Reposiório IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 25306

    BERBEL, L.O. ; SILVA, C.A.J. da ; BANCZEK, E.P.; KOTSAKIS, G.; COSTA, I. . Efeito do pH do meio na resistência a corrosão de implantes fabricados com liga Ti-6Al-4V (grau V). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 3856-3856.

    Abstract: O titânio e suas ligas são amplamente utilizadas na odontologia, principalmente na manufatura de implantes dentários, devido sua biocompatibilidade e resistência à corrosão. A resistência a corrosão ocorre por meio da formação do filme de TiO2 em contato com oxigênio, esta camada é aderente e estável na superfície e atua como barreira protetora entre o substrato e o meio corrosivo. Todavia, em casos onde percebe-se inflamação na região do implante sendo necessário sua exposição para limpeza da superfície do implante, é possível observar produtos de corrosão ao redor da região afetada. Desta maneira, é necessário que se realizem estudos que simulem a região na qual o implante está inserido para melhor compreensão dos processos de corrosão de implantes dentários. Um dos fatores que devem ser levados em consideração é a alteração do pH na região bucal em consequência de processos inflamatórios ao redor dos implantes em pacientes com peri-implantite. A presença de bactérias em regiões infeccionadas resultam na fermentação de carboidratos os quais produzem ácido lático diminuindo o pH do meio para valores abaixo de 4,5. O objetivo deste estudo é simular o pH típico de condições inflamatórias in vitro para avaliação da influência deste fator no aumento da susceptibilidade à corrosão da liga Ti-6Al-4V (grau V) em solução tampão de fosfato (PBS). Foram adotadas soluções PBS com pHs ajustados para 3, 4,5 ou 7, com adição de albumina (para simular proteínas típicas da solução fisiológica) e peróxido de hidrogênio (para simular condições inflamatórias), os ensaios foram realizados em meios aerados e deaerados, para simular o difícil acesso ao oxigênio a áreas oclusas da liga exposta ao meio. As superfícies ensaiadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A influência do pH na resistência à corrosão dos implantes foi investigada por medidas de potencial de circuito aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e polarização potenciodinâmica anódica. Os ensaios eletroquímicos mostraram que em meio ácido a liga é susceptível ao ataque de corrosão, sendo que, esta suscetibilidade aumenta em presença de albumina, principalmente em condição desaeradas.

    Palavras-Chave: titanium; titanium alloys; dentistry; corrosion denting; implants; corrosion resistance; ph value

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  • IPEN-DOC 25442

    SILVA, FERNANDO dos S. . Estudo de síntese de silicato de lantânio tipo apatita pelo método sol-gel seguido de precipitação de Na2SiO3 / Synthesis study of lanthanum silicate apatite type by sol-gel method followed by precipitation from Na2SiO3 . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Chieko Yamagata. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-143023

    Abstract: Cerâmicas de silicato de lantânio tipo apatita têm sido estudadas devido ao grande interesse tecnológico para aplicação como eletrólito em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC: Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell). A condutividade iônica dessas cerâmicas em temperaturas intermediárias (600-800°C) é maior do que a da YSZ (Ytria Stabilized Zirconia) utilizada como eletrólito em SOFCs de alta temperatura (800-1000°C). Neste trabalho, silicato de lantânio tipo apatita foi sintetizado pelo método sol-gel seguido de precipitação, a partir de Na2SiO3 como fonte de sílica. No método proposto, estudou-se rotas de síntese em meio ácido e básico para a formação do gel de sílica, seguida de precipitação. A fase cristalina de silicato de lantânio tipo apatita foi obtida pela calcinação de pós sintetizados a 900°C. Esta temperatura é muito inferior às praticadas em outros métodos convencionais de síntese. As análises por difração de raios X (DRX) mostraram silicato de lantânio tipo apatita como fase principal do material sintetizado na rota de síntese em pH ácido. No entanto, uma fase secundária indesejável, La2Si2O7, foi identificada quando o pó cerâmico foi calcinado a 1200°C. Por outro lado, pela rota básica, fase única de silicato de lantânio tipo apatita foi obtida após tratamento térmico dos precursores a 900 e 1200°C. Pastilha cerâmica obtida a partir dos pós obtidos e sinterizados a 1400°C por 4h, apresentaram fase cristalina pura de silicato de lantânio tipo apatita. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para observar a morfologia dos pós e microestrutura das pastilhas sinterizadas. Pós cerâmicos finos com tamanho de partículas submicrométricas e microestrutura típica de apatita foram alcançadas pelo método proposto.

    Palavras-Chave: synthesis; lanthanum silicates; apatites; sol-gel process; precipitation; oxide minerals; silicon oxides; silica; salts; dynamic function studies

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  • IPEN-DOC 25441

    CAMPELLO, FELIPE A. . Estudo da lixiviação e da estabilização de elementos tóxicos presentes em cinzas leve de carvão / Study of the leaching and stabilization of toxic elements present in coal fly ash . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 146 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-085620

    Abstract: A lixiviação de elementos tóxicos presentes nas cinzas de carvão causa contaminação no meio ambiente e é, por isso, motivo de grande preocupação. Ensaios em batelada e em coluna de leito fixo foram realizados para avaliar a estabilização de As, Cr, Mo e Se em cinzas leve de carvão modificadas com orgânosilano (OS) e surfactante de amônio quaternário (SF). As cinzas leve utilizadas foram coletadas na Usina Termelétrica da Figueira, localizada na cidade de Figueira, Estado do Paraná. Nos ensaios em batelada, em primeiro lugar, avaliou-se a influência da relação massa de cinzas/volume de água na concentração dos elementos lixiviados das cinzas não tratadas. Posteriormente, determinou-se o pH, a condutividade e as capacidades de imobilização dos elementos tóxicos presentes nas cinzas após a modificação. As reduções de concentração usando OS foram de 89%, 77%, 42% e 11% para Cr, Mo, As e Se, respectivamente. Quando SF foi utilizado para o tratamento das cinzas, a redução de concentração nos lixiviados foi superior a 60% para todos os elementos. As cinzas tratadas foram caracterizadas em relação ao ponto de carga zero, morfologia, grupos funcionais, mineralogia e hidrofobicidade. As superfícies das cinzas tratadas com OS e SF apresentaram carga superficial positiva em água. A composição mineralógica e a morfologia das cinzas não foram alteradas após o tratamento, enquanto mudanças nos grupos funcionais foram observadas. Esse resultado corroborou com o observado nos testes de hidrofobicidade onde, as cinzas tratadas com OS e SF na proporção 1:10 foram classificadas como material extremamente hidrofóbico e na proporção 1:100 foram classificadas como material fortemente hidrofóbico, confirmando que foi efetivo o tratamento das cinzas com os agentes imobilizadores. Na segunda etapa do estudo foram realizados três ensaios de lixiviação em colunas contendo cinzas de carvão e solo coletado na região da Usina Termelétrica da Figueira. Nos ensaios foram usadas cinzas não tratadas, cinzas tratadas com OS e cinzas tratadas com SF nas diluições de maior efetividade selecionadas pelos ensaios em batelada. Nas colunas foi aplicado um volume de chuva ácida sintética simulando a precipitação que ocorre na região. Na coluna com cinzas tratadas com OS ocorreu redução considerável na concentração de As e principalmente do Cr. Após o tratamento com SF, as concentrações de As e Cr reduziram aproximadamente 30%. Em ambos os tratamentos, as concentrações de Mo e Se também foram reduzidas. Os resultados evidenciaram que tanto o orgânosilano, quanto o surfactante podem ser utilizados como agentes imobilizadores para a retenção de elementos tóxicos presentes em cinzas de carvão.

    Palavras-Chave: wastes; separation processes; leaching; stabilization; fly ash; coal; toxic materials; toxicity; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 25440

    MIRANDA, CAIO da S. . Avaliação do tratamento de efluente líquido gerado em usina termelétrica usando zeólita de cinzas de carvão / Evaluation of treatment of coal ash landfill leachate produced in thermoelectric using zeolitic materials from coal combustion by-products . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-101057

    Abstract: As indústrias lançam diversos poluentes no meio ambiente. Dentre os poluentes destacam-se os elementos tóxicos presentes em efluentes líquidos por acarretarem alto risco potencial à saúde humana e ao meio ambiente. Os efluentes podem ser tratados por materiais adsorventes, os quais podem ser provindos de resíduos industriais. Uma forma de contribuir significativamente na sustentabilidade de uma indústria é a transformação de um de seus resíduos em sub-produto de valor agregado para aplicação no tratamento de seus efluentes líquidos como adsorvente de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi sintetizar, e caracterizar zeólitas de cinzas de carvão e avaliar sua aplicação como material adsorvente no tratamento de efluente. Os materiais zeolíticos derivados de três tipos diferentes de cinzas de carvão (cinzas manga, cinzas ciclone e cinzas pesadas) geradas na usina termelétrica de Figueira-PR foram usados para tratar o lixiviado do aterro de cinzas de carvão da mesma usina. As seguintes características das zeólitas foram determinadas: composição mineralógica, composição química, teor de carbono total, análise morfológica, área superficial específica, capacidade de troca catiônica (CTC), perda ao fogo, pH, condutividade e densidade aparente. A fase zeolítica formada foi do tipo sodalita com as três amostras usadas como matéria prima após ativação hidrotérmica alcalina. O material zeolítico de cinzas manga apresentou a menor relação SiO2/Al2O3 (1,46), maior CTC (2,36 meq g-1) e área superficial específica (69,5 m2 g-1) e, consequentemente, maior capacidade de remoção dos íons do efluente. As concentrações de As e Cr estavam acima do padrão de lançamento de efluentes. As três amostras de materiais zeolíticos apresentaram uma remoção significativa de Ni, Cd, Zn e Co na dose de 10 g.L-1. Os materiais zeolíticos das cinzas manga e ciclone foram eficientes para reduzir a concentração de As abaixo do limite imposto pela legislação, enquanto a remoção do Cr não foi efetiva com nenhum dos materiais. Na segunda etapa do trabalho, as zeólitas foram modificadas com o surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (HTDMA-Br) em concentrações de 1,8 e 20 mmol L-1. A modificação das zeólitas não melhorou a eficiência de remoção do As. A remoção do Cr usando a amostra de zeólita de cinzas manga modificada com HDTMA-Br 20 mmol L-1 resultou em uma concentração final muito próxima ao limite permitido pela legislação.

    Palavras-Chave: waste processing; coal; ashes; zeolites; desulfurization; physical properties; chemical properties; waste water; industrial wastes; chemical effluents

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  • IPEN-DOC 25438

    HARAGUCHI, MARCIO I. . Desenvolvimento de um sistema de imageamento de equipamentos de processos industriais pela técnica de perfilagem radiométrica / Development of a radiometric profiling technique imaging system for process industrial equipments . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 136 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-14122018-141719

    Abstract: A técnica de perfilagem gama de colunas de destilação já está no mercado há pelo menos 30 anos. Acompanhando o desenvolvimento tecnológico mundial, a técnica e a indústria prosperaram e se difundiu, podendo ser encontrada em diversos países e sendo implementada por diversas empresas comerciais e centros de pesquisa. Todavia, apesar das melhorias na qualidade dos resultados bem como na rapidez e praticidade da tomada de dados; o conceito básico da técnica permaneceu inalterado. Este trabalho condensa como o aprendizado de 20 anos, em gamma scan e tomografia industrial, propiciou fundamentos para uma técnica inovadora, testada em laboratório e depois efetivamente aplicada em condições reais de campo, que permitiu obter resultados nunca antes obtidos numa perfilagem de coluna.

    Palavras-Chave: dosimetry; radiation doses; radiometric analysis; isotope separation; radiometric surveys; image processing; measuring methods; optical models; threshold rigidity; threshold energy; scattering; interactions; gamma radiation; industry; equipment; computerized tomography; radiation detection; radiation detectors

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  • IPEN-DOC 25305

    SOARES, J.J.S. ; SANTOS, P.S. ; ZAIM, M.H.; SAKATA, S.K. . The effect of gamma radiation on the stability of aqueous dispersions of graphene oxide and graphene oxide functionalized with amino-peg. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 2343-2343.

    Abstract: Nanocomposites based on graphene have been prominent in the field of biomedicine due to the biocompatibility with the physiological medium and the possibility of being functionalized by a series of biocompatible polymers, such as chitosan, polyethylene glycol, poly (caprolactone), among others. However, there is a need for sterilization of these nanomaterials in the medical field and gamma irradiation is a promising option. In the present work graphene oxide (GO), produced by the modified Hummers method, was functionalized with amino-PEG (GO-PEG-NH2) through the amidation process. The objective of this study was to evaluate the aqueous dispersions stability of these nanomaterials before and after gamma radiation (Cobalt 60) at a dose of 25 kGy. Dynamics light scattering (DLS) was used to determine the zeta potential. The results showed no significant differences between the zeta potentials of the non-irradiated and irradiated graphene oxide. The dispersion of the functionalized graphene oxide showed to be stable and the irradiated unstable.

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  • IPEN-DOC 25304

    OLIVEIRA, L.F.R. ; ORTEGA, F.S.; NEVES, M.D. . AISI 310 stainless steel matrix composite reinforced with alumina particles. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 2340-2340.

    Abstract: Gelcasting is a fluid forming technique that allows the use of a wide variety of powders in its preparation, including ceramic and metallic particles, at any solids concentration. Composites materials consist of a continuous phase (matrix) in which a discontinuous phase (reinforcement) is distributed over several in various volumetric fractions, sizes, shapes and distribution, which directly affects the modification of mechanical, physical and chemical properties of the matrix. Both gelcasting and MMC have been thoroughly investigated in the last decades, nonetheless, the suitability of the gelcasting process to obtain particles reinforced MMCs is still scarce in the literature. This work describes the application of the gelcasting process for preparing a metal matrix composite consisting of HK-30 (AISI 310) stainless steel reinforced with small additions of nanosized alumina particles. Prior to specimen preparation, special attention was given to the rheology of the suspension and to the interaction between metallic and ceramic particles, which is one of the central aspects of this study. HK-30 and alumina particle sizes are 10μm and 600nm, respectively. A thermal analysis was held in order to define the sintering temperature and assure that any issue regarding to densification would be avoided. Images obtained by scanning electron microscope (SEM) and optical microscope were taken from a slices of a sintered sample to evaluate the dispersion of alumina particles in sintered stainless steel matrix composite samples. Compression tests were performed at room temperature and at 800°C, in addition to microharness and microstructural characterization of the sintered ones, and then compared to previous work. The minimum yield strength achieved by this study was 270 MPa for room temperature and 105 MPa for 800°C, overcoming the results that were previously obtained. The gelcasting process showed to be feasible for obtaining dense metal matrix composite parts, with good mechanical properties and low cost of manufacturing.

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  • IPEN-DOC 25439

    COELHO, TALITA S. . Implementação de algoritmos computacionais para interpretação de imagens dermatoscópicas para diagnóstico de tumores de pele / Implementation of computer algorithms to dermatoscopic image interpretation to skin tumors diagnosis . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Hélio Yoriyaz. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-28012019-084648

    Abstract: O câncer de pele é a neoplasia maligna mais incidente, no Brasil correspondendo a aproximadamente 29% de todos os tumores diagnosticados. O melanoma maligno é sua apresentação menos frequente, com cerca de 1% de todos os diagnósticos, porém com maior índice de mortalidade, comparado com outros tumores não melanomas. O fato de o melanoma ser considerado um tipo de câncer muito agressivo e não ser radiossensível, um diagnóstico precoce garante um alto índice de sobrevida ao paciente. O método mais utilizado para a análise de melanomas é a regra do ABCD, que consiste em extrair características de: assimetria, borda, coloração e diâmetro das lesões, a fim de diferenciá-las das demais lesões de pele. A dermatoscopia é uma técnica não invasiva, que permite fazer o reconhecimento das estruturas superficiais da pele com uma ampliação de até 400x, o que facilita a análise das lesões. A contribuição deste presente trabalho consiste na análise de lesões associada à técnica de processamento de imagem digital, com o objetivo de fornecer uma ferramenta de auxílio ao médico, dando um amparo no momento de se fornecer um diagnóstico ao paciente. O software desenvolvido neste trabalho utiliza imagens dermatoscópicas de lesões de pele associado à regra do ABCD, fornecendo por meio da análise destas características, um diagnóstico, se a lesão é melanoma ou não melanoma.

    Palavras-Chave: tumor cells; skin; animal tissues; neoplasms; image processing; data analysis; cluster analysis; pattern recognition; programming; algorithms; computer codes; diagnosis; nuclear medicine

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  • IPEN-DOC 25437

    REDIGOLO, MARCELO M. . Caracterização química multitécnicas de tintas artísticas brasileiras, um estudo de caso / Multi-technique chemical characterization of Brazilian artistic paints, a case study . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Jose Oscar Willian Vega Bustillos. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-30012019-125116

    Abstract: O presente trabalho apresenta a caracterização química de tintas artísticas brasileiras. Diferente de outras matrizes, os materiais de arte fabricados no Brasil não apresentam informações na literatura que auxiliem em sua conservação e restauração. Amostras de tintas acrílicas e a óleo, nacionais e importadas, foram analisadas pelas técnicas espectroscópicas Raman e infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), pirólise acoplada a cromatografia a gás e espectrometria de massas (Py-GC/MS) e microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectrometria de fluorescência de raios X (SEM-EDS). Resultados de análise indicam que tintas acrílicas brasileiras são compostas por poliestireno (PS), diferentemente das importadas, compostas por polimetilmetacrilato (PMMA). Enquanto as tintas a óleo apresentam composição semelhante (óleo de linhaça), brasileiras e importadas. Duas pinturas do acervo da Pinacoteca do Estado de São Paulo foram selecionadas para um estudo de caso. As obras apresentam a formação de exsudatos em sua superfície, o que demanda a caracterização química como etapa anterior ao desenvolvimento de uma metodologia de restauração. A obra "Mandala da saudade", de Sara Goldman-Belz, é composta por tinta spray (alkyd) e a obra "Três pessoas", de Marina Saleme, por tinta a óleo. Os resultados de análise apresentam um primeiro passo no estabelecimento de um banco de dados de materiais artísticos fabricados no Brasil para fins de restauração e perícia criminal de obras de arte.

    Palavras-Chave: paints; cultural objects; multiplication factors; specifications; comparative evaluations; pyrolysis; mass spectroscopy; gas chromatography; fourier transform spectrometers; fourier analysis; infrared spectra; x-ray fluorescence analysis; x-ray spectroscopy; raman spectroscopy; scanning electron microscopy; structural chemical analysis

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  • IPEN-DOC 25436

    PREZOTTO NETO, JOSÉ P. . Estudo comparativo de venenos de serpentes do gênero Crotalus ssp. / Comparative study of the Crotalus ssp. snake venoms . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Patrick Jack Spencer. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-30012019-075833

    Abstract: As cascavéis são classificadas como grupo monofilético contendo dois gêneros descritos ao grupo: Crotalus ssp. e Sistrurus ssp., os quais surgiram no México a aproximadamente 20 milhões de anos, colonizando então, praticamente todo o continente americano. Fatores como dieta, dimorfismo sexual, ontogenia, mutações e distribuição geográfica podem influenciar na composição dos venenos e consequentemente no envenenamento. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o perfil proteico, bem como as propriedades enzimáticas e imunológicas dos venenos de algumas espécies e subespécies de Crotalus ssp. (C. atrox, C. scutulatus scutulatus, C. viridis viridis, C. vegrandis, C. durissus cascavella, C. d. collilineatus e C. d. terrificus). Os resultados indicaram pouca variabilidade entre os perfis eletroforéticos dos venenos, contudo as diferenças foram na concentração relativa das proteínas. A análises proteômica identificou alguns componentes dos venenos e serinopeptidases, metalopeptidases e fosfolipases A2 foram as mais abundantes. Além disso, por zimografia, observou-se que todos os venenos analisados apresentaram atividade proteolítica e que os venenos norte-americanos em todos os zimogramas foram mais hidrolíticos. Em caseína, a atividade enzimática dos venenos foi menos intensa comparado aos outros substratos. Em relação às gelatinases das amostras estudadas, pôde ser observado inibição da atividade enzimática induzida por alguns componentes utilizando EDTA, principalmente nos venenos de C. atrox e C. vegrandis. Em relação à inibição das serinopeptidases, foi observado que todas as gelatinases dos venenos crotálicos apresentaram inibição total ou parcial da atividade hidrolítica. Houve variabilidade entre as hialuronidases encontradas dos venenos crotálicos, tanto em relação à massa das enzimas e intensidade da degradação, quanto em diferentes pHs. Nos ensaios enzimáticos quantitativos (azocaseinolítico fosfolipásico e peptidásico) os venenos Norte Americanos demonstraram conter mais proteases em relação aos venenos Sul Americanos. Por Western Blotting, as amostras reagiram com os anticorpos presentes nos soros anti-crotálico e anti-botrópico, apresentando reatividade antigênica cruzada entre as amostras homólogas e heterólogas. Além disso, houve imunoreatividade entre o soro anti-jararagina e alguns componentes de todos os venenos crotálicos norte-americanos.

    Palavras-Chave: radioenzymatic assay; radioassay; radioimmunodetection; radioimmunoassay; peptides; proteins; enzymes; digestion; toxicity; reptiles; snakes; venoms; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 25435

    MATOS, IZABELA T. de . Caracterização em escala atômica de nanopartículas magnéticas de magnetita e ferrita do tipo TMFe2O4 (TM = Co, Ni) para uso em biomedicina pela espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada / Characterization in atomic scale of magnetic nanoparticles of magnetite and ferrite of the type TMFe2O4 (TM = Co, Ni) for use in biomedicals by perturbed gama-gama angular correlation spectroscopy . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 99 p. Orientador: Artur Wilson Carbonari. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-30012019-144245

    Abstract: Este trabalho descreve, sob um ponto de vista atômico, a investigação das nanopartículas magnéticas (NPMs) de magnetita (Fe3O4) e ferritas do tipo TMFe2O4 (TM = Co, Ni), que são uma classe de materiais estruturados que atualmente tem um grande interesse devido à grande variedade de suas possíveis aplicações tecnológicas e biomédicas, pela Espectroscopia de Correlação Angular γ-γ Perturbada (CAP). Para a produção das NPMs foram utilizadas duas rotas químicas: o método de co-precipitação e o método de decomposição térmica. A co-precipitação apresenta as vantagens de ter temperaturas moderadas e custos relativamente baixos, porém não se consegue ter um controle da distribuição de tamanho das partículas. Por outro lado, a decomposição térmica possibilita uma amostra monodispersa com controle de tamanho e forma, mas este método necessita de reagentes tóxicos, caros e alta temperatura de reação. Para caracterização das amostras foi usada a técnica de Difração de Raio X (DRX) e a morfologia das NPs foi estudada por meio da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). A partir desta técnica foi possível avaliar a distribuição do tamanho dos grãos, pois algumas características como, elevado valor de magnetização, alta anisotropia e um alto valor de coercividade são propriedades que dependem das nanoestruturas. As propriedades magnéticas foram estudadas localmente a partir da Correlação Angular Perturbada (CAP) que utiliza como sondas núcleos atômicos das medidas, como os núcleos de prova 111In (111Cd), 140La (140Ce) e 181Hf(181Ta). Estas propriedades foram complementadas por medidas de Magnetização.

    Palavras-Chave: nanoparticles; magnetic materials; biomedical radiography; gamma spectroscopy; perturbed angular correlation; atomic physics; iron oxides; ferrites; decomposition; thermodynamic properties; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; scale dimension

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  • IPEN-DOC 25303

    FRANCISCO, D.L. ; SILVA, F.A. ; PAIVA, L.B.; ALDEIA, W.; LUGAO, A.B. ; MOURA, E. . Caracterização de nanotubos de haloisita funcionalizados covalentemente para aplicação em compósitos de matriz polimérica / Characterization of covalently funcionalized halloysite nanotubes for application in polymer matrix composites. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2018. p. 2332-2339.

    Abstract: A haloisita (HNT) possui interessantes características suscitando seu interesse como candidata à produção de nanocompósitos poliméricos de alto desempenho. O teor relativamente baixo de grupos hidroxílicos em sua superfície a torna relativamente hidrofóbica, embora, às vezes, isso não seja suficiente para garantir uma boa adesão interfacial com a matriz polimérica. Sendo então, necessário um tratamento hidrofóbico adicional para favorecer a compatibilidade com a matriz. No presente estudo, um tratamento hidrofóbico da HNT foi avaliado a partir de soluções hidrolisadas de 3-(trimetoxisilil)propil metacrilato (MAPTS) em meio alcoólico. A HNT modificada foi caracterizada através da análise de área superficial específica, análise termogravimétrica e ensaio de extração em solução de água/tolueno. Os resultados mostraram uma redução na área superficial, um aumento na perda de massa final no ensaio termográvimetrico e um deslocamento da HNT modificada para o tolueno, evidenciando a funcionalização da HNT com o MAPTS.

    Palavras-Chave: nanotubes; aluminium silicates; silicate minerals; composite materials; telescope counters; thermal gravimetric analysis; analytic functions; specific surface area; toluene

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  • IPEN-DOC 25302

    FONSECA, D.P.M. da ; MONTEIRO, W.A. . Processamento, microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2018. p. 2321-2329.

    Abstract: O cobre e suas ligas são utilizados por suas boas propriedades físicas, a adição de fase cerâmica pode aumentar a resistência mecânica e a resistência ao desgaste sem causar grande perda na estabilidade térmica e condutividade elétrica. Este trabalho teve como objetivo processar por metalurgia do pó e estudar a microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina. As análises de MO, MEV e EDS indicaram boa distribuição das fases na matriz de cobre, boa coalescência das partículas formando superfície continua e baixa porosidade. O aumento da concentração de alumina diminuiu a condutividade elétrica, no entanto, proporcionou bom incremento na dureza do cobre puro.

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  • IPEN-DOC 25301

    FONSECA, D.P.M. ; MONTEIRO, W.A. . Efeitos da adição de nanopartículas de céria na microestrutura e propriedades do cobre. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 2320-2320.

    Abstract: O cobre é utilizado por suas boas propriedades físicas (alta condutividade elétrica e térmica, resistência à corrosão) e econômicas (facilidade de fabricação, custo de matéria prima mediano e reciclagem). No entanto, metais puros de alta condutividade elétrica são muito dúcteis e, para muitas aplicações, é requerido simultaneamente alta condutividade elétrica e resistência mecânica. O aumento da resistência mecânica do cobre pode ocorrer pela adição de fase de reforço, o que aumenta também a dispersão da nuvem de elétrons diminuindo a condutividade do material. A céria é um dos óxidos de terras raras mais utilizados devido a suas características como alto ponto de fusão e estabilidade química e térmica. Este trabalho teve como objetivo processar e estudar a microestrutura e propriedades (condutividade elétrica, dureza e fratura) dos compósitos 92% Cu 8% CeO2 e 80% Cu - 20% CeO2. As amostras foram processadas pela técnica de metalurgia do pó: pesagem, mistura (sem bolas por 30 min com frequência de rotação de 46 rpm), compactação (uniaxial à frio com pressão de 1080 Mpa por 10s) e sinterização (800°C por 6h com taxa de aquecimento de 10°C/min sob vácuo de 10 7 torr). Os pós de partida foram caracterizados por distribuição granulométrica, MEV/MET, EDS e DRX com refinamento Rietveld. Apresentaram valores de diâmetro médio de partícula de 39,86 μm (cobre) e < 25 nm (céria), resultados de microanálise EDS adequados (foram identificados apenas os elementos previstos) e resultados de DRX sem indicação de formação de fase indesejada e com tamanho de cristalitos nanométricos. As análises de MO, MEV e EDS indicaram distribuição uniforme das fases, boa coalescência das partículas formando superfície continua, baixa porosidade e fase de céria dispersa nos contornos de grão do cobre com algumas regiões aglomeradas. Os resultados de microanálise EDS não indicaram contaminação nem oxidação das amostras. Os difratogramas indicaram formação de fases isoladas. As amostras com 8% e 20% de céria apresentaram, respectivamente, densidade de 8,12 e 7,66 g/cm³, densidade relativa de 92% e 88% (em relação à amostra sinterizada de 100%Cu), condutividade elétrica de 38% e 15% IACS, condutividade elétrica relativa de 51% e 21%, dureza de 69 e 88 HV5 (677 e 863 MPa) e dureza relativa de 230% e 293%. As fratografias apresentaram, para ambos os compósitos, fratura mista (dúctil e frágil) e indicaram boa adesão entre a matriz metálica e o reforço cerâmico. As análises indicaram microestrutura adequada com boa dispersão de céria e boa densificação das partículas. Foi observado efetivo aumento na resistência mecânica, o compósito com 20% de céria apresentou dureza cerca de 3 vezes maior do que a do cobre, porém, em ambos os compósitos, o acréscimo da fase cerâmica acarretou na diminuição da condutividade elétrica. O compósito com 8% de céria foi o que apresentou melhor equilíbrio entre essas duas propriedades.

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  • IPEN-DOC 25300

    RAMANATHAN, L.V. ; CORREA, O.V.; LIMA, N.B. ; CUNHA, C.A. da ; SAYEG, I.J.. Mechanical, structural and thermodynamic features of high energy milled Cr3C2-25(Ni20Cr) composite powders. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 2107-2107.

    Abstract: This paper presents mechanical, microstructural and thermodynamic features of Cr3C2-25(Ni20Cr) powders that were high energy milled for different times. Severe plastic deformation is introduced in the powders and a small part of the energy spent in the process is stored in the crystal lattice. Crystallite size, microstrain and lattice parameter of the powders were determined using x-ray diffraction measurements (Rietveld method). The evolution of microstrain with crystallite size revealed a critical crystallite size (DCRIT = 28 nm; tMill = 16 h), where the microstrain reached a maximum [?MAX (%) = 1.17], and then decreased. The lattice parameter showed an opposite behavior (aMIN = 3.5417A). This suggested occurrence of “size effects” and aspects related to strain gradient plasticity are discussed. Stored energy in the crystal lattice was determined from enthalpy variation of the powders, and the graph of ?H vs 1/D also showed a maximum (?HMAX = 722 mcal) for powders milled for 16 h. Microstructural features like small angle grain boundaries and microtwins where studied by TEM. The influence of grain boundaries on microstrain was studied. Modifications in microstructure are discussed based on dislocation density, which is related to crystallite size and microstrain in the crystal lattice. A model for dislocation density evolution has been suggested. The dislocation density at the critical crystallite size was around 1.7 x 1011 cm-2. The dimensions of the slip bands in the material were estimated (xMAX = 3.1 ?m).

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  • IPEN-DOC 25299

    SEO, E.S.M. ; MOREIRA, T.M. ; SILVA, T.F.; ROCHA, T.F.O.; BARBOSA, I.T.F.; ATHIE, A.A.R.. Obtenção e caracterização de fibras vegetais para a preparação de biocompósito / Obtaining and characterizing vegetable fibers for the preparation of biocomposite. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2018. p. 2072-2083.

    Abstract: As atividades agroindustriais geram resíduos que, na maioria das vezes, não agregam nenhum valor comercial e não possuem destino apropriado para seu descarte. Porém, há possibilidade de tornar estes resíduos em matéria-prima para fabricação de produtos direcionados a aplicabilidade em diversos segmentos das indústrias. Neste contexto, o presente trabalho objetivou desenvolver o processo de obtenção das fibras de bambu, de cana-de-açúcar e da palha de milho, caracterizando-as para preparação do biocompósito. As fibras vegetais foram secas, trituradas, tratadas por mercerização e, em seguida, neutralizadas com solução ácida e lavadas em água corrente. A partir dos resultados de caracterização das fibras tratadas, observou-se que a lignina e a hemicelulose foram removidas, possibilitando melhor aderência das mesmas em contato com a superfície do polímero. Desta forma, o material compósito pode vir a ser reforçado com as fibras previamente tratadas por processo de mercerização.

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  • IPEN-DOC 25298

    SANTOS, V.J. ; ZAFALON, A.T. ; PARRA, D.F. . Avaliação do comportamento mecânico, térmico e de intumescimento dos hidrogéis contendo argila Laponite RD. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 1528-1528.

    Abstract: Hidrogéis são biomateriais amplamente utilizados na biomedicina, e possuem a capacidade de absorver grandes quantidades de fluidos sem perder sua integridade física. Esses materiais são constituídos por uma rede tridimensional de polímeros formada por ligações cruzadas, físicas ou químicas. Hidrogéis têm sido aplicados como curativos transdérmicos em sistemas de liberação de drogas. Esses materiais oferecem condições ideais para tratamento de feridas, pois mantém o ambiente da ferida úmido promovendo um debridamento autoclítico, acelerando a cicatrização. Argila Laponite (LP) é uma argila sintética nanométrica de aproximadamente 25 nm de diâmetro e 0,92 nm de espessura, é altamente hidrofílica e forma gel em solução aquosa. A associação de argila a hidrogéis promove modificação de propriedades como mecânica e inchaço quando macro-cadeias interagem com o espaço interlamelar. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da nano-argila nas propriedades mecânicas, térmicas e de intumescimento de hidrogéis baseados em uma formulação polimérica de poli (N-vinil-2-pirrolidona), poli (etileno glicol) e agar contendo nano Laponite RD. As membranas de hidrogel foram reticuladas por radiação gama a 25 kGy. Foram realizados testes de tração de acordo com ASTM D638-03. O comportamento viscoelástico foi investigado usando um reômetro de placa paralela. O intumescimento foi avaliado após 72 horas e o comportamento entálpico foi avaliado pelo DSC.

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  • IPEN-DOC 25297

    MONTEIRO, A. ; BARTOLOMEI, S.S.; VALENZUELA-DIAZ, F.R.; OLIVEIRA, R.R. ; RODRIGUES, R.L.B.; MOURA, E.. Propriedades estruturais, mecânicas e térmicas de compósitos híbridos de lignina e argila com matriz biodegradável. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 1522-1522.

    Abstract: Atualmente, tem se observado muitos esforços na produção de polímeros biodegradáveis como alternativas aos polímeros convencionais. No entanto, estes polímeros têm propriedades inferiores aos convencionais, o que limitam a sua aplicação. A incorporação de micro e nanoreforço, provenientes de fontes naturais, pode melhorar não apenas as propriedades desses polímeros, mas também a relação custo-propriedades e ampliar o seu potencial de aplicação. Neste contexto, a lignina, um abundante subproduto da indústria de papel, cuja disponibilidade tende a crescer com as futuras instalações das biorrefinarias, é um material com características interessantes para incorporação em biodegradáveis. A sua natureza fenólica pode aumentar a resistência desses polímeros em relação a oxidação, irradiação e exposição a temperaturas elevadas. Além disso, devido a sua baixa densidade e abrasividade, pode ser utilizada como carga em polímeros em substituição às inorgânicas. Um outro tipo de carga de origem natural muito interessante para reforçar biodegradáveis, são as argilas, cuja dispersão em nível nanométrico, quando devidamente tratadas, aumenta a área de contato entre a carga e a matriz polimérica, melhorando a interação entre as mesmas e levando a interessantes ganhos de propriedades, com uma pequena adição de carga (< 5 %), sem prejuízo da processabilidade e sem aumento da densidade do polímero. Neste trabalho, compósitos de matriz biodegradável contendo 1 -2 % em peso de lignina e 1 % em peso de argila esmectita brasileira foram processados por extrusão. Foi utilizada uma extrusora dupla-rosca, seguida de extrusora monorosca com matriz plana para a confecção de filmes flexíveis. As propriedades estruturais, mecânicas e térmicas dos filmes flexíveis do biopolímero e dos seus compósitos híbridos foram avaliadas por meio dos ensaios mecânicos de tração, DRX, DSC, TG e MEV-FEG e a correlação entre as suas propriedades foi discutida.

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  • IPEN-DOC 25434

    HERRERA, CRISTHIANO da C. . Desenvolvimento e controle de circuitos microfluídicos / Development and control of microfluidic circuits . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 149 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-29012019-084425

    Abstract: A primeira etapa do projeto foi realizar testes para usinagem controlada e otimizada de vidro ótico de borosilicato (BK7) por laser de femtossegundos. Parâmetros como energia, pulsos sobrepostos e a variação da posição focal foram investigados para controle da taxa de remoção do material e extensão da cratera ablacionada. Especial atenção foi dada à condição física e topográfica da superfície resultante da usinagem para torná-la menos rugosa e evitar a retenção de reagentes que possam contaminar e alterar as reações pretendidas. Microcanais, microválvulas, microbombas, misturadores, microrreatores, aquecedores e outros componentes foram desenvolvidos para compor sistemas microfluídicos. Os microcanais construídos sobre a superfície de vidro BK7 vedados por uma lâmina de polidimetilsiloxano (PDMS) são a base dos sistemas microfluídicos. O controle de fluxo de reagentes é feito por miniválvulas pneumáticas controladas por um microcontrolador Arduino através de uma plataforma Labview. Este trabalho mostra os componentes desenvolvidos e dois sistemas microfluídicos criados. O primeiro contém um circuito capaz de replicar ensaios imunoenzimáticos (ELISA) com um custo muito menor de insumos. O segundo é um sistema para a produção de nanocristais fluorescentes de NaYF4 especialmente utilizados como marcadores em imagens de sistemas biológicos.

    Palavras-Chave: materials testing; boron silicates; organic compounds; rare earths; nanomaterials; nanocomposites; molecular crystals; biological markers; images; enzyme immunoassay; silicones; fluidic control devices; electromagnetic pulses; lasers; electromagnetic radiation; remote multiplexing systems; on-line control systems; programming languages

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  • IPEN-DOC 25433

    CORRÊA, THAÍS . Monitoramento do perfil atmosférico na região de silos do Porto de Santos pela técnica LIDAR / Monitoring of the atmospheric profile in the silos region of the Port of Santos by the LIDAR technique . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 85 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-113201

    Abstract: O manuseio de grãos durante as operações de carga e descarga geram materiais particulados que são liberados para a atmosfera interferindo na qualidade do ar da região. Essa pesquisa identificou a presença de material particulado proveniente de grãos na cidade de Santos utilizando dados disponibilizados pelos satélites da NASA, índices de qualidade do ar fornecidos pela CETESB e dados obtidos pela técnica LIDAR.

    Palavras-Chave: optical radar; atmospherics; quality control; grain orientation; warehouse; harbors; air pollution; monitoring

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  • IPEN-DOC 25432

    MOREIRA, TATIANA M. . Avaliação da viabilidade de biossorventes alternativos na recuperação de corpos hídricos contaminados por derramamento de derivados do petróleo / Assessment of the viability of alternative biosorbents in the recovery of water bodies contaminated by oil spills . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Emília Satoshi Miyamaru Seo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-160724

    Abstract: Acidentes ambientais vêm ocorrendo ao longo de décadas, assim, além de atitudes para evitar esses danos, são necessárias ações para remediação. Materiais tecnológicos e de baixo custo em impacto ambiental podem ser uma alternativa para o tratamento de corpos hídricos degradados, além de um caminho ambientalmente sustentável para remediação de córregos e rios urbanos. Neste contexto, buscou-se avaliar na pesquisa, materiais biossorventes para serem utilizados em acidentes de derramamento de derivados do petróleo em meio aquático. Como matéria-prima, utilizaram-se as fibras das cascas de banana, coco e laranja. Como contaminantes foram utilizados a gasolina e o óleo diesel. Os biossorventes foram produzidos por processos de secagem, ativação química, moagem, classificação granulométrica, caracterização e ensaios de sorção. Para a caracterização foram empregadas as técnicas: picnometria, termogravimetria, análise elementar, microscopia eletrônica de varredura, teor de umidade, retenção de água pela biomassa seca, hidrofobicidade, flutuabilidade, teor de cinzas, fluorescência de raios X e classificação granulométrica. Para o tratamento dos dados, desenvolveu-se um planejamento estatístico de identificação das variáveis significativas no processo de sorção, construíram-se curvas de equilíbrio e de cinética de sorção e que foram modeladas por meio das isotermas de Freundlich e Langmuir. Para estudo da influência da granulometria na sorção, os ensaios foram realizados com os grãos primeiramente de maneira generalizada e posteriormente separados por granulometrias distintas. Os resultados se mostraram promissores, sendo o coco o biossorvente mais eficiente, ele sorveu uma média de 3,94 g/g de óleo diesel e 2,80 g/g de gasolina.

    Palavras-Chave: oil spills; natural occurrence; waste water; water treatment; sorbent recovery systems; biological recovery; grain size; measure theory; bonding; hydrogen

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  • IPEN-DOC 25431

    SILVA, ANDRÉ R. da . Distribuição vertical de radionuclídeos naturais das séries do 238U, 232Th e 40K e caracterização química inorgânica de perfis de solo e de testemunhos de sedimento coletados na área de influência do reservatório de Ponte Nova do estado de São Paulo / Vertical distribution of natural radionuclides from 238U and 232Th decay series, and 40K, and inorganic chemical characterization of soil profiles and sediment cores collected in the catchment area of Ponte Nova reservoir, São Paulo state - Brazil . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 187 p. Orientador: Sandra Regina Damatto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-28012019-110742

    Abstract: As radiações provindas do solo e dos sedimentos constituem um aspecto importante da caracterização geofísica e geoquímica do ambiente. Essas radiações são emitidas por radionuclídeos que podem ser: naturais ou artificiais. Assim, como os radionuclídeos os elementos maiores e traços representam peça fundamental na caracterização química de solos e sedimentos e também estão sujeitos a alterações em suas concentrações devido à atividade antrópica, como a construção de uma represa. O reservatório de Ponte Nova, localizado no estado de São Paulo, é de importância de abastecimento e econômica às populações da região leste da Região Metropolitana de São Paulo. Neste trabalho foram determinadas as concentrações de atividade dos radionuclídeos naturais da série de decaimento do 238U, e da série do 232Th e o radionuclídeo 40K, elementos maiores e traços coletados em perfis de solo e testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório de Ponte Nova. As concentrações de atividade dos radionuclídeos apresentaram médias de: 40K com 275,6(54) Bq kg-1, 238U com 49,00(24) Bq kg-1, 226Ra com 43,7(2) Bq kg-1, 210Pb com 91(2) Bq kg-1, 232Th com 99(1) Bq kg-1, 228Th com 84(1) Bq kg-1 e 228Ra com 74,0(7) Bq kg-1, que estão acima da média da UNSCEAR. Os elementos maiores e traços apresentaram médias de: As com 4,75(8) mg kg-1, Ba com 306(3) mg kg-1, Br com 20,7(4) mg kg-1, Ca com 136,8(5) g kg-1, Ce com 151(2) mg kg-1, Co com 7,4(2) mg kg-1, Cr com 30,0(5) mg kg-1, Cs com 2,53(2) mg kg-1, Eu com 628(6) μg kg-1, Fe com 43,7(10) g kg-1, Hf com 10,30(8) mg kg-1, K com 13,1(2) g kg-1, La com 54(1) mg kg-1, Lu com 764(7) μg kg-1, Na com 852(9) mg kg-1, Nd com 33,5(5) mg kg-1, Rb com 43,0(5) mg kg-1, Sb com 0,56(1) mg kg-1, Sc com 12,2(2) mg kg-1, Se com 646(6) μg kg-1, Sm com 6,44(6) mg kg-1, Ta com 1,49(1) mg kg-1, Tb com 650(4) μg kg-1, Th com 24,2(2) mg kg-1, U com 2,53(1) mg kg-1, Yb com 1,86(2) mg kg-1 e Zn com 56(1) mg kg-1. Os parâmetros de qualidade de solo e sedimento também são apresentados. Vários elementos apresentaram fator de enriquecimento alto como Hf, Fe e As; no entanto, apesar do fator de enriquecimento alto, os índices de geoacumulação não indicam nenhuma poluição presente. Para verificar se existia correlações entre as concentrações obtidas foram aplicadas as análises estatísticas de matriz de correlação, análise de grupos e dos componentes principais.

    Palavras-Chave: radioisotopes; natural uranium; uranium 238; thorium 232; potassium 40; soils; sediments; water reservoirs; inorganic compounds; sample preparation; physical properties; chemical analysis; neutron activation analysis; gamma spectroscopy; brazil

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  • IPEN-DOC 25296

    BARROS, J.O.A. de ; POLITANO, R. . Espectroscopia Mecânica de Madeiras Brasileiras - Jacarandá da Bahia (Dalbergia nigra) e Pau Marfim (Agonandra brasilienses). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 1491-1491.

    Abstract: A caracterização mecânica de madeiras por meio da análise dinâmica mecânica (DMA) vem se mostrando importante mas pouco explorada na área de materiais naturais. No presente trabalho foram feitas uma série de análises de espectroscopia mecânica com diferentes espécies nacionais em um DMA 242 – NETZSCH. Os testes selecionados para análise foram feitos com duas importantes hardwoods brasileiras de alto valor comercial, o Jacarandá da Bahia (Dalbergia nigra) e Pau Marfim (Agonandra brasilienses), ambas utilizadas em mobiliária de alto padrão, construção de instrumentos musicais e também foram usadas para hélices de pequenos aviões até a metade do século XX. Foram feitos testes de flexão para a obtenção do Módulo de Elasticidade e do Coeficiente de Amortecimento, com frequências de 0.025Hz até 50Hz, com longos períodos de exposição e também com variação de temperatura. Com esses dados foi possível retirar informações interessantes sobre a resposta destas madeiras quando expostas à esforços cíclicos: ocorre um aumento da rigidez de ambas as espécies ao longo do tempo, tendendo à um valor assintótico para o Módulo de Elasticidade (E).A variação de temperatura resultou em variações no E em baixas temperaturas e a tendência para o mesmo valor assintótico quando se aproxima aos 25°C, ainda foi notada uma mudança significativa nas propriedades da madeira para baixas frequências. Será feita uma avaliação em relação ao DMA como método de análise para madeiras, comparando com as formas mais usuais de caracterização. Como resultados obteve-se valores assintóticos para o Módulo de Elasticidade do Jacarandá da Bahia entre 17GPa e 18GPa (dependendo da frequência) enquanto o valor esperado pela literatura é próximo de 15GPa, já para o Pau Marfim foram valores entre 11.5GPa e 12.5GPa enquanto o valor esperado é de 12GPa.

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  • IPEN-DOC 25295

    SILVA, D.Y.B. ; REIS, S.L. ; MUCCILLO, R. ; MUCCILLO, E.N.S. . Espectroscopia de impedância da cerâmica Bi2/3Cu3Ti4O12 com permissividade elétrica gigante / Impedance spectroscopy of Bi2/3Cu3Ti4O12 ceramic with giant electric permittivity. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2018. p. 71-81.

    Abstract: Cerâmicas policristalinas com estrutura tipo perovskita são conhecidas por suas propriedades elétricas, como elevados valores de permissividade elétrica e baixas perdas dielétricas possuindo ampla faixa de aplicação tecnológica. Neste trabalho a cerâmica Bi2/3Cu3Ti4O12 (BCTO) foi obtida pelo método convencional de reação em estado sólido e suas propriedades elétricas e dielétricas foram investigadas por meio da técnica de espectroscopia de impedância, para diferentes temperaturas de medida, numa faixa entre 20 e 95°C. A evolução da permissividade elétrica, da tangente de perdas e do módulo elétrico em função da frequência na faixa 102-107 Hz foi estudada sistematicamente. Foram verificados três comportamentos de relaxação, indicando mudanças no mecanismo de polarização, relacionados com a interação da interface eletrodo-dielétrico e o mecanismo de condução de íons. Foram obtidos valores gigantes de permissividade elétrica (~ 2000) e baixas perdas dielétricas (~ 0,7) para uma ampla faixa de frequência. Foi feito também o estudo da condutividade elétrica intragranular resultando em energias de ativação de aproximadamente 0,2 eV, em concordância com o modelo IBLC (“Internal Barrier Layer Capacitance”).

    Palavras-Chave: ceramics; perovskite; spectroscopy; impedance; electrical properties; permittivity; electric conductivity; capacitance

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  • IPEN-DOC 25294

    BENVENUTTI, R.A. ; SILVA, A.A. ; LEITAO, F. ; GENOVA, L.A. . Efeito da dopagem com cobre e da temperatura de calcinação na capacidade de adsorção de 99Mo pela alumina. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2018. p. 20-30.

    Abstract: No Brasil ocorrem anualmente, aproximadamente 2 milhões de procedimentos de medicina nuclear, utilizando geradores de 99Mo/99mTc. A alumina utilizada na coluna destes geradores é determinante para o sucesso do mesmo, devendo adsorver e manter a máxima quantidade possível de 99Mo, e liberar o máximo de 99mTc, com o menor volume de eluente possível. Deve ainda permitir adequada permeabilidade e vazão do eluente sob vácuo, e ser quimicamente estável, não liberando íons Al3+ no eluente. Um dos principais limitadores para a produção de geradores de alta atividade é a quantidade de 99Mo adsorvido na alumina. Neste trabalho utilizou-se diferentes aluminas comerciais, tratadas termicamente entre 700 e 1000 ºC, e dopadas com Cu, visando aumentar a capacidade de adsorção do Mo e a eficiência de eluição do gerador.Aluminas com caráter ácido e com menor superfície específica adsorveram menor quantidade de Cu e de Mo.

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  • IPEN-DOC 25293

    SONA FILHO, C.R. ; RIBEIRO, C.; CARVALHO, F.M.S.; GUEDES-SILVA, C.C. . Influência de MgO na sinterização e bioatividade de biocompósitos de nitreto de silício. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 5-5.

    Abstract: Cerâmicas de nitreto de silício têm despertado o interesse para aplicações na área médica e odontológica devido às suas propícias propriedades mecânicas, e adequada osseointegração. Por outro lado, é de conhecimento que a presença de magnésio estimula o crescimento de osso novo, favorecendo a proliferação e diferenciação celular e formação de colágeno. Assim, o presente trabalha visa avaliar o efeito da presença de MgO na sinterização e bioatividade de cerâmicas de nitreto de silício também contendo SiO2 e CaO a fim melhorar a resposta biológica desses materiais in vivo. Para tanto, diferentes composições (com 80% em peso de Si3N4, variando a porcentagem em peso de SiO2 entre 1,2% – 3.6%, de CaO entre 0% – 2,4%, e de MgO entre 0% - 2,4%) foram preparadas pelo método da mistura de pós seguida de sinterização convencional. Os materiais sinterizados foram avaliados quanto à densidade, microestrutura e reatividade in vitro, por meio de testes de imersão em SBF (Simulated Body Fluid). Os resultados de densidade e a avaliação microestrutural mostraram que os óxidos utilizados foram aditivos eficazes na sinterização do nitreto de silício. Além disso, após as imersões em SBF, observou-se a presença de uma camada de apatita na superfície das amostras, o que é um ótimo indicativo de bioatividade. Dessa forma, os materiais estudados parecem ter grande potencial para aplicações em implantes tanto na área ortopédica, como odontológica.

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  • IPEN-DOC 25292

    LEME, D.R. ; MORAIS, V.R. ; RODAS, A.C.D.; HIGA, O.Z. ; MELLO-CASTANHO, S.R.H. ; YAMAGATA, C. . Síntese, caracterização e avaliação da bioatividade da vitrocerâmica no sistema CaO-MgO-SiO2 para engenharia de tecido ósseo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 3-3.

    Abstract: Depois da descoberta do bioglass® por Larry Hench, os vitrocerâmicos são estudados por apresentarem bioatividade. Entre as cerâmicas utilizadas para aplicação ortopédica, a do sistema CaO-MgO-SiO2 recebe importante atenção por apresentar propriedades mecânicas melhoradas pela presença do Mg que também auxilia na integração deste material ao tecido vivo. Sabe-se que várias técnicas de síntese podem ser aplicadas na obtenção dos pós cerâmicos de CaO-MgO-SiO2, por exemplo, reação no estado sólido, spray pirólise, coprecipitação e sol-gel. Neste trabalho, gel de sílica foi obtido pelo método sol-gel por reação de catálise ácida, com HCl em solução de silicato de sódio. Em seguida, soluções clorídricas de cálcio e magnésio foram adicionadas para obter uma mistura de gel de Si, Ca2+ e Mg2+. Na mistura, adicionou-se NaOH para precipitar Ca e Mg na forma de hidróxidos. O produto foi filtrado, lavado e seco para obter o pó cerâmico precursor. Após calcinação do pó a 900ºC por 1h, este foi prensado na forma de pastilha e sinterizado a 1200ºC por 2h. O corpo cerâmico obtido foi caracterizado pelas técnicas DRX, FTIR e MEV. Os difratogramas revelaram a presença da fase cristalina diopside como majoritária. A bioatividade do material foi verificada após três dias imersa em SBF (simulated body fluid) e comprovada por FTIR e MEV. Teste de citotoxicidade confirmou viabilidade celular acima de 70%, o que segundo a norma ISO 10993-5 é sancionado como não citotóxico.

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  • IPEN-DOC 25291

    ANJOS, CAROLINA dos; SABINO, CAETANO P. ; BAPTISTA, MAURICIO da S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; LINCOPAN, NILTON; POGLIANI, FABIO C.. Photoinactivation of pathogens in experimentally contaminated milk. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Because milk is a highly nutritious food, it provides an excellent medium for growth of pathogenic microorganisms. Thus, dairy industry associates most of its processes and costs to keep contamination levels as low as possible. Thermal decontamination methods are the only antimicrobial strategies adopted, however, they are incapable to provide excellent organoleptic, nutritional and decontamination properties simultaneously. Microbial inactivation by exposure to blue light rises as a promising alternative in food industry due to its intrinsic antimicrobial properties without the harms of UV or ionizing radiation or the involvement of residual substances. Therefore, the aim of this study was to determine the inactivation kinetics of blue light (λLED = 413 nm) against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Mycobacterium fortuitum cells suspended in whole milk or saline solution. The inactivation data was adjusted to the Weibull statistical model to extract theoretical values of lethal doses for any level of survival fraction. All species were sensitive to photoinactivation either suspended in milk or in saline solution. Inactivation kinetics significantly diverges according to the suspension medium and each species is differently affected. While S. aureus and E. coli are more sensitive to photoinactivation in milk, M. fortuitum and L. monocytogenes become more tolerant. Even though, more than 99,9% of any bacteria could be inactivated within less than 3 hours of irradiation. The organoleptic and nutritional properties of blue light irradiated milk still needs to be determined, however, photoinactivation presents great potential to microbial control in dairy industry.

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  • IPEN-DOC 25290

    SABINO, CAETANO P. ; BAPTISTA, MAURICIO da S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; LINCOPAN, NILTON. Primary cellular targets of MB-APDT in bacteria and yeast. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Antimicrobial photodynamic therapy (APDT) is a promising tool to counterattack the emerging threat of drug-resistant pathogens. The mechanisms of action of APDT are often discussed as a generalized oxidation of all cellular structures. However, since some APDT-produced reactive oxygen species (ROS; e.g. 1O2 and ∙OH) present diffusion-limited reactivity towards biomolecules, cell damage should be mostly co-localized with photosensitizer accumulation site. Hence, understanding photosensitizer accumulation and the most damaged cellular structures in the nanoscale can bring important insights to the photophysical, photochemical and biochemical mechanisms of photodynamic therapy. In this study, we developed an experimental strategy to investigate which are the primary cellular targets for methylene blue (MB) mediated APDT in pathogenic yeast (Candida albicans), Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Klebsiella pneumoniae) bacterial cells. We used a series of advanced microscopy techniques, as well as electrophoresis and optical spectroscopy analysis to understand what are the main photosensitizer interaction sites and the predominant ultrastructural damages. Our data suggest that MB-APDT mainly degrades intracellular components (e.g. proteins and nucleic acids) while surface structures, such as cell membrane and wall, are minimally affected. Therefore, we concluded that even though ROS can react with virtually any biomolecule, photosensitizer interaction sites tend to locally concentrate most oxidative damages even in single-compartment cells such as bacteria.

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  • IPEN-DOC 25289

    CABRAL, FERNANDA V. ; PELEGRINO, MILENA T.; DIMMER, JESICA A.; SEABRA, AMEDEA B.; RIBEIRO, MARTHA S. . Evaluation of methylene blue-mediated photodynamic inactivation in association with encapsulated nitric oxide donor in chitosan nanoparticles on Leishmania (L.) amazonensis. An in vitro study. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a chronic disease developed by parasites of the genus Leishmania that promotes destructive lesions. The available treatments are limited because of resistance and toxicity. Reactive oxygen species and nitric oxide (NO) are potentially toxic to these parasites. Photodynamic inactivation (PDI) has been explored as an alternative treatment once no reports about resistance have been described. Additionally, several studies indicate that the administration of exogenous NO donors represents an interesting strategy against CL. The aim of this work was to explore the effects of methylene blue (MB)-mediated PDI in association with encapsulated NO donors (S-nitroso-MSA) in chitosan nanoparticles (CSNPs) on Leishmania (L.) amazonensis. S-nitroso-MSA-CSNPs were tested with L. (L) amazonensis transgenic line expressing luciferase (La-LUC) at 25 μM, 50 μM, 75 μM, and 100 μM. PDI was perfomed using a red LED (λ= 66022 nm) at fluences of 12.5, 25, 37.5 and 50 J/cm² and MB at 100 μM. The association of both therapies was performed using 25 μM of S-nitroso-MSA-CSNP immediately after PDI at 25 J/cm² fluence. Results demonstrated a 50% decrease in La-LUC metabolic activity with 25 μM S-nitroso-MSA-CSNP and a 70% reduction with 25 J/cm² fluence when the tests were performed separately. However, the association with S-nitroso-MSA-CSNP showed 97% reduction of the parasite burden. The present study demonstrates that encapsulated S-nitroso-MSA-CSNPs were able to improve the effects of PDI on Leishmania (L.) amazonensis, which suggests that both therapies combined could be a potential alternative treatment for CL.

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  • IPEN-DOC 25288

    SILVA, CAMILA R. ; TOLEDO, SAULO P. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Effects of photobiomodulation on breast tumor-bearing mice. In: HAMBLIN, MICHAEL R. (Ed.); CARROLL, JAMES D. (Ed.); ARANY, PRAVEEN (Ed.) MECHANISMS OF PHOTOBIOMODULATION THERAPY, 13th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10477).

    Abstract: Photobiomodulation (PBM) has gained great prominence in health areas due to the search for less invasive treatments. However, its use is still not indicated in cancer patients due to lack of clarification about its effects on tumor cells. The aim of this work was to evaluate the effects of PBM on breast tumor-bearing mice. Nine BALB/c female mice (6 weeks old) received 2x106 breast cancer cells (4T1-Luc) into the mammary fat pad and after two weeks, when the tumor volume was about 0.1 cm3, the animals were divided into control (n=3), PBM30 and PBM150 groups. Test groups were submitted to PBM in a single session using a red laser (λ= 660 nm, 40 mW) with fluences of 30 J/cm² and 150 J/cm², respectively. The tumor progression was monitored by a caliper and bioimaging through bioluminescence of 4T1-Luc cells. The anti-fatigue effect of PBM was assessed by a forced swimming test. Our results showed that 3 weeks post-PBM, the lower fluence promoted an increase of the tumor volume compared to control with no treatment. On the other hand, the higher fluence was able to arrest tumor progression as well as increase the swimming time. Taken together, our results suggest that PBM triggers opposite effects on breast tumor-bearing mice depending on fluence used.

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  • IPEN-DOC 25287

    SANTOS, V.J. ; LOPES, P.; ZAFALON, A.T. ; RANGARI, V.K.; PARRA, D.F. . Síntese e caracterização de nanopartículas de prata na superfície de argila Laponite RD para uso em membranas de hidrogel de PVP. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 19-19.

    Abstract: Hidrogéis são biomateriais amplamente utilizados na biomedicina, e possuem a capacidade de absorver grandes quantidades de fluidos sem perder sua integridade física. Esses materiais são constituídos por uma rede tridimensional de polímeros formada por ligações cruzadas, físicas ou químicas. Hidrogéis têm sido aplicados como curativos transdérmicos em sistemas de liberação de drogas. Esses materiais oferecem condições ideais para tratamento de feridas, pois mantém o ambiente da ferida úmido promovendo um debridamento autoclítico, acelerando a cicatrização. Um grande problema da saúde publica, são as infecções relacionadas a assistência à saúde, que são frequentemente associadas à contaminação superficiais em ambientes hospitalares. Esse problema começa a se intensificar nas ultimas décadas devido ao grande desenvolvimento da medicina que depende de procedimentos invasivos que podem deixar um paciente mais susceptível a microrganismos. Nano Partículas Metálicas em geral tem reportados atividade biocida em bactérias Gram-positivos, Gram-negativos incluindo bactérias resistentes a antibióticos como MRSA e MRSE. Argila Laponite (LP) é uma argila sintética nanométrica de aproximadamente 25 nm de diâmetro e 0,92 nm de espessura, é altamente hidrofílica e forma gel em solução aquosa. Assim, o objetivo deste trabalho foi sintetizar partículas de nanoprata reduzindo-a na superfície da argila e estabilizando com Poli (N-vinil-2-pirrolidona) K30 e incorporar em uma membrana de hidrogel de PVP sintetizados via radiação gama, esse composto foi analisado por espectroscopia UV-Vis, Espalhamento dinâmico de luz (DLS), microscopia eletrônica de varredura (SEM) Microscopia eletrônica de transmissão (TEM) acoplada a EDS e difração de Raio-X. Foram realizados ensaios microbiológicos de atividade anti-microbiana em Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus e Candida albicans, testes de citotoxicidade em células de tecido conectivos de camundongos (NCTC L929).

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  • IPEN-DOC 25286

    SANTOS, C.S.F. ; SANTOS, J.J.; LUGAO, A.B. . Modification of gold nanoparticles with human serum albumin. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 309-309.

    Abstract: Gold nanoparticles (AuNps) have been widely employed due to unique optical and electronic properties, and their excellent stability and low toxicity makes AuNps very interesting tool for be modified with biomolecules and applied on medicine. Albumin is one of the most important proteins present in blood, with the main function of transporting ions into the bloodstream. The AuNps preparation stabilized with human serum albumin (HSA), besides confer a great stability, makes a material with low body rejection, allowing transporting it into the cells. With this goal, this work aimed to finality to synthesize and characterize stabilized AuNps-HAS and subsequently be applied in the transport of radiopharmaceuticals. AuNps were synthesized by the Turkevich / Frens method, where 20 mg of tetrachlorouric acid, dissolved in 100 ml of water, are heated, and after boiling, 3 ml of sodium citrate (1% m:m) ). This method generates AuNps with 13 nm diameter, characterized by MET and UV-Vis spectroscopy analyzes show a presence of AuNps spectrum with absorption peak from 520nm due to the localized surface Plasmon resonances (LSPR). The citrate reduces gold and stabilizes the nanoparticles formed, and can be replaced by mercaptans such as 3-mercaptopropionic acid, a stabilizing agent capable of forming a self-assembled monolayer (SAM) that makes it possible to conjugate biomolecules on the surface of AuNps. This modification occurs after its synthesis and this occurs through the EDC / NHS coupling reagents, which activates the groups present in the reaction and increases the binding rate of the mercapto-acid carboxylic groups to the amine groups present in the albumin. In this way, a solution of HSA (at a final concentration of 0.25 mg / mL) and an EDC / NHS solution in a concentration of 1μM is added to the AuNps suspension. Confirmation of this modification occurs by the displacement of the LSPR band at lower energies (from 524 to 528 nm) and by means of dynamic light scattering measurements, increasing from 30 nm to 40 nm.

    Palavras-Chave: nanoparticles; gold; blood serum; albumins; proteins; citrates

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  • IPEN-DOC 25285

    CAVALCANTE, A.K. ; BATISTA, J.G.S. ; BARROS, J.A.G. ; ORMENIO, M.B. ; DAMASCENO, K.C. ; ROGERO, S.O. ; ROGERO, J.R. ; LUGAO, A.B. . Avaliação da toxicidade in vivo das Nanopartículas de Ouro reduzidas e estabilizadas com o fitoquímico Resveratrol. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 348-348.

    Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) com diferentes tamanhos e formas têm sido amplamente estudadas e utilizadas em diversas áreas, como por exemplo, em aplicações biomédicas. Dentre tais aplicações, encontramos a liberação de agentes antitumorais. A síntese de AuNPs geralmente envolve agentes de redução que apresentam problemas relacionados à toxicidade. A fim de resolver esta questão, metabólitos presentes em diversos extratos de plantas tem sido explorados para a preparação de diferentes nanopartículas. Os métodos que utilizam os fitoquímicos para redução de íons metálicos fornecem uma abordagem verde a nanotecnologia, conhecida como “green nanotechnology”. O fitoquímico resveratrol, um composto fenólico com potencial redutor, encontrado em 72 espécies de plantas, como uva, amora e amendoim, foi usado neste trabalho como agente redutor na preparação de AuNPs. O resveratrol além de ser um antioxidante, também é conhecido como fármaco antitumoral/anticâncer. Foi descrito na literatura, que a conjugação de Reveratrol com AuNPs aumenta em 65% a efetividade em testes realizados in vitro, utilizando células de câncer de pulmão humano, quando comparado ao resveratrol administrado isoladamente. Este trabalho teve como objetivo verificar o nível de toxicidade das nanopartículas de ouro, reduzidas e estabilizadas com resveratrol (RESV-AuNPs) em embriões de Zebrafish (Danio rerio), de acordo com o protocolo da OECD nº 236 (Fish Embryo Acute Toxicity Test- FET). Os embriões foram expostos as RESV-AuNPs por um período de 96 e 168 horas. O Zebrafish apresenta-se como um modelo in vivo alternativo, rápido, de alto rendimento, facilmente acessível e que possui uma boa correlação com modelos in vitro. As RESV-AuNPs demonstraram toxicidade nos dois períodos de exposição, sendo a letalidade dos organismos inferior a 10% em todas as concentrações utilizadas. O trabalho forneceu uma contribuição sobre a toxicidade de AuNPs sintetizadas e estabilizadas com o agente redutor resveratrol, utilizando como modelo animal embriões de Zebrafish.

    Palavras-Chave: nanoparticles; gold; toxicity; polyphenols; fishes; nanotechnology

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  • IPEN-DOC 25284

    OLIVEIRA, C.B. ; SANTOS, T.M.R. ; SANTOS, M.J. ; MARCHINI, L.G. ; PARRA, D.F. . Análise comparativa da ação bactericida da AgNPs_ZnO e AgNPs_SiO2 incorporadas no TPE-E para uso hospitalar. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 319-319.

    Abstract: Infecções geradas por microrganismos patogênicos são uma das maiores preocupações em diversas áreas, principalmente no setor médico. As nanopartículas de prata são utilizadas como agentes antimicrobianos, pois eliminam e/ou combatem o crescimento de organismos patogênicos. Diversos compósitos antimicrobianos têm sido preparados pela mistura de nanopartículas bactericidas com polímeros. O TPE-E é um elastômero termoplástico poliéster, e trata-se de um material muito versátil e que agrega valor no setor médico e hospitalar. Neste trabalho, dois tipos de nanopartículas de prata, AgNPs_ZnO e AgNPs_SiO2 com concentração de 0,5% cada uma, foram incorporadas ao TPE-E com o objetivo de comparar e avaliar a atividade bactericida contra a bactéria E.coli, para aplicação na área médica - materiais cirúrgicos e próteses. O método de incorporação foi feito através do processamento em uma extrusora monorosca, e para estudar a morfologia, interação polímero/nanopartícula e ação bactericida, o nanocompósito foi caracterizado pelas técnicas de MEV-EDS, UV-Vis, DLS e teste de atividade bactericida. Foi possível observar a presença da prata nos dois nanocompósitos, porém sua distribuição na superfície da matriz polimérica só foi encontrada no composto de AgNPs_SiO2, e sendo este o que apresentou maior atividade bactericida.

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  • IPEN-DOC 25283

    LEME, D. ; MORAIS, V. ; RODAS, A.; HIGA, O. ; YAMAGATA, C. . Síntese do pó cerâmico CaO-MgO-SiO2 utilizando método sol-gel combinado a precipitação. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 297-297.

    Abstract: Após a descoberta do bioglass® por Larry Hench, os vitrocerâmicos são estudados por apresentarem bioatividade. Entre as cerâmicas utilizadas na ortopedia, a de CaO-MgO-SiO2 vem recebendo atenção por apresentar propriedades mecânicas melhoradas pela presença do Mg que também auxilia na sua integração com o tecido vivo. Várias técnicas de síntese podem ser aplicadas para obter pós cerâmicos de CaO-MgO-SiO2 , por exemplo, reação no estado sólido, coprecipitação, spray pirólise e sol-gel. Neste trabalho, gel de sílica foi obtido por método sol-gel através de reação de catálise ácida com HCl em solução de silicato de sódio. Em seguida, soluções clorídricas de cálcio e magnésio foram adicionadas para obter uma mistura de gel de Si, Ca2+ e Mg2+. Na mistura adicionou-se NaOH para precipitar hidróxidos de Ca e Mg. O produto foi filtrado, lavado e seco para obter o pó cerâmico precursor. O pó foi calcinado a 900ºC por 1h, prensado na forma de pastilha e sinterizado a 1200ºC por 2h. O corpo cerâmico obtido foi caracterizado por DRX, FTIR e MEV. Resultados de DRX revelaram a presença da fase cristalina diopside como a majoritária. A bioatividade da cerâmica foi verificada após 3 dias imersa em SBF (simulated body fluid). Teste de citotoxicidade confirmou viabilidade celular acima de 70%, o que segundo a norma ISO 10993-5 é sancionado como não citotóxico.

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  • IPEN-DOC 25282

    PIERETTI, E.F. ; CORREA, O.V. ; PILLIS, M.F. ; NEVES, M.D.M. . Avaliação da susceptibilidade à corrosão de um biomaterial texturizado por laser de fibra óptica. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 256-256.

    Abstract: Ao término do processo de fabricação de um implante, após as etapas de limpeza e, antes de serem esterilizados, os implantes recebem tratamentos superficiais para melhorarem algumas características e propriedades, tais como: marcações, texturizações, endurecimentos, jateamentos, polimentos e passivação de superfícies. As texturizações são produzidas a fim de proporcionar maiores rugosidades e, consequentemente, maior aderência em locais específicos de dispositivos médicos implantáveis de caráter permanente, ou seja, implantes de uso prolongado. Por vezes este processo pode gerar concentradores de tensões e regiões com probabilidade para a ocorrência de falhas que podem conduzir à fratura; além de prejudicarem a camada passiva, favorecendo o início de diversas formas de corrosão. Este trabalho tem o objetivo de avaliar o efeito da técnica de texturização por feixe laser em implantes metálicos na resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1, um dos mais utilizado no Brasil como biomaterial. Foram preparadas amostras de corpos-de-prova do referido aço texturizadas por laser de fibra óptica dopado com itérbio (Yb) alterando-se os valores da freqüência da cadência dos pulsos do laser e, mantendo-se os demais parâmetros constantes. À titulo de comparação, amostras do biomaterial sem nenhum tipo de tratamento a laser também foram avaliadas. Os ensaios eletroquímicos realizados constaram de monitoração do potencial de corrosão em circuito aberto (OCP) e, medidas de polarização potenciodinâmica cíclica, determinados após horas de imersão à temperatura corpórea de 37°C e, indicam que o tratamento de texturização a laser afeta a camada passiva do material diminuindo a resistência à corrosão localizada.

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  • IPEN-DOC 25281

    PIERETTI, E.F. ; NEVES, M.D.M. . Investigação da superfície de um biomaterial metálico gravado por laser. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 255-255.

    Abstract: O aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 é um dos mais utilizados no Brasil para aplicações biomédicas. No presente trabalho, amostras deste biomaterial foram preparadas e tiveram suas superfícies gravadas por laser de fibra óptica pulsado, em quatro níveis de frequência de pulsos diferentes. A técnica eletroquímica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) foi utilizada como ferramenta para se determinar a densidade de correntes de corrosão, em solução de 0,1M de NaCl. Os resultados obtidos revelaram as maiores densidades de correntes anódicas nas regiões gravadas pelo feixe laser e, densidades de correntes catódicas nas regiões mais distantes das gravações, o que indica que a gravação por laser além de aumentar a rugosidade das superfícies, as torna essencialmente anódicas, altera a camada passiva, afeta a distribuição de densidades de correntes de corrosão e diminui a resistência à corrosão localizada deste biomaterial. A alteração nos valores da frequência dos pulsos do laser está diretamente relacionada ao comportamento observado nas superfícies analisadas.

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  • IPEN-DOC 25280

    SILVA, F.R.O. ; BRESSIANI, A.H.A. ; LIMA, N.B. . Development of theranostic nanomaterial: Synthesis and Characterization of novel fluorescent crystalline mesoporous β-Tricalcium Phosphate nanoparticles. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 244-244.

    Abstract: O Calcium phosphates, including hydroxyapatite [HA, Ca10 (PO4)6(OH)2] and beta-tricalcium phosphate [β-TCP, Ca3(PO4)2], are the main mineral component of bone tissue and teeth. The synthetic calcium phosphates are of special interest in medicine because of their biocompatibility, bioactivity and non-toxicity. β-TCP is advantageous to HA for drug delivery system due to their high solubility and controllable bioresorption rate. To obtain β-TCP, the literature reports the transformation of calcium deficient hydroxyapatite (CDHA) to β-TCP since it could not be synthesized directly in aqueous solution, until now. For the first time, fluorescent β-TCP have been successfully synthesized by wet precipitation method at room temperature with a Ca/P molar ratio equal to 1.5 and doped with europium ion. The present work is concerned with the preparation of β-TCP and it characterization through XRD, Fluorescence and TEM analysis. The results showed well-characterized peaks of crystalline pure β-TCP (JCPDS 09-0169) for the dried powder, with intense visible emission. The TEM micrographs exhibits mesoporous structure, which is suitable as a drug carrier.

    Palavras-Chave: nanoparticles; coprecipitation; phosphates; calcium phosphates; magnesium; porous materials; synthesis; gene therapy

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  • IPEN-DOC 25279

    FAZOLIN, G.N. ; VARCA, G.H.C. ; LUGAO, A.B. . Influência do cosolvente na formação de nanopartículas de papaína induzidas por radiação. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 237-237.

    Abstract: Biomateriais à base de proteínas são de grande interesse biomédico e vem mostrando relevância nas linhas de pesquisas atuais por serem uma alternativa no carreamento de fármacos, além de apresentar efeitos colaterais reduzidos ou inexistentes. A papaína, enzima proteolítica utilizada neste trabalho, é uma alternativa no estudo de sistemas nano estruturados por se mostrar promissora no carreamento de fármacos. A técnica utilizada para síntese desta nanopartícula utiliza o etanol como cosolvente. Além de promover desolvatação na proteína, o etanol tem a função de proteger a enzima durante o processo de radiação – utilizado para reticulação e esterilização. Observou-se anteriormente que o etanol auxilia no aumento do tamanho da nanopartícula, contudo, não se sabe qual a influência deste cosolvente durante o processo. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é estudar a influência do etanol nas nanopartículas de papaína. A síntese será realizada na presença (20%) e ausência do etanol, tampão fosfato 50 Mm pH 7,4 e radiação ionizante a 10 kGy durante 2 horas (5 kGy/hora). As amostras foram avaliadas através da técnica de espalhamento dinâmico de luz, fluorescência e bioatividade a fim de verificar o tamanho, a estrutura secundária e acompanhamento da atividade enzimática, respectivamente. Após a irradiação, as amostras foram filtradas, congeladas e liofilizadas por 48 horas. As amostras foram resuspendidas em duas condições: água deionizada e na presença de etanol. Observou-se quando resuspendidas em água, as amostras voltam ao tamanho nativo (± 4 nm) enquanto na presença de etanol este tamanho é mantido como no controle (± 7 nm). As análises de fluorescência demonstraram que a reticulação por radiação continuou existente e a bioatividade decaiu 30% em ambos os casos, quando comparada com a bioatividade inicial. Conclui-se que o etanol contribui para a formação do tamanho da nanopartícula durante a síntese porem quando evaporado perde-se a solvatação e mantem o aumento de tamanho somente promovido pela radiação.

    Palavras-Chave: nanoparticles; papain; gamma radiation; ethanol; proteins; cross-linking; organic solvents; synthesis

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  • IPEN-DOC 25278

    MAZIERO, J.S. ; ROGERO, S.O. ; DAMASCENO, K.C. ; ORMENIO, M.B. ; CAVALCANTE, A.K. ; LUGAO, A.B. ; ROGERO, J.R. . Avaliação da toxicidade in vitro e in vivo das Nanopartículas de Prata. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 204-204.

    Abstract: Devido às suas propriedades como tamanho, formato variado, elevada área superficial e alto poder bactericida, as nanopartículas de prata (NPAg) vem sendo amplamente utilizadas em diversos setores da indústria: curativos, devido a sua capacidade bactericida; no interior de refrigeradores de alimentos, para retardar a deterioração; em palmilhas antimicrobianas, para evitar odores; em purificadores de ar; em instrumentos cirúrgicos e etc. A sua ampla utilização tem provocado grande preocupação na área acadêmica, principalmente ecotoxicológica, quanto aos impactos e riscos potenciais que estas podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Baseado nessas considerações, este trabalho teve como objetivo verificar o nível de toxicidade destas NPAg utilizando ensaios in vitro e in vivo. O teste in vitro de citotoxicidade, foi realizado seguindo a norma ISO 10993 - 5 pelo método de incorporação do corante vermelho neutro, em células da linhagem NCTC-L929 e os ensaios in vivo de ecotoxicidade aguda, de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 12713, utilizando como organismo teste a Daphnia similis. Os resultados obtidos foram o IC50 (índice de citotoxicidade, que é a concentração das NPAg que causa mortalidade a 50% das células expostas), de 2,57 mg. L-1, e a CE50 (concentração efetiva das NPAg que causa imobilidade em 50% dos organismos expostos) de 4,40 μg. L-1. Estes resultados mostram que os organismos aquáticos são muito mais sensíveis às NPAg do que as células em cultura, elevando a importância de se realizar mais estudos relacionados às adversidades que essas nanopartículas podem causar. Além disso, mostra-se necessário verificar o descarte das mesmas no meio ambiente, visto que no Brasil ainda não há legislações que quantifiquem os limites permissíveis para esse descarte.

    Palavras-Chave: toxicity; evaluation; in vitro; in vivo; nanoparticles; silver; plankton; daphnia

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  • IPEN-DOC 25277

    BATISTA, J.G.S. ; ROGERO, S.O. ; LUGAO, A.B. . Comparative study of the cytotoxicity of gold nanoparticles produced by green nanotechnology and by conventional methods. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 196-196.

    Abstract: Researchers and laboratories around the world have studied gold nanoparticles (AuNPs). In medicine, several studies demonstrate the applicability of gold nanoparticles in the treatment and diagnosis of cancer. Green nanotechnology uses phytochemical agents to synthesize and stabilize nanoparticles. Researchers have shown that some reducing phytochemicals such as mangiferin (MGF) and epigallocatechin-gallate (EGCG), in addition to reducing and stabilizing the gold nanoparticles, are able to functionalize them. These molecules have chemical groups that allow binding to overexpressed receptors on some types of tumor cells. Developed by the International Organization for Standardization (ISO-International Organization for Standardization), the set of known standards such as ISO 10993 addresses the safety of medical devices through the identification of diverse types of biocompatibility. The objective of this work was to compare the cytotoxicity of the AuNPs obtained through green nanotechnology and compare with data found in the literature of AuNPs synthetized by conventional methods such as Turkevich. The cytotoxicity assay was carried out by exposing the cell culture to the solutions of AuNPs in culture medium MEM (1:1) at 37 °C. The NCTC clone 929 cell line was acquired from Adolfo Lutz Institute cell bank. The cytotoxicity effect was evaluated by neutral red uptake (NRU) methodology according to the International Organization for Standardization (ISO). The results showed that the AuNPs obtained by green nanotechnology presented lower toxicity than those obtained by the Turkevich method using the same concentration of NaAuCl4 in the AuNPs synthesis. It is necessary to consider that the particles differ in size and hydrodynamic volume according to the data obtained in the physical chemical characterization of the AuNPs obtained by both methods.

    Palavras-Chave: antimitotic drugs; toxicity; gold; nanoparticles; nanotechnology; biological materials; bioassay; tumor cells

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  • IPEN-DOC 25276

    ERNESTO, J.V.; GASPARINI, I.; MATHOR, M.B. ; SILVA, C.F.; SA, V.H.L.C.; ANDREO-FILHO, N.; LOPES, P.S.. Aperfeiçoamento de biocurativos de quitosana utilizando epicloridrina como agente reticulante. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 187-187.

    Abstract: Um material bioativo é considerado um biocondutor celular quando ele atua como elemento de preenchimento temporário guiando a atividade celular local. Nesse contexto o objetivo do trabalho foi desenvolver um biomaterial com adequadas propriedades para ser utilizado como curativo. O método consistiu em preparar uma solução de quitosana a 2% (p/v) em ácido acético, seguido de congelamento e liofilização. Algumas placas foram mantidas quimicamente inalteradas sendo utilizadas como controle do reticulante, já outras foram reticuladas com epicloridrina 0,01 mol/L por 24 horas sendo lavadas e novamente congeladas e liofilizadas. Foram realizados ensaios físicos e físicos químicos, como avaliação por FTIR, DSC, MEV, permeação ao vapor d’ água e ao fluido simulado, além da citoxicidade in vitro. A nanoestruturação de scaffolds de quitosana reticulados químicamente promoveu formação controlada da rede polimérica, conferindo propriedades tais como a adequada capacidade de permeação ao vapor (aumento de 212,25% com relação à não reticulada), adequada taxa de permeação ao fluido simulado (2234 g/dia.m² para a amostra reticulada) e porosidade com interligação o que permite absorção de fluido. As amostras foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, a qual indicou uma melhora da característica de poros das amostras reticuladas em comparação com amostra não tratada, também favorecendo uma melhor resistência mecânica ao manuseio, corroborando os ensaios de permeação e absorção ao fluido. Resultados dos testes mostraram que o arcabouço reticulado com epicloridrina apresenta características equivalentes e satisfatórias para a finalidade da utilização como biocurativo.

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  • IPEN-DOC 25275

    FREITAS, L.F. ; KUCHINSKI, A.C. ; LUGAO, A.B. . Radiolytic synthesis of non-toxic, size-homogeneous gold nanoparticles. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 154-154.

    Abstract: Radiolytic synthesis of nanoparticles is one of the successful examples of Green Chemistry (the use of non-toxic chemicals, environmentally benign solvents and renewable materials during the chemical processes), in which the reducing agents responsible for the particle nucleation are no other than the reactive species generated by the radiolysis of the solvent itself (i.e. water, acetone or alcohols). This study consists on the radiolytic synthesis and characterization of gold nanoparticles, as well as the assessment of their toxicity levels to Zebrafish embryos (Danio rerio), as an indication of a possible environmental effect. The nanoparticles were synthesized by mixing: NaAuCl4 2 x 10-3 M; polyvinylpyrrolidone 100 kDa 0.5% (as size stabilizer); propan-2-ol 0.2 M and acetone 0.06 M (for the generation of propyl radicals); and AgNO3 6 x 10-5 M (another size stabilizer), followed by 10 kGy of gamma radiation (5 kGy h-1) [1]. The particles were characterized by their absorption spectra in the UV and visible, and the dynamic light scattering (DLS) technique was used to assess their hydrodynamic size. Finally, the impact on the development of Zebrafish embryos was investigated for different dilutions of the nanoparticles suspension, according to the OECD protocol nº 236 (Guideline on Fish Embryo Acute Toxicity Test – FET), as a means of assessing the environmental impact of the nanomaterial. An acute (96 hours of exposition to gold nanoparticles) and a chronic (168 hours of exposition) assay were performed. The particles were successfully synthesized in a nuclear reactor, with an absorption peak at 532 nm and a narrow size distribution (around 25 nm). There was no evident toxicity for the fish in any tested concentration, leading to the conclusion that this green method of nanoparticle synthesis generates a potentially environment-safe material, with good control of size and optical properties.

    Palavras-Chave: radiolysis; synthesis; chemistry; ecology; sustainability; gold; nanoparticles; water pollution; fishes

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  • IPEN-DOC 25274

    OLIVEIRA, R.K.; OLIVEIRA, M.C.L.; CORREA, O.V. ; ANTUNES, R.A.. Estudo da relação entre a composição química do filme passivo e o comportamento de corrosão do aço inoxidável ASTM F139 em meio fisiológico. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 147-147.

    Abstract: O aço inoxidável austenítico ASTM F139 tem aplicações na área ortopédica como em placas corretoras tibiais e femorais. O comportamento de corrosão desse material em meio fisiológico depende da estabilidade do filme passivo naturalmente formado em contato com a solução. O objetivo do presente trabalho foi investigar a relação entre a composição química do filme passivo formado sobre o aço inoxidável ASTM F139 e seu comportamento de corrosão em solução tamponada de fosfato (PBS) a 37C. A composição do filme passivo foi analisada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). A resistência à corrosão foi analisada por espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. O material foi testado na condição como-recebido e após tratamento térmico de recozimento por 8 h a 700 C sob atmosfera de argônio. Os resultados indicaram que a resistência à corrosão foi dependente do teor de molibdênio no filme passivo, o qual foi afetado pelo tratamento térmico de recozimento. O controle da composição do filme passivo pode ser usado para aprimorar a resistência à corrosão por pite do aço ASTM F139.

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  • IPEN-DOC 25273

    OLIVEIRA, M.J.A. ; VASQUEZ, P.A.S. ; ALCANTARA, M.T.S. ; LUGAO, A.B. . Effect of gamma irradiation on polymeric gel with glucantime and silver for the alternative treatment of cutaneous leishmania. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 125-125.

    Abstract: The drugs used to treat leishmania are in injectable form and the applications are painful that many patients give up during the treatment. The treatment requires hospitalization to monitor the side effects caused by the drugs, such as cardiac arrhythmia, renal dysfunction, among others. In addition to this situation, if the patient has symptoms such as cardiac arrhythmia, renal dysfunction they can not make use of the treatment. For these reasons finding new forms of treatments with minor side effects as alternative treatments for leishmaniasis has been the object of study of many research laboratories. The objective of this work was to analyze the effects of gamma irradiation on polymeric gel with glucantime and silver as the alternative treatment of cutaneous leishmania. In this case, the polymeric gel prevents the drug from falling directly into the bloodstream, avoiding the side effects, which would make unnecessary the patient's hospitalization. For the development of the gels was used, alginate, polyethylene glycol (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP), laponite clay, silver ions, and glucantime. The cobalt-60 source gamma irradiation was used for gel formation, silver nanoparticles and simultaneous sterilization. The physico-chemical characterizations were elemental analysis for quantification of Sb(V) and Sb(III) antimoniate, infrared spectroscopy (FTIR), dispersive energy spectrometry (EDS), transmission electron microscope (TEM). The results are promising, they show that the irradiation does not interfere with the drug's active principle, as expected in this study.

    Palavras-Chave: hydrogels; gamma radiation; parasitic diseases; therapy; cobalt 60; drugs; membranes; gels

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  • IPEN-DOC 25272

    SANTOS, M.J. ; SANTOS, T.M.R. ; OLIVEIRA, C.B. ; CAMPOS, L.M.P. ; PARRA, D.F. . Síntese de nanopartículas de prata funcionalizadas com BisGMA e TEGDMA para uso odontológico. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 116-116.

    Abstract: A resina composta permanece como material de eleição no tratamento das lesões cariosas. Entretanto, uma maior formação de biofilme bacteriano ocorre na superfície das restaurações realizadas com esse material quando comparadas ao amálgama dental e cimento de ionômero de vidro, por exemplo. O BisGMA (metacrilato de glicida do Bisfenol A) e o TEGDMA (dimetacrilato de trietilenoglicol) são os dois monômeros mais comumente utilizados na composição da fração orgânica da resina composta. A incorporação de partículas de carga nessa matriz é responsável por conferir melhores propriedades físicas e mecânicas e a incorporação de nanopartículas de prata tem o intuito de conferir ainda atividade antimicrobiana. Para que não haja então prejuízo das propriedades do material, essas partículas devem ser funcionalizadas. Neste trabalho, nanopartículas de prata foram sintetizadas e funcionalizadas em BisGMA e TEGDMA. A caracterização das nanopartículas foi feita através das técnicas de UV-Vis, DLS, MEV-EDS, TEM e teste de atividade bactericida. As análises evidenciam a síntese efetiva de partículas de prata na escala nanométrica com atividade antimicrobiana para incorporação em resinas compostas odontológicas.

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  • IPEN-DOC 25271

    PIERETTI, E.F. ; CORREA, O.V. ; ANTUNES, R.A.; PILLIS, M.F. ; NEVES, M.D.M. . Avaliação de alterações topográficas produzidas por texturização a laser em um biomaterial para implantes ortopédicos. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 114-114.

    Abstract: Uma das principais características exigidas aos biomateriais é o seu acabamento superficial. Um mesmo implante metálico pode possuir várias formas de acabamento superficial; desde polimento para um produto final espelhado, em regiões onde há mobilidade, até elevada rugosidade para assegurar maior aderência. O uso de laser vem sendo empregado para tratamentos de superfície como o endurecimento e a marcação, por exemplo. Outra aplicação do feixe de laser é a texturização das superfícies. Este trabalho teve o objetivo de caracterizar a rugosidade das superfícies de amostras do aço inoxidável austenítico ISO 5832-1, texturizado por feixe laser de fibra óptica dopado com Yb, alterando-se os valores de frequência de pulso. As texturizações consistiram no preenchimento total de uma das faces dos espécimes por meio da geração de linhas paralelas justapostas. Os resultados indicaram que estas propriedades são influenciadas pela mudança dos parâmetros de texturização. O aumento na frequência de pulso acarretou em aumento da rugosidade média das amostras analisadas.

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  • IPEN-DOC 25270

    PIERETTI, E.F. ; CORREA, O.V. ; ANTUNES, R.A.; NEVES, M.D.M. ; PILLIS, M.F. . Análise eletroquímica de um biomaterial revestido por TiO2. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 112-112.

    Abstract: Revestimentos de dióxido de titânio (TiO2) têm atraído interesse significativo para muitas aplicações, especialmente por sua estabilidade, alta resistência à corrosão, disponibilidade e baixo custo de produção. Por ser biocompatível, pode ser empregado nas superfícies de dispositivos para aplicações biomédicas. O presente trabalho avaliou, por técnicas eletroquímicas, superfícies do aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 recobertas com filmes de TiO2, pelo método de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD). As técnicas eletroquímicas utilizadas foram: monitoramento de potencial de corrosão em circuito aberto em função do tempo de imersão em solução de Ringer, que simula os fluidos corpóreos; espectroscopia de impedância eletroquímica e medidas de polarização potenciodinâmica cíclica. Amostras do mesmo biomaterial sem recobrimento foram analisadas para fins de comparação. Os resultados indicaram diminuição da susceptibilidade à corrosão localizada nas amostras recobertas por TiO2, devido ao caráter aderente e protetor dos filmes depositados nas superfícies deste biomaterial.

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  • IPEN-DOC 25269

    OLIVEIRA, L.A.; CORREA, O.V. ; ANTUNES, R.A.. Estudo do efeito do tempo de anodização a uma tensão constante sobre o comportamento de corrosão da liga de magnésio AZ31B em meio fisiológico. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 63-63.

    Abstract: Ligas de magnésio atraem interesse como estruturas de fixação na área ortopédica em função de sua baixa toxicidade e módulo elástico semelhante ao do osso humano. A deterioração controlada desse tipo de dispositivo é uma característica vantajosa em relação a outros tipos de biomateriais metálicos, pois evita a necessidade de submeter o paciente a uma nova intervenção cirúrgica para remoção da estrutura de fixação. No entanto, como as ligas de magnésio possuem resistência à corrosão relativamente baixa, é preciso empregar métodos de controle da velocidade de deterioração a fim de garantir sua integridade estrutural durante o tempo de cicatrização de uma fratura. O processo de anodização pode ser utilizado com essa finalidade. No presente trabalho avaliou-se o efeito do tempo de anodização a uma tensão constante sobre o comportamento de corrosão da liga de magnésio AZ31B. O processo de anodização foi conduzido em solução composto por 0,5 M de Na2SiO3 (silicato de sódio) e 1,0 M de NaOH (hidróxido de sódio) a 120 V por tempos entre 5 e 20 minutos. A morfologia da superfície e a espessura da camada anodizada foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A resistência à corrosão foi investigada por meio de curvas de polarização potenciodinâmica. A composição química da camada anodizada foi analisada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Os resultados indicaram uma redução da resistência à corrosão com o aumento do tempo de anodização. Esse fato foi relacionado à morfologia do filme de óxido, a qual teve efeito preponderante em relação à sua composição química.

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  • IPEN-DOC 25268

    SANTOS, T. ; CAMPOS, L. ; SANTOS, M. ; PARRA, D. . Liberação da amoxicilina em compósitos odontológicos com base no índice de adsorção de fármaco na nanopartícula. In: BURITI, JOSUE da S. (Ed.); CRUZ, RITA de C.A.L. (Ed.); FOOK, MARCUS V.L. (Ed.) CONGRESSO DA SOCIEDADE LATINO AMERICANA DE BIOMATERIAIS, ORGÃOS ARTIFICIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS, 15.; CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ÓRGÃOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 10., 22 a 25 de agosto, 2018, João Pessoa, PB. Resumo... Belo Horizonte, MG: Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais, 2018. p. 35-35.

    Abstract: Este estudo tem como objetivo avaliar a adsorção da Amoxicilina na nanopartícula de Montmorilonita (MMT) e sua liberação em compósitos restauradores finais, para aplicações odontológicas. A adsorção da amoxicilina na nanopartícula de MMT foi feita em uma solução de água milli-Q, com agitação constante de 48 horas. Foram feitas medições de 2 em 2 horas. A partir do ensaio de dessorção, foi possível observar em porcentagem o valor de carregamento de fármaco na argila. Após avaliação desse estudo, foi realizada a incorporação da amoxicilna na nano argila por processo de sonicação e secagem em estufa. Para avaliação da liberação de fármaco, foram elaborados corpos de prova com o composto argila/fármaco em uma matriz polimérica a base de BisGMA e TEGDMA para ensaio de liberação de fármaco. Os resultados desse estudo evidenciam a capacidade de absorção real da Amoxicilina na nanopartícula de MMT, e assim tornando possível observar o potencial de liberação de fármaco da matriz polimérica.

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  • IPEN-DOC 25267

    VIEIRA, RAPHAEL R. da C.F. ; VICENTE, ROBERTO . Caracterização geológica de sítios para um repositório profundo de rejeitos radioativos. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - GRR, Janeiro, 2019. (IPEN/GRR-REL-01/19). Aberto.

    Título do projeto: Relatório Técnico de Iniciação Científica

    Abstract: O presente trabalho tem como finalidade contribuir para o desenvolvimento de métodos, na Gerência de Rejeitos Radioativos do IPEN, para a caracterização de sítios de deposição de rejeitos radioativos, a partir de análises geográficas. O objetivo é levantar as informações das características de local para identificar se são adequadas à instalação de um repositório do tipo poço tubular profundo, destinado à deposição de fontes seladas em desuso (FRSD). Trata-se de um exercício para avaliar a viabilidade de instalação de um repositório, na área de localização das instalações do IPEN, segundo os requisitos da segurança para o homem e o meio ambiente, em curto e em longo prazo.

    Palavras-Chave: radioactive wastes; underground disposal; radioactive waste disposal; geology; geography; site characterization

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  • IPEN-DOC 25266

    TRINDADE, M.A.; CAMPOS, M.F. de; LANDGRAF, F.J.G.; LIMA, N.B. ; ALMEIDA, A.. Influence of thickness on magnetic and microstructural properties in electrical steels semi-processed of low efficiency. Materials Science Forum, v. 930, p. 466-471, 2018. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.930.466

    Abstract: In this study, a steel for semiprocessed electrical purposes of non-oriented grain with approximately 0.05% carbon content and 0.02% silicon content was evaluated. Lamellas with kind of thicknesses 0.58 mm, 0,66 mm and 0.87 mm were processed on an industrial scale with a strain rate in the hardening lamination between 3 and 5%. The magnetic properties were evaluated after the wet heat treatment. The loss separation method was applied, estimating the hysteretic plot with hysteresis measure in the quasi static condition and the parasitic losses calculated according to Thomson's Equation. By increasing grain size, permeability increases and coercivity decreases. However, in the case of losses, there is an optimum grain size. After the procedure of separation of losses, it was observed that increase of thickness results in increase of the anomalous parcel of magnetic losses.

    Palavras-Chave: steels; dimensions; thickness; annealing; magnetic properties; grain size; heat treatments; hardening

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  • IPEN-DOC 25265

    SCAGLIUSI, SANDRA R. ; CARDOSO, ELIZABETH C.L. ; LUGAO, ADEMAR B. . Effect of gamma-radiation on thermal ageing of butyl rubber compounds. In: BRAZILIAN CONFERENCE ON COMPOSITE MATERIALS, 4th, July 22-25, 2018, Rio de Janeiro, RJ. Proceedings... 2018. p. 1-6.

    Abstract: Butyl rubber has a comprehensive use in sealing systems, especially in tires inner tubes, due to their low permeability to gases. So, it is required that butyl rubber compounds show a better performance, more and more. Butyl rubber is provided with excellent mechanical properties and oxidation resistance. Besides showing these properties, radiation exposures impart modifications in physical-chemical and morphological properties on butyl rubber materials. When exposed to gamma-radiation, rubbers suffer changes in their mechanical and physical properties, caused by material degradation. The major radiation effect in butyl rubbers is chain- scission; besides, ageing promotes too the same effect with further build-up of free radicals. This work aims to the study of gamma-radiation in physical-chemical properties of butyl rubber subjected to thermal ageing. Doses used herein were: 25 kGy, 50 kGy, 100 kGy, 150 kGy and 200 KGy. Samples were evaluated before and after ageing according to traditional essays, such as: hardness, tensile strength and elongation at break. From accomplished assessments it is possible to affirm that at doses higher than 50 kGy it was observed a sharp decreasing in butyl rubber physical-chemical properties, before and after exposure to ageing.

    Palavras-Chave: aging; gamma radiation; mechanical properties; physical properties; radiation effects; rubbers; vulcanization

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  • IPEN-DOC 25264

    MATTOS, C.E. ; SILVA, A.T.E. ; MARTINS, I.C. ; CARVALHO, E.F.U. de . Study of models for high burn behavior of uranium-7% gadolinium fuel rods for pressurized light water reactors. In: EUROPEAN RESEARCH REACTOR CONFERENCE, March 11-15, 2018, Munich, Germany. Proceedings... Brussels, Belgium: European Nuclear Society, 2018.

    Abstract: The objective of this work is to verify the validity of the results provided by the FRAPCON-3.5 software in the simulation of the behavior of the fuel UO2 - 7% by weight of Gd2O3, in order to evaluate the different models that are being proposed in codes of performance of fuels, in view of the behavior of fuel rods from PWR (Pressurized Water Reactor) under high burning conditions. To perform the analysis of the models that simulate the behavior of fuel pellets, the formation of the microstructure of (UO2-7% Gd2O3), fuel restructuring, temperature in the center of the fuel, comparison of the thermal conductivity between UO2 and the concentration of gadolinium as burnable venom, porosity in the restructured material, release of athermanous fission gases into the restructured material, release of thermally activated fission gases, including gas release models that occur due to grain growth. The results obtained in the computational simulations with the FRAPCON-3.5 program and its comparison with UO2 and UO2-7% Gd2O3, it will be possible to verify that the program has good capacity to predict the operational behavior of PWR fuel rods in permanent regime at high burns under transient condition initialized by reactivity.

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  • IPEN-DOC 25263

    MARUMO, JULIO T. ; ROBBINS, REBECCA A.; VELZEN, LEO V.; FERNANDO, KAPILA; ISEGHEM, PIERRE V.; KASHIWAGI, MAKOTO. International Network for Nuclear Waste Characterization (IAEA-Labonet) – Facts and Future - 18566. In: WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, March 18-22, 2018, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... 2018. p. 1-7.

    Abstract: LABONET was launched early 2011 by the International Atomic Energy Agency (IAEA) as an International Network on nuclear waste characterization. Its objective is to improve the quality of, and harmonize, activities related to the radioactive waste characterization in IAEA Member States. It is widely accepted that proper characterization of radioactive waste through its entire flow-sheet is a key activity. In particular the needs and problems in radioactive waste characterization in the participating countries are a main concern within LABONET, as the programmes are not elaborated to the same level in the various countries. LABONET wants to facilitate the exchange of international experience in the application of proven, quality assured practices for the characterization of waste and waste packages. This will be beneficial for the less developed countries. The objectives of LABONET are achieved via different actions: a) exchanging information and expertise via presentations and discussions at technical meetings; b) expert meetings on particular topics of interest, for instance e-learning and e-platforms; c) training sessions in less developed countries, for instance, on non-destructive assay of waste packages; d) facilitate the exchange of information amongst its members ; and e) assist member states in establishing characterization plans that are cost effective and of good quality. LABONET is continuously encouraging Institutions or professionals who need some assistance or can help in solving questions about characterization to be a member. Currently, LABONET is preparing for its future, including projects addressing common problems of its members. Aiming at the dissemination of this important network for the professionals involved in radioactive waste characterization, this paper will discuss the following issues: (1) the objectives of LABONET, (2) its structure, membership and organization of meetings, (3) some achievements, and (4) plans for the future.

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  • IPEN-DOC 25262

    LANDULFO, EDUARDO ; GUARDANI, ROBERTO; MACEDO, FERNANDA M. ; COSTA, RENATA F. da; ARLEQUES, ANTONIO G.; KORENSKII, MIKHAIL; VESELOVSKII, IGOR. A novel lidar system for CH4 and VOC's detection of fugitive emissions and environmental monitoring. In: SINGH, UPENDRA N. (Ed.); TZEREMES, GEORGIOS D. (Ed.) LIDAR TECHNOLOGIES, TECHNIQUES, AND MEASUREMENTS FOR ATMOSPHERIC REMOTE SENSING, 14th, September 10-13, 2018, Berlin, Germany. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 107910B-1 - 107910B-6. (SPIE Proceedings Series, 10791). DOI: 10.1117/12.2324295

    Abstract: This study presents an overview of the recently results obtained by a novel concept of a lidar to remotely monitor methane and volatile organic compound including aerosols and fugitive gas emissions from pipelines, waste disposal areas and tankages. The system works based on Raman and uorescence scattering principles by emission of a 355 nm beam (3rd Nd:YAG harmonic) and detection of the wavelengths at 355 nm (elastic), 353 nm (oxygen + nitrogen rotational Raman) and 396 nm (methane vibrational Raman) and alternatively the system can be switched to a uorescence lidar based on a 32-channel PMT coupled to an spectrometer to be able to observe uorescence scattering caused by VOC's and aerosols. This paper shows a summary of the results obtained in the preliminary campaigns, which were carried out under di erent conditions to be adopted as benchmark for the system performance regarding detection limits, calibration capabilities, and time vs range resolution, in order to optimize the system performance.

    Palavras-Chave: methane; greenhouse gases; fluorescence; leak detectors; gases; emission; air pollution; air pollution control; pollution control equipment; optical radar; volatile matter; organic compounds; control systems

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  • IPEN-DOC 25261

    GALIZONI, BRENO B.; COUTO, ANTONIO A. ; REIS, DANIELI A.P.. Heat treatments effects on nickel-based superalloy inconel 713C. Metals, v. 9, n. 47, 2019. DOI: 10.3390/met9010047

    Abstract: The purpose of this work is to study the effect of heat treatments on the microstructure of the nickel-based superalloy Inconel 713C. Three different conditions were studied and the results compared: (1) as cast; (2) solid solution treatment (1179 C/2 h) and (3) stabilization heat treatment (1179 C/2 h plus 926 C/16 h). Inconel 713C is normally used in the as-cast condition, an improvement in the 980 C stress-rupture life is often obtained by a solution heat treatment. However, the material in this condition tested under high stress at 730 C shows a marked decreased in rupture life and ductility. The mechanical resistance in creep increases in Inconel 713C by precipitation hardening phase, with ’ (Ni3Al) formed during the heat treatments. The characterization techniques used were: chemical analysis, hardness testing, X-ray diffraction, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), EDS analyzes and thermocalculation. The SEM and EDS analysis illustrated the , ’ and carbides. The matrix phase ( ), has in its constitution the precipitation of the ’ phase, in a cubic form, and in some regions, carbides were modified through the heat treatments. (M23C6-type) and boride (M3B2 type) identified with the use of the thermocalculation. The heat treatments increase the relative intensity of niobium in the carbides. The hardness test was not achieved because the material was overaged.

    Palavras-Chave: nickel base alloys; inconel 713c; heat treatments; microstructure; chemical analysis; mechanical tests; evaluation

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  • IPEN-DOC 25260

    CARVALHO FILHO, E.T.; MEDEIROS, J.T.N.; MARTINEZ, L.G. ; PINTO, V.C.. Study of error analysis and sources of uncertainty in the measurement of residual stresses by the X-Ray diffraction. In: SEEFELDT, MARC (Ed.). Residual Stresses. Millersville, PA, USA: Materials Research Forum LLC, 2018. p. 75-80, v. 6, (Materials Research Proceedings). DOI: 10.21741/9781945291890-13

    Abstract: The aim of this work is to analyze the sources of errors inherent to the residual stress measurement process by X-ray diffraction technique making an interlaboratory comparison to verify the reproducibility of the measurements. For this work were machined specimens with grinding finish, with polishing finish and to be a reference standard an iron powder was used To verify the deviations caused by the equipment, those specimens were positioned and with the same analysis condition, seven measurements were carried. To verify sample positioning errors, seven measurements were performed by positioning the sample at each measurement. To check geometry errors, measurements were repeated for the geometry Bragg Brentano and Parallel Beams. In order to verify the reproducibility of the method, the measurements were performed in two different laboratories and equipments. The results were statistically worked out and the quantification the type A errors that suggests that is a significant difference between the methods and orientation of grooves directions.

    Palavras-Chave: residual stresses; x-ray diffraction; measuring methods

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  • IPEN-DOC 25259

    FAUSTINO, M.G. ; LANGE, C.N. ; MONTEIRO, L.R. ; FURUSAWA, H.A. ; MARQUES, J.R. ; STELLATO, T.B. ; SOARES, S.M.V. ; SILVA, T.B.S.C. da ; SILVA, D.B. da ; COTRIM, M.E.B. ; PIRES, M.A.F. . Top down arsenic uncertainty measurement in water and sediments from Guarapiranga dam (Brazil). Journal of Physics: Conference Series, v. 975, p. 1-6, 2018. DOI: 10.1088/1742-6596/975/1/012024

    Abstract: Total arsenic measurements assessment regarding legal threshold demands more than average and standard deviation approach. In this way, analytical measurement uncertainty evaluation was conducted in order to comply with legal requirements and to allow the balance of arsenic in both water and sediment compartments. A top-down approach for measurement uncertainties was applied to evaluate arsenic concentrations in water and sediments from Guarapiranga dam (São Paulo, Brazil). Laboratory quality control and arsenic interlaboratory tests data were used in this approach to estimate the uncertainties associated with the methodology.

    Palavras-Chave: arsenic; water pollution monitors; sediments; dams; water reservoirs; sediment-water interfaces; quality control

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  • IPEN-DOC 25258

    CASTRO, MICHELE C.B. de ; COUTO, ANTONIO A. ; ALMEIDA, GISELE F.C. ; MASSI, MARCOS; LIMA, NELSON B. de ; SILVA SOBRINHO, ARGEMIRO da; CASTAGNET, MARIANO ; XAVIER, GLEICY L. ; OLIVEIRA, RENE R. . Effect of plasma nitriding on fatigue behavior of Ti-6Al-4V alloy. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED COMPUTATIONAL ENGINEERING AND EXPERIMENTING, 12th, July 1-5, 2018, Amsterdam. Proceedings... 2018. DOI: 10.20944/preprints201812.0326.v1

    Abstract: The Ti-6Al-4V alloy is widely used in the manufacture of components that should have low density, high corrosion resistance, and fatigue strength. The fatigue strength can be improved by surface modification. The aim of this study was to determine the influence of plasma nitriding on the fatigue behavior of Ti-6Al-4V alloy with a lamellar microstructure (Widmanstätten type). Nitriding was executed at 720 °C for 4 hours in an atmosphere with N2, Ar and H2. Samples microstructure characterization was carried out by X-ray diffraction analysis, optical microscopy and scanning electron microscopy. The average roughness of the specimens was determined, and fatigue tests were executed in a bending-rotating machine with reverse tension cycles (R= -1). X-ray diffraction analysis revealed the matrix phases α and β, and the phases Ɛ-Ti2N and δ-TiN in the nitrided alloy. A nitrogen diffusion layer was formed between the substrate and the titanium nitrides. Plasma nitriding resulted in an increase in low cycle fatigue strength, whereas at high cycles, both conditions exhibit similar behavior. The fracture surface of the fatigue tested specimens clearly revealed the lamellar microstructure. The fracture mechanism appears to be due to cracking at the interface of α and β phases of the lamellar microstructure.

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  • IPEN-DOC 25257

    CABRAL, T.S.; SILVA, C.N.M. da; POTIENS, M.P.A. ; SOARES, C.M.A.; SILVEIRA, R.R.; KHOURY, H.; SAITO, V.; FERNANDES, E.; CARDOSO, W.F.; OLIVEIRA, H.P.S. de; PIRES, M.A.; AMORIM, A.S. de; BALTHAR, M.. Comparison for air kerma from radiation protection gamma-ray beams with brazilian network - 2016/2017. Journal of Physics: Conference Series, v. 975, p. 1-9, 2018. DOI: 10.1088/1742-6596/975/1/012042

    Abstract: The results of the comparison involving 9 laboratories in Brazil are reported. The measured quantity was the air kerma in 137Cs and 60Co, at the level of radioprotection. The comparison was conducted by the National Laboratory Metrology of Ionizing Radiation (LNMRI/IRD) from October 2016 to March 2017. The largest deviation between the calibration coefficients was 0.8% for 137Cs and 0.7% for 60Co. This proficiency exercise proved the technical capacity of the Brazilian calibration network in radiation monitors and the results were used by some in the implementation of the standard ISO/IEC 17025.

    Palavras-Chave: calibration standards; cesium 137; cobalt 60; gamma radiation; interlaboratory comparisons; ionization chambers; kerma; radiation monitors; radiation protection; brazilian cnen

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  • IPEN-DOC 25256

    BEU, CASSIA M.L. ; ESPINDOLA, FELIPE D.C.; LANDULFO, EDUARDO . Low-Level Jet observational study for the Brazilian Nuclear Reactor region. In: COMERON, ADOLFO (Ed.); KASSIANOV, EVGUENI I. (Ed.); SCHAFER, KLAUS (Ed.); PICARD, RICHARD H. (Ed.); WEBER, KONRADIN (Ed.) REMOTE SENSING OF CLOUDS AND THE ATMOSPHERE, 23th, September 10-13, 2018, Berlin, Germany. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 1078616-1 - 1078616-18. (SPIE Proceedings Series, 10786). DOI: 10.1117/12.2325476

    Abstract: A doppler wind lidar was employed to investigate the features of the Low-Level Jet (LLJ) at Ipero, Sao Paulo State, Brazil. The Ipero Municipality already host a nuclear facility for uranium enrichment and a new plant, a nuclear reactor, is planned to be built there. The nuclear activities require a good understanding of atmospheric dispersion, as for normal operation conditions as for accidental emissions. The LLJ is a natural phenomenon that may occur within the Planetary Boundary Layer and plays an important role for the atmospheric dispersion. Knowing the LLJ characteristics is essential to evaluate the performances of the weather forecast models that are used as input for the atmospheric dispersion models. The field campaign results showed that the LLJs occur with high frequency at Ipero and that the Stable Boundary Layer (SBL) is shallow, which in turn is unfavored for pollutant dilution because all surface emissions remain confined within the SBL. The 2 weather forecast models evaluated didn´t reproduce the LLJ, despite their high horizontal resolution. The numerical models also underestimated the wind speed. Both the LLJ and the wind speed are key parameters for dispersion simulations. As the weather forecast models diverge of the observational data, they must be better parameterized for provide reliable simulations before being adopted as input for any atmospheric dispersion models. The field campaign (planned to extend for 1 year) data are essential for the parameterization of the numerical models.

    Palavras-Chave: atmospheres; planetary atmospheres; wind loads; jets; fluid flow; boundary layers; brazil; dispersions; nuclear facilities; rmb reactor; isotope separation plants; atmospheric precipitations; meteorology

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  • IPEN-DOC 25255

    BENTO, RODRIGO T. ; CORREA, OLANDIR V. ; PILLIS, MARINA F. . S-doped TiO2 films applied to UV-Vis heterogeneous photocatalysis. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 17th, September 16-20, 2018, Natal, RN. Abstract... São Carlos: Aptor Software, 2018. p. 825-825.

    Abstract: Semiconductors materials such as titanium dioxide (TiO2) have been applied successfully on photocatalytic process for water treatment [1]. Sulfur doping allows the reduction of the TiO2 band gap energy, and changes the absorption edge from the UV to the visible light region, thus obtaining a higher photocatalytic activity [2]. The aim of this research was to study the photocatalytic behavior of sulfur-doped and undoped TiO2 films in the methyl orange dye degradation under UV and visible radiation. The titanium dioxide films were grown on borosilicate substrates, by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) technique at 400 °C. The doping step was done in a tubular furnace under H2/2 wt.% H2S atmosphere at 50 °C, 100 °C and 150 °C for 60 minutes. All the films presented on their surfaces the formation of well-defined rounded grains. X-ray diffraction analyses shown that S-TiO2 and TiO2 films exhibited the formation of anatase phase, which suggests that the doping process do not causes meaningful changes in the structure of TiO2 films. MO dye degradation tests indicated that the S-TiO2 films present photocatalytic activity both under UV radiation and visible light. S-TiO2 film doped at 50 °C presented the higher photocatalytic performance, and exhibited 72.1 % of MO dye degradation for a total test time of 300 minutes under visible light. Undoped TiO2 film demonstrated photoactivity only under UV light, with an efficiency of 63.5 %. The photolysis curve showed that without the presence of the catalyst there was no degradation of the dye under both UV radiation and visible light. The results suggest that the sulfur doping caused a shift of the TiO2 absorption edge to the visible region, which allows their practical application under sunlight or visible light bulbs.

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  • IPEN-DOC 25254

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; KNOB, PAULO J.. Modal nuclear e a matriz energética na América do Sul. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 163-207, cap. 6.

    Palavras-Chave: reactors; reactor technology; nuclear power plants; nuclear energy; power supplies; electric power; south america

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  • IPEN-DOC 25253

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; KNOB, PAULO J.. A matriz energética dos principais países usuários do modal nuclear. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 75-162, cap. 5.

    Palavras-Chave: reactors; reactor technology; nuclear power plants; nuclear energy; power supplies; electric power; france; china; usa; russian federation; japan; republic of korea

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  • IPEN-DOC 25252

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; KNOB, PAULO J.. Reatores nucleares de Geração III e de Geração IV. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 61-74, cap. 4.

    Palavras-Chave: reactors; pwr type reactors; westinghouse standard reactor; risk analysis; nuclear fuels

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  • IPEN-DOC 25251

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; KNOB, PAULO J.. Os reatores nucleares. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 37-60, cap. 3.

    Palavras-Chave: reactors; nuclear power plants; fission; nuclear fuels; uranium; moderators; refrigeration

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  • IPEN-DOC 25250

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; DURAZZO, MICHELANGELO . Reatores nucleares - breve introdução. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 26-36, cap. 2.

    Palavras-Chave: reactors; nuclear power plants; fission; historical aspects

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  • IPEN-DOC 25243

    VASCONCELLOS, AGNALDO R. de . Protocolo de atuação para as instituições na minimização dos danos ambientais ocasionados pelos acidentes envolvendo Brownfields / Protocol of action for institutions in minimizing the environmental damages caused by accidents involving Brownfields . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 173 p. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-152731

    Abstract: A possibilidade de revitalização e reutilização de áreas contaminadas por substâncias perigosas surgiu como grande alternativa ao abandono dos chamados Brownfields nos centros urbanos. A descontaminação desses sítios e sua reabilitação para reuso, além de apresentar-se como opção à criação de espaço nos grandes centros, se destaca como solução na proteção à segurança pública, à saúde da população e ao meio ambiente diante dos riscos oferecidos pelas substâncias ali presentes. Todavia, no tempo decorrido entre a identificação de área contaminada e sua revitalização existe a probabilidade da ocorrência de acidentes provocados pelo vazamento dos resíduos perigosos ali depositados, ocasionando efeitos danosos à população e ao meio ambiente, o que pressupõe ação imediata por parte do poder público. Com base em estudo de caso envolvendo indústria desativada utilizada como área para o armazenamento clandestino de tambores contendo resíduos perigosos, o trabalho propõe a criação de protocolo de atuação visando orientar os atores intervenientes nos cenários acidentais envolvendo Brownfields. O objetivo é oferecer ferramenta que auxilie na redução nos danos ambientais provocados por esse tipo de ocorrência além de contribuir para discussão de políticas públicas que permitam programar gestão estratégica dos Brownfields, mudando a forma de identificar, tratar e gerenciar áreas contaminadas.

    Palavras-Chave: remedial action; brownfield sites; hazardous materials spills; industrial wastes; risk assessment; environmental impacts; pollution laws; environmental policy; environmental protection; multilateral agreements; data compilation; data analysis

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  • IPEN-DOC 25249

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; CARVALHO, ELITA F.U. de . A energia nuclear no mundo – cenário geral na matriz energética global. In: . Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. p. 12-25, cap. 1.

    Palavras-Chave: reactors; reactor technology; nuclear power plants; nuclear energy; power supplies; electric power; global aspects; globalization

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  • IPEN-DOC 25242

    OLIVEIRA, KLEVERSON W. de . Utilização da PCR diagnóstica, imunohistoquímica e perfil epidemiológico de Leishmania em cães no município de Porto Nacional - TO / Use of diagnostic PCR, immunohistochemistry and epidemiological profile of Leishmania in dogs in the municipality of Porto Nacional-Tocantins . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-05122018-100006

    Abstract: A Leishmaniose é uma doença parasitária que se apresenta sob várias formas clínicas, desdês a mucocutânea até a visceral que é a forma mais grave da doença. Essa, é causada por um parasita flagelado do gênero Leishmania e apresenta um ciclo de vida heteróxeno, envolvendo o repasto sanguíneo da fêmea de flebotomíneo em animais silvestres e domésticos, como os cães, bem como no homem. Até o momento, o controle da Leishmaniose Visceral (LV) está associado a eliminação de reservatório infectado (cães), porém, isso requer métodos de diagnósticos confiáveis. Nesse estudo, foi utilizado a PCR diagnóstica a partir das sequências spliced leader de RNA (mini-exon) e ensaio Imunohisquímico, utilizando leishmanias spp. marcadas com anticorpos policlonais de biópsias embebidas em parafina. Além disso, utilizamos dados epidemiológicos de Leishmaniose canina e humana do município de Porto Nacional e do Estado Tocantins. Todos os fragmentos de fígado, baço e linfonodo apresentaram amplificação para L. infantum chagasi e nenhuma para L. braziliensis e L. amazonensis. Ao comparar a IHQ em relação a PCR, mostrou-se haver fraca replicabilidade, com P-valor obtido (0,0077), portanto p<0,05, denotando não haver concordâncias entre os dois testes. Quanto aos dados epidemiológicos de Porto Nacional, eles indicaram uma queda significativa do número de cães com Leishmaniose Visceral no ano de 2011 em relação a 2010, no entanto, esse número aumentou gradativamente, alcançando os índices de 2011 no ano de 2014. Para os casos humanos, os anos de 2010 e 2011 foram os anos com maiores registros, apresentando um declínio significativo a partir desse período. No comparativo entre casos humanos e caninos, verifica-se que enquanto os casos humanos apresentaram-se em queda a partir de 2011, os casos caninos vêm aumentando chegando a registrar-se maiores que os humanos a partir de 2012.

    Palavras-Chave: epidemiology; microorganisms; parasites; diseases; dogs; diagnosis; polymerase chain reaction; dna polymerases; immunoassay; antigens; antibodies; animal tissues; state officials; brazil

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  • IPEN-DOC 25241

    ROSA, RODRIGO B.F. da . Sistema de captura de aerossóis gerados em ablação com laser para amostragem de superfícies contaminadas / Capture system of aerosols generated by laser ablation for radioactively contaminated surfaces sampling . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Thadeu das Neves Conti. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-30112018-085024

    Abstract: A Gerência de Rejeitos Radioativos do IPEN já se utiliza da técnica de ablação por laser para descontaminação de peças superficialmente contaminadas por material radioativo. Esta tecnologia, porém, demonstrou grande potencial para caracterização destes rejeitos com o objetivo de levantar o Inventário Radioisotópico de peças. As técnicas atuais para levantar este inventário (esfregaço e modelagem físico-matemática) sofrem de grandes limitações de implementação e de precisão. O objetivo deste trabalho é desenvolver o projeto de uma sonda de ablação por laser acoplada a um módulo de sucção e captura por filtro do particulado ejetado na ablação, permitindo envio do filtro para análise de emissões radioativas para classificação de radioisótopos.

    Palavras-Chave: lasers; ablation; surfaces; surface contamination; radiation monitors; aerosols; total suspended particulates; sampling; inspection; radioisotopes

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  • IPEN-DOC 25240

    OLIVEIRA, RAFAELA C.B. de . Caracterização microestrutural e comportamento à oxidação em temperaturas elevadas de ligas TiAl / Microstructural characterization and oxidation behavior of high temperatures of TiAl alloys . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 65 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29112018-142103

    Abstract: As ligas γ-TiAl são atraentes para diversos segmentos industriais, tais como aeronáutico, aeroespacial e automobilístico, visto a sua combinação única de propriedades mecânicas aliadas a sua baixa densidade, alto ponto de fusão (1400 - 1500 °C), boa resistência à oxidação e à fluência, dentre outros. Contudo, apresentam como limitadores de aplicação uma baixa ductilidade à temperatura ambiente e insuficiente resistência à oxidação quando submetida às temperaturas superiores a 800 °C. Portanto, diversos elementos de liga têm sido adicionados à liga γ-TiAl com o intuito de melhorar estas propriedades. Diante disto, o objetivo deste trabalho é caracterizar a microestrutura e o comportamento em oxidação em temperaturas elevadas das ligas γ-TiAl: Ti-48Al-2Nb-2Cr-0,5B (% at.) e Ti-44Al-4Nb-1Mo-0,5B (% at.). Os lingotes foram fundidos em um forno a arco elétrico sob atmosfera de argônio e a partir deles foi realizada a caracterização microestrutural por meio de difração de raios X, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. As análises permitiram identificar em ambas as ligas as fases γ-TiAl (matriz), α2-Ti3Al e β (B2). A microestrutura ao longo da seção transversal das ligas apresentou-se heterogênea, com grãos equiaxiais e uma estrutura lamelar na região central do lingote. Outro fato a ser evidenciado é a presença de regiões dendríticas em ambas as ligas, sendo que na liga Ti-48Al-2Nb-2Cr-0,5B(% at.) também foram observadas colônias de fragmentos dendríticos. O ensaio termogravimétrico foi realizado sob 1000 °C, ao ar por 7 h, e a partir dele observou-se que a resistência à oxidação de ambas as ligas apresentaram baixo ganho de massa quando submetidas a temperaturas inferiores a 850 °C, entretanto, a 1000 °C o comportamento das curvas evidencia que a liga Ti-48Al-2Nb-2Cr-0,5B(% at.) possui uma melhor resistência a oxidação do que Ti-44Al-4Nb-1Mo-0,5B (% at.) nesta temperatura.

    Palavras-Chave: titanium base alloys; aluminium alloys; mechanical properties; density; melting; temperature range 0400-1000 k; microanalysis; dendrites; behavior; oxidation; x-ray diffraction; optical microscopy

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  • IPEN-DOC 25239

    SALANI, MARIA H.G. de A. . Quantificação e estimativa de material particulado no porto de Santos com suporte da técnica LIDAR / Quantification and estimative of particulate matter in the port of Santos with technical LIDAR . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 119 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-06122018-093047

    Abstract: Um porto é uma organização dinâmica que possui áreas críticas que abrigam fontes emissoras de poluentes, como indústrias em seu entorno, modais terrestres (caminhões e trens), operações com carga e descarga de granéis agrícolas, fluxo de navios, entre outros. Neste estudo foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2009 pela Current Methodologies in Preparing Mobile Source Port-Related Emission Inventories da Agência Americana de Proteção ao Meio Ambiente (US EPA), que estima os fatores de emissão de material particulado por navios considerando a energia, a característica e o tempo de atividade de cada embarcação, o fator de carga de propulsão e o fator de emissão para cada poluente. Para estimar as emissões fugitivas de material particulado provenientes de operações portuárias com milho, grãos de soja e farelo de soja foi utilizada a modelagem desenvolvida em 2006 pelo Group Emissions Factor US EPA, que considera o volume de carga movimentada, velocidade do vento, umidade do material e fator de tamanho das partículas. Os resultados, referente aos meses de maio e agosto de 2017, em conjunto com os dados coletados em 16 de maio de 2017 pela técnica LIDAR, indicam que as emissões de material particulado pelos navios têm sua maior taxa de emissão para MP10 (moda grossa). Para as emissões fugitivas em operações com grãos, os resultados mostraram que as maiores emissões são provenientes de operações de soja em grãos. Em suporte às modelagens, foi utilizada a técnica LIDAR (Light Detection And Ranging) de sensoriamento remoto que utiliza radiação luminosa, e está baseada na emissão de um feixe de radiação eletromagnética que permite a obtenção de medidas a distância através da radiação retroespalhada. O pulso de luz emitido para a atmosfera interage com as partículas e moléculas que agem como espalhadoras. Os dados coletados são inseridos no programa Mathematica, e os valores obtidos inseridos na plataforma PYTON gerando gráficos. Os dados foram coletados em 16 de maio de 2017, com medidas em diferentes horários e identificada a possível presença de material particulado (MP) na região do porto. O porto de Santos, está localizado no centro do litoral do estado de São Paulo, é o maior porto da América Latina e um dos principais conflitos nessa região são as emissões de material particulado.

    Palavras-Chave: optical radar; measuring instruments; laser radiation; remote sensing; particulates; particles; total suspended particulates; atmospheres; air pollution monitoring; environmental protection; seeds; ships; harbors; brazil

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  • IPEN-DOC 25248

    PIERETTI, EURICO F. ; RODAS, ANDREA C.D.; ANTUNES, RENATO A.; NEVES, MAURICIO D.M. . Evaluation of the biotribological behavior and cytotoxicity of laser-textured ISO 5832-1 stainless steel for use in orthopedic implants. In: JOHNSON, DAVID (Ed.). Tribology, Lubricants and Additives. London: IntechOpen, 2018. p. 65-76, cap. 4. DOI: 10.5772/intechopen.73140

    Abstract: This chapter evaluated the influence of laser texturing process on the tribological behavior of the ISO 5832-1 austenitic stainless steel (SS). The friction coefficient and wear were determined using ball-cratering wear tests. The laser texturing process was carried out with a nanosecond optical fiber ytterbium laser at four different pulse frequencies. Cytotoxicity tests were carried out to determine if laser texturing affects the biomaterial biocompatibility. For comparison reasons, pristine surfaces were also evaluated. The results indicated that the wear volume and friction coefficient were reduced after laser texturing. The samples were considered noncytotoxic according to the biocompatibility tests as the laser texturing process did not decrease cell’s viability.

    Palavras-Chave: antimitotic drugs; toxicity; stainless steels; tribology; lasers; texture; implants

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  • IPEN-DOC 25238

    FORMIGONI, MARIA L.M.V. . Estudo comparativo entre os processos de irradiação e congelamento nos aspectos químicos, físicos, sensoriais e microbiológicos de grãos de ervilha armazenados / Comparative study between irradiation and freezing treatments on chemical, physical, sensory and microbiological aspects of stored pea grains . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 112 p. Orientador: Susy Frey Sabato. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-19122018-160400

    Abstract: A ervilha é considerada uma fonte nutritiva de proteína vegetal de alta qualidade, sendo também reconhecida como boa fonte de vitaminas, minerais, compostos fenólicos e carboidratos. Considerando que nem todos os nutrientes presentes no alimento tornam-se acessíveis para absorção pelo organismo e considerando ainda que a irradiação é uma técnica que permite garantir a segurança e a qualidade de um alimento, controlando microrganismos patogênicos, sem afetar significativamente qualquer atributo organoléptico e sensorial, estudou-se comparativamente os efeitos gerados na bioacessibilidade de Fe e Zn, tomando como base, uma amostra controle, o processo tradicional de ervilhas congeladas e o processo utilizando radiação gama na dose de 1 kGy. As ervilhas foram avaliadas em duas condições de tempo: tempo inicial, correspondente ao tempo após o término do processamento e tempo após quinze dias de armazenamento. Verificou-se que para as amostras controle e irradiada, a bioacessibilidade do Fe foi inferior à das amostras congeladas. A bioacessibilidade do Zn para as amostras de ervilhas analisadas (controle, irradiada e congelada), apresentou um teor médio de 71%, de acordo com os testes estatísticos de ANOVA e Tukey, não houve diferença significativa entre as amostras. Este trabalho avaliou também os aspectos sensoriais (cor, textura e sabor), microbiológicos e a composição centesimal dos produtos obtidos por esses tratamentos. Nos aspectos sensoriais observou-se pela análise de variância (ANOVA) em um nível de significância de p>0,05, que não houve diferença significativa entre as amostras analisadas. Nos aspectos microbiológicos, para as análises de bolores e leveduras, contagem de aeróbios mesófilos, coliformes a 45°C, E. coli e Salmonella, verificou-se que a irradiação trouxe melhor preservação microbiológica às ervilhas quando comparadas com o congelamento e com as ervilhas apenas refrigeradas (controle). Em relação à composição centesimal, constatou-se que os resultados encontrados estão alinhados aos referenciados na literatura.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; freezing; physical radiation effects; chemical radiation effects; sense organs; biology; microanalysis; peas; storage; gamma radiation; chromatography; liquid column chromatography

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  • IPEN-DOC 25247

    PIERETTI, EURICO F. ; CORREA, OLANDIR V. ; PILLIS, MARINA F. ; NEVES, MAURICIO D.M. das . Electrochemical characterization of an optical fiber laser-treated biomaterial. In: PIGNATELLO, ROSARIO (Ed.); MUSUMECI, TERESA (Ed.). Biomaterials. London: IntechOpen, 2018. p. 75-85, cap. 5. DOI: 10.5772/intechopen.72653

    Abstract: The implant manufacturing process includes texturization to enhance its adhesion and marking the final products for their identification, long-term quality control and traceability. Marking is carried out after cleaning and prior to sterilization. These marks eventually can concentrate stress leading to premature failure. The marked areas are defective regions that affect the passive film formed on the metallic biomaterials used for implants favoring the onset of various corrosion types, such as pitting, crevice or fatigue. This study aims to evaluate the effect of a Yb optical fiber laser marking processes used for metallic implants on the localized corrosion resistance of the austenitic stainless steel ISO 5832-1. This is one of the most used materials for manufacturing implants. The electrochemical behavior of the marked areas obtained by this method was evaluated in a phosphate- buffered saline (PBS) solution with pH of 7.4 and the results were compared with unmarked samples. All tested surfaces were prepared according to the recommendations for the use in surgery. For localized corrosion resistance evaluation, electrochemical tests such as monitoring the open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic potentiodynamic polarization measurements were performed. The results showed that the laser marks affect the protector characteristics of the biomaterial’s passive film. Lower pitting resistance was associated to the laser marked areas.

    Palavras-Chave: biological repair; stainless steels; electrochemistry; lasers; optical fibers

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  • IPEN-DOC 25246

    MORENO, CAROLINA S. ; ROGERO, SIZUE O. ; GALISTEO JUNIOR, ANDRES J.; VIEIRA, DANIEL P. ; CRUZ, AUREA S.; SAKURABA, ROBERTO K.; WELTMAN, EDUARDO; ROGERO, JOSE R. . Analysis of the combined effects of resveratrol and radiation on lung cancer cells. In: WANG, JUE (Ed.). Top 25 Contributions on Cancer Research. Telangana, India: Avid Science, 2019. p. 2-27, cap. 17. (Avid Science Ebooks).

    Abstract: Mucoepidermoid lung carcinoma is frequently manifested by obstructive trachea symptoms. It is necessary to develop effective curative or palliative therapeutic strategies for treating mucoepidermoid lung carcinoma through administration of compounds that improve ionizing radiation treatment, thereby increasing the effects of the treatment on tumor cells while minimizing the effects on normal tissues surrounding the tumor cells. Resveratrol is a polyphenolic phytoalexin present in wines and several plants and has a broad spectrum of biological activities, including antioxidant and anticarcinogenic effects. The biological effects of ionizing radiation plus resveratrol have been examined in different types of cell in many studies. Here, we aimed to verify the effects of resveratrol on mucoepidermoid lung carcinoma cells NCI-H292 exposed to ionizing radiation. In vitro studies in NCI-H292 cell culture using neutral red uptake assays showed that the cytotoxicity index (IC50) of resveratrol was 401.5 μM, and the lethal dose 50 % (LD50) of ionizing radiation in the absence of resveratrol was 693 Gy. In vitro micronucleus assays were then performed to verify the genotoxic effects of resveratrol, and fluorescence assays were performed to evaluate the effects of resveratrol on the cell cycle, repair and injury processes, cellular necrosis, and apoptosis. The results demonstrated that 30 μM resveratrol promote injury on NCI-H292 cells after 24 h of irradiation. Therefore, this study provides results able to support in vitro future investigations about radiosensitive potential of resveratrol in lung cancer cells. There is a need to investigate compounds with potential to improve the local control of lung cancer promoted by radiation therapy. This way avoiding injuries to healthy cells.

    Palavras-Chave: dna damages; in vitro; ionizing radiations; lungs; lymphokines; neoplasms; polyphenols; radiation effects; radiosensitivity

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  • IPEN-DOC 25245

    FIORI, MARCIO A.; RIELLA, HUMBERTO G. ; KNOB, PAULO J.. Modal nuclear e a matriz energética global: contribuições e tendências do modal nuclear para a matriz energética global. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. 209 p.

    Palavras-Chave: nuclear energy; reactors; pwr type reactors; bwr type reactors; nuclear reactions; fission; neutrons

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  • IPEN-DOC 25237

    BARROSO, ALINE G. . Métodos físico químicos no estudo de efeito da radiação em amido de araruta / Physicalchemical methods in the radiation effect study in araruta starch . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-19122018-153810

    Abstract: O amido é um polissacarídeo distribuído em diversas espécies vegetais como reserva de energia, fornecendo de 80% a 90% das calorias consumidas pelo homem. Dentre as espécies de fontes de amido, está a araruta, uma planta herbácea comum nas florestas tropicais brasileiras que tem sua importância relacionada ao rendimento e as características do seu amido. Como ingrediente principal, o amido confere estrutura, textura, consistência e atratividade a uma série de alimentos. No entanto, algumas propriedades do amido nativo não são de interesse para a indústria alimentícia. A irradiação gama é um tratamento físico em que o amido é exposto a uma dose de radiação controlada, modificando as macromoléculas e alterando suas propriedades. O presente trabalho teve como objetivo estudar o amido de araruta tratado com radiação ionizante em fonte de cobalto-60 Gammacell 220, com doses de 5 kGy, 10 kGy e 15 kGy, a uma taxa de 1 kGyh-1, e compará-las com a amostra controle. Para tanto, as amostras foram submetidas à difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, ensaio de textura, análise instrumental de cor, análise térmica (TG e DSC) e análise de imagem. Após os ensaios, constatou-se que a radiação não alterou o espectro de FTIR e a termogravimetria. Apesar de ter afetado o tamanho do grânulo, a radiação não o danificou. A difração de raios-X e a análise térmica evidenciaram uma degradação da parte amorfa do grânulo (cristalinidade e entalpia aumentaram) após a irradiação. No estudo das propriedades de pasta, por ensaio viscográfico no Rapid Visco Analyser, houve uma queda da viscosidade com o aumento da dose de radiação e os hidrogéis se mostraram mais duros e mais claros.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; carbohydrates; starch; physical radiation effects; chemical radiation effects; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; infrared spectra; fourier transformation

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  • IPEN-DOC 25236

    CAVALIERI, TÁSSIO A. . Dosimetria TL em campos mistos no reator IPEN/MB-01 / Mix field TL dosimetry at IPEN/MB-01 reactor . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 105 p. Orientador: Hélio Yoriyaz. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-01112018-160020

    Abstract: A dosimetria de campos mistos de nêutrons e gamas é uma área de pesquisa que apresenta grande oportunidade de estudos devido ao aumento da utilização de procedimentos médicos como protonterapia e Terapia de Captura de Nêutrons (NCT Neutron Capture Therapy), além da importância para cálculo de doses ocupacionais e dos campos de irradiação em reatores nucleares. Para a dosimetria de campos mistos de nêutrons e gamas, a Comissão Internacional de Unidades de Medidas (ICRU) recomenda o uso de dosímetros com sensibilidades distintas para cada componente do campo. Os dosímetros termoluminescentes (TLDs) apresentam-se como uma alternativa para a realização da dosimetria de campos mistos de nêutrons e gamas em particular à utilização do par de TLDs de LiF TLD 100 e TLD 700, que apresentam respostas distintas às componentes de campo em virtude da diferença na quantidade do isótopo 6Li em suas composições. Porém, esta escolha apresenta algumas dificuldades pois a característica da resposta dos TLDs para cada componente de campo ainda não é totalmente compreendida. Este trabalho apresenta primeiramente um estudo de um sistema para moderação de uma fonte de AmBe para realizar os estudos de sensibilidade e linearidade dos TLDs quando irradiados em um campo misto de nêutrons e gamas. O sistema de moderação se faz necessário pois a fonte de AmBe emite preferencialmente nêutrons com alta energia, e a sensibilidade dos TLDs de LiF é preferencialmente para nêutrons de baixa energia. Entretanto, um dos objetivos do Grupo de Pesquisa em Física Médica do CEN/IPEN é a realização da dosimetria de campos mistos de alta intensidade, como por exemplo, o campo proveniente de um reator nuclear. Dessa forma esse trabalho realizou um estudo das respostas dos TLDs 100 e TLDs 700 quando irradiados no interior do núcleo do reator IPEN/MB-01 em duas diferentes configurações: cilíndrica com "flux trap" e retangular num arranjo de 26 x 28 varetas combustíveis. Esse trabalho contou com simulações com o código de Monte Carlo, MCNP5, para fornecer os fluxos e doses devido a cada componente de campo ao qual os TLDs estariam expostos. E a partir dos dados obtidos tanto através das simulações, quanto através dos experimentos, foi proposta uma metodologia para a utilização do TLD 100 para a dosimetria de nêutrons em campos com alta fluência de nêutrons, como é o caso do núcleo do reator IPEN/MB-01.

    Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; neutron dosimetry; photoneutrons; photon-neutron interactions; gamma dosimetry; particle discrimination; dosimetry; thermoluminescent dosimetry; lithium 6; lithium fluorides; americium alloys; americium; monte carlo method; calculation methods; icru; standardization

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  • IPEN-DOC 25235

    BARABÁS, ROBERTA de C. . Neurociências aplicadas ao ensino-aprendizagem da tecnologia nuclear / Neuroscience applied to the teaching-learning of nuclear technology . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 179 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29112018-075151

    Abstract: Embora a tecnologia nuclear tenha aplicações benéficas para diversas áreas, como saúde, indústria, agricultura, produção de energia, entre outras, a sua aceitação ainda é restrita e há várias barreiras para o seu uso. A falta de conhecimento assertivo sobre essa tecnologia gera preconceito com relação à sua utilização. Preconceitos podem ser explícitos, que são conscientes, ou implícitos, inconscientes. No entanto, conscientes ou inconscientes, eles influenciam o comportamento e as atitudes. As experiências nas memórias explícita e implícita podem ser transferidas de uma para a outra. Assim, preconceitos ou associações inconscientes podem ser modificados pela memória explícita, ou seja, um novo conhecimento pode reduzi-los ou revertê-los. Para uma educação transformadora, o professor tem um papel central; entretanto, para que ele transmita o conhecimento de forma imparcial, é necessário que tenha uma visão livre de preconceitos. Esse trabalho visa desenvolver uma metodologia com apoio em neurociências por meio da qual as associações implícitas referentes às aplicações da tecnologia nuclear por parte dos professores de ciências sejam identificadas e possíveis preconceitos implícitos sejam modificados por meio de novos conhecimentos explícitos. Para identificar preconceitos implícitos são necessários testes específicos de memória implícita. O Teste de Associação Implícita (TAI) foi selecionado para esse trabalho. Seguindo as etapas fornecidas pelo software FreeIAT, o TAI foi customizado a fim de comparar as associações implícitas de participantes com relação às áreas nuclear e petróleo e sua consistência foi averiguada por um pré-teste aplicado a um grupo de especialistas (grupo controle) e de leigos, cujos resultados determinaram um bom valor de Alfa de Cronbach. Um programa multissensorial de 5 horas foi desenvolvido e realizado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) para um grupo de professores de ciências. O TAI foi aplicado no início e ao término do programa e os resultados das associações implícitas foram comparados. Após seis meses, o TAI foi reaplicado ao mesmo grupo de professores para verificar se as associações implícitas se mantiveram estáveis. Esse programa multissensorial foi comparado com um programa de 12 semanas de ensino tradicional com aulas expositivas realizado no IPEN para alunos ingressantes na pós-graduação. O programa multissensorial foi efetivo para mudar e manter as associações implícitas dos professores referentes às aplicações benéficas da tecnologia nuclear, diferentemente do ensino tradicional com aulas expositivas. Esse trabalho demonstrou que é possível quebrar paradigmas e preconceitos. A abordagem multissensorial possibilitou um conhecimento enriquecido sobre as aplicações da tecnologia nuclear, ou seja, promoveu novas experiências na memória explícita que modificaram as associações prévias armazenadas na memória implícita. Assim, o programa multissensorial demonstrou ser uma ferramenta eficaz, capaz de produzir e manter mudanças nas associações implícitas, de baixo custo e pode ser aplicado em diversas áreas para mudar as associações implícitas e reverter preconceitos. Os resultados demonstraram que esse trabalho de doutorado teve êxito no que se propôs, contribuindo, assim, para a difusão do conhecimento das aplicações benéficas da tecnologia nuclear e, consequentemente, para a sua desmitificação. Essa metodologia completa poderá ser empregada em outras áreas para identificar, modificar e/ou reverter preconceitos ou estereótipos implícitos.

    Palavras-Chave: neural networks; artificial intelligence; expert systems; education; training; learning; technology transfer; nuclear power; memory management; shape memory effect; human factors; measuring instruments

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  • IPEN-DOC 25234

    MARCHINI, LEONARDO G. . Estudo da incorporação de nanopartículas de prata na matriz polimérica de termoplástico elastomérico poliester (TPE-E) por diferentes técnicas de processamento visando ação bactericida / Study of the different processing techniques of silver nanoparticles incorporation in the polymer matrix of polyester elastomeric thermoplastic TPE-E aiming bactericidal action . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 130 p. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-01112018-105111

    Abstract: A primeira parte do estudo consistiu em caracterizar as amostras de termoplástico elastomérico poliéster (TPE-E) modificadas via irradiação gama (γ) em presença de atmosfera de oxigênio e irradiadas com fonte de 60 Co nas doses de 5, 10, 20, 30, 50 e 100 kGy. Na segunda parte foram realizadas as caracterizações das dispersões coloidais de prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_SiO2) e do óxido de zinco aditivado com prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_ZnO). Na terceira e última parte, as concentrações de 250, 500, 1000 e 5000 ppm, em massa , de AgNPs_SiO2, idem para AgNPs_ZnO, foram misturados mecanicamente por 30 minutos com 1 % em massa de óleo ALKEST TW 80, 0.3 % em massa de anti-oxidante Irganox 1010 e grânulos de TPE-E, posteriormente processados, independentemente, via injeção plástica, extrusão monorosca e irradiação com prensagem a quente. As técnicas de caracterização utilizadas no trabalho foram: espectroscopia no infravermelho (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WD-XRF), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MEV-EDS), microscopia eletrônica de transmissão com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MET-EDS), índice de fluidez (MFR) e ensaios de tração. As amostras de TPE-E irradiadas apresentaram diminuição da temperatura de degradação (Tonset) e do índice de fluidez (IF) com o aumento da dose de irradiação. Foi possível observar nos resultados obtidos por espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda a presença de prata nos compostos de sílica pirogênica e de óxido de zinco com sílica pirogênica. Todas as amostras de TPE-E contendo aditivos AgNPs_SiO2 e AgNPs_ZnO obtidas pelas diferentes técnicas apresentaram atividade bactericida para bactéria Gram-negativa Escherichia coli (E.Coli) e a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus (S.Aureus), sendo os melhores resultados obtidos nos filmes de TPE-E irradiados e prensados com 0.5 % de AgNPs_ZnO com doses de 20 e 50 kGy e 0.5 % AgNPs_SiO2 com doses de 0 e 20 kGy.

    Palavras-Chave: germicides; transition elements; silver; nanomaterials; polymers; organic polymers; molecules; polyesters; elastomers; thermoplastics; rubbers; energy beam deposition; thin films; infrared spectra; calorimetry; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; electron microscopy; electron scanning; electron transfer

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  • IPEN-DOC 25233

    SOUZA, JOSÉ A.B. de . Estudo do processo de fabricação de alvos de folhas finas de urânio metálico para produção de Mo-99 / Study of the process of fine metallic uranium sheet targeting for Mo-99 production . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 162 p. Orientador: Michelangelo Durazzo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29112018-081047

    Abstract: O Tecnécio-99m (99mTc), gerado a partir do decaimento do Molibdênio-99 (99Mo), é o radionuclídeo mais conveniente para a execução de procedimentos de diagnósticos médicos, devido à sua emissão gama bem característica e de fácil detecção. O método utilizado para produzir 99Mo é através da fissão do 235U incorporado nos chamados alvos de irradiação. Duas rotas estão sendo desenvolvidas para a produção do 99Mo por fissão para o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), ambas utilizando urânio de baixo enriquecimento (LEU): 1) A primeira a dissolução básica, que é baseada na tecnologia de alvos de dispersão UAlx-Al. 2) A segunda emprega a dissolução ácida de alvos de folhas finas de urânio metálico. A principal vantagem dos alvos de folha fina de urânio metálico sobre os alvos de dispersão UAlx-Al é a alta densidade do urânio metálico. Com o intuito de compreender e otimizar o processo de fabricação de alvos de folhas finas foi realizado um estudo da fusão do urânio metálico, laminação de folhas finas, caracterização microestrutural e montagem dos alvos, definindo assim, os procedimentos específicos para a produção desse tipo de alvo com as características dos alvos fabricados internacionalmente. Os resultados obtidos mostraram que o processo de fabricação dos lingotes e de lâminas de urânio metálico por meio de laminação a quente possibilitaram a obtenção de lâminas com espessura entre 250 e 300 μm. O processo de laminação a frio possibilitou a obtenção de folhas finas com espessura de ±125 μm que atende à especificação internacional. O uso de óxido de alumínio como material para prevenir caldeamento do tablete de urânio mostrou-se eficiente, substituindo com vantagens o uso de óxido de ítrio. A microestrutura após o tratamento térmico apresentou grãos equiaxiais pequenos, e a realização de um resfriamento rápido de 5 minutos após o tratamento térmico foi suficiente para se eliminar a textura da folha fina de urânio metálico. O processo de montagem das folhas finas no alvo tubular foi realizado por pré-conformação da folha fina, facilitando a montagem. O processo de consolidação do alvo foi realizado por expansão por tração e a folga após a consolidação ("gap de ar") mostrou-satisfatória. As dimensões finais dos alvos tubulares atenderam à especificação internacional.

    Palavras-Chave: sheets; uranium 238 target; chemical properties; physical properties; x-ray fluorescence analysis; x-ray emission spectroscopy; infrared spectra; laser spectroscopy; molybdenum; isotope production; isotope production reactors; rmb reactor

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  • IPEN-DOC 25232

    CARVALHO, PRISCILLA R. . Estudo comparativo dos algoritmos hierárquicos de análise de agrupamentos em resultados experimentais / Comparative study of hierarchical algorithms of cluster analysis in experimental results . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Casimiro Jaime Alfredo Sepúlveda Munita. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-31102018-112210

    Abstract: Objetivou-se, com este trabalho, estudar os métodos hierárquicos de análise de agrupamentos (ligação simples, ligação completa, ligação média, centróide e de Ward com base nas distâncias Euclidiana, Euclidiana ao quadrado, Manhattan e Mahalanobis), de modo a identificar qual é o mais adequado para uma base de dados arqueológicos. Utilizou-se uma base de dados fornecida pelo Grupo de Estudos Arqueométricos do IPEN CNEN/SP, na qual foram analisadas 146 amostras de fragmentos cerâmicos de três sítios arqueológicos por análise por ativação com nêutrons instrumental, sendo determinadas as frações de massa de 24 elementos químicos: As, Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn. Para a determinação do melhor método, foram avaliados os dendrogramas conjuntamente com o valor dos coeficientes de correlação cofenética (CCC), obtidos para cada método. O método da ligação média mostrou-se mais coerente na formação dos agrupamentos, apresentando também os maiores valores do CCC. Por último, um script com funções do programa estatístico R foi desenvolvido para calcular o CCC, com o intuito de auxiliar os pesquisadores a encontrar o método de agrupamento mais apropriado para sua base de dados.

    Palavras-Chave: neutron activation analysis; calculation methods; algorithms; statistics; radiobiology; biological models; experimental data; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 25231

    ZANELLA, DANIELLE P. . Características clínico-epidemiológicas do escorpionismo em Ipatinga, Minas Gerais, no período de 2010 a 2014 / Clinico-epidemiological aspects of scorpionism in Ipatinga, Minas Gerais, during the 2010-2014 period . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 68 p. Orientador: Patrick Jack Spencer. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23112018-160428

    Abstract: Introdução: o escorpionismo é um grave problema de saúde pública devido à alta incidência e aos óbitos resultantes. A espécie Tityus serrulatus, encontrada em Minas Gerais, está bem adaptada à vida domiciliar urbana e se reproduz por partenogênese, facilitando a proliferação e o crescente número de ocorrências nos últimos anos. Estudos como esse são importantes para elaboração de medidas direcionadas ao combate desse agravo. Objetivo: descrever as características clínico-epidemiológicas dos acidentes escorpiônicos atendidos em Ipatinga, Minas Gerais, no período de 2010 a 2014. Metodologia: trata-se de um estudo epidemiológico transversal observacional, realizado com dados obtidos das fichas de investigação de acidentes com animais peçonhentos do Sistema de Informação de Agravos de Notificação, de posse da Seção de Vigilância Epidemiológica da Secretaria Municipal de Saúde de Ipatinga, referentes a todas as vítimas de acidentes escorpiônicos atendidos nos serviços de saúde da cidade no período de 1° de janeiro de 2010 a 31 de dezembro de 2014, notificados até 30 de julho de 2016. O processamento e tratamento dos dados foram realizados pelos programas Epi-info versão 7.0 e IBM SPSS Statistics 21. Aplicaram-se os testes de associação Qui-quadrado e de Fisher para as variáveis categóricas, com intervalo de confiança de 95%. Resultados: no intervalo estudado, foram atendidos 819 acidentados com animais peçonhentos no município. Desses, o animal mais frequentemente envolvido foi o escorpião (n=506, 62%). A incidência média anual de escorpionismo foi 40,86 acidentes/100.000 habitantes (±10,09), ocorrendo um maior número nos meses quentes e chuvosos. Metade dos casos foi registrada na zona rural (n=253, 50%). Os acidentes predominaram no sexo masculino (n=294, 58%), entre um e 20 anos (n= 306; 60%). Na maioria dos agravos, o tempo decorrido entre a picada e o atendimento médico foi de 1 a 3 horas (n= 275; 54%). Os locais mais acometidos foram as extremidades. Dos casos atendidos, 485 (96%) apresentaram manifestações locais e 203 (40%), manifestações sistêmicas. As principais alterações localizadas foram dor (n=486; 96%) e edema (n=167; 33%). Classificou-se a maioria dos acidentes como moderado (n=315; 62%). Na série histórica, a letalidade foi 0,2%. A maior parte dos acidentados (n=489, 97%) necessitou soroterapia específica, recebendo mais frequentemente duas a três ampolas no tratamento (n=279, 55%). Conclusão: o escorpionismo no Vale do Aço, entre 2010 e 2014, teve altas incidência e taxa de letalidade, se comparados ao Brasil. A caracterização dessas ocorrências na microrregião permite a avaliação da eficácia das medidas de controle adotadas até o momento, possibilitando implantar novas ações preventivas, com direcionamento adequado dos recursos, além de despertar o interesse na população para a prevenção.

    Palavras-Chave: epidemiology; preventive medicine; clinical trials; scorpions; arthropods; health hazards; public health; data analysis; brazil

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  • IPEN-DOC 25230

    LIMA, NICOLE P. de . Validação do método de análise por ativação com nêutrons para determinação de urânio em amostras ambientais / Validation of neutron activation analysis for uranium determination in environmental samples . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23112018-140537

    Abstract: O urânio (U) é considerado um elemento poluente do ambiente devido à sua toxicidade química e radiológica, com propriedades cumulativas em seres humanos, podendo causar diversos tipos de doenças no organismo. Consequentemente, há um grande interesse na determinação de U em amostras ambientais devido às ações antrópicas como as emissões desse elemento na mineração, nas indústrias e em acidentes nucleares que ocasionam alterações dos seus teores no meio ambiente. Dentre as diversas metodologias analíticas para a determinação de U em amostras ambientais, destaca-se a análise por ativação com nêutrons devido à sua alta sensibilidade e rapidez na análise. O objetivo deste trabalho foi validar o método para a determinação de U em amostras de biomonitores de cascas de árvores e bromélias, por meio dos procedimentos de análise instrumental por ativação com nêutrons térmicos (INAA) e análise por ativação com nêutrons epitérmicos (ENAA) ambos com irradiações de curta e longa duração no reator nuclear IEA-R1. Para a validação dos resultados com relação à precisão e à exatidão, foram analisados 11 materiais de referência certificados (MRCs), cujos dados foram avaliados por meio dos valores de Z score e de HorRat. Os procedimentos experimentais consistiram na irradiação térmica e epitérmica de amostras e de padrões de U por períodos de curta e longa duração, seguida de espectrometria de raios gama usando detector de Ge hiperpuro de alta resolução. Os resultados obtidos para a estimativa da incerteza padrão combinada da fração mássica de U, em uma amostra de casca de árvore, mostraram que a fonte de incerteza que mais contribuiu foi a estatística de contagem e o procedimento que apresentou a menor incerteza nos resultados foi a ENAA de longa duração. Os resultados dos MRCs apresentaram, na maioria dos casos, boa precisão e exatidão e as frações mássicas de U determinadas nas cascas de árvores e bromélias apresentaram resultados reprodutíveis. Dentre os quatro procedimentos estudados, a ENAA de longa e curta duração permitiu, em geral, a quantificação de U nas amostras dos materiais analisados. A INAA de longa e de curta duração nem sempre foi efetiva na determinação de U devido ao problema de interferência espectral e do alto valor de limite de detecção. Os limites de detecção determinados pelos procedimentos estudados foram comparados e os menores valores foram obtidos pela ENAA de longa duração. Em virtude dos fatos mencionados, o procedimento mais indicado para a determinação de U nas amostras ambientais analisadas nesse trabalho foi a ENAA de longa duração devido aos seus baixos limites de detecção, boa precisão e exatidão dos resultados e redução do problema de interferência nas análises.

    Palavras-Chave: radionuclide migration; radionuclide kinetics; biological availability; uranium; natural radioactivity; intake; pollutants; toxicity; verification; accuracy; samplers; environmental impacts; dose limits; radiation doses; neutron activation analyzers; gamma spectroscopy; brazil

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  • IPEN-DOC 25229

    FONSECA, DANIELA P.M. da . Processamento, microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina e céria / Processing, microstructure and properties of the copper-based composites reinforced with alumina and ceria . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 137 p. Orientador: Waldemar Alfredo Monteiro. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23112018-144937

    Abstract: Compósitos de matriz metálica combinam diferentes classes de materiais a fim de obter novas propriedades, superiores às dos materiais originais. A adição de partículas cerâmicas (reforço) em ligas de cobre pode melhorar suas propriedades mecânicas sem gerar grande perda na condutividade elétrica. Este trabalho teve como objetivo processar e estudar a microestrutura e propriedades (condutividade elétrica, dureza e fratura) de compósitos à base de cobre reforçados com alumina e céria. As amostras foram processadas pela técnica de metalurgia do pó: pesagem, mistura (sem bolas por 30min a 46 rpm), compactação (uniaxial à frio com pressão de 1080 Mpa por 10s) e sinterização (800°C por 6h sob vácuo de 10-5 torr). As análises de MO, MEV, EDS e DRX (com refinamento Rietveld) indicaram boa coalescência das partículas, formando superfície continua e com baixa porosidade. A alumina formou regiões aglomeradas da ordem de 20 μm, a céria ficou finamente dispersa nos contornos de grão do cobre com algumas regiões aglomeradas, o cromo formou regiões de cerca de 100 μm e não teve distribuição completamente uniforme ao longo da matriz, a prata formou solução sólida com o cobre e, durante o resfriamento lento, formou precipitados menores do que 5 μm uniformemente dispersos no interior dos grãos de cobre. Os compósitos apresentaram condutividade elétrica entre 15 e 40 %IACS, dureza entre 62 e 88 HV5 e as fractografias apresentaram fratura mista e regiões indicando boa adesão matriz-reforço. Em relação ao cobre puro, foi observado efetivo aumento na dureza (cerca de 2x), porém, em todos os compósitos, o acréscimo da fase cerâmica acarretou na diminuição da condutividade elétrica. Os compósitos de Cu-8%(Al2O3, CeO2) foram os que apresentaram melhor equilíbrio entre essas duas propriedades, com condutividade de 40 e 38 %IACS e dureza de 63 e 69 HV5.

    Palavras-Chave: copper base alloys; aluminium oxides; oxide minerals; composite materials; physical properties; microstructure; processing; x-ray diffraction; microscopy

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  • IPEN-DOC 25228

    ESCANHOELA, CORDELIA M.F. . Estudo da viabilidade ecônomica para a implementação do reator nuclear SMART no Brasil / Study on the economic feasibility for the implementation of the SMART nuclear reactor in Brazil . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 141 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23112018-145707

    Abstract: A energia que sustenta a atividade humana é, hoje, predominantemente elétrica, sendo produzida em sua maior parte por fontes fósseis poluentes, emissoras de gás carbônico. Na busca de soluções para essa problemática, fontes alternativas limpas e sustentáveis têm sido estudadas e já inseridas em diversos países, inclusive no Brasil. Nossa principal fonte, a hidrelétrica, apesar de não poluente corre, hoje, o risco do esgotamento em decorrência de grandes demandas e das mudanças climáticas. Dentre outras fontes brasileiras ainda não intensamente exploradas situam-se a biomassa, eólica, solar e nuclear; a energia nuclear pode ser uma interessante opção pois, além de limpa, oferece as vantagens da disponibilidade de combustível (urânio e tório) e o conhecimento da tecnologia aplicada nas usinas de Angra 1 e 2 e futuramente em Angra 3. A energia nuclear das gerações III+ e IV traz uma proposta bastante promissora em termos de segurança e economia, os reatores inovadores, que estão sendo desenvolvidos em muitos institutos de pesquisa de vários países, entre eles, o Brasil. O presente trabalho considera essa opção e estuda a viabilidade de implementação do reator inovador SMART no Brasil; esse reator foi desenvolvido pelo KAERI; é modular do tipo PWR, apresenta potência de 100 MWe; atende uma demanda de 100.000 habitantes, possui sistema passivo de segurança e configuração integral. O trabalho fundamenta-se em projeções de demanda energética a médio e longo prazo com ênfase na eletricidade. A viabilidade econômica do projeto foi avaliada por meio das técnicas Taxa Interna de Retorno; Valor Presente Líquido; Payback Descontado e Valor do Pagamento Periódico; foram selecionadas e estudadas três tarifas e três formas de captação de recursos; foi também calculado o custo unitário por MWh do reator SMART e comparado ao de uma hidrelétrica de igual potência. Os resultados demostraram que o projeto é viável em quatro situações distintas e o custo unitário resultou 39% inferior ao da hidrelétrica.

    Palavras-Chave: renewable energy sources; electric generators; nuclear power; reactors; smart grids; implementation; feasibility studies; socio-economic factors

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  • IPEN-DOC 25244

    ZAMBONI, CIBELE B. ; AZEVEDO, MARIA R.; METAIRON, SABRINA. Raios-X para dosagem de ferro em sangue. Riga, Letônia: Novas Edições Acadêmicas, 2018. 60 p.

    Abstract: O livro tem por objetivo auxiliar o entendimento de conceitos da física das radiações para aplicação em bioquímica clínica. Este material pode ser útil tanto para quem deseja conhecer um pouco da física do átomo, bem como compreender alguns dos procedimentos usuais da prática clínica. O livro é apresentado em oito capítulos. Os capítulos de 1 a 5 são dedicados a discutir o metabolismo do ferro, as manifestações clínicas associadas, bem como as principais técnicas utilizadas para sua avaliação. Ainda, no capítulo 5, é feita uma descrição da técnica de Fluorescência de Raios-X, procedimento adotado como alternativa para avaliação de ferro em sangue total. No capítulo seguinte é apresentado por meios de experimentos científicos, conduzidos pelos próprios autores e com a colaboração da Biomédica Laís de Fátima Ferreira Lopes da Silva, a interação entre a física das radiações e a prática clínica. O texto oferece também uma oportunidade de conhecer as aplicações já realizadas em diversas áreas da saúde. Por fim, os autores agradecem à FAPESP, CNPq, IPEN e UNISA pelo apoio aos projetos científicos que permitiram o desenvolvimento desta metodologia alternativa para prática clínica.

    Palavras-Chave: x-ray dosimetry; blood; iron; x-ray emission analysis; x-ray fluorescence analysis; chemical analysis

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  • IPEN-DOC 25227

    ALMEIDA, PATRÍCIA de . Projeto estrutural de uma construção enterrada tipo bunker, destinada à instalação de equipamento acelerador linear de elétrons / Structural design of a bunker intended for installation of a linear accelerator of eletrons . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-28082018-163016

    Abstract: A radioterapia externa ocupa lugar de destaque nos tratamentos de câncer. As construções das salas que abrigam os aceleradores lineares são custosas e este fator é limitante para que sejam instalados mais equipamentos. Faz-se necessária a pesquisa de opções construtivas com objetivo de redução de custos, mantendo-se a estabilidade estrutural e a barreira de proteção radiológica. Para a blindagem destas instalações podem ser empregados diversos materiais para a atenuação de radiação. O concreto armado é empregado em muitas destas instalações, seja pelo seu custo ou a prática construtiva no Brasil, face ao notório conhecimento deste material e abundância de matéria prima. Foram elaborados dois projetos estruturais de bunker em concreto armado. O projeto denominado bunker enterrado foi concebido com estrutura localizada no subsolo e dimensionado levando-se em conta inclusive os esforços decorrentes do solo adjacente às paredes. Foi adotada blindagem de concreto no teto. As demais faces da construção tem atenuação de radiação por solo compactado. O projeto do bunker não enterrado considerou a geometria de um projeto padrão do Ministério da Saúde e o acesso é pelo pavimento térreo. Em função da espessura necessária de blindagem, foi projetada uma estrutura com dimensões que contemplam a barreira no teto e paredes. Os resultados obtidos neste estudo foram satisfatórios quanto aos dois modelos estruturais propostos, com vantagens e desvantagens. Foi mostrada a diferença de custos entre uma estrutura de edificação enterrada e outra não enterrada. A estrutura enterrada mostrou-se mais viável, pois aproveita o solo compactado adjacente para atenuação da radiação.

    Palavras-Chave: hoppers; containers; underground facilities; nuclear facilities; design; distributed structures; modular structures; linear accelerators; interactions; electroproduction; shielding materials; low dose irradiation; radiation protection; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 25217

    ZHU, LIYE; MARTIN, MARIA V.; GATTI, LUCIANA V. ; KAHN, RALPH; HECOBIAN, ARSINEH; FISCHER, EMILY V.. Development and implementation of a new biomass burning emissions injection height scheme (BBEIH v1.0) for the GEOS-Chem model (v9-01-01). Geoscientific Model Development, v. 11, n. 10, p. 4103-4116, 2018. DOI: 10.5194/gmd-11-4103-2018

    Abstract: Biomass burning is a significant source of trace gases and aerosols to the atmosphere, and the evolution of these species depends acutely on where they are injected into the atmosphere. GEOS-Chem is a chemical transport model driven by assimilated meteorological data that is used to probe a variety of scientific questions related to atmospheric composition, including the role of biomass burning. This paper presents the development and implementation of a new global biomass burning emissions injection scheme in the GEOS-Chem model. The new injection scheme is based on monthly gridded Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR) global plume-height stereoscopic observations in 2008. To provide specific examples of the impact of the model updates, we compare the output from simulations with and without the new MISR-based injection height scheme to several sets of observations from regions with active fires. Our comparisons with Arctic Research on the Composition of the Troposphere from Aircraft and Satellites (ARCTAS) aircraft observations show that the updated injection height scheme can improve the ability of the model to simulate the vertical distribution of peroxyacetyl nitrate (PAN) and carbon monoxide (CO) over North American boreal regions in summer.We also compare a simulation for October 2010 and 2011 to vertical profiles of CO over the Amazon Basin. When coupled with larger emission factors for CO, a simulation that includes the new injection scheme also better matches selected observations in this region. Finally, the improved injection height improves the simulation of monthly mean surface CO over California during July 2008, a period with large fires.

    Palavras-Chave: biofuels; biomass; atmospheric circulation; carbon; emission; amazon river; atmospheric chemistry; meteorology; gases

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  • IPEN-DOC 25216

    SUTANTO, ERWIN; CHANDRA, FRANGKY; GONNELLI, EDUARDO ; SUHARININGSIH. Residual current measurement using helmholtz coil configuration with different current flow. International Journal of Electrical and Computer Engineering, v. 8, n. 3, p. 1432-1441, 2018. DOI: 10.11591/ijece.v8i3.pp1432-1441

    Abstract: For leakage current safety, Residual Current Device (RCD) has been well known. The purpose of this work is to make the employment of low price components to measure residual current feasible and the Residual Current Device (RCD) must to be taken into account because it is a well known device for leakage current safety. For this purpose, experiments employing the Helmholtz Coil Configuration were performed with the different current flow. Furthermore, the residual current was formulated and simulated through the software Easy Java Simulation (EJS). The results showed that it is possible to move the magnet into different angles using leakage current with linear gradient as low as 0.382 degree/mA. Finally, it was proposed a way to increase the sensitivity and to reduce the hysteresis phenomenon.

    Palavras-Chave: currents; equipment; electric currents; configuration; magnet coils; magnetic fields; computer codes

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  • IPEN-DOC 25226

    ALVARENGA, TALLYSON S. . Estabelecimento e caracterização de um laboratório de calibração com campos neutrônicos de referência com rastreabilidade ao sistema metrológico internacional / Establishment and characterization of a calibration laboratory with reference neutron beams and traceability to the international metrology system . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 171 p. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-11092018-144644

    Abstract: No Brasil, atualmente só há um laboratório de calibração de monitores de radiação de nêutrons, sendo responsável pela guarda e manutenção do padrão brasileiro da fluência de nêutrons, localizado no Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes (LNMRI), Rio de Janeiro, no Instituto de Radioproteção e Dosimetria, Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, com uma demanda grande de serviços com esse tipo de radiação. Com o intuito de descentralizar a oferta de serviços de calibração, surgiu a necessidade da montagem de um segundo Laboratório de Calibração com Nêutrons (LCN), no IPEN. Nas situações práticas envolvendo a calibração de monitores de radiação de nêutrons, um dos problemas principais está relacionado à radiação espalhada, que pode variar dependendo das dimensões do laboratório usado nos procedimentos de calibração. No processo de caracterização do campo de radiação de nêutrons da fonte de 241AmBe, onde foi realizada a avaliação dos espectros, das energias, das taxas de fluência, das taxas de equivalente de dose ambiente [H*(10)] e do coeficiente de conversão de fluência em dose [h*φ(10)] em diferentes posições do LCN, utilizando o feixe completo. A influência da radiação espalhada foi determinada por meio de três técnicas: Métodos de Monte Carlo, de Ajuste Reduzido e do Cone de Sombra. Dos resultados obtidos por meio de simulação e experimentalmente foi possível obter a fração de espalhamento em diferentes distâncias fonte-detector.

    Palavras-Chave: calibration; monitoring; radiation metrology; radiation monitoring; neutron beams; neutron guides; accuracy; tracer techniques; international organizations; calibration standards

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  • IPEN-DOC 25215

    SILVA, MAYANE B.; HERREROS, MARIO M.A.G.; BORGES, FABRICIO Q. . O regime de comércio internacional: evoluções e impasses do GATT à OMC / The international trade regime: GATT and WTO evolutions and impasses. Relaciones Internacionales, v. 27, n. 54, p. 69-85, 2018. DOI: 10.24215/23142766e027

    Abstract: Este estudo objetiva analisar a evolução do regime multilateral de comércio internacional e problematiza os principais desafios contemporâneos responsáveis pela fragilização interna deste regime. A metodologia dividiu-se em três partes. Na primeira, realizou-se um esclarecimento dos conceitos basilares da temática. Em seguida, analisouse o processo evolutivo e as modificações no interior do regime de comércio internacional. E por fim, examinou-se o processo constitutivo da Organização Mundial do Comércio e os principais desafios na manutenção de um regime de comércio que contribua para o dinamismo multilateral das relações comerciais internacionais. Os resultados demonstram a necessidade de reformas na agenda da Organização Mundial de Comércio de modo a contemplar novos atores e as dinâmicas impostas pelas cadeias de valor globais face ao desafio de regulação paralela dos novos megablocos de integração regional.

    Palavras-Chave: trade; international relations; global aspects; economy; international organizations; regional cooperation

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  • IPEN-DOC 25225

    GUILHEN, SABINE N. . Síntese e caracterização de biocarvão obtido a partir do resíduo de coco de macaúba para remoção de urânio de soluções aquosas / Synthesis and characterization of macauba-derived biochar for aqueous uranium removal . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 325 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-13092018-144036

    Abstract: A geração de rejeitos radioativos é consequência da diversificada atuação do Brasil na área nuclear. A necessidade de um gerenciamento eficaz vem impulsionando pesquisas em novas tecnologias para o tratamento desses rejeitos de forma a garantir a segurança e a saúde dos seres humanos, além da preservação do meio ambiente. No Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, rejeitos aquosos contendo urânio são gerados em diversas etapas do ciclo do combustível nuclear, requerendo um tratamento específico de modo a atingir níveis de inocuidade que permitam a sua liberação como rejeitos isentos. No presente estudo, a adsorção foi considerada para o tratamento desses rejeitos por ser uma técnica simples, de fácil operação e de baixo custo. Nos últimos anos, o interesse por fontes renováveis foi alavancado por questões ambientais e os resíduos agroindustriais tornaram-se uma fonte importante para a produção de novos materiais. No Brasil, o agronegócio tem uma expressiva participação na economia do país e a diversidade e a disponibilidade dos resíduos gerados em larga escala vêm se revelando como uma alternativa em potencial para a produção de adsorventes de baixo custo, como é o caso do biocarvão, que pode ser obtido através da decomposição térmica dos resíduos de biomassa. Dessa forma, esses resíduos de biomassa podem ser aproveitados para a obtenção de um material de valor agregado. Devido à sua estrutura porosa e superfície carregada, rica em grupos funcionais, os biocarvões são considerados excelentes adsorventes para metais tóxicos e, por isso, vêm conquistando o interesse de muitos cientistas nos últimos anos. A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma palmeira nativa do cerrado e uma das mais promissoras fontes naturais e renováveis de óleo para as indústrias cosméticas, de alimentos e para a produção de biocombustíveis. O processamento do óleo da amêndoa do coco de macaúba gera um resíduo, que corresponde à casca da noz, denominado de "endocarpo". O presente estudo teve por objetivo demonstrar o potencial do endocarpo de macaúba como matéria-prima para a produção de biocarvão e a empregabilidade deste como material adsorvente na remoção de urânio (VI) de soluções aquosas. O biocarvão foi preparado por pirólise lenta a partir do endocarpo de macaúba em seis temperaturas diferentes (250 a 750 °C). O desempenho do processo de adsorção foi maximizado através da seleção das condições mais adequadas, ajustando-se os parâmetros que podem influenciar na adsorção: pH, dose, concentração inicial e tempo de contato. As maiores capacidades de adsorção foram obtidas para o biocarvão não-ativado produzido a 250 °C (BC250), seguido pelo biocarvão obtido a 350 °C (BC350), com eficiências de remoção de 86 % e 80 %, respectivamente. Esses resultados demonstraram o importante papel desempenhado pelos grupos funcionais de superfície na adsorção do U, hipótese que foi reforçada por meio da caracterização dos biocarvões obtidos em diferentes temperaturas. A análise elementar confirmou a redução das frações molares H/C e O/C conforme temperaturas mais elevadas foram empregadas na pirólise do endocarpo e a análise por espectroscopia no infravermelho demonstrou a crescente degradação dos grupos funcionais de superfície com o aumento da temperatura de pirólise, reduzindo a disponibilidade de sítios ligantes. Por isso, os biocarvões obtidos em temperaturas mais baixas (250 e 350 °C) apresentaram maior capacidade de troca catiônica. Além disso, a presença de grupos funcionais oxigenados tais como hidroxilas, carbonilas e carboxilas contribui para o fenômeno de quimissorção. Entretanto, o BC350 foi selecionado preferencialmente ao BC250 por apresentar um maior teor de carbono fixo, sendo, com isso, um material mais estável e, portanto, mais adequado para imobilizar U radioativo a longo-prazo. A ativação física do BC350 empregando CO2 possibilitou o aperfeiçoamento do adsorvente, obtendo-se um biocarvão com uma maior capacidade de adsorção para o U, alcançando 99,17 % de remoção. A análise por adsorção de nitrogênio mostrou que a ativação proporcionou um desenvolvimento significativo da estrutura porosa do biocarvão ativado (BC350- A), aumentando substancialmente a sua área superficial específica de 0,83 m2 g-1 para 643,12 m2 g-1. A adsorção do U(VI) pelo biocarvão de macaúba foi melhor descrita pelo modelo isotérmico de Redlich-Peterson. O melhor ajuste dos dados experimentais foi atribuído ao modelo cinético de pseudo primeira-ordem. A técnica de microfluorescência de raios X possibilitou comprovar a presença de urânio no biocarvão após a adsorção. Por fim, a aplicabilidade do BC350-A foi avaliada, em um estudo de caso, para o efluente de UF4 gerado em uma das etapas do ciclo do combustível nuclear, cuja concentração era de aproximadamente 5,1 mg L-1 de U. Após a adsorção, a concentração de U(VI) remanescente em solução foi de 107 μg L-1, ficando abaixo do limite máximo estabelecido pela Norma CNEN-NN-8.01 (217 μg L-1) evidenciando, assim, a empregabilidade do BC350-A no tratamento de rejeitos aquosos contendo U.

    Palavras-Chave: water pollution control; waste water; waste processing; radioactive wastes; uranium; removal; synthesis; biomass; adsorption; pyrolysis products; coal

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  • IPEN-DOC 25214

    SANTOS, S.C. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; CAMPOS, L.L. . Synthesis, processing, and electron paramagnetic resonance response of Y1.98Eu0.02O3 micro rods. International Journal of Modern Physics: Conference Series, v. 48, p. 1860112-1 - 1860112-8, 2018. DOI: 10.1142/S2010194518601126

    Abstract: Innovating dosimetric materials, which includes design and development of new dosimetric materials based on rare earth oxides, is challenging. Yttrium oxide (Y2O3) is one of the most important sesquioxides and presents crystal characteristics that enable doping with rare earth ions, making it a promising material for radiation dosimetry. This paper reports on the development and measurement of Electron Paramagnetic Resonance (EPR) signal response for Y1.98Eu0.02O3 micro rods that have undergone facile low-pressure hydrothermal synthesis and bio-prototyping. Assynthesized powders with narrow sub-micrometer particle size distribution with d50 of 584 nm exhibited a reactive surface, which led to the formation of stable aqueous suspensions by controlling the surface charge density of particles through alkaline pH adjustment. Ceramic samples with dense microstructure were formed by sintering at 1600 ºC for 4h at ambient atmosphere. Y1.98Eu0.02O3 micro rods were irradiated using a 60Co source with doses from 1 to 100 kGy, and EPR spectra were measured at room temperature in X-band microwave frequencies. Sintered samples exhibited linearity of the main EPR signal response from 10 Gy to 10 kGy. Supralinearity was observed for higher doses, which is possibly ascribed to formation of more defects. Using europium as a dopant enhanced the EPR signal of yttrium rods remarkably, due to 4f–4f transitions of the Eu3+ ion. These innovative findings make europium-doped yttrium oxide a promising material for radiation dosimetry.

    Palavras-Chave: synthesis; rare earths; yttrium oxides; electron spin resonance; magnetic resonance; dosimetry; ceramics; europium; doped materials

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  • IPEN-DOC 25224

    ROSA, MYCHELLE M.L. . Estudo de dieta total aplicado na avaliação de ingestão de elementos essenciais, tóxicos e radionuclídeos naturais nas populações urbana e rural de Poços de Caldas / Total diet study applied in the evaluation of ingestion of essential, toxic elements, and natural radionuclides in the urban and rural populations of Poços de Caldas . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 153 p. Orientador: Vera Akiko Maihara. Coorientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29082018-082934

    Abstract: A segurança alimentar é uma necessidade fundamental e de grande preocupação pública em todo o mundo. A Organização Mundial de Saúde (WHO) recomenda o Estudo de Dieta Total (EDT) como sendo o método mais adequado de estimativa para as ingestões de contaminantes e nutrientes para um país ou grandes grupos populacionais. A implantação de um estudo relacionando a ingestão de alimentos em uma Região de Elevada Radioatividade Natural (HBRA) motivou o presente estudo, uma vez que no planalto de Poços de Caldas há ocorrência de anomalias radiativas com concentrações naturais significativas de urânio e tório. O presente estudo teve por objetivo avaliar e comparar as ingestões de elementos essenciais, tóxicos e radionuclídeos, a partir dos alimentos que compõem as dietas das populações urbana e rural, da cidade de Poços de Caldas. As determinações das concentrações dos elementos essenciais e tóxicos foram realizadas aplicando-se a técnica de análise por ativação neutrônica (As, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn), espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (Cd, Cu e Pb) e por geração de vapor frio (Hg). As determinações dos radionuclídeos foram realizadas aplicando-se as técnicas de análise por espectrometria gama (40K), separação radioquímica seguida de contagem alfa e beta total (210Pb, 226Ra e 228Ra) e espectrometria alfa (210Po, 228Th, 230Th, 232Th, 234U, 235U e 238U). Os grupos de alimentos foram estabelecidos de acordo com os dados de consumo da região sudeste do país, obtidos pela Pesquisa Orçamentária Familiar (POF) 2008-2009 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A lista final totalizou 82 alimentos distribuídos em 20 grupos, incluindo a água, e com massa total de 3,6180 Kg. Com o EDT aplicado para a região do Planalto de Poços de Caldas, foi possível observar que as ingestões diárias média para todos os elementos essenciais na dieta da população urbana apresentaram valores mais elevados quando comparados à dieta da população rural, porém não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. As dietas estudadas foram deficientes nos elementos essenciais Ca, K, Mg e Se quando comparadas aos valores de ingestão diária recomendados. Os teores dos elementos tóxicos Cd e Pb no presente estudo estiveram dentro do intervalo relatado pela WHO a partir de EDT realizados em diversos países e/ou diferentes regiões no mundo. A ingestão total do elemento tóxico Hg foi encontrada muito abaixo do limite estabelecido pela WHO. Em relação aos radionuclídeos naturais, o cálculo de dose efetiva comprometida por ingestão da região rural (0,89 mSv/ano) apresentou-se 61% mais elevado quando comparado à região urbana (0,56 mSv/ano). Isto pode ser explicado pelo fato dos maiores pontos de anomalias radioativas estarem localizados na zona rural. Porém, a partir dos valores encontrados no presente estudo não apresentaram níveis que representassem ameaça à saúde da população deste planalto.

    Palavras-Chave: radionuclide migration; radionuclide kinetics; biological availability; uranium; thorium; natural radioactivity; intake; populations; urban areas; rural populations; pollutants; toxicity; nutrients; diet; us fda; verification; quality control; food processing; irradiation; neutron activation analyzers; gamma spectroscopy; brazil

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  • IPEN-DOC 25213

    PEREIRA, C.V. ; FONTES, E.H. ; NANDENHA, J. ; ASSUMPCAO, M.H.M.T.; NETO, A.O. . Electrocatalytic performance of PtSn/C-In2O3 center dot SnO2 nanoparticles prepared by sodium borohydride reduction process for ethanol oxidation in acidic and alkaline electrolytes. International Journal of Electrochemical Science, v. 13, n. 11, p. 10587-10600, 2018. DOI: 10.20964/2018.11.49

    Abstract: PtSn/C-In2O3.SnO2 electrocatalysts were prepared by the borohydride reduction method in the single step using H2PtCl6.6H2O and SnCl2.2H2O as metal sources, sodium borohydride as reducing agent and a physical mixture of 85% Vulcan Carbon XC72 and 15% In2O3.SnO2 (indium tin oxide – ITO) as support. PtSn/C-In2O3.SnO2 electrocatalysts were characterized by X–ray diffraction (XRD), energy dispersive analysis (EDX), transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammetry (CV), chronoamperommetry (CA) and polarization curves in alkaline and acidic electrolytes (single cell experiments). The diffractograms of PtSn/C-In2O3.SnO2 electrocatalysts showed peaks associated to the face-centered cubic (fcc) structure of platinum, peaks which could be identified as a cassiterite SnO2 phase or with Indium-doped SnO2 (ITO) used as supports. TEM micrographs showed metal nanoparticles with average nanoparticle size between 2.4 and 2.7 nm. Ethanol oxidation in acidic and alkaline electrolytes was investigated at room temperature, by chronoamperommetry (CA), where PtSn/C-In2O3.SnO2 (70:30) showed the highest activity among all electrocatalysts in study considering ethanol oxidation for acid electrolyte, while for alkaline electrolyte the highest activity was observed for PtSn/C-In2O3.SnO2 (50:50). Polarization curves at 100oC showed PtSn/C-In2O3.SnO2 (70:30) with superior performance for ethanol oxidation for acidic electrolyte and PtSn/C (70:30) for alkaline electrolyte, when compared to Pt/C for both electrolytes. The best performance obtained by PtSn/C-In2O3.SnO2 (70:30) in real conditions could be associated with the occurrence simultaneously of the bifunctional mechanism and electronic effect resulting from the presence of PtSn alloy or a synergetic effect between PtSn and In2O3.

    Palavras-Chave: electrocatalysts; direct ethanol fuel cells; ethanol; oxidation; borohydrides; reduction; nanoparticles; platinum; tin; copper; carbon

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

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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

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

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

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


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

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

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

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

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