Abstract: Hipóxia é uma condição patológica caracterizada pela redução no fornecimento de oxigênio para um determinado tecido ou célula. Em comparação com outros métodos de diagnóstico por imagem não invasivos, a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) é uma das modalidades mais utilizadas na detecção de hipóxia tumoral devido a sua maior especificidade e resolução espacial. Os objetivos desta tese foram sintetizar:1) sintetizar e caracterizar um radiofármaco inédito marcado com 18F, [18F]N-(4-fluorobenzil)-2-(2-nitro-1h-imidazol-1-il)acetamida [18F]FBNA, para a detecção de áreas de hipóxia no microambiente tumoral através de imagem molecular PET e; 2) comparar esse produto inédito com o radiofármaco [18F]FAZA utilizado hoje em dia em estudos clínicos para detecção de hipóxia tumoral. A molécula FBNA foi sintetizada e caracterizada química e estruturalmente por técnicas espectroscópicas. Além disso, o FBNA foi eficientemente radiomarcado com 18F ([18F]FBNA) e obtido com alta pureza química e radioquímica (> 90%), com bons tempos de radiossíntese, rendimento radioquímico e atividade molar. O novo radiofármaco [18F]FBNA mostrou-se estável em salina e em soro por até 6 horas, mais hidrofílico que o [18F]FMISO e menos hidrofílico que o [18F]FAZA. Adicionalmente, foram realizados estudos de captação celular in vitro em duas linhagens tumorais de câncer gástrico humano, demonstrando que o [18F]FBNA é captado especificamente por células em hipóxia e não em células em condições normóxicas. Com a imagem µPET, autoradiografia, e os estudos de biodistribuição ex vivo, verificou-se que o [18F]FBNA foi captado mais rápido e apresentou valores das relações Tumor/Músculo e Tumor/Sangue mais favoráveis em comparação com o [18F]FAZA, o que sugere uma eliminação mais rápida, menor captação por órgãos inespecíficos e maior qualidade de imagem do que o [18F]FAZA. O composto inédito da presente tese apresentou resultados pré-clínicos superiores ao padrão [18F]FAZA utilizado em ensaios clínicos hoje em dia, pelo que podemos concluir de nossos resultados preliminares que o radiofármaco [18F]FBNA apresenta condições favoráveis para ser o próximo radiotraçador para o diagnóstico de hipóxia na prática clínica.

Palavras-Chave: anoxia; biological stress; biochemical oxygen demand; cell cultures; tissue cultures; tumor cells; labelled compounds; radiopharmaceuticals; misonidazole; antineoplastic drugs; radiosensitizers; synthesis; clinical trials; testing; bioassay; positron computed tomography; image processing; nuclear medicine

NARIO, ARIAN P. Síntese e caracterização pré-clínica de um novo derivado de 2-nitroimidazol como potencial traçador PET para imagem de hipóxia tumoral. Orientador: Emerson Soares Bernardes. 2020. 160 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-05112020-153215. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31743. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Experimentos subcríticos de ruído neutrônico de potência zero em frequências até 100 kHz foram realizados no reator de pesquisa IPEN/MB-01. A configuração de núcleo adotada consistiu num arranjo com 26×24 varetas combustíveis e barras de controle totalmente retiradas. A subcriticalidade foi alcançada diluindo-se ácido bórico (H3BO3) na água do reator nas concentrações de 286,8 e 578,6 ppm de boro natural. Os pulsos gerados em dois detectores de 3He em lados opostos do núcleo foram somados e enviados ao Correlator, o qual processou a Densidades Espectrais de Potência Própria (APSD). Adquiriram-se duas APSDs médias em várias operações do reator. Após a análise dos dados com os mínimos quadrados, verificou-se que a APSD até frequências próximas de 70 kHz é bem descrita por um modelo de decaimento com quatro modos. Os dois primeiros modos de decaimento estão relacionados aos eventos de nêutrons térmicos e os outros dois aos nêutrons rápidos. O acoplamento entre o comportamento cinético dos nêutrons térmicos e rápidos era fraco e poderiam ser considerados desacoplados. Com essas ponderações, construiu-se um modelo teórico inédito, mas baseado nos métodos tradicionais de solução das equações de transporte de nêutrons (ETN), com dois grupos de energia (térmico e rápido) e duas regiões (núcleo e refletor infinito), o qual possibilitou a obtenção de parâmetros físicos importantes no caso com 286,8 ppm de boro natural, como a reatividade subcrítica, o lifetime e o tempo de geração de nêutrons prontos no núcleo e no refletor. Com o modelo desenvolvido, construíram-se as curvas da distribuição Rossi-α para tempos menores que o tempo morto do detector utilizado. Os cálculos com o código MCNP6 justificou a existência dos modos de nêutrons rápidos adquiridos por um detector essencialmente de nêutrons térmicos. Além disso, a reatividade térmica (ρΤΤ) e o tempo de geração de nêutrons térmicos (ΛΤ) apresentaram boas concordâncias nas comparações entre o calculado e o medido. Os resultados experimentais são de excelente qualidade e apropriados para um benchmark internacional.

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; reactor noise; spectral density; power density; reactor cores; functions; performance testing; fuel rods; fuel assemblies; subcritical assemblies; boric acid; boron compounds; neutron detectors; nuclear decay; thermal neutrons; fast neutrons; neutral-particle transport; neutron transport theory; collision probability method; nuclear reaction kinetics; reactivity; reactivity; reactor physics; monte carlo method; quality control; international agreements

SANTOS, DIOGO F. dos. Ruído neutrônico macroscópico até 100 kHz do reator IPEN/MB-01. Orientador: Adimir dos Santos. 2020. 250 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-06112020-124129. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31741. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O câncer de próstata é o segundo tipo de neoplasia que mais afeta homens no Brasil. De acordo com o Instituto Nacional de Câncer (INCA), em 2020 surgirão mais de 65 mil novos casos desta doença. Uma via eficiente para o tratamento deste câncer é a partir da produção de radiofármacos que se ligam especificamente ao antígeno de membrana prostático específico (PSMA), superexpresso nas células cancerígenas. Este trabalho estudou a radiomarcação do PSMA-617 com lutécio-177 de atividade específica distinta, em função da rota de produção (com ou sem carregador) e o efeito in vitro e in vivo nas propriedades do radiofármaco. Também foi estudado o escalonamento de lotes piloto de produção do PSMA-617-177Lu (sem carregador), que demonstrou a viabilidade na produção de lote contendo até 4 doses terapêuticas do PSMA-617-177Lu. O trabalho apresenta proposta de um kit para marcação, a partir do estudo da estabilidade de armazenamento dos constituintes da radiomarcação. A estabilidade das doses terapêuticas foi estabelecida por até 48 horas, mediante congelamento do produto, em embalado de transporte, que viabilizará o envio do radiofármaco para regiões distantes do local de produção. O estudo de saturação in vitro demonstrou que a maior atividade específica do radiofármaco resultou em valor de Kd (constante de dissociação) significativamente inferior. No ensaio de competição observou-se que, independentemente da atividade específica estudada, o bloqueio da ligação do PSMA-617-177Lu no PSMA expresso foi semelhante. No ensaio de internalização verificou-se porcentagens semelhantes, a despeito da atividade específica de marcação. Os perfis de clareamento sanguíneo foram semelhantes, assim como o perfil de biodistribuição não foi afetado em função da atividade específica de marcação do PSMA-617-177Lu. Contudo, observou-se um retardo na eliminação do PSMA-617-177Lu de órgãos viscerais não alvo (fígado, baço, pâncreas) na marcação com menor atividade específica. Este estudo atestou a estabilidade do PSMA-617-177Lu in vivo, pois não se observou incremento da captação óssea (177LuCl3 possuí tropismo por osso), para ambas as atividades especificas estudadas. Os ensaios com camundongos com tumor de próstata revelaram captação tumoral semelhante, independentemente da atividade específica, contudo observou-se melhor relação tumor/sangue, órgãos e tecidos de interesse com PSMA-617-177Lu com menor atividade específica. O estudo de bloqueio apresentou, para ambas as atividades específicas, redução expressiva na captação tumoral e renal dos radiofármacos. Concluiu-se que a variação da atividade específica de marcação do PSMA-617 não afetou a especificidade de ligação tumoral e a escolha do lutécio-177 (com ou sem carregador) poderá basear-se em fatores como a disponibilidade do radioisótopo e os custos de produção envolvidos.

Palavras-Chave: lutetium 177; radiopharmaceuticals; prostate; neoplasms; antigen; cell membranes; tumor cells; uptake; carriers; radionuclide kinetics; biological availability; radioimmunodetection; scintiscanning; in vivo; in vitro; positron computed tomography; gamma radiation; alpha particles; beta decay radioisotopes; dosimetry; diagnostic techniques; diagnosis

BOAS, CRISTIAN A.W.V. Obtenção de kit de PSMA-617 para pronta marcação com lutécio-177 e sua avaliação na aplicabilidade no tratamento do câncer de próstata. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. 2020. 209 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-23122020-094716. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31739. Acesso em: $DATA.

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Abstract: No mundo moderno é crescente o uso da radiação, o que aumenta as chances de acidentes. O azul da Prússia (AzP) é um composto químico com ação medicamentosa empregado em contaminações com Tálio, Césio e Rubídio. Com baixa toxicidade, este composto funciona como uma resina de troca iônica, reduzindo a concentração da molécula radioativa que passa a ser excretada mais eficientemente pela urina e pelas fezes. Sua administração em até 10 minutos após a contaminação reduz a sua absorção em até 40%. O Laboratório Farmacêutico da Marinha do Brasil desenvolveu um azul da Prússia nacional, possibilitando a ampliação da pesquisa e uso em nosso país de tecnologias nucleares, uma vez que aumenta significativamente a competência na proteção com o uso deste tipo de energia. Enquanto o azul da Prússia de origem alemã pôde ser empregado em acidentes como o de Goiânia e o de Chernobyl, o medicamento nacional ainda carece de alguns estudos para uso endógeno com segurança. Além disso, tanto o produto alemão quanto o brasileiro foram pouco investigados do ponto de vista da reprodução em seus diferentes vieses. A avaliação da interferência do azul da Prússia na reprodução, considerando-se o desenvolvimento embrionário e a sua capacidade de proteger embriões expostos à radiação é inédita. Também é bastante escassa a literatura que trata da investigação deste fármaco quanto aos aspectos reprodutivos, quer seja do ponto de vista de sua toxicidade para os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário (fase de pré-implantação), quer seja nos casos de prenhes, situação em que muito pouco se conhece sobre a influência do azul da Prússia. O estudo visou avaliar a influência do AzP em diferentes etapas da reprodução em camundongos, comparando o produto alemão com o nacional. Os ensaios in vitro, com embriões indicaram que os compostos têm baixa toxicidade. De forma inesperada, o composto, desenhado para tratar contaminação interna, demonstrou ação também contra radiação de fonte externa, protegendo contra raios gama de 60Co. Embriões tratados com os compostos, irradiados ou não e implantados em fêmeas receptoras, indicaram que o AzP não afetou a viabilidade dos embriões, não impediu a gestação e o parto, não interferiu nos parâmetros zootécnicos tais como, primeiro parto em semanas e tamanho médio da ninhada tampouco apresentou efeito teratogênico. Indicando seu possível uso em gestantes no caso de um acidente nuclear. Este estudo contribuirá para que o produto desenvolvido com tecnologia brasileira possa ser comparado com o composto em uso em todo o mundo, posicionando o Brasil como líder na produção deste composto na América Latina.

Palavras-Chave: ferrocyanides; iron complexes; contamination; thallium; cesium; rubidium; radionuclide kinetics; excretion; toxicity; low level counting; ion exchange materials; resins; concentration ratio; mice; in vitro; ontogenesis; radiation source implants; reproduction; radiation accidents; dose equivalents; radiation injuries; gamma radiation; cobalt 60; radiation protection

SALGADO, ANDREIA R. Influência do azul da Prússia alemão e brasileiro no desenvolvimento "in vitro" de embriões murinos irradiados com cobalto 60 (Co60) : uma abordagem reprodutiva e genética. Orientador: Patrick Jack Spencer. 2020. 141 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-05112020-155619. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31737. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho é uma aplicação de análises multielementares no estudo de conchas do gênero Crassostrea, para verificar a possibilidade de se usar elementos traço como marcadores paleoambientais. As amostras de C. mangle e C. brasiliana coletadas abrangeram as regiões sul, sudeste e nordeste do Brasil. Diferenças entre as procedências, composição elementar e mineralógica os foram parâmetros utilizados para correlacionar os resultados obtidos de composição elementar, mineralogia, água de umidade, matéria orgânica e perda ao fogo. Os resultados foram analisados por métodos estatísticos quimiométricos. A análise mineralógica mostrou que todas as amostras analisadas apresentaram composição predominante de calcita. Os resultados das análises térmicas para determinação de matéria orgânica indicaram uma média de 3,3% e os resultados de perda ao fogo uma média de 42%, em fração de massa de carbonato, estando de acordo com a estequiometria do carbonato de cálcio. Foi calculado o fator de enriquecimento (FE) utilizando como referência a água do mar e o La como normalizador. O uso do FE permitiu explicar aproximadamente 78% da variância observada e sua aplicação à análise de agrupamento permitiu a formação de dois grupos compostos majoritariamente por amostras de cada uma das espécies analisadas. Uma vez que a espécie C. mangle é característica de regiões estuarinas e a C. brasiliana de ambientes que variam de estuarino a marinho, pode-se considerar que os grupos formados foram separados em função das características químicas de seu ambiente de crescimento, a aplicação do conceito de FE às concentrações elementares de amostras de conchas de ostras pode ser um promissor indicador de variação ambiental.

Palavras-Chave: mathematical solutions; statistical models; paleontology; environmental impacts; metamorphism; geology; hydrothermal alteration; differential thermal analysis; ignition; stoichiometry; calcium carbonate; molluscs; shells; sample preparation; trace amounts; neutron activation analyzers; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; brazil

FARIAS, WELLINGTON de M. Estudo da composição elementar de conchas do gênero Crassostrea : implicações ambientais e paleoambientais. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. 2020. 95 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-101548. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31735. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O trabalho visa dispor sobre os resultados do estudo das características eletroquímicas de supercapacitores operando com eletrólito à base de líquido iônico de baixa toxicidade, considerando a influência da temperatura de operação e do potencial nominal máximo nas propriedades eletroquímicas de supercapacitores como indicadores da estabilidade eletroquímica do eletrólito empregado nestes dispositivos. Foi utilizado eletrodo comercial de carbono ativado, combinado em várias proporções molares, eletrólito a base de glicerol e KOH e sais de ChCl e K2CO3. Na primeira parte sem o revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de níquel, e na segunda parte com revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de platina com tinta sintética inoxidável e inerte. Os supercapacitores com eletrólitos de líquido iônico foram comparados com supercapacitores em eletrólitos que utilizam solução aquosa KOH e eletrólito orgânico, verificando a estabilidade e o comportamento dos supercapacitores entre a temperatura ambiente e a 80 °C. Ademais, foi avaliada a influência do tipo de eletrólito na capacidade de armazenamento e resistência interna em série (ESR) dos supercapacitores. As propriedades elétricas foram investigadas em um analisador eletrônico computadorizado com disponibilidade para testes de ciclos galvanostático e voltametria cíclica, determinando a capacitância específica e resistência interna. Foram realizados, também, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). As taxas de varredura de voltametria variaram de 1 a 30 mV s-1. Uma taxa de varredura mais baixa levou a uma capacitância específica mais alta com um potencial máximo aplicado de 2,1 V, tanto para os eletrólitos LIs à temperatura ambiente quanto para 80 °C. Além do aumento das concentrações molares dos eletrólitos e a elevação da temperatura do sistema para 80 °C em relação à temperatura ambiente levou a um maior valor de capacitância específica. No geral, o método do ciclo galvanostático teve um aumento na densidade de corrente elétrica, enquanto o tempo de carga e descarga diminuiu.

Palavras-Chave: supercapacitors; electric batteries; electrodes; electrochemical energy conversion; bismuth alloys; iron oxides; calcium; synthesis; hydrogen compounds; nanomaterials; doped materials; sample preparation; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; impedance; spectroscopy; spectral density; thermodynamic properties; electrical properties; dielectric properties; energy sources; stored energy; environmental effects

TATEI, TATIANE Y. Estudo das características eletroquímicas de supercapacitores preparados com eletrólitos à base de líquido iônico (LIs) de baixo impacto ambiental. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. 2020. 128 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-05112020-161114. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31733. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho descreve um processo atraente e verde para obtenção de nanocompósitos de rOG-Ni utilizando a radiação ionizante: radiação gama e feixe de elétrons. Os experimentos foram realizados, em meio aquoso, a temperatura e pressão ambiente e sem a geração de resíduos tóxicos e subprodutos indesejáveis. O OG foi esfoliado em água/isopropanol (1:1) e submetido à radiação gama nas doses de 20, 40 e 80 kGy e taxa de dose de 10 kGy/h para a obtenção do rOG. Para a síntese do rOG/Ni os experimentos foram realizados na presença de Ni(NH3)6Cl2. O rOG foi caracterizado por difração de Raios X (DRX), espectroscopia Raman e de fotoelétrons por Raios X (XPS) e o rOG-Ni por DRX e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de espectroscopia Raman e XPS confirmaram a formação do rOG e que o grau de redução foi proporcional ao aumento da dose aplicada sobre o óxido de grafeno. A morfologia do nanocompósito rOG-Ni foi avaliada por MET e pode-se observar nanopartículas de níquel uniformemente distribuídas sobre as folhas de rOG. Histogramas de tamanho médio de NPs indicaram que para a amostra sintetizadas por raios gama a 80 kGy, obteve-se nanopartículas menores quando comparada com a amostra irradiada a 40 kGy, sugerindo que, quanto maior a dose aplicada, menor o tamanho da nanopartícula formada. A comparar os resultados de DRX para o rOG-Ni obtido pelas duas técnicas de radiação ionizante, nas mesmas doses aplicadas, foi observado que para o nanocompósito sintetizado por radiação gama houve a redução do óxido de grafeno simultaneamente a formação das nanopartículas de níquel, enquanto que para o feixe de elétrons houve apenas a redução dos íons de níquel levando a formação da nanopartícula. Para estudo do comportamento eletroquímico, eletrodos do tipo screen printed electrode (SPE) foram modificados com o rOG e rOG-Ni sintetizados por radiação gama. Os voltamogramas cíclicos obtidos apresentaram um comportamento reversível para todas as amostras na presença de K4Fe(CN)6, e o valor da corrente de pico anódica (Ipa), mostrou-se diretamente proporcional ao aumento da dose aplicada sobre o nanomaterial em seu processo de redução.

Palavras-Chave: graphene; oxide minerals; synthesis; nanocomposites; nickel alloys; materials handling; materials testing; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; raman spectroscopy; voltametry; electrodes; electrochemistry

JACOVONE, RAYNARA M.S. Estudo do comportamento eletroquímico do óxido de grafeno reduzido/Ni sintetizado por radiação ionizante. Orientador: Solange Kazumi Sakata. 2020. 108 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-104210. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31731. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O objetivo desta pesquisa foi caracterizar da blenda polimérica de Poli(adipato de butileno co-tereftalato)/Poli (ácido lático) (PBAT/PLA), após processamento de irradiação com feixe de elétrons em diferentes doses. As amostras foram irradiadas com doses absorvidas de 5, 10, 15, 25, 50, 65 e 80 kGy, após irradiação, foram submetidas aos experimentos de ensaios de tração, impacto, dureza, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X (DRX) e suscetibilidade microbiana. Os resultados mostraram um incremento de 44% em relação à resistência ao impacto na dose absorvida de 65 kGy, porém o módulo de elasticidade diminuiu 56%, e a tensão de ruptura diminuiu 55% nesta mesma dose. Em relação ao alongamento, não foram observadas alterações significativas causadas pela radiação o mesmo ocorrendo com: a dureza, o grau de cristalinidade, analisada por meio do ensaio de DRX, a suscetibilidade microbiana e a temperatura de transição vítrea. Para a termogravimetria - TG foi observado um incremento de 17,4% na dose absorvida de 65 kGy, em relação ao calor de mudança cristalina do PLA, observou-se um acréscimo de 13,1% na dose de 80 kGy, entretanto, para esta mesma dose, verificou-se uma redução de: 2,4% na temperatura de fusão e de 12,1% no calor de fusão da blenda de PBAT/PLA. Para o grau de cristalinidade, analisado por meio do DSC, pode-se observar um decréscimo de 12,1%. Concluindo, essa mistura irradiada, conforme prevista pode ser usada para produzir produtos ambientalmente amigáveis os quais podem absorver energia de impacto e obter mais estabilidade térmica quando a blenda polimérica de PBAT/PLA é irradiada com a dose de 65 kGy.

Palavras-Chave: polymerization; mixers; butenes; polyethylene terephthalate; lactic acid; carboxylic acids; sample preparation; calorimetry; x-ray diffraction; thermal gravimetric analysis; hardness; tensile properties; crystallization; bioconversion; electron beams; radiation doses; dose equivalents; environmental impact statements; specificity

MUNHOZ, PEDRO M. Caracterização da blenda de PBAT/PLA poli (butileno adipato cotereftalato)/poli (ácido lático) irradiada por feixe de elétrons. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. 2020. 183 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-121240. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31729. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este estudo tem como objetivo a investigação e análise das propriedades mecânicas antes e depois dos processos de soldagem e estiramento (repuxo por revolução), do aço utilizado na fabricação de rodas para caminhões e ônibus. O estiramento na fabricação de rodas é utilizado para aumentar a largura do componente aro com a redução de espessura, e na conformação do componente disco, que devem atender aos perfis determinados em projeto, de modo a resistir aos esforços de fadiga por ciclagem e de momentos de flexão e torção, alternados. A presente proposta é estudar os efeitos do processo de estiramento no material da roda, pois com o melhor entendimento destes efeitos, pode-se maximizar a otimização da massa da roda, um grande objetivo a ser alcançado para o setor de fabricação de rodas de aço. Os métodos propostos para a identificação dos efeitos do estiramento no aço empregado para a fabricação de rodas foram ensaios de tração, análise metalográfica, análise do comportamento das deformações do material utilizando a técnica de correlação de imagens digitais (DIC), e medidas de tensões residuais por difração de raios X (SAE HS 784, 2003), somados a mapas de dureza, executados no material antes e após o processo de estiramento. As variações dos percentuais de redução de espessuras no processo de estiramento foram correlacionadas com as variações de resistência a tração. Isto para verificação da relação da variação de espessura com a variação dos valores de resistência a tração. E observou-se um aumento na tensão de ruptura a tração a cada aumento de percentual de redução de espessura do material no estiramento, chegando a um aumento de 50% na resistência a tração, numa redução de 55% na espessura da matéria prima, com a consequente perda de deformação. Nas regiões soldadas e afetadas pela solda foram identificadas somente tensões residuais compressivas, de grande importância para o aspecto funcional do componente.

Palavras-Chave: mechanical properties; fatigue; welding; fibers; steels; process control; fabrication; processing; wheels; vehicles; industry; residual stresses; tensile properties; design; correlations; digital systems; image processing; x-ray diffraction

ALENCAR, MILTON A. Efeito do estiramento à frio no aço utilizado na fabricação de rodas avaliado por propriedades mecânicas e por tensões residuais. Orientador: Cristiano Stefano Mucsi. 2020. 82 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-122456. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31727. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador computacional para o Reator Nuclear de Pesquisa IPEN/MB-01. O Simulador foi desenvolvido em plataforma SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), onde foram desenvolvidos modelos matemáticos e a configuração de interfaces gráficas em ambiente Windows. Será utilizada uma modelagem simplificada dos principais fenômenos físicos relacionados com a operação do reator e os sistemas de controle de reatividade, resfriamento e proteção do reator. O Simulador permite uma IHM (Interação Homem-Máquina) através de manipulação de variáveis dos sistemas e monitoramento de tendências das grandezas durante a operação do reator, mostrando-se uma ferramenta interativa para ensino, treinamento e reciclagem para profissionais no Reator Nuclear IPEN/MB-01, permitindo simulações das operações de partida, manobra de potência e parada.

Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; research and test reactors; simulation; computerized simulation; computer codes; reactor control systems; engineered safety systems; human factors engineering; reactor operators; tools; interactive display devices; training; learning

CASORLA, MARCELO E. Desenvolvimento de um simulador computacional para o reator nuclear de pesquisa IPEN/MB-01. Orientador: Marcelo da Silva Rocha. 2020. 76 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-123332. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31725. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A obtenção do carbonato de lítio, Li2CO3, é resultado de processos de extração a partir de diversos minerais, entre estes o espodumênio, LiAlSi2O6. Produtos com grau de pureza da ordem de 85% em Li2CO3 são utilizados para aplicações em esmaltes sintéticos, adesivos, graxas e lubrificantes. Já para aplicação em baterias e medicamentos é necessário um grau de pureza da ordem de 99% em Li2CO3, ou seja, matérias prima de maior pureza apresentam maior valor agregado, pois são destinadas para aplicações de alta tecnologia ou para áreas estratégicas. O objetivo deste trabalho é viabilizar a purificação do Li2CO3 via operação de troca iônica. As impurezas indesejáveis presentes em maior teor no Li2CO3 são o sódio e o cálcio. Para separar esses dois elementos do lítio ou pelo menos, diminuir as suas concentrações, foi utilizada uma resina trocadora de cátions forte na forma H+. Esse trocador foi condicionado com solução de metanol, CH3OH, a 50%v/v e ácido nítrico, HNO3, 0,1 M. Os experimentos partiram de uma solução de Li2CO3 com 98,5% de pureza. Os componentes do eluente utilizado na etapa de eluição são: ácido nítrico, metanol e água. A separação do lítio dos demais componentes é obtida, com uma mistura de metanol 80%v/v e ácido nítrico 0,5M, com vazão 3 mL min-1. A determinação dos teores de lítio, sódio e cálcio nas soluções de cada ciclo cromatográfico da troca iônica, foi realizada por Espectrometria de Emissão Óptica com Fonte de Plasma de Argônio, ICP-OES. A partir da avaliação dos resultados e das condições experimentais obteve-se a resolução cromatográfica dos picos desses cátions. Os cálculos sugerem que, a partir das soluções obtidas na etapa de eluição, obtém-se o Li2CO3 com pureza da ordem de 99% ou superior em determinadas frações.

Palavras-Chave: ion exchange materials; cations; resins; chromatography; icp mass spectroscopy; lithium carbonates; purification; sodium; calcium additions; raw materials; silicate minerals; enamels; adhesives; greases; lubricants; mineral oil; materials handling; nitric acid; metanol; hydrogen; aqueous solutions

OLIVEIRA, GLAUCIA A.C. de. Purificação do carbonato de lítio utilizando a técnica de troca iônica. Orientador: Jose Oscar William Vega Bustillos. 2020. 95 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-124525. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31723. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Foi feita uma avaliação da atividade radioativa presente na água de fontes não comercializadas no município de Campos do Jordão (SP) com seis coletas independentes para sete fontes selecionadas ao longo do período entre janeiro de 2018 e março de 2019. A determinação das atividades alfa e beta total deu-se por meio de um detector proporcional de fluxo gasoso do modelo Berthold LB 770, no método conhecido como screening, no qual não são discriminados os elementos químicos presentes na amostra. A precisão do detector proporcional foi comprovada com o uso de soluções padrão amplamente analisadas por laboratórios de outras instituições e os resultados obtidos enquadraram-se no padrão mais alto de qualidade quanto ao desvio padrão dos valores obtidos para estas soluções. Os resultados foram comparados com os limites de atividade estabelecidos pela CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear na Posição Regulatória 3.01/012:2020 de respectivamente 0,5 Bq/L para alfa e 1 Bq/L para beta, de modo que nenhum dos valores medidos iguala ou ultrapassa o limite proposto, por tanto as águas das fontes analisadas estão dentro dos padrões de potabilidade no que diz respeito a atividade radioativa. Verificou-se diferentes patamares de atividade e de variação sazonal entre as fontes, com destaque para a Fonte Simão que apresentou a maior média de atividade alfa (0,0737 ± 0,0082 Bq/L) e a Fonte da Amizade com a maior média de atividade beta (0,1209 ± 0,0135 Bq/L). Na Fonte da Vila Britânia foram verificados os menores valores tanto para alfa (0,0354 ± 0,0042 Bq/L) quanto para beta (0,0590 ± 0,0077 Bq/L). A análise dos dados de concentração de atividade juntamente com os dados de precipitação não permitiu indicar possíveis correlações entre a precipitação; o mesmo se deu para temperatura das amostras e a concentração de atividade. Um período maior de estudos seria necessário para que possíveis padrões sazonais de alteração na concentração de atividade pudessem ser verificados ou mesmo descartados.

Palavras-Chave: ground water; radiation doses; effective radiation doses; radiation detection; radiation monitoring; naturally occurring; radioactive materials; natural radioactivity; beta detection; beta dosimetry; alpha dosimetry; environmental effects; radiation protection; comparative evaluations; brazil

FERREIRA, GABRIEL B.A. Avaliação da radioatividade natural em águas subterrâneas do município de Campos do Jordão, SP. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. 2020. 77 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-06112020-112833. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31721. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os antibióticos utilizados na medicina humana e veterinária foram detectados em várias matrizes (águas superficiais, efluentes, águas subterrâneas, solos e sedimentos) e a presença deste poluente no ambiente aquático prejudica o tratamento de água, além de promover o aumento da resistência de bactérias, tornando alguns antibióticos ineficazes no tratamento de diversas doenças. A fotodecomposição solar pode ser empregada na quebra das moléculas de antibióticos de forma que eles se tornem subprodutos menos agressivos até a completa mineralização em CO2 e água. A energia solar é um recurso natural, abundante e renovável, adicionalmente o TiO2 tem sido amplamente utilizado como fotocatalisador dos processos decomposição. No entanto, para que a reação ocorra eficientemente é necessário o uso de um semicondutor com elevada área superficial. A síntese do TiO2 utilizando cultura de leveduras como biomolde promove a obtenção do TiO2 microestruturado com maior área superficial e porosidade, e o aumento da eficiência do processo de decomposição. No presente estudo, foram escolhidos os principais antibióticos veterinários em uso na indústria brasileira de proteína animal, devido ao elevado consumo e descarte, a oxitetraciclina e a enrofloxacina. O TiO2 sintetizado foi analisado por análise termogravimétrica (TGA), análise granulométrica por Brunauer-Teller-Emmett (BET), microscópio eletrônico de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Pela análise TGA obteve-se a temperatura ideal de secagem com a manutenção das propriedades fotocatalíticas do TiO2, de 150°C. O método BET confirmou a área superficial de 134,3 m2.g-1 e os resultados de DRX apresentaram preponderância da fase cristalina anatase. As micrografias feitas por MEV resultaram nas medidas do tamanho dos poros que ficaram entre 2,24 μm e 2,68 μm e o EDS indicou que a amostra possui grande porcentagem de titânio com pequenos traços de oxigênio, carbono, alumínio, enxofre e fósforo. Em condições laboratoriais, o estudo da fotodecomposição das soluções dos antibióticos foi iniciado com as soluções simples atingindo 84% de remoção de oxitetraciclina e 70% de remoção de enrofloxacina. Calculou-se a correlação com os modelos cinéticos, pseudo primeira-ordem, pseudo segunda-ordem, Elovich, a difusão Intrapartícula, Langmuir-Hinshelwood e as isotermas. O antibiótico oxitetraciclina apresentou maior correlação com a cinética de pseudo-primeira ordem e a enrofloxacina com a cinética de pseudo-segunda ordem. O modelo de Langmuir- Hinshelwood comprovou para ambos os antibióticos que o processo de fotodecomposição foi favorável. A quantidade de TiO2 microestruturado ideal para o desenvolvimento da decomposição foi de 0,1 g. A decomposição binária realizada com a mistura dos antibióticos em diferentes proporções mássicas mantiveram as correlações cinéticas, porém alcançaram porcentuais de degradação inferiores, sendo que a maior taxa de decomposição da oxitetraciclina foi de 78% e a enrofloxacina foi 66%, este efeito antagonista pode ser atribuído a presença de mais moléculas complexas, os antibióticos e seus produtos de decomposição parcial, na competição por um sitio ativo na superfície do fotocatalisador. A luz solar utilizada como fonte de irradiação sustentável é abundante nos países tropicais durante todo o ano, tem se apresentado como excelente insumo energético, boa opção para ser aplicada no tratamento de água para decompor os poluentes farmacêuticos. O estudo mostra que a fotodecomposição solar é uma tecnologia de tratamento eficiente para a remoção de antibióticos da água contaminada, mesmo em misturas binárias, com a vantagem de usar um recurso sustentável, promovendo a obtenção e utilização de TiO2 microestruturado por biomoldagem.

Palavras-Chave: titanium oxides; microstructure; synthesis; solar flux; radiant flux density; adsorption; gases; photolysis; electromagnetic radiation; thermal gravimetric analysis; granulometric analysis; electron scanning; electron microscopy; x-ray diffraction; dispersion relations; kinetic equations; veterinary medicine; drugs; antibiotics; health hazards; industrial wastes; waste processing; water treatment

MAICHIN, FERNANDA. Utilização de TiO2 microestruturado em processos de fotodecomposição solar de enrofloxacina e oxitetraciclina de águas contaminadas. Orientador: Nilce Ortiz. 2020. 87 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-130251. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31719. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O câncer de próstata é a doença crônica mais comum entre os homens na maior parte do mundo. Segundo o Instituto Nacional de Câncer (INCA), no Brasil em 2017 foram registrados 61.000 novos casos, com 15.391 mortes. Já em 2018, os números saltaram para 68.200 novos registros. Dentre os principais tratamentos, a radioterapia tem se mostrado eficaz no controle e na cura da doença. No entanto, nota-se que o índice de satisfação dos relatos apresentados em pesquisas pelos próprios pacientes, não são os mais animadores, e há poucas pesquisas, que apontem para o suporte da equipe hospitalar. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamento de dados dos prontuários e questionários, para elaborar recomendações às unidades de radioterapia. Foram coletados dados de 147 pacientes e desse total, 51 responderam ao questionário com abordagem referente o nível de conhecimento e necessidade de suporte durante o tratamento, já os prontuários, permitiu avaliar os efeitos adversos da doença. Identifica-se que mais de 50% conheciam pouco ou muito pouco sobre o câncer de próstata, sendo o local do diagnóstico e o centro de tratamento os ambientes que mais contribuíram para o conhecimento da doença, tendo pouca participação, o seio familiar e os meios de comunicações. Na pesquisa é mostrado que o índice de indicação aos profissionais da área de saúde através dos prontuários, foi inferior às manifestações de necessidade de suporte observado através do questionário. Nota-se dificuldade de inserir políticas de suporte e qualidade de vida para pacientes com câncer de próstata e que os profissionais que atuam nos centros de oncologia e radioterapia subestimam os efeitos da doença. Pode-se verificar através das pesquisas, que muitos dos sintomas e debilitações, poderiam ser amenizados se houvesse uma maior interação entre a equipe de saúde e o paciente, diminuindo o período de internação, complicações por efeitos colaterais da radiação e acelerando a integração do paciente ao meio social.

Palavras-Chave: prostate; neoplasms; diseases; radiotherapy; diagnosis; nuclear medicine; life support systems; quality factor; occupational safety; working conditions; patients; health hazards; interaction range; social impact; data analysis; data acquisition; compiled data

FERREIRA, DICKSON C. Uma análise do suporte e qualidade de vida após o diagnóstico e tratamento de câncer de próstata no setor de radioterapia. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-17122020-111956. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31717. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Na fabricação de quadros de chassi de caminhões os materiais predominantes são os aços ARBL (Alta Resistência Baixa Liga), que demandam ferramentais de estampagem de alto custo e complexidade de produção e operação, para se gerar os componentes que irão permitir a formação do quadro do chassi. As vantagens dos aços ARBL são o custo da peça final, resistência e ser de conhecimento amplo no setor de caminhões. O presente estudo visa avaliar um novo material nessa aplicação que é a liga de alumínio 6082, pelo processo de extrusão, o que pode reduzir os custos dos ferramentais bem como adicionar uma vantagem competitiva ao veículo por poder proporcionar maior capacidade de carga útil resultando em maior ganho por operação do veículo.

Palavras-Chave: technology assessment; feasibility studies; mechanical properties; materials handling; automotive industry; trucks; economic development; low alloy steels; aluminium alloys; structural chemical analysis

FERREIRA, ANTONIO E.S. Análise mecânica estrutural e viabilidade econômica na substituição de aços ARBL (alta resistência baixa liga) pela liga de alumínio 6082 em quadro de chassi de caminhão. Orientador: Antonio Augusto Couto. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-144543. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31715. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A farinha temperada ou denominada farofa é um prato típico brasileiro feito com farinha de mandioca tostada e presenças algum nutriente a agregar o sabor. A radiação ionizante pode ter o potencial de melhorar o produto e prolongar sua vida útil. O objetivo deste trabalho foi investigar sobre os efeitos da radiação ionizante nas propriedades tecnológicas, físico-químicas e estabilidade oxidativa em amostras de farinha temperada de "bacon" (FTB) e farinha temperada tradicional (FTT) durante sua vida útil. As amostras foram obtidas em mercados locais (São Paulo / Brasil), e irradiadas no acelerador de feixe de elétrons, com doses de irradiação equivalentes à 0kGy (controle), 1kGy, 5kGy e 10kGy e analisados no primeiro e nonagésimo dia de armazenamento das amostras de farinha. Ao caracterizar as amostras através das analises físico-químicas (atividade de água, pH e cor) foi possível constatar que presença alterações em decorrência do aumento das doses empregadas e o tempo de armazenamento influenciou significativamente os resultados independente das doses empregadas, isso devido às reações promovidas nas amostras. Ao estudar as propriedades tecnológicas da pasta pelo ensaio viscográfico no Rapid Visco Analyser, verificou-se uma queda significativa da viscosidade com o aumento da dose de radiação, tendo um aumento na estabilidade final da viscosidade após 90 dias de armazenamento, quesito importante na indústria de alimento; nos ensaios da estabilidade oxidativa das farinhas pode-se perceber a interação do efeito da radiação com aumento das doses expressa valores de peróxido e a presença de radiosensibilidade de alguns ácidos graxos.Contudo, a dose 1 kGy apresentou melhores resultados de análise em comparação com as doses 5kGy e 10 kGy, dose essa suficiente para alterar as características das amostras e o tempo de armazenamento foi diretamente significativo para as mudanças.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; flour; cassava; flavor; nutrients; sample preparation; radurization; physical properties; chemical properties; oxidation; stability; dose equivalentes; time dependence; peroxides; radiosensitivity; carboxylic acids; viscosity; starch; performance testing; experiment results; quality control; technology utilization

SÁ, ANA P.N. de. Efeito da radiação ionizante em farinhas temperadas de "bacon" e tradicional. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. 2020. 75 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-06112020-122810. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31713. Acesso em: $DATA.

Esta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.

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