial das TIC contribuirá largamente para a disseminação da informação para as instalações radiativas, estimulando o desenvolvimento neste país de grandes extensões territoriais, onde permanece um desafio oferecer o acesso à informação ao maior número de pessoas possível, minimizando custos e maximizando resultados.

Palavras-Chave: radiation protection; monitors; information systems; information dissemination; ionizing radiations; optimization; quality control

LEVY, DENISE S. Informatização e unificação dos programas de proteção radiológica: monitoramento das radiações ionizantes e sua otimização. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo Sordi. 2015. 149 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-15102015-090116. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25196. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos.

Palavras-Chave: bone tissues; human populations; demineralization; lyophilization; ionizing radiations; grafts; radiosterilization; radiopreservation; storage; transplants; raman spectroscopy; enzyme immunoassay

ANTEBI, URI. Efeitos da radiação ionizante nas proteínas presentes em ossos humanos desmineralizados, liofilizados ou congelados. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2015. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-06102015-102027. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25194. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No mundo de hoje, onde o uso da radiação de diversas naturezas está generalizado, a quantificação da energia depositada por essas diferentes radiações se tornou uma atividade de grande importância, principalmente quando a faixa de energia é considerada elevada, estas altas energias de radiação estão presentes, geralmente, em aceleradores de partículas, reatores nucleares e em irradiadores industriais, por exemplo. Este trabalho tem como objetivo medir altas doses de radiação de raios gama, feixes de elétrons e feixes de prótons utilizando duas variedades de um silicato natural (água-marinha e goshenita) e medir altas doses de nêutrons epitérmicos de alta fluência utilizando dosímetros de Fluoreto de Lítio dopados com Mg, Cu e P (MCP). A técnica utilizada para medir a dose absorvida por esses materiais foi a termoluminescência. As irradiações com raios- γ provenientes de fontes de 60Co foram de 100 kGy a 2000 kGy para a água-marinha e de 600 kGy a 2000 kGy para a goshenita, os resultados de intensidade TL vs Dose mostram que a partir de certa dose - 250 kGy e 1234,8 kGy para água-marinha e goshenita, respectivamente - o sinal TL começa a decrescer. Foi observado neste trabalho que, estes materiais quando irradiados com tais doses e posteriormente irradiados com doses baixas de alguns Gys até cerca de 400-500 Gy, o sinal TL decresce regularmente, podendo ser utilizado na dosimetria das radiações nessa faixa de dose. Para a irradiação de feixe de prótons e de feixe de elétrons foram utilizados dosímetros em placa de goshenita e dosímetros de pastilhas de água-marinha, a carga do feixe de prótons vai de 20 a 216 μC e a dose do feixe de elétrons vai de 10 kGy a 70 kGy. As irradiações com nêutrons epitérmicos utilizando LiF: Mg, Cu, P foram realizadas no reator IEA-R1/IPEN com fluências de 1014 a 1017 n/cm² e a quantificação das doses absorvidas foram realizadas utilizando o método UHTR (Ultra High Temperature Ratio).

Palavras-Chave: thermoluminescent dosimetry; gamma radiation; beta sources; proton beams; epithermal neutrons; silicate minerals; lithium fluorides; magnesium; copper; phosphorus; radiation detectors

CARMO, LUCAS S. do. Dosimetria termoluminescente de altas doses de raios gama, raios beta, feixe de prótons e de nêutrons epitérmicos utilizando minerais naturais de silicatos e dosímetros de LiF: Mg, Cu, P (MCP). Orientador: Shigueo Watanabe. 2015. 90 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-09102015-084259. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25192. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma forma alternativa de se produzir alvos para irradiação contendo urânio, destinados à produção do par de radionuclídeos 99Mo-99mTc. Estes alvos foram obtidos por metalurgia do pó, utilizando-se pós de níquel e de cobre, servindo o compactado como meio de encapsulamento para um cilindro de urânio a ser irradiado. O desenvolvimento compreendeu as etapas de caracterização química e física dos pós-utilizados. Os alvos foram compactados em prensa uniaxial e em prensa isostática a frio. As amostras foram sinterizadas em três atmosferas diferentes: argônio, hidrogênio e em alto vácuo. Quando do uso conjunto de cobre e níquel, foi feita sinterização por dois corpos, i.e., um compactado de níquel contendo o núcleo para ser irradiado e um compactado de cobre para servir de infiltrante. Isto, visando a eliminação de porosidade interconectada, permitindo o selamento do conteúdo físsil no interior do compactado. Os alvos após sinterização foram caracterizados fisicamente sendo avaliada a massa específica, pelo método geométrico e pelo princípio de Arquimedes. A porosidade foi medida pela técnica de porosimetria de mercúrio. Os alvos prontos foram caracterizados micro estruturalmente por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que a densificação do níquel foi diretamente proporcional à pressão de compactação obtendo-se 87% de densidade relativa após prensagem a 800 MPa (limite superior de compactação para ligas metálicas) e sinterização por 4 h a 600 ºC em atmosfera de hidrogênio. A sinterização por dois corpos (níquel com cobre) mostrou-se promissora para o uso como invólucro para núcleos, em termos de integridade estrutural e selamento devido à ausência de porosidade interconectada.

Palavras-Chave: powder metallurgy; nickel; copper; compacting; sintering; irradiation; targets; molybdenum 99; technetium 99; isotope production; scanning electron microscopy

MIYANO, ROSANA S.L. Estudos de compactação de pó de níquel para produção de alvos de irradiação. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi. 2014. 81 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-26102015-100326. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25190. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho, avaliou-se inicialmente o efeito da substituição de elementos em ligas à base de LaMgAlMnCoNi do tipo AB5 com adição de estanho (Sn) e cobre (Cu) em substituição ao cobalto (Co), para utilização em ligas absorvedoras de hidrogênio e em eletrodos negativos de baterias de Ni-HM. Avaliou-se a influência desta substituição na microestrutura do material. Notou-se que o aumento da concentração de estanho promove a formação da fase LaNiSn nas ligas, bem como a diminuição das duas fases principais: LaNi5 e (La,Mg)Ni3. Adicionalmente, utilizou-se o refinamento de Rietveld para quantificar as fases em cada composição. Posteriormente, propôs-se um estudo da absorção de hidrogênio. Notou-se que a liga com cobalto apresentou a melhor capacidade de absorção de hidrogênio. Ademais, verificou-se o comportamento destas ligas na capacidade de descarga, estabilidade cíclica e na alta taxa de descarga de baterias de Ni-HM. A maior capacidade de descarga medida foi para a liga de cobalto, atingindo 337,1 mAh/g. Notou-se, posteriormente uma melhora na estabilidade cíclica das baterias com o aumento do teor de cobre. Além disso, observou-se que a alta taxa de descarga apresenta melhores valores com a adição de cobre na composição. Por fim, avaliou-se o efeito da susceptibilidade a corrosão. Notou-se que o estanho promove um aumento na resistência à corrosão das ligas em eletrólito alcalino.

Palavras-Chave: cobalt; tin; copper; microstructure; electrical properties; lanthanum base alloys; aluminium base alloys; manganese base alloys; cobalt base alloys; nickel base alloys; hydrogen; absorption; electrodes; electric batteries; corrosion; x-ray diffraction

CASINI, JULIO C.S. Influência da substituição do cobalto por estanho e cobre na microestrutura e propriedades elétricas em ligas a base de LaMgAlMnCoNi. Orientador: Hidetoshi Takiishi. 2015. 114 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-16092015-102833. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/24068. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho pós de CaCu3Ti4O12 foram preparados por reação em estado sólido e por técnicas de solução: complexação de cátions e coprecipitação dos oxalatos. Foram realizados estudos de formação de fase, densificação e propriedades dielétricas das cerâmicas sinterizadas. Para efeito comparativo, ta is propriedades foram determinadas em amostras puras e contendo dissilicato de lítio (LSO) e fluoreto de lítio (LiF) como aditivos de sinterização. O principal objetivo foi verificar o efeito do uso dos diferentes aditivos de sinterização na microestrutura, densificação e propriedades dielétricas do CCTO. Os principais resultados revelaram que pós preparados por técnicas de solução apresentam fase única após calcinação em condições selecionadas. Foi verificado que os aditivos influenciam na densificação, possibilitando obter cerâmicas com 95% da densidade teórica do CCTO a 1025°C. As amostras preparadas por diferentes técnicas apresentam propriedades similares, com exceção das características microestruturais. A permissividade elétrica determinada à temperatura ambiente é da ordem de 104 independentemente do método de síntese. As menores perdas dielétricas foram obtidas para amostras contendo LiF como aditivo de sinterização.

Palavras-Chave: powders; calcium; copper; titanates; microstructure; dielectric materials; perovskite; additives; synthesis; coprecipitation; lithium silicates; lithium fluorides; sintering; impedance; spectroscopy

PORFIRIO, TATIANE C. Preparação e caracterização microestrutural e dielétrica da perovsquita CaCusub(3)Tisub(4)Osub(12). Orientador: Eliana Navarro dos Santos Muccillo. 2015. 119 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17092015-090949. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/24066. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A utilização de radiofármacos no diagnóstico de doenças do organismo humano tem aumentado de forma significativa nas últimas décadas. O crescente desenvolvimento de novos reagentes liofilizados (RL) para a preparação de radiofármacos, embora proporcionem uma maior variedade para o mercado de radiofármacos, deixa evidente uma das lacunas na pesquisa radiofarmacêutica: a identificação de produtos de degradação. No presente trabalho, foram identificados os principais produtos de degradação dos RL de ácido 2,3-Dimercaptosuccínico (DMSA) e Etilenodicisteína Dietil Éster (ECD) utilizando as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD) e cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas de múltiplos estágios (LC-MSn). Realizou-se o estudo de degradação forçada do RL de DMSA e do RL de ECD nas condições de estresse hidrolítico, fotolítico, oxidativo e termodegradação. As análises foram realizadas em equipamento HPLC-DAD Shimadzu e espectrômetro de massas Bruker Daltonics. Todas as análises foram desenvolvidas utilizando coluna cromatográfica Shim-Pack VP-ODS (150 mm x 4,6 mm; 5 μm). O DMSA apresentou tempo de retenção de 5,58 minutos e m/z 204,8. A hidrólise ácida do DMSA não apresentou produtos de degradação. O perfil de degradação do DMSA após hidrólise alcalina apresentou três picos cromatográficos com características mais apolares que o DMSA. No espectro de fragmentação do íon de m/z 204,8 (MS2) pode-se observar a presença do fragmento de m/z 172,9, correspondente ao aduto sodiado de ácido mercaptosuccínico (MSA); e o fragmento de m/z 139,0 (MS3), correspondente ao aduto sodiado do ácido fumárico. O íon estanho (Sn) apresentou-se coordenado ao DMSA em todos os produtos de degradação após hidrólise alcalina do RL de DMSA. As amostras submetidas à hidrólise neutra não apresentaram degradação. Nos estudos de fotólise do DMSA, o íon de m/z 267,1 pode ser identificado como o ácido diacetil dimercaptosuccínico (BATSA). O íon de m/z 127,1 foi associado ao ácido hidroximetil fosfônico e observado nos estudos de oxidação. A termodegradação do DMSA e do RL de DMSA, não apresentou uma relação de decaimento da concentração do DMSA em função do tempo. Quanto ao RL de ECD, foi observado o ECD protonado em 5,55 minutos (m/z 325,6). As análises por LC-MSn do ECD sob hidrólise alcalina mostraram que o pico com tempo de retenção de 1,71 minutos foi identificado como o íon protonado do EC ([M+H]+) em m/z 269,2. Os picos com tempo de retenção de 3,34 e 3,69 minutos foram identificados como o íon protonado do ECD na forma monoéster (ECDM). A degradação alcalina do RL de ECD apresentou os íons de m/z 441,9 (ECD-Sn) e m/z 737,9 ([ECD2+Sn]-C2H2-2H). ECD monoester monoácida (ECDM) de m/z 295,2; ECD oxidado de m/z 323,5; ECD oxidado com duas pontes dissulfeto de m/z 389,1 e dímero de ECD de m/z 645,9 foram observados da degradação oxidativa. Conclui-se que as análises por HPLC-DAD e LC-MSn podem ser utilizadas no estudo de estabilidade de RL, identificando suas impurezas e produtos de degradação.

Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; thermal degradation; impurities; lyophilization; diagnosis; nuclear medicine; high-performance liquid chromatography; mass spectroscopy; succinic acid; ethylene; ethyl ether; quality control

ALMEIDA, ERIKA V. de. Estudo da degradação de reagentes liofilizados para radiodiagnóstico por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e espectrometria de massas (MS). Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda. 2015. 116 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-16092015-151338. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23987. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Nas áreas médica e odontológica existem situações clínicas e cirúrgicas que podem ter, como consequência, um dano ao tecido conjuntivo nervoso, chamado de neuropatia. O objetivo deste trabalho é avaliar terapias para tratamento das neuropatias causadas por manipulação do feixe nervoso periférico, minimizando ou eliminando sintomas causados pela lesão. O estudo foi feito em 60 ratos machos Wistar, com a avaliação morfológica da degeneração Walleriana e da regeneração do tecido nervoso no 15º e 30º dia após o trauma. A lesão consistiu na exposição e compressão do nervo isquiático da pata direita do animal, através de três nós consecutivos com fio de sutura e distância entre eles de ~ 2mm. Três tratamentos sobre a lesão foram comparados: o uso do biomaterial 3-NERVE®, a laserterapia de baixa potência e a associação dos dois. Os resultados histológicos revelaram que o biomaterial aumentou o processo inflamatório, mas modulou a degeneração inicial, através do surgimento de células de neoformação, favorecendo a regeneração nervosa no decorrer dos trinta dias. A laserterapia foi um tratamento favorável para a parestesia porque modulou os danos do processo de degeneração inicial e estimulou o reparo do tecido desde os 15 primeiros dias. Ao atingir os 30 dias o tecido se apresentou organizado e com uma quantidade menor de tecido neoformado quando comparado com o uso do biomaterial. A associação das terapias associou as propriedades das duas terapias, pois modulou a inflamação inicial, propiciou o aumento do número de células de neoformação do tecido nervoso e favoreceu a regeneração dos feixes nervosos nas amostras de 15 e 30 dias. Conclui-se que o não tratamento dificulta ou impede a regeneração nervosa, pois qualquer uma das terapias citadas modula os eventos desencadeados pela lesão. A associação do uso da laserterapia com o 3-NERVE® mostrou melhores resultados.

Palavras-Chave: nervous system diseases; biological regeneration; sciatic nerve; injuries; biological materials; therapy; laser radiation; vitamins; rats; in vivo

PISTARINI, LUCIANA C.Y. Avaliação in vivo do potencial regenerativo na Degeneração Walleriana de nervos periféricos - com a utilização de laser de baixa potência e composto polivitamínico 3-NERVE. Orientador: Ana Helena de Almeida Bressiani. 2015. 73 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-24082015-083013. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23918. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho, foram produzidos filmes finos de carbono pela técnica de magnetron sputtering usando substratos monocristalinos de alumina com plano-c orientado em (0001) e substratos de Si (111) e Si (100), empregando Co, Ni e Cu como filmes intermediários (buffer-layers). As deposições foram conduzidas em três etapas, sendo primeiramente realizadas com buffer-layers de cobalto em substratos de alumina, onde somente após a produção de grande número de amostras, foram então realizadas as deposições usando buffer-layer de cobre em substratos de Si. Em seguida foram realizadas as deposições com buffer-layers de níquel em substratos de alumina. A cristalinidade dos filmes de carbono foi avaliada por meio da técnica de espectroscopia Raman e complementarmente por difração de raios X (DRX). A caracterização morfológica dos filmes foi feita por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV E FEG-SEM) e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM). Picos de DRX referentes aos filmes de carbono foram observados apenas nos resultados das amostras com buffer-layers de cobalto e de níquel. A espectroscopia Raman mostrou que os filmes de carbono com maior grau de cristalinidade foram os produzidos com substratos de Si (111) e buffers de Cu, e com substratos de alumina com buffer-layers de Ni e Co, tendo este último uma amostra com o maior grau de cristalinidade de todas as produzidas no trabalho. Foi observado que o cobalto possui menor recobrimento sobre os substratos de alumina quando comparado ao níquel. Foram realizados testes de absorção de íons de Ce pelos filmes de carbono em duas amostras e foi observado que a absorção não ocorreu devido, provavelmente, ao baixo grau de cristalinidade dos filmes de carbono em ambas amostras.

Palavras-Chave: thin films; carbon; magnetrons; sputtering; cobalt; copper; nickel; buffers; layers; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy

COSTA e SILVA, DANILO L. Filmes finos de carbono depositados por meio da técnica de magnetron sputtering usando cobalto, cobre e níquel como buffer-layers. Orientador: Marina Fuser Pillis. 2015. 70 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-27082015-090945. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23916. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Brasil é o maior exportador e o segundo maior produtor de tabaco do mundo, de acordo com a safra de 2013/2014. A planta de tabaco (Nicotiana tabacum L.) é usada na fabricação de todos os derivados e a composição química do tabaco varia de acordo com o tipo de folha, como foram cultivadas, a região do plantio, as características da preparação (compressão, filtro e papel) e a variação de temperatura resultante da combustão incompleta do tabaco. Os derivados do tabaco são os produtos comercializados mais consumidos no mundo, como por exemplo, o cigarro, o charuto e o narguilé. Os efeitos danosos que estes produtos causam a saúde humana são há anos intensivamente discutidos e muitos estudos são realizados mundialmente relacionando o uso dos derivados do tabaco com diversas doenças. Existe pouca informação a respeito da caracterização radiológica da planta de tabaco na literatura internacional e nacional. O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração dos radionuclídeos 238U, 234U, 230Th, 226Ra, 210Pb e 210Po, membros da série de decaimento do 238U, e os radionuclídeos 232Th e 228Ra membros da série de decaimento do 232Th nas variedades Burley e Virginia, as quais são as mais cultivadas no Brasil. Estes radionuclídeos naturais foram determinados em plantas adquiridas de produtores da região Sul do Brasil e também em plantas dessas mesmas variedades cultivadas em vasos com substrato orgânico e fertilizante com o objetivo de verificar prováveis influências dos fertilizantes e defensivos agrícolas usados pelos produtores na concentração dos radionuclídeos determinados. Os isótopos de U e Th, além do 210Po foram determinados por espectrometria alfa, após separação radioquímica e os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb pela medida alfa e beta total, também após separação radioquímica. Todas as partes da planta foram analisadas: raízes, caules e folhas, bem como os substratos orgânicos, fertilizantes e solos usados nos cultivos. Os isótopos de U e Th apresentaram resultados abaixo dos limites de detecção dos métodos para as folhas e caules de todas as plantas analisadas, apresentando resultados mensuráveis apenas nas raízes, solo e substrato. Os radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foram determinados na grande maioria das partes das plantas, sendo os maiores valores obtidos para o 228Ra, o qual apresentou também o maior valor do fator de transferência. As plantas cultivadas no IPEN apresentaram valores inferiores de concentração dos radionuclídeos analisados quando comparados com as plantas cultivadas pelo produtor, pois estas foram cultivadas em potes com substrato orgânico e adição de fertilizante, cuja análise apresentou baixas concentrações dos radionuclídeos estudados. Baseados em dados da literatura nacional que estudou o fertilizante brasileiro, pode-se concluir, para as plantas do produtor, que o fertilizante exerce uma grande influência na concentração dos radionuclídeos estudados.

Palavras-Chave: brazil; tobacco products; natural radioactivity; concentration ratio; uranium 238; thorium 232; fertilizers; substrates; soils

SILVA, CAROLINA F. da. Avaliação da concentração dos radionuclídeos naturais das séries do 238U e 232Th nas variedades Burley e Virgínia da Nicotiana tabacum L. Orientador: Sandra Regina Damatto. 2015. 84 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-18082015-143543. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23914. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foram realizados experimentos de soldagem de chapas de Tântalo e Monel 400 com 100 m de espessura. Foram realizadas soldas em um laser de Nd:YAG operando em modo pulsado e em um Laser de Fibra operando em modo contínuo. Em seguida a microestrutura das amostras foram analisadas através de microscopia ótica e foram realizados ensaio de microdureza Vickers. As amostras que apresentaram melhores resultados foram submetidas a ensaios de tração e a ensaios de corrosão. Após análise dos resultados observou-se que a soldagem a laser apresenta muitos benefícios em relação a outros processos convencionais para chapas finas. A soldagem no modo pulsado apresentou maior relação de aspecto se comparado a soldagem em modo contínuo. A soldagem em modo contínuo apresentou uma velocidade de soldagem muito superior ao modo pulsado. Os resultados indicaram que a soldagem no modo pulsado apresenta maior aplicabilidade para chapas finas, devido à necessidade um controle preciso sobre a intensidade aplicada.

Palavras-Chave: laser welding; neodymium lasers; tantalum; monel 400; sheets; thickness; corrosion; sample preparation; optical microscopy; vickers hardness; comparative evaluations

MAXIMO, ARTHUR. Comparação entre soldagem de chapas finas de tântalo e monel 400 com laser pulsado de Nd:YAG e com laser contínuo de fibra. Orientador: Wagner de Rossi. 2015. 96 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-28082015-103250. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23912. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Flores comestíveis são cada vez mais utilizadas nas preparações culinárias, sendo também reconhecidas por seus potenciais efeitos benéficos na saúde humana, o que exige novas abordagens para melhorar a sua conservação e segurança. Estes produtos altamente perecíveis devem ser cultivados sem o uso de agrotóxicos. Tratamento de irradiação pode ser a resposta a estes problemas, garantindo a qualidade dos alimentos, aumentando seu prazo de validade e desinfestação. Tropaeolum majus L. (capuchinha) e Viola tricolor L. (amorperfeito) são flores amplamente utilizadas nas preparações culinárias, sendo também reconhecidas por suas propriedades antioxidantes e alto teor de compostos fenólicos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dose-resposta da irradiação por gama e feixe de elétron (doses de 0, 0,5, 0,8 e 1 kGy) sobre a atividade antioxidante, compostos fenólicos, aspectos físicos e potencial antiproliferativo das flores comestíveis. O flavonoide Kaempferol-O-hexosídeo-Ohexosídeo foi o composto mais abundante em todas as amostras de flores de Tropaeolum majus, enquanto Pelargonidina-3-O-soporosídeo foi a principal antocianina. Em geral, as amostras irradiadas demonstraram maior atividade antioxidante. Nas amostras da Viola tricolor, os compostos fenólicos mais abundantes foram os flavonois, especialmente aqueles derivados da quercetina. Em geral, as amostras irradiadas com raios gama, independentemente da dose aplicada, apresentaram quantidades mais elevadas m compostos fenólicos, os quais também foram favorecidos pela dose de 1,0 kGy independente da fonte utilizada. A atividade antioxidante também foi maior entre as amostras irradiadas. As duas espécies de flores comestíveis não apresentaram as amostras não apresentaram potencial antiproliferativo e citotoxicidade. Assim, os tratamentos por irradiação aplicados, demonstraram ser uma tecnologia viável para preservar a qualidade de pétalas de flores comestíveis, considerando as exigências impostas para sua utilização.

Palavras-Chave: flowers; food; disinfestation; food processing; gamma radiation; electron beams; dose limits; radiation effects; antioxidants; phenol

KOIKE, AMANDA C.R. Compostos bioativos em flores comestíveis processadas por radiação. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. 2015. 123 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17082015-102839. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23907. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No estudo da estrutura cristalina dos materiais, pertinente à disciplina de Ciência dos Materiais e outras afins, há uma grande dificuldade da parte de alunos em compreender como identificar pontos, direções e planos cristalográficos, segundo o padrão de notação dos conhecidos índices de Miller. Parte desta dificuldade surge da necessidade de se visualizar algo que é tridimensional em apenas duas dimensões. Para contribuir com a diminuição de tais dificuldades foi elaborado neste trabalho um curso de Educação a Distância (EaD) assíncrono, destinado a estudantes de graduação e pós-graduação, especificamente sobre a determinação dos índices cristalográficos de Miller, onde recursos de visualização tridimensional interativa foram empregados. Apenas o sistema cúbico foi contemplado nesta versão do curso. As representações tridimensionais foram criadas com o programa Wolfram Mathematica 10.1. O curso foi desenvolvido em um ambiente virtual de aprendizagem gratuito (MOODLE 2.6.4) e hospedado em um servidor específico para este fim (MCO2). Os roteiros para determinar pontos, direções e planos cristalográficos foram elaborados com o auxílio do programa Adobe Macromedia Flash 8.0. Algumas ilustrações foram criadas com o programa Solid Works. O curso contempla a interatividade através de exercícios e do chat entre os participantes. Para que haja aprimoramento contínuo, há no final um questionário destinado aos estudantes, sobre a estrutura do curso e a compreensão dos conceitos teóricos disponibilizados.

Palavras-Chave: materials; crystal structure; miller indices; education; educational tools; learning; internet; three-dimensional calculations

FERREIRA, VIVIANE G. Índices cristalográficos de Miller: uma proposta em educação a distância. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto. 2015. 56 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-18082015-084718. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23905. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A indústria têxtil está entre uma das principais atividades do Brasil, sendo relevante em número de empregos, quantidade e diversidade de produtos e principalmente pelo volume de água utilizado nos processos industriais e na geração de efluentes. Esses efluentes são misturas complexas que se caracterizam pela presença de corantes, surfactantes, metais, sequestrantes, sais entre outras substâncias químicas com potencial tóxico a biota aquática. Considerando a escassez de tratamentos adequados a esses efluentes, novas tecnologias são essenciais em que se destacam os processos de oxidação avançada como a radiação ionizante por feixe de elétrons. Esse estudo contempla o preparo de um efluente têxtil padrão em laboratório de química têxtil e seu tratamento por feixe de elétrons proveniente de acelerador de elétrons a fim de diminuir a toxicidade e coloração intensa decorrente do corante C.I. Blue 222. O tratamento promoveu diminuição de toxicidade aguda aos organismos expostos, com eficiência de 34,55% para o micro-crustáceo Daphnia similis e de 47,83% para o rotífero Brachionus plicatilis na dose de 2,5 kGy. No ensaio com a bactéria Vibrio fischeri foi obtido o melhor resultado após o tratamento com dose de 5 kGy e eficiência de 57,29%. A redução da cor foi superior a 90% a partir da dose de 2,5 kGy. Neste trabalho também foram realizados ensaios preliminares de toxicidade aguda quanto à sensibilidade dos organismos D. similis e V. fischeri à exposição de alguns dos produtos utilizados no processo de alvejamento e tingimento, além de duas simulações de reuso de água em novos processos têxteis a partir do efluente tratado com feixe de elétrons.

Palavras-Chave: textile industry; chemical effluents; dyes; removal; contamination; ecosystems; toxicity; electron beams

MORAIS, ALINE V. de. Avaliação da toxicidade e remoção da cor de um efluente têxtil tratado com feixe de elétrons. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2015. 147 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-18052015-144706. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23903. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Planejar e gerenciar o desenvolvimento tecnológico são questões estratégicas para as organizações que desejam realizar processos de P&D. A elaboração de Planos Tecnológicos (PT) pode representar um desafio significativo de esforço e planejamento para essas organizações. Os problemas mais comuns são falhas nas previsões dos projetos sejam eles de novos produtos, serviços ou processos. Esse estudo tem por objetivo desenvolver uma metodologia para identificar, classificar e quantificar os fatores denominados alavancadores e desafiadores que possam estar presentes na elaboração do PT. Desenvolveu-se um protocolo para entrevista e coleta de dados em duas fases, aplicado aos envolvidos na elaboração do PT. Na Fase 1 considerou-se a metodologia de construção do PT vigente na unidade de análise. Para Fase 2, considerou-se a metodologia T-Plan na construção do Mapa Tecnológico. Os fatores investigados foram organizados em dimensões (planejamento, desenvolvimento e aplicação) que foram segmentados em variáveis de pesquisa (viabilidade, compromissos, comunicação, direcionadores, priorização, monitoramento, aprendizado, revalidação, aplicação e replicação) e, dependendo dos resultados, eles foram classificados em alavancadores ou desafiadores. O processo de elaboração do PT foi também avaliado com base em dois atributos: qualidade e satisfação. Nas duas fases, ambos foram avaliados segundo a percepção dos entrevistados. Para a Qualidade, a representação foi em 4 quadrantes, para indicar a presença e a formalidade evidenciando a existência da variável da pesquisa. Para a Satisfação foram avaliados estatisticamente considerando o valor médio e desvio padrão entre a condição atual e a desejada. Essa distancia caracterizou as oportunidades das mudanças. A unidade de análise foi o Centro de Célula a Combustível de Hidrogênio - CCCH, um departamento do Instituto de Pesquisa Energéticas e Nucleares do Brasil. A análise da Fase 1 considerou um PT elaborado anteriormente e da Fase 2 foi aplicado a metodologia T-Plan. Nessa segunda fase foi construído o Mapa Tecnológico para os próximos dez anos considerando direcionadores estratégicos, produtos, tecnologias e recursos necessários para realização do protótipo comercial até 2024 e assim viabilizar a inclusão da Célula a Combustível na Matriz Energética Nacional. Com as análises dos resultados das duas fases verificou-se: Fase 1: foram identificados como fatores Desafiadores: Direcionadores e Aplicação; como Fatores Potencial Desafiador: Viabilidade, Priorização, Monitoramento, Aprendizado e Revalidação; como fatores Potencial Alavancador: Replicação e como fatores Alavancadores: Compromisso e Comunicação. Fase 2: todos fatores foram classificados como Alavancadores: Viabilidade, Compromisso, Comunicação, Direcionadores, Priorização, Monitoramento, Aprendizado, Revalidação, Aplicação e Replicação. Concluiu-se que na metodologia T-Plan há uma sensível alteração da avaliação dos fatores Alavancadores e Desafiadores. O Mapa de Rotas Tecnológicas do CCCH, construído na Fase 2 indicou as seguintes rotas tecnológicas: 1) preparação de materiais e principais componentes do módulo; 2) partir da demanda do mercado para chegar aos novos produtos; 3) partir do desenvolvimento das tecnologias para chegar aos novos produtos; 4) desenvolvimento dos materiais para chegar aos produtos e atender aos drivers. Tais resultados sugerem concluir que a aplicação da metodologia do T-Plan não é só viável, mas até recomendável, no âmbito da elaboração de Planos Tecnológicos das Instituições de Pesquisa Pública.

Palavras-Chave: institutional sector; research programs; organizational models; knowledge management; planning; decision making; appropriate technology; quality control; brazilian cnen; fuel cells; hydrogen production

LARAIA, LILIAN R. Fatores alavancadores e desafiadores no uso de mapas de rotas tecnológicas no contexto de instituições de pesquisas públicas. Um estudo de caso. Orientador: Willy Hoppe Sousa. 2015. 171 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-20052015-092957. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23890. Acesso em: $DATA.

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Abstract: De modo geral, os materiais termoplásticos são sensíveis à radiação ultravioleta (UV), a qual provoca mudanças em suas estruturas químicas, afetando suas propriedades, principalmente as mecânicas, e características de aparência. A radiação ultravioleta (10-400 nm), em especial na faixa entre 290- 400 nm, é bastante agressiva aos materiais plásticos resultando na quebra de cadeias e/ou reticulação. Para aplicações agrícolas, são fatores críticos para envelhecimento: a radiação solar total, temperatura, umidade relativa do ar, esforço mecânico, presença de agroquímicos, poluição do ar e a combinação desses fatores. Os aditivos estabilizantes de luz são adicionados aos plásticos para aumentar a durabilidade do produto final. Existem diversos sistemas estabilizantes de luz, desenvolvidos de acordo com a resina, aplicação final, tipo de cultivo e outras características. Além dos estabilizantes convencionais, como por exemplo, benzofenona, benzotriazol e as moléculas do tipo aminas estericamente bloqueadas (HALS), existem também aditivos inorgânicos baseados em nanotecnologia. Este estudo avalia diferentes sistemas de aditivos: HALS, nano carbonato de cálcio (nCaCO3 ou NPCC), nano óxido de zinco (nZnO) e nano dióxido de titânio (nTiO2), aplicados a 0,25 % e 0,75 % (em massa) em polietileno de baixa densidade linear (PEBDL) e copoliéster alifático aromático. As amostras foram envelhecidas em QUV-B simulando 6 meses de exposição à intempérie. Foram realizados testes de resistência à tração, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), índice de carbonila, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de absorção na região de ultravioleta e visível (UV-VIS). As propriedades das amostras não envelhecidas foram comparadas as envelhecidas para avaliar o desempenho dos vários sistemas de aditivos sobre o comportamento da degradação das amostras. Como resultado deste estudo, concluiu-se que há viabilidade da aplicação de nanopartículas como aditivos estabilizantes de luz (anti-UV), em especial o nZnO. Contudo, a aditivação do tipo HALS ainda mostrou-se mais eficaz, considerando os polímeros, sistemas de aditivação e proporções utilizadas.

Palavras-Chave: nanostructures; particles; calcium carbonates; titanium oxides; zinc oxides; polyethylenes; density; aromatics; copolymers; polyesters; thermoplastics; ultraviolet radiation; thermal gravimetric analysis

POVEDA, PATRICIA N.S. Estudo do efeito de nanopartículas de carbonato de cálcio, dióxido de titânio e óxido de zinco nas propriedades dos termoplásticos polietileno de baixa densidade linear e copoliéster alifático aromático, submetidos à radiação ultravioleta. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. 2015. 121 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-27072015-145659. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23888. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Profenofós é um organofosforado empregado como inseticida e acaricida amplamente utilizado no Brasil para o controle de pragas de cebolas, milho, soja, café, tomate, algodão, feijão, batata e outros. A irradiação é um processo empregado em todo o mundo e recomendada por diversos órgãos de saúde para a conservação de alimentos. A radiação ionizante utiliza raios gama, raios X ou aceleradores de elétrons e tem sido aplicada para eliminar ou reduzir a ação de agentes patogênicos e contribuir para aumentar o tempo de estocagem de vários alimentos. Os objetivos desse trabalho foram: (a) avaliar a degradação de soluções aquosas de profenofós submetidas à radiação ionizante, identificar e quantificar a formação de novos produtos por GC-MS; (b) analisar o efeito de feixe de elétrons em ervilhas inoculadas com soluções aquosas de profenofós; (c) sintetizar Polímeros Molecularmente Impressos (MIP) e Sílica Impressa Molecularmente (MIS), posteriormente, caracterizar os adsorventes em fase sólida e verificar sua seletividade para profenofós. O tratamento com aceleradores de elétrons com dose 31,6 kGy promoveu a formação de um novo produto de degradação e redução de 93,40 % de profenofós em soluções aquosas. Em ervilhas inoculadas com 1 μg de profenofós submetidas à radiação ionizante de 30,4 kGy promoveu uma redução na concentração de profenofós em 57,46 %. Além disso, foram realizadas sínteses de MIP e MIS para a extração em fase sólida de profenofós. Os MIS sintetizados por sol-gel mostraram-se eficazes para o reconhecimento molecular e extração seletiva de profenofós.

Palavras-Chave: brazil; insecticides; food processing; irradiation; electron beams; peas; solvent extraction; gas chromatography; mass spectrometers

RODRIGUES, FLAVIO T. Degradação de profenofós em solução aquosa e em ervilhas processadas por feixe de elétrons e a síntese de polímeros impressos para extração seletiva desse pesticida. Orientador: Anna Lucia Casanas Haasis Villavicencio. Coorientador: Eric Marchioni. 2015. 162 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-22072015-092821. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23886. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Segundo estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS) no Brasil nascem 3.500 crianças com anemia falciforme a cada ano e 20% delas não conseguem atingir os cinco anos de idade devido às complicações diretas causadas pela doença. A anemia falciforme é uma doença do grupo das hemoglobinopatias extremamente comum e é causada por uma alteração molecular no cromossoma 11, quando ocorre a substituição do ácido glutâmico pelo aminoácido valina, na posição 6 da cadeia da β- globina. No Brasil acredita-se que a anemia falciforme seja a doença hereditária que mais prevalece, sendo assim, ela é considerada um problema de saúde pública. Alguns estudos apontaram a existência de uma prevalência de aproximadamente 4 a 5% em recém-nascidos portadores da doença e sua maior incidência ocorre no norte e nordeste, regiões brasileiras mais pobres e com maior miscigenação das populações. É urgente a necessidade do desenvolvimento de um diagnóstico viável e acessível a tais áreas, pois existe o reconhecimento pela própria OMS de tal prioridade e que levou o Brasil a criar uma Portaria em 2005 e um Decreto em 2008 que instituem atenção integral aos portadores da doença falciforme. Portanto, foi desenvolvido neste trabalho um método de triagem para a detecção de anemia falciforme, que usou uma tecnologia atual conhecida como point-of-care. Para isso foi utilizado uma gota de sangue em meio tamponado com detergente comercial Limpol® para lisar as hemácias e o hidrossulfito de sódio para reduzir a hemoglobina S e esta foi detectada em papel de cromatografia. O método foi desenvolvido com eficácia, pois foi proposta a substituição da saponina (reagente caro) por detergente comercial Limpol® e do hidrossulfito de sódio (reagente caro) por tiossulfato de sódio, tornando o custo do kit desenvolvido muito baixo. Portanto, sob quaisquer condições adversas e em qualquer região que necessite da triagem diagnóstica populacional, principalmente nas comunidades carentes e de difícil acesso, será possível levar uma solução simples a campo para a execução de um diagnóstico rápido e sem aumento do ônus para o sistema de saúde público brasileiro, consolidando os direitos adquiridos dos indivíduos, mas que não abrangem àqueles que mais necessitam.

Palavras-Chave: sickle cell anemia; diagnosis; chromatography; sample preparation; raman spectroscopy; fourier transformation; infrared spectra

SANTOS, ELEN G. dos. Desenvolvimento de uma metodologia rápida e de baixo custo para diagnóstico da Anemia Falciforme. Orientador: Maria Claudia França da Cunha Felinto. 2014. 142 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-23072015-140021. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23884. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O interesse crescente no desenvolvimento de biomateriais com superfície porosa para aplicações dentárias decorre do suporte propicio ao crescimento do tecido ósseo, aumentando a adesão entre o tecido e material, favorecendo a osteointegração. O titânio pode ser considerado um ótimo material para implantes dentários, pela sua excelente biocompatibilidade, elevada resistência à corrosão e combinação de alta resistência com baixa densidade. Contudo, a alta reatividade do metal no estado líquido acaba dificultando a fabricação de implantes por fundição, sendo a metalurgia do pó composta por técnicas que permitem a obtenção de peças em temperaturas menores de processamento (estado sólido) e com módulo elástico próximo ao do tecido ósseo. O objetivo deste trabalho foi avaliar amostras porosas obtidas pela Metalurgia do Pó (MP) convencional. Inicialmente o pó de titânio comercialmente puro (Ti-cp) obtido pelo processo de hidretação-dehidretação (HDH), foi compactado em matriz uniaxial e sinterizado a vácuo em duas temperaturas,1100 e 1150°C/1h. As amostras sinterizadas foram caracterizadas quanto à densidade, porosidade, microestrutura ( microscopia óptica - MO e microscopia eletrônica de varredura - MEV), fases cristalinas (difração de raios - X - DRX), propriedades mecânicas (microdureza e ensaio de flexão em três pontos), comportamento eletroquímico (potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização anódica) e o ensaio de imersão foram empregados nas amostras obtidas por (MP) e no titânio fundido. Os resultados indicaram morfologia angular, distribuição granulométrica com média de 45 μm, além de densidade aparente e escoabilidade baixas. Foram obtidas amostras com porosidade de aproximadamente 33% e poros interligados dentro de uma faixa de tamanho de 110 140 μm. As análises por MEV e DRX das amostras sinterizadas indicaram a presença de fase α e poros. As amostras sinterizadas a 1150°C revelaram melhor comportamento mecânico em relação as amsotras sinterizadas a 1100°C. As análises eletroquímicas indicaram a elevada resistência a corrosão do titânio fundido, seguida pela amostra sinterizada 1100°C e finalmente das sinterizadas a 1150°C, quando imersas em solução da saliva artificial. O EDS foi executado para verificar a deposição de elementos na superfície. Testes de citotoxicidade demonstraram que o pó e as amostras sinterizadas não apresentaram qualquer efeito tóxico em culturas celulares. As amostras sinterizadas à 1100°C possuiam grau de porosidade e tamanho de poros que favoreceram o crescimento do tecido ósseo, além do módulo de elasticidade próximo ao tecido ósseo e foram mais resistentes a corrosão na solução simuladora.

Palavras-Chave: biological materials; implants; titanium; powder metallurgy; porosity; compatibility

BOMFIM, PAMELA K. dos S. Desenvolvimento de implantes dentários por técnicas de metalurgia do pó. Orientador: Mauricio David Martins das Neves. 2014. 116 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-22062015-141749. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23881. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho é resultado da colaboração de pesquisadores do Centro de Engenharia Nuclear (CEN) e de pesquisadores do Centro de Biotecnologia (CB), ambos pertencentes ao IPEN, para o desenvolvimento de uma metodologia que visa auxiliar os profissionais citogeneticistas fornecendo uma ferramenta que automatize parte da rotina necessária para a avaliação qualitativa e quantitativa de danos biológicos em termos de aberração cromossômica. A técnica citogenética, sobre a qual esta ferramenta é desenvolvida, é a técnica de aberrações cromossômicas. Nela, são realizadas preparações citológicas de linfócitos de sangue periférico para que metáfases sejam analisadas e fotografadas ao microscópio e, com base na morfologia dos cromossomos, anomalias sejam investigadas. Quando esta tarefa é realizada manualmente, os cromossomos são analisados visualmente um a um pelo profissional citogeneticista, logo, trata-se de um processo minucioso em virtude da variação geral na aparência do cromossomo, do seu tamanho pequeno e do grande número de cromossomos por célula. Para um diagnóstico confiável, é necessário que várias células sejam analisadas, tornando-se uma tarefa repetitiva e demorada. Neste contexto, foi proposto o uso dos mapas auto-organizáveis para o reconhecimento automático de padrões morfológicos referentes às imagens de cromossomos humanos. Para isso, foi desenvolvido um método de extração de características por meio do qual é possível classificar os cromossomos em: dicêntricos, anéis, acrocêntricos, submetacêntricos e metacêntricos, com acerto de 93,4 % em relação ao diagnóstico dado por um profissional citogeneticista.

Palavras-Chave: chromosomal aberrations; maps; organizing; diagnostic techniques; images; human populations; ionizing radiations; neural networks; artificial intelligence

CUNHA, KELLY de P. Aplicação de mapas auto-organizáveis na classificação de aberrações cromossômicas utilizando imagens de cromossomos humanos submetidos à radiação ionizante. Orientador: Roberto Navarro. 2015. 103 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-05062015-140631. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23828. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho pretende entender a dinâmica do gerenciamento de projetos no IPEN. Para tal, decidiu-se pela pesquisa junto a literatura acadêmica de modelos que pudessem servir de base e que após modificações e ajustes pudessem refletir a realidade dos projetos de Institutos Públicos Pesquisa & Desenvolvimento. Após tratamento estatístico dos dados algumas hipóteses foram validadas e demonstraram sua influência positiva no desempenho do gerenciamento do projeto, tais como a influência das pessoas que compõem as equipes, o efeito da liderança, dentre outras. O modelo, inclusive mostrou-se válido para explicar quais fatores são relevantes para o sucesso dos projetos. Um das principais objetivos, foi exatamente o uso de modelo de avaliação de gestão projetos, que fossem passíveis de validação estatística, e não utilizar um dos disponíveis no mercado, tais como P3M3 e OPM3, para que houvesse um controle e confirmação estatística dos resultados. Outro objetivo foi utilizar um modelo cujas assertivas refletissem a natureza dos projetos de Pesquisa & Desenvolvimento gerenciados pelos pesquisadores do IPEN. Aliás, as referidas assertivas foram formuladas, e enviadas via pesquisa web, e respondidas por praticamente uma centena de profissionais do IPEN, envolvidos com projetos de P&D. A presente dissertação, acrescida das recomendações, ao final, tem como proposta servir de contribuição para os trabalhos desenvolvidos pelo Escritório de Projetos do IPEN. O modelo de avaliação, contido neste trabalho, pode ser aplicado em outras Instituições de P&D brasileiras, para que avaliem a forma e a maneira como gerenciam os seus respectivos projetos.

Palavras-Chave: brazilian cnen; planning; management; research programs; organizational models; validation; statistics

HANNES, EGON M. Gestão de projetos de P&D no IPEN: diagnóstico e sugestões ao Escritório de Projetos (PMO). Orientador: Antonio Carlos de Oliveira. 2015. 74 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-30042015-092821. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23826. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Lasers Raman são dispositivos que proporcionam uma maneira prática de transformar comprimentos de onda fundamentais em novas linhas espectrais via Espalhamento Raman Estimulado (Stimulated Raman Scattering - SRS). Quando combinados com outros processos de conversão não lineares, os lasers Raman fornecem acesso a comprimentos de onda na região do visível no espectro eletromagnético, que de outra maneira seriam de difícil acesso, como o laranja-amarelo, verde-limão e diversas linhas no azul. A grande vantagem dos lasers Raman é a possibilidade de geração de múltiplas frequências a partir de uma mesma combinação de cristais, tornando esse tipo de laser dispositivos baratos e compactos quando comparados a tecnologias como OPO. Neste trabalho um cristal de Nd:YVO4 foi bombeado por diodo, em configuração transversal, sendo o cristal o responsável pela emissão laser e pelo espalhamento Raman. Na primeira parte do trabalho, a cavidade utilizada apresentava alto fator de qualidade para o comprimento de onda fundamental (1064 nm) e foi estudada a operação laser do 1º Stokes (1176 nm) em regimes de operação quase contínua (q-cw) e contínua (cw). Foi explorada a configuração com uma dobra do feixe laser em ângulo rasante na superfície de bombeamento, bem como a configuração com duas dobras nesta mesma superfície (double beam mode controlling - DBMC). Na segunda parte do trabalho, um cristal LBO foi utilizado para a geração do segundo harmônico (SHG) em 588 nm, o que corresponde a um laser laranja-amarelo. Foi utilizada a configuração com uma dobra e operação cw,com a qual a cavidade apresentava alto fator de qualidade tanto para o 1064 nm quanto 1176 nm. Com a configuração de uma dobra, foi demonstrado que o laser Raman opera em multimodo, com uma variedade de modos de Hermite-Gauss que puderam ser selecionados através apenas do alinhamento da cavidade, incluindo o modo TEM00. Com configuração DBMC, o laser apresentou operação estável oscilando o modo TEM00. Em 1176 nm em regime q-cw, foi obtida a potência máxima de 8,2 W por pulso (multimodo) e 11,7% de eficiência óptica de conversão (diodo para o 1º Stokes), e operando em modo TEM00 a potência máxima de 3,7 W por pulso e eficiência de 5,4% foi obtida com a configuração de duas dobras, de maneira que a tecnologia DBMC se mostrou eficiente para geração de um laser robusto e estável operando com o modo TEM00. Em regime cw o melhor resultado em termos de potência e eficiência foi obtido com a configuração de uma dobra, correspondendo a 1,8 W e 7,3% de eficiência com o laser operando em multimodo. Com o laser laranja, foi demonstrada a operação do modo TEM00 para potências de bombeamento abaixo de 14,5 W. A potência máxima obtida em multimodo foi 820 mW correspondendo a 4% de eficiência óptica de conversão.

Palavras-Chave: solid state lasers; neodymium lasers; laser spectroscopy; raman spectra; diode-pumped solid state lasers; harmonic generation; geometry

KORES, CRISTINE C. Desenvolvimento de um laser Raman com bombeamento transversal em configuração de ângulo rasante. Orientador: Nikaus Ursus Wetter. 2015. 69 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-08062015-132708. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23824. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A manutenção é uma atividade essencial em reatores nucleares. Os componentes de sistemas de segurança de uma instalação industrial devem ter uma baixa probabilidade de falha, especialmente se houver um elevado risco de acidentes que podem causar danos ambientais. Em instalações nucleares, a presença de sistemas de segurança são uma especificação técnica e uma exigência para a sua licença de funcionamento. De forma a gerenciar todo o fluxo de informações provenientes das manutenções do Reator IEA-R1 foi desenvolvido um sistema computacional, que além de planejar e controlar toda a manutenção mantém atualizados documentos e registros para salvaguardar a qualidade e garantir a segurança na operação do Reator IEA-R1. O sistema computacional possui níveis de acesso e apresenta relatórios detalhados de todas as manutenções previstas e executadas, e também um histórico individual de cada equipamento durante sua vida útil na instalação. O trabalho apresenta todas as etapas de desenvolvimento do sistema, sua descrição, compatibilidades, aplicação, vantagens e resultados obtidos experimentalmente.

Palavras-Chave: iear-1 reactor; programming; planning; reactor control systems; reactor maintenance

MARTINS, MAURO O. Desenvolvimento de sistema computacional para planejamento e controle da manutenção do reator IEA-R1. Orientador: Tufic Madi Filho. 2015. 102 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-21072015-111003. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23822. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os polímeros fluorados são conhecidos por suas ótimas propriedades mecânicas, pela alta estabilidade térmica e pela resistência a ambientes químicos agressivos, e por causa destas propriedades são muito utilizados em indústrias automobilística, petroquímica, de manufatura, dentre outras. Para aprimorar as propriedades térmicas e de barreira a gases da matriz polimérica, é muito utilizado a incorporação de nanopartículas nesta matriz, pois após a incorporação o nanocompósito permanece com suas próprias características e adquire novas propriedades devido a presença da nanopartícula. Devido as características dos fluoropolímeros, sua modificação estrutural e morfológica é muito difícil de ser obtida por técnicas tradicionais e para transpor essa dificuldade a radiação ionizante é uma técnica muito utilizada e eficaz para a alteração estrutural de polímeros fluorados. Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos poliméricos à base de fluoroelastômero (FKM) incorporado com quatro diferentes nanopartículas: argila Cloisite 15A, POSS 1159, POSS 1160 e POSS 1163. Após obtenção dos filmes de nanocompósitos foi realizado o processo de enxertia de estireno induzida por radiação ionizante, seguida de sulfonação para obtenção de membrana trocadora de íons. O efeito da incorporação de nanopartículas e da radiação ionizante nos filmes desenvolvidos foram caracterizados por difração de raios X, análise térmica, análise mecânica, microcospia eletrônica de varredura e intumescimento; enquanto que as membranas obtidas foram avaliadas quanto ao grau de enxertia, capacidade de troca iônica e intumescimento. Após a caracterização os filmes, foi verificado que a reticulação foi o efeito predominante nos nanocompósitos irradiados antes da vulcanização, enquanto que a degradação foi o efeito predominante nos nanocompósitos irradiados após a vulcanização.

Palavras-Chave: polymers; hybridization; graft polymers; nanostructures; particles; inorganic compounds; fluorides; elasticity; ionizing radiations; sulfonation; membranes; ion exchange materials

ZEN, HELOISA A. Desenvolvimento de elastômeros fluorados multifuncionais baseados em nanocompósitos. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. 2015. 134 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-25052015-085428. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23741. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A exposição da população em geral à radiação ionizante surge principalmente a partir de fontes naturais. A principal contribuição é decorrente da inalação do radônio (Rn-222), um gás que ocorre naturalmente (UNSCEAR, 2000). A concentração de Rn-222 num ambiente é controlada por fatores como a permeabilidade do solo e teor de água, a variabilidade meteorológica, características de construção da fundação e da pressão diferencial positivo habitual entre o solo e o ambiente interno. Estudos indicam que a concentração de radônio, apresenta uma variação significativa no subsolo, térreo e andares superiores das edificações. O objetivo deste estudo é determinar os níveis de radônio, nos subsolos, térreos e andares acima do nível do solo, em uma universidade na cidade de São Paulo e um edifício residencial na cidade de Peruíbe. As medidas de Rn-222 foram realizadas através do método passivo com detectores de traços nucleares de estado sólido (CR-39). Os ambientes estudados apresentam concentrações de Rn-222 bastante inferiores aos valores recomendados pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica, publicados no documento de 2009, de 300 Bq/m3 para residências e 1000 Bq/m3 para locais de trabalho. No edifício residencial na cidade de Peruíbe, analisaram-se ainda, as concentrações de Ra-266, Th-232 e K-40 em materiais de construção utilizados na construção do edifício, por meio de espectrometria gama. A dose efetiva total para o morador devido à exposição externa foi de 0,8 mSv a-1, inferior ao limite de dose anual para público em geral de 1 mSv a-1.

Palavras-Chave: radon 222; environment; air pollution; soils; concentration ratio; radioecological concentration; ground level; dielectric track detectors; gamma spectroscopy

CAZULA, CAMILA D. Dosimetria de sup(222)Rn no ar em ambientes localizados acima e abaixo do nível do solo. Orientador: Barbara Paci Mazzilli. 2015. 66 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-20052015-143351. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23739. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Filmes finos de TiO2 foram crescidos sobre silício (100) através do processo de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD). Os filmes foram crescidos a 400, 500, 600 e 700ºC em um equipamento horizontal tradicional. Tetraisopropóxido de titânio foi utilizado como fonte tanto de titânio como de oxigênio. Nitrogênio foi utilizado como gás de arraste e como gás de purga. Foram realizadas análises de difração de raios-x para a caracterização da estrutura cristalina. Microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão de campo foi utilizada para a avaliação da morfologia e da espessura dos filmes. Os filmes de TiO2 crescidos a 400 e a 500ºC apresentaram fase anatase. O filme crescido a 600ºC apresentou as fases anatase e rutilo, enquanto que o filme crescido a 700ºC apresentou, além de anatase e rutilo, a fase broquita. Para se avaliar o comportamento eletroquímico dos filmes foi utilizada a técnica de voltametria cíclica. Os testes indicaram um forte caráter capacitivo dos filmes de TiO2. O pico de corrente anódica é diretamente proporcional à raiz quadrada da velocidade de varredura para os filmes crescidos a 500ºC, sugerindo que o mecanismo predominante de transporte de cátions seja por difusão linear. Observou-se que o filme crescido por 60 minutos permitiu maior facilidade de intercalação e desintercalação de íons Na+. Os filmes crescidos nas demais condições não apresentaram pico de corrente anódica, embora o acúmulo de cargas se fizesse presente.

Palavras-Chave: thin films; silicon; titanium oxides; chemical vapor deposition; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; crystal structure; morphology; voltametry

CARRIEL, RODRIGO C. Caracterização de filmes finos de TiOsub(2) obtidos por deposição química em fase vapor. Orientador: Marina Fuser Pillis. 2015. 56 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-02042015-101635. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23704. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As últimas estimativas da Organização Mundial da Saúde mostram a ocorrência de 14,1 milhões de novos casos de câncer em 2012. Sendo que desses casos, 8,2 milhões virão a óbito. Os tumores paravertebrais e intracraniais, também chamados de cânceres do Sistema Nervoso Central, tem origem no cérebro, nervos cranianos e meninges. Uma nova modalidade de braquiterapia começou a ser usada nesta última década. Neste procedimento, placas poliméricas flexíveis, carregando fósforo-32, são colocadas próximas ou em contato ao tumor para o tratamento. Este tratamento apresenta vantagens em relação aos demais porque aplica uma alta taxa de dose no tumor poupando tecidos sadios. A produção destas placas ainda é pouco estudada, embora já existam resultados satisfatórios no seu uso para o tratamento dos cânceres do sistema nervoso central. Neste trabalho foram realizados estudos iniciais para a produção deste tipo de placas poliméricas para braquiterapia. Foram avaliadas as propriedades mecânicas e a capacidade de imobilização de material radioativo de duas resinas comercias, uma poliuretânica e outra epoxídica, com e sem presença de substrato de policarbonato. Os testes iniciais apontaram o uso da resina epoxídica como melhor alternativa e com o uso dela foram feitos os primeiros protótipos e testes. O uso do policarbonato como substrato não foi necessário em uma das metodologias, facilitando o procedimento, mas oferecendo uma barreira menor de segurança. Os ensaios de tração mostraram que a adição de solução ácida à resina epóxi alterou suas características mecânicas, mas houve uma pequena melhora em sua flexibilidade. Os testes de adesão evidenciaram uma melhor adesão da resina à face texturizada do policarbonato. A termogravimetria mostrou que a solução ácida adicionada a resina fica presa à estrutura mesmo com elevações de temperatura acima de 100°C. A resina epoxídica utilizada teve a capacidade de incorporar o material radioativo em forma de solução ácida e manter-se estanque após testes de esfregaço e imersão em líquido quente. De acordo com os resultados obtidos, a produção destas placas com resina epoxídica é possível e atende às normas internacionais de segurança contra vazamento de material radioativo para fontes utilizadas em braquiterapia.

Palavras-Chave: neoplasms; brachytherapy; radiation source implants; central nervous system; brain; vertebrae; phosphorus 32; immobilization; polyurethanes; epoxides; mechanical properties; thermal gravimetric analysis

BENEGA, MARCOS A.G. Estudo e desenvolvimento de fonte de fósforo-32 imobilizado em matriz polimérica para tratamento de câncer paravertebral e intracranial. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. 2015. 63 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-01042015-141830. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23702. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro (BNCT) é uma técnica radioterapêutica, que visa o tratamento de alguns tipos de câncer, em que sua energia útil é proveniente da reação nuclear promovida pela incidência de nêutrons térmicos no isótopo de 10B. No Brasil existe uma instalação, localizada junto ao canal de irradiação número 3 do Reator de Pesquisas IEA-R1 do IPEN, que foi projetada para o desenvolvimento de pesquisas em BNCT. Para uma aplicação adequada da técnica é necessário que o feixe de irradiação na posição de amostra, seja composto predominantemente por nêutrons térmicos com reduzida contaminação dos componentes do feixe, correspondente aos nêutrons epitérmicos e rápidos e à radiação gama. Este trabalho tem como objetivo monitorar e avaliar o feixe de irradiação na posição de irradiação de amostras, através do uso de detectores de ativação (folhas de ativação), e a partir de simulações utilizando o código de transporte de radiação, MCNP, avaliar mudanças na instalação, mais especificamente no conjunto de filtros e moderadores, para que se aprimore as condições de irradiação na instalação. O trabalho propos uma nova metodologia de cálculo para estudos de otimização do feixe a partir do recurso de redução de variância presente no MCNP, o wwg (weight window generation). Com os resultados obtidos através da adoção de um conjunto maior de folhas de ativação, foi possível a discriminação experimental do feixe de nêutrons em 5 faixas de energia e concluir que a instalação para estudos em BNCT do IPEN possui fluxo de nêutrons térmicos de 108 n/cm2.s, intensidade suficiente para que os estudos na área possam ser realizados com grande potencial de alteração de suas componentes conforme demanda experimental.

Palavras-Chave: iear-1 reactor; neutron capture therapy; boron 10; beam holes; radiation transport; irradiation; sample preparation; activation detectors; m codes

CASTRO, VINICIUS A. de. Otimização do feixe de irradiação na instalação para estudos em BNCT junto ao reator IEA-R1. Orientador: Paulo de Tarso Dalledone Siqueira. 2014. 77 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-01042015-145250. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23700. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho visa implementar o planejamento tridimensional (3D) para tratamentos de braquiterapia ginecológica. Para isto, foram realizados testes de aceite e comissionamento do equipamento de braquiterapia para verificação de suas funções e para estabelecer um programa de garantia da qualidade periódico, assegurando assim a segurança dos pacientes e dos colaboradores. Uma etapa importante de ser realizada foi procurar um material que pudesse ser utilizado como dummy, já que os aplicadores utilizados não possuem dummy específica. Entretanto, somente com o emprego de uma biblioteca de aplicadores foi possível a reconstrução em imagens de ressonância magnética (RM) com a mesma acurácia da obtida em imagens de tomografia computadorizada (TC). Tal ferramenta torna-se assim imprescindível para a utilização clinica da braquiterapia 3D baseada em imagens de RM. Para validar o planejamento 3D realizou-se comparação das doses recebidas em pontos de avaliação de dose (ICRUBexiga, ICRUReto, Ponto Sig) utilizados em planejamento bidimensional (2D) com doses volumétricas (D0,1cc e D2cc) recebidas por órgãos adjacentes ao tumor. A relação média entre D2cc e dose em ICRUBexiga foi 1,74, que é 22% maior que a relação encontrada na literatura. Esta diferença pode ser explicada devido à diferença de volume inserido na bexiga para o planejamento, 50 cc neste estudo contra 200 cc no estudo realizado na literatura. A relação média entre a D2cc e a dose no ponto de reto, 0,85, está de acordo com o valor encontrado na literatura. A dose D2cc foi 69% maior que a dose do ponto de sigmoide utilizado, porém, não foi possível confrontar este valor, pois o ponto de sigmoide utilizado nos procedimentos com planejamento 2D no serviço não é utilizado em outros serviços. O percentual de dose em 2 cc do sigmóide encontrado foi de 57% da dose de prescrição, mesmo valor encontrado na literatura. Este trabalho possibilitou a implementação de um protocolo de braquiterapia de planejamento 3D viável, utilizando-se imagens de RM para primeira fração e imagens de TC para as frações subsequentes.

Palavras-Chave: gynecology; neoplasms; uterus; brachytherapy; radiation source implants; dose rates; quality assurance; computerized tomography; magnetic resonance; three-dimensional calculations; implementation

SALES, CAMILA P. de. Implementação de planejamento tridimensional em braquiterapia de alta taxa de dose para tratamentos ginecológicos. Orientador: Laura Natal Rodrigues. 2015. 82 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-13042015-091322. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23698. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste estudo foi proposto um modelo de formação de biofilme fúngico formado por Candida albicans em dois diferentes substratos associado ou não à glicose para o estudo dos efeitos da terapia fotodinâmica (PDT) utilizando o azul de metileno (AM) como fotossensibilizador, avaliando os efeitos de dois comprimentos de onda distintos incluindo a investigação na captação do AM quando sensibilizados previamente com a glicose. Foi avaliada a susceptibilidade da levedura em suspensão de células crescidas por 24 h (início da fase estacionária) com e sem a adição prévia da glicose. Foram investigadas duas linhagens de C. albicans para a padronização do biofilme, ATCC 90028 e ATCC 10231. Com os biofilmes formados, avaliamos a captação de AM para determinarmos a mais eficiente concentração e tempo de pré-irradiação (PIT). Por último, avaliamos sua sensibilidade à PDT em dois comprimentos de onda distintos (λ = 645 nm e λ = 660 nm) em função do tempo de irradiação (potência = 16 mW, taxa de fluência = 127,3 mW/cm2). A linhagem de célula que possibilitou a formação de biofilme foi a ATCC 10231 em discos de hidrogel. A menor concentração que possibilitou uma melhor captação do AM foi de 500 μM com um PIT de 30 min e em contato prévio com a glicose 50 mM por 90 min. O comprimento de onda mais eficiente, que promoveu redução em leveduras e biofilmes foi o de λ = 660 nm, reduzindo melhor no estudo de leveduras quando sensibilizados com glicose. Nos biofilmes, a redução foi iniciada mais precocemente sem a adição de glicose (com 6 min de irradiação e fluência = 46 J/cm2), porém, em 12 min (fluência = 92 J/cm2) o grupo com glicose passou a ter maior eficiência.

Palavras-Chave: therapy; candida; yeasts; fungal diseases; antimicrobial agents; methylene blue; glucose; photosensitivity; in vitro

SUZUKI, LUIS C. Estudo in vitro da terapia fotodinâmica antimicrobiana em Candida albicans mediada por azul de metileno e glicose. Orientador: Martha Simões Ribeiro. 2015. 108 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-28042015-150039. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23696. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radioterapia é uma das três principais modalidades utilizadas no tratamento de doenças malignas como o câncer; as outras duas são a quimioterapia e a radiocirurgia. Em contraste com outras especialidades médicas que necessitam principalmente do conhecimento clínico e da experiência de especialistas, a radioterapia, com a utilização da radiação ionizante no tratamento do câncer, depende do investimento pesado em tecnologias modernas e dos esforços colaborativos de diversos profissionais, cuja equipe coordenada influencia, sobremaneira, o resultado do tratamento. A Radioterapia de intensidade modulada (IMRT) com o uso de colimadores multilâminas (multileaf collimators MLCs) tem o potencial para alcançar um alto grau de conformidade da dose no alvo (tumor a ser tratado) e ainda promover a proteção de tecidos normais do que a maioria de outras técnicas de tratamento, especialmente para volumes-alvo ou órgãos de risco com formatos complexos. Entretanto, estudos recentes mostraram que baixas doses de radiação podem causar tumores secundários. Esse trabalho tem como objetivo a determinação da distribuição de dose de radiação absorvida em diversas simulações de tratamentos radioterápicos com o uso de dosímetros compostos de LiF:Mg,Ti; CaSO4:Dy e Al2O3:C, utilizando um objeto simulador de polimetilmetacrilato (PMMA) empregando as seguintes técnicas dosimétricas: termoluminescência (TL), luminescência opticamente estimulada (OSL) e detectores semicondutores (diodos).

Palavras-Chave: radiotherapy; isodose curves; collimators; radiation dose distributions; targets; low dose irradiation; simulation; phantoms; thermoluminescent dosemeters; luminescent dosemeters; semiconductor detectors

MATSUSHIMA, LUCIANA C. Determinação das curvas de isodose e confirmação do planejamento em Radioterapia de Intensidade Modulada - IMRT convencional empregando as técnicas de termoluminescência, luminescência opticamente estimulada e detectores semicondutores. Orientador: Leticia Lucente Campos Rodrigues. 2015. 155 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-24042015-095037. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23694. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O filtro cuno faz parte do circuito de tratamento de água do reator IEA-R1 que , quando saturado, é substituído, se tornando um rejeito radioativo que deve ser gerenciado. Neste trabalho foi realizada a caracterização primária do filtro cuno do reator nuclear IEA-R1 do IPEN utilizando-se espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo. A espectrometria gama foi realizada utilizando-se um detector de germânio hiperpuro (HPGe). O cristal de germânio representa o volume ativo de detecção do detector HPGe, que possui uma região denominada camada morta ou camada inativa. Na literatura tem sido reportada uma diferença entre os valores experimentais e teóricos na obtenção da curva de eficiência desses detectores. Neste trabalho foi utilizado o código MCNP-4C para a obtenção da calibração em eficiência do detector para a geometria do filtro cuno, onde foram estudadas as influências da camada morta e do efeito de soma em cascata no detector HPGe. As correções dos valores de camada morta foram realizadas variando-se a espessura e o raio do cristal de germânio. O detector possui 75,83 cm3 de volume ativo de detecção, segundo informações fornecidas pelo fabricante. Entretanto os resultados encontrados mostraram que o valor de volume ativo real é menor do que o especificado, onde a camada morta representa 16% do volume total do cristal. A análise do filtro cuno por meio da espectrometria gama, permitiu a identificação de picos de energia. Por meio desses picos foram identificados três radionuclídeos no filtro: 108mAg, 110mAg e 60Co. A partir da calibração em eficiência obtida pelo método de Monte Carlo, o valor de atividade estimado para esses radionuclídeos está na ordem de MBq.

Palavras-Chave: iear-1 reactor; filters; water treatment; radioactive wastes; gamma spectroscopy; monte carlo method; high-purity ge detectors; m codes; calibration

COSTA, PRISCILA. Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização do filtro cuno do reator IEA-R1 utilizando o método de Monte Carlo. Orientador: Ademar José Potiens Junior. 2014. 53 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-23032015-081657. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23659. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Durante e após o tratamento de câncer, de portadores de HIV ou transplantes, a alimentação pode oferecer um bem estar ao paciente, pois o ato de se alimentar corretamente auxilia as pessoas a se sentirem fortalecidas normalmente. Pessoas saudáveis possuem o seu sistema imunológico funcionando de maneira adequada, podendo combater pequenas quantidades de bactérias. Entretanto, pessoas imunocomprometidas podem não conseguir combater esta pequena quantidade de microrganismos e necessitam de uma dieta com baixa contagem microbiológica para evitar o contato com bactérias potencialmente danosas à saúde. Esta dieta é denominada dieta neutropênica. Esses pacientes são suscetíveis à contaminação alimentar, não sendo aconselhável a ingestão de produtos crus. A irradiação em vegetais, com baixas doses, tem a finalidade de reduzir a carga microbiana. Dessa forma a proposta deste trabalho foi obter dados de aspectos microbiológicos, sensoriais e físico-químicos em Mix Primavera minimamente processados submetidos a diferentes doses de radiação ionizante em dietas destinadas a pacientes imunocomprometidos ou imunossuprimidos. Foram utilizadas doses de 1,0kGy, 2,0kGy, 3,0kGy e 4,0kGy irradiadas no Irradiador Multipropósito 60Co localizado no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR) IPEN-CNEN/SP. Foram realizadas análises microbiológicas (n=25), utilizando Petrifilm, análises sensoriais utilizando o teste sensorial de aceitação (n=30) e triangular (n=15) e análise de textura (n=90) no Laboratório de Microbiologia de Alimentos no Centro de Tecnologia das Radiações. As análises de textura foram realizadas com o auxílio de um texturômetro T.A.XT. Plus (Stable Micro System) equipado com a célula de carga de 50kg utilizando a sonda (probe) de corte triangular com lâmina Warner-Bratzler Knife com velocidade de descida de 2mm/s. Todos os resultados foram expressos em Newtons (N). Os resultados obtidos demostraram que para as análises microbiológicas os padrões foram seguidos de acordo com a RDC nº 12/01 ANVISA. A análise sensorial não apresentou diferença significativa entre as amostras, entretanto no teste triangular com as doses de 4,0kGy e controle houve diferença significativa entre as amostras, demonstrando que a amostra de 3,0kGy seria a mais indicada para o público específico deste trabalho. Pode-se concluir que para uma dieta neutropênica sugere-se uma dose de 2,0kGy.

Palavras-Chave: patients; immune system diseases; diet; brassica; carrots; vegetables; microorganisms; ionizing radiations; gamma radiation; food processing; radiopreservation

NUNES, THAISE C.F. Avaliação microbiológica, físico-química e sensorial de salada de repolho com cenoura minimamente processada após o tratamento por radiação gama destinado à pacientes imunocomprometidos ou com dietas especiais. Orientador: Suzy Frey Sabato. 2015. 79 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-20032015-132014. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23657. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O desenho planar para as células a Combustível de Óxido Sólido (SOFC) é melhor do que o tubular devido a sua maior densidade de corrente e menor custo de fabricação. No entanto, o projeto de SOFC planar requer selantes para evitar o vazamento de combustível e a mistura de gases em altas temperaturas. Os vidros e os vitrocerâmicos têm demonstrado serem os mais adequados por apresentarem boa compatibilidade com outros componentes da célula nas temperaturas de trabalho das SOFCs (700-1000°C). No presente estudo, uma série de composições pertencentes ao sistema BaO-Al2O3-SiO2 (BAS) com a adição de B2O3 foram sintetizados tomando as proporções apropriadas de cada óxido constituinte. Propôs-se melhorar este sistema utilizando-se formadores e teores relevantes de modificadores estruturais, de forma a compatibilizar tanto o desempenho térmico por meio do coeficiente de expansão térmica (CET) como a compatibilidade química com os demais componentes da célula. A originalidade deste estudo está na busca destas características em regiões de composições ainda não exploradas, localizadas dentro do triangulo de compatibilidade BS-B2S-BAS2 na região rica em bário do sistema ternário. Entre estes vidros sintetizados quatro composições (BAS-4, BAS-5, BAS-6 e BAS-7) foram escolhidas porque são as mais adequadas às solicitações termomecânicas exigidas para um material vítreo atuar como selante em SOFC.

Palavras-Chave: solid oxide fuel cells; glass; ceramics; sealing materials; phase diagrams; barium oxides; aluminium oxides; silicon oxides; synthesis; mechanical properties; thermodynamic properties

SILVA, MAVIAEL J. da. Desenvolvimento de selantes vitrocerâmicos para uso em SOFC pertencentes ao sistema BAS (BaO-Alsub(2)0sub(3)-SiOsub(2)) modificados com Bsub(2)Osub(3). Orientador: Sonia Regina Homem de MelloCastanho. 2014. 164 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-03032015-145355. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23655. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O alto nível de poluição gerado pelo descarte inadequado de materiais poliméricos vem motivando pesquisas por sistemas e técnicas ambientalmente corretos, tais como a aplicação de polímeros biodegradáveis e a substituição dos sistemas de pintura à base de solventes por aqueles com alto teor de sólidos, à base de água ou, praticamente isentos de compostos orgânicos voláteis (VOCs) e curáveis por radiação. Todavia, os revestimentos poliméricos curados são insolúveis e infusíveis, aumentando o grau de complexidade do seu reprocessamento, da sua reciclagem e da degradação desejável. Assim, este trabalho apresenta, como objeto de contribuição científica, a obtenção de tintas modificadas com agentes pró-degradantes, curadas por reações químicas induzidas por radiação ultravioleta ou feixe de elétrons (UV/EB), para impressão em embalagens plásticas, biodegradáveis ou não, para produtos de baixa vida útil. Foram estudadas combinações de seis revestimentos, sendo um verniz não pigmentado e cinco tintas nas cores amarela, azul, branca, preta e vermelha; três agentes pró-degradantes (estearatos de cobalto, cério e manganês), cinco substratos poliméricos (Ecobras®, polietileno de baixa densidade e suas respectivas modificações com os agentes pró-degradantes). Os revestimentos foram aplicados nos substratos e curados por radiação UV ou EB, resultando em 180 amostras. Estes materiais foram, então, expostos ao envelhecimento acelerado em câmara tipo QUV e à compostagem em ambiente natural. De modo a se compreender o efeito dos revestimentos poliméricos no processo de degradação das amostras, foram selecionadas aquelas com valores extremos de grau de conversão, a saber: amarela e preta, as quais foram expostas à compostagem em ambiente controlado via respirometria, reduzindo de 180 para 16 o número de amostras. O composto orgânico gerado pelo processo de biodegradação foi analisado por testes de ecotoxicidade. Foi observado que a camada de revestimento atua como barreira que inibe a degradação do plástico quando exposto às intempéries. Adicionalmente, constatou-se que quanto maior o grau de conversão das formulações pigmentadas pastosas em sólidas durante a cura por radiação ultravioleta, maior foi sua mineralização em ambiente de compostagem. As amostras curadas por EB apresentaram menor taxa de biodegradação do que as curadas por UV. Isso se deu em virtude da rede de ligações cruzadas entre as cadeias poliméticas, geradas na cura por EB. A adição dos agentes pró-degradantes promoveu uma aceleração no processo de degradação, ocasionando, inclusive, a migração do íon metálico para o meio, porém sem afetar a qualidade do meio de compostagem.

Palavras-Chave: packaging; plastics; inks; ultraviolet radiation; radiation curing; coatings; biodegradation; toxicity; environmental impacts

BARDI, MARCELO A.G. Avaliação do impacto ambiental gerado por tintas gráficas curadas por radiação ultravioleta ou feixe de elétrons em materiais para embalagens plásticas convencionais ou biodegradáveis pós-consumo. Orientador: Luci Diva Brocardo Machado. 2014. 338 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-17032015-101014. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23653. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No presente estudo, material zeolítico sintetizado a partir de cinzas de carvão e modificado por surfactante catiônico foi utilizado na remoção do corante ácido laranja 8 (AL8) por processo de adsorção utilizando leito móvel e coluna de leito fixo. As matérias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: difração de raios-x, fluorescência de raios-X, entre outras. A adsorção do AL8 foi realizada por leito móvel com o objetivo de otimizar os resultados quando lançados em leito fixo. Os efeitos na adsorção do AL8 sobre zeólita foram comparados: (1) efeito dos contra-íons Br- e Cl- do surfactante usado na modificação da zeólita; (2) efeito do tipo de cinzas de carvão usada como matéria prima na síntese das zeólitas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: zeólita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e zeólita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Cl). A cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equilíbrio alcançado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi analisado pelas equações dos modelos das isotermas lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o critério de melhor ajuste foi avaliado usando as funções erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade máxima de adsorção foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentração de entrada (20 - 30 mg L-1), vazão de alimentação (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as características da curva de ruptura no sistema de adsorção foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previsão das curvas de ruptura e para a determinação dos parâmetros que caracterizam a coluna. Os modelos matemáticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remoção do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentração do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vazão de alimentação de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e após tratamento com zeólita leve modificada com surfactante foram realizados com o propósito de avaliar evidências de uma possível contaminação quando lançados no corpo hídrico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solução aquosa não apresentou efeito tóxico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade.

Palavras-Chave: synthesis; zeolites; coal; ashes; surfactants; adsorbents; dyes; aqueous solutions; toxicity

MAGDALENA, CARINA P. Síntese de zeólitas de cinzas de carvão modificada por surfactante e aplicação na remoção de ácido laranja 8 de solução aquosa: estudo em leito móvel, coluna de leito fixo e avaliação ecotoxicológica. Orientador: Denise Alves Fungaro. 2015. 179 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-06032015-141323. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23651. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho foram analisados diferentes parâmetros geométricos para canais de fluxo em células a combustível tipo PEMFC e sua influência no desempenho do sistema, utilizando a fluidodinâmica computacional. Na análise dos modelos matemáticos, verificou-se que o modelo de aglomerado inundado descreve com maior fidelidade o comportamento de células a combustível, enquanto as equações de Butler-Volmer não consideram as perdas por transporte de massa. Foram avaliadas as seções transversais retangular, trapezoidal e em degrau. O modelo com canais de seção retangular apresentou desempenho elétrico ligeiramente superior, porém os canais com seção trapezoidal propiciam um melhor gerenciamento de água. Em todos os aspectos estudados, os canais com seção em degrau se comportaram de forma análoga aos canais com seção trapezoidal, porém sua construção é menos complexa. Também foram analisadas as configurações serpentina e interdigitada em células de 5 cm², e sua influência na uniformidade da densidade de corrente. Não foram observadas diferenças significativas quanto à eficiência elétrica entre células com as duas configurações. A configuração interdigitada propiciou distribuição mais uniforme de geração de corrente, pois os reagentes são fornecidos em alta concentração por uma maior área da célula. Assim, esta configuração é preferível para aumento de escala.

Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; c codes; computerized simulation; fluid flow; serpentine; plates; electrochemistry

PAULINO, ANDRE L. dos R. Estudo da geometria de canais de fluxo em células a combustível tipo PEMFC utilizando fluidodinâmica computacional. Orientador: Elisabete Inacio Santiago. 2014. 84 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-19022015-141713. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23598. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Considerando a segurança e extensão da vida de uma planta industrial, especificamente das válvulas de controle de processo, o estudo de confiabilidade de componentes é um ponto importante a ser investigado em usinas nucleares e em outras áreas, tais como refinaria ou plataforma de petróleo offshore. O desenvolvimento de monitorização não intrusiva e método de diagnóstico possibilita a identificação de defeitos em componentes da planta durante sua operação normal. O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise e diagnóstico de válvulas de controle de uma planta de vapor que simula parte do circuito secundário de um reator de água pressurizada. Esta instalação faz parte do laboratório de testes de equipamentos de propulsão da Marinha do Brasil, em Iperó-SP. A metodologia utilizada no projeto é baseada na análise gráfica de dois parâmetros: a pressão de ar do atuador da válvula e o deslocamento de seu obturador. Estes dados são extraídos por um posicionador inteligente do Sistema de Automação Delta VTM. É implementada uma análise para detecção de anomalias por meio de uma abordagem que utiliza Sistemas Especialistas baseados na Lógica Fuzzy, considerando regras e conhecimento de inteligência artificial (IA). Uma vez que as medidas de base de válvulas de controle são tomadas, é possível detectar sintomas de falha, vazamento, atrito, fricção, danos, etc. O monitoramento e o sistema de diagnóstico foram projetados utilizando o programa MATLAB® versão 2009a com o FUZZY LOGIC TOOLBOX, que é um pacote integrante de subrotinas dedicado à lógica nebulosa. A monitoração e o diagnóstico das válvulas de controle são realizados por meio de uma técnica não-invasiva. Desta maneira, é possível conhecer o real status da válvula. O software ValveLink® (desenvolvido pela empresa EMERSON) recebe sinais do componente de hardware, posicionador inteligente, o qual é instalado ao lado da válvula de controle de processos. Estes sinais (corrente eléctrica) transformados em informação são utilizados como parâmetros de entrada: Pressão de ar do atuador e deslocamento do obturador da válvula. Com o uso da lógica fuzzy, esses parâmetros são interpretados. Eles sofrem inferências por regras escritas por especialistas em válvulas. Após essas inferências, as informações são tratadas e enviadas como sinais de saída. Esses sinais contém a informação de diagnóstico do estado da válvula.

Palavras-Chave: artificial intelligence; expert systems; failures; fuzzy logic; process control; pwr type reactors; reactor maintenance; valves

PORTO JUNIOR, ALMIR C.S. Desenvolvimento de um sistema de monitoração e diagnóstico utilizando lógica fuzzy aplicado às válvulas de controle de processo do CEA - Centro Experimental de ARAMAR. Orientador: Alvaro Luiz Guimarães Carneiro. 2014. 93 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2014.tde-10022015-105154. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23596. Acesso em: $DATA.

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