INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
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Navegação por Agências de fomento "Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)"

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  • IPEN-DOC 26393

    FERREIRA, EDUARDO G.A. ; MARUMO, JULIO T. ; FRANCO, MARGARETH K.K.D. ; YOKAICHIYA, FABIANO; VICENTE, ROBERTO . 10000 years cement: Can hydrated cement last as much as long-lived radionuclides?. Cement and Concrete Composites, v. 103, p. 339-352, 2019. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2019.05.016

    Abstract: This review is focused on the long-term performance of cementitious materials in a repository for radioactive waste. During the last few years, the disposal of disused sealed radioactive sources (DSRS) in a borehole type repository has been studied by many countries. The borehole concept is particularly useful to dispose of spent nuclear fuel and DSRS. In boreholes for DSRS, cementitious materials are intended to be used as structural material, immobilization matrix and as backfill. The understanding of the performance of these materials is essential to ensure the safety of the facilities during their required lifetime, from centuries to many thousands of years, depending on the initial activity and half-life of the waste. This review approaches the behavior of the cement from the hydration and hardening to the long-term processes that can affect its durability. Three main causes of failure of repository-engineered barriers are recognized: a) the formation of a preferential pathway for the migration of the contained radionuclides to the biosphere; b) loss of resistance and cohesion of the structural cementitious material; and c) the increase in the corrosion processes of the metallic components of the structures that affect the overall containment of the facility.

    Palavras-Chave: cements; cement industry; portland cement; radioactive wastes; geologic formations; underground disposal; performance; chemical composition; mineralogy; radiations; magnetic fields; hydration

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  • IPEN-DOC 23152

    BERECZKI, ALLAN ; WETTER, NIKLAUS U. . 100W continuous linearly polarized, high beam quality output from standard side-pumped Nd:YAG laser modules. Optics and Laser Technology, v. 96, p. 271-275, 2017. DOI: 10.1016/j.optlastec.2017.05.020

    Abstract: Dynamically stable operation with joined stability zones of a linearly polarized resonator is shown for a laser containing two diode side-pumped Nd:YAG rods. The unpolarized resonator generated 115W of output. When polarized by a Brewster plate, it reached 100.5W of output power at a beam quality M2 < 2. Best measured beam quality was of 1.1 and 1.3 in the x and y directions respectively, with 76W of 95% polarized output. The output power achieved is, to our knowledge, the highest reported for continuous polarized, fundamental-mode lasers using standard side-pumped Nd:YAG modules.

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  • IPEN-DOC 26398

    PAPAI, RODRIGO; FREITAS, MILLENA A.S. de; FONSECA, KARINA T. da; ALMEIDA, GILMAR A. de ; SILVEIRA, JOÃO R.F. da; SILVA, ANDRE L.N. da; FERREIRA NETO, JOÃO B.; SANTOS, CELIA A.L. dos; LANDGRAF, FERNANDO J.G.; LUZ, MACIEL S.. Additivity of optical emissions applied to neodymium and praseodymium quantification in metallic didymium and (Nd,Pr)-Fe-B alloy samples by low-resolution atomic emission spectrometry: an evaluation of the mathematical approach used to solve spectral interferences. Analytica Chimica Acta, v. 1085, p. 21-28, 2019. DOI: 10.1016/j.aca.2019.07.049

    Abstract: In this work, the effectiveness of a mathematical approach to solve the spectral interferences involved in the optical emission of two chemical species (neodymium and praseodymium) when using monochromators with low-resolution in atomic spectrometry is evaluated. Although recent technological advances have promoted spectrometers equipped with high-resolution monochromators, which have a great instrumental capability in the separation of nearby lines and consequently avoid spectral interferences, many laboratories still have old spectrometers installed with insufficient resolution to overcome such interferences. In order to evaluate a mathematical approach based on Lambert-Beer's Law, the optical emissions of neodymium and praseodymium were monitored on a low-resolution (200 pm) flame atomic emission spectrometry (F-AES). These two elements were strategically chosen as an application model because they exhibit similar physicochemical properties, joint occurrence in nature and because they are increasingly used in the manufacture of super-magnets, a material increasingly required by the high technology industry. The effectiveness of the mathematical approach was evaluated in three different ways: (i) by recovery of the analytes in synthetic mixtures containing known quantities of the species; (ii) by spike and recovery trials on a representative blend of dissolved samples and (iii) by comparing the results obtained with another analytical method: Inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) with a higher spectral resolution. The results indicate the effectiveness of this simple mathematical approach, allow the “survival” of instruments equipped with low-resolution monochromators and demonstrate the applicability of this approach to spectral correction. In addition, this work contributes an analytical method for the quantification of neodymium and praseodymium in metallic alloy samples involved in the production of super-magnets, aiding in the strict quality control of these materials.

    Palavras-Chave: additives; emission; absorption spectroscopy; neodymium; praseodymium; spectra; interference; atoms

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  • IPEN-DOC 26077

    ANA, PATRICIA A.; PEREIRA, DAISA de L. ; FERREIRA, ELIZABETE dos S.; FIGUEREDO, DANIELA C.; DAGUANO, JULIANA K.F.B.; ZEZELL, DENISE M. . Advances in the prevention and monitoring of root dentin demineralization using lasers. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, October 7-9, 2019, São Paulo, SP. Proceedings... 2019.

    Abstract: The increase in the life expectancy and the longer permanence of the teeth in the oral cavity also led to an augment in the prevalence of root caries lesions. These lesions require more attention because of their rapid progression and difficulty in early diagnosis and monitoring. In this context, the irradiation of the tissues with high intensity lasers has been shown as an important way for preventing lesion formation because lasers chemically modify the irradiated dental hard tissues and make them more resistant to acid challenge. In addition, the association with ceramic biomaterials may allow additional remineralizing results. Together with therapeutics, the effective early diagnosis of incipient lesions is indispensable. Techniques that use lasers, such as optical coherence tomography, have also been promising in this aspect because they allow the early diagnosis and monitoring of demineralizations with high resolution and in a non-detrimental way. This article aims to show the actions of high intensity laser therapies when associated or not with biomaterials, on the prevention and remineralization of root caries lesions, as well as the effectiveness of optical coherence tomography in the diagnosis and monitoring the effects of the treatments in these lesions.

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  • IPEN-DOC 26399

    ROVANI, SUZIMARA ; SANTOS, JONNATAN J.; CORIO, PAOLA; FUNGARO, DENISE A. . An alternative and simple method for the preparation of bare silica nanoparticles using sugarcane waste ash, an abundant and despised residue in the Brazilian industry. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 7, p. 1524-1533, 2019. DOI: 10.21577/0103-5053.20190049

    Abstract: Sugarcane waste ash, a Si-rich waste product, is generated in large quantities and creates a serious disposal problem in the Brazilian ethanol-sugar industry, affecting the environment and public health. Here, a simple method capable of generating bare silica nanoparticles utilizing this residue is demonstrated. Firstly, the crystalline silica present in sugarcane waste ash (SWA) was converted into amorphous by melting a mixture of sodium hydroxide and SWA at 550 °C for 1 h. The silica nanoparticles (SiO2NPs) were formed by lowing pH. This production process of SiO2NPs from SWA was optimized varying the ash:NaOH mass ratio, increasing the silica extraction up to 96%. The sample’s composition was characterized by total X-ray fluorescence spectroscopy, morphology and physical-chemical properties were investigated by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction, specific surface area measurements, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analyses (TGA), followed by use as adsorbent for the removal of methylene blue dye. With this process of extraction, nanoparticles smaller than 100 nm were generated, with a surface area of 63 m2 g-1 and a maximum adsorption capacity of 37 mg g-1 for methylene blue. The results indicate a successful process for obtaining an adsorbent from an industrial waste product using a cost effective and rapid synthesis procedure rendering renewable product.

    Palavras-Chave: sugar cane; wastes; adsorbents; silica; nanoparticles; ethanol fuels; ashes; sodium hydroxides; agriculture; agricultural wastes

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  • IPEN-DOC 26862

    GARCIA, PAULO R.A.F.; PRYMAK, OLEG; GRASMIK, VIKTORIA; PAPPERT, KEVIN; WLYSSES, WAGNER; OTUBO, LARISSA ; EPPLE, MATTHIAS; OLIVEIRA, CRISTIANO L.P.. An in situ SAXS investigation of the formation of silver nanoparticles and bimetallic silver–gold nanoparticles in controlled wet-chemical reduction synthesis. Nanoscale Advances, v. 2, n. 1, p. 225-238, 2020. DOI: 10.1039/c9na00569b

    Abstract: We present a study on the formation of silver (Ag) and bimetallic silver–gold (AgAu) nanoparticlesmonitored by in situ SAXS as well as by ex situ TEM, XRD and UV-vis analysis in a flow reactor at controlled reaction temperature. The formation mechanism of the nanoparticles is derived from the structural parameters obtained from the experimental data. The evolution of the average particle size of pure and alloyed nanoparticles shows that the particle growth occurs initially by a coalescence mechanism. The later growth of pure silver nanoparticles is well described by Ostwald ripening and for the alloyed nanoparticles by a process with a significantly slower growth rate. Additionally, the SAXS data of pure silver nanoparticles revealed two major populations of nanoparticles, the first one with a continuous crystal growth to a saturation plateau, and the second one probably with a continuous emergence of small new crystals. The particle sizes obtained by SAXS agree well with the results from transmission electron microscopy and X-ray diffraction. The present study demonstrates the capability of an in situ investigation of synthesis processes using a laboratory based SAXS instrument. Online monitoring of the synthesis permitted a detailed investigation of the structural evolution of the system.

    Palavras-Chave: nanoparticles; small angle scattering; x-ray diffraction; silver; bimetals; gold; monte carlo method; nanostructures; alloys

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  • IPEN-DOC 25206

    FREITAS, LUCAS F. de ; VARCA, GUSTAVO H.C. ; BATISTA, JORGE G. dos S. ; LUGAO, ADEMAR B. . An overview of the synthesis of gold nanoparticles using radiation technologies. Nanomaterials, v. 8, n. 11, 2018. DOI: 10.3390/nano8110939

    Abstract: At a nano-level, optical properties of gold are unique and gave birth to an emerging platform of nanogold-based systems for diverse applications, because gold nanoparticle properties are tunable as a function of size and shape. Within the available techniques for the synthesis of gold nanoparticles, the radiolytic synthesis allows proper control of the nucleation process without the need for reducing agents, in a single step, combined or not with simultaneous sterilization. This review details and summarizes the use of radiation technologies for the synthesis and preparation of gold nanoparticles concerning fundamental aspects, mechanism, current pathways for synthesis and radiation sources, as well as briefly outlines final applications and some toxicity aspects related to nanogold-based systems.

    Palavras-Chave: gold; nanoparticles; gamma radiation; electron beams; x-ray sources; radiolysis; nanotechnology; medicine; diagnostic uses; ionizing radiations

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  • IPEN-DOC 26762

    SIERRA, JULIAN H.; CARVALHO, DANIEL O.; SAMAD, RICARDO E. ; RANGEL, RICARDO C.; ALAYO, MARCO I.. Analysis and measurement of the non-linear refractive index of SiOxNy using pedestal waveguides. In: SYMPOSIUM ON MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES, 34th, August 26-30, 2019, São Paulo, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2019. DOI: 10.1109/SBMicro.2019.8919392

    Abstract: In this work, the non-linear refractive index (n2) of silicon oxynitride (SiOxNy) is determined, obtaining a value for this material of n2 = 2.11×10-19 m2/W. The results demonstrate that this material has interesting properties for the development of non-linear optical devices. The paper presents in detail the waveguide fabrication process using the pedestal technique, which allows using different materials since it does not require etching to define the sidewalls of the waveguides. We show the results of the measurement of the n2 employing the non-linear optical phenomena of Self-Phase Modulation (SPM).

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  • IPEN-DOC 26133

    ABREU, RODRIGO T. ; ANGELOCCI, LUCAS V. ; NOGUEIRA, BEATRIZ R. ; SANTOS, HAMONA N. dos ; ZEITUNI, CARLOS A. ; ROSTELATO, MARIA E.C.M. . Anisotropy function of a new 192-Ir brachytherapy source. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 21-25, 2019, Santos, SP. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2019. p. 175-185.

    Abstract: Brachytherapy is a type of radiotherapy that uses radioactive sources (seeds, wires, among others) close to the tumor. Is important to provide a detailed description of seed dosimetry, so only the tumor will be irradiated avoiding unnecessary dose on adjacent organs and structures. To evaluate the dosimetric parameter of the anisotropy function for a new brachytherapy source, this work proposes the use of microcube TLD-100 dosimeters to find the dose rate using the AAPM Task Group 43 protocol (TG-43). The anisotropy function represents dose distribution around the source and has a major role for characterization of a new iridium source being implemented in Brazil. The value of D(r,θ) was measured using Solid Water phantoms, r value being the distance from the geometric center of the source to the position of the dosimeter on the phantom, and θ being the angle formed between the longitudinal axis of the source and the line connecting the geometric center to the TLD. Monte Carlo calculations were performed to evaluate the anisotropy function to validate the experimental measurements. For each distance value (r), an anisotropy function was plotted (1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, and 10.0 cm). The results obtained with Monte Carlo calculations agreed ±2% with the experimental values for r greater than 3.0 cm, so these results show a good distribution of dose around the seed considering the high energy of 192-Ir (average of 380 KeV) and encapsulation thickness.

    Palavras-Chave: anisotropy; brachytherapy; dose rates; dosimetry; iridium 192; monte carlo method; phantoms; radiation dose distributions; radiation source implants; sealed sources; thermoluminescent dosemeters

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  • IPEN-DOC 24876

    OLIANI, WASHINGTON L. ; PARRA, DUCLERC F. ; KOMATSU, LUIZ G.H. ; LINCOPAN, NILTON; RANGARI, VIJAYA K.; LUGAO, ADEMAR B. . Antibacterial effect of silver incorporated polyethylene blown film for active packaging use. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE POLIMEROS, 14., 22-26 de outubro, 2017, Águas de Lindóia, SP. Anais... 2017. p. 2433-2437.

    Abstract: Food packaging is used to maintain the quality and safety of food products during storage and transportation, and to extend the shelf-life of food products. This is done by preventing unfavourable factors or conditions such as oxygen, light, moisture, spoilage microorganisms, chemical contaminants, mechanical resistance, etc. To be able to do so, packaging materials provide physical protection and also create the proper physicochemical conditions for each product necessary to obtain adequate shelf life and maintain food quality and safety. We report the preparation of polyethylene blown films containing silver nanoparticles by using the ultrasound technique. The silver nitrate was mixed with the surfactant oleic acid (AO) and sonicated for 30 minutes. This solution was mixed with polyethylene using a rotary mixer for 12 hours. Nanocomposites of low density polyethylene (LDPE) with linear low density polyethylene (LLDPE) blends and silver nanoparticles were prepared under melt in a twin screw extruder, using PE-g-MA as compatibilizer agent, ethylene graft maleic anhydride copolymer. The films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDX), field emission scanning electron microscopy (FESEM), differential scanning calorimetry (DSC), percentage reduction of colony-forming units (CFU). The bacterial effect of Escherichia coli and Staphylococcus aureus were assessed in detail.

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  • IPEN-DOC 25738

    ROVANI, S. ; MEDEIROS, L.F.; LIMA, E.C.; FERNANDES, A.N.. Application of biochar from agro‑industrial waste in solid‑phase extraction for the determination of 17β‑estradiol from aqueous solution. International Journal of Environmental Science and Technology, v. 16, n. 12, p. 7623-7630, 2019. DOI: 10.1007/s13762-019-02295-6

    Observação: Correction anexado. International Journal of Environmental Science and Technology, v. 16, p. 7631, 2019. DOI: 10.1007/s13762-019-02433-0

    Abstract: In this study, the biochar produced from coffee wastes and eucalyptus sawdust was employed as an adsorbent in solid-phase extraction devices for the determination of 17β-estradiol from aqueous solution. Parameters such as adsorbent mass, solvent type, eluent volume, ionic strength, breakthrough volume, and the cartridge reuse were evaluated. The best experimental conditions for solid-phase extraction concerning adsorbent mass, elution solvent, eluent volume, ionic strength, breakthrough volume, and cartridge reuse were established. The most suitable conditions for 1.0-mL cartridge were: mass of 50 mg, elution solvent 5.0 mL of acetonitrile/water 90:10 (v:v), 0.003 mol L−1 NaCl concentration, and 17β-estradiol solution volume 50.0 mL. The solid-phase extraction results showed that, although 17β-estradiol recovery was about 60%, the removal efficiency was 100% and the cartridges of 200 and 500 mg can be reused eight and four times, respectively, without any decrease in adsorption capacity. The results demonstrate the potential use of biochar as new adsorbent in solid-phase extraction devices for the removal of estrogens in aqueous solution.

    Palavras-Chave: charcoal; wood fuels; solid wastes; adsorbents; hormones; estradiol; agriculture; agricultural wastes

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  • IPEN-DOC 26141

    COTIS, DÉBORA S.; MARQUES, LEILA S.; FIGUEIREDO, ANA M.G. ; CORVAL, ARTUR; VALENTE, SÉRGIO C.. Application of neutron activation analysis to the study of low-titanium tholeiitic dykes of the Serra do Mar Swarm (RJ). In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 21-25, 2019, Santos, SP. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2019. p. 330-343.

    Abstract: The tholeiitic dykes of the Serra do Mar Swarm (SMS) outcrop along the coast of the São Paulo and Rio de Janeiro states (Southeastern Brazil), spreading over the Rio Paraiba Valley. Previous studies carried out in such dykes showed that they are related to the tectonic and magmatic processes that took place during the South Atlantic Ocean opening and gave rise to the Paraná Magmatic Province (PMP). The dykes are vertical to subvertical and preferentially NE-SW trending, with thicknesses ranging from centimeters to tens of meters. Most of the SMS intrusive rocks have relatively high concentrations of TiO2 (>3wt%), except for occurrences in the Região dos Lagos (Costa Azul Suite), as well as around Nova Friburgo Town (Serrana Suite), where they are characterized by basic rocks with low TiO2 (<2wt%) contents, whose genesis are still not completely understood. Therefore, a detailed study is being carried out in rocks of the Suite Serrana, with the determination of the concentrations of the rare earth (REE: La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, and Lu) and other trace (Ta, Th, U, Hf, Cs, Sc, and Co) elements by instrumental neutron (thermal and epithermal) activation analysis, which has accuracy and precision required for petrogenetic studies. The data obtained so far show a substantial enrichment of highly incompatible trace elements (light REE, Th and U) and a remarkable geochemical similarity with the low-TiO2 basaltic flows of Gramado type found in southern PMP, suggesting important processes of crustal contamination during the genesis of the investigated dykes.

    Palavras-Chave: elements; geology; igneous rocks; neutron activation analysis; radioisotopes; titanium; trace amounts; brazil

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  • IPEN-DOC 23215

    VILLANI, DANIEL; MANCINI, ANSELMO; HADDAD, CECILIA M.K.; CAMPOS, LETICIA L. . Application of optically stimulated luminescence ‘nanoDot’ dosimeters for dose verification of VMAT treatment planning using an anthropomorphic stereotactic end-to-end verification phantom. Radiation Measurements, p. 1-5, 2017. DOI: 10.1016/j.radmeas.2017.03.027

    Abstract: This paper aims to evaluate the performance of the commercial OSL Landauer InLight System to be applied in dosimetric measurements in a Volumetric Modulated Arc (VMAT) brain tumor planning treatment using a Stereotactic End-To-End Verification Phantom Patient (STEEV™ – CIRS), comparing its results with CaSO4:Dy TLD pellets manufactured and marketed by the Laboratory of Dosimetric Materials/IPEN, PTW PinPoint™ ion chamber and Eclipse 10.0 planning system. The results of commercial InLight™ System using the nanoDot dosimeters showed good reproducibility and stability in both laboratory and clinical measurements. The experimental dose values obtained by all dosimetric techniques varied less than ±1.0% from prescribed by Eclipse 10.0. The intrinsic precision and uncertainty of the OSL reading device were found fair enough, providing good experimental results for VMAT dosimetry.

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  • IPEN-DOC 24306

    ANTONIO, PATRICIA L. ; CALDAS, LINDA V.E. . Applying the TSEE technique to Spectrolite and Opal pellets irradiated with high doses of gamma radiation. Radiation Measurements, v. 106, n. SI, p. 538-542, 2017. DOI: 10.1016/j.radmeas.2017.04.014

    Abstract: Spectrolite + Teflon and Opal + Teflon pellets were studied in this work in relation to their dosimetric properties, using the thermally stimulated exoelectron emission (TSEE) phenomenon. The purpose of this work was to study these materials to be used in high-dose dosimetry of Co-60 irradiators, which are employed for several industrial applications. The basic physical principle of this technique is the emission of low energy electrons from the surface of different crystalS. For this reason, it is very employed in work with specially radiation sources of low penetrating power, as alpha and beta radiation, but also with gamma sources. Both materials had already their dosimettic chatacteristics verified in previous works after exposure to high doses of a Co-60 source and measurements by means of thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) techniques. The TSEE response was investigated in terms of the following tests: TSEE emission curves, reproducibility, minimum detectable doses and dose-response curves.

    Palavras-Chave: cobalt 60; crystals; dosimetry; exoelectrons; gamma radiation; gamma sources; irradiation; opals; pellets; radiation doses; silicates; teflon; thermoluminescence

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  • IPEN-DOC 26766

    LIMA, CASSIO A. ; CORREA, LUCIANA; BYRNE, HUGH J.; ZEZELL, DENISE M. . Assessing the spectrochemical signatures of skin components using FTIR microspectroscopy. In: QUINCY BROWN, J. (Ed.); VAN LEEUWEN, TON G. (Ed.) EUROPEAN CONFERENCES ON BIOMEDICAL OPTICS, June 23-27, 2019, Munich, Germany. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2019. p. 110730S-1 - 110730S-3. (Proceedings of SPIE-OSA Vol. 11073, Clinical and Preclinical Optical Diagnostics II). DOI: 10.1117/12.2527137

    Abstract: Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy is a label-free analytical technique used to evaluate the chemical profile of a sample based on its molecular vibrations. The potential dermatological applications of FTIR spectroscopy has been well demonstrated over the past decades through many proof-of-concept studies evaluating cancerous and non-cancerous cutaneous diseases. Considering that the correctly identification of skin components plays an important role in the study of cutaneous diseases, the present study aims to evaluate the spectrochemical signatures of dermis and epidermis based on the pixels of a FTIR hyperspectral image collected from healthy skin.

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  • IPEN-DOC 25613

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

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

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  • IPEN-DOC 27072

    AMARAL, M.M. ; TEIXEIRA, L.R.C. ; CARVALHO, M.T.; GOMES, A.S.L.; ZEZELL, D.M. . Avaliação da espessura da epiderme em hemangioma por optical coherence tomography. In: VIEIRA NETO, HUGO (Ed.); SOARES, ALCIMAR B. (Ed.); FÉLIX, RODRIGO P.B. da C. (Ed.); VIEIRA NETO, HUGO (Org.); MAIA, JOAQUIM M. (Org.); PICHORIM, SÉRGIO F. (Org.); GAMBA, HUMBERTO R. (Org.); COSTA, EDUARDO T. (Org.) CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA, 25., 17-20 de outubro, 2016, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... Rio de Janeiro, RJ: Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica, 2016. p. 2331-2331.

    Abstract: Introdução: Os Hemangiomas são lesões vasculares que comumente encontradas na região da cabeça e pescoço, atingindo cerca de 10% das crianças ao redor do mundo [1]. O diagnóstico precoce pode levar ao tratamento das lesões e redução de suas consequências estéticas e psicológicas causadas ao paciente. A biopsia excisional é o padrão ouro para diagnostico a nível celular, porém é uma técnica invasiva e que pode causar efeitos colaterais. As alternativas não invasivas disponíveis são a tomografia computadorizada (CT), a imagem por ressonância magnética (MRI) e o ecografia por ultrassom (US) [1, 2]. Tanto o CT quanto o MRI apresentam um custo proibitivo para aplicações clínicas de rotina. Já o US está presente em hospitais e possui custo mais acessível com aplicações no diagnóstico vascular. A imagens US atinge camadas profundas com resolução e alguns milímetros no do tecido biológico, não atendendo aos hemangiomas que aparecem nas camadas mais superficiais da pele. Uma possível alternativa é a técnica Optical Coherence Tomography (OCT) que produz imagens em seção transversal com resolução micrométrica do tecido biológico utilizando luz. Ela encontra aplicações na dermatologia [3] e pode ser usado para caracterização funcional, óptica ou morfológica de tecido biológico. O objetivo deste trabalho foi avaliar as diferenças de espessura da epiderme em regiões de lesão vascularizada e normal utilizando a técnica OCT. Materiais e Métodos: As imagens OCT foram adquiridas utilizando-se um sistema OCT swept source com resolução axial de 9 μm e lateral de 18 μm. As imagens possuem 512x1024 pixel (axial x lateral) e foram adquiridas a uma taxa de 25 quadros / s. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do IMIP (protocolo no. 728.993). Neste estudo fo ram utilizadas imagens da mão de um paciente nas regiões de hemangioma e pele sadia, possibilitando a identificação de suas diferenças. Foi implementado um algoritmo em ambiente Matlab para determinar a espessura da epiderme em todas as 541 imagens de lesão vascularizada e as 50 de pele normal. Resultados: Através da medição automatizada da espessura da epiderme na região de lesão e sadia (figura 1) foi possível observar a distribuição de profundidade em cada uma destas regiões. A região de lesão possui uma distribuição de profundidade mais estreita e com espessura menor que a de pele normal. Já a região de pele normal apresenta uma distribuição mais larga, porém com dois valores de maior probabilidade, isso se deve tanto a presença de glândulas mais visíveis na pele sadia quanto a uma maior presença de papilas dérmicas na junção derme-epiderme. Conclusões: A medição da espessura da epiderme mostrou-se válida como um possível marcador da presença de hemangioma. O uso desta abordagem poderia ser complementar a outros marcadores possíveis de serem extraídos do sinal OCT. A ampliação do painel de estudo e comparação com outras técnicas padrão ouro deverá ser realizada em futuros estudos.

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  • IPEN-DOC 25464

    SOARES, SABRINA M.V. . Avaliação da qualidade da água subterrânea no campus do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN / Groundwater quality evaluation at the campus of the Institute of Energy and Nuclear Research - IPEN . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-10052018-151953

    Abstract: O início das atividades para implantação e operacionalização do Sistema de Gestão Ambiental do IPEN teve inicio em meados de 2011/2012 com o processo de regularização ambiental do IPEN/CNEN, por intermédio de seu Termo de Compromisso de Ajustamento de Conduta TCAC (IBAMA/IPEN/CNEN) demostrando as intenções do IPEN/CNEN em adequar-se ambientalmente segundo as diretrizes do IBAMA, respaldado nos aspectos legais em vigor. Esta operacionalização do SGA vem complementar as ações de licenciamento nuclear, em atendimento aos requisitos legais da Resolução CNEN Nº 112/2011, que dispõe sobre o licenciamento de instalações radiativas que utilizam fontes seladas, fontes não seladas, equipamentos geradores de radiação ionizante e instalações radiativas para produção de radioisótopos. O desenvolvimento prático da política ambiental da instituição foi o resultado do conjunto das ações dos programas institucionais, entre eles o Programa de monitoração Químico Ambiental PMQA. As informações associadas a esse Programa visam prover o IPEN de documentação técnica necessária para atendimento às legislações ambientais vigentes e ao atendimento as solicitações do TAC IBAMA referente às suas instalações localizadas na Av. Professor Lineu Prestes, nº 2.242, Cidade Universitária, Butantã, São Paulo, Capital. O Programa Monitoração Ambiental dos Compostos Químicos Estáveis do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN - PMA-Q do IPEN, executado pelo Centro de Química e Meio Ambiente CQMA, desde 2006 estabelece os requisitos básicos para a proteção da vida e da propriedade nas suas dependências, onde são manuseados produtos químicos, biológicos e radioativos e equipamentos e, contempla avaliação da qualidade dos recursos hídricos subterrâneos assim como a caracterização do efluente líquido liberado na rede coletora de esgoto do instituto. Esse Programa contempla a caracterização bimestral da qualidade da água subterrânea em nove poços de monitoramento, avaliando compostos estáveis e radioativos. As análises dos compostos estáveis são realizadas no Laboratório de Análises Químicas e Ambientais LAQA do CQMA. Um sistema de monitoramento tem o papel de acusar a influência de uma determinada fonte de poluição na qualidade da água subterrânea. A localização estratégica e a utilização racional dos poços de monitoramento, aliadas a métodos eficientes de coleta, acondicionamento e análise de amostras, permitem resultados bastante precisos sobre a influência, na qualidade da água subterrânea. A composição natural e a verificação de indícios de poluição ou contaminação das águas podem ser avaliadas por meio de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Esta avaliação é fundamental para determinação da adequabilidade das águas em função do uso requerido. Desta forma, a proposta do trabalho está alinhada ao Programa de Monitoramento Ambiental dos Compostos Químicos Estáveis do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN, propondo uma caracterização hidroquímica das águas subterrâneas com o objetivo de conhecer as principais características qualitativas desse recurso. Esse conhecimento é fundamental para subsidiar as ações de controle da poluição ambiental. Com os resultados da rede de monitoramento de qualidade, obtidos nos poços tubulares, possibilitarão o estabelecimento de Valores de Referência de Qualidade VRQs para os poços de monitoramento do IPEN.

    Palavras-Chave: groundwater recharge; aquifers; environmental exposure pathway; water pollution monitors; quality control; radiation monitoring; radiation protection; qualitative chemical analysis; quantitative chemical analysis; environmental policy; safety standards

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  • IPEN-DOC 24652

    STELLATO, THAMIRIS B. . Avaliação da qualidade da água superficial e subterrânea da área de instalação do futuro Reator Multipropósito Brasileiro - RMB, como uma ferramenta para a obtenção da licença de instalação / Surface and groundwater quality evaluation in the area of the future Brazilian Multipurpose Reactor - RMB facility as a tool to get the installation licenses . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 210 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-16032018-164003

    Abstract: O Reator Multipropósito Brasileiro (RMB) é um reator nuclear de pesquisa, que mostra sua importância por trazer avanços nas áreas científica, tecnológica, econômica e social, viabilizando políticas públicas e objetivos estratégicos para o país. Qualquer empreendimento deve se submeter obrigatoriamente a uma licença ambiental junto ao órgão responsável, para que possa exercer sua atividade legalmente. A legislação ambiental disciplina o uso racional dos recursos ambientais e a preservação da qualidade ambiental. Sendo a água um recurso importante para a sustentação da vida no planeta, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água superficial e subterrânea da área de influência do futuro uso industrial do Reator Multipropósito Brasileiro RMB, estabelecendo valores de referência para futuros programas de monitoramento de operações, bem como para licenças e regulamentos ambientais. Foram realizadas quatro coletas ao longo do ano de 2015 em dez pontos localizados na área de influência do futuro Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), em Iperó/ SP, sendo seis pontos de água superficial e quatro de água subterrânea. Foram analisados 39 parâmetros sendo eles físico-químicos ânions e metais totais, realizados conforme os métodos de análises e técnicas analíticas da APHA AWWA WPCF, ABNT e EPA. As concentrações dos parâmetros analisados foram comparadas com os valores máximos estabelecidos pela Legislação Nacional - CONAMA 396/08 e Estadual - CETESB Nº 045/2014/E/C/I (2014) para água subterrânea e CONAMA 357/05 para água superficial. Os ânions e cátions majoritários foram empregados na classificação das águas por meio do diagrama de Piper para identificação das características naturais do corpo d\'água e do aquífero. Considerando os parâmetros analisados, todos os pontos de coleta apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 396/08 e 357/05. A classificação hidroquímica encontrada por meio do diagrama de Piper permitiu concluir que a dissolução de carbonato é o processo dominante que controla os ânions majoritários da maioria das águas amostradas e a dissolução do sódio, potássio e cálcio dos cátions majoritários, variando em relação aos períodos de coleta. O ambiente em estudo encontra-se em bom estado de conservação, no que se refere à qualidade das águas superficiais e subterrâneas.

    Palavras-Chave: ground water; surface waters; water resources; chemical analysis; license applications; radiation protection; regulations; safety standards; environmental protection; quality control; reactor design; reactor planning; rmb reactor; nuclear facilities; brazil

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  • IPEN-DOC 23195

    SANTOS, W.S. ; NEVES, L.P.; PERINI, A.P.; BELINATO, W.; MAIA, A.F.; CALDAS, L.V.E. . Avaliação das exposições dos envolvidos em procedimentos intervencionistas usando método Monte Carlo. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 5, n. 1, p. 01-06, 2017.

    Abstract: Neste estudo apresenta-se um modelo computacional de exposição de um paciente, médico cardiologista e de uma enfermeira em um cenário típico de procedimentos intervencionistas cardíacos. Neste caso, foi calculado um conjunto de coeficientes de conversão (CC) para dose efetiva (E) em termos do produto kerma-área (PKA) para os indivíduos envolvidos, utilizando sete espectros energéticos diferentes e oito projeções de feixe. Também foi calculado o CC para dose de entrada na pele (DEP) do paciente normalizado pelo PKA. Todos os indivíduos foram representados por simuladores antropomórficos computacionais incorporados em um código de transporte de radiação baseado em simulação de Monte Carlo.

    Palavras-Chave: air; conversion; dosimetry; kerma; monte carlo method; occupational exposure; patients; phantoms; radiation doses; radiation protection; radiology; radiological personnel

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

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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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.