Reposiório IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 25011

    BORDON, L.; KRUPINSKI, A.; SILVA, J.M.; FAVARO, D. ; GUSSO-CHOUERI, P.; ABESSA, D.M.; CAMPOS, B. de. Metal bioaccumulation and Metallothioneins induction in blu crabs Callinectes danae exposed to lead (Pb). In: SETAC LATIN AMERICA BIENNIAL MEETING, 12th., September 07-10, 2017, Santos, SP. Abstract... 2017. p. 20-20.

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  • IPEN-DOC 25021

    BARABAS, ROBERTA de C. ; SABUNDJIAN, GAIANE . The use of a neuroscience-based methodology to demystify and teach about the benefits of the nuclear field: neuroscience applied to nuclear energy teaching. In: SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE EDUCACION, CAPACITACION, EXTENSION Y GESTION DEL CONOCIMIENTO EN TECNOLOGIA NUCLEAR, 2., 13-17 de novembro, 2017, Buenos Aires, Argentina. Anais... 2017.

    Abstract: Science, technology and innovation play an essential role in helping countries increase the quality of life they offer their citizens. Since the discovery of nuclear fission in the 30s, the peaceful applications of nuclear technology have benefited several fields. Improved crops, preservation of food, health advance – specially for the diagnosis and treatment of cancer –, environment protection and a stable supply of energy can be cited as contributions of nuclear technology for global wellbeing. Despite its benefits the nuclear energy is still addressed with prejudice. Accidents in nuclear field have contributed for its negative image. Prejudice against nuclear energy lead to misconceptions on the theme, which interfere with authorities’ decision on the development of new nuclear technology. Education is the starting point for public acceptance of nuclear technology. Educational neuroscience is an emerging scientific field that explores the interactions between biological processes and education and helps identify and change implicit associations. This paper aims to demonstrate how the previous knowledge may interfere with the implicit associations towards a source of energy. The first steps of a neuroscience-based methodology in progress are presented in this paper: a) a pretest with specialists of the nuclear field; b) a subsequent test with lay subjects; and c) comparison of the results from the pretest and test. A future step consists of applying neuroscience principles to Brazilian science teachers to identify and modify implicit attitudes towards nuclear technology to promote an assertive teaching-learning process The global educational scenario has demonstrated absence of neuroscience-based methods for the nuclear technology teaching and that represents an opportunity for developing strategic teaching methods that will help demystifying the theme consequently improving public acceptance of this type of technology. Once the real scenario is demystified, the population will have a broad vision of all contributions of the nuclear field.

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  • IPEN-DOC 25020

    CARDOSO, ELIZABETH C.L. ; OLIVEIRA, RENE R. ; MACHADO, GLAUSON A.F. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Study of flexible films prepared from PLA/PBAT blend and PLA E-beam irradiated as compatibilizing agent. In: IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); LI, JLAN (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); FIRRAO, DONATO (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); PENG, ZHIWEI (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.); KIM, JEONGGUK (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Gewerbestrasse, Switzerland: Springer International Publishing AG., 2017. p. 121-129, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-319-51382-9_14

    Abstract: Plastics global annual production exceeds 250 million tons and more than 40% of the total plastic production is used as packaging materials. In recent years polymeric materials derived from biomass have received great attention due to scarce petroleum resources and environmental concerns. PLA is one of the most extensively studied bio-based and bio-compostable aliphatic polyesters; nevertheless, high brittleness and low toughness limits its application. Blending PLA with PBAT (Poly(butylene adipate-co-terephthalate)), an aliphatic-aromatic copolyester, was the solution found due to its high toughness and biodegradability. Differences between PLA and PBAT solubility parameter values lead to the formation of immiscible blends as well as reduction in their mechanical performance besides a poor morphology; so, 5% of pre-irradiated PLA and a previous compatibilized PLA/PBAT (EcovioTM) were added to PLA/PBAT blends in order to improve miscibility phases. Investigations were accomplished on phase morphology (SEM), mechanical properties, thermal behavior and X-ray diffractions (XRD).

    Palavras-Chave: lactic acid; polymers; butenes; electron beams; plastics; biodegradation

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  • IPEN-DOC 25019

    BENTO, R.T. ; CORREA, O.V. ; FERRUS FILHO, A.; PILLIS, M.F. . Estudo quantitativo do processo de degradação térmica de fibras de aramida. In: SIMPOSIO DE ANALISE TERMICA, 8., 13-15 de agosto, 2017, Ponta Grossa, PR. Resumo... 2017. p. 45-45.

    Abstract: Fios de aramida são fibras têxteis de alto desempenho, apresentando excelentes propriedades físico-químicas que favorecem a sua utilização em aplicações onde há a necessidade de tecnologia avançada. O presente trabalho tem como objetivo principal o estudo e análise quantitativa do comportamento de dois tipos diferentes de fio de aramida – 1100 dTex e 3300 dTex – durante o processo de degradação térmica, por meio da técnica de análise termogravimétrica (TGA). Para caracterização estrutural, morfológica e composição química das amostras foram realizados ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios-X (DRX). Os resultados obtidos demonstraram que as fibras de aramida apresentam estrutura cristalina, exibindo uma morfologia superficial homogênea e de baixa rugosidade. Verificou-se que as fibras em estudo possuem boa estabilidade térmica. A decomposição térmica dos fios de aramida 1100 dTex ocorre no intervalo de 493ºC – 629 ºC, enquanto que a degradação térmica da aramida 3300 dTex se inicia a aproximadamente 504ºC e se completa em torno de 644ºC, o que permite concluir que a aramida 3300 dTex é dotada de excelente resistência térmica, quando comparada a outros materiais têxteis.

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  • IPEN-DOC 25018

    SANTAELLA, CESAR K.; PILLIS, MARINA F. . Effect of rare earth elements on the boronizing process. In: SENAFOR, 37th; INTERNATIONAL FORGING CONFERENCE, 21th; NATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 20th; INTERNATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 7th; BRDDRG CONGRESS, 4th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATERIALS AND PROCESSES FOR RENEWABLE ENERGIES – BRAZIL/RS, 7th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON SURFACE ENGINEERING IN MATERIAL FORMING, October 04-06, 2017, Porto Alegre, RS. Proceedings... 2017.

    Abstract: Boronizing is a thermo-chemical process consisting on the diffusion of the chemical element boron into metallic substrates, aiming at producing on the metal surface a closed layer of borides, which are elements extremely hard and chemically inert. Steels, for example, exhibit substantially higher hardness values (1,600 to 2,000HV) than nitrided steels (650 to 900HV) due to the formation of iron borides. The combination of high hardness and low friction coefficient of this boride layer greatly contributes to endure the main mechanisms of wear: adhesion, abrasion and superficial contact fatigue. The use of the boronizing process, however, is limited due to the elevated process temperatures. To overcome this limitation, recent studies pointed to the use of rare earth elements as catalysts of the process. This work will present the state of the art of these developments.

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  • IPEN-DOC 25017

    LAPA, NELBIA; MARTINS, LUIZ C.; MADEIRA, ALZIRA; WELLELE, OLIIVER; SABUNDJIAN, GAIANE; LEE, SEUNG ; STEINROTTER, THOMAS. Simulation of a station black out at the Angra 2 NPP with Melcor Code. In: TECHNICAL MEETING ON THE STATUS AND EVALUATION OF SEVERE ACCIDENT SIMULATION CODES FOR WATER COOLED REACTORS, October 09-12, 2017, Vienna, Austria. Proceedings... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency, 2017.

    Abstract: The interest in evaluating the level of resistance of a nuclear power plant in response to an accident that exceeds the project bases, increased significantly after the Fukushima-Daiichi accident. Melcor is an integrated code, developed by Sandia National Laboratories, used to model and simulate the evolution of severe accidents in nuclear power plants. The Melcor modeling is general and flexible, making use of a “control volume” approach in describing the thermal hydraulic response of the plant. Reactor-specific geometry is imposed only in modeling the reactor core. The reactor cooling circuit and the four SG are represent by two model-loops, a single loop with the pressurizer and an agglutinated triple loop. All active safety systems which depend on AC power are assumed to be unavailable in this analysis. The most important strategies assumed were primary side depressurization and additional makeup water to reactor coolant system. The passive severe accident management measures primary bleed, secondary side bleed, passive injection from feedwater system and firefighting pool available. In Brazil there is the Almirante Álvaro Alberto Nuclear Power Plant that has two plants in operation, and one of them is Angra 2, which started operating in 2001. This unit is a pressurized water reactor type with electrical output of about 1350 MW. The objective of this work is to present a summary of the severe accident caused by a station black out condition using the Melcor 1.8.6 code. The main result of the study is an evaluation of RPV lower head integrity during a severe accidents scenario. The results will be useful to an independent assessment into the detailed processes involved by the management guidelines for one scenario severe accident in Angra 2.

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  • IPEN-DOC 25015

    SILVA, ANDRE F. ; COSTA, PRISCILA ; MACHADO, NOE G.P. ; SAMAD, RICARDO E. ; ZEZELL, DENISE M. ; RAELE, MARCUS P. ; ZAMATARO, CLAUDIA B. . Analysis of temperature on microscope slide by a boron pulsed laser deposition process. In: ENCONTRO DE OUTONO, 41., 06-11 de maio, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2018. p. 1-1.

    Abstract: A boron thin ¯lm can be used for neutrons conversion and in electrically charged particles and further detection. Since boron has a high evaporation temperature and the thickness of the boron layer needs to have few microns, pulsed laser deposition also known as PLD can be used. When producing thin ¯lms with the PLD technique, the target absorbs energy promoting the material ablation creating a plasma plume that deposits material on a substrate, thus creating a thin ¯lm. Since all the deposition occurs in a vacuum chamber, the residual heat of the plasma that condensate at the substrate can build up, thus potentially source of concern if the substrate sensitive to temperature somehow. This work reports the analysis of the variation of temperature in a microscope slide (substrate) as a function of the energy of femtosecond laser pulses. For measuring the substrate temperature a type-K thermocouple was used together with associated electronics. The thermocouple was ¯xed to the back of substrate with thermal grease for vacuum and connected to the microchip using a feed through in the vacuum chamber. Was detected the increase of the substrate+¯lm starting at 6oC from initial temperature (room) for the minimal laser energy 100 microjoules (25 femtoseconds).

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  • IPEN-DOC 25014

    FERREIRA, MERILYN ; PASK, HELEN; WETTER, NIKLAUS U. . Laser Raman intracavidade de Nd:YLF/KGW bombeado lateralmente emitindo em 1147 e 1163 nm. In: SIMPOSIO DE APLICACOES DE OPTICA E LASERS, 2., 04-06 de outubro, 2017, São José dos Campos, SP. Resumo... São José dos Campos: Instituto de Estudos Avançados, 2017.

    Abstract: Foi investigado neste trabalho um laser Raman intracavidade de Nd:YLF/KGW na configuração de bombeio lateral. Para a geração do laser fundamental foi usado um cristal de Nd:YLF bombeado por um diodo, emitindo em 792 nm, na configuração lateral gerando um comprimento de onda de 1053 nm. Como cristal Raman foi usado um KGW bombeado em suas duas linhas Raman principais, 768 cm-1 e 901 cm-1, conseqüentemente gerando dois comprimentos de onda Raman, 1147 e 1163 nm, respectivamente. Dentro da cavidade a densidade de potência do laser fundamental é muito alta, desta maneira a configuração Raman intracavidade irá produzir uma conversão Raman mais eficiente [1]. Aliando-se a isso as boas características do Nd:YLF em configuração lateral [2] fomos capazes de gerar uma potência de saída em 1163 nm de 4,85W em regime multímodo, correspondendo à uma eficiência diodo-Raman de 12,2%, a eficiência diodo-Raman em modo TEM00 alcançou 7,5%. Para a emissão em 1147 nm foi atingido 1,47W de potência de saída com uma eficiência diodo-Raman de 3,7%. Até o momento não encontramos um laser Raman intracavidade de Nd:YLF/KGW em bombeio lateral reportado na literatura.

    Palavras-Chave: raman effect; lasers; cavity resonators; neodymium lasers; yttrium; laser radiation; diode tubes; cavitation

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  • IPEN-DOC 25010

    ACHUSIM-UDENKO, AMAUCHE C.; RENATA, COIDA D.S.; VALENZUELA-DIAZ, FRANCISCO R.; ONYEDIKA, GERALD O.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. ; OGWUEGBU, MARTIN C.; VALENZUELA-DIAZ, GRACA. Preparation and characterization of clay exfoliation and vegetal fibre on properties of recycled low density polyethylene. In: IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); LI, JLAN (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); FIRRAO, DONATO (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); PENG, ZHIWEI (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.); KIM, JEONGGUK (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Gewerbestrasse, Switzerland: Springer International Publishing AG., 2017. p. 429-437, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-319-51382-9_47

    Abstract: This work aims to incorporate Mgbee clay, vegetal fibre ( Costus afer ) in recycled low density polyethylene (rLDPE). The incorporation of clay and vegetal fibre in rLDPE was carried out using a twin screw extruder machine and the nano composites were obtained. The nano composites were characterized by the Young’s modules test, tensile tests, bending test, XRD, SEM, DSC, and TG and other properties evaluated. The results of morphological and thermal properties showed a good interaction between the clay, and rLDPE as compared to neat rLDPE.

    Palavras-Chave: polyethylenes; recycling; nanocomposites; fibers

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  • IPEN-DOC 25009

    COIADO, RENATA D.S. ; LAZO, GISELE D. ; OLIVEIRA, RENE R. ; RODRIGUES, RITA C.L.B.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Polymer blend based on recycled polyethylene and ethylene vinyl acetate copolymers reinforced with natural fibers from agricultural wastes. In: IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); LI, JIAN (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); FIRRAO, DONATO (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); PENG, ZHIWEI (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.); KIM, JEONGGUK (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Gewerbestrasse, Switzerland: Springer International Publishing AG., 2017. p. 689-697, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-319-51382-9_76

    Abstract: Agricultural residues, which are produced with large quantities annually throughout the world, may be used as reinforcement plastic to replace the wood and produce particleboard for application in the development of low cost construction elements and reduced environmental impact. The main aims of this study was to investigate the effects of agricultural wastes and glass residues addition on the properties of recycled-HDPE/EVA blend for use in particleboard manufacture. The recycled-HDPE/EVA blend reinforced with corncob fiber (15 wt%), coffee parchment (15 wt%) and glass residues (1 wt%) were processed by melt extrusion, using a twin screw extruder and injection molding machine to obtain specimen test samples. The samples were characterized by mechanical test, XRD, TG, DSC, and FE-SEM analysis to understand the nature of interaction between the fillers reinforcement and recycled-HDPE/EVA blend matrix and their properties were discussed.

    Palavras-Chave: polymers; plastics; agricultural wastes; glass; recycling; waste processing; mechanical tests

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  • IPEN-DOC 25008

    ROVANI, SUZIMARA ; SANTOS, JONNATAN J. ; CORIO, PAOLA; FUNGARO, DENISE A. . Adsorption study of acid orange 8 dye using silica nanoparticles obtained from sugarcane ash. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Abstract... 2017.

    Abstract: Developing of new adsorbents becomes a very important need, especially because of the increase of contaminants present in rivers, oceans and any other water body capable of became potable. Biosorbents has a special feature, because they can solve two problems at the same time, once they are prepared from a natural source, giving a utility for wasted materials, and bioremediate a water body, adsorbing contaminants on their surface. In this context, the properties of a biosorbent prepared from sugarcane ash by surfactant mediated synthesis has been studied to the adsorption of acid orange 8 dye, a model molecule, aiming future applications for removal of emerging contaminants of water. According to the results of adsorption kinetic (Fig. 1A), the acid orange 8 dye removal was higher than 89% and 95% in 4 h of contact time for an initial concentration of 200 and 150 mg L-1, respectively. FTIR-ATR analyses (Fig. 1B) indicated the presence of bands: at 799 and 446 cm-1 are due to symmetric stretching of siloxane groups, at 1058 cm-1 is due the Si–O–Si asymmetric stretching, at 2925 cm-1 and 2850 cm-1 are due to the bending of –CH3 and –CH2, respectively, for silica-CTAB sample and additionally, at 1031, 689 and 641 cm-1 are due sulfur groups (S=O), out-of-plane deformation of ring and aromatics groups, respectively, of acid orange 8 dye. In TGA analysis (Fig. 1C), the peak between 150 to 235 °C for silica-CTAB sample has been attributed to the unbound CTAB less stabilized bonding sites on the silica surface due to hydrophobic– hydrophobic interactions of interdigitated CTAB and the peak around 256 °C indicates a stronger bonding of the surfactant to the silica surface due to the electrostatic binding of the ammonium cation head group to the electronegative silica surface [1]. For the silica-CTAB + dye sample, the substitution of the interdigitated CTAB of a second layer by dye was observed by the disappearance of the DTG peak between 150 to 235 °C. The displacement the DTG peak of 256 for 300 °C and appearance of the DTG peak around 435 °C are related to the dye adsorption. These aspects demonstrate the potential of silica nanoparticles obtained from sugarcane ash as new biosorbent for removal of organic compounds, such as, dye from aqueous solution and can be used to alleviate environmental problems.

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  • IPEN-DOC 25007

    ROVANI, SUZIMARA ; SANTOS, JONNATAN J. ; CORIO, PAOLA; FUNGARO, DENISE A. . Surfactant mediated synthesis of silica nanoparticles using sugarcane ash waste as renewable source. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Abstract... 2017.

    Abstract: Green silica from renewable source can be used in very different materials, since addictive for construction materials or polymers to traditional products as glass, silicone rubber as well as source for silicon. Brazil is the world’s largest producer of sugarcane and generates huge amounts of sugarcane ash waste (SAW) which is a rich source of silica. This work investigates a method to produce pure silica nanoparticles from SAW. Initially, sodium silicate was obtained from sugarcane ash waste adapting the methodology published by Alves, et al., 2017. Subsequently, sodium silicate was added to a mixture of water/butyl alcohol (1:1) with 2.5% wt. of hexadecyltrimethylammonium bromide under constant stirring at 60 °C. Then, 0.5 mol L-1 sulfuric acid solution was added slowly to suspension until pH 4 and the resulting gel was aged at 60 °C for 8 h. The aged nanosilica gel was washed with distilled water, filtered and oven dried at 120 °C. The silica nanoparticles were characterized by different techniques. In the Figure 1 can be observed energy dispersive spectra (EDS) and transmission electron microscopy (TEM) images of sugarcane ash waste (A and B) and of silica nanoparticles (C and D). EDS of SAW shows the presence of several different elements (being Si, Fe, Al, P, Cl and S more abundant) and only Si and O were observed after synthesis procedure (Cu signal comes from TEM grid). Transmission electron microscopy image of samples exhibit a drastic alterations of the material size ranging from several micrometers (Fig. 1C) to less than 20 nm (Fig. 1D). The results indicate that was possible to obtain pure silica in a nano- size from waste material to reduce disposal and pollution problems.

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  • IPEN-DOC 25006

    BENTO, RODRIGO T. ; OLIVEIRA, EDUARDO C. de ; SZURKALO, MARGARIDA ; CORREA, OLANDIR V. ; PILLIS, MARINA F. . Characterization and photocatalytic behavior of TiO2 thin films grown by MOCVD process. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Proceedings... 2017.

    Abstract: This research aims to evaluate the influence of the thickness on the photocatalytic behavior of TiO2 thin films grown at 400ºC by metalorganic chemical vapor deposition. Titanium dioxide films with 280 and 468 nm of thickness were grown on borosilicate substrates. The photocatalytic behavior was evaluated by monitoring the degradation of methyl orange dye under UV light for 2h. The results show that both films presented anatase crystalline phase and that increasing the thickness the grain size and the roughness were also increased. The best photocatalytic performance was attributed to the film of 468 nm of thickness that exhibited 40% of dye degradation after 2h under UV light.

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  • IPEN-DOC 25005

    SZURKALO, MARGARIDA ; OLIVEIRA, EDUARDO C. de ; CORREA, OLANDIR V. ; BENTO, RODRIGO T. ; PILLIS, MARINA F. . Synthesis and characterization of TiO2 films obtained by sol-gel method. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Proceedings... 2017.

    Abstract: Borosilicate coated titanium dioxide thin films were produced by the sol-gel method. The films were calcinated at 450°C for 20 minutes for crystalization. X-ray diffration analyses show that before the heat treatment the film was amorphous and after that it crystallized in anatase phase presenting mean grain size of 34 nm and RMS roughness of 8 nm. The crystallized film was used as photocatalist in the degradation of methyl orange dye presenting an efficiency of 25% after 2h under UV light.

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  • IPEN-DOC 25004

    SANTANA, JULYANA G. ; ORTIZ, ANGEL ; OLIVEIRA, RENE R. ; RANGARI, VIJAY K.; GUVEN, OLGUN; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Mechanical, thermal, morphology and barrier properties of flexible film based on polyethylene-ethylene vinyl alcohol blend reinforced with graphene oxide. In: IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); LI, JIAN (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); FIRRAO, DONATO (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); PENG, ZHIWEI (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.); KIM, JEONGGUK (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Gewerbestrasse, Switzerland: Springer International Publishing AG., 2017. p. 49-57, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-319-51382-9_7

    Abstract: Ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymers are widely used in the food packaging industry as gas barrier properties to oxygen, organic solvents, and food aromas. EVOH is very sensitive to moisture and its gas barrier ability deteriorates in high relative humidity conditions. This work aims to prepare flexible films based on melt-blending high density polyethylene (HDPE) and ethylene-vinyl alcohol (HDPE/EVOH/EVA blend) reinforced with graphene oxide (GO). The HDPE/EVOH/EVA/GO flexible films were prepared by twin-screw extrusion and blown film extrusion processing. The flexible films samples were characterized by tensile tests, TG, DSC and FE-SEM analysis and the correlation between properties was discussed. In addition, the oxygen permeability tests were performed at 23 °C, 0 and 90% relative humidity using an OX-TRAN (MOCON Inc.).

    Palavras-Chave: packaging; food industry; alcohols; ethylene; copolymers

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  • IPEN-DOC 25003

    IZIDORO, JULIANA de C. ; MIRANDA, CAIO da S. ; GUILHEN, SABINE N. ; FUNGARO, DENISE A. . Chemical, mineralogical and environmental characterization of combustion byproducts generated from mineral coal used for electricity production. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATERIALS CHEMISTRY, 13th, July 10-13, 2017, Liverpool, UK. Proceedings... Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2017. p. 1-14.

    Abstract: The coal combustion by-products, bottom ash (BA), fly ash from cyclone filter (CA) and fly ash from bag filter (FA), generated in a Brazilian thermoelectric power plant, were characterized by Xray fluorescence, X-ray diffractometry and leaching and solubilization tests. The material retention systems used in the Brazilian power plant from where these by-produtcts were sampled are showed in Figure 1. The three types of coal ashes presented similar chemical composition, with a total content of main oxides (SiO2, Al2O3 and Fe2O3) above 72% and were classified as class F (according to ASTM). The analysis of ash enrichment factor showed that arsenic, zinc and lead concentrate mainly on FA, whereas the elements that presented the greatest enrichment in the bottom ash (BA) and therefore present low volatility are K and Mg. All ashes presented quartz, mullite and magnetite as crystalline phases. In the leaching and solubilization study, the FA sample was considered hazardous and classified according to Brazilian regulation as Class I solid waste, whereas CA and BA samples were considered non-hazardous and not inert solid wastes and classified as Class II-A. Therefore, FA sample from this Brazilian power plant must be discarded only after treatment or stringent disposal criteria must be followed to avoid contamination on site.

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  • IPEN-DOC 25002

    VEGA, O. ; LOPES, P.R. ; AMARAL, P.O. ; GONSCHOROWSKI, G. ; OLIVEIRA, J.P. ; FABBRO, R. ; MESQUITA, K.A. ; GIMENEZ, M.P. ; REDIGOLO, M. . Preparación de muestras del médio ambiente para análisis por médio de técnicas cromatograficas. In: SIMPOSIO LATINOAMERICANO DE QUIMICA ANALITICA Y AMBIENTAL, 12th, April 25-27, 2017, Manizales, Colombia. Proceedings... Bogotá, Colombia: Pontificia Universidad Javeriana, 2017.

    Abstract: Este artículo explora la ciencia de la preparación de muestras para matrices sólidas, líquidos y gases, utilizados en el laboratorio del Centro de Química y Medio Ambiente del IPEN. Extracción de neonicotinoides del agua por LLE (Liquid-Liquid Extraction), extracción de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) del agua atraves de DLLME (Dispersive liquid - liquid micro extraction) y el uso de extracción en fase sólida SPE (Solid Phase Extraction) para el análisis de hormonas en agua son descritos. Limites de detección que utilizan estas técnicas son descritas en este trabajo.

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  • IPEN-DOC 25001

    LEVY, D.S. ; SORDI, G.M.A.A. ; RODRIGUES, D.L. ; CARNEIRO, J.C.G. . Information and communication technologies for appropriate communication in the workplace. In: CONGRESO REGIONAL DE SEGURIDAD RADIOLOGICA Y NUCLEAR, 11th, April 16-20, 2018, La Habana, Cuba. Proceedings... 2018.

    Abstract: Brazil is one of the 5th largest countries on earth. It is geopolitically divided into five regions, with large between-country distances and plenty of radioactive facilities throughout the country. Professional continuing education is a must and a challenge. This paper discusses a web-based project designed to provide effective communication about occupational exposure, using creative, innovative and practical Internet solutions to link geographically distant workers to high-quality reliable information. This web-based-project counts on concepts, definitions and theory about radiological protection issues, such as optimization programs and ionizing radiation monitoring procedures. Moreover, the content presents discussions related to national and international recommendations, such as potential exposure, which is currently one of the most important research fields in radiological protection. Only few publications develop expressively the issue and there is still lack of knowledge and uncertainties. Risk definition itself can assume different meanings, even among scientific community. To respond to this challenge, this project discusses potential exposures through question-and-answer topics addressing particular attention to effective actions towards safety which can be incorporated into labor practice in the workplace. For discussions to be effective, all content is based on ICRP and IAEA valid recommendations and official reports, in addition to scientific papers published in major international congresses. This project aims to provide radioactive facilities reliable updated communication, to inform as many people as possible, contributing to develop workers´professional skills and to improve safety culture in workplace.

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  • IPEN-DOC 25000

    LEVY, D.S. ; SORDI, G.M.A.A. ; RODRIGUES, D.L. ; CARNEIRO, J.C.G.G. . Information and communication about occupational exposure in workplace. In: SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE PROTECCION RADIOLOGICA EN MEDICINA, August 20-24, 2017, Arequipa, Peru. Proceedings... 2017.

    Abstract: Medical applications of ionizing radiation are essential for protecting and improving human health. The radiological protection objective is to keep doses as low as reasonably achievable, maximizing dose reduction in order to obtain the necessary results for patients in diagnostic and interventional radiology, nuclear medicine and radiotherapy. There is plenty of information, published papers and studies about radiological protection for patients, regarding interventional radiology, nuclear medicine, radiotherapy, biomedical research, among others. Nevertheless, medical and paramedical personnel themselves are also exposed to radiological risks associated with the various uses of radiation in medicine. This paper discusses some considerations about radiological protection in workplace, as well as the need of more accurate information and communication about occupational exposure and potential exposures in medical practice. We believe that this type of information and communication will be helpful for exposed individuals knowingly while voluntarily helping - other than in their occupation - in the care, support or comfort of patients undergoing medical diagnosis or treatment and for visitors of the patients.

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  • IPEN-DOC 24999

    MANTECON, JAVIER G. ; MATTAR NETO, MIGUEL . One-way fluid-structure interaction model to study the influence of the fluid velocity and coolant channel thickness on the stability of nuclear fuel plates+. In: ABCM INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 24th, December 3-8, 2017, Curitiba, PR. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2017.

    Abstract: In nuclear research reactors, the fuel elements are frequently composed of parallel, flat or curved plates. A major problem of that fuel element configuration is the hydraulic instability of the plates caused by high coolant velocities. Thin plates contain the fuel and they are separated by narrow channels through which the coolant flows to remove the heat generated. In this study, a numerical analysis was conducted to examine the fluid-structure interaction of a flat fuel plate bounded by two coolant channels. The loads caused by the fluid flow are calculated using a Computational Fluid Dynamics model implemented in ANSYS CFX, and the plate structural responses are determined using a Finite Element Analysis model implemented in ANSYS Mechanical. The goal of the present work is to estimate the amount of deformation of a fuel plate when there is an increment of the fluid velocity and a variation in the thickness of the coolant channels.

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  • IPEN-DOC 24998

    SILVA, K.C. ; GUILHEN, S.N. ; IZIDORO, J.C. ; FUNGARO, D.A. . Removal of cadmium and zinc from aqueous solutions using zeolite synthesized from coal fly ash and industrial aluminium waste. In: ENCONTRO BRASILEIRO SOBRE ADSORCAO, 12., 23-25 de abril, 2018, Gramado, RS. Anais... 2018.

    Abstract: Coal fly ash can be used as a source of Silicon and Aluminum for 4A zeolite synthesis. It is necessary to consider the adequate proportion of Si / Al for the synthesis, so the aluminum waste from tertiary industry was used as an alternative and sustainable aluminum source. The synthesis was carried out by alkaline fusion followed by the hydrothermal treatment obtaining sodium aluminosilicate, which was then crystallized in NaOH solution. The samples were characterized by XRF, XRD and cation exchange capacity. The zeolite produced has the capacity to adsorb the Cd (II) and Zn (II) ions from aqueous solutions. The maximum adsorption capacity was 78.0 and 35.8 mg.g-1 for the Cd and Zn, respectively. The results showed that the aluminum waste and the fly ash together can be transformed into zeolite A, considered as value-added material and with promising adsorption properties.

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  • IPEN-DOC 24997

    SOUZA FILHO, E.A. de ; ARAUJO, E.G. de; CORREA, O.V. ; PILLIS, M.F. . Synthesis and characterization of N-doped TiO2 thin films. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE APLICACOES DE VACUO NA INDUSTRIA E NA CIENCIA, 38.; WORKSHOP DE TRATAMENTO E MODIFICACAO DE SUPERFICIES, 3., 21-25 de agosto, 2017, São José dos Campos, SP. Resumo expandido... 2017. p. 193-194.

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  • IPEN-DOC 24996

    KIYAN, V.H.; ZEZELL, D.M. ; SAMAD, R.E.; VIEIRA JUNIOR, N.D.; BOTTINO, M.A.; SARACENI, C.H.C.. Efeito do laser de Femtossegundos no tratamento de superfície de cerâmicas à base de zircônia. Brazilian Oral Research, v. 31, suppl. 2, p. 403-403, 2017.

    Abstract: Este estudo objetivou analisar a superfície de cerâmicas à base de zircônia irradiadas por pulsos ultracurtos de um laser de Ti:Safira. Para isto, dois discos de zircônia (In-Ceram YZ® - Vita Zahnfabrik) com 15,3 mm de diâmetro foram irradiados por pulsos de 25 fs (1 fs=10-15 s) em 800 nm, com energia por pulso variando de 25 a 200 μJ, e taxa de repetição de 0,2 a 4 kHz. Cada irradiação varreu uma área de 1 × 1 mm2, com velocidades entre 0,2 e 4 mm/s, deslocamento lateral de 10 μm, e diâmetro de feixe de 40 ou 70 μm que resultaram em sobreposições de 65 ou 190 pulsos por posição, respectivamente. Uma amostra foi irradiada em atmosfera e a outra sob fluxo de argônio. Em cada uma foram feitas 24 irradiações com condições diferentes. As áreas foram analisadas por perfilometria óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura e EDS. Foram escolhidas as áreas que apresentaram pequeno aumento de rugosidade (Ra) em relação ao material não irradiado - Ra=(0,32±0,02) μm - e menor alteração de cor, sem que houvesse alteração na composição. Os melhores resultados foram obtidos para irradiações em atmosfera por pulsos de 25 μJ, focalizados para 40 μm (densidade de energia de 2,0 J/cm2), e taxas de repetição de 0,2, 1 e 4 kHz, com rugosidades de (0,40±0,03) μm, (0,50±0,05) μm e (1,19±0,11) μm, respectivamente, e para pulsos de 50 μJ e 40 μm de diâmetro a 1 kHz, com Ra=(0,40±0,03) μm.

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  • IPEN-DOC 24995

    LOPES, D.S.; PEREIRA, D.L.; ZEZELL, D.M. ; MOTA, C.C.B.O.; MELO, L.S.A.; GOMES, A.S.L.. Influência da irradiação com laser Er,Cr:YSGG sobre a resistência de união de braquetes ortodônticos. Brazilian Oral Research, v. 31, suppl. 2, p. 395-395, 2017.

    Abstract: A proposta deste estudo foi investigar os efeitos da irradiação com laser Er,Cr:YSGG na resistência de união da interface esmalte-braquete. Após aprovação pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal da Universidade Federal de Pernambuco (protocolo número 23076.015869/2015-65), foram selecionados 40 incisivos bovinos, divididos aleatoriamente em quatro grupos (G) (n=10), três experimentais e um controle, com diferentes doses de irradiação com laser de Er,Cr:YSGG sobre a superfície do esmalte: G1 - 54,1 mJ/ 1,1 W, 20 Hz; G2 - 83 mJ/ 1,7W, 20 Hz; G3 - 120 mJ/ 2,41 W, 20 Hz; G4 - controle, condicionamento de esmalte com ácido fosfórico a 37%. Os espécimes foram analisados através da tomografia por coerência Óptica (OCT) e da microscopia eletrônica de varredura (MEV) para verificação das alterações promovidas no esmalte. Para análise estatística foram utilizados os testes de Tukey, ANOVA e o Qui-quadrado, adotando um nível de significância de 5%. O G3 apresentou a resistência de união mais elevada (8,0 MPa). A análise de ANOVA não revelou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos (p = 0,1310). A análise qualitativa das imagens pelo OCT e MEV revelam que as superfícies irradiadas apresentaram microfissuras que auxiliam a penetração da resina.

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  • IPEN-DOC 24994

    PENHA-JUNIOR, T.; RODRIGUES, M.A.P.; BEZERRA, C.P.; FERNANDES, M.S.; VIEIRA JUNIOR, N.D.; ZEZELL, D.M. ; SAMAD, R.E.; DUTRA-CORREA, M.. Análise da rugosidade superficial de esmalte dental humano irradiado por pulsos ultracurtos de laser de Ti:Safira. Brazilian Oral Research, v. 31, suppl. 2, p. 301-301, 2017.

    Abstract: Lasers de alta potência têm sido utilizados em dentes humanos com a finalidade de remoção de cárie e adequação da superfície, criando condições ideais para procedimentos adesivos e restauradores. O objetivo deste estudo foi avaliar a rugosidade superficial de esmalte irradiado com pulsos ultracurtos de um laser de Ti:Safira. Dentes humanos incluídos em resina acrílica tiveram sua porção oclusal removida por cortadeira metalográfica, expondo a dentina, com borda em esmalte. A superfície foi planificada por politriz, padronizando a smear layer. O esmalte foi irradiado com pulsos de 25 fs (1 fs=10-15 s) em 800 nm, e densidades de energia de 0,8 a 8,0 J/cm2, com 4 kHz de taxa de repetição. Cada irradiação varreu uma área de 1 x 1 mm2, com o feixe normal à superfície, e diferentes diâmetros de feixe. A morfologia das superfícies foi avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura, e sua rugosidade (Ra) determinada em medidas topográficas feitas por um perfilômetro óptico. As rugosidades obtidas foram (0,29±0,03) μm para o esmalte (controle), e (1,61±0,33) μm, (1,03±0,19) μm e (2,62± 0,25) μm para as áreas irradiadas com densidades de energia de 8,0, 5,6 e 0,8 J/cm2, respectivamente. A irradiação aumentou a rugosidade da superfície, e o maior aumento ocorreu para a menor densidade de energia, o que pode ser explicado pelo maior número de pulsos sobrepostos nesta varredura (665), 10 vezes superior ao das outras (65), em consequência do maior diâmetro de feixe utilizado.

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  • IPEN-DOC 24993

    VIANA, I.E.L.; SILVA, V.R.M.; LOPES, R.M.; ZEZELL, D.M. ; ARANHA, A.C.C.; SCARAMUCCI, T.. Efeito do laser de Er,Cr:YSGG associado ou não ao flúor no controle da erosão dental em esmalte. Brazilian Oral Research, v. 31, suppl. 2, p. 241-241, 2017.

    Abstract: Oitenta fragmentos de esmalte foram obtidos das coroas de incisivos bovinos, incluídos em resina acrílica, planificados e polidos. Uma fita adesiva foi posicionada em sua superfície polida, deixando uma janela de 4mm×1mm exposta. Os espécimes foram previamente erodidos (10min em solução de ácido cítrico a 1%, pH~2,4) e aleatoriamente alocados em 8 grupos experimentais (n=10): 1. Controle negativo (nenhum tratamento); 2. Gel de APF (flúor fosfato acidulado, 1,23% F, pH 3,6-3,9); 3. Irradiação com laser de Er,Cr:YSGG (A: 0,25W, 20Hz, 2,8J/cm2); 4. Irradiação com laser de Er,Cr:YSGG (B: 0,50W, 20Hz, 5,7 J/cm2); 5. Irradiação com laser de Er,Cr:YSGG (C: 0,75W, 20Hz, 8,5 J/cm2); 6. Gel de APF + laser A; 7. Gel de APF + laser B; 8. Gel de APF + laser C. Após, os espécimes foram submetidos a uma ciclagem erosiva (5min de imersão em solução de ácido cítrico a 0,3%, pH~2,6, seguido de imersão em saliva artificial por 60min; 4×/dia; por 5 dias). Ao final, a perda de superfície (PS) dos espécimes (em μm) foi determinada por meio de um perfilômetro ótico. Os dados foram analisados Kruskal-Wallis e Tukey (α=0,05).O grupo 7 (Gel de APF + laser B) foi o que apresentou a menor PS (mediana e intervalo interquartil: 2,97 e 2,65-3,79), sendo estatisticamente diferente do controle negativo (4,20 e 4,01-4,62) e do grupo 8 (3,24 e 2,44-4,58), no entanto, ele não diferiu significativamente dos demais grupos. Todos os grupos, com exceção do 7, não apresentaram PS significativamente diferente do controle negativo.

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  • IPEN-DOC 24965

    GOMES, G.V.; PEREIRA, D.L.; SUGAHARA, V.M.L.; ANA, P.A.; ZEZELL, D.M. ; ARANHA, A.C.C.. Novo fotoabsorvedor para irradiação com laser de Nd:YAG na prevenção de erosão em dentina. Brazilian Oral Research, v. 31, suppl. 2, p. 112-112, 2017.

    Abstract: A erosão dentária tem sido estudada por ser um fator de risco para o dano dentário. As técnicas de Tomografia por Coerência Óptica (OCT), microdureza e fluorescência de raios-X foram utilizadas para analisar amostras de dentina irradiadas com laser Nd:YAG utilizando uma solução de dentifrício preto como fotoabsorvedor e submetidas a ciclagem erosiva. A utilização de um fotoabsorvedor favorece a absorção da maioria dos fótons na superfície do tecido duro, diminuindo o risco de lesão da polpa dental por aquecimento. 75 blocos de dentina bovina de 8mm2 foram distribuidos em 5 grupos: G1- sem tratamento; G2- aplicação de flúor fosfato acidulado (APF, [F-]=1,23%, pH= 3,3 a 3,9); G3- irradiação com laser de Nd:YAG (1064nm, 0,6W, 10Hz) sem fotoabsorvedor; G4- irradiação com laser de Nd:YAG (1064nm, 0,6W, 10Hz) utilizando pasta de carvão como fotoabsorvedor; G5- irradiação com laser de Nd:YAG (1064nm, 0,6W, 10Hz), utilizando dentifrício (Black is White, Curaprox®) como fotoabsorvedor. Todas as amostras foram submetidas a um desafio erosivo de 3 dias (ácido cítrico 1%, pH = 3,6, 5min, 2x/dia) sob agitação e remineralização (saliva artificial, pH = 7,0, 120min). Após os tratamentos, os valores de microdureza foram maiores nos grupos irradiados com laser e a relação [Ca]/[P] diminuiu nestes mesmos grupos. A avaliação por OCT foi feita antes e após os tratamentos e também após a ciclagem erosiva, a profundidade das lesões de erosão foram menores nos grupos irradiados com laser e fotoabsorvedor.

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  • IPEN-DOC 24951

    OLIVEIRA, EDUARDO C. de ; SZURKALO, MARGARIDA ; CORREA, OLANDIR V. ; BENTO, RODRIGO T. ; PILLIS, MARINA F. . Morphological characterization of N-doped TiO2 thin films. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st; FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS TO SHAPE THE FUTURE, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Proceedings... 2017.

    Abstract: Metallorganic chemical vapor deposition was used to grown TiO2 and N-doped TiO2 on borosilicate substrates at 400°C. Titanium isopropoxide IV was used as titanium and oxygen precursors and ammonia as nitrogen source. Analyses by atomic force microscopy showed that both films presented rounded well-defined grains. The results showed that nitrogen doping resulted in a decrease in the mean grain size and in the surface roughness.

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  • IPEN-DOC 24950

    ALVES, ELIANE G.; TOTA, JULIO; TURNIPSEED, ANDREW; VEGA BUSTILLOS, JOSE O.W. ; SANTANA, RAONI A.; LOPES, PAULA R.C. ; CIRINO, GLAUBER G.; TAVARES, JULIA V.; LOPES, ALINE; NELSON, BRUCE; ROSA, DIOGO; VALE, DALTON; SOUZA, RODRIGO de; GU, DASA; STAVRAKOU, TRISSEVGENI; ADAMS, DAVID; WU, JIN; SALESKA, SCOTT; DIAS-JUNIOR, CLEO; YANEZ-SERRANO, ANA M.; KESSELMEIER, JURGEN; KARL, THOMAS; MANZI, ANTONIO; GUENTHER, ALEX. Seasonal changes in isoprene emission and deposition in central Amazonia. In: ILEAPS SCIENCE CONFERENCE, 5th, September 11-14, 2017, Oxford, UK. Proceedings... 2017.

    Abstract: Isoprene fluxes vary seasonally with changes in environmental factors as light and temperature, and biological factors as leaf phenology. But, our understanding of isoprene seasonal dependency to these factors is still limited in Amazonia. It has been indicated that the dry season shows higher emissions than the wet season, because there is more light available and higher temperature. Also, leaf phenology was recently suggested to drive ecosystem isoprene emissions, but local seasonal observations were scarce or not available. Here, we present canopy isoprene flux measured in two sites of primary rainforest in central Amazonia and compare to changes in light, temperature, and leaf phenology. The highest emissions were during the dry and dry-to-wet transition seasons, and the wet and the wet-to dry transition seasons revealed net deposition for one site. Leaf phenology, referred as changes in observed mature Leaf Area Index, was the most correlated factor and explained up to 59% of seasonal isoprene emissions. Attempting to represent this with modeling, the MEGAN 2.1 leaf age algorithm was driven by inputs resulted from a leaf demography64 ontogeny model that uses leaf flushing observed in the fields. However, model emissions were overestimated and did not capture the seasonal behavior observed. Using the leaf phenology from the field as inputs for the leaf age algorithm of MEGAN 2.1, improved estimates of the proportion of leaves in different leaf age categories for each site, but did not change the relative isoprene emission capacity used for each age class. This study hightlights the importance of accounting for differential isoprene emission capacity across canopy leaf age classes and of identifying the forest adaptive mechanisms that underly seasonal variation of emission, and potentially deposition, of isoprene in Amazonia.

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  • IPEN-DOC 24933

    GONCALVES, K.O.; VIEIRA, D.P. ; COURROL, L.C.. Synthesis of iron gold nanoparticle with aminolevulinic acid. In: ANNUAL MULTIUSER EXPERIMENTAL CENTRAL REGIONAL MEETING, 01-02 de agosto, 2017, Santo André, SP. Abstract... 2017.

    Abstract: Gold nanoparticles may act as a photosensitizing agent in photodynamic therapy (PDT). In this work we propose to synthesize gold nanoparticles (5-ALA: AuNPs) and gold with iron (5-ALA: AuFeNPs), functionalized with the incorporation of aminolevulinic acid (5-ALA). Zeta potential measurements were made to evaluate the stability of the solutions.

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  • IPEN-DOC 24930

    GONCALVES, KARINA de O.; VIEIRA, DANIEL P. ; COURROL, LILIA C.. Synthesis and characterization of aminolevulinic acid gold nanoparticles: Photo and sonosensitizer agent for atherosclerosis. Journal of Luminescence, v. 197, p. 317-323, 2018. DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.01.057

    Abstract: Photodynamic and sonodynamic therapies (PDT and SDT, respectively) are emerging as new atherosclerosis treatments. The subsequent generation of free radicals by activated photo and sonosensitizers can lead to apoptotic cell death. The use of gold nanoparticles (AuNPs) as the vehicle for a sensitizer delivery improves reactive oxygen species formation and sensitizer performance. In this study gold nanoparticles functionalized with polyethylene glycol (PEG) were synthesized mixing δ-aminolevulinic acid (ALA) with tetrachloroauric (III) acid in milliQ water solution followed by photo reduction with 300W xenon lamp. The synthesized ALA:AuNPs were characterized by UV/vis optical absorption, zeta potential and electron microscopy. The mean particle size of spherical ALA:AuNP was ~ 18 nm, with a polydispersity index of 0.437. Singlet oxygen generation efficiency was measured using the trap molecule 1,3-diphenylisobenzofuran. ALA:AuNPs and DPBF were irradiated with 590 nm LED, or pulse ultrasound irradiation (1 W/cm2 with 1.0 MHz), and consumption of the DPBF was monitored over time by the absorption and emission spectra. The results showed that he gold nanoparticles generate singlet oxygen during light and ultrasound irradiations. THP-1 cells differentiated into macrophages cytotoxicity test were described and was found the half maximal inhibitory concentration (IC50) values ~ 36 nM for ALA:AuNPs. Increase in the fluorescence intensity of PpIX extracted from macrophages incubated with ALA:AuNPs indicating stable encapsulation of ALA into gold nanoparticles and further conversion to PpIX. The potential use of ALA:AuNps as a sensitizer for photo and sonodynamic therapies were investigated. ALA:AuNPs mediated SDT was more effective than PDT. SDT with ALA:AuNPs induced the reduction of macrophage viability in ~ 87,5% in only 2 min. The mechanism underlying SDT-induced apoptosis involves the generation of singlet oxygen. The results indicate that ALA:AuNPs can be used as a novel photo and sonosensitizer for atherosclerosis.

    Palavras-Chave: aluminium arsenides; aminolevulinic acid; aqueous solutions; arteriosclerosis; electron microscopy; emission spectra; gold; macrophages; nanoparticles; oxygen; particle size; polyethylene glycols; pulsed irradiation; sensitizers; synthesis

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  • IPEN-DOC 24992

    PIRES, JULIANA A. . Efeito da radiação gama (60Co) em fermentado de jabuticaba, tipo vinho tinto / Effect of gamma radiation (60Co) on Brazilian grape tree fermented, red wine type . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Valter Arthur. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-21062018-090921

    Abstract: A jabuticaba é uma fruta tropical, tipicamente brasileira, sendo originária da região centro-sul. Popularmente apreciada por suas características sensoriais in natura, é também utilizada em produtos como geleias, licores e bebidas fermentadas. Qualquer fruta que contenha níveis razoáveis de açúcar é possível de se produzir um bom vinho, com sabores característicos de cada fruta. Fermentado de fruta é a bebida com graduação alcoólica de quatro a quatorze por cento em volume, a vinte graus Celsius, obtida pela fermentação alcoólica do mosto de fruta sã, fresca e madura. O objetivo deste trabalho foi de fabricar e irradiar vinhos de jabuticaba com radiação gama (Co60) para possível envelhecimento precoce. Para a fabricação do vinho as jabuticabas foram higienizadas com ácido Peracético PAC 200 e 24kg das frutas selecionadas foram prensadas ate o rompimento das bagas. O mosto obtido juntamente com as cascas e sementes foram colocados em balde fermentador devidamente higienizados. O mosto foi tratado com 2,4g de metabissulfito de sódio e após alguns minutos foi adicionado 250g de leveduras Saccharomyces cerevisiae do tipo Fleishmann e 2kg de açúcar para a correção dos sólidos solúveis. A fermentação ocorreu por 7 dias até que os sólidos solúveis estivessem próximos de zero. Depois o vinho foi filtrado e centrifugado para a retirada das leveduras e envasado em recipientes de vidro escuro sendo divididas em quatro tratamentos (controle e irradiados nas doses de 5; 10 e 15kGy) por período de armazenamento de 0, 60 e 120 dias após a irradiação, em triplicata. Realizou-se análises físico-químicas de sólidos solúveis totais (SST), pH, acidez total, acidez volátil, acidez fixa, teor alcóolico, teor de antocianinas, taninos e idade química e cinzas. Foi realizada análise para determinar o tipo de leveduras após a fermentação através da análise de PCR. Através dos resultados obtidos observa-se que para o teor alcoólico as três doses utilizadas diminuíram o teor alcoólico, mas que ao longo dos dias analisados todas as amostras se elevaram. A maioria dos padrões apresentaram-se dentro da legislação vigente, para quantificação de antocianina averiguou-se que quanto maior a dose aplicada maior a degradação das mesmas e também o mesmo se observa para o tempo analisado; para quantificação de taninos observou-se que o aumento da dose causa decaimento dos mesmos, e que ao longo do tempo a tendência dos mesmos é aumentar, seja irradiado ou não; para análise de idade química observou-se que aparentemente houve envelhecimento das amostras irradiadas, mas que o fator tempo é um grande interferente nos efeitos iniciais causados pela radiação e para análise de PCR nas leveduras chegou-se ao resultado que a levedura inicial utilizada possuía a mesma sequencia de DNA da levedura colhida após o processo fermentativo. Portanto conclui-se que pelo comportamento observado através das moléculas de pigmentação que polimerizam com a irradiação características de envelhecimento o "vinho" tinto de jabuticaba sofreu envelhecimento, que as melhores doses foram a de 5 e 10kGy considerando todas as análises realizadas e as características adquiridas e que o tempo de 120 dias garantem a estabilidade necessária para esta bebida e que os padrões físico-químicos estão dentro da legislação.

    Palavras-Chave: aging; fermentation; food processing; irradiation; grapefruits; brazil; cobalt 60; gamma radiation

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  • IPEN-DOC 24991

    VIEIRA, ALEXANDRE . Análise e estudo de parâmetros para texturização a laser com pulsos ultracurtos para melhoria das propriedades tribológicas de componentes de motor / Analysis and study of parameters for laser surface texturing with ultrashort pulses to improve of tribological properties of engine components . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 86 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-09082018-092107

    Abstract: Neste trabalho foram realizadas otimizações no processo de fabricação de micro cavidades na superfície do aço DIN 16MnCr5, com o objetivo de reduzir o coeficiente de atrito dinâmico entre duas superfícies. Para a confecção das micro cavidades (dimples) foi utilizado um laser com pulsos ultracurtos, de largura temporal de algumas dezenas de femtossegundos. Além de estudos de variação de fluência do laser, também foi analisado o resultado da utilização de diferentes perfis de energia do feixe. Para a caracterização das micro cavidades, foram utilizadas técnicas como a microscopia eletrônica de varredura, para análise morfológica, interferometria de luz branca e microscopia confocal para análise topográfica, dimensional e perfilométrica. Foram realizados ensaios de desgaste, em tribômetro para análise da variação do coeficiente de atrito após a texturização. Após os ensaios, percebeu-se que a texturização com pulsos ultracurtos apresenta grande vantagem na confecção de micro cavidades devido a precisão e ausência de interação térmica entre o laser e o material. Em relação ao atrito, as amostras texturizadas apresentaram redução da força e do coeficiente de atrito, porém, foram observados sinais de aumento da pressão de contato entre as superfícies.

    Palavras-Chave: surface coating; surface properties; texture; lasers; electromagnetic pulses; tribology; motors; engines; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 24990

    BORGES, VIVIANE F. . Caracterização da distribuição dos gases de efeito estufa na costa norte/nordeste do Brasil / Characterization of distribution of the greenhouse gases in the north/northeast coast of Brazil . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 152 p. Orientador: Luciana Vanni Gatti. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-15082018-145627

    Abstract: Para se determinar o balanço dos Gases de Efeito Estufa (GEE) na Amazônia é necessário se conhecer a concentração de entrada destes gases nas massas de ar que chegaram à costa Norte/Nordeste brasileira, provenientes do Oceano Atlântico. Esta foi a principal motivação deste estudo, que abrangeu o período de 2006 até 2017. Amostras de ar atmosférico foram coletadas semanalmente em Arembepe/BA (ABP), Salinópolis/PA (SAL), Natal/RN (NAT), Camocim/CE (CAM) e Itarema/CE (ITA), totalizando 1762 amostras. As amostras de ar foram analisadas quantificando os gases: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hexafluoreto de enxofre (SF6) e monóxido de carbono (CO). A posição geográfica de cada local de estudo determinou como cada um deles pôde ser influenciado pelo deslocamento da Zona de Convergência Intertropical. Esta influência pôde ser confirmada pelas simulações das trajetórias das massas de ar retrocedentes. Em SAL, CAM e ITA, as massas de ar foram provenientes do Oceano Atlântico Norte e Sul, dependendo da época do ano, já em NAT e ABP as massas de ar foram provenientes apenas do Oceano Atlântico Sul. Foi observado ainda que cada local de estudo apresentou sazonalidade quando comparado às estações de monitoramento global de GEE. SAL, CAM e ITA apresentaram concentrações dos GEE mais elevadas entre janeiro a maio, comportamento semelhante à estação global de Barbados, e no restante do ano, as concentrações foram similares à estação global de Ascension, assim como observado em NAT e ABP, onde as concentrações foram mais baixas e homogêneas durante todo o ano. Durante todo o período de estudo, todos os GEE apresentaram aumento nas concentrações ano após ano, acompanhando o mesmo padrão de aumento observado nas concentrações médias globais.

    Palavras-Chave: greenhouse effect; natural gas distribution systems; site characterization; coastal regions; shores; comparative evaluations; atlantic ocean; brazil

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  • IPEN-DOC 24989

    MARTINI, GISELA de A. . Investigação da atividade estrogênica e de interferentes endócrinos em águas superficiais do Estado de São Paulo / Investigation of estrogenic activity and endocrine disrupting chemicals in surface water of São Paulo State . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 167 p. Orientador: José Roberto Rogero. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-28082018-161427

    Abstract: Nas últimas décadas, a ocorrência de atividade estrogênica e interferentes endócrinos (IEs) no ambiente aquático têm se tornado uma crescente preocupação. Dentre as diversas substâncias classificadas como IEs, destacam-se os fármacos, produtos de higiene e cuidados pessoais, hormônios naturais e sintéticos, produtos químicos industriais, praguicidas e muitos outros compostos que atingem o ambiente aquático por meio de descargas de esgoto doméstico, industrial ou de escoamento agrícola. Os objetivos deste estudo foram determinar a atividade estrogênica em amostras de águas superficiais, e avaliar seus efeitos biológicos no desenvolvimento de embriões de Danio rerio, a fim de propor faixas baseadas em valores de desencadeamento de efeitos para categorizar a atividade estrogênica. As amostras ambientais também foram analisadas por cromatografia líquida acoplada com a espectrometria de massas para identificar as substâncias que são suspeitas de causar alteração endócrina. Os compostos analisados foram: praguicidas, hormônios, triclosan, bisfenol A, octilfenol, nonilfenol, e a cafeína como indicador de atividade antrópica. A atividade estrogênica foi medida pelo ensaio Bioluminescent Yeast Estrogen (BLYES), que fornece os resultados em equivalente de 17β-estradiol (EEQ). No entanto, este ensaio não é capaz de prover informações sobre os efeitos adversos em organismos aquáticos. Para observação de possíveis efeitos na biota, os embriões foram expostos a amostras de águas superficiais com resultados acima de 0,1 EEQ no BLYES. Os ensaios foram realizados de acordo com a OECD No. 236 (2013), verificando efeitos agudos como: ausência de batimento cardíaco, não formação de somitos, não desprendimento da cauda, e embrião coagulado. Malformações embrionárias tais como: redução do tamanho do organismo, edema cardíaco e vitelínico, curvatura da coluna vertebral, também foram avaliadas. As informações obtidas pelo ensaio com embriões de Danio rerio foram adequadas para mostrar os efeitos da mistura de contaminantes em organismos não-alvo. A atividade estrogênica medida pelo BLYES ficou abaixo do limite de quantificação (0,1 EEQ) em 44,8% do total de 116 amostras analisadas, e a faixa de atividade estrogênica variou de 0,11 a 14,6 EEQ. Além disso, a presença de contaminantes mesmo que em concentrações baixas ressalta a necessidade de mais estudos para entender os efeitos dessas substâncias nos organismos aquáticos.

    Palavras-Chave: endocrine diseases; endocrine glands; hormones; pesticides; phenols; caffeine; bioassay; bioluminescence; luminescence; fisheries; embryos; aquatic ecosystems; microorganisms; biological wastes; waste water; water pollution monitors; surface waters; environmental policy

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  • IPEN-DOC 24988

    DENALDI, RAFAEL L. . Investigação do crescimento de fibras monocristalinas de LiLa(WO4)2 codopadas com Yb3+ e Er3+ para estudos espectroscópicos / Growth study of Yb3+ and Er3+-doped LiLa(WO4)2 single crystal fibers for spectroscopic characterization . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-21082018-150358

    Abstract: Neste trabalho foi estudado o crescimento de fibras da matriz LiLa(WO4)2 (LLW) pura e co-dopada com íons Yb3+ e Er3+ via micro pulling-down. Foram crescidas fibras homogêneas e transparentes de LiLa(WO4)2:Yb3+:Er3+ com teor de dopante de 2, 5, 7, 10 e 15 mol% de Yb3+, todas co-dopadas com teor de 0,5 mol% de Er3+, com 1mm de diâmetro e até 22 mm de comprimento. Partindo-se da dopagem de 20 mol% não foi possível o crescimento de fibras com a mesma qualidade das demais, ocorrendo segregação e, possivelmente, formação de fase secundária. A temperatura de fusão dos compostos diminui com a adição de Yb3+, indo de 1020°C para o LLW puro, para 991°C com dopagem de 20 mol%. Para a análise de espectroscopia de emissão, as fibras foram excitadas com laser na região do infravermelho em 972 nm, sendo observada a emissão dos íons Er3+ via conversão ascendente. Foram observadas emissões referentes às transições 4S3/2 → 4I15/2 (centroide em 550 nm), 2H11/2 → 4I15/2 (527 nm) e 4F9/2 → 4I15/2 (653 nm); sendo a primeira a mais intensa. A eficiência de emissão aumentou de ~7% para a fibra pura, para 36% na fibra com 15 mol% de Yb3+. Foi encontrado que, para a maior intensidade de emissão, a quantidade ideal de Yb3+ deve ser de 11,5 mol%.

    Palavras-Chave: crystallization; crystal growth; crystal lattices; fibers; ytterbium; erbium; tungstates; rare earths; spectroscopic curve of growth; spectroscopic factors

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  • IPEN-DOC 24987

    FREIRE, MARIA R.V.B. . Uso da tomografia por emissão de pósitrons (PET) para identificação precoce de metástases e investigação da eficácia terapêutica da combinação p19Arf e Interferon-Beta em melanoma murino / Positron Emission Tomography (PET) as a tool for early detection of metastases and evaluation of the therapeutic efficacy of the combination p19Arf and Interferon Beta using metastatic mouse model of melanoma . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 139 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-27072018-134611

    Abstract: O melanoma maligno é um tipo de câncer com grande risco de produzir metástases e com altas taxas de mortalidade resultantes de diagnósticos tardios e falta de tratamentos eficazes. Ao longo dos últimos anos, a terapia gênica voltada para o câncer e o desenvolvimento de métodos capazes de visualizar processos moleculares e celulares ao longo da terapia, tem recebido especial atenção. Diante deste quadro, nossos objetivos foram utilizar o sistema de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) para diagnosticar precocemente tumores e investigar a eficácia terapêutica de uma nova imunoterapia em um modelo animal de melanoma metastático. Visando atingir esses objetivos, padronizou-se a síntese e realizou-se o controle de qualidade do 9- [4-18F-fluoro-3-hidroximetil-butil) guanina, [18F] FHBG, considerado o padrão-ouro em estudos clínicos, para acompanhamento de terapia gênica por PET. Métodos: Sintetizou-se o [18F] FHBG, por substituição nucleofílica tipo 2 do precursor tosilato com [18F-] fluoreto de potássio /Kryptofix 2.2.2, seguido de desproteção com HCl 1 M e purificação por HPLC. A identidade química, pureza radioquímica e atividade específica do [18F] FHBG foram determinadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Introduziu-se o gene de timidina quinase (TK) com o vetor retroviral pCL-TK nas linhagens B16F10 (melanoma murino) e LLC (carcinoma de pulmão murino). Os estudos de captação in vitro dos radiotraçadores [18F] FHBG e [18F] FDG foram realizados nas linhagens celulares tumorais murinas transduzidas ou não com a proteína TK. Para os estudos in vivo, camundongos C57BL6 previamente inoculados intravenosamente com células de melanoma expressando a enzima TK, foram imageados subsequentemente utilizando os radiotraçadores [18F] FDG e [18F] FHBG. A eficácia da imunoterapia foi testada em modelo profilático e terapêutico animal de melanoma metastático. Resultados: O tempo de síntese total do [18F] FHBG variou entre 80-150 minutos. O rendimento radioquímico variou entre 1-4%, (n = 19) decaimento corrigido. A pureza radioquímica foi superior a 99% e a atividade específica variou entre 0,14GBq/μmoL-0,21GBq/μmoL. Com a introdução do gene timidina quinase (TK), obtiveram-se as linhagens repórter B16F10-TK e LLC-TK, para os estudos in vitro. As células B16F10 e LLC, expressando GFP foram utilizadas como linhagens controles. Estudos in vitro com o [18F] FHBG revelaram uma captação cerca de 4 vezes maior em células que expressam TK (B16-TK e LLC-TK) em comparação com as células controle GFP. O [18F] FDG apenas captou cerca de duas vezes mais em células TK do que em células que expressam GFP. A detecção de tumores em modelo animal de metástase pulmonar com o [18F] FDG ocorreu a partir de 15 dias do estabelecimento das lesões. No entanto, nos estudos in vivo com [18F] FHBG, houve captação apenas na região intestinal, durante as três semanas em que os animais foram acompanhados. A imunoterapia com células tratadas pela combinação de p19Arf e IFNβ, em camundongos C57BL6 com metástase pulmonar, conferiu redução do tamanho dos focos metastáticos aos animais tratados. Conclusões: Neste trabalho padronizou-se a síntese manual do [18F] FHBG, o qual foi avaliado em estudos in vitro e in vivo. Os estudos in vitro confirmaram a especificidade do [18F] FHBG no monitoramento da expressão de HSV1-tk em linhagens celulares. No entanto, o [18F] FHBG não se acumulou nas lesões metastáticas in vivo e estudos posteriores serão necessários para uma melhor caracterização utilizando o [18F] FHBG. O resultado do tratamento combinado de p19Arf e IFNβ foi promissor para o tratamento de lesões metastáticas.

    Palavras-Chave: neoplasms; melanomas; metastases; nuclear medicine; preventive medicine; immunotherapy; herpes simplex; nucleoproteins; interferon; targets; fluorine 18; gamma detection; positron computed tomography; emission computed tomography

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  • IPEN-DOC 24986

    SILVA, LEANDRO G. da . Funcionalização da superfície de metais através da produção de nanoestruturas periódicas produzidas por laser pulsado de femtosegundo / Functionalization of the metals surface through the production of periodic nano-structures produced by femtosecond laser pulses . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 86 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-27072018-084544

    Abstract: Neste trabalho, foram realizados diversos experimentos para a criação controlada de nanoestruturas superficiais produzidas por Laser pulsado de femtossegundo em Titânio e em aço inoxidável, ambos utilizados para fins cirúrgicos e industriais. Os parâmetros alterados nos experimentos foram a Fluência do laser, a taxa de sobreposição de pulsos, polarização do feixe e atmosfera de processamento. A vantagem na utilização do laser de femtossegundo para essas aplicações é a possibilidade de ser criar tais estruturas sem que haja aquecimento crítico do material, evitando assim, a criação de óxidos ou nitretos superficiais, já que esses a formação desses materiais superficiais pode afetar o desempenho industrial e cirúrgico dos materiais. Após o entendimento dos parâmetros de irradiação na formação das nanoestruturas, foram propostas três aplicações possíveis para a superfície resultante do processamento com laser: Superfícies coloridas, que podem ser utilizadas em personalização de peças; Superfícies escuras, que podem ser utilizadas na marcação e tipagem de peças; e um Micro Aquecedor, que pode ser utilizado no controle de temperaturas dentro de circuitos microfluídicos.

    Palavras-Chave: surface coating; surface properties; coloration; nanostructures; metal industry

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  • IPEN-DOC 24908

    YAMAGUCHI, MITSUO . Cálculo do fator de multiplicação efetivo do núcleo do reator RA-6 com o sistema SCALE 4.4a. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-099-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório apresenta o cálculo do fator de multiplicação efetivo de um experimento crítico realizado no reator argentino RA-6 com o sistema computacional SCALE4.4a. Esse experimento foi aceito como benchmark e está publicado no International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments.

    Palavras-Chave: multiplication factors; calculation methods; argentina; ra-6 reactor; computer calculations; benchmarks; criticality; fuel elements; control elements

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  • IPEN-DOC 24907

    JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; SILVA, JOSÉ E.R. da ; YAMAGUCHI, MITSUO . Descrição mecânica e cálculo de criticalidade das caixas de armazenamento de placas combustíveis avulsas dos elementos combustíveis desmontáveis. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-097-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este documento descreve a configuração mecânica das Caixas de Armazenamento de Placas Combustíveis avulsas dos Elementos Combustíveis Desmontáveis (ECD) no mesmo Cesto de Armazenagem e Transporte de Elementos Combustíveis tipo Placa, semelhantes aos do futuro reator RMB, a serem utilizados no núcleo do Reator IPEN/MB-01. Com finalidade de aprovação da forma de estocagem, é mostrado, em seguida, o cálculo de criticalidade do cesto completo com as caixas também completas de Placas Combustíveis, em condições extremas de armazenamento, nas covas de estocagem.

    Palavras-Chave: criticality; fuel plates; fuel elements; storage; polyethylenes; ipen-mb-1 reactor; mechanical structures

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  • IPEN-DOC 24906

    MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: retirada incontrolada da barra de controle em elevação de potência e em plena potência. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-095-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório trata do procedimento experimental para a realização da experiência de “Retirada Incontrolada de Barra de Controle” do Reator IPEN/MB- 01, em fase de elevação de potência com atuação do sistema de desligamento de segurança.

    Palavras-Chave: commissioning; control elements; reactor shutdown; reactor protection systems; reactor safety; ipen-mb-1 reactor; power range; scram

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  • IPEN-DOC 24905

    BITELLI, ULYSSES D. ; AREDES, VITOR O.G. ; MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: calibração das barras de controle do reator IPEN/MB-01 com o núcleo contendo elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Agosto, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-090-02). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório apresenta o procedimento experimental para calibração das quatro barras de controle do novo núcleo do Reator IPEN/MB-01 contendo elementos combustíveis tipo placa[1], correlacionando reatividade com o trecho de barra retirado ou inserido do núcleo (reatividade diferencial) e por conseguinte, obtendo a reatividade total inserida (valor integral das barras de controle).

    Palavras-Chave: commissioning; control equipment; control systems; security; plates; calibration standards; ipen-mb-1 reactor; reactivity; fuel elements; monitoring

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  • IPEN-DOC 24904

    BITELLI, ULYSSES D. ; AREDES, VITOR O.G. ; MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: Calibração das barras de controle do reator IPEN/MB-01 com o núcleo contendo elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-090-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório apresenta o procedimento experimental para calibração das 4 barras de controle do novo núcleo do Reator IPEN/MB-01 contendo elementos combustíveis tipo placa[1], correlacionando reatividade com o trecho de barra retirado ou inserido do núcleo (reatividade diferencial) e por conseguinte obtendo a reatividade total inserida (valor integral das barras de controle).

    Palavras-Chave: commissioning; calibration; fuel elements; control elements; fuel plates; reactivity; ipen-mb-1 reactor

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  • IPEN-DOC 24903

    BITELLI, ULYSSES D. ; AREDES, VITOR O.G. ; MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: Medida do coeficiente de reatividade de temperatura αiso(T) no reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Agosto, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-089-02). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Neste relatório apresentam-se os procedimentos experimentais a se realizarem no comissionamento do Reator IPEN/MB-01 visando a medida do coeficiente de Reatividade de Temperatura Isotérmica, αiso(T) para o núcleo com elementos combustíveis tipo placa.

    Palavras-Chave: commissioning; reactivity coefficients; temperature coefficient; ipen-mb-1 reactor; control elements; isothermal processes; fuel plates

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  • IPEN-DOC 24902

    BITELLI, ULYSSES D. ; AREDES, VITOR O.G. ; MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: Medida do coeficiente de reatividade de temperatura αiso(T) no reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-089-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Neste relatório apresentam-se os procedimentos experimentais a se realizarem no comissionamento do Reator IPEN/MB-01 visando a medida do coeficiente de Reatividade de Temperatura Isotérmica, αiso (T) para o núcleo com elementos combustíveis tipo placa.

    Palavras-Chave: commissioning; reactivity coefficients; temperature coefficient; ipen-mb-1 reactor; control elements; isothermal processes; fuel plates

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  • IPEN-DOC 24901

    BITELLI, ULYSSES D. . Comissionamento: Calibração da potência do reator IPEN/MB-01 pela Técnica de Análise de Ruído Neutrônico. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-085-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório apresenta procedimentos para calibração da potência do reator IPEN/MB-01 tipo placa pela Técnica de análise do ruído neutrônico [1,2,3].

    Palavras-Chave: commissioning; reactivity; reactor noise; calibration; power reactors; ipen-mb-1 reactor; fuel elements; prompt neutrons

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  • IPEN-DOC 24900

    BITELLI, ULYSSES D. . Comissionamento: Criticalidade inicial do reator IPEN/MB-01 – Núcleo com elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Agosto, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-083-02). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório trata do comissionamento operacional da criticalização inicial do reator IPEN/MB-01. O comissionamento visa verificar se o procedimento atende aos critérios de projeto estabelecidos no Relatório de Análise de Segurança (RAS).

    Palavras-Chave: commissioning; fuel elements; fuel plates; criticality; ipen-mb-1 reactor; reactor cores; neutron detectors; control elements

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  • IPEN-DOC 24899

    BITELLI, ULYSSES D. . Comissionamento: Criticalidade inicial do reator IPEN/MB-01 – Núcleo com elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-083-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório trata do comissionamento operacional da criticalização inicial do reator IPEN/MB-01. O comissionamento visa verificar se o procedimento atende aos critérios de projeto estabelecidos no relatório de análise de segurança (RAS).

    Palavras-Chave: commissioning; fuel elements; fuel plates; criticality; ipen-mb-1 reactor; reactor cores; reactors; neutron detectors

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  • IPEN-DOC 24898

    BITELLI, ULYSSES D. . Comissionamento: Criticalidade inicial do reator IPEN/MB-01 – Núcleo com elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-083-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório trata do comissionamento operacional da Criticalização inicial do reator IPEN/MB-01. O comissionamento visa a verificar se o procedimento atende aos critérios de projetos estabelecidos no relatório de análise de segurança (RAS).

    Palavras-Chave: commissioning; fuel elements; fuel plates; criticality; ipen-mb-1 reactor; reactor cores; neutron detectors; safety analysis

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  • IPEN-DOC 24897

    MURA, LUIZ E.C. . Comissionamento: Teste de queda de elementos de controle no reator IPEN/MB-01 – Fase de carregamento. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-082-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório trata do comissionamento do sistema de queda dos elementos de controle do reator IPEN/MB-01 na fase de carregamento. O comissionamento visa verificar se os critérios de projetos estabelecidos no relatório de análise de segurança (RAS) estão sendo atendidos.

    Palavras-Chave: commissioning; fuel elements; fuel plates; criticality; ipen-mb-1 reactor; loading

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  • IPEN-DOC 24896

    MURA, LUIZ E.C. ; RICCIARDI, CARLOS H. . Comissionamento: Teste de equipamentos eletrônicos a serem utilizados com os detectores no experimento de carregamento do reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Junho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-081-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Realizar os testes dos equipamentos eletrônicos associados aos detectores BF3 e H3 a serem utilizados pelo grupo experimental durante a fase de carregamento do reator IPEN/MB-01. Estes testes visam também otimizar a relação Sinal/Ruído, caso necessário, e estabelecer o nível de discriminação a ser utilizado, em cada sistema, durante o experimento.

    Palavras-Chave: commissioning; reactors; loading; safety analysis; ipen-mb-1 reactor; detection; cobalt 60

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  • IPEN-DOC 24895

    DINIZ, RICARDO . Comissionamento: Previsão de massa crítica do núcleo do reator IPEN/MB-01 tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Julho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-080-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este relatório de comissionamento apresenta um procedimento experimental para a previsão de massa crítica do núcleo do reator IPEN/MB-01 com elementos combustíveis tipo placa, utilizandoa técnica do inverso da multiplicação subcrítica (1/M).

    Palavras-Chave: commissioning; fuel elements; fuel plates; loading; ipen-mb-1 reactor; reactors; mass spectroscopy; uranium

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  • IPEN-DOC 24894

    BITELLI, ULYSSES D. . Descarregamento do núcleo do reator IPEN/MB-01 contendo varetas combustíveis e absorvedoras. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Abril, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-079-00). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Os procedimentos operacionais apresentados neste relatório fornecem um roteiro seguro para a retirada das varetas combustíveis, varetas de controle e segurança do núcleo do reator IPEN/MB-01 e sua transferência e armazenamento nas covas de estocagem existentes no interior da célula crítica. Este relatório também fornece um procedimento para a retirada e armazenamento das aranhas, parafusos, termopares, detectores de nêutrons dos canais nucleares e seus respectivos tubulões, pré-amplificadores,e dos mecânismos de acionamento de barras (MAB) do núcleo do reator IPEN/MB-01. Todos esses componentes serão identificados por etiquetas e posteriormente acondicionados na sala denominada como “Sala de Acesso ao Dreno das Covas (ADC)” localizada no 1º subsolo do Edifício da Célula Critica. Os critérios de segurança seguidos e atendidos, são baseados nos seguintes documentos da “Instalação Reator IPEN/MB-01”: - Relatório de Análise de Segurança (RAS-IPEN/MB-01) /1/ nos capítulos 15 ( Análise de Segurança) e 16 ( Especificações Técnicas) ; - Especificação Técnica para o Projeto Nuclear da Unidade Crítica /2/ ; - Instruções Técnicas do Manual de Operação do Reator IPEN/MB-01 /3,4,5/

    Palavras-Chave: reactor fueling; fuel rods; regulating rods; ipen-mb-1 reactor; calculation methods; validation

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  • IPEN-DOC 24893

    SANTOS, DIOGO F. dos . Distribuição do fluxo de nêutrons e densidade de potência do reator IPEN/MB-01 tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Julho, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-014-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Neste relatório apresentam-se os métodos de cálculo para obtenção do fluxo de nêutrons em meshes modelados com o código de Monte Carlo (APÊNDICE I). Foram obtidos o fluxo de nêutrons em 4 grupos de energia e a densidade de potência normalizados pela potência máxima de 100 W do reator IPEN/MB-01 tipo placa. A revisão deste relatório visou o acréscimo de valores de fluxos em quatro grupos de energia em regiões do núcleo do reator onde continham alumínio, combustível e nas barras de controle para serem utilizados como dados de entrada em cálculos de ativação e de taxa de dose.

    Palavras-Chave: neutron flux; power density; power reactors; fuel plates; ipen-mb-1 reactor; calculation methods

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  • IPEN-DOC 24892

    JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; SILVA, JOSÉ E.R. da ; YAMAGUCHI, MITSUO . Descrição mecânica e cálculo de criticalidade do cesto de armazenagem e de transporte de elementos combustíveis tipo placa. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-010-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: Este documento descreve a configuração mecânica do Cesto de Armazenagem e de Transporte de Elementos Combustíveis tipo Placa, semelhantes aos do futuro reator RMB, a serem utilizados no núcleo do Reator IPEN/MB-01. Com finalidade de aprovação da forma de estocagem, é mostrado, em seguida, o cálculo de criticalidade do cesto completo com os EC em condições extremas de armazenamento, nas covas de estocagem.

    Palavras-Chave: fuel elements; storage; fuel plates; ipen-mb-1 reactor; criticality; stainless steels

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  • IPEN-DOC 24891

    SILVA, JOSÉ E.R. da ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; LIMA, JOSÉ R. de . Projeto mecânico do elemento combustível tipo placa do Reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Maio, 2018. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-001-01). Restrito.

    Título do projeto: RMB

    Abstract: É apresentado neste relatório o projeto de concepção mecânica do elemento combustível (EC) do tipo placa para o Reator IPEN/MB-01. São relacionados os critérios básicos considerados no projeto do EC. Os aspectos geométricos e construtivos assim como as considerações para o estabelecimento dos limites para o projeto do EC foram baseados no Relatório de Análise de Segurança Preliminar do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que é o reator de base para os experimentos neutrônicos a serem realizados no IPEN/MB-01. Na revisão 1 foram acrescentadas informações referentes ao elemento combustível desmontável (EC-D) na tabela 5 e modificadas as redações dos itens 2.2 e 2.5 tendo sido suprimido o item 2.6.

    Palavras-Chave: regulating rods; fuel elements; fuel plates; reactors; ipen-mb-1 reactor; uranium silicides; shear properties; stresses; tensile properties

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  • IPEN-DOC 24890

    SILVA, ANTONIO T. e ; ZEITUNI, CARLOS A. ; TEODORO, CELSO A. ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; SILVA, JOSÉ E.R. da ; TERREMOTO, LUIS A.A. ; CASTANHEIRA, MYRTHES ; FRANÇA, RENATO L. . Inspeção visual de elementos combustíveis, elementos de controle e componentes do núcleo do reator da Usina Nuclear Angra 2 durante a parada técnica programada 2P14. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-217-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este documento descreve as atividades de inspeção visual de elementos de combustível, restritores de fluxo de água e barras de controle descarregados do núcleo do reator (Ciclo 14 de operação) da Usina Angra 2 da CNAAA. As atividades de inspeção visual foram realizadas pelo IPEN/CNEN-SP durante a parada técnica programada 2P14 em atendimento ao contrato de prestação de serviços firmado entre a ELETRONUCLEAR e a CNEN/IPEN.

    Palavras-Chave: fuel elements; control elements; reactor cores; shutdown; angra-2 reactor; inspection; fuel rods

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  • IPEN-DOC 24889

    MOLNARY, LESLIE de . Dados de precipitação pluviométrica na CNAAA – Período Janeiro a Dezembro de 2017. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Abril, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-RELT-005-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta a distribuição dos totais mensais e anual da precipitação pluviométrica observado no decorrer do ano de 2017 no sítio da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, no município de Angra dos Reis (RJ). A precipitação pluviométrica acumulada em 2017 foi de 2.008,3 mm. O mês mais chuvoso foi Março/2017 com um total mensal de 418,5 mm. A precipitação máxima de 24 horas (período contínuo) foi de 136,75 mm entre 00 h do dia 18/03 e 24 h do dia 18/03 de2017. Os dados meteorológicos apresentados serão utilizados pela Gerência de Engenharia Civil e Estruturas Metálicas, para compor documento para o estudo da estabilidade das encostas da Serra do Mar na área próxima ao sítio da CNAAA.

    Palavras-Chave: rain water; atmospheric precipitations; meteorology; reactors; pwr type reactors; atmospheric circulation; temperature monitoring; angra-1 reactor; angra-2 reactor; angra-3 reactor

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  • IPEN-DOC 24888

    MOLNARY, LESLIE de . Relatório Semestral de Rejeitos e de Liberação de Efluentes de Angra 1 – Dados meteorológicos do 2º semestre de 2017. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-RELT-004-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta os dados e parâmetros meteorológicos que estarão disponibilizados no Relatório Semestral de Rejeitos e Liberação de Efluentes de Angra 1 - 2º semestre de 2017, publicado pela área DPR.O da Eletronuclear. Entre as informações disponibilizadas estão: As tabelas de dados meteorológicos horários para cada uma das liberações de efluentes radioativos gasosos ocorrida durante o 2º semestre de 2017; As tabelas de distribuição da frequência combinada da direção e velocidade do vento em função da classe de estabilidade atmosférica para liberações pela chaminé de Angra 1; e Os coeficientes mensais de dispersão atmosférica operacional não deplecionado, deplecionado e o coeficiente de deposição estimados durante o 2º semestre de 2017. Todas as informações são obtidas a partir do banco de dados meteorológicos da CNAAA em Angra dos Reis (RJ), e são de responsabilidade da área ALI.T da Eletronuclear. As informações com as datas e a duração de cada liberação de efluentes gasosos foram fornecidas pela área DPR.O. Observação: As tabelas apresentadas nesse documento seguem a numeração específica do Relatório Semestral de Rejeitos e Liberação de Efluentes de Angra 1.

    Palavras-Chave: wastes; radioactive effluents; angra-2 reactor; meteorology; radioactive wastes; gaseous wastes

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  • IPEN-DOC 24887

    MOLNARY, LESLIE de . Relatório Semestral de Rejeitos e de Liberação de Efluentes de Angra 2 – Dados meteorológicos do 2º semestre de 2017. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Fevereiro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-RELT-003-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta os dados meteorológicos que estarão disponibilizados no Relatório Semestral de Rejeitos e Liberação de Efluentes de Angra 2 - 2º semestre de 2017, publicado pela área DPR.O da Eletronuclear. Entre os dados e informações disponibilizadas estão: As tabelas de distribuição da frequência combinada da direção e velocidade do vento em função da classe de estabilidade atmosférica para liberações pela chaminé de Angra 2; e Os coeficientes mensais de dispersão atmosférica operacional não deplecionado, deplecionado, e o coeficiente de deposição estimados durante o 2º semestre de 2017. Todas as informações são obtidas a partir do banco de dados meteorológicos da CNAAA em Angra dos reis (RJ), e são de responsabilidade da área ALI.T da Eletronuclear. Observação: As tabelas apresentadas nesse documento seguem a numeração específica do Relatório Semestral de Rejeitos e Liberação de Efluentes de Angra 2.

    Palavras-Chave: wastes; radioactive effluents; angra-2 reactor; meteorology; reactors; dispersion relations

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  • IPEN-DOC 24886

    MOLNARY, LESLIE de . Relatório Final de Análise de Segurança (RFAS) – Unidade de Armazenamento a Seco (UAS) – Seção 2.4.3 -- Meteorologia. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Janeiro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-RELT-002-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta a Seção 2.4.3 – Meteorologia (Meteorology) que faz parte do Relatório Final de Análise de Segurança da Unidade de Armazenamento a Seco (RFAS / UAS) localizada na Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, no município de Angra dos Reis (RJ).

    Palavras-Chave: meteorology; safety analysis; climates; atmospheres; dispersions; nuclear power; weather; air pollution; atmospheric pressure

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  • IPEN-DOC 24885

    MOLNARY, LESLIE de . Análise dos dados meteorológicos das torres A e B da CNAAA – Período: Janeiro de 2013 a Dezembro de 2017. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta a análise dos dados meteorológicos de temperatura, umidade relativa, velocidade e direção do vento a 10 m e precipitação pluviométrica para a Torre A, e velocidade e direção do vento a 15 m para a Torre B para o período de Janeiro de 2013 a Dezembro de 2017. As Torres A e B estão localizadas no sítio da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, no município de Angra dos Reis (RJ). Os dados meteorológicos apresentados serão utilizados para complementar as informações necessárias para processar o modelo numérico de circulação oceanográfica em torno da Praia de Itaorna e regiões circunvizinhas. Esse trabalho de modelagem está sendo acompanhado pela equipe do IBQN que dá apoio técnico à Eletronuclear. A planilha com os dados meteorológicos analisados nesse documento já foi entregue para a equipe do IBQN. A equipe do IPEN não tem responsabilidade técnica pelos resultados gerados pelo modelo numérico de oceanografia. Os dados de direção do vento para a Torre B, principalmente, para os anos de 2013, 2014 e 2017, não estão consistentes quando comparados com os dados disponíveis no banco de dados meteorológicos da CNAAA. A sua utilização deve ser evitada até que seja investigado os valores reportados e/ou seja necessária a substituição do sensor de direção do vento. Os dados de precipitação pluviométrica acumulada apresentaram valores bastante intensos em determinados períodos, mas como não existem dados de outras estações para confrontá-los são considerados validados. Ressalte-se apenas que existiram diversos períodos com ausência de dados o que compromete a determinação dos valores torais mensais acumulados. Os demais sensores apresentaram valores que podem ser considerados dentro da faixa de medição esperada para a hora do dia e mês do ano.

    Palavras-Chave: meteorology; ambient temperature; humidity control; rain water; reactors; atmospheric precipitations; controlled atmospheres

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  • IPEN-DOC 24884

    MOLNARY, LESLIE de . Análise do texto “Clima e condições meteorológicas” emitido pela consultoria Burschaid. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Janeiro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-ETN-216-00-INFT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta uma revisão do texto “Clima e Condições Meteorológicas” elaborado pela Consultoria BURSCHAID para o relatório de análise de risco desenvolvido para o sítio da CNAAA, localizado no sítio da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, no município de Angra dos Reis (RJ).

    Palavras-Chave: climates; meteorology; geologic structures; atmospheric pressure; brazil; brazilian cnen; atmospheric precipitations; rain; risk assessment; wind

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  • IPEN-DOC 24883

    MOLNARY, LESLIE de . Principais características da climatologia e meteorologia para a Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Outubro, 2017. (IPEN-CEN-PSE-ETN-213-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta as principais características climáticas, e a distribuição temporal das variáveis meteorológicas monitoradas através do Sistema de Monitoração Meteorológica da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAAA), localizada no município de Angra dos Reis (RJ). Esse documento será enviado para o Serviço de Meio Ambiente (SEMAM) do Centro para o Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN/CNEN-MG) que desenvolve uma atividade técnica conjunta com a Eletronuclear no mapeamento de escoamentos de águas subterrâneas na região do sítio da CNAAA. A SEMAM formalizou essa requisição a partir de um e-mail enviado à Assessoria de Licenciamento Nuclear e Ambiental (ALI.T) da Eletronuclear. É adotada a itemização e padronização dos documentos de licenciamento nuclear que são enviados para a DRS/CNEN quando da elaboração dos Relatórios de Análise de Segurança das instalações nucleares da CNAAA. A descrição das características da climatologia e meteorologia para a área em torno da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA) está baseada em informações contidas em diversos documentos de licenciamento nuclear já elaboradas para as instalações nucleares da CNAAA /1,2,3/.

    Palavras-Chave: climates; meteorology; environment; legislation; licenses; licensing procedures; licensing regulations; reactor licensing; atmospheric precipitations; storms; air pollution monitoring

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  • IPEN-DOC 24975

    WETTER, NIKLAUS U. ; SILVA, DANILO A.A. da ; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO ; GIEHL, JULIA M. . Influence of the fraction of absorbed pump power on the performance of Nd3+:YVO4 powder random lasers. In: JIANG, SHIBIN (Ed.); DIGONNET, MICHEL J.F. (Ed.) OPTICAL COMPONENTS AND MATERIALS, 15th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 105281U-1 - 105281U-8. (SPIE Proceedings Series, 10528). DOI: 10.1117/12.2290674

    Abstract: Understanding light absorption in random lasers and its distribution within the scattering gain media is a key issue to increase the lasers’ efficiency. Here we compare monodispersed and polydispersed powders of Nd3+:YVO4 and investigate the influence of the powder size distribution on scattering mean free path, absorption volume and, eventually, the lasers efficiency. The highest efficiency is achieved for polydispersed powders and we conjecture that these polydispersed powders, composed of pockets containing small grains trapped between large particles, present locally higher pump power densities than the monodispersed powders. We establish a figure of merit, based on measurable powder parameters, that agrees well with the obtained output power results of the monodispersed and polydispersed samples.

    Palavras-Chave: lasers; randomness; light scattering; neodymium lasers; yttrium compounds; scanning electron microscopy; powders; emission spectra

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  • IPEN-DOC 24974

    WAKASUGI, DENISE S.M. ; DAMATTO, SANDRA R. . Avaliação da concentração de 226Ra, 228Ra E 210Pb em águas minerais dos Parques das Águas de Lambari e Águas de Contendas – MG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOQUIMICA, 16., 22-25 de agosto, 2017, Búzios, RJ. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Geoquímica, 2017.

    Abstract: A exploração de estâncias hidrominerais brasileiras que possuem fontes de água mineral radioativas, consumidas pela população que acredita nos benefícios da prática de tratamentos de saúde conduzidos por balneários, apesar da inexistência de comprovações científicas, fundamenta a relevância do estudo desenvolvido no Centro de Radiometria Ambiental com o auxílio dos responsáveis pelos balneários de Lambari e Contendas – MG. Assim, o estudo visa determinar as concentrações de atividade de 226Ra, 228Ra e 210Pb nas águas das fontes dos referidos parques e a influência da sazonalidade na concentração destes radionuclídeos. Para isso, foram analisadas amostras de duas estações do ano e a utilização das técnicas analíticas de alfa e beta total após separação radioquímica para a determinação desses radionuclídeos.

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  • IPEN-DOC 24973

    STELLATO, THAMIRIS B. ; SILVA, TATIANE B.S.C. da ; FAUSTINO, MAINARA G. ; MARQUES, JOYCE R. ; MIRANDA, GABRIELLE da S. ; OLIVEIRA, CINTIA C. de ; MONTEIRO, LUCILENA R. ; PIRES, MARIA A.F. ; COTRIM, MARYCEL E.B. . Avaliação de águas subterrâneas no estudo de recursos hídricos na área de instalação do futuro Reator Multipropósito Brasileiro – RMB. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DA REDE DE SANEAMENTO E ABASTECIMENTO DE AGUA, 3., 11-15 de setembro, 2017, Belo Horizonte, MG. Anais... São Paulo: Rede de Saneamento e Abastecimento de Água, 2017.

    Abstract: A proposta deste estudo é avaliar as características químicas das águas subterrâneas da área de instalação do futuro Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), como uma ferramenta para o processo de licenciamento ambiental. Os ânions e cátions maiores foram analisados e os resultados, empregados na caracterização e classificação das aguas por meio do diagrama de Piper. Verificou-se, considerando os parâmetros analisados, que todos os pontos de coleta apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 396/08 e que os pontos de água subterrânea apresentaram características variadas entre mista, sódica e cálcica para cátions e dominantes bicarbonatadas para ânions, não variando em relação aos períodos de coleta.

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  • IPEN-DOC 24972

    SILVA, DIEGO S. da ; ALAYO, MARCOS I.; KASSAB, LUCIANA R.P.; ASSUMPCAO, THIAGO A.A. de; WETTER, NIKLAUS U. ; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO . Influence of silicon nanocrystals on the performance of Yb3+/Er3+: Bi2O3-GeO2 pedestal waveguides for amplification at 1542 nm. In: DUBOWSKI, JAN J. (Ed.); KABASHIN, ANDREI V. (Ed.); LINYOU, CAO (Ed.); GEOHEGAN, DAVID B. (Ed.) SYNTHESIS AND PHOTONICS OF NANOSCALE MATERIALS, 15th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 105210M-1 - 105210M-7. (SPIE Proceedings Series, 10521). DOI: 10.1117/12.2291326

    Abstract: This paper reports for, the first time, the influence of silicon nanocrystals on the photoluminescence and optical gain of Yb3+/Er3+ codoped Bi2O3–GeO2 waveguides for amplification at 1542 nm. Pedestal waveguides were fabricated by RF- sputtering followed by optical lithography and reactive ion etching. RF-sputtering followed by heat treatment produced silicon nanocrystals with average size of 8 nm and resulted in a photoluminescence enhancement of about 10 times for the 520 nm and 1530 nm emission bands. The resulting internal gain was 5.5 dB/cm at 1542 nm, which represents and enhancement of ~50%, demonstrating potential for applications in integrated optics.

    Palavras-Chave: waveguides; photoluminescence; nanocrystals; nanostructures; nanomaterials; optical properties; amplification; amplifiers; silicon; doped materials

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  • IPEN-DOC 24971

    SILVA, R.A.; LEAL NETO, R.M. ; COUTINHO, G.C.S. ; LEIVA, D.R.; ISHIKAWA, T.T.; KIMINAMI, C.S.; BOTTA, W.J.. Absorption and desorption properties of the Mg + X wt.%TiFe composite, X = 2.5 and 40, manufactured by high-energy ball milling. In: LATIN AMERICAN CONFERENCE ON METASTABLE AND NANOSTRUCTURED MATERIALS, 7th, March 19-22, 2017, Brotas, SP. Abstract... 2017.

    Abstract: This work compares the absorption and desorption properties of the Mg + TiFe composite with additions of 2.5 and 40 wt. % TiFe. The composite was produced by high-energy ball milling during 36 h at 600 rpm under purified argon atmosphere. The TiFe was previously milled in ethanol absolute to refine the particle size. The composites materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The kinetics of hydrogen absorption and desorption were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and by a Sievert´s type apparatus. For both evaluated compositions, the main results revealed that it was possible absorb H2 at room temperature. Even a few TiFe content (2.5 wt. %) was enough to obtain kinetic improvements. The TiFe had an important role in the kinects of H2 absorption of Mg in a broad range of temperatures, including room temperature.

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  • IPEN-DOC 24970

    SANTOS, LAISSA A.B. dos ; DAMATTO, SANDRA R. ; OLIVEIRA, JOSELENE de . Variação sazonal das concentrações de 226Ra, 228Ra e 210Pb das fontes de água mineral do Parque das Águas de Cambuquira e Marimbeiro, MG / Seasonal variation of 226Ra, 228Ra and 210Pb concentrations of the mineral waters from park of waters of Cambuquira and Marimbeiro, MG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOQUIMICA, 16., 22-25 de agosto, 2017, Búzios, RJ. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Geoquímica, 2017.

    Abstract: Os elementos radioativos podem sem extraídos e arrastados pelas águas subterrâneas, porém quando se fala de águas minerais provindas de fontes subterrâneas uma característica marcante são as concentrações dos radionuclideos 226Ra e 222Rn originalmente dissolvidos. No entanto, outros radionuclídeos naturais como 228Ra e 210Pb, quando presentes, também contribuem para a irradiação interna do individuo. Assim determinou-se as concentrações de 226Ra, 228Ra e 210Pb em dez fontes minerais localizadas no Parque das Águas de Cambuquira e Marimbeiro. Os radionuclideos foram determinados por procedimento radioquimico em quatro coletas em diferentes estações do ano. As concentrações variaram de 4 ±1 mBq/L a 509 ± 32 mBq/L para 226Ra, de < 3,7 ± 0,1 mBq/L a 594 ±35 mBq/L para 228Ra e 5 ± 1 mBq/L a 59 ± 4 mBq/L para 210Pb.

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  • IPEN-DOC 24969

    SANTOS, DANIEL de P. dos; SARTORI, CARLOS A.F. . Impact of mismatch cables impedances on active motor terminal overvoltage mitigation using parallel voltage source inverters. In: GLOBAL ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY CONFERENCE, 3rd, November 08-10, 2017, São Paulo, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2017. p. 1-6.

    Abstract: Non-treated transient motor terminal overvoltage due high-speed switching sources and long cable length can be twice the original source voltage amplitude. In some cases, this overvoltage can cause premature motor insulation failure. A topology widely applied in industry is subject of this overvoltage: motors driven by voltage source inverter, connected by long feeding cable. There are several passive methods effective in mitigating overvoltage, but most of them are based in lossy and bulky passive component filters. A different approach is proposed by two low loss active methods for overvoltage mitigation with simple topologies. It consists in using voltage source inverters with specific switching strategy in order to attenuate the main cause of overvoltage: the superposition of traveling reflected pulses at the motor terminals. As promising methods for overvoltage mitigation, some specific studies regarding its particularities must be carried on in order to clear understand all its benefits and possible drawbacks. The present paper discusses the vulnerability of these overvoltage mitigation methods to some internal parameter variation. The impact of cables impedance variation due heating –and impedance mismatch– is highlighted, since it is intrinsic to the system and can degrades overvoltage mitigation.

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  • IPEN-DOC 24882

    MOLNARY, LESLIE de . Análise dos dados meteorológicos de precipitação no IPEN - Períodos específicos solicitados pelo CQMA. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-PSE-CQMA-001-00-INFT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta os dados de precipitação pluviométrica coletados através da torre meteorológica do IPEN, Campus da Universidade de São Paulo, município de São Paulo (SP) para dias específicos durante o período de Janeiro de 2017 a Fevereiro de 2018. Os períodos específicos para informação dos dados de precipitação pluviométrica foi solicitado pelo Centro de Química e Meio Ambiente (CQMA) para apoiar um trabalho de doutorado coordenado pela área. Observação: A torre meteorológica, após a sua transferência para a atual localização no sítio do reator IPEN/MB-01, passou a ter uma coleta consistente e efetiva apenas a partir do dia 10 de fevereiro de 2017. Assim sendo, os períodos de 16 a 18/01/2017 e de 30/01 a 01/02/2017 não estão disponíveis.

    Palavras-Chave: climates; meteorology; environment; computer codes; atmospheric precipitations; environment

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  • IPEN-DOC 24881

    LANDIM, HUGO R. . Operação do reator IPEN/MB-01 – Ano 2017. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Março, 2018. (IPEN-CEN-INF-CENR-087-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Operação e manutenção do reator IPEN/MB-01

    Abstract: Este relatório tem o objetivo de apresentar as atividades de operação realizadas no Reator IPEN/MB-01 durante o ano de 2017. O Reator IPEN/MB-01 é uma instalação nuclear que permite a simulação de todas as características nucleares de um reator de grande porte em escala reduzida, sem que haja a necessidade de construir-se um complexo sistema de remoção de calor. Esse tipo de reator é conhecido mundialmente como reator de potência zero ou Unidade Crítica, sendo no nosso caso, projetado para operar a uma potência máxima de 100 watts. Esses reatores representam uma ferramenta básica, que permitem aos pesquisadores estudar não apenas por cálculos teóricos, mas também com medidas experimentais, o desempenho e as características do núcleo de um reator de potência ou de propulsão naval, antes da sua efetiva instalação, simulando as condições de projeto na própria instalação.

    Palavras-Chave: reactor maintenance; reactor operation; reactors; ipen-mb-1 reactor; personnel; zero power reactors

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  • IPEN-DOC 24968

    RAELE, MARCUS P. ; SAMAD, RICARDO E. ; FREITAS, ANDERSON Z. ; PRETTO, LUCAS de ; AMARAL, MARCELLO M.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; WETTER, NIKLAUS U. . Backscattered light properties during femtosecond laser ablation and development of a dynamic interferometric focusing system. In: KAIERLE, STEFAN (Ed.); HEINEMANN, STEFAN W. (Ed.) HIGH-POWER LASER MATERIALS PROCESSING: APPLICATIONS, DIAGNOSTICS, AND SYSTEMS, 7th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 105250H-1 - 105250H-9. (SPIE Proceedings Series, 10525). DOI: 10.1117/12.2285899

    Abstract: The backscattered light originated when machining with femtosecond laser pulses can be used to accurately measure the processed surface position through an interferometer, as recently demonstrated by our group, in a setup that uses the same laser beam for ablation and inspection. The present work explores the characteristics of the laser light reflected by the target and its interaction with the resulting plasma to better understand its propagation physics and to improve the dynamic focusing system. The origin of this returning radiation was studied and has been traced, mainly, from the peripheral area of the focal spot (doughnut-like). By means of a Mach-Zehnder setup, the interferometric pattern was measured and analyzed aiming to access the influences of the plasma on the laser beam properties, and therefore on the retrieved information. Finally, the wavefront of the laser that creates and propagates through the plasma was characterized using a Shack-Hartmann sensor.

    Palavras-Chave: interferometry; lasers; ablation; plasma; backscattering; sensors; measuring instruments; laser beam machining; wavelengths

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  • IPEN-DOC 24967

    VASCONCELLOS, AGNALDO R. de; PIRES, MARIA A.F. . Protocolo de atuação para as instituições na minimização dos danos ambientais ocasionados pelos acidentes envolvendo Brownfields. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE MEIO AMBIENTE SUBTERRANEO, 5., 30-31 de outubro, 2017, São Paulo, SP. Proceedings... São Paulo: Associação Brasileira de Águas Subterrâneas, 2017.

    Abstract: A possibilidade de revitalização e reutilização de áreas contaminadas por substâncias perigosas surgiu como uma grande alternativa nos centros urbanos. A descontaminação desses sítios, também conhecidos como Brownfields, e sua reabilitação para reuso, além de se apresentar como opção à criação de espaços nos grandes centros, se destaca como solução na proteção à segurança pública, à saúde da população e ao meio ambiente (solos e águas subterrâneas) diante dos riscos oferecidos pelas substâncias ali presentes. Todavia, o tempo decorrido entre a identificação de um Brownfield e sua revitalização, existe a probabilidade da ocorrência de acidentes provocados pelo vazamento dos produtos perigosos ali depositados, ocasionando efeitos danosos à população e ao meio ambiente e consequentemente impondo ação imediata por parte do poder público. Com base em um estudo de caso o trabalho propõe a criação de um protocolo de atuação visando orientar os atores intervenientes nos cenários acidentais envolvendo Brownfields, na busca de reduzir ao mínimo ou até mesmo elidir os danos ambientais provocados por esse tipo de ocorrência.

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  • IPEN-DOC 24966

    SANCHES, L.K.F.; CAMPOS, L.M.P. ; PARRA, D.F. ; BRAGA, R.R.; SANTOS, M.; BOARO, L.C.C.. Conversion of endodontic sealer modified with nanoparticles carrying antibacterial drugs. Dental Materials, v. 33, suppl. 1, p. e70-e70, 2017. DOI: 10.1016/j.dental.2017.08.140

    Abstract: Purpose/aim: The aim of this study was to evaluate the polymeric conversion of a commercial endodontic sealer modified with montmorillonite nanoparticles carrying to different antibacterial drugs: clorhexidine (CHX) and metronidazole (MET). Materials and methods: The sealer used was AH Plus sealer, and 5% in weight was added of the nanoparticles carrying one of the drugs CHX or MET. Cylindrical specimens were made with 5 mm diameter and 1 mm thick (n = 5). The degree of conversion (DC) was determined using near FTIR. DC was evaluated using the absorption peak at 4529 cm−1 that decrease during polymerization, and the absorption peak at 4623 cm−1 which is unaltered as normalization. The measurements were obtained for each sample immediately, 4 h and 24 h after mixing the two pastes of the sealer. A group with no modification by the nanoparticle was added as a control. The data was analyzed using one-way ANOVA/Tukey (α = 5%). Results: Results are presented in Table 1. Table 1. Means (SD) for degree of conversion (%) at 4 and 24 h. No statistical difference was presented among groups for neither periods of evaluation. Drug DC (%) 4 h 24 h Control 35 (11) A 68 (8) A CHX 31 (11) A 81 (11) A MET 38 (6) A 77 (14) A Conclusions: Within the limitations of this study it can be concluded that addition of the nanoparticle carrying both drug did not influence the polymerization of the sealer.

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  • IPEN-DOC 24964

    SILVA, L.T.S.; COGO-MULLER, K.; BRANDT, W.C.; CAMPOS, L.M.P. ; PARRA, D.F. ; SANTOS, M.; BOARO, L.C.C.. Antibacterial activity of endodontic sealer modified with nanoparticles. Dental Materials, v. 33, suppl. 1, p. e13-e13, 2017. DOI: 10.1016/j.dental.2017.08.022

    Abstract: Purpose/aim: The aim of this study was to evaluate the antibacterial activity of a commercial endodontic sealer modified with montmorillonite nanoparticles carrying to different drugs: clorhexidine (CHX) and metronidazole (MET). Materials and methods: The sealer used was AH Plus sealer, and 5% in weight was added of the nanoparticles carrying one of the drugs CHX or MET. Cylindrical specimens were made with 5 mm diameter and 1 mm thick (n = 5). The antibacterial activity was evaluated by the inhibition halo test. This method was conducted according to Clinical Standard Laboratory Institute M2-A8 protocol, with some modifications (CLSI, 2003). The bacteria selected were the E. Fecallis which is the most frequently bacteria found in recidivate apical infection. Discs specimens were positioned over the agar and plates were incubated in the appropriate conditions for 48 h. After this period, inhibition zones were measured using a calliper rule. A group with no modification by the nanoparticle was added as a control. The data was analyzed using Mann–Whitney (alpha = 5%). Results: Results are presented in Table 1. For the control group no inhibition zone was formed, so the statistical analyze was performed only between the experimental groups. Table 1. Means (SD) for inhibition halo (mm). No statistical difference was presented between the drugs. Drug Inhibition halo (mm) Control 0 CHX 4.8 (1.4) A MET 4.0 (1.6) A Conclusions: Within the limitations of this study it can be concluded that the addition of the nanoparticle carrying both drugs added an antibacterial activity that was not found in the commercial sealer.

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  • IPEN-DOC 24963

    GATTI, LUCIANA V. ; GLOOR, MANUEL; MILLER, JOHN B.; DOMINGUES, LUCAS G. ; SILVA, MARCELO G.; ARAGAO, LUIZ E.O.C.; MARANI, LUCIANO; CORREIA, CAIO C.S. ; PETERS, WOUTER; BORGES, VIVIANE F. ; IPIA, ALBER H.S.; BASSO, LUANA S. ; ANDERSON, LIANA O.; ALDEN, CAROLINE B.; VAN DER LAAN-LUIJKX, INGRID; BARICHIVICH, JONATHAN; SANTOS, RICARDO S. ; CRISPIM, STEPHANE P. ; COSTA, WELLISSON R.; ROSAN, THAIS M.. Invited Keynote: Inter-annual variation of Amazon greenhouse balances 2010- 2014: nature and causes. In: INTERNATIONAL CARBON DIOXIDE CONFERENCE, 10th, August 21-25, 2017, Interlaken, Switzerland. Abstract... Bern, Switzerland: Swiss Academy of Sciences (SCNAT), 2017. p. 303-303.

    Abstract: Net carbon exchange between tropical land and the atmosphere is potentially important because the vast amounts of carbon in forests and soils can be released on short time-scales e.g. via deforestation or changes in temperature and moisture. Such changes may thus cause feedbacks on global climate, as have been predicted in earth system models. In the tropics, the Amazon is most significant in the global carbon cycle, hosting by far the largest carbon vegetation and soil carbon pools (~200 PgC). Because of the very large precipitation amounts, approximately 20-25% of its area is seasonally flooded and thus it is also an important region for methane emissions. From 2010 onwards we have extended an earlier greenhouse gas measurement program to include regular vertical profiles of CO2, CH4, N2O, CO, SF6, from the ground up to 4.5 km height at four sites along the main air-stream over the Amazon Basin. Our measurements demonstrate that surface flux signals are primarily concentrated to the lower 2 km and thus vertical profile measurements are ideally suited to estimate greenhouse gas balances. Clearly a higher measurement density is desirable. We are in the process of expanding the number of surface and airborne sampling sites as well as the number of trace gases measured. Nonetheless, because of the homogeneity of the vegetation (forests) and the coherent east to west trade-winds over the Basin, these data already permit a range of insights about the magnitude, seasonality, inter-annual variation of carbon fluxes and their controls. Most recent years have been anomalously hot with the southern part of the Basin having warmed the most. Precipitation regimes also seem to have shifted with an increase in extreme floods. Approximately 20 percent of Amazon forests have been deforested by now and development pressure on forests continues. For the specific period we will discuss the year 2010 was anomalously dry, followed by 4 years wet (2011, 2012, 2013 and 2014) and another dry year (2015/16 -El Nino year). This period provides an interesting contrast of climatic conditions in a warming world with increasing human pressures. We will analyze the effect of this climate variability on annual and seasonal carbon balances for these five years using our atmospheric data. We will estimate fluxes using a simple, but powerful back-trajectory based atmospheric mass balance approach. Our data permit us not only to estimate net CO2 and CH4 fluxes, but using carbon monoxide we estimate carbon release via fires and thus the net carbon balance of the unburned land vegetation. We will relate fire emissions to controls of land vegetation functioning and independent diagnostics like fire counts. We will also discuss what our results suggest for the role of the tropics of the global carbon balance.

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  • IPEN-DOC 24962

    GATTI, LUCIANA V. ; DOMINGUES, LUCAS G. ; CORREIA, CAIO S.C. ; SANCHEZ, ALBER; GLOOR, MANUEL; MILLER, JOHN B.; ALDEN, CAROLINE; MARANI, LUCIANO; SANTOS, RICARDO S. ; COSTA, WELLISON R.; CRISPIM, STEPHANE P.; BORGES, VIVIANE F.; AQUINO, AFONSO R. . A New Approach to estimate GHG content of air entering the Amazon basin for purpose of GHG fluxes using air column budgets. In: INTERNATIONAL CARBON DIOXIDE CONFERENCE, 10th, August 21-25, 2017, Interlaken, Switzerland. Abstract... Bern, Switzerland: Swiss Academy of Sciences (SCNAT), 2017. p. 242-242.

    Abstract: Amazon humid forests are an important part of the tropical climate system and are a large pool of organic carbon which can be released rapidly both as a result of human destruction as well possibly in response to changing climate. In 2000 we started to measure regularly vertical profiles over the Brazilian Amazon Basin to estimate GHG balances as a large scale diagnostic of longer-term changes and short term responses to climate anomalies. To estimate Amazon Basin regional fluxes based on vertical profile data, we use an air column budget technique. To do so we profit from the primary air flow pattern over the basin with trade winds entering the basin along the North-east Atlantic coast, then travelling westwards towards the Andes, from where the air flow is bent south-eats-wards returning back towards the sea. Thus we can estimate fluxes from the difference in air column greenhouse gas content at a site in the Amazon basin and the air column content of air entering the basin, and an estimate of the time it takes for air parcels to travel from the Atlantic coast to the site in the Amazon. To estimate travel time we use back-trajectories calculated based on meteorological fields [Hysplit1 GDAS 1degree] One approach to estimate the greenhouse gas air column content of air entering the basin is to express air entering the basin as a mixture of northern hemisphere and southern hemisphere air. Specifically we use as end-members air concentrations measured at Barbados (RPB, NOAA site) and Ascension (ASC, NOAA site) respectively. To estimate fractional contributions we use a linear mixing model expressing in situ measured SF6 as a weighted sum of SF6 measured at the two NOAA background sites. Because flux estimates are very sensitive to SF6 precision and accuracy we have developed an alternative approach. Instead of determining weights from SF6 we base the weights on the latitude where a back-trajectory extending backwards in time from the site intersects a line connecting RPB, ASC (until 30°S). Now we use RPB, ASC and CPT (Cape Point; 34.35°S, 18.49°E). We will describe in detail the method and show tests of the approach using the SF6 based method which we trust for the years 2010 and 2011, but less for the following years because the NOAA quantification method change and our continue during more 4 years in the old linear quantification method. This difference produce slightly bias over time. While we developed this method for the Amazon it similarly could be applied to other regions with clearly defined wind patterns.

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  • IPEN-DOC 24961

    DOMINGUES, LUCAS G. ; GATTI, LUCIANA V. ; GLOOR, MANUEL; MILLER, JOHN B.; AQUINO, AFONSO R. ; ARAGAO, LUIZ E.O. e C.; ANDERSON, LIANA O.; MARANI, LUCIANO; CORREIA, CAIO S. de C. ; SILVA, MARCELO G.; BORGES, VIVIANE F. ; IPIA, ALBER H.S.; BASSO, LUANA S. ; SANTOS, RICARDO S. ; CRISPIM, STEPHANI P.; COSTA, WELLISON R.. Amazon Basin biomass burning emission and its correlation with climatology and deforestation. In: INTERNATIONAL CARBON DIOXIDE CONFERENCE, 10th, August 21-25, 2017, Interlaken, Switzerland. Abstract... Bern, Switzerland: Swiss Academy of Sciences (SCNAT), 2017. p. 159-159.

    Abstract: Tropical rainforests have great potential to affect the global carbon budget considering their large quantities of labile carbon stored in forests and soils. Among the tropical regions, the Amazon forest covers the largest area and also hosts the largest carbon pool (~200 PgC), corresponding for 50% of its biome globally. It has a total area of approximately 6.7 million km2, of which, 4.2 million km2 is in Brazil, which corresponds to approximately 60 % of Amazon territory, and contains one quarter of global biodiversity. Over recent years, the Amazon Basin hydrological cycle has changed considerably which presented severe droughts in 2005, 2010 and 2015. 2015 is likely the largest drought over the past 15 years. Droughts in the Amazon are intrinsically correlated to extensive wildfires. At 2004/2005 the number of fire hot spots reached its maximum, coincident with the peak in deforestation. However, in the recent years, despite the decrease in deforestation rates, increase in fire hot spots have been observed, particularly during the years of extreme drought, 2010 and 2015. 2011 had the fewest number of fire hot spots, but since 2013 a positive trend was identified, reaching the maximum peak in 2015. Although deforestation estimation has decreased strongly over the last decade (71% reduction from 2004 to 2012), estimates of fire related carbon fluxes to the atmosphere estimated using regular atmospheric carbon monoxide concentration measurements indicate that there may be a discrepancy. These data do suggest a much smaller decrease, which lead us to believe that deforestation, as observed from satellite, is not the only process causing release of carbon by fires. Thus, understanding the relation between carbon emissions from biomass burning and climate, fire hot spots based on remote sensing and deforestation is important as it may reveal biases in remote sensing based estimates of deforestation. In turn it may help to evaluate the effectiveness of actions to preserve the forests. To elucidate the actual contribution and the carbon emission from biomass burning in the Amazon Basin, measurements of carbon monoxide are an important tool. We will report the results from a recently established pan Amazon lower troposphere biweekly to monthly atmospheric sampling program for the years 2010 to 2014. Amazon Basin biomass burning carbon emissions have been determined by applying a mass balance technique to carbon monoxide measured from vertical profiles in four sites over the Amazon Basin. We will present these results from biomass burning and compare the carbon monoxide emissions with those from carbon dioxide, resulting in a ratio of carbon biomass burning emission which we will analyze with respect to climate, deforestation and number of fire hot spots.

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  • IPEN-DOC 24960

    BORGES, VIVIANE F. ; GATTI, LUCIANA V. ; GLOOR, EMANUEL U.; MILLER, JOHN B.; BOESCH, HARTMUT; DOMINGUES, LUCAS G. ; CORREIA, CAIO S. de C. ; BASSO, LUANA S. ; SANTOS, RICARDO S. . Amazon Atlantic outflow region carbon cycling constrained by atmospheric greenhouse gas data. In: INTERNATIONAL CARBON DIOXIDE CONFERENCE, 10th, August 21-25, 2017, Interlaken, Switzerland. Abstract... Bern, Switzerland: Swiss Academy of Sciences (SCNAT), 2017. p. 137-137.

    Abstract: Estuaries and near-coastal regions may process substantial amounts of carbon causing a nonnegligible carbon uptake from the atmosphere. For purpose of characterizing the greenhouse gas levels of air entering the Amazon basin from the Atlantic we have been measuring regularly greenhouse gas concentrations at several sites along the North-East Atlantic coast of Brazil over approximately the past six years (at some of the sites for much longer). At some of the sites sampling is restricted close to the surface while at other sites we have been measuring vertical profiles. At Salinopolis which is located close to the Amazon outflow region to the Atlantic seasonally strong CO2 depletion in both surface records and aircraft vertical profiles compared to background sites like Ascension Island is clearly discernible. The seasonality is synchronous with increases in chlorophyll observed from space e.g. by the SeaWiFS mission. Incidentally during the CO2 depletion period airmass trajectories tend to pass over the shelf region along the Brazilian coast travelling from the South along the coast. This enables us to apply an air column mass balance approach to estimate the magnitude of the CO2 flux into the sea along the coast during the blooms. Using the chlorophyll maps we may furthermore extrapolate the flux estimates spatially to obtain an area integrated flux. We will discuss our findings and put our flux estimates into perspective with estimates for productivity and carbon uptake in coastal regions of major tropical rivers as well as the extra-tropics. Acknowledgment: CNPq, NERC, FAPESP, MCTI, NOAA, IPEN and INPE.

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  • IPEN-DOC 24959

    LAVRIC, JOST V.; WALTER, DAVID; GERBIG, CHRISTOPH; KOCH, FRANK-THOMAS; GATTI, LUCIANA V. ; ARAUJO, ALESSANDRO C.; CANDIDO, LUIZ A.; HEIMANN, MARTIN; ANDREAE, MEINRAT O.; TRUMBORE, SUSAN E.. Five years of CO2/CH4/CO measurements at the Amazon Tall Tower Observatory (ATTO, Brazil) - site and source area characterisation. In: INTERNATIONAL CARBON DIOXIDE CONFERENCE, 10th, August 21-25, 2017, Interlaken, Switzerland. Abstract... Bern, Switzerland: Swiss Academy of Sciences (SCNAT), 2017. p. 67-67.

    Abstract: The Amazon plays a major role in the global biogeochemical cycles of greenhouse gases (GHGs). Interannual variations in the global atmospheric CO2 growth rate are strongly influenced by fluctuations of carbon fluxes in tropical land areas. Methane, another important GHG, has large natural sources in Amazon’s wetlands, as well as from biomass burning. Fires in the region are a large source of carbon monoxide (CO), while the tropical troposphere is a major photochemical sink for this gas. Long-term atmospheric observations of GHGs and related gases at ATTO are expected to provide critical data for local, regional and global estimation of GHG budgets. The Amazon Tall Tower Observatory (ATTO, Brazil; 2°08’S, 59°00’W), where a 325 m-tall tower is currently being equipped with scientific measurement instrumentation, is the counterpart of the Zotino Tall Tower Observatory (ZOTTO; 304 m-tall tower), located in central Siberia (Russia; 60°48’N, 89°21’E). Additionally, a number of campaign or continuous pilot measurements are taking place on the ATTO site at and around a smaller tower and mast (both 80 m tall). Since March 2012, we run continuous high-precision CO2/CH4/CO measurements at the 80 m walk-up tower, with sample air inlets installed at five levels (79, 53, 38, 24, and 4 m a.g.l.). Two frequently calibrated CRDS analyzers (G1301 and G1302; Picarro Inc., USA) are used for measuring CO2/CH4 and CO/CO2, respectively. Due to the proximity of our measurements to the canopy (~ 35 m a.g.l.), the atmospheric signal is partially influenced by local sources and sinks, which gives us valuable insights into local ecosystem dynamics. In addition, under favorable conditions, we capture signals representative for a much larger source area. Supported by STILT footprint simulations, we present an analysis of the diurnal, synoptic and seasonal variability of the observed trace gas species and attempt a source attribution.

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  • IPEN-DOC 24958

    OTTONI, CRISTIANE; SIMOES, MARTA F.; SOUZA, RODRIGO F.B. de; SANTOS, JONAS G.; NETO, ALMIR O. ; BRITO, ANTONIO G.; MAIORANO, ALFREDO E.. Synthetic vinasse treatment and bioenergy generation using microbial fuel cells techniche. In: SIMPOSIO NACIONAL DE BIOPROCESSOS, 21.; SIMPOSIO DE HIDROLISE ENZIMATICA DE BIOMASSA, 12., 3-6 de setembro, 2017, Aracaju, SE. Anais... 2017.

    Abstract: Brazil is one of the largest producers of ethanol in the world. However, during the process of ethanol production, large quantities of vinasse are generated which can be harmful to the biota due to its physical and chemical properties. Thus, there is a growing interest in identifying new processes for its treatment. Microbial fuel cells (MFC) are bioreactors whose technology has been considered promising for the treatment of biodegradable waste and simultaneous production of clean and sustainable energy. In this context, our study evaluated the possible application of a double chamber MFC for the vinasse treatment. We observed a reduction in chemical oxygen demand (COD) of 58.8%, and a current density of 330 mWm-2 in a period of 28 days. Taking into consideration our preliminary results, we concluded that the MFC technology presents itself as highly promising for the treatment of vinasse. However, further studies on the configuration and operation of the MFC are required for a higher number of cycles.

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  • IPEN-DOC 24957

    OLIVEIRA, EDUARDO S. ; SAMAD, RICARDO E. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; ROSSI, WAGNER de . Selective ablation of titanium nitride film on tungsten carbide substrate using ultrashort laser pulses. In: LASERS IN MANUFACTURING CONFERENCE, June 26-29, 2017, Munich, Germany. Proceedings... Erlangen: German Scientific Laser Society, 2017. p. 1-8.

    Abstract: Many machining tools use coatings on their cutting surface to improve the machining process and increase its useful life. Due to damage or wear on the cutting edge, it is often desirable to remove this film for tool recovery. Doing this without damaging the base material is not easy due to the small thickness of the coating and because its hardness is much greater than that of the substrate. In this work, the removal of titanium aluminum nitride (TiAlN) coating on tungsten carbide (WC) was done with the use of femtosecond laser pulses. Complete film removal was obtained without damage to base material using a fluency far below that of the film ablation threshold for a single pulse. A decrease in this threshold was obtained by applying a high number of overlapping pulses with a low fluency until the incubation effects reduced the film damage threshold to a value slightly below to that of the substrate. With this technique precise and clean results were obtained and are reported in this work.

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  • IPEN-DOC 24956

    OLIVEIRA, ALINE S.G.R. de ; DAMATTO, SANDRA R. . Estudo da composição elementar de derivados brasileiros da Nicotiana tabacum L. pela análise por ativação com nêutrons instrumental / Study of the elemental composition of products derived from Nicotiana tabacum L. by Instrumental Neutron Activation Analysis. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOQUIMICA, 16., 22-25 de agosto, 2017, Búzios, RJ. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Geoquímica, 2017.

    Abstract: Neste trabalho foram determinados as concentrações dos elementos As, Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cr, Fe, K, La, Na, Rb, Sc, Sm, Th e Zn presentes em produtos derivados de tabaco produzidos e comercializados no Brasil. Foram analisadas 48 amostras de cigarros não aromatizados, cigarros aromatizados, cigarros de palha e fumos de corda pela técnica analítica de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA). A partir dos resultados obtidos observou-se que as concentrações dos elementos Ba, Br, Ce, K, La, Sm e Zn são menores nos derivados processados, como os cigarros aromatizados, do que nos menos processados, como os fumos de corda. Observou-se também a presença de elementos tóxicos como As que apresentou concentrações superiores aos limites máximos de tolerância em alimentos. Entretanto a maioria dos elementos estudados apresentaram concentrações da mesma ordem de grandeza de estudos realizados em cigarros e plantas de tabaco da literatura.

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  • IPEN-DOC 24955

    MUNITA, CASIMIRO S. ; NEVES, EDUARDO G.. Contribuição das técnicas nucleares e não nucleares no resgate do passado. In: SIMPOSIO USP DE HISTORIA DA CIENCIA E TECNOLOGIA, 13-14 de novembro, 2017, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: USP, 2017. p. 31-31.

    Abstract: Na falta de registros escritos, o entendimento dos grupos humanos pretéritos e suas relações, realiza-se por meio da cultura material ou registro arqueológico. Nesse contexto, é possível entender a interação da arqueologia e das ciências exatas com o propósito de maximizar as informações para elaborar modelos, testar hipóteses e teorias acerca das atividades humanas pretéritas. Dentro desse contexto, há uma área denominada Arqueometria, campo multi e interdisciplinar que abrange a física, química, estatística, biologia, a energia nuclear, entre outras, para o estudo das interconexões entre grupos humanos. Dentro desse contexto, o Grupo de Estudos Arqueométricos do IPEN-CNEN-SP, junto com o Museu de Arqueologia e Etnologia – USP, desenvolvem pesquisas usando métodos nucleares e não nucleares para estudar registros arqueológicos, focados, principalmente, na Amazônia por formar organizações sociais complexas, marcada por ocupações esparsas com baixa densidade demográfica. Os resultados experimentais são interpretados por meio de métodos estatísticos avançados com o intuito de encontrar padrões de mobilidade, processos tecnológicos, redes de comunicação, de organização social, de desenvolvimento sociocultural e de integração social entre essas comunidades para o resgate e preservação do patrimônio cultural.

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  • IPEN-DOC 24954

    MOREIRA, TATIANA M. ; SEO, EMILIA S.M. . Caracterização e utilização de fibras de coco como biossorvente na recuperação de corpos hídricos contaminados por derramamento de derivados do petróleo. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DA REDE DE SANEAMENTO E ABASTECIMENTO DE AGUA, 3., 11-15 de setembro, 2017, Belo Horizonte, MG. Anais... São Paulo: Rede de Saneamento e Abastecimento de Água, 2017. p. 1-14.

    Abstract: Com base no desenvolvimento sustentável, este trabalho, visou buscar materiais tecnológicos com enfoque na reciclagem, onde se destacam as fibras vegetais, como as do coco, que possuem baixo custo e impacto ao meio ambiente, com boa eficiência quando utilizadas para o processo de biossorção. Este método vem sendo utilizado como um recurso para redução de problemas ambientais causados por contaminação em corpos hídricos, como córregos e rios urbanos, por derramamento de substâncias tóxicas, minimizando assim os impactos dos ecossistemas aquáticos, bem como a contaminação do solo. As fibras do mesocarpo do Coco são lignocelulósicas obtidas a partir de frutos dos coqueiros (Cocos nucifera L.), os quais crescem abundantemente em países de clima tropical, como o Brasil. A preparação destas fibras foi feita por meio de tratamentos físicos e químicos, tais como: lavagem, secagem, secção, mercerização (tratamento químico com agente alcalino que ataca a superfície da fibra, melhorando suas características de sorção) e caracterização. Esses procedimentos geraram um material que pôde ser empregado como um biossorvente. Como contaminantes, foram utilizados derivados do petróleo, tais como a gasolina e o óleo diesel. Na caracterização foram utilizadas técnicas de: Picnometria, Termogravimetria, Análise Elementar, Microscopia Eletrônica, Fluorescência de Raios X, Teor de Umidade e Cinzas, Retenção de água, Hidrofobicidade e Flutuabilidade. Para os ensaios práticos foram mensuradas a sorção de contaminantes tanto em sistema seco, onde os contaminantes estão em contato direto com os biossorventes, quanto aquoso, simulando um derramamento de óleo diesel e gasolina em um corpo hídrico. Os resultados demonstraram que o biossorvente testado possui boa capacidade sortiva nos dois sistemas testados. Portanto, dada a sua origem renovável e de baixo custo, este material se mostrou eficiente para a finalidade proposta.

    Palavras-Chave: bioadsorbents; vegetables; water resources; fibers

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  • IPEN-DOC 24953

    ALMEIDA, JORGE V. de; SIQUEIRA, GLAUCIO L.; MOSSO, MARBEY M.; SARTORI, CARLOS A.F. . Mu-negative metamaterials seen as band-limited non-Foster impedances for magnetic coupled systems. In: ZOUHDI, SAID (Ed.); RHO, JUNSUK (Ed.); LEE, HAKJOO (Ed.) INTERNATIONAL CONFERENCE ON METAMATERIALS, PHOTONIC CRYSTALS AND PLASMONICS, 8th, July 25-28, 2017, Incheon, Korea. Proceedings... 2017. p. 1-5.

    Abstract: In the last decade, various works have demonstrated that a class of artificial material called metamaterials (MTM) can synthesize μ-negative (MNG) media capable of evanescentwave focusing which largely enhances the magnetic coupling between coils, which is the basic mechanism of Inductive Power Transmission (IPT) systems. In the present work, MTM-enhanced coupling in IPT systems is examined through analytical and numerical results, which are validated by experimental data. Adopting a transmissionline based approach to describe the general MTM-enhanced IPT system, it is evidenced that MNG MTMs can be interpreted as a negative impedance from a circuital point of view.

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  • IPEN-DOC 24952

    LEE, S.Y.; VERST, C.G.; LANGTON, C.A.; MARUMO, J.T. ; VICENTE, R. ; FERREIRA, E.G. . Thermal modeling study for geologic borehole conceptual design. In: WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, March 05-09, 2017, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... 2017. p. 1-16.

    Abstract: Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) is developing a strategy for safe, permanent disposal of disused sealed radioactive sources (DSRS) from industrial and medical applications within Brazil. The Institute is proposing modifications to the International Atomic Energy Agency (IAEA) Borehole Disposal of Sealed Radioactive Sources (BOSS) concept originally developed by the Nuclear Energy Corporation of South Africa. The current Brazilian modified design differs from the IAEA design in that the disposal zone is below 300 m versus 30 m of the boss concept, and will be used to dispose of a much larger number of DSRS. These modifications result in a considerable departure from the generic safety case established by IAEA. Therefore, a new safety case is required to assess radiological and thermal impacts among other considerations. Predictive modeling and simulations were performed to address impacts of the proposed borehole concept at the early design stage in order to provide timely improvements to the concept and a traceable rationale for decisions made throughout the program as required by the safety case. Preliminary objectives of the modeling effort were focused on evaluating the mechanical and thermal loads anticipated within the current Brazilian borehole disposal concept in order to assess potential material and design issues. This paper presents the thermal modeling predictions and performance results for the proposed BOSS design.

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  • IPEN-DOC 24985

    POZENATO, CRISTINA A. . Efeitos da incorporação de nanotubos de carbono em elastômeros fluorados para auxílio em eventos de descompressão de CO2 / Incorporation effects of carbon nanotube in fluorinated elastomers for assistance in CO2 explosive decompression . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 121 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-12092018-152418

    Abstract: Diante da necessidade de produzir uma vedação com maior vida útil frente as condições de descompressão explosiva de CO2 incorporou-se quantidades diferentes de MWCNT (multiwalled carbono nanotubes) curtos e longos (0,25 phr e 1 phr) e com graus de funcionalidade de grupos oxigenados variando entre 0% e 7,5% em elastômeros fluorados. A incorporação foi realizada utilizando-se o processo de mistura em cilindro aberto (Copê) e as mantas de borracha obtidas foram termoprensadas e submetidas a doses de irradiação de 5, 10 e 20 kGy em ar atmosférico. Analisaram-se os nanocompósitos e os MWCNT por análises térmicas, difrações de raios-X e micrografias. A partir dos nanocompósitos também foram confeccionados corpos de prova para ensaios mecânicos, análises dinâmico-mecânicas, ensaios de dessorção. Os resultados indicaram em geral aumento dos módulos a 100% e secante a 15% nas amostras com adição de 1 phr, mas pouca mudança da temperatura de transição vítrea foi observada, indicando pouca alteração da mobilidade das cadeias. As micrografias apontaram algumas extremidades de MWCNT soltas da matriz polimérica após o processo de preparação da amostra. Os resultados apontaram melhora na dessorção dos nanocompósitos após a incorporação dos MWCNT.

    Palavras-Chave: carbon nanotubes; fluorinated aliphatic hydrocarbons; elastomers; organic polymers; chemical explosives; gas compressors; carbon dioxide; x-ray diffraction; thermal analysis

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  • IPEN-DOC 24984

    FREITAS, PATRICIA de . Incorporação de nanopartículas de prata pelo processo de irradiação em Cateter Venoso Central (CVC) de poliuretano revestido com óxido de titânio para atividade antibacteriana / Incorporation of silver nanoparticles by the irradiation process in Central Venous Catheter (CVC) of polyurethane coated with titanium oxide for antimicrobial activity . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-07082018-143332

    Abstract: Os cateteres intravasculares são aliados indispensáveis na prática da medicina moderna, particularmente em unidades de terapia intensiva (UTIs). Pelo Cateter Venoso Central (CVC) pacientes que ficam muito tempo internados recebem medicação e alimentação sendo, no entanto, importante fonte de infecção da corrente sanguínea primária. Os CVC's de poliuretano podem ter sua superfície modificada pela incorporação de titânio e prata (Ti/Ag) que possuem características antimicrobianas conhecidas desde a antiguidade. A incorporação das nanopartículas de prata sobre o polímero pode ser feita com o uso da radiação ionizante, que também irá esterilizar o material. Assim, este trabalho tem por objetivo utilizar a radiação ionizante para incorporação de nanopartículas de prata em Cateter Venoso Central (CVC) a fim de adquirir propriedades antibactericidas. Para isto utilizou-se o CVC Pellethane 2363-65D, termoplástico de poliuretano elastômero (TPU), óxido de titânio puro, sintetizado pelo processo sol-gel e nanopartículas de prata (NpAg_925). A irradiação para incorporação da prata foi com dose de 25 kGy e com taxa de dose de 1,03 kGy/h em um irradiador "Gammacel 220" de 60Co. Posteriormente, os cateteres foram esterelizados com dose de 25 kGy. Pode-se concluir que a incorporação da prata pelo processo de irradiação foi possível e que este processo não afeta a estrutura do polímero, o que é importante para a correta inserção do cateter venoso central no corpo do paciente. Observou-se que o método sol-gel, para deposição do titânio na superfície do CVC, não foi homogênea, dificultando a incorporação da prata que depende do titânio neste processo. Os testes de análise antimicrobiana não indicaram atividade antimicrobiana nos cateteres revestido com titânio e prata, acredita-se que a metodologia escolhida seja inadequada para o tipo de análise.

    Palavras-Chave: intravenous injection; silver additions; nanoparticles; titanium oxides; antimicrobial agents; scanning electron microscopy; fourier transform spectrometers; gamma radiation; cobalt 60

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  • IPEN-DOC 24983

    GOUVÊA, PAULO F. de M. . Avaliação clínica em pacientes portadores de Osteoartrite, tratados com a Lama Negra de Peruíbe, caracterização química, radiológica e estabelecimento de protocolos de boas práticas para a obtenção e uso deste pelóide / Osteoarthritis clinical evaluation in patients treated with Peruíbe Black Mud chemical and radiological characterization and establishment of good practices protocols for the peloid obtainment and use . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-10052018-111413

    Abstract: Fangoterapia é o uso de fangos (lamas, lodos, limos e barros) com objetivo terapêutico, que embora amplamente utilizada em todo mundo, tem seus mecanismos de ação terapêuticos apenas parcialmente compreendidos, principalmente considerando as diferentes origens e composições dos materiais utilizados. Este estudo, inédito no Brasil, teve como objetivo avaliar a eficácia do fango usado tradicionalmente e conhecido como Lama Negra de Peruíbe (LNP) em pacientes portadores de osteoartrite de joelho. Para esta avaliação foram observados 41 indivíduos, tratados com este fango por 15 semanas, sendo que 20 usaram o fango preparado de forma tradicional e 21 o mesmo fango, esterilizado por radiação gama. Admite-se que o efeito da fangoterapia esteja relacionado às características físico-químicas das lamas usadas e por este motivo foram realizadas caracterizações através das técnicas de fluorescência de raios X, análise por ativação neutrônica, espectrometria gama, análise elementar, cinética de resfriamento e potencial de redução. A avaliação do efeito terapêutico se deu por informações subjetivas através dos questionários WOMAC e SF-36 e por informações objetivas pelo uso de radiografias analisadas pela escala de Kellgren e Lawrence. Foi proposto um manual de boas práticas para a extração, preparo, armazenamento e uso deste pelóide. As características da LNP não divergem das da maioria dos fangos estudados, ressaltando que a concentração do enxofre foi maior do que em todas as encontradas. Quanto aos resultados clínicos e radiográficos, os integrantes dos dois grupos apresentaram resposta positiva e estatisticamente significativa sem diferença entre os grupos, indicando que o uso LNP foi efetivo no tratamento da OA e que o uso da radiação gama não alterou a resposta terapêutica.

    Palavras-Chave: sludges; clays; combined therapy; sterilization; gamma radiation; site characterization; x-ray fluorescence analysis; neutron activation analysis; gamma spectrometers; cooling; reduction; rheumatic diseases; bone joints; clinical trials; patients; multilateral agreements; safety standards; brazil

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  • IPEN-DOC 24949

    JIMENEZ-VILLAR, E. ; MESTRE, VALDECI; WETTER, N.U. ; SA, GILBERTO F. de. Core-shell (TiO2@Silica) nanoparticles for random lasers. In: GALVEZ, ENRIQUE J. (Ed.); ANDREWS, DAVID L. (Ed.); GLUCKSTAD, JESPER (Ed.) COMPLEX LIGHT AND OPTICAL FORCES, 12th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 105490D-1 - 105490D-1. (SPIE Proceedings Series, 10549). DOI: 10.1117/12.2289228

    Abstract: Scattering media are of great current interest, due to their potential applications in photovoltaic cells, efficient photocatalyzers, random lasers and novel optical functional devices. Here, we have introduced a core–shell scattering medium for random lasing composed by core-shell nanoparticles (TiO2@Silica) suspended in an ethanol solution of Rhodamine 6G. Higher efficiency, lower laser threshold and long photobleaching lifetime were demonstrated in random laser. A promising method called fraction of absorbed pumping (FAP) has been introduced, which opens a new avenue to characterize and study scattering media. In this article, we also investigate the random laser action at the critical regime of localization by increasing considerably the concentration of TiO2@Silica nanoparticles. Narrow peaks arising in the random laser emission spectrum are observed. The classical superfluorescence band of the random laser was measured separately by collecting the emission at the back of the samples, showing a linear dependence with pumping fluence without gain depletion. However, frontal collection showed the saturation of emission and absorption. The emission spectrum of the peak mode (localized modes) shows approximately equal intensity, indicating suppression of the interaction between the peaks modes. The linewidth of these peaks is lower than that of the passive modes of the scattering medium, which was attributed to an anomalous nonlinear increase of the refractive index by localization.

    Palavras-Chave: nanoparticles; scattering; silica; titanium oxides; randomness; visible radiation; fluorescence; light transmission; wavelengths; wave functions

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  • IPEN-DOC 24982

    COSTA, NATHALIA A. . Desenvolvimento e implementação de um objeto simulador para dosimetria de equipamentos Gamma Knife® / Phantom development and implementation for Gamma Knife® dosimetry . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-03072018-095701

    Abstract: A radiocirurgia estereotáxica é um procedimento que trata principalmente lesões intracranianas para destruir células tumorais inacessíveis cirurgicamente. O Gamma Knife® é uma unidade de radiocirurgia estereotáxica que trata lesões exclusivamente cerebrais com feixes de 60Co de forma não-invasiva. De forma a garantir a acurácia na entrega da dose, esse tipo de equipamento necessita de detectores adequados para determinar a dose a ser entregue com exatidão. O protocolo da IAEA, TRS 483, é um guia padronizado para procedimentos dosimétricos e indicação de detectores relativos à dosimetria de referência de campos pequenos usados em feixes de radioterapia. Este trabalho seguiu as recomendações do TRS 483 na dosimetria do Gamma Knife® e foram realizadas medições utilizando duas câmaras de ionização, Exradin A16 e PTW Pinpoint 3D 31016, a alanina como detector de referência e os objetos simuladores indicados pela Elekta, fabricante do Gamma Knife®, sendo um de ABS e outro de Solid Water®. Um objeto simulador de acrílico foi construído, com as mesmas dimensões dos indicados pela Elekta, e implementado na dosimetria de equipamentos Gamma Knife®. A calibração das câmaras de ionização utilizadas foi realizada em um laboratório padrão primário e o coeficiente de calibração obtido foi utilizado no cálculo da dose absorvida na água dessas câmaras. Os estudos e testes dosimétricos realizados com o objeto simulador construído demonstraram resultados próximos aos simuladores existentes. Todos os fatores de correção indicados pelo TRS 483 foram considerados para o cálculo da dose absorvida. Foi constatado que o novo objeto simulador pode ser utilizado na dosimetria de Gamma Knife® e também para calibração de câmaras de ionização de volume pequeno, garantindo uma configuração de dosimetria e calibração similares e proporcionando ao usuário uma calibração próxima à configuração da dosimetria clínica. O projeto e a execução do objeto simulador utilizado neste trabalho visa contribuir para o TRS 483, de forma que seja utilizado na aplicação da dosimetria de Gamma Knife® e na calibração de câmaras de ionização de volume pequeno.

    Palavras-Chave: radiant flux density; gamma radiation; radiation dose units; radiation sources; dosimetry; radiation protection; small intestine; phantoms; biological models; nuclear medicine; radiotherapy; surgery; brain

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  • IPEN-DOC 24981

    FRANCO, JOSÉ G. . Influência de diferentes doses de radiação gama (Cobalto60) em sementes de soja Glycine max (L.) visando aumento de produtividade / Influence of different doses of gamma radiation (Cobalt60) in soybean Glycine max (L.) aiming the increase in the productivity . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-25072018-103418

    Abstract: A cultura da soja possui enorme importância econômica mundial e particularmente para o Brasil. Existem várias pesquisas voltadas para o aumento de produtividade e qualidade desta cultura, como melhoramento e alterações genéticas de cultivares. Vários trabalhos vêm demonstrando que a irradiação ionizante pode aumentar a produção de plantas, surgindo assim como um método alternativo para aumentar a produção de culturas de importância econômica. O objetivo deste estudo foi testar várias doses de irradiação ionizante, variando desde 10 Gy até 150 Gy, visando observar qual delas poderia desenvolver características benéficas, como aumento de produtividade e da qualidade do óleo. O trabalho foi desenvolvido durante três anos, sendo parte dele no campo e outra parte em casa de vegetação. Também foi avaliado o potencial genotóxico e a qualidade do óleo dos grãos produzido por indivíduos provenientes destas sementes irradiadas. No campo observou-se vários parâmetros com relação a planta, sendo que nenhum destes parâmetros apresentou diferenças significativas conforme o teste estatístico aplicado. Já com relação ao aumento de produtividade podemos concluir que houve diferença significativa entre os valores de produtividade da testemunha e das parcelas irradiadas com dose de 25 Gy, com aumento de 97,97%. Em ambiente protegido foram avaliados os efeitos de estimulação da radiação sobre a germinação e produção, sendo que os resultados indicaram que os tratamentos com doses de 12,5; 25; 50 e 75 Gy apresentaram diferença estatística significativa quando comparado a outros tratamentos, mas entre si os valores foram semelhantes. Na determinação do potencial genotóxico, avaliado pelo método do teste com Allium cepa, as amostras de óleo de soja provenientes de sementes irradiadas não apresentaram atividade genotóxico e citotóxica. Também pode-se concluir que o óleo obtido de sementes de indivíduos provenientes de sementes irradiadas, não apresentam diferença em comparação ao óleo obtido de sementes de indivíduos não irradiadas, onde foi possível comparar os valores dos índices referentes a acidez, saponificação, refração e índice de iodo, além da comprovação também de que estas doses positivas geram produtos limpos e livres de características depreciativas.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; cobalt 60; gamma radiation; vegetables; soybeans; soybean oil; sample preparation; toxic substances control acts; toxicity; crops; augmentation; productivity; quality control

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  • IPEN-DOC 24980

    AUADA, FERNANDA M. . Papéis para imprimir e escrever vítimas de enchente real: recuperação por radiação gama de Co-60 / Papers to writing and printing recovered from flood: treatment by gama radiation from Co-60 . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 281 p. Orientador: Luci Diva Brocardo Machado. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-05072018-153352

    Abstract: Este estudo trata dos efeitos da radiação gama de Co-60 sobre papéis atingidos por um sinistro. Sete livros de arquivo corrente do séc. XXI, recuperados de enchente e que apresentaram infestação biológica, foram selecionados como amostras para a investigação da irradiação empregada como agente de desinfestação. Partindo da identificação dos principais gêneros de fungos presentes no material para determinar as doses empregadas, estudou-se os efeitos da radiação nas propriedades do papel e nas manchas de lama e de fungos. Foram consideradas doses de radiação gama compatíveis com a possibilidade de repetição do tratamento, pois acervos tratados não ficam imunes a novas infestações e as doses são cumulativas. Importante observar o limite de dose que os suportes documentais e bibliográficos suportariam, sem que ocorram danos, em caso de um novo tratamento.

    Palavras-Chave: cobalt 60; gamma radiation; nuclear chemistry; radiation doses; cumulative radiation effects; delayed radiation effects; biochemistry; microorganisms; radiodisinfestation; radiopreservation; storage life; cultural resources; age estimation; data; paper; sludges; enhanced recovery

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  • IPEN-DOC 24948

    HARADA, JULIO ; AMORIM, CAMILA A. ; BRAGA, PAULA L. ; MACHADO, LUCI D.B. ; OLIVEIRA, RENE R. ; CABRAL NETO, ABNER; MACEDO, JOSE R.N.; SILVA, LEONARDO G.A. ; ROSA, DERVAL S.. Characterization of biodegradable mulch black films incorporated with organics fertilizers and rice husk ash. In: TMS ANNUAL MEETING AND EXHIBITION, 146th, February 26 - March 2, 2017, San Diego, CA, USA. Proceedings... 2017.

    Abstract: The effects of organic fertilizer, rice husk ash, both from renewable resources, were evaluated. Both of them were incorporated in biodegradable black mulch films. Morphological, mechanical and thermal properties based on PBAT/PLA composites with 2 % wt. of carbon black were investigated. In addition, the formulations were prepared with 1 % wt. to 2 % wt. rice husk ash and 2 % wt. to 4 % wt. % organic fertilizer The samples were produced by melt extrusion process, using a twin screw extruder machine and blown film extrusion process. As can be seen the properties of biodegradable mulch film samples were investigated by tensile tests, XRD, FTIR, TG, MEV analyses. Correlation between properties were discussed. According to the results it is possible to apply this composite as film for agricultural protection.

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  • IPEN-DOC 24947

    GIOVEDI, CLAUDIA; ABE, ALFREDO ; MUNIZ, RAFAEL O.R. ; GOMES, DANIEL S. ; SILVA, ANTONIO T. e ; MARTINS, MARCELO R.. Analysis of the combined effects on the fuel performance of UO2-BeO as fuel and iron-based alloy as cladding. In: WATER REACTOR FUEL PERFORMANCE MEETING, September 10-14, 2017, Jeju Island, Korea. Proceedings... 2017. p. 1-9.

    Abstract: Iron-based alloys have been considered as promising candidate material to replace zirconium-based alloys as fuel cladding based on the previous experience of the first generation of pressurized water reactors (PWR). Moreover, the safety margins of nuclear fuels can be improved by means of additives in the fuel pellet, as beryllium oxide (BeO), due to the increase of the fuel thermal conductivity. These efforts are part of the accident tolerant fuel (ATF) program which aims to develop nuclear fuel systems with enhanced performance under normal operation, design-basis accident and severe-accident conditions. This paper addresses the combined effects on the fuel performance considering the BeO additive in the fuel pellet and stainless steel 348 as cladding material under steady-state and loss-of-coolant-accident (LOCA) scenario. The fuel performance simulation and assessment are conducted using modified versions of well-known fuel performance codes (FRAPCON/FRAPTRAN). The obtained results have shown that the studied fuel system (stainless steel cladding and UO2-BeO) enables an improvement in the main parameters associated to the fuel safety margins under steady-state irradiation as well as LOCA scenario.

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  • IPEN-DOC 24946

    FURUKAWA, C.Y. ; MENDONCA, V. ; FUKUMORI, N.T.O. ; MATSUDA, M.M.N. . Improvement of iodide and iodate identification method in the radiochemical analysis of Iodine-131 radiopharmaceutical. EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry, v. 3, n. 7, 1, p. 25-25, 2018. DOI: 10.1186/s41181-018-0041-4

    Abstract: Aim: Sodium Iodide (131 I) is a radiopharmaceutical available as oral capsule or solution, and is largely used in nuclear medicine for tyroid scintigraphy imaging and in radioiodine therapy. Radiochemical purity (% RqP) is defined as the percent of total radioactivity in the desired chemical form. The main methods to determine % RqP is paper chromatography (PC), thin-layer chromatography (TLC) and high perfomance liquid chromatography (HPLC). Some compendial methods also establish procedures for retardation factor (Rf) determination1-2. The objective of this work was to evaluate the mobile phase effect on the Rf of iodide (I-) and iodate (IO3 -) in the % RqP analysis of Sodium Iodide (131 I). Methods: Whatman 3MM PC (1.5 × 12.5 cm), methanol and glacial acetic acid were from Merck Millipore. Methanol and purified water in the proportion of 50%, 70%, 75% and 85% (v/v) were the mobile phases. Diluent solution containing 0.1 mg/mL KIO3, 0.2 mg/mL KI and 1.0 g/mL Na2CO3, and standard solutions of 0.2 g/mL KI and 0.4 g/mL KIO3 were prepared. In the origin position of a 10 cm paper strip, 5 μL of the diluent solution were applied. After chromatographic separation in each mobile phase, the suitable standard solution was dripped on the iodate and iodide expected positions followed by drops of glacial acetic acid to reveal the Rf of the species with formation of a brown spot3. Results: The American and Argentine pharmacopoeial methods present iodate-131 as the main radiochemical impurity but differ in the mobile phase composition and in the color development method for iodide and/or iodate1-2. The systems advocate the use of 30 and 20 cm long stationary phases which require several hours for separation of the species, and methanol 70% and 75% (v/v), respectively. In a 10 cm strip and 70% (v/v) methanol, the Rf for iodate was 0.5-0.7 and for iodide was 0.7-0.9; with 85% (v/v) methanol, the Rf were 0.3- 0.5 for iodate and 0.7-1.0 for iodide, respectively, taking an hour and a half for the chromatografic run. The resolution obtained with 85% (v/v) methanol was better when compared to methanol 70% (v/v). Conclusion: By the use of the staining test for iodate and iodide proposed by the Argentine pharmacopoeia, it was possible to improve the % RqP analysis of Sodium Iodide (131 I), decreasing the analysis time of more than 4 hours to an hour and a half.

    Palavras-Chave: radiochemical analysis; radiopharmaceuticals; iodine 131; iodides; iodates; chromatography

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  • IPEN-DOC 24945

    GUILHEN, S.N. ; PITOL-FILHO, L.; FUNGARO, D.A. . Kinetic study of uranium removal from aqueous solutions by macauba biochar. In: ENCONTRO BRASILEIRO SOBRE ADSORCAO, 12., 23-25 de abril, 2018, Gramado, RS. Anais... 2018.

    Abstract: Macauba (Acronomia aculeata) is a palm tree native of the Brazilian “cerrado” and a valuable renewable source of vegetable oil for human consumption and biodiesel production. Residue from the extraction of the coconut oil, the shell, or endocarp, can be used as a raw material for the production of biochar (BC) aiming the removal of uranium from aqueous solutions. Biochars are obtained by thermal decomposition of the biomass under inert atmosphere (pyrolysis) and, because of their surface properties and porous structure, they exhibit great potential as adsorbents. Adsorption of U(VI) was studied by a batch technique using a biochar produced through slow pyrolysis at 350°C of the macauba endocarp. The effect of contact time was investigated and a kinetic study was conducted to determine the mathematical model that best describes the adsorption process. The adsorption capacity (qmax) obtained for BC350 was 405 mg g-1.

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Exemplo:

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

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

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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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