Navegação por assunto "calcium silicates"

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  • IPEN-DOC 27157

    GONZALES-LORENZO, CARLOS D.; WATANABE, SHIGUEO; CAVALIERI, TASSIO A. ; CANO, NILO F.; RAO, T.K.G.; CHUBACI, JOSE F.D.; CARMO, LUCAS S. ; BUENO, CARMEN C. . Calculated and experimental response of calcium silicate polycrystalline to high and very-high neutron doses. Radiation Physics and Chemistry, v. 172, p. 1-7, 2020. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2020.108820

    Abstract: In the scope to the discovery of new detectors for high and very-high gamma and neutron radiation dose (mGy- MGy), synthetic polycrystals of CaSiO3 have been produced by the devitrification method in our laboratory. CaSiO3 polycrystals were irradiated with thermal, epithermal and a small fraction of fast neutrons. In the position of irradiation, the thermal neutron flux is about 83% of the total neutron flux and the thermal neutron fluences range from 5.82 × 1013 to 2.97 × 1016 n/cm2. This thermal neutron reacts with Ca, Si and O through (n,γ) process, all or part of the gamma emitted in this reaction is absorbed by the sample and is responsible for the induction of thermoluminescence (TL). The total energy emitted by the (n,γ) reaction was calculated analytically. Furthermore, Monte Carlo simulations using MCNP5 radiation transport code was carried out to calculate the deposited dose on CaSiO3 by the neutron interaction finding doses ranging from 42 Gy to 21 kGy. CaSiO3 TL glow curves, after radiation exposure from the reactor, display the main prominent TL peak around 234–259 °C and when exposed to gamma radiation (Co-60) it shows the main TL peak around same 234–272 °C.

    Palavras-Chave: thermoluminescence; calcium silicates; polycrystals; neutron dosimetry; monte carlo method; thermal neutrons; neutron reactions; irradiation; reactors; direct reactions

  • IPEN-DOC 15504

    SOUZA, DIVANIZIA N.; MELO, ADEILSON P.; GAZANO, VANESSA S.O.; CALDAS, LINDA V.E. . Characterization of brazilian wollastonite for radiation dosimetry. In: PRIMER CONGRESO AMERICANO DEL IRPA 2006; REUNION ANUAL DE LA SMSR, 24. Y CONGRESO ANUAL DE LA SNM, 17., September 3-8, 2006, Acapulco, Mexico. Proceedings... 2006.

    Palavras-Chave: brazil; calcium silicates; chemical composition; diagrams; dosimetry; emission spectra; experimental data; garnets; glow curve; mineralogy; neutron activation analysis; peaks; radiation doses; sampling; silicate minerals; temperature dependence; thermoluminescence; wavelengths; x-ray diffraction

  • IPEN-DOC 12296

    SOUZA, DIVANIZIA N.; MELO, ADEILSON P.; OLIVEIRA, MARIA G.; CALDAS, LINDA V.E. . Dosimetric characterization of wollastonite-teflon composites. Physica Status Solidi, C, v. 4, n. 3, p. 1175-1178, 2007.

    Palavras-Chave: annealing; calcium silicates; calibration; composite materials; gamma dosimetry; glow curve; mev range 01-10; pellets; powders; response functions; sensitivity; silicate minerals; teflon; thermoluminescence; thermoluminescent dosimetry

  • IPEN-DOC 12658

    FERNANDES, A.A.; FRAJNDLICH, E.U. ; RIELLA, H.G.. Obtencao de Wolastonita a partir da cinza da casca do arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 50., 22-25 de maio, 2006, Blumenau, SC. Anais... 2006.

    Palavras-Chave: calcium silicates; experimental data; leaching; quantitative chemical analysis; rice; scanning electron microscopy; silica; sodium hydroxides; synthesis; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; zeolites

  • IPEN-DOC 12542

    FERNANDES, A.A.; FRAJNDLICH, E.U. ; RIELLA, H.G.. Obtenção de wolastonita a partir da cinza da casca do arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 17., 15-19 de novembro, 2006, Foz do Iguaçu, PR. Anais... 2006. p. 1913-1924.

    Palavras-Chave: calcium silicates; experimental data; leaching; quantitative chemical analysis; scanning electron microscopy; silica; sodium hydroxides; synthesis; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; zeolites

  • IPEN-DOC 26628

    GROSCHE, LUCAS C. . Síntese de material de valor agregado a partir de coproduto da combustão de carvão : caracterização e aplicação na remediação de efluente aquoso / Synthesis of value-added material from coal combustion co-product: characterization and application in aqueous effluent remediation . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 95 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-05122019-111420

    Abstract: O presente projeto se insere na sugestão encontrada no "Roadmap tecnológico para a produção e uso limpo do carvão mineral nacional: 2012 a 2035" quanto às ações necessárias para que seja estabelecido um ambiente favorável ao maior uso do carvão mineral no Brasil. Isso se dá no que tange ao desenvolvimento de tecnologia considerada prioritária para o setor da geração termelétrica, a saber: aproveitamento de coprodutos da combustão de carvão (PCC). Neste contexto, o projeto envolveu o desenvolvimento de processos capazes de sintetizar material de valor agregado a partir de PCC, como fonte alternativa de silício e alumínio. O material escolhido, proveniente da queima do carvão foi o resíduo de dessulfurização de gases de exaustão, e os nanomateriais sintetizados são considerados produtos de alto valor agregado por possibilitar inúmeras aplicações. O presente trabalho foi dividido em duas etapas; a primeira etapa tratou da síntese e caracterização dos nanomateriais obtidos a partir de diferentes condições da reação de ativação alcalina buscando aperfeiçoar o processo de síntese. Os resíduos de dessulfurização foram coletados de três localidades diferentes, que no início do projeto representavam todas as localidades onde a tecnologia de dessulfurização já estava sendo aplicada na geração de energia elétrica a partir do carvão. Quanto a caracterização dos resíduos, embora existam diferenças envolvidas nos processos que originam as amostras gerando muitas vezes materiais com formas cristalinas diferentes, foram encontrados em todas as amostras os elementos cálcio, alumínio e sílicio. As amostras das três localidades de amostragem foram submetidas ao processo de ativação hidrotérmica alcalina formando principalmente materiais zeolíticos (Sodalitas), tobermoritas e outros compostos do tipo hidrotalcitas. A segunda etapa do trabalho foi direcionada ao uso dos materiais no tratamento de água contaminada com césio, com este objetivo o resíduo de dessulfurização que indicou maior presença de tobermoritas e hidrotalcitas foi selecionado para otimização do processo de síntese hidrotérmica por duas etapas incluindo fusão previa do resíduo. E o material com os melhores resultados de acordo com os materiais cristalinos obtidos foi testado quanto a sua capacidade de remoção de íons de césio em solução, assim como sua seletividade em relação ao sódio presente em certos meios como, por exemplo, na água do mar, em soluções salinas sintéticas e também em uma amostra de água marinha. A capacidade de adsorção do Cs+ sobre o material adsorvente foi de 1949 μmol g-1, indicando que o adsorvente sintetizado pertence ao grupo de materiais com alta capacidade de adsorção de césio quando comparado com outros materiais estudados na literatura, além de apresentar seletividade para o íon de césio em relação à água do mar. Por fim entende-se que o material tem grande potencial para aplicações em remediações em acidentes como o de Fukushima, onde césio radioativo foi liberado na água do mar. Especialmente devido ao material como o resíduo de dessulfurização ser produzido em larga escala e não possuir aplicação na indústria sendo destinado a aterros onde pode se tronar passivo ambiental.

    Palavras-Chave: desulfurization; calcium silicates; hydroxides; battelle hydrothermal coal process; bioremediation; adsorption; coal; ashes; synthesis; tracer techniques; trace amounts; cesium; elementary particles; water chemistry; liquid wastes; waste processing

  • IPEN-DOC 11354

    FERNANDES, ALBERTO de A. . Síntese de zeolitas e wolastonita a partir da cinza da casca do arroz. 2006. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. p. Orientador: Humberto Gracher Riella. DOI: 10.11606/T.85.2006.tde-08062007-145111

    Abstract: A cinza da casca do arroz (CCA) é um resíduo rico em sílica amorfa. Um método simples e de baixo consumo energético para extração desta sílica foi pesquisado, obtendo-se um material com baixo teor de impurezas e alta reatividade, adequado para a síntese de zeólitas e wolastonita (CaSiO3). As zeólitas sintéticas, que não possuem estruturas similares na natureza, são cada vez mais valorizadas no mercado devido a pureza e eficiência em aplicações específicas nas áreas de troca iônica, peneira molecular e catálise. A wolastonita com elevado grau de pureza tem várias aplicações na indústria e agricultura. O mineral wolastonita pode ser formado de várias maneiras na natureza. Em geral é aceito que existem dois processos de formação; os quais envolvem o metamorfismo (calor e pressão) do calcário. Neste trabalho, foi desenvolvido um novo processo para a síntese das zeólitas e da wolastonita, ambas a partir da sílica coloidal da CCA; tendo como objetivo um processo de um menor custo energético, menor número de etapas e menor consumo de reagentes. Foram sintetizadas neste trabalho as zeólitas: A, usada em detergentes, e a ZSM-5, empregada na indústria petroquímica, devido a sua alta seletividade em reações catalíticas e grande estabilidade térmica e resistência aos ácidos. A primeira etapa na síntese da wolastonita foi estudada com o objetivo da formação do hidrossilicato de cálcio (CSH). Contudo, onze hidrossilicatos de cálcio diferentes ocorrem no sistema Ca(OH)2-SiO2-H2O que em uma segunda etapa passam por um tratamento térmico para dar formação a fase wolastonita.

    Palavras-Chave: calcium silicates; experimental data; industrial wastes; leaching; quantitative chemical analysis; rice; scanning electron microscopy; silica; sodium hydroxides; synthesis; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; zeolites

  • IPEN-DOC 23022

    MISSO, AGATHA M. . Síntese e caracterização de fósforos a base de silicatos de cálcio e magnésio dopados com európio e disprósio / Synthesis and characterization of phosphors based on calcium and magnesium silicates doped with europium and dysprosium . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 79 p. Orientador: Chieko Yamagata. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-10042017-143712

    Abstract: Fósforos a base de silicatos de Ca e Mg foram preparados pelo método sol-gel combinado com o processo de sais fundidos. O gel de sílica foi obtido a partir da solução de Na2SiO3 usando soluções de cloretos de európio, disprósio, cálcio e magnésio. Assim, estes cloretos foram homogeneamente distribuídos no gel. O gel obtido foi seco e tratado termicamente a 900°C por 1h para permitir a fusão dos sais presentes. Em seguida o material foi lavado com água até teste negativo para íons Cl- e seco em estufa a 80°C. A redução do európio para Eu2+ foi realizada em um forno sob atmosfera de 5% de H2 e 95% de Ar a 900°C por 3h para obter os fósforos de CaMgSi2O6:Eu2+ e CaMgSi2O6:Eu2+:Dy3+. Nos difratogramas de DRX das amostras, a diopsita foi identificada como fase cristalina principal e quartzo, como a secundária. Micrografias obtidas por MEV (microscopia eletrônica de varredura), das amostras, mostraram morfologia acicular, esférica, folhas e bastonetes das partículas e dos aglomerados . Curva de análise térmica (TGA-DTGA) revelou que a temperatura de cristalização do CaMgSi2O6:Eu2+ é próxima de 765°C. Estudos de espectroscopia de fotoluminescência foram baseados nas transições interconfiguracionais 4fN → 4fN-1 5d do íon Eu2+. O espectro de excitação apresentou banda larga relativa à transição de transferência de carga ligante metal (LMCT) O2- (2p) → Eu3+ na região de 250 nm e bandas finas oriundas das transições 4f → 4f do íon Eu3+ , mostrando a transição 7F0 → 5L6 em 393 nm quando a emissão é monitorada em 583,5 nm. E o espectro de emissão com excitação monitorada em 393 nm apresentou picos finos entre 570 e 750 nm característicos das transições 5D0 → 7 FJ (J = 0 - 5) do íon Eu3+ , indicando que o íon Eu3+ se encontra em um sítio com centro de inversão. Os resultados obtidos indicam que o método desenvolvido é viável na síntese de fóforos, CaMgSi2O6:Eu2+ e CaMgSi2O6:Eu2+:Dy3+ como foi proposto.

    Palavras-Chave: diopside; silicate minerals; calcium silicates; magnesium silicates; phosphors; sodium silicates; europium; dysprosium; sol-gel process; synthesis; site characterization; molten salts; x-ray diffraction; thermogravimetric analysis; differential thermal analysis; radiothermoluminescence; electron microscopy

  • IPEN-DOC 27762

    FUNGARO, DENISE A. ; GROSCHE, LUCAS ; IZIDORO, JULIANA de C. . Synthesis of calcium silicate hydrate compounds from wet flue gas desulfurization (FGD) waste. Journal of Applied Materials and Technology, v. 1, n. 2, p. 88-95, 2020. DOI: 10.31258/Jamt.1.2.88-95

    Abstract: In this study Calcium silicate hydrate based products (CSHP) were synthesized from wet flue gas desulfurization waste (FGD) by alkali fusion followed by hydrothermal treatment. The effect of various factors on the formation of products, such as mineralizing agent, fusion temperature and time, crystallization time and addition of Ca and Si were studied as well as the conditions optimized. The FGD and synthesized materials were characterized by using X-Ray (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), X-ray fluorescence (XFR), among other methods. A fusion temperature of 600 °C with NaOH, fusion duration of 1 h, and a subsequent hydrothermal temperature of 100 °C for a reaction of 24 h were found to be the optimal conditions. In these synthesis conditions, CSHP containing tobermorite and Al-tobermorite was the major phases. The synthesized CSHP revealed high selective uptake for Cs+ in water. The maximum adsorption capacity of Cs+ onto the synthesized material, as calculated from the Langmuir model, was 1949 µmol g-1. The performance on the Cs+ removal in the presence of high Na+ contents was also evaluated. The adsorbent material showed a high Cs+ adsorption capacity in deionized water and a decrease of 56% and 62% in saturated media with the Na+ ions and seawater, respectively. Therefore, CSHP as a higher value-added product can be obtained from a by-product of a coal-fired power plant, which has wide range applications, including for Cs+ removal from wastewater.

    Palavras-Chave: flue gas; calcium silicates; hydrates; desulfurization; cesium; adsorption; chemical composition; hydrothermal systems; mineralization

  • IPEN-DOC 24751

    GONZALES-LORENZO, CARLOS D.; WATANABE, SHIGUEO; CANO, NILO F.; AYALA-ARENAS, JORGE S.; BUENO, CARMEN C. . Synthetic polycrystals of CaSiO3 un-doped and Cd, B, Dy, Eu-doped for gamma and neutron detection. Journal of Luminescence, v. 201, p. 5-10, 2018. DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.04.037

    Abstract: The undoped and B, Cd, Dy, Eu doped synthetic CaSiO3 polycrystals were produced in the laboratory. They are very sensitive γ-ray detectors with main prominent TL peak occurring at about 270 °C, this peak was obtained using 4 °C/s heating rate. The TL behavior changes very little by doping with B, Cd and Dy while Eu doping brings changes. These minerals can be used also for neutron dosimetry. Thermal neutrons react with Ca, Si and O through (n, γ) process and γ emitted in this reaction added to γ-rays of the reactor that produces thermal neutrons and are responsible for induction of thermoluminiscence. The TL response of CaSiO3 is linear for dose < 10 Gy and then has a supralinear behavior up to about 7 kGy and saturating beyond.

    Palavras-Chave: calcium silicates; silicate minerals; polycrystals; gamma dosimetry; neutron dosimetry; doped materials; thermoluminescence

  • IPEN-DOC 26520

    GONZALES-LORENZO, CARLOS D.; GUNDU RAO, T.K.; CANO, NILO F.; CARRERA, BETZABEL N.S. ; ROCCAB, RENE R.; CUEVAS-ARIZACA, EDY E.; AYALA-ARENAS, JORGE S.; WATANABE, SHIGUEO . Thermoluminescence and defect centers in β-CaSiO3 polycrystal. Journal of Luminescence, v. 217, p. 1-7, 2020. DOI: 10.1016/j.jlumin.2019.116783

    Abstract: β: CaSiO3 polycrystal was synthesized by the devitrification method. The polycrystal exhibits three thermoluminescence (TL) peaks at 124 ºC, 250 ºC and 306 ºC. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy was used to study the defect centers induced in the polycrystal by gamma irradiation and to identify the centers responsible for the TL process. Three defect centers contribute to the observed spectrum at room temperature. Center I with principal g-values 2.0135, 2.0094 and 2.0038 is attributed to O ion and the center appears to be the recombination center for 124 ºC, 147 ºC and 306 C TL peaks. Center II exhibiting an isotropic g-value of 2.00025 is identified as an Fþ-center (singly ionized oxygen vacancy). Fþ-center is also observed to be a recombination center for several TL peaks. Center III is assigned to a Ti3þcenter displaying an orthorhombic g- tensor with principal values g1 ¼1.9830, g2 ¼1.9741 and g3 ¼1.9046. This center is associated with 124 ºC and 147 ºC TL peaks. TL emission spectrum of β-CaSiO3 shows two emission bands at 370 and 520 nm.

    Palavras-Chave: polycrystals; calcium oxides; calcium silicates; silicon oxides; crystal defects; thermoluminescence; epr spectrometers; electron spin resonance

  • IPEN-DOC 27233

    GONZALES-LORENZO, CARLOS D.; NASCIMENTO, LUANA F.; KODAIRA, SATOSHI; GOMES, MONISE B. ; WATANABE, SHIGUEO. Thermoluminescence studies of polycrystalline CaSiO3 pellets for photons and particle therapy beams. Radiation Physics and Chemistry, v. 177, p. 1-8, 2020. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2020.109132

    Abstract: In this work, pellets of CaSiO3 have been produced for investigation as gamma radiation, proton, and carbon ions detector. They were then irradiated to gamma radiation using 137Cs and 60Co sources. Furthermore, pellets of CaSiO3 were exposed to 160 MeV proton and 290 MeV/n carbon ion beam from an upper synchrotron. Thermoluminescence (TL) responses of these pellets presented the same prominent peak at about 170 °C, and two possible high-temperature peaks at 270 and 320 °C when irradiated to gamma, proton, and carbon ion beam. Dose-response curve, minimum detectable dose (MDD), energy dependence, and dependence on the dose rate when irradiated with gamma radiation were evaluated in this material. Linear dose-response curves for proton and carbon ion irradiation have been compared to that of the gamma dose-response. In this way, the dose read out in Harshaw TL reader presented a good agreement with doses found using ion chamber in the case of proton beams and slightly less in the case of carbon beam due to the LET dependency. Furthermore, relative efficiencies of CaSiO3 for beam irradiation of proton and carbon ion display no dependence in the analyzed particle doses range.

    Palavras-Chave: thermoluminescence; calcium silicates; protons; carbon; dosimetry; particle beams; therapy; polycrystals; radiation detectors; gamma radiation; carbon ions

  • IPEN-DOC 11616

    MELO, ADEILSON P. de; VALERIO, MARIO E.G.; CALDAS, LINDA V.E. . Thermoluminescent characteristics of actinolite-Teflon composites for gamma high-doses. Physica Status Solidi, C, v. 4, n. 3, p. 1052-1055, 2007.

    Palavras-Chave: calcium silicates; calibration; composite materials; energy dependence; gamma dosimetry; gamma radiation; granular materials; iron silicates; magnesium silicates; pellets; silicate minerals; sintered materials; teflon; thermoluminescent dosimetry; thermoluminescence

  • IPEN-DOC 21777

    ARAUJO, MARIANA S. de . Utilização de resíduos de catalisador (ECAT) e cinzas da casca de arroz (CCA) na elaboração de vidros silicatos soda-cal destinados a embalagem / Use of rice rusk ash and spent catalyst as a source of raw material for the production and characterization of soda-lime silicate glasses destined for packaging . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 81 p. Orientador: Luís Antonio Genova. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-04042016-140231

    Abstract: Estudo realizado acerca da utilização de dois resíduos sólidos industriais (RSI) gerados em grande quantidade no Brasil, na obtenção de vidros soda-cal destinados à produção de embalagens. Os resíduos avaliados foram a cinza de casca de arroz (CCA) e resíduo do catalisador usado das unidades de Craqueamento Catalítico Fluido das Petroquímicas (ECAT), ambos podem ser classificados como resíduos sólidos de classe II de acordo com a norma NBR 10.004. Esta nova proposta para destinação desses resíduos é uma alternativa às atuais disposições, buscando não apenas minimizar os impactos ambientais gerados, mas também a valorização dos mesmos como matérias-primas. Para a produção das amostras, além da utilização dos RSIs, foram também utilizados óxidos fundente (Na2CO3) e estabilizante (CaO). Os resultados obtidos demonstraram que ambos podem ser usados como recebidos (sem tratamento prévio) substituindo matérias-primas importantes, fontes de Al2O3 e SiO2, necessárias para a formação de vidros. As amostras obtidas apresentaram a cor âmbar devido a presença de níquel (íons Ni2+) proveniente do ECAT e transmitância óptica de 18%. Estas, ainda demonstraram boa homogeneidade, i.e., ausência de bolhas e estriais e, resistências hidrolíticas média de 1,33x10-8 g/cm²·dia (superior à um vidro comercial de composição semelhante) de acordo com a ISO695-1984. O vidro obtido é adequado para aplicações que exigem baixa transmitância como embalagens de vidros em geral, os quais não requerem perfeita visibilidade e transparência. O teor de incorporação na composição final das amostras foi de aproximadamente 78% em massa.

    Palavras-Chave: glass industry; packaging; lime-soda sinter process; silicates; solid wastes; industrial wastes; recycling; rice; shells; sodium carbonates; calcium silicates; oxides; x-ray diffraction; fluorescence; electron microscopy

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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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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