Reposiório IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 24801

    NASCIMENTO, ERIBERTO O. do; OLIVEIRA, LUCAS N. de ; CALDAS, LINDA V.E. . Improvement of Sievert Integration Model in brachytherapy via inverse problems and Artificial Neural Networks. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 260-264, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.05.024

    Abstract: Increasing the radial distance, the accuracy of the Sievert Integration Model (SIM) decreases in a nonlinear manner, adding errors up of 10% into the dose rate calculations; a similar fact occurs to the 2D anisotropy function where the errors may achieve 30% as already was related. For that reason, this paper sought an innovative approach to optimize the error variance and its biases of dose rate calculations around a Nucletron brachytherapy source of 192Ir from 0 to 10 cm taken in the radial distance, using an improved SIM through a hybrid coupling of Artificial Neural Networks (ANNs) and Inverse Problem Theory (IPT). Since the traditional approach relies into the use of a small data set of dose rate, the ANNs generalized these doses, making possible to search more broadly optimum parameters to SIM using the IPT. The results showed excellent accuracy evaluated with the Root Mean Square Percentage Error (RMSPE). In conclusion, the low RMSPE values indicate that the methodology is consistent, showing an excellent agreement with the state of art of dosimetric measurement techniques.

    Palavras-Chave: brachytherapy; si units; neural networks; radiation doses; artificial intelligence; programming; inverse scattering problem

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  • IPEN-DOC 24788

    PERINI, ANA P. ; SANTOS, WILLIAM S.; NEVES, LUCIO P.; BELINATO, WALMIR; CALDAS, LINDA V.E. . Estimation of conversion coefficients for absorbed and effective doses for pediatric CT examinations in two different PET/CT scanners. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 9-16, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.07.009

    Abstract: Normally, during medical procedures, special attention must be given to pediatric patients when compared to adults. This is specially relevant during procedures involving ionizing radiation, as CT scans, given that children are considerably more sensitive to radiation induced stochastic effects than adults. In order to investigate the radiation doses on radiosensitive organs of pediatric patients, undergoing head, chest and abdomen CT procedures, numerical dosimetry was employed in this work. The novelty is the use of a new set of pediatric virtual anthropomorphic phantoms, coupled with Monte Carlo simulation, to determine the conversion coefficients for absorbed and effective doses. Two CT equipment were simulated, taking into account the main characteristics of those commercially available. The results were converted to conversion coefficients (mGy/100 mA) for several organs and tissues, and the highest values were obtained for the newborn phantom. This numerical approach employed a new and reliable technique for pediatric CT dosimetry.

    Palavras-Chave: patients; children; radiation doses; monte carlo method; phantoms; computerized tomography; pediatrics; simulation

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  • IPEN-DOC 24780

    ROCHA, F.D.G. ; VILLANI, D. ; CAMPOS, V.P. ; NOGUEIRA, M.S.; GOULART, M.E. ; SICHITO, V.A.; CAMPOS, L.L. . Performance of TL and OSL techniques using CaSO4 and Al2O3 dosimeters for mean glandular dose (MGD) and entrance surface skin dose (ESD) determination in a digital mammographic unit as alternative dosimeters. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 48-52, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.037

    Abstract: The mammography is the most important and simple tool in the diagnosis of breast diseases in women. In digital mammography, the process of image acquisition, display and storage are separated which allows optimization of each. Despite the innumerous advantages of this technique, such as an accurate diagnosis for women with dense breast, it was noticed an increase of radiation doses to obtain the images by this system. As with any examination that includes x-rays, there is always a small stochastic risk of inducing cancer, it is therefore important to evaluate the risk from the dose delivered to the patient during the screening process. The mean glandular dose within the breast is the recommended quantity to evaluate the risk from radiation to the breast. To guarantee proper conditions of protection for patients, the radiation dose should be as low as reasonably achievable possible and simultaneously compatible with image quality requirements. Thus, this work proposes the use of the thermoluminescent (TL) CaSO4:Dy sintered discs, produced at IPEN, widely used in individual, environmental and area monitoring in Brazil, and Al2O3:C optically stimulated luminescence (OSL) ‘dot’ dosimeters, manufactured by Landauer® Inc., as application as easy-to-use and low cost alternative dosimeters to evaluate the entrance skin doses (ESD) delivered to patients, the half value layer (HVL) and the mean glandular doses (MGD) in a mammographic digital unit, comparing these two techniques with the results obtained using an Allin- one QC meter. The results obtained demonstrated that the TL and OSL dosimetry systems and the CaSO4 and Al2O3 dosimeters used are able to evaluate the entrance skin dose as well as mean glandular doses in a digital mammographic unit accurately within the requirements, and they can be considered a practical, simple, easy-touse and low cost tools for verification of these items in a Quality Assurance Program.

    Palavras-Chave: thermoluminescence; mammary glands; images; diagnosis; neoplasms; luminescence; luminescent dosemeters; dosimetry; phantoms; pmma; calcium sulfates; anhydrite; aluminium oxides

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  • IPEN-DOC 24752

    SOARES, MARIA R. ; SANTOS, WILLIAM S.; NEVES, LUCIO P.; PERINI, ANA P. ; BATISTA, WILSON O.G.; BELINATO, WALMIR; MAIA, ANA F.; CALDAS, LINDA V.E. . Dose estimate for cone beam CT equipment protocols using Monte Carlo simulation in computational adult anthropomorphic phantoms. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 252-259, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.038

    Abstract: Cone beam computed tomography (CBCT) has become essential for dental diagnoses in the last decade. This is supported by its low cost and low doses, when compared to medical CT. Following this increase in CBCT procedures, it is necessary to ensure the image quality within low radiation doses to the patients. This is an especially difficult challenge in CBCT, given the number of equipment models (more than 50), radiographic techniques that may be employed, and technical information not available to the users by the manufacturers. The objective of this study was to estimate the cancer risk, effective and absorbed doses in tissues and organs for CBCT protocols intended for dental use. Monte Carlo (MC) simulations were used to estimate these quantities in tissues and organs with radiological importance, as those suggested by the International Commission of Radiological Protection (ICPR) report ICRP 103. Five different fields of view (FOV) were simulated to i-Cat Classic CBCT, using the MCNPX code. The virtual anthropomorphic phantoms FASH3 (Female Adult MeSH) and MASH3 (Male Adult MeSH) were also used. The effective dose estimative was in the range 75.15–142.20 μSv. The largest contribution to the effective dose was from the salivary glands (17%), thyroid (27%) and remainder tissues (28%). The results of this work showed that the effective and absorbed doses in tissues/organs vary according to the FOV, exposure parameters, and the positioning of the beam, relative to the radiosensitive organs. Furthermore, for the same exposure conditions, women can exceed the total risk of cancer by 26–34%, when compared to men.

    Palavras-Chave: computerized tomography; monte carlo method; dosimetry; phantoms; computerized simulation; irradiation; tomography

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  • IPEN-DOC 24708

    BARRERA, G.R.; SOUZA, L.F.; NOVAIS, A.L.F.; CALDAS, L.V.E. ; ABREU, C.M.; MACHADO, R.; SUSSUCHI, E.M.; SOUZA, D.N.. Thermoluminescence and optically stimulated luminescence of PbO–H3BO3 and PbO–H3BO3–Al2O3 glasses. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 150-157, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.02.005

    Abstract: In the present work some dosimetric and structural properties of the lead borate glass (4.5PbO-1.9H3BO3) and lead aluminum borate glass (11.1PbO-2.9H3BO3-0.2Al2O3) were investigated. The glass samples were produced by fusion and fast cooling method. The dosimetric characterization was performed via thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) techniques. For this characterization, the samples were irradiated with a beta source (90Sr/90Y). TL emission curves, kinetic parameters, OSL decay curves, dose response curves, and the correlation between TL and OSL results were obtained. X-ray diffractometry (XRD) and infrared spectroscopy (FT-IR) of the samples were also performed. The XRD analyses confirmed the amorphous nature of the investigated glasses and the FT-IR analyses showed the different borate groups in their compositions. The TL emission curves of the glasses are composed by three peaks, located at different temperatures. The dose response curve in both TL and OSL analyses indicated linearity for most of the dose range studied. The OSL decay curves exhibited two components with different decay times.

    Palavras-Chave: lead; borates; glass; thermoluminescence; luminescence; aluminium; dosimetry; radioluminescence

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  • IPEN-DOC 25613

    CASTRO, PEDRO A.A. de ; ZEZELL, DENISE M. ; MORAIS, MYCHEL R.P.T.; ZORN, TELMA M.T.. ATR-FTIR spectral monitoring of burn wound healing in skin by hierarchical cluster. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: Efficient biochemical characterization of burn wound healing stages can improve clinical routine to adjust the patient treatment. The Fourier Transform Infrared spectroscopy coupled with Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR) is an analytical technique that has potential capability to provide spectral biomarkers in biological material. This study aims to evaluate the feasibility of using ATR-FTIR to classify burned skin, to be able, in the future, to follow the regenerative process in patients. Wistar rat burn tissues were evaluated by ATRFTIR spectroscopy at 3, 7, 14, 21 days after burn and compared with the healthy group samples (H). For the acquisition of one spectrum, 150 scans were averaged with a resolution of 4 cm-1 and wavenumbers ranging from 4000 to 400 cm-1. Analysis of the spectra was performed using MatLab R2017a (MathWorks, EUA) software. The fingerprint region between 900 to 1800 cm-1 was separated and normalized by amide I band area. For smoothing purpose, spectra were submitted to Savitzky-Golay filter with a polynomial of second order in a fifteen points window. All spectra data were submitted to the hierarchical cluster using the single method and standardized Euclidean distance. The classification results demonstrated separation to non-wounded groups with an accuracy of 91,8% (H vs. 3D), 87,83% (H vs. 7D) and 97,96% (H vs. 14D). Interestingly, when the results from the healthy group were compared to the 21D group, the accuracy dissimilarity was 26%, which suggests that they are chemically similar implying that after 21 days the burned lesions are entirely recovered. These findings indicate that when an adequate multivariate method is applied, ATR-FTIR is suitable to detect the wounded and non-wounded skin as well as its healing stages. In this way, it is possible to conclude that ATR-FTIR can be an auxiliary analysis for the clinical routine for skin burn wound healing.

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  • IPEN-DOC 25612

    TEIXEIRA, LUCIA R.C. ; CARVALHO, MARIANA T.; GOMES, ANDERSON S.L.; ZEZELL, DENISE M. ; AMARAL, MARCELLO M.. Evaluation of vascular lesions on cutaneous and mucosa tissue in head and neck regions by Doppler Optical Coherence Tomography. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: Vascular lesions are one of the most common congenital and neonatal abnormalities, 60% of the cases affect the head and neck region. In most cases these lesions involute spontaneously with no consequences for the patient health, although complications caused by tissue deformities occur in 10%. The proper diagnosis of the different lesions type has impact on the proper choice of patient treatment. The Optical Coherence Tomography (OCT) technique obtains non-invasive real-time cross-section images of tissue structures with high resolution (ª 5μm), about 20 times greater than ultrasound. One of the characteristics of vascular lesions are the presence of blood vessels on the superficial layer of the skin, not present on normal tissue. Using the so-called Doppler OCT it is possible to identify the presence of blood flow and vessels on OCT images. The aim of this work was to evaluate the differences in the architecture of blood vessels in different types of lesions on cutaneous and mucosa tissue in head and neck regions by Optical Coherence Tomography and Doppler Optical Coherence Tomography. After approved by the Ethics Committee of IMIP (protocol no. 728.993), 27 patient lesions were imaged using a Doppler-OCT system (OCS1300SS; Thorlabs GmBH), at 1325 nm of central wavelength and 100 nm of bandwidth. Using the ImageJ software, the average diameter and mean depth of the blood vessels were measured. The average diameter and mean depth of the blood vessels were respectively equal to 114μm ± 92μm and 304.3μm ± 99μm on vascular malformation, 38.6μm ± 19μm and 297.8μm ± 132μm on skin hemangiomas, 45μm ± 16μm and 520.5μm ± 189.5μm on oral mucosa hemangioma (lips), 157.5μm ± 90μm and 695μm ± 136μm on lip lymphatic malformation, and 128μm ± 63μm and 689μm ± 217μm on lip vascular malformation. Using the flow information provided by Doppler OCT, it was possible to evaluate the differences on each lesion type. It was possible to obtain a diagnosis method to differentiate each vascular lesion on skin and oral mucosa, providing information for the early stage treatment of the lesions which will evolute.

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  • IPEN-DOC 25611

    DIAS, DERLY A. ; PEREIRA, DAISA L. ; GOMES, GABRIELA V. ; SUGAHARA, VANESSA M.L. ; ZAMATARO, CLAUDIA B. ; ZEZELL, DENISE M. ; MATHOR, MONICA B. . Effects of gamma irradiation on bovine bone microhardness and molecular structure. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: The skeletal systems is a complex mixed compounds, organic and inorganic, that should present a mechanical resistance to perform functions as protection of the vital organs and load distribution. Gamma radiation is an ionizing radiation that comes from radioative sources or X-ray generator and it is commonly used in health establishments such as radio diagnostic exams, radiotherapy and sterilization of allograft. The characterization of the irradiated bone tissue can be an important tool in the study of the components that are aÆected and how much each dose of ionizing radiation can alter its mechanical properties. This information will be very important in in vitro and ex vivo studies where sterilization of the bone material is necessary and may still be useful in understanding the eÆects on the bone tissue of patients undergoing short-term radiotherapy. For this, 110 samples of bovine femur diaphysis were randomized into 11 groups: G1- untreated (control); G2 to G11 were submitted to gamma irradiation (60Co Gammacel). Samples were polished before irradiation and submitted to a Knoop Microhardness Test to determine the hardness of bovine bone and Fourier transform Infrared spectroscopy (FTIR). Spectra were collected in the midinfrared range in Attenuated Total Reflectance (ATR) sampling mode associated whit PCA multivariate technique to evaluate the molecular changes in bone matrix. The microhardness analysis did not present a significant statistical diÆerence between the irradiated and control groups, showing that ionizing radiation did not aÆect the mechanical structure of the samples, on a micro scale. The results of FTIR with the PCA technique were eÆective in separating all groups, especially those irradiated with doses of 0.002 kGy, 10 kGy and 35 kGy. We conclude that ATR-FTIR spectroscopy associated with PCA is a good method to evaluate the biochemical changes promoted by ionizing radiation in bone matrix. It was observed that hardness was not altered by gamma irradiation and FTIR spectroscopy associated with PCA is a good method to analyze the changes in bone tissue submitted to ionizing radiation.

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  • IPEN-DOC 25610

    PEREIRA, DAISA L. ; GOMES, GABRIELA V. ; ZEZELL, DENISE M. ; DEL VALLE, MATHEUS; ANA, PATRICIA A.. Optical coherence tomography provides the optical attenuation coefficient of bovine dentin irradiated by Nd:YAG. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: Optical Coherence Tomography (OCT) is a non-destructive and non-invasive technique which provides transverse images of biological structures contactless with the sample, with no use of ionizing radiation to penetrate in the sample under analysis. These characteristics allow its clinical use without any side eÆects to the patient. The optical attenuation coe±cient (OAC) is obtained by OCT and is related to the characteristics of the tissues. This study aims to analyze the OAC from the OCT signal in bovine dentin to distinguish sound from demineralized dentin. For this, sixty 8mm2 blocks of bovine root dentin, were randomized into 4 groups: G1- untreated; G2- treated with acidulated phosphate fluoride (APF, [F]=1.23%, pH=3.3 to 3.9); G3- irradiated with Nd:YAG laser (1064nm, 0.6W, 10Hz- Lares Research R∞) without photoabsorber; G4- irradiated with Nd:YAG laser (1064 nm, 0.6W, 10 Hz- Lares Research R∞) using a coal paste as photoabsorber. All samples were submitted to a 3-day erosive demineralization protocol (Citric acid 1%, pH=3.6, 5 min, 2x/day) under agitation, and remineralization (artificial saliva, pH=7, 120 min) cycling. In this study, it was noticed that the values of optical attenuation coe±cient of all samples decreased after the erosive cycling. This finding indicates that the demineralization promoted by acids, such as the citric acid creates empty spaces in the structure of dentin that increases the number of interfaces and, as a consequence, increases the scattering of light and decreases the values of optical attenuation coe±cients. It is possible to conclude that the optical attenuation coe±cient, calculated from the OCT signal, is able to distinguish sound from demineralized bovine dentin. This quantitative parameter can be used for diagnosis and to monitor the evolution of mineral loss in patients in near future.

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  • IPEN-DOC 25609

    ZAMATARO, CLAUDIA B. ; PEREIRA, DAISA L. ; GOMES, GABRIELA V. ; ALVES, NATHALIA Z. ; CASTRO, PEDRO A.A. ; DIAS, DERLY A. ; ZEZELL, DENISE M. ; SCAPIN, MARCOS A. . Molecular characterization of ex-vivo natural bovine dental enamel. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: Bovine teeth are widely used to infer results on a human population. Considering this, an analysis of the mineral content of bovine enamel, focusing the hidroxiapatite (HA), was carried out to evaluate the homogeneity of the sample universe for future experiments with laser irradiation as a substitute of human teeth enamel. Twelve samples of 5 x 5 mm bovine enamel were prepared and polished plane. The mineral content was calculated through surface microhardness (SMH) and morphology by scanning electron microscopy (SEM). Main molecular components of the enamel were analysed by Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Surface microhardness is an indirect indicator of the mineral content of the samples, which was 258.2 (38.8) KHN. The compounds present in the samples, the values of Calcium and Phosphate oxides and the ration Ca/P were analizes. As expected Phosphorus pentoxide and Calcium oxide were the main constituent of the samples (57.4 to 59.9%). The CaO/P2O5 ratio shows a variation with linear correlation (R2 = 1). The elemental ratio (Ca/P) shows a change in the elemental content with linear correlation (R2 = 1). 30% of the samples presented Strontium oxide, 30% had Zirconium dioxide, 10% had Magnesium oxide and 40% had Silicon dioxide. All samples showed Sulfur trioxide, Iron trioxide and Chlorine. 10% did not shown Zinc oxide. 5% had Potassium oxide and Nickel oxide in its composition. The surface microhardness results, although only for the initial homogenization of the sample universe, showed a Knoop hardness number within a spectrum similar to that of natural hydroxyapatite of human origin. The EDS results show that bovine enamel hydroxyapatite present great similarity with that from human enamel hydroxyapatite from the point of view of chemical composition. These results corroborate the use of bovine hydroxyapatite in substitution of hydroxyapatite of human origin. Despite the inter-species similarity, it is possible to note that in the same species the composition of hydroxyapatite varies. In the bovine species, the feeding, the period of formation of the dental germs and the origin are more standardized and controlled than in humans. Nevertheless, it is possible to notice a variation of the components elements of bovine dental enamel, and it is necessary to restrict an interval of hardness and Ca/P values to homogenise the samples properties for use in any experiment.

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  • IPEN-DOC 25608

    LIMA, CASSIO ; CORREA, LUCIANA; BYRNE, HUGH J.; ZEZELL, DENISE . FTIR microspectroscopy discriminating skin cancer using tissue sections on glass. In: CONFERENCE SPEC, 10th, June 10-15, 2018, Glasgow, UK. Resumo expandido... Manchester, UK: The International Society for Clinical Spectroscopy, 2018. p. 113-114.

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  • IPEN-DOC 25607

    CASTRO, PEDRO ; ZORN, TELMA; ZEZELL, DENISE . Biochemical characterization of skin burn wound healing using ATR-FTIR. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, October 08-10, 2018, Campinas, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2018. DOI: 10.1109/SBFoton-IOPC.2018.8610943

    Abstract: Efficient biochemical characterization of skin burn healing stages can improve clinical routine to adjust patients treatment. The golden standard for diagnosing skin burning stages is the histological biopsy. This practice is often expensive and technically challenging. There have been advances in the treatment, and diagnostic of the critical skin burned patients due to the increase of multidisciplinary collaboration. The contributions from different fields of biomedical engineering motivate to develop a better procedure for clinical applications. Considering the difficulty of monitoring wound healing the Fourier Transform Infrared coupled with an Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR) accessory is an analytical technique that can provide information regarding spectral biomarkers in biological materials. This study aimed to evaluate the classification feasibility provided by ATR-FTIR technique in the burned skin to follow the regenerative process in vivo. 40 skin burned samples from the Wistar rats dorsum at 3,7, 14, 21 days after burn were compared with the corresponded healthy group samples, by registering their infrared absorption spectra in FTIR Thermo Nicolet 6700 coupled to a diamond crystal ATR. The spectra were separated in the region 900 to 1800 cm-1 for further chemometric calculations. The second derivative of spectra was applied for discrimination, which results demonstrated differences from control and burns wounded groups, as well as among, burn wounded groups, using Amide I (1628 cm-1) and Amide II (1514 cm-1) bands. Amide I and Amide II bands are two significant bands of the infrared protein spectrum. The Amide I band is mainly associated with the C=O stretching vibration (70-80%) and is directly related to the backbone conformation. The Amide II band results from the N-H bending vibration (40-60%) and from the C-N stretching vibration (18-40%). This band is conformationally sensitive. These bands suggest proteins activity changing associate to inflammatory and maturation stages when it is compared with the healthy group. The statistical difference with amide I occur in proliferation and maturation stages. These findings indicate that ATR-FTIR is suitable to detect the burn wound healing stages and in the future can be an auxiliary instrument for clinical routine.

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  • IPEN-DOC 25606

    LIMA, CASSIO ; CORREA, LUCIANA; BYRNE, HUGH; ZEZELL, DENISE . K-means and Hierarchical Cluster Analysis as segmentation algorithms of FTIR hyperspectral images collected from cutaneous tissue. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, October 08-10, 2018, Campinas, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2018. DOI: 10.1109/SBFoton-IOPC.2018.8610920

    Abstract: Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy is a rapid and label-free analytical technique whose potential as a diagnostic tool has been well demonstrated. The combination of spectroscopy and microscopy technologies enable wide-field scanning of a sample, providing a hyperspectral image with tens of thousands of spectra in a few minutes. In order to increase the information content of FTIR images, different clustering algorithms have been proposed as segmentation methods. However, systematic comparative tests of these techniques are still missing. Thus, the present paper aims to compare the ability of K-means Cluster Analysis (KMCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) as clustering algorithms to reconstruct FTIR hyperspectral images. Spectra for cluster analysis were acquired from healthy cutaneous tissue and the pseudo-color reconstructed images were compared to standard histopathology in order to assess the number of clusters required by both methods to correctly identify the morphological skin components (stratum corneum, epithelium, dermis and hypodermis).

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  • IPEN-DOC 25605

    CASTRO, PEDRO ; LIMA, CASSIO ; ZORN, TELMA M.T.; ZEZELL, DENISE M. . FTIR spectroscopy: an optical method to study wound healing process. In: LATIN AMERICA OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, November 12-15, 2018, Lima, Peru. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: In this study, we investigated the ability of Fourier transform infrared spectroscopy to discriminate healthy tissue and thermal injury, aiming the development of an optical method to evaluate the wound healing process.

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  • IPEN-DOC 25604

    LIMA, CASSIO A. ; CORREA, LUCIANA; BYRNE, HUGH J.; ZEZELL, DENISE M. . Diagnosis of advanced skin cancer using Infrared spectral histopathology. In: LATIN AMERICA OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, November 12-15, 2018, Lima, Peru. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: In this study, we investigated the feasibility of Infrared Spectral Histopathology to diagnose invasive squamous cell carcinoma using hematoxylin and eosin stained tissue placed on conventional glass slides, as used in the pathologist workflow.

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  • IPEN-DOC 25603

    ZAMATARO, CLAUDIA B. ; SCAPIN, MARCOS ; KUCHAR, NIELSEN G. ; ZANINI, NATHALIA ; ZEZELL, DENISE M. . Molecular analysis of human and bovine hydroxyapatite from dental enamel and dentin submitted to gamma radiation. In: LATIN AMERICA OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, November 12-15, 2018, Lima, Peru. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: The important alteration of gamma irradiated hydroxyapatite in the buccal cavity depends on the biochemical alteration of the environment. The hydroxyapatite analyzed isolated showed a minimal molecular change of the crystal.

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  • IPEN-DOC 25602

    CASTRO, PEDRO A.A. de ; ZEZELL, DENISE M. . Discrimination of ionizing radiation effects on bone using Fourier Transform Infrared Spectroscopy using K-means. In: BIOPHOTONICS CONGRESS: BIOMEDICAL OPTICS, April 3-6, 2018, Hollywood, Florida, USA. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: We demonstrated the feasibility of using ATR-FTIR spectroscopy associated with k-means clustering to evaluate the recognition of different doses. Our results open up new possibilities for protein monitoring relating to dose responses.

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  • IPEN-DOC 25601

    ANA, PATRICIA A.; SILVA, ELIZABETE dos S.F.; BENETTI, CAROLINA; AMARAL, MARCELO M. ; ZEZELL, DENISE M. ; GOMES, ANDERSON S.L.. The use of optical coherence tomography for the evaluation of the effects of an infrared laser on dentin demineralization. In: BIOPHOTONICS CONGRESS: BIOMEDICAL OPTICS, April 3-6, 2018, Hollywood, Florida, USA. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: The effect of Er,Cr:YSGG laser on dentin demineralization was evaluated by optical coherence tomography, which was able to quantify and to evidence that this laser is a promissory alternative for preventing dentin caries.

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  • IPEN-DOC 25600

    LOPES, DANIELA S.; MOTA, CLAUDIA C.B.O.; PEREIRA, DAISA L. ; ZEZELL, DENISE M. ; GOMES, ANDERSON S.L.. A comparative study between acid-etching and Er,Cr:YSGG laser irradiation on enamel surface evaluated by OCT and SEM. In: BIOPHOTONICS CONGRESS: BIOMEDICAL OPTICS, April 3-6, 2018, Hollywood, Florida, USA. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: This study aimed to evaluate the effects of Er,Cr:YSGG laser irradiation and acidetching on enamel surface, aiming to improve the bond strength between enamel and composite materials, through optical coherence tomography and scanning electron microscopy.

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  • IPEN-DOC 25599

    SAMAD, R.E. ; MALDONADO, E.P. ; COURROL, L.C.; ROSSI, W. de ; BALDOCHI, S.L. ; ZEZELL, D.M. ; VIEIRA JUNIOR, N.D. . High intensity femtosecond lasers at IPEN: tools for modification and characterization of materials. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL, OPTOELECTRONIC AND PHOTONIC MATERIALS AND APPLICATIONS, 8th, August 26-31, 2018, Maresias, SP. Abstract... 2018.

    Abstract: High intensity femtosecond (fs) lasers have become an affordable and versatile tool to modify all kinds of materials and to characterize the induced modifications. These capabilities derive from the ultrafast interaction between the electromagnetic field and matter, which distinguishes this kind of laser from all others. In the time frame of the fs pulses, the predominant interaction with the matter occurs through electron excitation, and several processes take place with increasing intensity: nonlinear excitation, ionization and recombination, which occur in a non-selective way due to the short time of interaction. The after-pulse evolution is due mainly to electrostatic interactions, involving the relaxation of the electrons energy to and between atoms. Coulomb and phase explosions, for example, are predominant for intensities in the range of TW/cm2 to PW/cm2, and they ablate all material (metals, polymers, dielectrics, etc) with a very high precision due to the small heat effect zone of these interactions. At the High Intensity Ultrashort Pulses Lasers Laboratory at IPEN we daily generate femtosecond pulses with intensities of 100 TW/cm2 and above. In this work we describe results obtained by our group using ultrashort pulses from Ti:Sapphire lasers covering the creation of color centers in crystals, glasses and polymers, the inscription of waveguides and the creation of surface structures that can range from the colorization of metals to the manufacture of microfluidic circuits, as well as the removal of burned tissue from living organisms. The pulses can also be used to study how defects pileup during the etching of a solid by superimposing pulses, and how the ablation process is affected by the incubation. At higher intensities the pulses can modify materials, and we present the controlled synthesis of nanoparticles, and the modification of graphite into diamond by the shockwaves generated during the ablation as a product of an evolving underdense plasma that generates local high temperatures and pressures. Also, the materials characterization is possible by spectroscopic measurements of the plasma elements atomic lines. Furthermore, we present results on the production of radiation on the deep ultraviolet by generation of harmonics of the laser interaction with gases, and also our recent efforts towards the acceleration of electrons by ultrashort laser pulses. Both the harmonics and electrons ultrafast beams could be used to modify and characterize materials by pump-probe, spectroscopic and diffraction measurements.

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  • IPEN-DOC 25598

    OGUSHI, SUSI T. ; PEREIRA, DAISA L. ; ROSCOE, MARINA G.; SOUSA, CAMILA M.; ZEZELL, DENISE M. . Comparação do tratamento da base de braquetes autoligados com jateamento de óxido de alumínio e irradiação a laser Er,Cr:YSGG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ORTODONTIA, 21., 20-22 de setembro, 2018, São Paulo, SP. Resumo... 2018. p. 65.

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  • IPEN-DOC 25597

    AMARAL, M.M.; TEIXEIRA, L.R.C. ; GOMES, A.S.L.; ZEZELL, D.M. . Optical attenuation coefficient measurement of hemangioma vascular lesion in labial mucosa by Optical Coherence Tomography. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA BIOMEDICA, 26., 21-25 de outubro, 2018, Búzios, RJ. Resumo expandido... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica, 2018.

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  • IPEN-DOC 25614

    SALES, T.N.S. ; BOSCH-SANTOS, B. ; SAIKI, M. ; BURIMOVA, A. ; PEREIRA, L.F.D. ; SAXENA, R.N. ; CARBONARI, A.W. . Low temperature synthesis of pure and Fe-doped HfSiO4: Determination of Si and Fe fractions by neutron activation analysis. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 287-290, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.040

    Abstract: A new method of synthesis of hafnium silicate HfSiO4 (also known as hafnon) is reported. We observed a selfcontrolled incorporation of SiO2 from the quartz tube in which a sample of hafnium oxide nanoparticles was heated. This approach was then adapted to Fe-doped hafnon production. Sample structure, morphology and composition were characterized by X-ray diffraction, electron microscopy and neutron activation analysis. Diffraction data has shown that lattice parameters of doped HfSiO4 thus obtained are very close to those previously known for bare hafnon. The hafnon-like phase stabilized at T=900 °C which is about 500 °C lower than the corresponding transition of bare bulk hafnium silicate. The fractions of Si and Fe in the composite matrices were determined with neutron activation analysis. These results completed by X-ray diffraction data allowed to assume that (i) Fe initially substituted Hf in the HfO2 lattice; (ii) there was no migration of iron atoms from Hf to Si sites at the formation of hafnon-like phase; (iii) doped and undoped hafnium oxide has taken as much Si from the quartz as was needed for the arrangement of Fe1-xHfxSiO4 tetragonal system, 0≤x<0.2. Our results are consistent with those obtained for similar materials, such as metal (Fe,V) doped zircon, where the dopant also demonstrated catalytic effect on phase stabilization.

    Palavras-Chave: hafnium silicates; temperature range 0065-0273 k; nanoparticles; iron; doped materials; neutron activation analysis; sol-gel process; silicon additions

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  • IPEN-DOC 25596

    ARTHUR, PAULA B. ; VILLAVICENCIO, ANNA L. ; MACHI, ANDRÉ R. ; ROSSI, RODRIGO S. ; ARTHUR, VALTER . Control of Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) (Coleoptera: Tenebrionidae) by gamma radiation. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, v. 12, n. 7, p. 85-88, 2018. DOI: 10.22587/ajbas.2018.12.7.14

    Abstract: The aim of the experiment was to determine the sterilizing dose from ionizing radiation by cobalt-60 to Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797)(Coleoptera: Tenebrionidae) in peanuts. The study was conducted in the laboratory of Radiobiology and Environment of the Center for Nuclear Energy in Agriculture - CENA / USP at Piracicaba, SP - Brazil. Peanuts samples infested with adults of A. diaperinus with 8 treatments and 5 repetitions were used. Each repetition consisted of 20 adults, a total of 100 individuals per treatment. The samples were irradiated in doses of 0 (control), 25, 50, 75, 100, 125, 150 and 175 Gy, in a source of cobalt-60, Gammacell-220 type, with a rate dose of 381Gy / h. The experiment was conducted in a room with a relative of 25 ± 5 ° C temperatures and humidity of 70 ± 5%. After 50 days of irradiation process was evaluated of the number of emerged insects in each treatment. The results show that the sterilizing doses in F1 and F2 generations respectively were: 150 Gy and 125 Gy. The dose of 150 Gy of gamma radiation can be used in both generations as phytosanitary treatment to control of A. diaperinus infested peanuts.

    Palavras-Chave: gamma radiation; cobalt 60; radiation dose; pest control; radiation effects; peanuts; sterilization; food industry

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  • IPEN-DOC 25595

    FRANCO, JOSÉ G. ; FRANCO, SUELY S.H.; FRANCO, CAIO H.; FRANCO, LUISA H.; FRANCO, MARIA A.H.; ARTHUR, PAULA B. ; VILLAVICENCIO, ANNA L.C. ; ARTHUR, VALTER . Low doses of Gamma Radiation in Soybean. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, v. 12, n. 9, p. 78-80, 2018. DOI: 10.22587/ajbas.2018.12.9.13

    Abstract: The degree of radio sensitivity depends mainly on the species, the stage of the embryo in the irradiation, the doses used and the criteria used to measure the effect. One of the most common criteria for evaluating seed radio sensitivity is to measure the plant's average yield. The dried soybean seeds were exposed to low doses of gamma radiation from Cobalt-60, Gammacell-220 type source, at a dose rate of 0.245 kGy. In the first stage the objective was to study the effects of radiation stimulation on germination, growth and plant production. Four doses of radiation were applied as follows: 0 (control); 25; 50; 75 and 100 Gy. Seed germination harvested seed number and total yield were evaluated to identify the occurrence of stimulation. The low doses of gamma radiation in the seeds that stimulate the production were doses of 25, 50 and 75 Gy. In the second stage the objective was also to study the effects of radiation stimulation on germination, growth and plant production. In this case, a treatment with three doses of radiation was applied as follows: 0 (control); 12.5; 25.0 and 50.0 Gy. Seed germination harvested seed number and total yield were evaluated to identify the occurrence of stimulation. The number of soybean seeds and plants were handled following the standard seed production in Brazil. There is evidence in the results showing that the use of low doses of gamma radiation can stimulate the germination and the production of plants.

    Palavras-Chave: cobalt 60; gamma radiation; germination; harvesting; low dose irradiation; radiation doses; radiation effects; radiosensitivity; soybeans

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  • IPEN-DOC 25594

    SHORTO, JULIAN M.B. ; OLIVEIRA, OTAVIO L. de ; FRANÇA, RENATO L. ; JEREZ, ROGERIO . Testes de partida do reator Angra 1 – Parada 1P24. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Dezembro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-220-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório tem por objetivo apresentar os resultados obtidos durante a realização dos TFPZ – Testes Físicos à Potência Zero da Parada 1P24. Os dados foram adquiridos com o sistema de aquisição de dados da Usina ANGRA I (SICA), assim como com o Reatímetro do IPEN.

    Palavras-Chave: angra-1 reactor; pwr type reactors; stopping power; neutrons; reactivity; criticality; boron; zero power reactors; reactor shutdown

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  • IPEN-DOC 25593

    SILVA, ANTONIO T. e ; ZEITUNI, CARLOS A. ; TEODORO, CELSO A. ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; TERREMOTO, LUIS A.A. ; CASTANHEIRA, MYRTHES ; FRANÇA, RENATO L. . Inspeção Visual de Elementos de Combustível durante a Parada 1P24 da CNAAA Unidade 1 (Novembro/ 2018). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Dezembro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-219-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este documento descreve as atividades de inspeção visual de elementos de combustível descarregados do núcleo do reator (Ciclo 23 de operação) da Usina Angra 1 da CNAAA. As atividades de inspeção visual foram realizadas pelo IPEN/CNEN-SP durante a parada técnica programada 1P24 em atendimento ao contrato de prestação de serviços firmado entre a ELETRONUCLEAR e a CNEN/IPEN.

    Palavras-Chave: reactors; reactor shutdown; fuel elements; pwr type reactors; angra-1 reactor; inspection; fuel rods

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  • IPEN-DOC 25592

    MENZEL, SILVIO C. . Especificação de serviços de reforma e melhorias - cabine primária do CEN - F14 (Loop 70) - instalações eletromecânicas e civis - galpão de experimentos do CEN - Projeto Orquídea. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-007-00-RELT-009-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório apresenta uma especificação com os requisitos necessários para viabilizar a contratação do projeto detalhado e serviços de reforma e melhorias das instalações eletromecânicas e civis da CP F14, responsável pela alimentação das cargas elétricas do Experimento Loop 70, localizado no Galpão de Experimento do CEN, dentro da área do IPEN na Avenida Professor Lineu Prestes, 2242, Cidade Universitária, São Paulo, SP, instituto este ligado a CNEN.

    Palavras-Chave: specifications; construction; contracts; power transmission; electrical equipment; electromechanics; power systems; brazilian cnen; electrical engineering; modifications

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  • IPEN-DOC 25591

    MENZEL, SILVIO C. . Estudo de alternativas de alimentação elétrica - projeto orquídea - agregado ao loop 70 - galpão de experimentos. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-007-00-RELT-008-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: É apresentado um estudo de alternativas de alimentação elétrica para atender as cargas elétricas do Projeto Orquídea a ser implantado nas instalações do experimento Loop 70 do Galpão de Experimentos do CEN, dentro da área do IPEN, Avenida Lineu Prestes, 2242, Cidade Universitária, São Paulo, SP.

    Palavras-Chave: energy sources; power supplies; hydrodynamic model; power systems; reactor experimental facilities; fuel elements; rmb reactor; electricity; installation; nuclear engineering

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  • IPEN-DOC 25590

    SANCHEZ, ANDREA ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. . Compilação de dados de fabricação dos componentes mecânicos do Núcleo Tipo Placa do Reator IPEN/MB- 01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-114-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório destina-se à compilação dos dados de fabricação/construção, “as built”, dos equipamentos do núcleo tipo placa do reator IPEN/MB-01, com exceção dos elementos combustíveis. Os dados foram obtidos através de medidas precisas das peças adquiridas, e de análises químicas das composições de materiais através de técnicas específicas e confiáveis. A compilação de dados foi realizada para: - Barras de Controle; - Caixas Guias das Barras de Controle; - Caixas de Água Pesada; - Bloco de Alumínio, e - Placa Matriz.

    Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; data compilation; equipment; evaluated data; chemical analysis; manufacturing; dimensions; plates; fabrication; heavy water; control elements; control rod drives; aluminium; reactor control systems

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  • IPEN-DOC 25589

    YAMAGUCHI, MITSUO ; SANTOS, ADIMIR dos . Procedimento para análise de propagação das incertezas nas massas de combustível do reator IPEN/MB-01 tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Novembro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-108-02). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório apresenta um procedimento para analisar a propagação das incertezas nas massas do combustível do reator IPEN/MB-01 tipo placa.

    Palavras-Chave: nuclear fuels; fuel plates; uranium; aluminium; silicides; uranium silicides; briquets; ipen-mb-1 reactor

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  • IPEN-DOC 25588

    SHORTO, JULIAN M.B. . Cálculo do inventário de produtos de fissão do núcleo tipo placa do reator IPEN/MB-01 para estimativa do termo fonte de acidentes radiológicos com liberação atmosférica. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-056-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório é parte integrante do projeto de adaptação das instalações do reator IPEN/MB‐01 para substituição do atual núcleo de varetas por um núcleo de elementos combustíveis de placas paralelas. Seu objetivo é calcular o inventário de produtos de fissão do núcleo de placas paralelas com o intuito de estimar o termo‐fonte a ser considerado na avaliação de acidentes que envolvam liberação de radionuclídeos para a atmosfera. Na primeira revisão todos os cálculos foram refeitos para levar em conta os novos valores de fluxo de nêutrons no interior do núcleo atualizados pelo relatório IPEN‐CEN‐PSERMB‐ 005‐00‐RELT‐014‐01. Essa atualização nos cálculos foi efetuada utilizando uma versão mais recente do pacote de códigos SCALE, a versão 6.2.2.

    Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; inventories; fuel elements; calculation methods; radiation accidents; fission product release; decay; time measurement; adaptive systems; accident management

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  • IPEN-DOC 25587

    SHORTO, JULIAN M.B. . Estimativa da taxa de dose na superfície de uma placa combustível do núcleo tipo placa do reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-029-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório é parte integrante do projeto de adaptação das instalações do reator IPEN/MB‐01 para substituição do atual núcleo de varetas por um núcleo de elementos combustíveis de placas paralelas. Seu objetivo é apresentar uma estimativa da taxa de dose na superfície de uma placa combustível após uma hora de irradiação e quatro dias de decaimento. Essa informação é relevante para planejar adequadamente as medidas de proteção radiológica cabíveis em experimentos nos quais se faça necessária a manipulação de placas combustíveis. O valor encontrado para essa taxa foi de 289,06 ± 0,08 μSv/h. Na primeira revisão todos os cálculos foram refeitos para levar em conta os novos valores de fluxo de nêutrons no interior do núcleo atualizados pelo relatório IPEN‐CEN‐PSE‐RMB‐005‐ 00‐RELT‐014‐01. Essa atualização nos cálculos foi efetuada utilizando uma versão mais recente do pacote de códigos SCALE, a versão 6.2.2.

    Palavras-Chave: fuel plates; ipen-mb-1 reactor; radiation doses; decay; calculation methods; monte carlo method; fuel elements; neutron flux

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  • IPEN-DOC 25586

    SHORTO, JULIAN M.B. . Cálculo de ativação dos materiais introduzidos pela substituição do núcleo no reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-028-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório é parte integrante do projeto de adaptação das instalações do reator IPEN/MB-01 para substituição do núcleo atual de varetas por um núcleo de elementos combustíveis de placas paralelas. Seu objetivo é apresentar o cálculo de ativação dos materiais introduzidos no reator devido à troca do núcleo, a saber: liga de alumínio 6061, presente em diversos componentes do núcleo; cádmio, utilizado como veneno queimável nos elementos combustíveis; háfnio, utilizado como material absorvedor nas barras de controle do reator. Na primeira revisão todos os cálculos foram refeitos para levar em conta os novos valores de fluxo de nêutrons no interior do núcleo atualizados pelo relatório IPEN-CEN-PSERMB- 005-00-RELT-014-01. Essa atualização nos cálculos foi efetuada utilizando uma versão mais recente do pacote de códigos SCALE, a versão 6.2.2.

    Palavras-Chave: reactor cores; aluminium alloys; cadmium; hafnium; ipen-mb-1 reactor; rods; calculation methods; radioactivation; activation analysis; fuel plates; control elements

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  • IPEN-DOC 25585

    SILVA, JEFFERSON de J. ; MASSICANO, ADRIANA V.F. ; ALCARDE, LAIS F. ; BENEDETTO, RAQUEL ; BOAS, CRISTIAN A.W.V. ; DIAS, LUIS A.P. ; MENGATTI, JAIR ; ARAUJO, ELAINE B. de . Avaliação pré-clínica do potencial de inibidor do antígeno de membrana prostático específico (PSMA) radiomarcado com lutécio-177 no tratamento do câncer de próstata. Revista Brasileira de Farmácia, v. 99, n. 3, p. 2861-2876, 2018.

    Abstract: Diversos radiofármacos PSMA-específicos têm sido apresentados como proposta para o diagnóstico do câncer de próstata, bem como para o tratamento de pacientes com câncer metastático resistente à castração e às terapias convencionais. Este trabalho estudou a marcação e estabilidade radioquímica do inibidor do receptor PSMA, Glu-NH-CO-NH-Lys(Ahx)-DOTA com 177Lu (PSMA-DOTA-177Lu), e realizou estudos pré-clínicos para avaliar seu potencial para a terapia do câncer de próstata. O radiofármaco foi obtido com pureza radioquímica elevada (PR > 95%) em todas as condições de marcações estudadas e permaneceu estável quando armazenado sob congelamento por até 48 horas, mesmo com atividade específica alta (74 MBq/μg). O ensaio de ligação específica do PSMA-DOTA-177Lu mostrou fração significativa de ligação às células LNCaP de tumor de próstata, exclusivamente à superfície celular. Os parâmetros farmacocinéticos determinados no estudo in vivo em camundongos BALB/c são compatíveis com o rápido clareamento sanguíneo e excreção renal. O radiofármaco demonstrou alta estabilidade em soro humano in vivo por um período de até 24 horas, que foi confirmada pela baixa captação óssea demonstrada nos estudos in vivo de biodistribuição. Os resultados favoráveis deste estudo sugerem a realização de ensaio clínico controlado deste novo radiofármaco para avaliar seu potencial no tratamento do câncer de próstata.

    Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; neoplasms; tumor cells; prostate; radioisotopes; therapy; peptides; receptors

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  • IPEN-DOC 25584

    ROSSETTI, DILCE R.; GRIBEL, ROGERIO; TOLEDO, PETER M.; TATUMI, SONIA H.; YEE, MARCIO; TUDELA, DIEGO R.G.; MUNITA, CASIMIRO S. ; COELHO, LUIZ de S.. Unfolding long-term Late Pleistocene–Holocene disturbances of forest communities in the southwestern Amazonian lowlands. Ecosphere, v. 9, n. 10, p. e02457-1 - e02457-32, 2018. DOI: 10.1002/ecs2.2457

    Abstract: Linking the distribution of plant species to geology has generally been biased by the oversimplification of landscape evolution and the lack of understanding of complex geological processes. The Amazonian lowlands have forests in different successional stages, and a growing perception is that such heterogeneity results from long-term environmental changes. This hypothesis is investigated by designing an analytical model based on past and present-day vegetation and successions of the plant communities, combined with an advanced understanding of geological history. An area of southwestern Amazonia was selected for floristic inventories, and we interpreted the paleovegetation based on C/N and d13C analyses of sedimentary organic matter. These data were examined in the context of the geological evolution on the basis of new sedimentological and chronological data. The topographically high Late Pleistocene deposits had continuous and highly diversified late-successional terra firme forests as well as local fluvial paleolandforms of younger ages with less diversified campinarana forests. Late Pleistocene–Holocene terrains in intermediate elevations had terra firme forests, but shorter trees with lower basal areas and ecotonal forests appeared near the confines of the forest–savanna, while Holocene deposits recorded only seasonally flooded varzea forests. Several deposits of Late Pleistocene and Late Pleistocene–Holocene age recorded an expansion of C4 terrestrial plants before the establishment of the forest from ~20,000 cal yr BP to 7578 cal yr BP, which is not related to past arid episodes. We recorded forests with onsets at 6130–3533 cal yr BP, 3402–2800 cal yr BP, and 1624–964 cal yr BP to terra firme, varzea, and ecotonal forests, respectively. However, not all forests have reached maturity stages due to their location on terrains with a diverse history of terrace downcutting and deposition, which had a direct impact on local hydrology with the interaction of topographic gradients. The hydrology of the study area was also controlled by the distance from the main river valley. Capturing long-term disturbances over this region of still pristine forests may help elucidate the potential mechanisms that also determine trends in tree growth and forest diversity in other Neotropical regions.

    Palavras-Chave: geologic history; pleistocene epoch; natural occurrence; forests; ecosystems; quaternary period; sedimentary basins; luminescence; radioisotopes; amazon river

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  • IPEN-DOC 25583

    MUNITA, CASIMIRO S. ; CARVALHO, PATRICIA R. ; OLIVEIRA, CLAUDIA A. de; AMARAL, ALENCAR de M.; SULLASI, HENRY L.. Estudo da mobilidade logística a partir da caracterização química da cerâmica do “Sítio Capim” em Araripina, Pernambuco, Brasil / Study of logistic mobility from the chemical characterization of “Capim Site” ceramics in Araripina, Pernambuco, Brazil. Cadernos do Lepaarq, v. 15, n. 30, p. 179-190, 2018.

    Abstract: Neste trabalho de cunho interdisciplinar foi utilizado método de análise por ativação com nêutrons instrumental (INAA) com o objetivo de determinar a composição química elementar de 57 fragmentos de cerâmica proveniente de cinco manchas do sítio arqueológico “Sítio Capim”, no estado de Pernambuco, no Brasil. O conjunto de dados foi analisado por meio de análise de cluster e análise discriminante para a definição de grupos químicos. Os resultados mostraram três grupos químicos distintos, as diferenças podem ser entendidas em termos de mobilidade desses grupos humanos devido à disponibilidade de matérias-primas.

    Palavras-Chave: ceramics; neutron activation analysis; archaeological sites; cultural objects; historical aspects; chemical analysis; multivariate analysis; cluster analysis

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  • IPEN-DOC 25582

    NOGUEIRA, ANDRE L.; MUNITA, CASIMIRO S. . Estudo comparativo dos algoritmos de normalização por combinação de histogramas e de dois passos. In: SIMPOSIO NACIONAL DE PROBABILIDADE E ESTATISTICA, 23., 23-28 de setembro, 2018, São Pedro, SP. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Estatística, 2018.

    Abstract: O uso de técnicas multivariadas em resultados experimentais representa uma crescente responsabilidade sobre o pesquisador, no sentido de entender, avaliar e interpretar os resultados, em especial os mais complexos. Um auxílio nessas tarefas é a compreensão das características básicas dos dados e de suas relações. O ponto de partida na interpretação dos resultados é caracterizar a forma de sua distribuição. Neste trabalho foram estudados dois algoritmos estatísticos: combinação de histogramas e de dois passos. Os estudos foram realizados usando uma base de dados de 161 amostras nas quais foram determinadas as frações de massa de K, La, Lu, Na, U, Yb, CE, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, SC, Tb e Th usando o método de análise por ativação com nêutrons. Os resultados foram comparados usando gráficos de histogramas, de probabilidade normal e o Teste de Shapiro-Wilks. Os resultados mostraram que o algoritmo de dois passos é superior.

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  • IPEN-DOC 25581

    SILVA, TAYNÁ de F.A. da . Estudo da síntese de nanopartículas de NaYF4:Yb:Er a partir de circuito microfluídico projetado no IPEN / Study of NaYF4:Yb:Er nanoparticles synthesis through microfluidic systems fabricated at IPEN . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-07022019-161716

    Abstract: Este trabalho apresenta a síntese de nanopartículas (NPs) de NaYF4 dopadas com íons terras raras a partir de sistemas microfluídicos projetados e desenvolvidos em parceria entre o Laboratório de Crescimento de Cristais e a Central de Processamento de Materiais a Laser no Centro de Laser e Aplicações IPEN. O objetivo foi o estudo de diferentes circuitos microfluídicos usinados a laser para síntese de NPs de fluoretos em geral. Como material teste foi escolhido o NaYF4:Yb3+:Er3+, visando sua obtenção na fase hexagonal com dimensões definidas. Experiências de síntese deste material por co-precipitação, sem uso de surfactantes, foram realizadas para comparação com as sínteses obtidas via microfluídica. Por co-precipitação foram obtidas partículas esféricas, na fase cubica do NaYF4. Foram projetados e fabricados, via usinagem a laser de pulsos ultracurtos em substrato de vidro ótico BK7, três circuitos microfluídicos. Nas experiências de sínteses realizadas nestes chips foram obtidas NPs de NaYF4:Yb3+:Er3+ tanto na fase cubica quanto na fase hexagonal, em diferentes proporções, dependendo dos fluxos de injeção dos precursores no micro reator, da temperatura e da taxa de residência. As NPs obtidas neste trabalho foram caracterizadas através de DRX e analise pelo método de Rietveld, para a identificação das fases do material, MET para definição de forma e tamanho da nanopartículas e MEV para estudo dos microcanais dos chips usinados a lasers. Os melhores resultados foram observados em chips com microcanais da ordem de 400-600μm, pois minimizam o problema de obstrução. Contudo, o controle da temperatura precisa ser otimizado para evitar trincas nos microcircuitos. As NPs obtidas via microfluídica apresentaram distribuição de tamanho na faixa de 5 a 200nm e fases com estrutura hexagonal e cubica. Foi possível obter NPs de fase única cubica, mas o mesmo não ocorreu para fase hexagonal do NaYF4. O presente estudo permitiu definir vários fatores para a obtenção das NPs de NaYF4 via microfluídica e também referente a fabricação, montagem e uso dos chips, porém para obter NPs desse material com controle da dimensão e fases serão necessários estudos complementares.

    Palavras-Chave: photons; nanoparticles; electromagnetic interactions; photoelectric emission; ytterbium; erbium; thulium; rare earths; doped materials; synthesis; crystal lattices; nanofluidics; ion exchange materials; crystal growth; lasers; environmental measurements laboratory; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy; environmental measurements laboratory; standardization

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  • IPEN-DOC 25580

    LIMA, SÂMIA R.M. . Determinação das frações de fósforo no sedimento superficial dos principais rios da cidade de São Roque, SP / Determination of phosphorus fractions in the surface sediments of the main rivers of the city of São Roque, SP . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 91 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18022019-141549

    Abstract: O fósforo é um elemento essencial para todas as formas de vida na Terra, podendo ser introduzido no ambiente aquático através de fontes naturais ou antropogênicas. A avaliação deste elemento em ecossistemas aquáticos é de suma importância, uma vez que ele atua na regulação da produtividade primária. Logo, este trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição das diferentes frações do fósforo no sedimento superficial dos rios Aracaí, Carambeí e Guaçu na cidade de São Roque- SP, a fim de avaliar possíveis impactos antrópicos na qualidade das águas. Para tanto, foram realizadas quatro coletas de amostras de sedimentos nos meses de março, maio, julho e setembro de 2017 e avaliaram-se cinco pontos amostrais (A1, C1, G1, G3 e G4) sendo, dois a montante das cabeçeiras dos rios Aracaí e Carambeí e três ao longo do rio Guaçu, onde determinaram-se as concentrações de fósforo, juntamente com os parâmetros físico-químicos (umidade, granulometria, pH, e matéria orgânica). Os teores de sedimentos finos e de matéria orgânica foram os principais parâmetros ambientais correlacionados com as frações de fósforo. O método analítico utilizado foi o Protocolo desenvolvido pelo Standards, Measurements and Testing (SMT), que fracionou o fósforo dos sedimentos em: total (PT), inorgânico (PI), orgânico (PO), não apatítico (PINA) e apatítico (PIA). Observou-se que as maiores concentrações ocorreram nos sedimentos do ponto G1 da segunda coleta com 1839,6 mg kg-1 para PT e que os teores de PI foram maiores que os de PO em todas as coletas realizadas.

    Palavras-Chave: isotopes; detection; isotope separation; phosphorus; platinum; polonium; hydrogenation; sediments; soils; rivers; surfaces; argon isotopes; plasma; emission spectroscopy; qualitative chemical analysis; environmental measurements laboratory; standardization; brazil

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  • IPEN-DOC 25579

    NORY, RENATA M. . Identificação de fontes de contaminação urbana em poeiras de túneis da cidade de São Paulo por meio de caracterização elementar e isotópica / Urban contamination sources in tunnel dusts from São Paulo city: elemental and isotopic characterization . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 190 p. Orientador: Ana Maria Graciano Figueiredo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-08022019-112203

    Abstract: Neste trabalho, foram analisadas poeiras coletadas em dois túneis da cidade de São Paulo os túneis Jânio Quadros (JQ) e do Complexo Viário Maria Maluf (MM) com vistas à sua caracterização elementar e isotópica, afim de identificar as prováveis fontes dos elementos encontrados e de estimar a contaminação desses ambientes por elementos potencialmente tóxicos à saúde humana. As poeiras foram coletadas no verão e no inverno de 2017, segundo metodologia já descrita na literatura, das porções de entrada e saída (túnel MM) e da calçada de pedestres e da pista de rodagem (túnel JQ). As amostras coletadas foram secas e fracionadas em três frações granulométricas: 2 mm, 150 μm e 63 μm. As concentrações elementares foram determinadas por INAA e por GFAAS para 28 elementos e, a caracterização isotópica, por TIMS (Pb) e por MC-ICP-MS (Zn). A análise isotópica de Pb indicou origem predominantemente veicular para esse elemento, incluindo a exaustão. Para o Zn, a análise indicou origem veicular, mas não proveniente da exaustão. A análise estatística demonstrou a presença, em ambos os túneis, de uma fonte formada por elementos de origem geológica natural (elementos terras raras, U e Th), e de fontes de origem veicular: Pb e V são apontados como resultantes da queima de combustíveis fósseis; Pb e Ti como originários das tintas de demarcação viária; Sb, Ba e Zn como originários do desgaste de freios; e Zn como originário também do desgaste de estruturas de aço e de pneus. Os elementos associados ao tráfego veicular apresentaram-se significativamente enriquecidos no ambiente, sendo que as frações mais finas apresentaram as maiores concentrações, o que dá origem a preocupações com relação à saúde humana, visto serem essas frações altamente inaláveis.

    Palavras-Chave: isotropy; isotope ratio; isotope effects; furnaces; grafite; absorption spectroscopy; neutron activation analysis; dusts; dust collectors; sample preparation; contamination; detection; tunnel; urban areas; lead; vanadium oxides; zinc; titanium; air pollution control

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  • IPEN-DOC 25578

    SILVA, LARISSA L. da . Avaliação de interferentes endócrinos e marcadores de atividade antrópica nos corpos d'água da área de instalação do Reator Multipropósito Brasileiro - RMB / Evaluation of endocrine disruptors and anthropic activity markers in water bodies of the area of installation of the Brazilian Multipurpose Reactor - BMR . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 204 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-15022019-143422

    Abstract: O estudo de poluentes com características orgânicas e inorgânicas nas águas subterrâneas e superficiais de uma dada região é uma ferramenta importante na avaliação da poluição. Os interferentes endócrinos são produtos químicos sintéticos ou naturais que têm a capacidade de atuar no sistema endócrino de seres humanos e animais mimetizando hormônios naturais estimulando respostas diferentes das que originalmente seriam geradas e podem produzir efeitos adversos sobre os organismos, mesmo em concentrações de μg e ng L-1. As atividades antrópicas são a principal fonte de entrada de interferentes endócrinos no meio ambiente. O objetivo desta pesquisa foi determinar 13 compostos orgânicos (dietilftalato, dibutilftalato, nonilfenol, bisfenol A, cafeína, androstano, estrona, estradiol, etinilestradiol, progesterona, coprostanol, colesterol e colestanol) que podem estar presentes nas águas subterrâneas e superficiais da área de instalação do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB). Este é um estudo sem precedentes e de grande importância para a região avaliada, uma vez que fornecerá orientação sobre o grau de contaminação das águas locais antes do início do projeto de construção. O estudo também permitirá verificar se o projeto de construção do reator oferecerá algum prejuízo ambiental para a área em seu entorno. Para a determinação dos compostos de interesse, foi utilizado um método analítico desenvolvido e validado para determinação dos compostos de interesse em amostras de água e particulado da coluna d'água, consistindo na concentração das amostras por extração em fase sólida (SPE) e/ou extração ultrassônica, seguido de quantificação por cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria de massa (GC/MS). Os resultados revelaram baixas concentrações de alguns dos compostos orgânicos estudados, derivados de atividades antrópicas nas proximidades do local. Os rios que atravessam a área do projeto de instalação apresentam a maioria dos valores abaixo de 0,05 μg L-1, normalmente em estação seca, exceto para cafeína, em outubro de 2016 (0,80±0,03 μg L-1 a jusante do empreendimento) e outubro de 2017 (0,22±0,01 μg L-1 a jusante do empreendimento) e para colesterol em outubro de 2017 a montante do empreendimento (6,6±0,3 μg L-1).

    Palavras-Chave: water treatment; organic compounds; detection; biogeochemistry; sample preparation; water pollution; rmb reactor; nuclear facilities; endocrine diseases; endocrine glands; hormones; metrology; validation; sensitivity; socio-economic factors; gas chromatography; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 25577

    SILVA, JULIANA C. da . Determinação de compostos orgânicos, HPAs, em amostras de sedimento e solo da área de instalação do Reator Multipropósito Brasileiro - RMB / Determination of organic compounds, PAHs, in sediment and soil samples of the Brazilian Multipurpose Reactor - RMB installation area . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 209 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-22022019-154428

    Abstract: O Reator Multipropósito Brasileiro RMB será um reator nuclear de pesquisa futuramente instalado no município de Iperó SP, Brasil. A construção de qualquer empreendimento acarreta na geração de diversos impactos ambientais e cabe ao responsável deste o monitoramento, controle e mitigação desses impactos. Dentre os poluentes que impactam o meio ambiente, os HPAs são poluentes orgânicos persistentes de extrema importância por apresentarem caraterísticas pré-carcinogênicas, mutagênicas e tóxicas, onde suas maiores fontes são provenientes de atividades antropogênicas, mais precisamente da queima de combustíveis fósseis e da biomassa. O objetivo desse trabalho foi identificar e quantificar 14 HPAs em amostras de sedimento da área de instalação do RMB em quatro períodos distintos utilizando uma metodologia desenvolvida e validada por Brito (2009) a fim de promover uma avaliação prévia da área de estudo para fornecer dados e monitorar o provável aumento das concentrações das espécies químicas, e validar este método para aplicação em matriz de solo, além de avaliar as amostras de solo do RMB. Os resultados de validação do método indicaram excelente seletividade, linearidade, exatidão e precisão, podendo ser utilizado para o fim que se propõe. As amostras de solo apresentaram baixas concentrações em relação à resolução CONAMA n° 420/09, indicando que o solo da área se encontra preservado. Os valores de concentração dos compostos em solo variaram de 0,0021 μg g-1 (antraceno) a 1,16 μg g-1 (pireno). A faixa de concentração observada para sedimento variou de 0,0028 μg g-1 (antraceno) a 2,6 μg g-1 (pireno). A maioria das concentrações de HPAs em amostras de sedimento se encontram abaixo dos limites do CONAMA n° 454/12, indicando que a área do empreendimento ainda está preservada, e os valores que estão acima do indicado podem estar associados a variação sazonal, o que implica na dispersão ou acumulação dos poluentes.

    Palavras-Chave: hydrocarbons; polycyclic aromatic hydrocarbons; organic compounds; biogeochemistry; isotopes; detection; hydrogenation; sediments; soils; sample preparation; rmb reactor; nuclear facilities

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  • IPEN-DOC 25576

    SANTOS, EDDY B. dos . Relações hidroquímicas e avaliação de entradas antrópicas na qualidade das águas superficiais do Ribeirão Guaçu e afluentes, São Roque, SP / Hydrochemical relations and evaluation of anthropic inputs in the surface water quality of the Guaçu River and tributaries, São Roque, SP . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 164 p. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18022019-140952

    Abstract: São Roque situa-se a 60 km de São Paulo, em uma região composta por serras e morros. A hidrografia do município é composta por bacias tributárias do Rio Tietê. A cidade se desenvolveu às margens dos córregos Aracaí e Carambeí, cujos leitos fluem em margens canalizadas até o deságue no Ribeirão Guaçu. Estes córregos, bem como o Ribeirão do Marmeleiro, encaminham resíduos, detritos e todo o volume de águas pluviais ao Ribeirão Guaçu. Em 2017, foi instalada no município uma estação de tratamento de esgoto visando a melhoria das condições de saneamento na região. Diante disso, este trabalho teve por objetivo avaliar as relações hidroquímicas quanto ao estado de trofia e demais impactos antrópicos na qualidade das águas do Ribeirão Guaçu, São Roque, SP, de modo espacial e temporal, mediante abordagem integrada de multitraçadores ambientais, situando a qualidade da microbacia hidrográfica pré e pós instalação de um sistema de coleta e tratamento de esgoto. Para avaliar a qualidade das águas dos corpos hídricos, foram efetuadas amostragens bimestrais de água superficial, obedecendo às épocas de chuva e de seca. Foram selecionados sete locais estrategicamente escolhidos e georreferenciados. As análises foram realizadas de acordo com os métodos analíticos baseados no Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. Foram analisados parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, sendo os resultados comparados com os valores permitidos por lei. O IQA foi empregado a fim de se obter um panorama sobre a qualidade hídrica da microbacia em função da sazonalidade e um comparativo entre o período pré e pós-operação da ETE. Os pontos Marmeleiro e Guaçu 4 apresentaram maior influência antrópica. Todos os pontos analisados demonstraram-se comprometidos com contaminantes microbiológicos. Em relação aos físicos e químicos, diversos pontos apresentaram inconformidades.

    Palavras-Chave: water treatment; surface waters; water pollution; microstructure; metals; turbidity; thermal conductivity; hydrogen compounds; ionic conductivity; oxygen ions; coliforms; property values; limiting values; environmental awareness; standard of living; standardization; international agréments; universe; cosmological models; evolution; public opinion; environmental policy; environmental quality; physical properties; chemical properties; brazil

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  • IPEN-DOC 25575

    WAKASUGI, DENISE S.M. . Avaliação da concentração de 226 Ra, 228 Ra, 210Pb e 210 Po e caracterização química inorgânica das águas minerais dos Parques das Águas de Águas de Contendas e Lambari - MG / Assessment of the concentration of the 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po and inorganic chemical characterization of mineral waters of Parques das Águas of Águas de Contendas and Lambari - MG . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 273 p. Orientador: Sandra Regina Damatto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-01022019-111224

    Abstract: A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 ± 0,27 mBq L-1 a 250 ± 3 mBq L-1 para o 226Ra, de < LID (3,7 ± 0,1 mBq L-1) a 244 ± 4 mBq L-1 para o 228Ra, de < LID (4,9 ± 0,4 mBq L-1) a 57,1 ± 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de < LID (3,3 ± 0,4 mBq L-1) a 15,7 ± 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 ± 14 μSv a-1 para o 226Ra, 945 ± 15 μSv a-1 para o 228Ra, 79,2 ± 4,2 μSv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 ± 2,9 μSv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra.

    Palavras-Chave: radioactivity; natural radioactivity; environmental exposure; radium 226; radium 228; polonium 210; lead 210; internal irradiation; biogeochemistry; isotopes; detection; isotope separation; radiation detection; water treatment; ground water; underground storage; public health; drinking water; risk assessment; safety analysis; brazil

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  • IPEN-DOC 25574

    OLIVEIRA JUNIOR, CLOVIS de . Estudo do comportamento mecânico em baixas temperaturas do Inconel 625 encruado / Studying the mechanical behavior of Inconel 625 cold drawn in low temperatures . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-06022019-111257

    Abstract: As recentes descobertas de reservas de petróleo no pré-sal, representam uma grande oportunidade e desafio para a Petrobrás e demais indústrias de exploração e extração do petróleo. As exigências quanto aos materiais mais resistentes à corrosão e que conciliam boa resistência mecânica são cada vez maiores, devido aos constantes esforços dinâmicos que os equipamentos estarão sujeitos, pois os componentes estruturais serão submetidos à grande lâmina de água, ocorrência que as companhias exploradoras terão que superar. A otimização de materiais e equipamentos que podem melhorar a performance nas explorações do pré-sal tem sido a grande busca do setor nos últimos anos, muitos deles precisam ser testados e atestados quanto sua resistência à propagação de trincas, uma vez que, serão submetidos a oscilações devido as movimentações das marés e as condições de alta severidade a que serão expostos. Para suportar as condições de exposições com H2S, resistência a corrosão por pitting e resistência mecânica, porcas e parafusos têm sido fabricados com o Inconel 625, essas peças são estruturais e de extrema importância para a prospecção do petróleo. Após todas as etapas de fabricação, conformação, tratamento térmico e laminação a frio, o material foi caracterizado, realizou-se ensaio de metalografia que apresentou tamanhos de grão 7 e 8 conforme norma ASTM E112. Uma das premissas para a realização desse trabalho está nas condições que o material será exposto em situações acidentais, conforme informações da própria Petrobrás, em caso de vazamentos, os do tipo estruturais podem ser submetidos a temperaturas criogênicas de -100°C, -120°C e até -190°C devido ao vazamento de gases. Assim, o material foi caracterizado em temperaturas criogênicas através dos ensaios de tração, impacto e de CTOD. No ensaio de tração foi observado para as diferentes temperaturas criogênicas que apesar do aumento na resistência do material, da ordem de 787 MPa, o Inconel 625 manteve um alongamento acima de 40%. Nos resultados de Impacto a tenacidade se manteve acima de 200 J e não foi notada a curva de transição dúctil-frágil, mesmo para temperaturas tão baixas. No ensaio de CTOD utilizou-se corpos de prova de flexão (SENB) no ensaio de tenacidade à fratura, de acordo com a norma ASTM E1290.A componente plástica da abertura da boca do entalhe na temperatura de -190°C, pior caso, se manteve em 1,52 mm em média. Mediante a todos os resultados obtidos, pode-se afirmar que o aumento da resistência do Inconel 625 pelo processo de encruamento, não impossibilita sua aplicação para temperaturas criogênicas, mantendo sua capacidade de se deformar apreciavelmente antes de se romper.

    Palavras-Chave: inconel 625; nickel base alloys; heat resisting alloys; tensile properties; mechanical properties; dewars; temperature measurement; cold working; drawing; crack propagation; thermal cracking; defects; forging; heat treatments

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  • IPEN-DOC 25573

    NEGRÃO, BIANCA G. . Efeitos da radiação gama visando tratamento quarentenário e análise do índice de capacidade de expansão de sementes do milho pipoca (Zea mays L. var. everta) / Effects of gamma radiation for quarantine treatment and analysis of seed popping expansion index (Zea mays L. var. everta) . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 65 p. Orientador: Valter Arthur. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-22022019-144220

    Abstract: O tratamento quarentenário visa eliminar ou reduzir o nível de população de pragas que podem estar presentes em alimentos como grãos ou frutas, pois, durante o período de armazenamento, é comum ocorrer a degradação e deterioração de produtos por insetos, o que resulta em muitas perdas pós-colheita. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da radiação gama em sementes de milho-pipoca, e em seu índice de capacidade de expansão (ICE). Os grãos foram infestados com inseto-praga Sitophillus zeamais no Laboratório de Irradiação de Alimentos no IPEN-CNEN/SP, sendo então submetidos a diferentes doses de radiação gama de 0,025; 0,050; 0,075 e 0,100 kGy para fins fitossanitários e doses de 1, 5, 10 e 15 kGy para análise de Índice de Capacidade de Expansão (ICE). As amostras foram irradiadas no irradiador de Cobalto-60, modelo Gammacell 220 no Centro de Tecnologia de Radiação (CTR) IPEN-CNEN/SP. Para os ensaios com insetos, cada tratamento consistiu em 3 repetições com 100 gramas de grãos de milho. As amostras foram acondicionadas e armazenadas a uma temperatura de 25 ± 2°C e umidade relativa de 70 ± 5% e, em seguida, foram realizadas as contagens de insetos emergidos. Para mesurar o ICE, foram utilizados pipoqueira elétrica e micro-ondas. Todas as fases: ovo, larva e pupa revelaram-se sensíveis à radiação gama, sendo a dose de 0,050 kGy suficiente para controlar o surgimento de adultos. Portanto, doses maiores que 0,075 kGy devem ser utilizadas para garantir o tratamento quarentenário do Sitophilus zeamais. A dose de 15 kGy foi a única que apresentou valores de Índice de capacidade de expansão (26,7 mL/g) abaixo do estipulado pela legislação (30 mL/g). Concluiu-se, então, que, para fins de tratamento quarentenário e melhoramento tecnológico, a dose adequada é de 0,1 kGy.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; agriculture; cereals; storage facilities; beetles; quarantine; pest control; seeds; growth; gamma radiation

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  • IPEN-DOC 25572

    SALES, TATIANE da S.N. . Estudo de interações hiperfinas em materiais nanoestruturados de HfO2 dopados com Si, Fe, Y, La e HfSiO4 dopado com Fe pela técnica de correlação angular gama-gama perturbada / The study of hyperfine interactions in nanostructured materials on the HfO2 basics doped Si, Fe, Y, La and HfSiO4 doped with Fe gamma-gamma perturbed angular correlation spectroscopy . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 121 p. Orientador: Artur Wilson Carbonari. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-18022019-144920

    Abstract: No presente trabalho é apresentado o estudo sistemático das interações hiperfinas, em compostos de óxido de háfnio (HfO2) dopados com silício (Si), ferro (Fe), ítrio (Y) e lantânio (La) em porcentagens de 5% e 10%. A técnica aplicada para esse estudo foi o de correlação angular gama-gama perturbada (CAP) utilizando o núcleo de prova 181Hf(181Ta). Além disso, o estudo também foi estendido para o háfnio (Hf) na estrutura de ortosilicatos (HfSiO4) dopado com 20% Fe e na forma de filmes finos de HfO2. As amostras foram produzidas pelo método sol gel e para os filmes finos foi utilizado a técnica de spin coating. A caracterização estrutural destas amostras foi pela técnica de difração de raios-X e para morfologia foi utilizada as microscopias eletrônicas de varredura e transmissão. O núcleo de prova 181Hf(181Ta) presente na rede cristalina de todos os compostos forneceu os resultados da frequências de quadrupolo elétrico para o sitio monoclínico do óxido de háfnio (m- HfO2) bem caracterizado e um segundo sítio relacionado as vacâncias de oxigênio e defeitos na rede cristalina do HfO2. Além disso, as medições CAP que foram realizadas para as amostras de HfO2 dopadas, apresentam a formação de um terceiro sítio que está relacionado com o tamanho da partícula e a dopagem. Para o composto de HfSiO4 os resultados CAP indicam a temperatura de difusão do silício (Si), por volta de 700 °C e para o Fe- HfSiO4 mostra a influência do ferro na nucleação do composto que é superior em 30% em relação ao HfSiO4. Para as amostras de filmes finos os resultados CAP evidenciam os efeitos de superfície observado pelo surgimento de um terceiro sítio, ao longo do tratamento térmico 200 - 900 °C durante a medida. Este sítio também foi observado em temperaturas ambiente.

    Palavras-Chave: thin films; hyperfine structure; interactions; nanostructures; hafnium alloys; hafnium oxides; hafnium silicates; zirconium silicates; chemical vapor deposition; graded band gaps; dielectric constant; perturbed angular correlation; gamma detection; gamma sources; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy

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  • IPEN-DOC 25571

    LAINETTI, ELIZABETH B. de F. . Proposta conceitual de uma instalação para manuseio de mini porcos (minipigs) utilizados em pesquisas científicas / Conceptual proposal of a facility for handling minipigs used in scientific research . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Carlos Roberto Jorge Soares. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-22022019-143417

    Abstract: Para a realização de pesquisas científicas biológicas universais e reprodutivas, é fundamental a produção e o fornecimento de animais de laboratório de alta qualidade. Contudo, a qualidade e a saúde desses animais dependem, em grande parte, das instalações disponíveis para a sua produção e alojamento, de forma a garantir a qualidade sanitária e o seu bem-estar, respeitando os princípios éticos que regem a atividade. Nas instalações destinadas a criação, manutenção e experimentação com animais de laboratório são adotadas diretrizes, tanto nacionais como internacionais, para garantir a biossegurança e o bem-estar animal. Além disso, as instalações devem preencher outros requisitos, tais como: a funcionalidade dos ambientes, que devem possibilitar o manejo adequado e eficiente dos animais, facilitando a execução das atividades rotineiras; a climatização ambiental; a instalação de barreiras sanitárias para limitar e impedir o acesso de agentes indesejáveis; o respeito a princípios ergonômicos, para proporcionar um ambiente seguro e o bem-estar dos operadores; a biossegurança, para prevenir, minimizar ou eliminar riscos à saúde do homem e dos animais, a preservação do meio ambiente e a qualidade dos resultados. Dessa forma, o projeto das instalações é de importância vital para que os requisitos mencionados sejam atingidos, com a obtenção de animais sadios, com o mínimo de estresse, proporcionando o bem-estar e reduzindo variações que podem afetar os resultados de pesquisa. Neste documento, é apresentada uma introdução com a importância do suíno na medicina e na experimentação animal, além de alguns parâmetros importantes adotados na construção de instalações destinadas à criação e alojamento desta espécie. Finalmente, é apresentado um projeto conceitual de uma instalação, que reunirá características que representem o estado-da-arte sobre o assunto, para que o espaço destinado ao alojamento dos animais atenda, da melhor maneira, as recomendações sobre aspectos inerentes dos animais de laboratório, com relação à saúde, à alimentação, controle da transmissão de doenças, á adequação das instalações às exigências e às normas internacionais que visam o bem-estar animal. O projeto da instalação reunirá características únicas e inéditas, para que seja possível realizar pesquisas científicas avançadas, contribuindo para o crescimento da ciência nacional, bem como para o desenvolvimento inovador no âmbito da CNEN.

    Palavras-Chave: laboratory animals; biological materials; in vivo; animal tissues; safety; safety standards; biological models; miniature swine; testing; breeding; maintenance facilities; food; contamination; control; diseases; design; test facilities; quality assurance; inspection; environmental impacts; technology utilization; technology assessment

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  • IPEN-DOC 25570

    VELO, ALEXANDRE F. . Análise da aplicação de diferentes algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas de objetos industriais / Analysis of different algorithms application for the tomographic image reconstruction of industrial objects . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 122 p. Orientador: Carlos Henrique de Mesquita. Coorientador: Margarida Mizue Hamada. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-08022019-142220

    Abstract: Existe na indústria o interesse em utilizar as informações da tomografia computadorizada a fim de conhecer o interior (i) dos objetos industriais fabricados ou (ii) das máquinas e seus meios de produção. Nestes casos, a tomografia tem como finalidade (a) controlar a qualidade do produto final e (b) otimizar a produção, contribuindo na fase piloto dos projetos e na análise da qualidade dos meios sem interromper a produção. O contínuo controle de qualidade dos meios de produção é a chave mestra para garantir a qualidade e a competitividade dos produtos. O Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP) vem desenvolvendo esta tecnologia para fins de análises de processos industriais há algum tempo. Atualmente, o laboratório tem desenvolvido três gerações de tomógrafos: (i) primeira geração; (ii) terceira geração; e (iii) tomógrafo Instant Non-Scanning. Os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas tem uma importância relevante para o funcionamento ideal desta tecnologia. Nesta tese, foram desenvolvidos e analisados os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas para serem implementados aos protocolos experimentais dos tomógrafos. Os métodos de reconstrução de imagem analítico e iterativo foram desenvolvidos utilizando o software Matlab® r2013b. Os algoritmos iterativos apresentaram imagens com melhor resolução espacial comparado com as obtidas pelo método analítico. Entretanto as imagens por método analítico apresentaram menos ruídos. O tempo para obtenção de imagem pelo método iterativo é relativamente elevado, e aumenta conforme aumenta a matriz de pixels da imagem. Já o método analítico fornece imagens instantâneas. Para as reconstruções de imagens utilizando o tomógrafo Instant Non-Scanning, as imagens pelo método analítico não apresentaram qualidade de imagem satisfatória comparada aos métodos iterativos.

    Palavras-Chave: image processing; tomography; computerized tomography; emission computed tomography; fourier transformation; industrial plants; quality control; engineering; optical systems; spatial distribution; transfer matrix method; frequency modulation; diffraction methods; interference; interferometers; impurities algorithms; analytical solution; iterative methods

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  • IPEN-DOC 25569

    SANTIAGO, ELISABETE I. ; SPRANDEL, LEOPOLDO ; ANDREA, VINICIUS ; CUNHA, EDGAR F. ; ROBALINHO, ERIC ; LINARDI, MARCELO ; KORKISCHKO, IVAN . Estudos numéricos dos processos de distribuição de água durante ensaios de durabilidade em células a combustível do tipo PEM. In: CONGRESO E LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUIMICA, 23., 3-8 de junio, 2018, Cusco, Perú. Resumo... 2018.

    Abstract: As células a combustível estão entre as tecnologias mais promissoras, visto que estes dispositivos podem produzir energia elétrica com baixa emissão de poluentes e de forma muito eficiente [1]. O entendimento dos mecanismos de transporte de água em células a combustível do tipo PEM é um ponto chave para a definição de estratégias de gerenciamento de água e aumento de desempenho. Quantidade suficiente de água deve estar presente na célula para manter a condutividade protônica da membrana polimérica, no entanto, o excesso de água nas camadas porosas são as principais causas de perdas reversíveis [2]. Este estudo tem como objetivo a compreensão dos fenômenos envolvidos no transporte de água em células a combustível do tipo PEM em função das condições de operação da célula e propor condições de operação que otimizem o fluxo de água, permitindo maior durabilidade desse tipo de célula a combustível. Nesse sentido, foi realizado um estudo de modelagem e simulação numérica de uma célula a combustível unitária envolvendo os fenômenos de transporte e os processos eletroquímicos. A simulação da dinâmica da água foi realizada considerando um sistema bifásico (modelos de misturas) em diferentes condições operacionais, a saber temperatura e fluxo de gases. A análise dos resultados mostrou que a 0,6V, temperatura da célula de 75oC e vazão de H2 próximo a três vezes o valor estequiométrico, a temperatura ideal de umidificação é entre 80oC e 85oC. Temperaturas de umidificação maiores podem resultar em inundações dos canais de distribuição e camadas porosas enquanto temperaturas menores podem ocasionar a desidratação da membrana. A mesma temperatura de umidificação dos gases reagentes e da célula a combustível pode ser adotada desde que o fluxo de gases reagentes seja alto o suficiente para garantir a hidratação da membrana, neste caso, seis vezes o valor estequiométrico. Os resultados confirmam a importância do arraste eletro-osmótico no balanço de água e a importância de análises bifásicas em estudos de otimização de células a combustível. O balanço de água ideal pode ser alcançado definindo adequadamente os fluxos e temperaturas de umidificação dos gases reagentes em função do potencial de operação com auxílio de modelos numéricos.

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  • IPEN-DOC 25568

    FERREIRA, EDUARDO ; VIEIRA, LUDMILA ; FERREIRA, RAFAEL V. de P. ; MARUMO, JULIO T. . The use of macrophytes as biosorbents in radioactive liquid waste treatment. In: WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, March 18-22, 2018, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... 2018. p. 1-4.

    Abstract: An important stage of the management of radioactive liquid waste is the chemical treatment. In the last few years, biosorption has attracted attention as one alternative method to remove radionuclides in liquid LL/ILW due to its efficiency and low costs. There are many biomasses that can be applied for this purpose, as agricultural residues and Macrophytes. This study aims at studying Macrophytes (Pistia Stratiotes, Limnobium Laevigatum, Lemna sp and Azolla sp) ability to absorb uranium in liquid solutions. The biosorption capacity of uranium by the Macrophytes was experimentally determined. The experiments determine the metal uptake after the solution was in contact with each biosorbents by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The results show that these materials are potentially applicable in the treatment of liquid radioactive waste.

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  • IPEN-DOC 25567

    MANARAO, D.S.; CORDEIRO, G.L. ; TERTULIANO, A.J.O.; MACHADO, I.F.; LAZAR, D.R.R. ; USSUI, V. ; CESAR, P.F.. Y-TZP reinforced with reduced graphene oxide: evaluation of processing conditions. Dental Materials, v. 34, Suppl. 1, p. e72-e73, 2018. DOI: 10.1016/j.dental.2018.08.149

    Abstract: Purpose/aim: To develop a processing method for yttrium stabilized zirconia pollycrystal (YTZP) reinforced with reduced graphene oxide (rGO) and to verify the effect of rGO concentration on hardness and fracture toughness of the material. Materials and methods: The composite production included several steps: (a) synthesis of Y-TZP powder by coprecipitation route, (b) synthesis of graphene oxide from chemical exfoliation of graphite (modified Hummer’s method) followed by reduction with ascorbic acid, (c) sonication of reduced graphene oxide in Y-TZP suspension followed by drying (d) uniaxial pressing in metal device with diameter of 5mm and (e) sintering in a conventional tubular furnace (Argon/4%hydrogen atmosphere) or spark plasma sintering (SPS). The concentration of rGO in Y-TZP was fixed between 0.01 and 2.0 wt%. Sintered samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, density measurements, and Vickers method for hardness and fracture toughness determination (indentation fracture). Data were analyzed by ANOVA and Tukey’s test with global significance level of 5%. Results: Results (Table 1) showed that the procedure stablished for dispersion of rGO in the Y-TZP resulted in good physical homogeneity of rGO and Y-TZP. Regarding the sintering procedure, it was observed that conventional sintering in a controlled atmosphere was not effective for ceramic densification due to microcrack formation at the ceramic surface. For conventional sintering, the hardness obtained for the rGO concentration of 2% was significantly lower than those obtained for all other concentrations, however, for this processing method, fracture toughness was not affected by rGO concentration. For SPS, both fracture toughness and hardness were affected by rGO concentration, with the lowest hardness mean value measured for the concentration of 0.05% and the lowest fracture toughness value measured for specimens with addition of 0.01% of rGO. Conclusions: The production of the composite Y-TZP/rGO was proved possible, and sintering via spark plasma resulted in higher mechanical properties of the composite material compared to conventional sintering. rGO concentration affected the hardness of the composite for both processing methods (conventional and SPS), however fracture toughness was only affected by rGO concentration for specimens processed via SPS.

    Palavras-Chave: graphene; graphite; yttrium oxides; zirconium oxides; sintered materials; mechanical properties; hardness

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  • IPEN-DOC 25566

    CORDEIRO, GUILHERME L. . Defect engineering in reduced graphene oxide toward advanced energy conversion. In: KAMBLE, GANESH S. (Ed.). Graphene Oxide: applications and opportunities. London: IntechOpen, 2018. p. 93-106, cap. 7. DOI: 10.5772/intechopen.77386

    Abstract: Defect engineering in reduced graphene oxide (rGO) for a smart design of fuel-cell supports has become an effective approach to improve the restricted two-dimensional (2D) mass and charge transfer and to boost the alcohol oxidation reaction. The present minireview describes recent trends across prominent characteristics of tailored reduced graphene oxides, which include but are not restricted to, engineered three-dimensional (3D) nanostructures for better mass transport, tuned electron/hole conduction for easier electrical transport, and hybridized surfaces for high electrocatalytic activity. Special focus fixes upon the experimental progress on defect engineering, from three-dimensional structure assembly to surface metal complexation and heteroatom doping to size-controlled defect formation. Given their crucial impact on reduced graphene oxide properties, controlled methods for synthesis, and processing offer considerable promise toward next-generation carbon nanomaterials for electrocatalysis.

    Palavras-Chave: graphene; oxides; defects; electrocatalysts; fuel cells

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  • IPEN-DOC 25564

    PILLIS, MARINA F. ; PIERETTI, EURICO F. ; ANTUNES, RENATO A.; SILVA JUNIOR, JOAO L. da; ARAUJO, EDVAL G. de. Desenvolvimento de superfícies auto-limpantes em ligas de alumínio. In: SIMPOSIO DE MICROSCOPIA NO CERRADO, 2., 05-08 de agosto, 2018, Goiânia, GO. Resumo... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Microscopia e Microanálise, 2018.

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  • IPEN-DOC 25563

    OLIVEIRA, LUCAS N. de ; NASCIMENTO, ERIBERTO O. do; ANDREETA, MARCELLO R.B.; ANTONIO, PATRICIA L. ; CALDAS, LINDA V.E. . Characterization of lithium diborate, sodium diborate and commercial sodalime glass exposed to gamma radiation via linearity analyses. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 133-137, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.031

    Abstract: The linearity characteristic in radiation dosimetry presents a growing interest. Glasses have been applied to high radiation doses. In this work, materials will be analyzed and compared in relation to their linearity ranges. Lithium diborate, sodium diborate and commercial glass were irradiated with doses from 10 Gy to 10 kGy using a 60Co Gamma-Cell system 220 and evaluated with the UV–vis technique. The sensitivity analyses were applied through four methodologies, searching for linear regions in their response. The results show that all four applied analyses indicate linear regions for the tested radiation detectors. The materials with higher linearity range, in descending order, were lithium diborate, sodium diborate and commercial soda-lime glass. The radiation detectors present potential use for radiation dosimetry in intermediate and high doses.

    Palavras-Chave: borates; lithium compounds; sodium compounds; dosimetry; ultraviolet spectra; visible spectra; dose rates; radiation doses

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  • IPEN-DOC 25107

    KUAHARA, L.T. ; CORREA, E.L. ; CARNEIRO, R.C.G. ; BEZERRA, R.R.L. ; POTIENS, M.P.A. . Influence of the vials radioactive residue in Nuclear Medicine procedure applied to a new “in situ” activimeter calibration methodology. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 291-293, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.021

    Abstract: In this study we present a new “in situ” calibration methodology establishment for activimeters – i.e., this equipment calibration can be made at the hospital and/or the nuclear medicine service (NMS) – and also the importance of considering vials radioactive residue when generating the calibration coefficient in terms of activity (NA). For the calibration, two methods are presented here: in the first, 99mTc sample activity (AC) is measured in the NMS. Then it is sent to the Instruments Calibration Laboratory (LCI/IPEN) where the reference activity (AR) is obtained under controlled conditions in a reference vial. After geometry and residue corrections, NA is calculated. In the second method, AR is obtained at the LCI, then 99mTc sample is sent to the hospital/NMS, where AC is measured and NA calculated. Calibration methodologies were applied to three NMS and to four equipment belonging to the radiopharmaceutical production facility (CR) at the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN). Both methodologies were tested with and without residual activity corrections under controlled conditions. Variations of up to 4% were obtained.

    Palavras-Chave: radioactive wastes; calibration; nuclear medicine; radiopharmaceuticals; activity meters; laboratory equipment; calibration standards

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  • IPEN-DOC 25562

    KORKISCHKO, IVAN ; SANTIAGO, ELISABETE I. ; CARMO, BRUNO S.; FONSECA, FABIO C. . Modeling, simulation and shape optimization of a proton exchange membrane fuel cell using computational fluid dynamics. In: WORLD HYDROGEN ENERGY CONFERENCE, 22nd, 17-22 de junho, 2018, Rio de Janeiro, RJ. Abstract... 2018.

    Abstract: This paper presents the modeling, simulation and optimization of a single channel proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) using computational fluid dynamics methods. The shape optimization of the cross section of the flow channels was employed to improve the electrical performance of the fuel cell. The minimization of the standard deviation of the current density on the longitudinal mid-plane of the membrane was the objective function of the single-objective optimization problem, the upper and lower widths of the flow channels were the control variables and a cross-section area restriction was imposed. The optimized flow-channel PEMFC presented improved electrical performance, with higher current and power densities and a more uniform current density distribution than the rectangular flow channel. It is also expected that a more uniform current distribution improves the durability and water management of the fuel cell.

    Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; numerical analysis; shape; power density; computerized simulation; fuel cells; simulation

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  • IPEN-DOC 25561

    SALES, T.S.N. ; BURIMOVA, A. ; CARBONARI, A.W. ; BOSCH-SANTOS, B. ; PEREIRA, L.F.D. . Tuning the dielectric response of HfO 2 nanoparticles by Si-doping. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NANOPARTICLES-NANOMATERIALS AND APPLICATIONS, 3rd, January 22-25, 2018, Caparica, Portugal. Abstract... 2018.

    Abstract: The properties of bulk materials and corresponding nanostructures may differ significantly which leads to distinct scopes of their applications. As the miniaturization continues, nanostructures show great potential in microelectronics. Among others, nanostructured hafnium (IV) oxide (hafnia, HfO 2 ) has attracted considerable attention due to its chemical stability and physical characteristics 1 . It has high dielectric constant ( ∼ 25) and is relatively thermally stable (melting point at 3085 K) 2 . These qualities have made hafnia an alternative to SiO 2 for gate oxide layers in field-effect transistors, since the leakage current issue and consequent thickness limitations of silica were hindering miniaturization. Clearly, the features of HfO 2 can be further tuned by doping 3 . Understanding the relation between the macro-properties of such complex systems and their architecture at atomic scale should help select doping parameters adequate for particular applications. In this work 0at%, 5at% and 10at% Si-doped HfO 2 nanoparticles (NPs) were synthesized via sol-gel method. Basic characterization included scanning/transmission electron microscopy, electron backscattering and X-ray diffraction. NPs were demonstrated to have spherical shape, sizes in the range of 10─40nm and monoclinic structure (m-HfO 2 ). Local structure and electronic environment of the samples was probed with perturbed angular correlation (PAC) spectroscopy. Sample irradiation resulted in the formation of 181 Hf isotopes (PAC probes 4 ) at several sites whose decay to 181 Ta is preferentially through an intermediate (metastable) state with lifetime depending strongly on local extra-nuclear fields. Thus, time distribution of decay probability provided information on the ambient of the probe. For undoped sample PAC data has revealed two distinct Hf sites, one of those possessing well-defined quadrupole frequency ν Q ≈ 750 MHz and electric field distribution asymmetry η ≈ 0.36. Site occupation raised with temperature from 16% at T = 473K to 75% at T = 1073K, which agrees with the results found in the literature for the quadrupole interactions of 181 Ta in m-HfO 2 4 . For the doped samples (both Si 5at% and 10at%) additional site was observed. Symmetrical electric field distribution ( η = 0) and a greater site fraction at T = 673─873K allowed to attribute it to a tetragonal phase of hafnia. First principles analysis has shown that doping m-HfO 2 with certain cations can induce the formation of tetragonal phase 5 . We emphasize that this phase is desirable for transistor applications since it is associated with the highest dielectric constant.

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  • IPEN-DOC 25560

    MADI FILHO, TUFIC ; FERREIRA, ELSON B.; PEREIRA, MARIA da C.C. ; BERRETTA, JOSE R. . Use of the neutron activation analysis technique to determine heavy metals in Nicotiana tabacum solanaceae. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON RADIATION AND APPLICATIONS IN VARIOUS FIELDS ON RESEARCH, 6th, June 18-22, 2018, Ohrid, Macedonia. Proceedings... Nis, Serbia: RAD Association, 2018. p. 174-180. DOI: 10.21175/RadProc.2018.38

    Abstract: Tobacco addiction has been mentioned as a leading cause of preventable illnesses and premature disability since tobacco smoking is the main cause of lung cancer and one of the factors that most contribute to the occurrence of heart diseases, among others. The herbaceous species Nicotiana tabacum is a plant of the solanaceae family used for tobacco production. Some authors have conducted research about heavy metals and the toxicity of tobacco. It is, frequently, found in low concentrations in the ground, superficial and underground waters, even though they do not have environmental anthropogenic contributions. However, with the increase of industrial activities and mining together with the agrochemical use of contaminated organic and inorganic fertilizers, an alteration of the geochemical cycle occurs. As a consequence, the natural flow of that materials increases and release into the biosphere, where they are often accumulated in the superior layer of the ground, accessible to the roots of the plants. During planting and plant development, fertilizers and insecticides, including organochlorines and organophosphates, are used; consequently, the smoke from cigarette smoking presents various toxic substances, including heavy metals, such as Chromium (Cr), Manganese (Mn) and Antimony (Sb). Elements studied in this work. The procedures for the preparation of the samples were carried out in our laboratories and submitted to irradiation with thermal neutrons at IPEN/CNEN-SP, in the IEA-R1 research reactor. The irradiated material was, then, analyzed by gamma spectrometry, using a high purity germanium detector (HPGe).

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  • IPEN-DOC 25559

    SERRA, EDIOMAR C.; BRANDIM, AYRTON de S.; SANTOS, DIEGO M. dos; CORREA, OLANDIR V. ; RAMANATHAN, LAUGUDI V. ; SALGADO, MARIA de F.. Oxidação do aço inoxidável ABNT 5601 - grau 409 em altas temperaturas em atmosfera de argônio / Oxidation ABNT 5601 degree 409 ferritic stainless steel at high temperature in argon atmosphere. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, v. 15, n. 1, p. 2-7, 2018. DOI: 10.4322/2176-1523.1146

    Abstract: Aços inoxidáveis são ligas ferrosas resistentes à corrosão, devido seu alto teor de cromo. São utilizadas em ambientes com gases agressivos em altas temperaturas especialmente na indústria e aplicações tecnológicas. O objetivo desta pesquisa é investigar a cinética de crescimento e a composição de filmes do óxido formados sobre o aço ABNT 5601 - grau 409 entre as temperaturas 850 °C e 950 °C, na atmosfera de argônio, contendo 1ppm de O2. As amostras foram oxidadas em uma termobalança, com sensibilidade de ± 1 μg, por 43,4 horas de exposição. A cinética de crescimento dos filmes de óxidos foi estabelecida medindo-se o ganho de massa por unidade de área versus tempo de oxidação seguindo uma lei parabólica. A microestrutura e a composição química dos óxidos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de energia. Análises químicas descrevem que os filmes formados sobre o aço ABNT 5601 - grau 409 nas diferentes temperaturas em argônio contêm o cromo como elemento majoritário além do Mn, Fe, Ti. Ao se comparar as taxas de oxidação, nas diferentes temperaturas, entre 850 e 950 °C observa-se que o aço apresenta maior taxa de oxidação a 850 °C e menor a 950 ºC.

    Palavras-Chave: oxidation; standardization; standards; stainless steels; oxidation; argon; temperature range 0400-1000 k; corrosion resistance

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  • IPEN-DOC 25558

    LEAL, L.G.M. ; ZAMBONI, C.B. ; GIOVANNI, D.N.S.; NASCINTO, R.M.; MENDONCA, R.Z.; SIMONS, M.S.. Elemental caracterization of the extract of propolis produced by Scaptotrigona Aff postica bee from Brazil using EDXRF and INAA techniques. In: EUROPEAN CONFERENCE ON X-RAY SPECTROMETRY, June 24-29, 2018, Ljubljana, Slovenia. Abstract... 2018.

    Abstract: The Scaptotrigona Aff Postica bee is an insect stingless belonging to Apidae family and subfamily Meliponinae. This genus occurs throughout in Neotropics. In Brazil, it is found in the northeastern mainly in the Barra do Corda County (Maranhão). Specifically, the extract of propolis produced by this bee have several medical applications. It is used in the healing of wounds with an inflammatory process and in treatment of prostate tumors as well as food supplement [1-3]. Considering its importance in medicinal use and the great variability in relation to botanical origin, its standardization in relation to the dosage of ions and metal is important to meet the different medical applications. The objective of this investigation was to perform a multielemental characterization using Energy Dispersive X-Ray Fluorescence (EDXRF) and Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) techniques. The neutron activation measurement was performed in the nuclear reactor (IEA-R1, 3-4 MW, at IPEN) and XRF data were obtained using a mini - X Ray spectrometer with Ag and Au targets. These data increase the knowledge of its inorganic components and can introduce improvements in the production these the extracts, mainly as regards to toxicity. Moreover, considering that the demand for natural products has increase (Brazil stands out as world exporter of honey and derivatives), these data also contributes for checking the quality and food safety.

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  • IPEN-DOC 25557

    ZAMBONI, C.B. ; GIOVANNI, D.N.S. ; SALVADOR, V.L.R. ; SATO, I.M. ; MENDONCA, R.Z.; WEN, F.H.; SIMONS, M.S.. Multielemental analyses of lonomia obliqua (Lepidoptera, Saturniidae) caterpillar using XRF and NAA techniques. In: EUROPEAN CONFERENCE ON X-RAY SPECTROMETRY, June 24-29, 2018, Ljubljana, Slovenia. Abstract... 2018.

    Abstract: The elemental composition of the Lonomia obliqua caterpillar Walker, 1855 (Lepidoptera, Saturniidae) was investigated using X-Ray Fluorescence (XRF) and Neutron Activation Analyses (NAA) techniques. The need of this study is related to morphological changes (mainly size and color) observed in some caterpillars used for preparation of antiveneom (antilonomic serum). This species is poisonous and has the ability to cause serious and fatal hemorrhagic effects in humans after contact characterized by hemorrhage, disseminated intravascular coagulation, and acute renal failure [1, 2]. The first case of poisoning (registered in Brazil) occurred in 1989 and the average number of accidents is closer to 500 / year [3]. To reverse these effects, a specific antivenom (antilonomic serum) is currently produced by Instituto Butantan (Research Center at São Paulo city). For this investigation, the samples were classified as healthy (caterpillars of control) and unhealthy (caterpillars visibly modified). The XRF measurements were performed in an EDXRF Spectrometer SHIMADZU Co. model Rany 720 and the NAA measurements in the IEA-R1 nuclear reactor (both facilities of IPEN, Research Center at São Paulo city). The results show significant differences (high concentration) for several elements in unhealthy caterpillars that can affect the development of this specie as well as the quality and yield of the antiveneom. Furthermore, the elemental characterization of this species can also contribute for the understanding the potential pharmacological (pro-coagulant and anti-thrombotic) in the prevention of life-threatening blood-clots.

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  • IPEN-DOC 25556

    GONÇALVES, G.M. ; LIMA, G.N.S. ; MACEDO, M.V. ; ORTIZ, N. . Water removal of oxytetracycline using titanium dioxide/solar photodecomposition and biocarbon adsorption. In: BIOCHAR, August 20-23, 2018, Wilmington, Delaware, USA. Abstract... 2018.

    Abstract: Oxytetracycline (OTC) is a broad-spectrum antibiotic with efficacy against infections, high solubility in water and used both in veterinary and human medicine, primarily in poultry and livestock, but also for human consumption. Nowadays Brazil is the higher protein producer in the world, and the agribusiness is the strongest economy sector in the country. The OTC use is increasing in veterinary medicine and also its detection in surface water resources and sewage treatment effluents. The conventional water treatment processes have to improve to enhance the pharmaceuticals removal efficiency. The occurrence of OTC in the natural environment can affect the selection of genetic variants of resistant microorganisms, inducing a risk to the ecosystem and human health. The experiments started with the dilution of standard oxytetracycline solution. They solutions were preheating before the addition of TiO2 and kept in a solar radiation chamber during 120 minutes. The addition of micronized biocarbon (diameter < 500 mesh) in all collected suspension aliquots followed by shaking, and centrifugation at 1500 rpm for 15 minutes allows the supernatants OCT measurements at UV – Visible Spectrophotometer Cary 13 at λ = 268 nm and 373 nm. The absorbance values were converted to antibiotics concentration using an analytical curve prepared with standard antibiotics solutions. After the processes optimization, the OCT removal percentage reached 95%with pseudo-second-order kinetics and better isotherm agreement with Langmuir R2= 0.689 and Redlich-Peterson with R2 = 0.738.

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  • IPEN-DOC 25555

    SOARES JUNIOR, FRANCISCO H.; VIEIRA, LAIS H. e S.; OTUBO, LARISSA ; SOARES, JOAO M.; FERREIRA, ODAIR P.. Magnetic hydrochar prepared from sugarcane bagasse. In: BRAZILIAN MEETING ON INORGANIC CHEMISTRY, 19th; LATIN AMERICAN MEETING ON BIOLOGICAL INORGANIC CHEMISTRY, 6th; BRAZILIAN MEETING ON RARE EARTHS, 8th, September 24-28, 2018, Fortaleza, CE. Abstract... 2018.

    Abstract: Magnetic hydrochar is known for its technological applications such as environmental remediation, biosensors, adsorption, drug delivery and catalysis [1]. However, magnetic iron oxide can be easily oxidized, causing reduction of magnetic properties. Because of these limitations, such materials could be improved for greater stability. Hydrothermal carbonization at moderate temperatures (150-350°C) has been recognized as a auspicious and efficient methodology for preparing carbonaceous material from biomass residues [2, 3]. In this work, we performed the preparation and characterization of magnetic hydrochar via one-pot hydrothermal carbonization of biomass. The samples were prepared by treating hydrothermally sugarcane bagasse in presence of iron nitrate (III). Reaction parameters such as temperature, time and mass proportion of iron nitrate to bagasse were studied. Structural characterization revealed a mixture of iron oxide phases: hematite and maghemite. SEM and TEM images showed spherical particles with mean diameter between 1-5 μm and irregular clusters of nanostructures with diameters ranging from 5-11 nm, respectively. On the surface were detected oxygen groups (hidroxila, fenólica, carbonila ou carboxílica). The specific surface area was measured to be 71.54-162.63 m2/g and it’s saturation magnetization 13.1-34.3 emu/g. The results suggest that the samples were composed of carbon microparticles and iron oxide nanoparticles. The carbon layers were observed to be encapsulating the iron oxide nanoparticles, in which the magnetite phase is responsible for the magnetic response.

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  • IPEN-DOC 25554

    FERRARI, MARCELLO ; NEVES, MAURICIO D.M. das ; PANAO, JULIANO N.. Análise das propriedades mecânicas de juntas de aço carbono estrutural soldadas pelo processo arco submerso com os arcos simples e duplo (Tandem-Arc) / Mechanical properties assessment of structural carbon steel welded joints by means of submerged arc welding process with single arc and double arc (Tandem-Arc). In: CONGRESSO NACIONAL DE SOLDAGEM, 44., 10-13 de setembro, 2018, Uberlândia, MG. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Soldagem, 2018.

    Abstract: Diante de um cenário econômico onde a concorrência é cada vez mais acirrada, a busca por processos, técnicas e equipamentos de soldagem que proporcionem ganhos na produtividade é uma exigência para garantir a competitividade das empresas no mercado. Com o desenvolvimento e a adoção de novas tecnologias é possível inovar os processos convencionais, otimizando o desempenho e aumentando a produtividade dos mesmos, sem detrimento dos requisitos de qualidade exigidos. O processo de soldagem arco submerso permite a obtenção de juntas soldadas de excelente qualidade e produtividade e, com a utilização de múltiplos arames, é possível aumentar ainda mais a taxa de deposição. Entretanto, o emprego de múltiplos arames implica na necessidade de maiores correntes e, mesmo com o aumento da velocidade de soldagem, o aporte de calor sofre um acréscimo considerável, o que pode afetar a tenacidade da junta. Assim, em estruturas soldadas onde há requisitos de impacto torna-se necessário avaliar os efeitos dos altos aportes de calor. Neste trabalho foi comparada a tenacidade de duas juntas soldadas em aço carbono ASTM A36 pelo processo arco submerso, sendo a primeira soldada com arco simples e a outra com arco duplo (Tandem-Arc). Após a soldagem, as peças de testes foram submetidas ao tratamento térmico de alívio de tensões (TTAT) e submetidas aos ensaios de tração, dobramento, impacto Charpy, perfil de dureza Vickers, exame macrográfico e caracterização microestrutural realizada por meio de microscopia óptica. Os resultados obtidos em todos os ensaios foram considerados satisfatórios e aprovados, mostrando assim que é possível o emprego do processo Tandem-Arc na soldagem de aços carbono quando há requisitos de impacto.

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  • IPEN-DOC 25544

    PIERETTI, EURICO F. ; ANTUNES, RENATO A.; NEVES, MAURICIO D.M. das . Avaliação do efeito do tratamento superficial a laser na resistência à degradação de um biomaterial. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA BIOMEDICA, 26., 21-25 de outubro, 2018, Búzios, RJ. Poster... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica, 2018.

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  • IPEN-DOC 25549

    MARTINS, P.A. ; SOUSA, J.A. ; ESTRELA, I.M.O. ; SILVA, N.G. ; FUKUMORI, N.T.O. ; MATSUDA, M.M.N. . Adequação do ensaio de distribuição biológica de TIN-TEC à farmacopeia europeia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 32., 10-12 de agosto, 2018, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear, 2018.

    Abstract: Introdução – O ensaio de biodistribuição em animais de experimentação está especificado em monografias de alguns reagentes liofilizados (RL) marcados com tecnécio-99m nas farmacopeias e em guias da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) para garantir a eficácia e a qualidade do produto. Uma vez que esse ensaio esteja descrito para um determinado radiofármaco, é mister que o fabricante o execute. O estanho coloidal (99m Tc) (TIN-TEC) é empregado em linfocintilografia, cintilografia gástrica e imagem do sistema retículoendotelial. Objetivo – Este trabalho avaliou a biodistribuição do TIN-TEC em camundongos, para adequação à farmacopeia europeia, em relação ao ensaio realizado no IPEN, o qual se baseava no guia da AIEA com a utilização de ratos da linhagem Wistar. Material e Métodos – Foram analisados 6 lotes de TIN-TEC em ratos Wistar (150-250 g) e camundongos Swiss (20-25 g). O ensaio foi realizado em 3 animais de cada linhagem, para cada lote. O RL foi marcado com 370 MBq (10 mCi) em 3 mL de solução de Na99mTcO4. Após 30 minutos de reação, administrou-se na veia caudal de cada um dos animais, uma dose de 7400 – 11100 MBq (200 – 300 μCi) em 0,2 mL. Após 20 minutos de biodistribuição, os animais foram eutanasiados com dose letal de anestésico e a radioatividade do fígado, baço, pulmão e carcaça (sem a cauda) foi medida em calibrador de doses (Ci), e o cálculo de % dose retida (% D.R.) em cada um dos órgãos foi efetuado. Resultados – Os Limites de Especificação descritos para estanho coloidal (99m Tc) na Farmacopeia Europeia 9.0 são: % D.R. Fígado+baço ≥ 80% e % D.R. Pulmão ≤ 5%. Todos os resultados de % D.R. nos órgãos de estudo encontraram-se de acordo com os limites em ambas as linhagens de animais. A % D.R. de Fígado+Baço situou-se entre 84,44 – 92,90 e 91,83 – 98,29, para camundongos e ratos, respectivamente, enquanto os resultados de % D.R. no pulmão foram similares e a % D.R. carcaça apresentou-se maior em camundongos. Discussão – A realização do ensaio de biodistribuição com resultados em conformidade com os requisitos descritos em compêndios oficiais assegura a distribuição fisiológica apropriada do radiofármaco no órgão alvo em humanos. Os resultados obtidos para o TIN-TEC em camundongos dentro dos limites de aceitação da monografia da farmacopeia europeia permitiram estabelecer a adequação aos critérios farmacopeicos. Conclusões – As diferentes linhagens de animais no ensaio de biodistribuição do TIN-TEC confirmaram a eficácia e a qualidade do produto.

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  • IPEN-DOC 25548

    SILVA, N.G. ; MATOS, M.C.C.V. ; SILVA, R.A. ; FUKUMORI, N.T.O. ; MATSUDA, M.M.N. . Avaliação de sistemas cromatográficos para controle de qualidade de mertiatida (99m Tc). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 32., 10-12 de agosto, 2018, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear, 2018.

    Abstract: Introdução – A determinação da pureza radioquímica (% PRq) de mertiatida (99m Tc) tem sido objeto de estudos devido à complexidade na separação das impurezas. Um dos ensaios descritos nas farmacopeias americana e europeia é o controle radioquímico para a determinação de tecnécio hidrolisado por cromatografia em papel (CP), com fase móvel de acetonitrila e água (60:40) (v/v). Chen et al. desenvolveram sistemas cromatográficos para 99mTcO2 e 99mTcO4- por CP e CCD (cromatografia em camada delgada). Objetivo – Este trabalho avaliou o efeito da fase móvel e da fase estacionária na determinação da % PRq da mertiatida (99m Tc) de formulação IPEN. Material e Métodos – A radiomarcação foi realizada em frascos de reagente liofilizado (RL) de MAG3 (mertiatida) reconstituídos com eluato de 99mTcO4- obtido de gerador de 99Mo/99mTc (IPEN-CNEN/SP). Foram utilizados misturas de solventes acetato de etila, metiletilcetona, acetonitrila e água purificada e suportes cromatográficos de ITLC-SG, TLC-SG e papel Whatman 3 (W3), Whatman 1 (W1) de 12,5 centímetros de comprimento e 1,5 de largura. A % PRq foi determinada pelo cálculo das % de impurezas e os resultados foram expressos como média ± desvio padrão (DP), até 4 horas de marcação (240 minutos), em triplicata de dois frascos (N=6). Apόs a separação cromatográfica, as tiras de papel ou CCD foram secas, cortadas em segmentos de 1 cm e a radioatividade foi medida (cpm) em contador gama Perkin Elmer. Resultados – A formulação do RL de MAG3 desenvolvida no IPEN foi analisada utilizando os sistemas cromatográficos propostos por Chen et al., a saber, acetato de etila e metiletilcetona (2:3) (v/v) e acetonitrila e água (50:50) (v/v) com ITLC-SG e W3, para determinação de 99mTcO4- e 99mTcO2, respectivamente. Metiletilcetona pura não evidenciou melhoria na separação das espécies e acetato de etila pura não possibilitou a separação de 99mTcO4-. A mistura de acetonitrila e água (50:50) (v/v) representou melhor fase móvel para determinação de 99mTcO2 . Discussão – O método de CCD e CP proposto por Chen et al. mostrou-se eficiente na determinação das principais impurezas de mertiatida (99m Tc) obtendo-se valores acima de 90% de % PRq, atendendo às especificações das farmacopeias para a mertiatida (99m Tc), preparada com a formulação desenvolvida no IPEN-CNEN/SP. Conclusões – O sistema cromatográfico utilizado para o controle radioquímico durante a fase de desenvolvimento da formulação IPEN apresentou melhor resolução permitindo a determinação das impurezas radioquímicas de mertiatida (99m Tc).

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  • IPEN-DOC 25545

    LITVAC, DANIEL ; CALDAS, LINDA V.E. . Caracterização dosimétrica do BeO para calibração de aplicadores clínicos de betaterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA DAS RADIACOES IONIZANTES, 26-28 de novembro, 2018, Rio de Janeiro, RJ. Anais... 2018. p. 1-8.

    Abstract: Aplicadores clínicos de 90Sr + 90Y ainda são utilizados em algumas partes do Brasil para tratamentos dermatológicos e oftálmicos, mesmo com a recomendação do uso de aceleradores lineares, porque são de custo mais baixo e práticos. A calibração e a recalibração periódica destes aplicadores, para verificação da taxa de dose absorvida, são essenciais para garantir a segurança nos tratamentos clínicos. Neste trabalho foi avaliada a resposta termoluminescente de pastilhas de BeO e se são aplicáveis a um planejamento de calibração de aplicadores clínicos de betaterapia, porque o material dosimétrico que era utilizado neste planejamento não é mais produzido no IPEN.

    Palavras-Chave: beryllium oxides; beta dosimetry; brazilian cnen; calibration; recommendations; thermoluminescence; yttrium 90

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  • IPEN-DOC 25543

    SAVOINE, MARCIA M. ; MENEZES, MARIO O. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . A proposal for WSN cybersecurity levels for IoT devices in nuclear research facilities. In: LATIN AMERICA NETWORKING CONFERENCE, 10th, October 03-04, 2018, São Paulo, SP. Proceedings... New York, NY, USA: ACM, 2018.

    Abstract: Nuclear facilities represent a growing security concern and the standards aimed at preserving the physical integrity of these highly critical environments have intensified, considering the scale of the impacts of nuclear accidents. This paper presents a proposal to establish layers, levels and zones of cybersecurity for Wireless Sensor Networks (WSNs) with IoT devices in these critical and hostile environments, taking into consideration the concept of defense-in-depth. The proposal of establishing cybersecurity through layers and levels provides the ability to control access to IoT devices in nuclear facilities, in order to maintain a high level of privacy.

    Palavras-Chave: nuclear facilities; security; computer networks; internet; criticality; network analysis; automation; proposals

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  • IPEN-DOC 25542

    ERNESTO, JULIA V.; CORAZZA, FULVIO G.; MATHOR, MONICA B. ; SILVA, CLASSIUS F. da; LOPES, PATRICIA S.. Scaffolds de quitosana nanoestruturados visando utilização como substitutos dermo-epidérmicos para testes in vitro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE COSMETOLOGIA, 31., 22-24 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Cosmetologia, 2018.

    Abstract: O desenvolvimento de arcabouços, ou scaffolds, feitos de materiais biocompatíveis, biodegradáveis e bioativos, tem apresentado um grande potencial na bioengenharia de tecidos. Um material bioativo é considerado um biocondutor de células. A quitosana é um biomaterial com diversas propriedades biológicas que permitem a elaboração de um arcabouço com qualidades satisfatórias. É biocompatível, qualidade que propõe a utilização como suporte. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que a reticulação com epicloridrina promoveu aos scaffolds de quitosana, uma formação controlada da rede polimérica, apresentando alta interconectividade de poros. Esta característica pode conferir ao material propriedades como melhor adesão celular e preenchimento celular. A compatibilidade com crescimento de células pôde ser observada nos ensaios de adesão celular, feito com fibroblastos de linhagem (BALB) e no ensaio de OCT, em que foram utilizados queratinócitos humanos primários. O desenvolvimento deste equivalente dermo-epidérmico pode fornecer um sistema eficiente e prático para a avaliação toxicológica in vitro, visando substituição do uso de animais na pesquisa com produtos farmacêuticos e cosméticos. O material é, também, uma alternativa inerte à derme acelular, atualmente utilizada em ensaios in vitro para crescimento de queratinócitos e formação de extrato córneo.

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  • IPEN-DOC 25546

    BERBEL, LARISSA O. ; BANCZEK, EVERSON do P.; SAIKI, MITIKO ; BLACK, RACHEL; KOTSAKIS, GEORGIOS A.; COSTA, ISOLDA . Simulação “in vitro” de condições típicas de peri-implantite no processo de corrosão de implantes dentários da liga de titânio (grau V). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 38.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 7th; CONBRASCORR PARA INSPETORES DE PINTURA, 2.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 21.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 37., 14-18 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Corrosão, 2018. p. 1-9.

    Abstract: A liga de Ti grau V (Ti-6Al-4V) é amplamente utilizada em implantes dentários devido sua biocompatibilidade, resistência mecânica e resistência à corrosão. Porém, observa-se que produtos de corrosão são formados em sua superfície, particularmente em casos peri-implante. A relação entre os tratamentos de limpeza para remoção de biofilmes da superfície de implantes e o comportamento frente à corrosão ainda não é conhecida. Neste estudo, amostras da liga Ti-6Al-4V foram contaminadas com microorganismos e, em seguida, foram submetidas a tratamentos de limpeza para remoção do biofilme. Alguns tipos de tratamentos de limpeza foram avaliados, a saber: (1) superfície contaminada, e superfícies com tratamentos para remoção de biofilme por escovamento com escova de (2) Nylon (3) Ti e (4) tratadas com clorexidina (CHX). As superfícies foram em seguida expostas a solução de MEM por 4 semanas sendo então removidas desta solução para análise da superfície (MEV) e ensaios eletroquímicos (OCP, EIS e curvas de polarização) em solução de PBS deaerada, com adição de H2O2 e BSA e com pH ajustado a 3, para simular condições peri-implantite. A solução de MEM foi investigada por análise por ativação com nêutrons e os resultados mostraram dissolução de Al e Ti das superfícies. Os resultados mostraram que o biofilme na superfície da liga (amostra contaminada) atua como barreira entre o meio e a liga, resultando em mais altos potenciais e maiores impedâncias entre as superfícies ensaiadas. Todavia, os tratamentos que resultaram na remoção parcial do biofilme causaram diminuição da impedância da superfície da liga, aumento das correntes anódicas e diminuição do potencial de circuito aberto por exporem a superfície metálica diretamente ao meio corrosivo.

    Palavras-Chave: titanium alloys; corrosion; implants; in vitro; corrosion resistance; dentistry; therapy; biological materials; compatibility; metals

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  • IPEN-DOC 25539

    VIVEIROS, B.V.G. de ; ALENCAR, M. ; DONATUS, U. ; COSTA, I. . Efeitos da soldagem por fricção e mistura com relação à resistência a corrosão nas ligas de alumínio 2050-T84 e 7050-T7451. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 38.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 7th; CONBRASCORR PARA INSPETORES DE PINTURA, 2.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 21.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 37., 14-18 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Corrosão, 2018. p. 1-13.

    Abstract: As ligas 2050-T84 e 7050-T7451 são utilizadas em indústrias aeronáuticas pela sua boa resistência mecânica e baixa densidade. Uma forma para juntar esses dois materiais é através do processo de soldagem por fricção e mistura (friction stir welding - FSW). O FSW possui várias vantagens com relação aos métodos de soldagem convencional, porém também lida com as mudanças de microestruturas nas ligas, e consequentemente, afeta a resistência a corrosão. Além disso, como as ligas dão dissimilares, é possível ocorrer o acoplamento galvânico em sua interface. Nesse estudo, a susceptibilidade de corrosão nas ligas 2050 e 7050 soldadas por FSW foram investigadas em sua superfície e a transversal da solda, expostas a soluções de NaCl. A técnica de visualização em gel contendo 3,5% (massa) de NaCl foi usada para avaliar as áreas anódicas e catódicas nas ligas soldadas. Também foi utilizada a técnica do eletrodo vibratório de varredura (SVET) em solução 0,005 mol/L de NaCl foi realizado durante 24 h. Medidas de espectroscopia de impedância (EIS) das duas ligas foram também obtidas. Os resultados mostraram diferenças no comportamento da corrosão dependendo da zona analisada e da agressividade da solução utilizada.

    Palavras-Chave: friction welding; aluminium alloys; corrosion resistance; aerospace industry; microstructure; electrochemistry

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  • IPEN-DOC 25538

    BUGARIN, ALINE F.S. ; TERADA, MAYSA; QUEIROZ, FERNANDA M.; MELO, HERCILIO G. de; JUNIOR, RUBENS N.F. ; COSTA, ISOLDA . Investigação da resistência à corrosão das ligas de alumínio 2024-T3 e 7475-T651 soldadas por fricção e mistura (FSW). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 38.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 7th; CONBRASCORR PARA INSPETORES DE PINTURA, 2.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 21.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 37., 14-18 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Corrosão, 2018. p. 1-5.

    Abstract: A resistência à corrosão de ligas AA2024-T3 e AA7475-T761 unidas pelo processo de soldagem por fricção e mistura (FSW) foi investigada em solução 0,01 M de NaCl. Os ensaios realizados foram medidas de potencial de circuito aberto (OCP) em função do tempo e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados de OCP mostraram menores potenciais para as regiões afetadas pela soldagem do que o das duas ligas base e os de EIE indicaram ataque localizado para longos tempos de ensaio na zona de mistura (ZM) e na zona termomecanicamente afetada (ZTMA) da liga AA7475-T761.

    Palavras-Chave: friction welding; aluminium alloys; corrosion resistance; impedance; microstructure; intergranular corrosion; electrochemical corrosion; sodium chlorides

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  • IPEN-DOC 25537

    DANTAS, ALEXON B. ; COSTA, ISOLDA ; JESUS, SERGIO L. de . Estudo do Comportamento do aço API 5l X70 em contato com solos urbanos de Palmas-TO. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 38.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 7th; CONBRASCORR PARA INSPETORES DE PINTURA, 2.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 21.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 37., 14-18 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Corrosão, 2018. p. 1-13.

    Abstract: Neste estudo foi investigado o comportamento do aço API 5L X70 em contato com solos urbanos de Palmas – TO por meio de ensaios gravimétrico e difração de raios-X dos produtos de corrosão formados sobre os corpos-de-prova metálicos enterrados e expostos ao solo por tempos de 300 dias, 496 dias, 730 dias e 822 dias. Para tanto, foram empregadas cinco hastes metálicas nas dimensões de 1000 mm de comprimento, 50 mm de largura e 12,7 mm de espessura e 84 corpos-de-prova metálicos com dimensões de 50 mm de largura, 50 mm de comprimento e 12,7 mm de espessura, os quais foram enterrados em dois solos distintos. Após serem desenterrados, os corpos-de-prova foram devidamente acondicionados e, transportados para o Laboratório de Corrosão do Centro de Ciências e Tecnologia de Materiais CCTM, IPEN, onde se realizou o ensaio gravimétrico para a obtenção das taxas de corrosão e, também, o ensaio de difração de raios-X. Os resultados mostraram a influência da sazonalidade nas taxas de corrosão com variação da taxa de corrosão dependente do tempo e do tipo de solo. A partir deste estudo foi possível avaliar a agressividade do solo urbano de Palmas, informação esta necessária para previsão de manutenções e corretivas em sistemas de polidutos, que podem ser implementados naquela cidade.

    Palavras-Chave: quantitative chemical analysis; corrosion; soils; steels; brazil; x-ray diffraction; corrosion resistance; gravimetric analysis

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  • IPEN-DOC 25534

    ARAUJO, JOAO V. de S. ; XAVIER, MARIANA M. ; MACHADO, CARULINE S.C. ; QUEIROZ, FERNANDA M.; COSTA, ISOLDA . Estudo da influência dos tratamentos termomecânicos T8 e T851 na microestrutura e no comportamento de corrosão da liga AA2198. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 38.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 7th; CONBRASCORR PARA INSPETORES DE PINTURA, 2.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 21.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 37., 14-18 de maio, 2018, São Paulo, SP. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Corrosão, 2018. p. 1-16.

    Abstract: Al-Cu-Li alloys present advantages in relation to conventional Al-Cu alloys in applications for aerospace industry due to their low density and good mechanical properties. The mechanical properties of these alloys depend on their microstructure and this is affected by the thermomechanical treatments to which the materials are submitted during their fabrication process. In the present study, the effects of T8 and T851 thermomechanical treatments on the corrosion resistance of the AA2198 alloy were compared. The main hardening precipitate in Al-Cu-Li alloys is the T1 phase, (Al2CuLi). The presence of this precipitate in the AA2198-T8 and T851 alloys was analyzed by transmission electron microscopy (TEM). The microstructure of both alloys was evaluated by Vickers micro hardness and differential scanning calorimetric (DSC) measurements and the results obtained were correlated. The results showed higher density of T1 phase for the T851 condition. Besides, microstructural characterization revealed elongated grains for the T8 condition and equiaxed grains for T851 condition. These results were related to the corrosion behavior of both alloys by immersion and gel visualization tests.

    Palavras-Chave: alluminium alloys; microstructure; aerospace industry; corrosion resistance; vickers hardness; calorimetry; thermomechanical treatments; mechanical properties

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  • IPEN-DOC 25533

    MILAGRE, MARIANA X. ; DONATUS, UYIME ; MACHADO, CARULINE S.C. ; ARAUJO, JOAO V. de S. ; MOGILI, VISHNU; ASTARITA, ANTONELLO; COSTA, ISOLDA . Exfoliation susceptibility of aluminum alloys joined by Friction Stir Welding (FSW). In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS: APPLIED SCIENCE WITH CONSTANT AWARENESS, September 9-13, 2018, Krakow, Poland. Proceedings... Krakow: European Federation of Corrosion, 2018.

    Abstract: In the present study, the exfoliation susceptibility of a commercial Al-Cu-Li alloy of the third generation, AA2098-T351, joined by FSW was investigated according to ASTM G34 standard practice and the results were compared with the results of the parent material. Susceptibility to exfoliation attack was classified by the depth of attack penetration. The cross-sections of the samples after test were observed by optical and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the penetration depth of corrosion attack. A comparison to conventional Al-Cu alloys (AA2024-T3/T351) was carried out and the results showed that the Al-Cu-Li alloy tested (AA2098-T351) was more susceptible to exfoliation. Besides, exfoliation susceptibility varied with each welded zone and the active zones remained active for long periods of time after removal from the test solution when the attack continuously propagated in the corrosion front.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion resistant alloys; friction welding; scanning electron microscopy; copper alloys; lithium alloys; materials testing; intergranular corrosion

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  • IPEN-DOC 25532

    MILAGRE, MARIANA X. ; ARAUJO, JOAO V. de S. ; GOMES, MAURILIO P. ; DONATUS, UYIME ; MACHADO, CARULINE S.C. ; COSTA, ISOLDA . Comparison of the corrosion resistance of AA2024 and AA2098 alloys in different solutions. In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS: APPLIED SCIENCE WITH CONSTANT AWARENESS, September 9-13, 2018, Krakow, Poland. Proceedings... Krakow: European Federation of Corrosion, 2018.

    Abstract: In this work the corrosion resistance of the AA2098-T351 and AA2024-T3 was evaluated and compared by electrochemical tests in 0.01 mol.L-1 of NaCl and 0.1 mol.L-1 of Na2SO4 with 0.001 mol.L-1 NaCl electrolytes. Monitoring of corrosion evolution in both alloys was carried out by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization methods. The surface of the samples exposed to the test solutions was observed by microscopy after corrosion tests. The results showed different corrosion mechanisms in the two test solutions. In the sulfate containing electrolyte, the Al-Cu-Li alloy showed corrosion mechanism mainly associated with the micrometric particles at the surface, similarly to the AA2024-T3 alloy. However, in the chloride solution without sulfate, the AA2098-T351 alloy showed susceptibility to severe localized corrosion (SLC) besides the corrosion associated to the micrometric particles and the first type of corrosion was the main type of attack. The AA2024-T3 showed lower susceptibility to SLC than the AA2098- T351 alloy.

    Palavras-Chave: corrosion resistance; corrosion resistant alloys; monitoring; electrochemistry; polarization; aluminium alloys; lithium alloys; spectroscopy; copper alloys

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  • IPEN-DOC 25520

    COLEMAN, CHRISTOPHER E.; MARKELOV, VLADIMIR A.; ROTH, MARIA; MAKAREVICIUS, VIDAS; HE, ZHANG; CHAKRAVARTTY, JAYANTA K.; ALVAREZ-HOLSTON, ANNA-MARIA; ALI, LIAQAT; RAMANATHAN, LALGUDI ; INOZEMTSEV, VICTOR. Is spent nuclear fuel immune from delayed hydride cracking during dry storage? An IAEA coordinated research project. In: COMSTOCK, ROBERT J. (Ed.); MOTTA, ARTHUR T. (Ed.). Zirconium in the Nuclear Industry: 18th International Symposium. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2018. p. 1224-1251, (Selected Technical Papers, STP1597). DOI: 10.1520/STP159720160048

    Abstract: Delayed hydride cracking (DHC) has been responsible for cracking in zirconium alloy pressure tubes and fuel cladding and is a concern for spent fuel storage. For cracking to start, sufficient hydrogen must be present for hydride to form at a flaw tip and the local tensile stress must be sufficiently large to crack the hydride (a crack will not extend if the threshold in the stress intensity factor, KIH, is not exceeded. A high-temperature limit exists when the yield stress of the cladding alloy becomes too low to crack the hydride. In this paper we describe measurements of KIH and the crack growth rate, V, in unirradiated Zircaloy-4 fuel cladding containing approximately 130 ppm hydrogen in the cold-worked stress–relieved condition representing pressurized water reactors (PWRs) and pressurized heavy-water (PHWR) reactors. Four methods are used to evaluate KIH. The test specimen and fixture used in these methods was the pin-loading tension configuration. The test temperature ranged from 227 to 315 C. The mean value of KIH below 280 C had little temperature dependence; it was about 5.5 MPaHm in the PWR cladding and slightly higher at 7 MPaHm in the PHWR material. At higher test temperatures, KIH increased dramatically to more than 12 MPaHm, whereas the crack growth rate declined toward zero. This behavior suggests that unirradiated Zircaloy-4 fuel cladding is immune from DHC above about 320 C; this temperature may be increased to 360 C by irradiation. The implications for spent fuel storage are that during early storage when the temperatures are high, any flaw will not extend by DHC, whereas at low temperatures, after many years of storage, flaws would have to be very large, approaching through wall, before being extended by DHC. To date, spent nuclear fuel is not known to have failed by DHC during storage, confirming the inference.

    Palavras-Chave: zircaloy 4; cladding; dry storage; temperature dependence; immunity; hydrides; cracking

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  • IPEN-DOC 25531

    ASFORA, VIVIANE K.; ANTONIO, PATRICIA L. ; GONÇALVES, JOSEMARY A.C. ; BARROS, VINICIUS S.M. de; BUENO, CARMEN C. ; KHOURY, HELEN J.; CALDAS, LINDA V.E. . TL and OSL response of CaF2:Tm for electron beam radiation processing. In: RUBIO, MARCELO (Ed.); TIRAO, GERMAN (Ed.) INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RADIATION PHYSICS, 14th, October 7-11, 2018, Córdoba, Argentina. Abstract... Córdoba: Centro de Excelencia en Productos y Procesos, 2018. p. 303-303.

    Abstract: The use of electron beams for industrial applications has increased worldwide requiring accurate dosimetry systems to assure the quality of irradiated products. The radiochromic films and alanine/EPR dosimeters are often employed in electron beam radiation processing. The thermoluminescent (TL) and optically stimulated luminescent (OSL) dosimeters are mainly used for the electron beam dosimetry for radiotherapy applications. The aim of this work is to study the TL and infrared stimulated luminescence (IRSL) response of the calcium fluoride dosimeter doped with thulium (CaF2:Tm) for electron beam radiation processing. The pellets of CaF2:Tm (6mm in diameter and 1mm thickness) were produced via the solution combustion synthesis technique at the Nuclear Energy Department - UFPE. The individual TL and OSL sensitivities of a bach of these dosimeters were previously evaluated and 50 pellets with a standard deviation of 6% were selected to be used in this study. Irradiation was performed at the Radiation Technology Center at IPEN-CNEN/SP using 1.5MeV electron beam from a DC 1500/25/4 – JOB 188 accelerator covering the dose rate range 2-32kGy/s and doses from 0.5kGy up to 10kGy. The TL and OSL readings were carried out after a preheating at 100°C during 15min using a Riso TL/OSL reader, model DA-20. The TL measurements were taken with a heating rate of 2°C/s, in the range from 50°C to 350°C. The OSL readings were carried out with infrared stimulation with optical power attenuated to 20% during 240s. Residual thermoluminescent glow curves for IRSL were recorded after stimulation times. The reproducibility and stability of the TL and IRSL responses were also evaluated, as well as the dependence with different dose rates from 2kGy/s up to 32kGy/s. The results showed a deconvoluted TL glow curve with four components, being the main two TL peaks centred in the regions of 150°C and 200°C. The area of the TL peaks increases linearly with the absorbed dose up to 6kGy for all the dose rates evaluated. For doses higher than 6kGy, the TL response is sublinear with saturation around 10kGy. The IRSL curves of the dosimeters present a fast and a slow decaying IRSL signals. The total area of IRSL curves were measured for both different doses and dose rates. The correspondent results were linearly dependent on the absorbed dose and saturated in almost 10kGy. The IRSL residual TL glow curves exhibited a symmetrical decrease to the growing OSL signal. All the results presented regarding TL and IRSL response of CaF2:Tm have shown that these dosimeters are suitable for electron beam dosimetry in radiation processing.

    Palavras-Chave: electron beams; thermoluminescence; radiations; calcium fluorides; electron dosimetry; thulium; doped materials

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  • IPEN-DOC 25530

    GONÇALVES, JOSEMARY A.C. ; MANGIAROTTI, ALESSIO; BUENO, CARMEN C. . Current response stability of a commercial PIN photodiode for low dose radiation processing applications. In: RUBIO, MARCELO (Ed.); TIRAO, GERMAN (Ed.) INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RADIATION PHYSICS, 14th, October 7-11, 2018, Córdoba, Argentina. Abstract... Córdoba: Centro de Excelencia en Productos y Procesos, 2018. p. 308-308.

    Abstract: The increasing interest in low-dose (<100 Gy) radiation processing applications, as irradiation of blood for transplants and substerelization of insects, has demanded efforts to develop reliable dosimetry systems with high sensitivity, good spatial resolution and stable response over the range of 5-100 Gy. Silicon diodes fulfil these requirements and their uses in diodebased dosimeters are deemed appropriate with the advantage of providing prompt dose-rate and dose results. However, due to the low radiation tolerance of such dosimeters, they are rarely employed in radiation processing, where absorbed doses of tens of kGy can be easily achieved in regular applications. Experimentally, the low radiation hardness of ordinary silicon diodes operating in current mode manifests itself in a rapid drop of their current sensitivities with increasing accumulated doses. This effect is physically attributed to the decrease of the diffusion length of minority charge carriers, due to traps and defects induced by radiation in the silicon bulk, leading to the decrease of sensitive volume of the diode. Consequently, it is expected that thin diodes (with negligible thickness compared with the minority carrier diffusion lengths) are almost insensitive to variations of diffusion lengths and hence more resistant to radiation damage effects. From this assumption, a semiconductor dosimeter system was developed based on a commercial thin photodiode (type SFH206K) in a p-layer/intrinsic/n-layer (PIN) structure operating in short-circuit current mode. In this work, the response of this diode as a dose-rate meter has been investigated with respect the linearity between dose-rate and current, particularly addressing the stability of the current sensitivity with the absorbed dose. The dose was gathered off-line by the integration of the current signal during the exposure time. Irradiations were performed in both 60Co facilities of Panoramic and Gamma Cell types, covering the dose-rate range 8-660 Gy/h. The current-response of the diode proved to be linearly dependent on the dose-rate characterized by a current sensitivity of 0.2 nA.h/Gy. The stability of the current delivered by the diode for each dose-rate was evaluated as a function of the absorbed dose in several steps from 100 Gy to 15 kGy. In all measurements, current intensities were stable during the exposure time and proportional to the dose-rates with sensitivities variation less than 5% (k=2). In an attempt to lend further theoretical support to these results, calculations of the current generated in the sensitive volume of the diode were performed taking into account its dimensions, dose-rates and the values of diffusion lengths available in the literature. Good agreement between theoretical and experimental results was achieved.

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  • IPEN-DOC 25529

    GARCIA, VANESSA S.G. ; ROSA, JORGE M. ; PEREIRA, MARIA da C.C. ; BOIANI, NATHALIA F. ; BORRELY, SUELI I. . Avaliação da toxicidade do umectante não iônico e do corante reativo RED 239 submetidos à irradiação por feixe de elétrons. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ECOTOXICOLOGIA, 15., 01-04 de setembro, 2018, Aracaju, SE. Resumo expandido... 2018.

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  • IPEN-DOC 25528

    PERINI, ALINE A. ; SHIRAISHI, GUILHERME F.; FREITAS, ANDERSON Z. . Matching technological bid in smart cities initiatives: a case study of innovation fairs at research institute in Brazil. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON MANAGEMENT OF TECHNOLOGY: TOWARDS SUSTAINABLE TECHNOLOGIES AND INNOVATION, 27th, April 22-26, 2018, Birmingham, UK. Proceedings... 2018. p. 1-12.

    Abstract: The main objective of this work was to present a general framework of the technology roadmap from a central competence of Nuclear and Energy Research Institute from Brazil. The approach provides a structured to strength the join to market mechanism design to survive in complex environment trends to shape the future. The technological innovation impact measures depend from (1) quality of diversified technology knowledge and (2) quality of diversified country industry knowledge. From this big view picture, the Technology Transfer Office took these two general dimensions of impact into account and divided them into four (4) sub-categories that explain potential benefits and performance results in areas such as: a) Current Projects and Programs, b) Patents, c) Education and Teaching and d) Scientific Publications. The sampling contemplated the big picture of performance related in National Management Information System and a repository proper in response to institutional performance growth and plans, programs and projects associated in Innovation key indicators and policy disclosure. The taxonomy to road mapping innovation impact measure was centered in terms in two potential fields to shape the future: i) Nuclear Research Reactors and/or ii) Nanotechnology.

    Palavras-Chave: appropriate technology; urban areas; research reactors; technology impacts; management; resources; training; brazilian cnen; nanotechnology; knowledge management; education

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  • IPEN-DOC 25527

    PERINI, ALINE A. ; JAROSZEWSKI, CASSIANE R. ; MAGALHAES, ADRIANA B.V.B. ; FERREIRA, LETICIA H. ; RAMALHO, IRAIDES ; FREITAS, ANDERSON Z. . Roadmapping to leading innovation on early stage: the technology transfer office whole. In: INTERNATIONAL TRIPLE HELIX SUMMIT, 2nd, November 10-13, 2018, Dubai, United Arab Emirates. Proceedings... 2018. p. 1-15.

    Abstract: This paper presents as main contribution the standardization of complex areas in the development and empirical demonstration of a managerial roadmap tool applied to the TTO (Technological Transfer Office) scenario, which primary role is to anticipate trends in technological and innovative skills at the level of firm to meet the demands from smart cities solutions, among University engagement and Industry. Implementing roadmapping on early stage in innovation provides convergence in key-technologies at the Nuclear an Energy Research Institute, addressing structural, regional, institutional role in Intellectual Property and complementarities to development market front-to-end throught chains in health, environment, food, agriculture, energy, chemistry, education, entertainment and arts in the context of the knowledge economy.

    Palavras-Chave: property management; economic impact; property rights; standardization; institutional sector; government policies; education; industry; commercialization; knowledge management

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  • IPEN-DOC 25526

    BOIANI, NATHALIA F. ; GARCIA, VANESSA S.G. ; TOMINAGA, FLAVIO K. ; BORRELY, SUELI I. . Toxicidade do Propranolol (comercial versus manipulado), e de sua mistura com o cloridrato de fluoxetina, quando tratado por radiação ionizante. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ECOTOXICOLOGIA, 15., 01-04 de setembro, 2018, Aracaju, SE. Resumo expandido... 2018.

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  • IPEN-DOC 25525

    SOUZA, ANDERSON L. de ; BOIANI, NATHALIA F. ; BORRELY, SUELI I. . Tratamento de efluentes provenientes da indústria curtidora, empregando acelerador de elétrons. In: CONGRESSO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE, 15., 25-28 de setembro, 2018, Poços de Caldas, MG. Anais... 2018.

    Abstract: A indústria produtora de couros (também conhecida como curtume) coloca o país entre os maiores produtores do setor. O Brasil tem o maior rebanho comercial do mundo, exporta mais de 2 bilhões de dólares ao ano para 80 países e emprega mais de 40 mil pessoas. A indústria curtidora brasileira busca, estação após estação, produtos cada vez mais eficientes e ligados à sustentabilidade para os mais exigentes mercados nacionais e internacionais. A produção industrial mais limpa vem induzindo o desenvolvimento de tecnologias que permitam otimizar o uso das matérias primas, além da água. No que concerne ao efluente, composto de várias substâncias, como: óleos (animal, mineral, vegetal e sintético), gorduras, proteínas, corantes, agentes curtentes (cromo, titânio e tanino vegetal), resinas, amaciantes, depilantes (sulfeto de sódio), ainda é uma limitação que pode ser adequada com uso da tecnologia. Técnicas modernas como: separação por troca iônica, eletrodiálise, ultrafiltração, osmose reversa têm sido aplicadas para tratamento de efluentes industriais. Outras como o Processo de Oxidação Avançada, POA, utilizando aceleradores de feixe de elétrons. O efluente bruto foi irradiado com doses de 20 kGy, 30 kGy, 40 kGy e 50 kGy. A eficiência deste processo foi avaliada pela caracterização da matéria orgânica (DBO e DQO), e ensaio de toxicidade aguda com o microcrustáceo Daphnia similis. A radiação ionizante mostrou-se eficiente na degradação da matéria orgânica e na redução da toxicidade dos efluentes em estudo.

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  • IPEN-DOC 25524

    GARCIA, VANESSA S.G. ; BORRELY, SUELI I. ; ROSA, JORGE M. . Efluentes têxteis: tratamento com irradiação por feixe de elétrons para a redução de cor e toxicidade. In: SIMPOSIO ITALO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITARIA E AMBIENTAL, 14., 18-20 de junho, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2018. p. 1-8.

    Abstract: Com um faturamento superior a US$ 330 bilhões ao ano, o setor têxtil possui expressividade na economia mundial. Este setor utiliza importante quantidade de água durante a produção, enquanto gera efluentes que contém residuais de surfactantes, peróxidos, ácidos e sais, podendo apresentar elevada carga tóxica. Além disso, comumente os efluentes têxteis apresentam coloração. Os Processos Oxidativos Avançados vêm sendo utilizados para melhorar a tratabilidade desse tipo de efluente, complementando o tratamento biológico. A irradiação com feixes de elétrons tem sido proposta como tecnologia para a redução da toxicidade, coloração, demanda química de oxigênio e carbono orgânico total em efluentes têxteis. O objetivo do presente estudo foi avaliar a toxicidade de três compostos, utilizados no processo de beneficiamento das fibras de algodão, a organismos aquáticos, bem como o uso da tecnologia por feixe de elétrons visando à redução da toxicidade e cor de efluentes. Os ensaios de toxicidade para efeito agudo foram realizados com organismos aquáticos: a bactéria Vibrio fischeri e o microcrustáceo Daphnia similis, que foram expostos ao peróxido de hidrogênio, metassílicato de sódio e dispersante/sequestrante. O efluente, bem como o sequestrante/dispersante foram submetidos à irradiação em acelerador de feixe de elétrons (EBI), com variação de dose entre 0,5 e 20 kGy. Os compostos selecionados apresentaram toxicidade para ambos os organismos: peróxido de hidrogênio CE50 = 0,98 mg/L (D. similis) e 0,69 mg/L (V. fischeri). O dispersante/sequestrante apresentou valor de CE50(%) de 32,00 para V. fischeri. Quando submetido ao tratamento com irradiação (2,5 kGy) houve melhora em relação à toxicidade para o mesmo organismo (eficiência de 25%). O tratamento com irradiação melhorou a toxicidade e a coloração do efluente. A eficiência de redução da toxicidade foi de aproximadamente 50% para D. similis e 80% para V. fischeri (dose = 10 kGy). A remoção da coloração foi superior a 90%, nas mesmas condições. Nota-se a importância da análise isolada de contaminates presentes em efluentes têxteis, sendo possível caracterizar os compostos de maior toxicidade para organismos que são representativos na biota aquática. A irradiação por feixe de elétrons apresentou resultados promissores do ponto de vista de melhoria de tratamento deste efluente, com redução de toxicidade e coloração.

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  • IPEN-DOC 25523

    CASTRO, ALFREDO J.A. de ; ANDRADE, DELVONEI A. de . Experimental investigation of critical velocity in fuel element for the RMB reactor. In: BRAZILIAN CONGRESS OF THERMAL SCIENCES AND ENGINEERING, 17th, November 25-28, 2018, Águas de Lindóia, SP. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2018.

    Abstract: The fuel elements of a MTR (Material Testing Reactor) type nuclear reactor are mostly composed of aluminum-coated fuel plates containing the core of uranium silica (U3Si2) dispersed in an aluminum matrix. These plates have a thickness of the order of millimeters and are much longer in relation to their thickness. They are arranged in parallel inside the fuel element assembly to form channel gaps between them of only a few millimeters wide through which the coolant flows. This configuration, combined with the need for a flow at high flow rates to ensure the cooling of the fuel element in operation, may create problems of mechanical failure of fuel plate due to the vibration induced by the flow in the channels. In the case of critical velocity, excessive permanent deflections of the plates can cause blockage of the flow channel in the reactor core and, lead to overheating in the plates. For this work an experimental loop capable of high volume flows and a test section that simulates a plate-like fuel element with three cooling channels was developed. The dimensions of the test section were based on the dimensions of the Fuel Element of the Brazilian Multipurpose Reactor (RMB), whose project is being coordinated by the National Commission of Nuclear Energy (CNEN). The experiments performed had the objective of reaching Miller's critical velocity condition. The critical velocity was reached with 14.5 m/s leading to the consequent plastic deformation of the flow channel plates.

    Palavras-Chave: critical velocity; deformation; experimental data; fluid flow; fuel assemblies; fuel plates; mtr reactor; rmb reactor; reactor cores; nuclear fuels; fuel elements

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  • IPEN-DOC 25522

    VIEIRA, D.P. ; GALISTEO JUNIOR, A.J.; ANDRADE JUNIOR, H.F. de. Inhibition of nitric oxide synthase activity and chemokine (CXCL12) supplementation can improve hematopoietic reconstitution in mice lethally irradiated by 60Co gamma radiation. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 07, n. 01, p. 1-24, 2019. DOI: 10.15392/bjrs.v7i1.789

    Abstract: Reduction of nitric oxide (NO) production is related to increased survival in some models of infection and ionizing radiation (IR) exposure. The work used lethally irradiated (60Co, 8Gy) C57Bl6j mice, treated or not with aminoguanidine (AG), an inhibitor of an isoform of nitric oxide synthase (iNOS). Also tested iNOS-/- knockout mice and a distinct group treated intraperitoneally with synthetic CXCL12, a homing chemokine related to hematopoietic reconstitution after IR exposures. Aminoguanidine treatment lead to an overshoot of proliferation of hematopoietic CD34+ cells in bone marrows (day 2 after IR) and spleens (days 2 and 4 after IR) of irradiated mice, showing a compensative response of these organs against deleterious effects of radiation. CXCL12 mRNA production was increased on spleens of AG-treated mice at day 2 after IR, but not on other periods neither in bone marrows. CXCL12 administration did not alter CD34+ counts but seemed to keep circulating platelet counts in levels comparable to controls. Thus, CXCL12 and AG administration could help on bone marrow repopulation after critically exposed individuals.

    Palavras-Chave: nitric oxide; blood formation; laboratories; gamma radiation; bioassay; mice; guanidines; cobalt 60; spleen; biological radiation effects; lethal doses

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  • IPEN-DOC 25521

    WETTER, NIKLAUS U. ; GIEHL, JULIA M. ; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO ; ANACLETO, DANILO . Polydispersed powders (Nd3+:YVO4) for ultra efficient random lasers. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 17th, September 16-20, 2018, Natal, RN. Abstract... São Carlos: Aptor Software, 2018. p. 26-26.

    Abstract: Random lasers hold the potential for cheap, coherent light sources that can be miniaturized and molded into any shape with several other added benefits such as speckle-free imaging and cancer detectin, however, they require improvements specifically in terms of efficiency. This talk details for the first time a strategy for increasing the efficiency of a random laser that consists in using smaller particles, trapped between large particles to serve as absorption and gain centers whereas the large particles control mainly the light diffusion into the sample. In order to to determine the samples’ transport mean free path, fill fractions, laser efficiency and the average photon path lengths inside the scattering medium for backscattered pump photons, measurements of backscattering cone, sample absorption, reflection and laser emission are done. A record slope efficiency of 50% is reached by optimizing pump photon diffusion and absorption in a powder pellet composed by a polydispersed particle size distribution (smaller particles between bigger ones) from a grinded and sieved 1.33 mol% Nd:YVO4 crystal with mean particle size of 54 micrometers.

    Palavras-Chave: lasers; randomness; powders; dispersions; light sources; efficiency; absorption

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  • IPEN-DOC 25519

    WETTER, N. ; JIMENEZ-VILLAR, E. . Random Laser materials: from ultrahigh efficiency to Anderson localization transition. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL, OPTOELECTRONIC AND PHOTONIC MATERIALS AND APPLICATIONS, 8th, August 26-31, 2018, Maresias, SP. Abstract... 2018.

    Abstract: Random Lasers hold the premise for cheap coherent light sources that can be miniaturized and molded into any shape and used for speckle-free imaging in biology, remote sensing, display technology, encrypting, cancer detection and distributed amplification [1]. However, they require improvements specifically in terms of efficiency. This work details for the first time a strategy for increasing the efficiency of a random lasers that consists in using smaller particles, trapped between large particles to serve as absorption and gain centers whereas the large particles control mainly the light diffusion into the sample. A record slope efficiency of 50% was achieved using yttrium vanadate particles of mean particle size of 54 m by optimizing the distribution of the polydispersed particles. The random lasers have been completely characterized by measurements of backscattering cone, absorption and reflection measurement, etc. in order to determine transport mean free path, lT, average photon path length and fill fractions. A similar strategy, this time using a colloidal suspension of core-shell nanoparticles (TiO2@Silica) in ethanol solution of Rhodamine 6G, allowed us to observe the transition regime to Anderson localization [2]. Narrow peaks with similar amplitude overlapped to a super-fluorescence band are observed in the emission spectrum. These narrow peaks show complete suppression of interaction amongst them. The strategy used in these samples relies on the fact that the interaction between scatterers (separation < size) leads to an inhomogeneous distribution of scatterer positions at the microscopic scale, leading to micrometric regions with klT values lower than the averaged klT value determined experimentally and possibly with klT ~1 (Ioffe-Regel criterion).

    Palavras-Chave: randomness; lasers; light sources; nanoparticles; efficiency; yttrium; vanadates

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  • IPEN-DOC 25518

    WETTER, NIKLAUS U. ; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO . Ultra-high efficiency and low threshold in random lasers. In: LATIN AMERICA OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, November 12-15, 2018, Lima, Peru. Resumo expandido... Washington, DC, USA: OSA, 2018.

    Abstract: Random lasers hold the potential for cheap and coherent light sources, however, improvements in terms of efficiency and laser threshold are required. In this paper, we show two new strategies to increase efficiency and decrease the laser threshold.

    Palavras-Chave: lasers; randomness; nanoparticles; titanium oxides; solid state lasers; titanium compounds; rhodamines

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  • IPEN-DOC 25517

    MENZEL, F. ; SABUDJIAN, G. ; DAURIA, F.. BEPU and licensing of nuclear power plants. In: BEST ESTIMATE PLUS UNCERTAINTY INTERNATIONAL CONFERENCE, May 13-19, 2018, Lucca, Italy. Proceedings... La Grange Park, Illinois, USA: American Nuclear Society, 2018. p. 1-9.

    Abstract: There are different options on accidents calculation area by combining the use of computer codes and data entry for licensing purposes. One is the Best Estimate Plus Uncertainty (BEPU), which considers realistic input data and associated uncertainties. Applications of BEPU approaches in licensing procedures were initiated in the 2000s, first to analysis of Loss of Coolant Accident (LOCA), and then to the accident analysis as a whole, documented in Chapter 15 of the Final Safety Analysis Report (FSAR). The FSAR integrates both the licensing requirements and the analytical techniques. The licensing process of a nuclear power plant is motivated by the need to protect humans and the environment from ionizing radiation and, at the same time, sets out the basis for the design and determining the acceptability of the plant. The analytical techniques can be applied by using a realistic approach, addressing the uncertainties of the results. This work aims to show an overview of the main analytical techniques that can be applied with a Best Estimated Plus Uncertainty methodology, which is ‘the best one can do’, as well as the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. Moreover, the paper intends to demonstrate the background of the licensing process through the main licensing requirements.

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  • IPEN-DOC 25516

    ORTIZ, N. ; LIMA, G.N.S. ; MACEDO, M.V.L. ; HYPPOLITO, F. . Integrated water treatment process with Solar/TiO2 photodecomposition and biocarbon adsorption for enrofloxacin removal from contaminated waters. In: INTERNATIONAL CONFERENCES ON ECOTECHNOLOGIES FOR WASTEWATER TREATMENT, 4th, June 25-27, 2018, London, Ontario, Canada. Proceedings... 2018.

    Abstract: Brazil is well known as the worldwide production of animal protein and there for the highest consumer of the antibiotic enrofloxacin, the most common the second generation antibiotics used in veterinary medicine. The wastewater treatment with TiO2/solar photodecomposition natural, low-cost energy integrated with the renewable biocarbon absorbent. Such integrated process rises a possible tool to control and reduce the enrofloxacin environmental impact on soil and surface water quality loss. The process starts with the TiO2 addition on different initial enrofloxacin concentrations, after the suspension 120 min of the stirring time inside the solar chamber the collected suspension aliquots (20 minutes each) and the addition to micronized biocarbon present in the falcon tubes. The falcon tubes are further centrifugated and the supernatant measured using spectrophotometric analysis. The maximum removal percentage was 74.63 % with higher correspondence with the kinetics of pseudo-second-order and Langmuir isotherm with RL in the range of 0 to 1and the surface coverage percentage of 92 % in the higher concentrated system.

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  • IPEN-DOC 25515

    LIMA, G.N.S. ; MACEDO, M.V. ; HYPPOLITO, F.P. ; SILVA, A.; ORTIZ, N. . Study of antibiotics binary system treated by TiO2/solar photodecomposition and biocarbon adsorption. In: INTERNATIONAL CONFERENCES ON ECOTECHNOLOGIES FOR WASTEWATER TREATMENT, 4th, June 25-27, 2018, London, Ontario, Canada. Proceedings... 2018.

    Abstract: The study presents the antibiotics TiO2/solar photodecomposition followed by adsorption using micronized biocarbon. The cephalexin and amoxicillin antibiotics are very popular in Brazil and possibly the mostly found in medical prescriptions. The adsorption process using biocarbon reduce the presence of photodecomposition byproducts. The experimental project was planned to optimize the efficiency of the integrated processes (photodecomposition and adsorption) to remove the antibiotics mixture from the polluted water. The first study was only one antibiotic at the time, the amoxicillin followed by cephalexin after that was studied the binary system. The maximum single amoxicillin removal percentage was 94.74 %, the single cephalexin was 69.45%, and for the binary system the higher removal percentage after solar/TiO2 photodecomposition and biocarbon adsorption was 59.95% correspondent with 8.84% of cephalexin and 91.16% of amoxicillin. The cephalexin addition to the binary system reduces the total removal percentage. The integrated processes indicate better correspondence with the pseudo-second-order kinetics K2, and Langmuir, Freundlich, and Radlich-Peterson isotherms to amoxicillin and cephalexin experiments and the binary system.

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  • IPEN-DOC 25514

    LIMA, G.N.S. ; MORAIS, G. ; MACEDO, M.V. ; AYOUB, J.M.S. ; ORTIZ, N. . Biocarbon adsorption and TiO2/solar photodecomposition of binary and tertiary antibiotics systems. In: BIOCHAR, August 20-23, 2018, Wilmington, Delaware, USA. Abstract... 2018.

    Abstract: The occurrence of pharmaceutical residues in a polluted environment includes the exposition to a contaminant mixture including antibiotics rather than individual toxic compounds. Some published results confirm the detection of a variety of antibiotics in soil and water environment as binary and tertiary systems which highlight the importance of antibiotics removal study of from a binary and tertiary mixture. Experimentaly the antibiotic mixture was preheating before adding TiO2 and kept in a solar radiation chamber with constant temperature and pH values. The collection of the suspension aliquots allows the photodecomposition control followed by the addition of micronized biocarbon (diameter < 500 mesh) agitation and centrifugation. The supernatants measurements used spectrophotometer UV-Vis at λ = 273nm, 261nm, and 373nm to amoxicillin, cephalexin, and oxytetracycline, respectively. All results indicate the TiO2/solar photodecomposition followed by biocarbon adsorption have better agreement with pseudo-second-order kinetics. The comparison between the antibiotics photodecomposition removal percentages of the binary mixtures indicates higher decomposition for amoxicillin (57,38%), followed by cephalexin (48,04%) and considering the tertiary antibiotic systems the oxytetracycline (14,63 %). Such removal difference is a result of the antibiotics chemical structure and bounding energy broken by the hydroxy radicals of the solar/TiO2 photodecomposition reaction. For amoxicillin, the results refer to break the weak thiophene sulfur bond, for the cephalexin and oxytetracycline they have to break the strong hydrogen bonding of amide (amino carbonyls group) and the benzamide bond.The use of the biocarbon adsorption in the water treatment is final stage ensure the water quality polishing results.

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  • IPEN-DOC 25513

    GUILHEN, S.N. ; ORTIZ, N. ; IZIDORO, J.C. ; FUNGARO, D.A. . Activation of biochar obtained from slow pyrolysis of the macauba coconut residue for removing uranium from aqueous solutions. In: BIOCHAR, August 20-23, 2018, Wilmington, Delaware, USA. Abstract... 2018.

    Abstract: Macauba (Acrocomiaaculeata) is a palm tree native to the savannah-like area of Central Brazil. As a result of the oil extraction from its coconuts, a dark stiff residue, the “endocarp”, rich in lignin content, has a potential for being exploited as feedstock for biochar production. This study investigates the activation of biochar obtained from slow pyrolysis of the macauba coconut residue in order to remove uranium from aqueous solutions. The non-activated biochar, referred to as “BC350”, is produced at a pyrolytic temperature of 350°C under Ar atmosphere and a 1- hour residence time. The activated biochar was produced the same way and was further subjected to activation via physical route using CO2 at 850°C for 120 min. The product of this treatment was named “BC350-A”. Both biochars were characterized by specific surface area. The surface area increased from 0.832 (untreated biochar) to 643.12 m2 g-1, confirming the improvement of the porosity. The removal efficiency for uranyl ions (U(VI)) increased from 80.5 (untreated biochar) to 99.2% for 5 mg L-1 initial concentration solution adjusted to pH 3 using a 10 g L-1dosage. Adsorption isotherms were employed to represent the results of the U adsorption onto the BC350-A. An estimation of the best fit was performed by calculating different deviation equations, also called error functions. The Redlich-Peterson isotherm model was the most appropriate for fitting the experimental data. This hybrid model incorporates both Langmuir and Freundlich’s isotherm functionalities. These results demonstrate that a valueadded material can be produced, encouraging the exploration of thermochemical conversion of lignocellulosic biomasses.

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  • IPEN-DOC 25512

    GOMES, A.A. ; BUSTILLOS, J.O.W.V. ; VIANNA JUNIOR, A.S.; LANDULFO, E. ; ROSSI, W. de . Development of a microfluidic circuit "microreactor" to atmospheric analyses. In: WORKSHOP LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 10th, November 19-23, 2018, Medellín, Colombia. Abstract... 2018.

    Palavras-Chave: air pollution; atmospheric chemistry; troposphere; ozone; temperature control; measuring instruments; microstructure

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  • IPEN-DOC 25511

    BOIDI, G.; TERTULIANO, I.S.; FROFITO, F.J.; ROSSI, W. ; MACHADO, I.F.. Effect of laser surface texturing on friction behaviour of lubricated point contact under different sliding-rolling conditions. In: LEEDS-LYON SYMPOSIUM ON TRIBOLOGY, 45th, September 04-07, 2018, Leeds, UK. Abstract... 2018.

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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

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

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


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

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

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

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

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