Repositório Digital - IPEN/SP: Recent submissions

  • IPEN-DOC 25703

    MAYNARD, ISABELLA F.N.; CAVALCANTI, ELIANE B.; SILVA, LARISSA L. da ; MARTINS, ELAINE A.J. ; PIRES, MARIA A.F. ; BARROS, MARCELO L. de; CARDOSO, ENI; MARQUES, MARIA N.. Assessing the presence of endocrine disruptors and markers of anthropogenic activity in a water supply system in northeastern Brazil. Journal of Environmental Science and Health, v. 54, n. 9, Part A, p. 891-898, 2019. DOI: 10.1080/10934529.2019.1606574

    Abstract: Several chemical substances known as micropollutants are used in daily activities, and they pose risks to both human health and the environment. Some of these substances disrupt the endocrine system in addition to being responsible for major public health issues and for endangering some aquatic species. The aim of this research is to investigate the frequency of endocrine disruptors and anthropogenic activity markers in a Water Supply System (SAA) in Sergipe State, Brazil. Twenty-two water samples were collected from five SAA points from 2016 to 2017. They were prepared through solid phase extraction and analyzed in a gas chromatographer coupled to a mass spectrometer. In total, 13 compounds (diethyl phthalate, dibutyl phthalate, nonylphenol, pentachlorophenol, bisphenol A, androstane, estrone, estradiol, 17 a-ethinyl estradiol, progesterone, coprostanol, cholesterol and caffeine) that are endocrine disruptors and antrophic activity markers were herein assessed – both in raw (underground and surface) and treated water (distribution system and reservoir) samples. Based on our results, 50% of the samples contained caffeine; 45.5%, cholesterol; 31.81%, diethyl phthalate; 31.81%, dibutyl phthalate; 18.18%, bisphenol A; and 4.54%, estradiol. Therefore, it is important to create and implement public policies focused on public health and on assuring the safety of aquatic ecosystems.

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  • IPEN-DOC 25702

    DANTAS, ALEXON B. . Caracterização química e física de solos urbanos de Palmas e da corrosividade destes para o aço API 5L X70 / Chemical and physical characterization of Palmas urban soils and their corrosivity to API 5L X70 steel . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-17062019-151813

    Abstract: Solos urbanos de Palmas foram caracterizados fisicamente e quimicamente. As propriedades físicas de resistividade elétrica, granulometria, massa específica e umidade de cinco solos daquela cidade foram analisadas. As propriedades químicas de composição e pH também foram caracterizadas. Dois destes solos tiveram a sua corrosividade para o aço API 5L X70 investigada por ensaio de campo. O ensaio de campo consistiu no enterramento de amostras do aço nos dois solos seguido por retirada após períodos pré-determinados de tempo até 960 dias, ensaio gravimétrico para avaliação das taxas de corrosão em função do tempo de exposição aos solos e observação da superfície. Foram também realizados ensaios em laboratório com extratos aquosos dos cinco solos caracterizados. Os extratos aquosos foram usados como eletrólito nos ensaios eletroquímicos sendo estes ensaios seguidos pela observação da superfície exposta ao eletrólito. Os ensaios eletroquímicos não se mostraram efetivos na classificação da corrosividade dos diferentes solos. Todavia, a observação da superfície das amostras ensaiadas e análise do eletrólito após ensaio mostrou diferenças significativas na corrosividade dos extratos aquosos. A caracterização da corrosividade de solos por ensaio gravimétrico identificou a maior corrosividade do solo arenoso frente ao solo argiloso, o que foi atribuído à maior porosidade do primeiro em comparação ao segundo e foi corroborado pela maior massa específica do solo argiloso em relação ao arenoso. Os resultados deste trabalho indicaram que a porosidade é um dos fatores mais importantes para a corrosividade de solos de resistividade elétrica similar, uma vez que esta influencia diretamente a aeração do solo na região dos materiais enterrados, característica que é preeminente para a corrosividade dos solos.

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  • IPEN-DOC 25701

    CASTANHO, DAVI H. de M. . Desenvolvimento de material zeolítico de alta pureza a partir de cinzas de carvão para aplicação na captura de dióxido de carbono / Development of zeolite material of high purity from coal ash for application in the capture of carbon dioxide . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 110 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-03072019-151023

    Abstract: Atualmente o mundo vem passando por algumas mudanças climáticas, sendo que um dos fatores que contribuem para essas mudanças é o aumento da emissão de gases de efeito estufa, principalmente o CO2. Uma das fontes de CO2 é a queima de combustíveis fósseis. A combustão do carvão para produção de energia, além de emitir gases de efeito estufa, gera uma grande quantidade de cinzas. A utilização das cinzas de carvão para síntese de zeólitas de alta pureza e utilização dessas zeólitas para a adsorção do CO2 pode ser uma estratégia interessante para mitigar a problemática da gestão de resíduos e da emissão de gases. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar zeólitas tipo Na-A de elevada pureza a partir de cinzas de carvão e avaliar sua aplicação como material adsorvente de CO2. As amostras de três tipos de cinzas de carvão (cinzas manga, cinzas ciclone e cinzas pesadas) foram coletadas na usina termelétrica de Figueira-PR. O tempo total do processo de síntese pelo método de duas etapas foi otimizado. As seguintes características dos produtos de síntese foram determinadas: composição mineralógica, composição química, morfologia, grupos funcionais e capacidade de troca iônica. Os produtos de síntese apresentaram relação SiO2/Al2O3 de 1,2 e uma relação de aproximadamente 80% de zeólita do tipo Na-A. As zeólitas foram usadas como material adsorvente de gás carbônico apresentando capacidade de adsorção entre 492 a 655 mg/g. A maior capacidade de adsorção foi obtida com a zeólita sintetizada a partir das cinzas pesadas. As zeólitas saturadas mostraram-se estáveis em temperatura ambiente e a dessorção do CO2 ocorreu entre 140-150 °C.

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  • IPEN-DOC 25700

    SOUZA, CLAYTON H. de . Caracterização dosimétrica e modelagem computacional de um detector do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor / Dosimetric characterization and computational modeling of metal-oxide-semiconductor field effect transistor type detector . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 211 p. Orientador: Julian Marco Barbosa Shorto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-24062019-090509

    Abstract: A dosimetria in vivo é uma ferramenta essencial para programas de garantia de qualidade no campo da radioterapia, sendo um procedimento comumente realizado com TLDs ou diodos. No entanto, um dosímetro que vem em crescente popularidade nos últimos anos é o detector do tipo transistor de efeito de campo de metal-óxido-semicondutor (MOSFET). Os dosímetros MOSFET preenchem todas as características necessárias para realização da dosimetria in vivo, uma vez que possuem tamanho pequeno, boa precisão e viabilidade de medição, além de seu fácil manuseio. No entanto, seu verdadeiro diferencial é permitir a leitura de dose em tempo real, possibilitando intervenção imediata na correção de desvios de parâmetros físicos e na antecipação de pequenas alterações anatômicas no paciente durante um tratamento. Assim, foi proposta a caracterização dosimétrica do detector microMOSFET TN-502RDM-H e a construção de seu respectivo modelo computacional em MCNP6. Os resultados mostraram que o dosímetro MOSFET possui boa reprodutibilidade, boa linearidade e independência energética para feixes de altas energias de fótons e elétrons. Com relação a linearidade, destaca-se o excelente desempenho do detector MOSFET para valores doses acima de 50cGy, tendo apresentado uma precisão de 0,3%. Além disso, foi obtido um fator de calibração único, considerando fótons e elétrons de altas energias, com 2,9% de reprodutibilidade. Também foram constatadas dependências angulares de 4% e 13% para irradiações com e sem a condição de equilíbrio eletrônico, respectivamente. Foi encontrada uma diferença de 8% na resposta entre fótons de baixas energias nas qualidades RQR 3 e RQR 10. Com relação ao modelo computacional, a utilização das técnicas caracterização estrutural de MEV e EDS possibilitaram estimar a geometria e a composição do dispositivo MOSFET. Dos resultados do modelo computacional, ressalta-se a excelente concordância da dependência energética simulada em MCNP6 com a calculada analiticamente e também com a literatura. Por fim, o dosímetro MOSFET mostrou bom desempenho dosimétrico, confirmando seu potencial clínico; fato este que, certamente, contribui para sua maior aceitação na radioterapia. Somado a isto, a obtenção de um modelo computacional adequado proporciona um leque de oportunidades para trabalhos futuros, possibilitando o aprimoramento do instrumento nos mais diversos procedimentos de tratamento do câncer por radiação.

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  • IPEN-DOC 25699

    RIBEIRO, AMON S.L. . Efeitos da sinterização por micro-ondas nas propriedades microestruturais e mecânicas de cerâmicas 3Y-TZP / Microwave sintering effects on 3Y-TZP microstructural and mechanical properties . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Dolores Ribeiro Ricci Lazar. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-13062019-152512

    Abstract: As técnicas de sinterização convencional de zircônia tetragonal parcialmente estabilizada com ítria (Y-TZP) vêm apresentando limitações quanto ao tempo e temperatura de sinterização, aumentando o custo do produto biocerâmico. Assim, a sinterização por micro-ondas se torna uma alternativa apropriada promovendo rápido aquecimento, elevadas densidades, controle de tamanho de grão, reduzindo o tempo total para produzir o material cerâmico desejado. O objetivo do presente trabalho foi comparar o efeito da sinterização por micro-ondas de cerâmicas comerciais Y-TZP pré-sinterizadas (grupos V-M e LP-M) e outra produzida a partir de pós sintetizados pela técnica de coprecipitação (grupo CP-M). Valores de densidade, tenacidade à fratura, tamanho de grão, translucidez e quantificação das fases cristalinas de amostras sinterizadas, antes e após envelhecimento em reator hidrotérmico, foram relatados. Os grupos V-M e CP-M de amostras foram sinterizados a 1450°C e 1350°C por 15 e 30 minutos e o grupo LP-M, sinterizado apenas a 1450°C, nos mesmos tempos. Os grupos sinterizados a 1450°C por 15 e 30 minutos apresentaram os maiores valores de densidade (média de 98% em relação à densidade teórica). O tamanho médio de grão das amostras de maior densificação variou de 309 a 355 nm. Os resultados de translucidez (ΔE) são próximos aos divulgados na literatura. A quantificação de fases por difratometria de raios X das amostras não envelhecidas, indicou que em sua maioria, são formadas por 89% de fase tetragonal e 11% fase cúbica. Os ensaios de envelhecimento hidrotérmico permitiram verificar o comportamento de degradação de fases das amostras sinterizadas em micro-ondas, demonstrando que, no caso das cerâmicas comerciais, essa técnica é uma alternativa viável para produção de cerâmicas Y-TZP mais resistentes à degradação.

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  • IPEN-DOC 25698

    FAZOLIN, GABRIELA N. . Síntese induzida por radiação de nanocarreadores bioativos à base de papaína para carreamento de radiofármaco / Synthesis induced by radiation of bioactive papain-based nanocarrier for radiopharmaceutical carrier . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-28052019-113958

    Abstract: A papaína, enzima proteolítica extraída do fruto da Carica papaya Linnaeus, apresenta grande perspectiva para carreamento de fármacos devido propriedade anti-inflamatória, antitumoral e aumento da permeação. O presente trabalho teve como objetivo estudar as variáveis de processo da síntese radio-induzida, com o propósito de avaliar a influência destes parâmetros na formação da nanopartícula além do seu potencial como nanocarreador. A síntese foi realizada na presença (20%, v/v) e ausência de etanol, tampão fosfato e radiação gama (10 kGy) para reticulação e esterilização simultânea. As amostras foram avaliadas através da técnica de espalhamento dinâmico de luz, para verificar diâmetro hidrodinâmico, UV e fluorescência para verificação do conteúdo proteico e estrutura secundária, respectivamente. A atividade enzimática foi avaliada utilizando o substrato N-alfa-benzoil-DL-arginina-4-nitroanilida (BAPA). Parâmetros como concentração proteica, molaridade do tampão, pH, tempo e temperatura de solvatação e taxa de dose foram estudados. Posteriormente, foi realizado estudo da estabilidade por 180 dias e demonstração da capacidade de radiomarcação utilizando o tecnécio-99m, além da natureza da reticulação e esterilização das amostras. Conclui-se que a síntese otimizada das nanopartículas de papaína ocorre a 10 mg.mL-1 utilizando tampão fosfato 50 mM com (pH 7) à 0°C, tempo de solvatação de 1 a 6 horas e taxa de dose de 5 kGy.h-1. Ao usar essas condições, a formação de nanopartículas ocorrerá de maneira mais efetiva e com atividade proteolítica preservada. A reticulação das nanopapaínas, nas condicões descritas acima, ocorrem majoritariamente por natureza intramolecular e apresenta esterilidade na dose estabelecida de 10 kGy. As amostras se mostraram estáveis por até 30 dias quando mantidas sob 0°C. A radiomarcação com 99mTc por via direta obteve eficiência de 90% e demonstrou o grande potencial da nanopartícula como nanocarreador.

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  • IPEN-DOC 25697

    REIS, LUIS A.M. dos . Investigação do processo para a reciclagem de cavacos de ligas de zircônio através da consolidação por fusão em forno a arco elétrico de refusão de eletrodos consumíveis sob vácuo (VAR) / Investigation of the process for the recycling of zirconium alloys scraps through the consolidation by melt in vacuum arc remelting (VAR) furnace of consumable electrodes . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 78 p. Orientador: Cristiano Stefano Mucsi. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-13062019-150402

    Abstract: Os reatores nucleares de potência refrigerados à água pressurizada (Pressurized Water Reactor - PWR) comumente utilizam pastilhas de dióxido de urânio como o seu combustível nuclear, estas por sua vez são montadas e empilhadas em tubos e tampões de ligas de zircônio (M5, Zirlo, Zircaloy, etc), Na usinagem desses componentes são geradas grandes quantidades de cavacos que estão contaminados com fluido de corte, o armazenamento destes cavacos apresenta riscos de segurança e ambientais por ser um material pirofórico e apresentarem alta área específica. Estas são ligas importadas e por isso é mostrado interesse pela indústria de reciclagem na sua reutilização. Este trabalho apresenta o estudo de um processo de reciclagem e os resultados para buscar, eficiência no processo de limpeza; controle de qualidade; obtenção de eletrodos prensados e a fusão em um forno a arco elétrico sob vácuo (Vacuum Arc Remelting - VAR). O processo de reciclagem se inicia com uma separação magnética de possíveis materiais ferromagnéticos presentes, lavagem do fluido de corte, que é solúvel em água, lavagem com um desengraxante industrial, seguido por um enxágue com fluxo contínuo de água em alta pressão e uma secagem por fluxo de ar quente. A primeira avaliação do processo foi feita por uma análise de fluorescência de raios X por dispersão de energia mostrando impurezas provenientes da mistura com cavacos da usinagem de aços inoxidáveis. Os cavacos foram prensados para a obtenção de eletrodos, para fusão em forno VAR, e para isso foi desenvolvida uma matriz para obtenção de eletrodos. Os eletrodos foram fundidos em um forno VAR de laboratório no Laboratório de Fusão do CECTM IPEN. A fusão dos cavacos é possível e viável em um forno VAR o que reduz em até 40 vezes o volume de armazenamento desse material.

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  • IPEN-DOC 25696

    TEIXEIRA, LUCIA R. de A.C. . Tomografia por coerência óptica para avaliação de lesões vasculares na face e cavidade oral / Optical coherence tomography for the evaluation of vascular lesions in the face and oral cavity . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-30042019-101834

    Abstract: As lesões vasculares estão entre as anormalidades congênitas e neonatais mais comuns. Cerca de 60% estão localizadas na região da cabeça e pescoço. A identificação e a classificação adequadas de cada tipo de lesão, tem um impacto direto no diagnóstico e, no tratamento destes pacientes. A técnica de Tomografia por Coerência Óptica (Optical coherence tomography: OCT) obtém imagens em alta resolução, geradas em tempo real que permitem visualizar de forma não invasiva, estruturas celulares e extracelulares, com uma resolução espacial da ordem de 10μm, que é 20 vezes maior que a de um ultrassom, aproximando-se do nível histológico convencional, razão pela qual é considerada biópsia óptica. Com o objetivo de fornecer imagens que possibilitassem avaliar as diferenças na arquitetura dos vasos em diferentes tipos de lesões localizadas, no tecido cutâneo e na mucosa, em regiões da cabeça e pescoço, foram tomadas imagens de lesões de 27 pacientes usando um sistema de OCT com Doppler (1325nm). Os resultados deste estudo clínico comprovaram a viabilidade da OCT permitindo distinguir entre a pele normal e a pele com lesão. Na má-formação capilar, os vasos sanguíneos tiveram diâmetro médio de 114\μm ± 92μm e apresentaram uma profundidade média de 304 μm ± 99 μm. Os hemangiomas apresentaram vasos sanguíneos com diâmetro médio de 39μm ± 19 μm e profundidade média de 298 μm ± 133 μm. Nas lesões diagnosticadas pelo clínico como Hemangioma da mucosa labial, medimos diâmetro médio dos vasos de 45μm ± 16 μm com profundidade média de 520,5μm ± 189,5μm. Na má-formação linfática de lábio, os vasos sanguíneos apresentaram diâmetro médio de 157,5μm ± 90μm e, uma profundidade média 695μm ± 136μm. Na má-formação vascular de lábio, os vasos sanguíneos apresentaram diâmetro médio de 128μm±63μm e, uma profundidade média 689 μm ± 217μm. Com estas informações obtidas das imagens de OCT indicando fluxo, foi possível avaliar diferenças peculiares da lesão de cada paciente, promovendo o diagnóstico diferencial das lesões vasculares da superfície tecidual da pele e mucosa oral.

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  • IPEN-DOC 25695

    PIJEIRA, MARTHA S.O. . Synthesis of fluorine-18-labeled losartan analogs as novel positron emission tomography tracers for cancer imaging / Síntese de análogos do losartan marcados com flúor-18 como novos traçadores para imagem do câncer utilizando tomografia por emissão de pósitrons . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 144 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-10062019-095737

    Abstract: Losartan is a selective antagonist of the angiotensin II type 1 receptor (AT1R). Several reports have highlighted the AT1R expression in several cancers enhancing tumor development and cancer progression. The aim of this thesis is the synthesis and evaluation of [18F]fluoroethyl-losartan ([18F]FEtLos) and [18F]ammoniomethyltrifluoroborate-losartan ([18F]AMBF3Los) as two novel losartan analogs to image AT1R-positive tumors using the positron emission tomography (PET). Initially, the cold compounds FEtLos and AMBF3Los were synthetized by alkylation and click chemistry reactions respectively, and characterized by spectroscopic techniques. Then, radiosynthesis of 2-[18F]fluoroethyl-tosylate was optimized from a radiation safety point of view. Next, [18F]FEtLos was manually synthetized by [18F]fluoroethylation of losartan with low molar activity and greater than 99% radiochemical purity. [18F]AMBF3Los was easily synthetized with greater than 97% radiochemical purity by one step 18F-19F isotopic exchange approach using low and high activities of [18F]fluoride that afforded molar activities ranging from 2 to 139 GBq/μmol. In vitro competition binding assays showed that FEtLos and AMBF3Los have low and high binding affinity to human AT1R, respectively. AT1R expression was confirmed in breast, ovarian and gastric derived-tumors implanted on Nude mice. In spite of the low affinity, [18F]FEtLos was specific for renal AT1R. However, [18F]FEtLos did not showed specificity for tumor AT1R binding. μPET imaging, autoradiography and ex vivo biodistribution studies showed the specificity of [18F]AMBF3Los for both kidney and tumor AT1R binding. However, [18F]AMBF3Los was not able to reach the tumor site once injected intravenously probably because of its rapid metabolism and very fast clearance. Nonetheless our results demonstrate that 18F-Angiotensin II Receptor Blockers (ARBs) derivatives could be suitable tracers to cancer imaging AT1R-expressing tumor microenvironment, however, radiolabeled ARBs that possess better pharmacokinetics profile may be required.

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  • IPEN-DOC 25694

    MOLNARY, LESLIE de . Avaliação dos coeficientes de dispersão atmosférica para liberações de rotina no sítio do RMB. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Junho, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-006-00-RELT-002-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta uma avaliação dos coeficientes de dispersão atmosférica para liberações de longa duração (liberações de rotina) em torno do sítio do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB) localizado no município do Iperó (SP). As estimativas do X/Qrotina são apresentadas considerando-se as liberações de efluentes gasosos ao nível do solo (H=0 m) e as liberações através da chaminé dos prédios N01 e N03 (H=45 m). A altura da chaminé dos edifícios N01 e N03 é assumida com 45 m considerando-se o discutido no relatório técnico IPEN-CEN-PSERMB- 006-00 RELT-001-00 emitido em 04/abril/2019. Não é assumido a sobre-elevação da pluma (plume rise) pois as características operacionais da chaminé (velocidade de exaustão, temperatura do efluente, diâmetro interno e externo) ainda não foram formalizadas pela INVAP e AMAZUL. Estudos preliminares da dispersão atmosférica de efluentes em condições de operação normal em torno da região do sítio do RMB, já foram anteriormente apresentados na Seção 2.4 – Meteorologia do Relatório do Local para uma chaminé de 40 m e dados meteorológicos do sítio do CEA compreendendo o período de 2002 a 2012. Esse relatório recalcula os valores dos coeficientes da dispersão atmosférica em condições de operação normal assumindo a altura definitiva da chaminé com 45 m e os dados meteorológicos compreendendo o período de 2010 a 2016. Parte desse conjunto de dados meteorológicos já abrange os dados meteorológicos coletados através da torre meteorológica do sítio do RMB. Os resultados mostram que os coeficientes de dispersão atmosférica, assumindo liberações de rotina pela chaminé com altura de 45 m, não alteram significativamente as estimativas apresentadas anteriormente no Relatório do Local, e que os máximos coeficientes de dispersão atmosférica continuam sendo observados para distâncias muito próximas do perímetro do sítio do RMB. Além do mais, a ordem de grandeza desses fatores não propiciará resultados de concentração ou dose radiológica significativos para o indivíduo do público.

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  • IPEN-DOC 25693

    MOLNARY, LESLIE de . Avaliação da altura da chaminé do edifício do Reator RMB (prédios N01 e N03). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Abril, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-006-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Esse documento apresenta uma avaliação sobre a altura da chaminé que deverá ser projetada e instalada no edifício do reator RMB para liberar os efluentes gasosos gerados em condição de operação normal e condição de acidentes nos prédios N01 e N03 desse empreendimento. Os documentos iniciais de engenharia (Projeto Conceitual e Projeto Básico) e de licenciamento nuclear (Relatório de Local) apontavam para uma chaminé com altura inicial de 40 m (em relação ao solo). Essa altura baseou-se nos documentos de licenciamento do reator OPAL (instalado na Austrália) e que serviram como projeto de referência para o projeto do reator RMB. Estudos preliminares da dispersão atmosférica de efluentes em torno da região do sítio do RMB, apresentados no Relatório do Local com a chaminé de 40 m, já indicavam que essa altura era adequada e não apresentaria risco de concentrações ambientais de poluentes elevadas ou acima dos limites máximos permitidos dentro do sítio do RMB e áreas circunvizinhas próximas. Como o projeto do reator RMB encontra-se na etapa de desenvolvimento do projeto detalhado, tanto as empresas INVAP e AMAZUL, que participam como empresas de engenharia parceiras da CNEN, solicitaram que seja referendado a altura final da chaminé para o empreendimento RMB, de modo a conduzir os projetos de ventilação para liberação de efluentes gasosos. As simulações numéricas apresentadas nesse documento estão baseados nos dados meteorológicos observados no sítio do RMB e dados históricos do Centro experimental Aramar, nas dimensões dos edifícios N01 e N03 disponíveis na documentação de engenharia no Portal do RMB (março/2019), na altura de chaminé de 45 m (em relação ao solo), e utilização do software SCREEN View da empresa Lakes Environmental para a estimativa das curvas de dispersão atmosférica e determinação dos pontos de maior concentração. Os resultados mostram que uma chaminé com altura de 65 m, inicialmente sugeria pela AMAZUL para o reator RMB, não é necessária para melhorar significativamente os resultados da dispersão atmosférica. Assim sendo, uma chaminé de 45 m de altura é adequada para propiciar as liberações elevadas de efluentes gasosos esperadas em condições de operação normal e de acidentes para o reator RMB (Prédios N01 e N03).

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  • IPEN-DOC 25692

    MURA, LUIZ E.C. ; BITELLI, ULYSSES D. . Comissionamento : procedimento para o recebimento, manuseio e estocagem de elemento combustível tipo placa no Reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Maio, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-069-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório de comissionamento trata do procedimento de recebimento e armazenamento seguro dos elementos combustíveis tipo placa do novo núcleo do Reator IPEN/MB-01.

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  • IPEN-DOC 25691

    SILVA, JOSE E.R. da ; TEODORO, CELSO A. ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; CASTANHEIRA, MYRTHES . Inspeção visual dos elementos combustíveis e das barras de controle/segurança do Reator IEA-R1 (dez/2017). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Fevereiro, 2018. (IPEN-CEN-PSE-IEAR1-137-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: São apresentadas neste relatório as ocorrências visuais observadas durante as inspeções visuais de elementos combustíveis irradiados e dos elementos combustíveis de controle (barras de controle/segurança) realizadas no período de 13 e 18 de Dezembro de 2017 na piscina do reator de pesquisas IEA-R1.

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  • IPEN-DOC 25690

    SIMIONI, MARCIO . Descrição conceitual para o projeto de adequação do sistema de drenagem de efluentes líquidos do prédio do Reator IEA-R1. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Abril, 2019. (IPEN-CEN-PSE-IEAR1-118-01-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: O objetivo do documento é apresentar conceitos, critérios, parâmetros e detalhes necessários para: a-) Implementar uma série de modificações no atual SISTEMA DE DRENAGEM DOS EFLUENTES LÍQUIDOS DO PRÉDIO DO REATOR IEA-R1, que deverão atender um conjunto de melhorias e recomendações solicitadas pelo grupo de operação da instalação, visando a sua flexibilidade operacional; b-) Adequação do SISTEMA DE DRENAGEM DOS EFLUENTES LÍQUIDOS DO PRÉDIO DO REATOR IEA-R1, de modo a atender as cláusulas aplicáveis que estão discriminadas no TERMO DE COMPROMISSO DE AJUSTAMENTO DE CONDUTA, celebrado entre o INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS – IBAMA e a COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR – CNEN, visando a regularização ambiental do complexo IPEN – INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES; c-) Servir como referência para a contratação de um Projeto Básico para a implementação das modificações por ele discriminadas.

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  • IPEN-DOC 25689

    SILVA, ANTONIO T. e ; ZEITUNI, CARLOS A. ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; SILVA, JOSE E.R. da ; TERREMOTO, LUIS A.A. ; CASTANHEIRA, MYRTHES ; TEODORO, CELSO A. ; FRANCA, RENATO L. . Inspeção visual de elementos de combustível, elementos de controle e complementos do núcleo do reator da Usina Nuclear Angra 2 durante a parada técnica programada 2P15. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Maio, 2019. (IPEN-CEN-PSE-ETN-222-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este documento descreve as atividades de inspeção visual de elementos de combustível, de restritores de fluxo de água e de barras de controle, oriundos do ciclo 15 de operação, descarregados do núcleo do reator e armazenados na PCU da Usina Angra 2 da CNAAA. As atividades de inspeção visual foram realizadas pela equipe técnica do IPEN durante a parada técnica programada 2P15 em atendimento ao contrato de prestação de serviços firmado entre a ELETRONUCLEAR e a CNENIPEN.

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  • IPEN-DOC 25688

    YAMAGUCHI, MITSUO . Análise de criticalidade do cofre de salvaguardas do Centro de Combustível Nuclear (CCN). São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEN, Abril, 2019. (IPEN-CEN-PSE-CCN-006-00-RELT-001-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos

    Abstract: Este relatório apresenta a análise de criticalidade do cofre de salvaguardas (sala 22 do prédio 96) do Centro de Combustível Nuclear (CCN). A análise foi feita com o sistema SCALE4.4a.

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  • IPEN-DOC 25687

    FARIA, MARCELA E.M. ; LEITE, MARINA M.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; VICHI, FLAVIO M.; MARTINEZ, LUIS G. ; TURRILLAS, XAVIER . Estimativa da espessura de nanotubos através de dados de difração de raios X. In: SIMPÓSIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA, 20. BOLETIM TÉCNICO DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO, 17-18 de outubro, 2018, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: Faculdade de Tecnologia de São Paulo, 2018. p. 33-33.

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  • IPEN-DOC 25686

    SILVA, GUSTAVO H.B. da; ARAUJO, INGRID G. de; MARTINS, CEZAR S.. A susceptibilidade magneto-óptica de ligas de CoFeSiB. In: SIMPÓSIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA, 20. BOLETIM TÉCNICO DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO, 17-18 de outubro, 2018, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: Faculdade de Tecnologia de São Paulo, 2018. p. 28-28.

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  • IPEN-DOC 25685

    ARAUJO, INGRID G. de; DENALDI, RAFAEL LIMA ; CARVALHO, GUSTAVO P. de; MARTINS, CEZAR S.. Magnetoimpedância gigante e susceptibilidade por efeito Kerr magneto-óptico em fitas amorfas de CoFeSiB. Boletim Técnico da Faculdade de Tecnologia de São Paulo, v. 45, p. 39-43, 2018.

    Abstract: A Magnetoimpedância Gigante (GMI) é uma grande variação da impedância Z (H) de materiais magnéticos quando submetido a um campo magnético externo. O objetivo deste trabalho é analisar amostras de materiais magnéticos amorfos, no caso de fita de CoFeSiB que foram produzidas por melt-spinning. As medidas de Magnetoimpedância Gigante (GMI) que serão apresentados foram realizadas em regimes de frequências baixas e moderadas. Foi observado que o aumento do valor da impedância com a frequência está relacionado ao aumento da contribuição imaginária. O valor de pico da magnetoimpedância é totalmente dependente da frequência. O maior valor obtido do GMI foi de 75% a 10 Oe para uma frequência de 1 MHz, resultando em uma sensibilidade de 7,5% / Oe. Além disso, observou-se que a susceptibilidade medida por efeito Kerr magneto-óptico apresenta um comportamento semelhante ao da magnetoimpedância.

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  • IPEN-DOC 25684

    BERTOLINI, THARCILA C.R. . Síntese e caracterização de material zeolítico de cinzas de carvão granular e avaliação na aplicação como adsorvente / Synthesis and characterization of zeolitic material granular of coal ash and evaluation in the application as adsorbent . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 171 p. Orientador: Denise Alves Fungaro.

    Abstract: As cinzas de carvão são subprodutos da combustão de carvão mineral gerados em grandes quantidades a partir de usinas termelétricas no mundo todo. Nos últimos anos, pesquisas sobre a utilização das cinzas estão sendo desenvolvidas visando soluções sustentáveis, garantindo, assim, a preservação do meio ambiente e a saúde humana. As cinzas de carvão podem ser aproveitadas como matéria-prima para síntese de zeólita, material este que possui uma vasta gama de aplicações industriais. Em muitas dessas aplicações é requerido o uso de formas peletizadas de zeólitas. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um método de obtenção de zeólita de cinzas leves de carvão na forma granular e avaliar seu uso como material adsorvente. A primeira etapa deste estudo consistiu na síntese e caracterização de zeólita convencional (ZCL) e de zeólita do tipo NaA com alto grau de pureza (ZA). As cinzas leves de carvão utilizadas na síntese das zeólitas foram coletadas na Usina Termelétrica Jorge Lacerda, localizada no Estado de Santa Catarina, Brasil, o maior complexo termelétrico a carvão da América Latina. O material de partida e as zeólitas sintetizadas em pó foram caracterizados em termos da composição química, composição mineralógica, morfologia, capacidade de troca catiônica, estabilidade térmica, área superficial específica, distribuição de poros e dos grupos funcionais. As fases zeolíticas formadas por tratamento hidrotérmico foram hidroxisodalita e traços de NaX. A zeólita do tipo NaA foi sintetizada por método de duas etapas apresentando grau de pureza de 84%. O valor de capacidade de troca catiônica da zeólita A com alto grau de pureza foi aproximadamente duas vezes maior do que o valor encontrado para a zeólita convencional (1,84 meq g-1 para ZCL e 3,81 meq g-1 para ZA). Na segunda etapa, os produtos zeolíticos sintetizados neste estudo foram peletizados com a aplicação de diferentes métodos. Os grânulos de zeólitas foram formados manualmente na forma de esferas na faixa de tamanho entre 3 mm e 7 mm a partir da mistura das zeólitas em pó com um ou mais agentes aglutinantes e adição de água deionizada. As diferentes metodologias experimentais de peletização das zeólitas sintetizadas foram comparadas e avaliadas por meio da determinação da capacidade de troca catiônica dos produtos obtidos, trabalhabilidade, resistência mecânica e estabilidade em água. O método de peletização no qual as argilas caulinita e bentonita foram usadas como agentes aglutinantes, na proporção de 5% em massa cada, foi considerado o melhor para a zeólita convencional. Para a zeólita A, foi selecionado o método com 10% de bentonita. Os valores de capacidade de troca catiônica dos produtos zeolíticos foram mantidos após o processo de peletização. Posteriormente foi realizado um estudo direcionado à aplicação da zeólita granular no tratamento de água. A amostra de zeólita A com alto grau de pureza peletizada, obtida pelo método otimizado, foi selecionada para ser usada como material adsorvente no processo de adsorção de íons cádmio em solução aquosa em coluna de leito fixo. Os resultados evidenciaram a potencialidade do uso da zeólita A peletizada no tratamento de efluentes.

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  • IPEN-DOC 25683

    COSTA, PRISCILA . Desenvolvimento de um detector de nêutrons por meio da deposição de filme fino de boro via laser / Development of a thermal neutron detector by boron film deposition using laser . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Frederico Antonio Genezini.

    Abstract: O protótipo de um detector de nêutrons térmicos portátil foi desenvolvido no Instituto de Pesquisa Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP), utilizando um fotodiodo de Si do tipo PIN associado a um filme de boro enriquecido. O filme de boro foi fabricado por meio da técnica de Deposição a Laser Pulsado, considerando duas possibilidades para depositar o boro: deposição direta do boro na face do fotodiodo e deposição na lâmina de vidro. Foram desenvolvidos dois protótipos, no primeiro foi possível ler apenas o sinal elétrico do sistema fotodiodo-boro no qual o filme está depositado na lâmina de vidro. Para aprimorar a resposta do sistema de detecção, outro circuito foi desenvolvido e permitiu contar nêutrons em ambas as situações tanto do filme na lamínula quanto do filme direto no fotodiodo. A caracterização dos protótipos foi feita via irradiação de feixes de nêutrons predominantemente térmicos e frios, por meio de quatro experimentos principais: reposta do sistema ao fluxo de nêutrons, teste de linearidade, resposta angular e o teste de reprodutibilidade. Os protótipos apresentaram uma resposta linear à variação do fluxo, reprodutibilidade, e a resposta angular não foi isotrópica. A eficiência intrínseca em porcentagem do protótipo 1 para um espectro de nêutrons predominantemente térmicos e frios foi (1,17 ± 0,01) % e (1,37 ± 0,01) %, respectivamente. No protótipo 2 foram feitas medições de nêutrons com os dois sistemas fotodiodo-boro (lâmina de vidro, direto no fotodiodo), porém nas medidas com o boro direto no sensor houve um aumento significativo no ruído eletrônico. A eficiência intrínseca do protótipo 2 para os nêutrons frios foi de (5,2 ± 0,4) %.

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  • IPEN-DOC 25682

    GOTARDELO, DANIEL R. . Determinação dos níveis de porfirinas fecais por espectroscopia de fluorescência em indivíduos com câncer de próstata / Determination of faecal porphyrin levels by fluorescence spectroscopy in individuals with prostate cancer . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Carlos Roberto Jorge Soares. Coorientador: Júlio Takehiro Marumo.

    Abstract: Modelos experimentais de câncer de próstata demonstraram níveis aumentados de protoporfirina IX (PpIX) no sangue e nas fezes de camundongos, fazendo com que a quantificação dessa molécula pudesse ser aventada para a identificação desse tipo de tumor. Nesse estudo do tipo caso-controle, a autofluorescência de porfirinas em fezes humanas foi analisada usando espectroscopia de fluorescência em pacientes com câncer de próstata e controles. Dados sociodemográficos, amostras sanguíneas para determinação dos níveis de PSA (antígeno prostático específico) e amostras de fezes para quantificação de porfirinas foram obtidas após consentimento dos pacientes. Recrutaram-se 18 pacientes em amostra calculada a partir dos estudos de referência. Realizou-se varredura para encontrar o melhor pico espectrofotométrico a partir de diversas diluições acetona/fezes. Primeiramente, 3 mililitros de acetona de grau analítico foram adicionados a 0,3 gramas de fezes e a mistura foi macerada e centrifugada a 4.000 rotações por minuto durante 15 minutos. O sobrenadante foi analisado espectroscopicamente. Os espectros de emissão a 550-750 nm foram obtidos excitando as amostras a 405 nm. Variáveis sociodemográficas foram analisadas e evidenciaram homogeneidade entre os grupos estudados. Um contraste significativo entre as amostras de indivíduos normais e oncológicos foi estabelecido na região espectral de 670-675 nm (p = 0,000127), o que corresponde a um aumento significativo de porfirinas fecais em pacientes com câncer. Não houve correlação estatisticamente significativa entre os níveis de PSA e as porfirinas fecais (R = -0,0221). Neste estudo preliminar realizado em seres humanos, os resultados mostram um método simples e não invasivo para avaliar as porfirinas fecais, que têm o potencial de funcionar como um biomarcador tumoral em pacientes com câncer de próstata. Essa abordagem poderia aumentar a sensibilidade e a especificidade do teste de PSA.

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  • IPEN-DOC 25681

    LIMA, CASSIO A. . Skin cancer diagnosis using infrared microspectroscopy imaging as a molecular pathology tool / Diagnóstico de câncer de pele usando imagens de microespectroscopia no infravermelho como ferramenta de patologia molecular . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 93 p. Orientador: Denise Maria Zezell.

    Abstract: Over the past decades, Fourier Transform Infrared (FTIR) microspectroscopy has emerged as a potential candidate to complement Histopathology in the study and diagnosis of tissue diseases. Contrary to the histological examination, which relies on the morphological tissue alterations assessed by visual inspection of stained samples, FTIR chemical imaging is a rapid and label-free tool that provide simultaneously information about histological structures as well as the localisation and magnitude of basic molecular units that compose tissue sections (proteins, nucleic acids, lipids, and carbohydrates). Despite the many proof-of-concept studies demonstrating the effectiveness of FTIR spectroscopy in detecting biological disorders with high levels of sensitivity and specificity, translation into clinical practice has been relatively slow due to the substantial cost of infrared transparent substrates required to collect the images. Thus, the main objective of this research is to evaluate the diagnostic potential of infrared chemical images collected from samples placed on conventional histology glass slides as alternative substrates for FTIR spectroscopy. Swiss mice were submitted to a well-established chemical carcinogenesis protocol, in which cancerous and non-cancerous cutaneous lesions were obtained by varying the exposure time of the animals to carcinogenenic factors. FTIR hyperspectral images were acquired in transmission mode over the mid-infrared region from tissue specimens placed on conventional infrared substrates (calcium fluoride - CaF2) and glass slides. In the first phase of our study, spectral datasets were segmented using k-means (KMCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) as clustering algorithms to reconstruct the hyperspectral images aiming to evaluate the ability of the false-color maps in reproducing the histological structures of tissue specimens. The images were segmented by each clustering technique using several different combinations varying parameters including the substrate used to place the samples (CaF2 or conventional glass) and the methods employed to preprocess the datasets. Fingerprint (1000-1800 cm-1) and high wavenumber (3100-4000 cm-1) regions from images collected on CaF2 were separately used as input for image reconstruction and only the high wavenumber range was employed in the case of samples placed on glass. All pseudocolor maps were compared to standard histopathology in order to evaluate the quality and consistency of images after segmentation. KMCA presented slightly superior ability in correctly assigning the pixels of morphochemical maps to the histological structures of the specimen, nevertheless, our findings indicate that the choice of the substrate, input data, preprocessing methods, and sample preparation have more influence in the final results than the clustering algorithm used to reconstruct the images. In the second phase of our study, Principal Component Analysis (PCA) was employed to compare datasets from healthy group to animals exposed to chemicals for 8, 16, and 48 weeks in order to evaluate the biochemical changes induced by chemical carcinogenesis. The performance of classification in each pairwise comparison was calculated using a binary classification test based on Linear Discriminant Analysis associated to PCA (PC-LDA). The method achieved satisfactory discrimination (over 80%) comparing healthy tissue to samples that were classified as papilloma (16 weeks) and invasive squamous cell carcinoma (48 weeks) regardless of the substrate used to place the samples. Statistical measurements obtained comparing healthy skin to animals exposed to carcinogenic factors for 8 weeks (free of malignancy based on the morphological and clinical evidence) ranged from 35-78%, indicating that the ability of PC-LDA in correctly classifying spectral data from cancerous and pre-cancerous lesions vary with the stage of the disease during the tumorigenesis process. Thus, as a proof-of-concept, we demonstrate the feasibility of FTIR spectroscopy in evaluating the biological events triggered by cancer using a label-free methodology that do not rely on expensive substrates and do not disrupt the pathologist workflow. This is a major step forward towards clinical application, since the method can be used to complement the diagnostic process of cancer as a non-subjective alternative that do not require laborious and time-consuming procedures nor expensive probes as biomarkers.

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  • IPEN-DOC 25680

    MORAES JUNIOR, ODILON de . Caracterização de um aço baixo carbono microligado ao vanádio utilizado na fabricação de componentes mecânicos / Characterization of a low carbon vanadium microalloyed steel used in the manufacture of mechanical components . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Marina Fuser Pillis.

    Abstract: Os aços microligados representam, cada vez mais, uma parcela significativa de produção das usinas siderúrgicas para aplicações nos mais variados segmentos industriais tais como o automotivo, petróleo e gás, construção civil e agronegócio. A característica principal desses aços é a sua elevada resistência mecânica, aliada à boa tenacidade, ductilidade e soldabilidade; o que vem sendo obtido pela utilização de composições químicas específicas com teores baixos de carbono e de microligantes que conferem essas características a esses aços. Os microligantes utilizados são os mais variados, mas principalmente destaca-se a utilização do vanádio, nióbio, titânio, cobre, manganês, cromo, alumínio e nitrogênio. No presente trabalho foram estudadas as propriedades mecânicas de um aço microligado ao vanádio com 0,25%V e um aço AISI 1020. O aço microligado apresentou LRT, LE, alongamento e estricção de, respectivamente, 735,29 MPa, 559,07 MPa, 22,7% e 63,29%. O aço AISI 1020 apresentou, respectivamente, 437,42 MPa, 268,71MPa, 32,92% e 67,15%. O aço microligado apresentou propriedade mecânica superior à do aço AISI 1020 e ductilidade equivalente. Os resultados de impacto Charpy nas temperaturas de 23 °C, -20 °C e -40 °C foram, para o aço microligado, respectivamente de, 33,83 J, 12,41 J, e 6,54 J, e para aço AISI 1020 33,18 J, 5,07 J e 3,04 J, respectivamente. Observa-se tenacidade superior do aço microligado, quando comparado com o aço AISI 1020. O ensaio revelou microestruturas refinadas em ambos os aços, e tamanho de grão de 18μm n° 8 ASTM E 112 e de 25 μm n° 7 para o aço microligado e para o AISI 1020, respectivamente. Os testes eletroquímicos realizados em uma solução aquosa 3,5% em peso de NaCl revelaram que o aço microligado apresentou formação de camada passiva, e mostrou-se menos resistente à corrosão.

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  • IPEN-DOC 25679

    DAMASCENO, KELME C. . Avaliação radiomodificadora do resveratrol em embriões de Danio rerio irradiados com radiação gama / Evaluation of resveratrol radiomodifier effect using Danio rerio embryos irradiated with gamma radiation . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: José Roberto Rogero.

    Abstract: O resveratrol, encontrando principalmente sob as formas trans-3,5,4',5-trihidroxiestilbeno e cis-3,5,4'-trihidroxiestilbeno é uma substância que possui muitas propriedades benéficas a saúde, entre elas, vasodilatação, metabolismo de lipoproteínas, inibição da agregação de plaquetas e até mesmo possui ação terapêutica e preventiva de câncer. Um importante destaque é a sua capacidade de agir como antioxidante, o tornando atraente para uso como substância radiomodificadora. A radiação ionizante (RI), que é utilizada na radioterapia, pode ocasionar diversos danos a células saudáveis, seus componentes e estruturas moleculares, dependendo da dose absorvida e do tipo de célula. O Danio rerio é um modelo animal ideal para avaliação dos efeitos biológicos da RI. Neste trabalho, o resveratrol foi avaliado como potencial radiomodificador em ensaios com embriões de Danio rerio expostos em diferentes horas pós fertilização(hpf), com e sem o córion, a radiação gama. Todos os ensaios foram baseados no protocolo da OECD 236. Para entender os efeitos na mortalidade dos embriões expostos ao resveratrol a radiação separados, foram obtidos valores de CL50 e DL50, respectivamente. Os resultados foram: CL50 de 154 μM (para embriões de 2hpf), 283 μM (para embriões de 12hpf), 699 μM (para embriões de 24 hpf sem córion). E DL50 de 11,50Gy e 12,18Gy (embriões de 4 e 6hpf), 24,8Gy (embriões de 24hpf com córion) e 16,99(embriões de 24 hpf sem o córion). A partir destes resultados foram escolhidas as concentrações de 15, 30 e 60 μM de resveratrol e as doses 5 e 15 Gy (para embriões de 4 e 6 e 24 hpf sem córion) 10 e 20 Gy (para embriões de 24hpf com córion) de radiação gama para observar a atividade radiomodificadora do resveratrol em ensaios com duração de 144 horas, a cada 24 horas foram contabilizados os embriões mortos para comparação estatística por meio do teste Z. Houve diferença na porcentagem de mortalidade em todos os ensaios, mas para embriões expostos a radiação com 24hpf sem córion na presença de 30μM de resveratrol essa diferença foi estatisticamente significativa apontando um indício de radioproteção. Nos embriões de 24hpf sem córion irradiados na presença de 60μM a mortalidade dos embriões irradiados é foi maior quando comparada apenas aos irradiados, indicando que em concentrações mais altas o resveratrol pode exercer a função de radiosensibilizador, embora neste caso não tenha sido estatisticamente significativo, o resultado corrobora com dados na literatura que indicam ação sensibilizadora do composto em células expostas a radiação nessa mesma concentração.

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  • IPEN-DOC 25678

    SOARES, JAQUELINE J.S. . Utilização do nanocompósito à base de óxido de grafeno no pericárdio bovino empregado em dispositivos cardiovasculares / Use of graphene oxide based nanocomposite on bovine pericardium used in cardiovascular devices . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Solange Kazumi Sakata. Coorientador: Monica Beatriz Mathor.

    Abstract: A doença cardíaca valvar é um problema clínico que está presente em todos os países independente do nível de desenvolvimento econômico. Anualmente são realizadas mais de 275.000 cirurgias para substituição da válvula aórtica em todo o mundo e a estimativa é que esse número triplique até 2050. Dentre as próteses utilizadas destaca-se a bioprótese, que apesar de apresentar uma rejeição menor que a prótese mecânica, a sua durabilidade é reduzida em virtude de sua calcificação e posterior deterioração. A fim de aumentar a durabilidade da prótese confeccionada a partir do pericárdio bovino, neste estudo, foi incorporado o óxido de grafeno funcionalizado com amino-polietilenoglicol 4.000 Mn (OG-PEG-NH2 4.000 Mn) e 6.000 Mn (OG-PEG-NH2 6.000 Mn) ao biomaterial. A incorporação do óxido de grafeno funcionalizado ao pericárdio bovino foi realizada, após sua esterilização com radiação gama, de duas formas distintas: por adsorção física e por reação química. Os resultados demonstraram que houve a incorporação do OG-PEG-NH2 4.000 Mn, verificado pelo aumento dos parâmetros de ensaio de resistência analisados, como por exemplo, a resistência à deformação plástica permanente e também a carga máxima suportada. Em relação ao OG-PEG-NH2 6.000 Mn houve uma melhora na biocompatibilidade do nanomaterial, diminuindo a sua citotoxicidade. Sendo assim, pode-se concluir que o OG-PEG-NH2 4.000 Mn possui o potencial para melhorar a resistência mecânica e consequentemente aumentar a durabilidade do biomaterial.

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  • IPEN-DOC 25677

    OLIVEIRA, FERNANDO M. de . Estudo da utilização do óxido de grafeno e do óxido de grafeno imobilizado em matriz de poli(divinilbenzeno) visando o tratamento de rejeito radioativo líquido contendo césio-137 / Study of the use of graphene oxide and immobilized graphene oxide in poly(divinylbenzene) matrix for the treatment of liquid radioactive waste containing cesium-137 . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 99 p. Orientador: Solange Kazumi Sakata. Coorientador: Ademar José Potiens Junior.

    Abstract: O óxido de grafeno (OG), nanomaterial sintetizado a partir do grafite, tem atraído atenção como adsorvente com grande capacidade de remoção de cátions e diversos contaminantes de soluções aquosas, devido a presença dos grupos hidroxila, epóxi, carbonila e carboxila em sua superfície. Este trabalho, visa avaliar o potencial do óxido de grafeno bruto (OG) e de sua forma imobilizada em poli(divinilbenzeno) (PDVB-OG) na remoção de íons de césio de uma solução aquosa sintética. Os experimentos foram realizados em batelada, e foi avaliado a influência do tempo de contato e da concentração inicial de íons de césio. Para descrever a isotermas de equilíbrio foram aplicados os modelos de Langmuir e Freundlich, e a cinética do processo de adsorção, foi avaliada utilizando-se os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula. Para prever a espontaneidade do processo de adsorção, foi calculado a energia livre de Gibbs. Nos experimentos de adsorção de íons de césio, o OG e o nanocompósito PDVB-OG, após 30 min. de contato, apresentaram taxa de remoção de 80% e 63% respectivamente. O modelo que melhor descreveu o processo de adsorção, para ambos adsorventes, na faixa de concentração de 30 a 130 mg.L-1, foi o de Langmuir e a capacidade máxima de adsorção calculada foi de 17 mg.g-1 para o OG e de 15 mg.g-1 para o PDVB-OG. Tanto para o OG quanto para o PDVB-OG, o modelo cinético que melhor descreveu o processo foi o de pseudo-segunda ordem e o valor da energia livre de Gibbs determinou que a adsorção dos íons de césio foi espontânea. A matriz polimérica não apresentou capacidade de remoção significativa, evidenciando que a adsorção dos íons césio pelo nanocompósito de PDVB-OG se deve a presença do OG imobilizado. Por outro lado, devido a maior densidade, o PDVB-OG foi facilmente separado da solução por decantação após o experimento de adsorção. Os resultados indicam a capacidade do OG e do nanocompósito PDVB-OG em tratar rejeitos líquidos radioativos, a fim de minimiza-los.

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  • IPEN-DOC 25676

    DAMMANN, EDGAR D.C.C. . Influência da moagem de alta energia na lixiviação ácida de sucata eletrônica / Influence of high-energy milling in acid lixiviation of e-waste . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto.

    Abstract: A sucata eletrônica tem obtido crescente importância no cenário mundial de resíduos sólidos. Isso se deve não somente à sua toxicidade, mas também ao seu alto valor econômico, dado que as quantidades de metais presentes nas placas são expressivas (cerca de 36% em placas-mãe de computadores). A reciclagem da sucata eletrônica pode demandar uma ou mais etapas envolvendo a hidrometalurgia, em particular a lixiviação ácida, um dos processos economicamente viáveis. A fim de se estudar a influência da cominuição prévia da sucata, via moagem de alta energia, na cinética e na capacidade da lixiviação ácida de alguns metais de interesse, placas-mãe de computadores da marca Dell, do ano de 2006, foram cominuidas segundo duas rotas. Na primeira delas, houve cominuição apenas com o moinho de facas, tradicionalmente utilizado nessa etapa. Na segunda, fragmentos provenientes da cominuição em moinho de facas foram adicionalmente cominuídos em moinho planetário. Foram estabelecidos procedimentos similares de digestão e lixiviação das amostras das duas rotas, assim como nos respectivos resíduos de lixiviação. Os licores foram caracterizados quimicamente por ICP-OES. Concluiu-se que a cominuição adicional das placas-mãe em moinho planetário propiciou aumento substancial da cinética de reação e do rendimento da lixiviação do cobre, níquel e estanho, em razão do maior grau de cominuição atingido. Os rendimentos foram de 99,3 %, 98,9% e 93,6% no moinho planetário, contra 41,40 %, 60,2 % 83,9 % obtidos com o uso exclusivo do moinho de facas, respectivamente para o cobre, níquel e estanho.

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  • IPEN-DOC 25675

    CASTRO, DIONE P. de . Efeitos da radiação gama nas propriedades de blendas de amido termoplástico e suas misturas com poli(butileno adipato-co-tereftalato) / Effects of gamma radiation on the properties of the thermoplastic starch/poly(butylene adipate-co-terephthalate) blends . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva.

    Abstract: Diversas alternativas têm sido buscadas para minimizar o impacto ambiental causado pelos polímeros convencionais. Uma importante alternativa é o uso de polímeros biodegradáveis; no entanto, em razão do seu custo elevado quando comparados com polímeros convencionais, surgiu à necessidade de desenvolver misturas poliméricas biodegradáveis utilizando aditivos naturais degradáveis, menos agressivos ao meio ambiente; os quais podem ser degradados pela ação de micro-organismos ou enzimas. Este trabalho teve como objetivo preparar blendas de amido termoplástico (thermoplastic starch, TPS) obtidos com glicerol, óleo de mamona (OM) e TWEEN® 80 com poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT), por extrusão. Posteriormente as blendas foram submetidas ao processo de irradiação com dose de 25 kGy e caracterizadas por análises termogravimétrica (TGA); calorimetria exploratória diferencial por fluxo de calor (DSC); espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR); microscopia eletrônica de varredura (MEV); difração de raios X (DRX) e índice de cristalinidade (IC). Os resultados mostraram maior degradabilidade térmica para as blendas F2 (compostas por OM) e F3 (compostas por OM e TWEEN®80) em relação as blendas F0 (compostas por glicerol) e F1 (compostas por glicerol e TWEEN® 80). Observou-se uma boa interação química entre os componentes das misturas e a sua miscibilidade parcial para as misturas F0 e F1, comparadas com as demais. No entanto, as misturas F2 e F3 não tiveram fases co-contínuas; sendo que as curvas padrões de DRX das amostras não foram alteradas pela radiação gama. Os IC tiveram alterações antes e após a irradiação de acordo com o plastificante utilizado. Assim, as amostras irradiadas e não irradiadas não tiveram suas propriedades alteradas nos testes realizados. Pôde-se concluir que é viável a substituição do óleo de mamona por glicerol em blendas de TPS/PBAT.

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  • IPEN-DOC 25674

    IKEGAMI, AMANDA . Avaliação in vitro e in vivo do impacto do silenciamento do gene NF-kB1 no ciclo celular, capacidade proliferativa e na radiossensibilidade do adenocarcinoma renal / In vitro and in vivo evaluation of the impact of silence of the gene NF-kB1 in cell cycle, proliferative capability and radiosensitivity of renal adenocarcinoma . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 87 p. Orientador: Maria Helena Bellini Marumo.

    Abstract: O carcinoma de células renais (CCR) é responsável por, aproximadamente, 1 a 3% das neoplasias malignas humanas e, dentre os tumores urológicos, é o mais agressivo. A heterogeneidade biológica, a resistência aos fármacos e os efeitos colaterais à quimioterapia são os maiores obstáculos ao tratamento eficaz do CCR. Várias moléculas vêm sendo correlacionadas com o fenótipo agressivo deste tumor, sendo uma delas o fator de transcrição NF-kB. Estudos demonstraram a ativação de NF-kB no CCR e muitos apontaram NF-kB1 (p50) como uma molécula importante na progressão tumoral e metástase. Neste trabalho, foi utilizada a técnica de silenciamento gênico de interferência por RNA - Short hairpin RNA (shRNA) - para diminuir a expressão de NF-kB1 em células murinas de carcinoma de células renais (Renca). Verificou-se que, in vitro, a diminuição da expressão do gene NF-kB1 reduz a capacidade proliferativa das células Renca e aumenta a taxa de apoptose tardia/necrose e a quantidade de células na fase G2/M do ciclo celular. Além disso, as análises de Western blot revelaram aumento significativo da expressão proteica de Ciclina B1 e Bax. A regulação negativa da p50 também alterou a capacidade clonogênica das células que, conjugada à irradiação ionizante, levou à diminuição significativa da fração de sobrevivência das células Renca e diminuiu a viabilidade celular verificada através do ensaio de MTS. Os ensaios in vivo mostraram que as células com baixa expressão de NF-kB1 (Renca-shRNA- NF-kB1) apresentam tumorigenicidade significativamente menor que as células controle e as análises de imunohistoquímica mostraram aumento significativo das áres necróticas dos tumores Renca-shRNA-NF-kB1, além da diminuição da marcação de Ki-67, um marcador de proliferação celular. Os resultados indicam que a diminuição da expressão de NF-kB1 pode suprimir a tumorigênese do CCR, induzindo apoptose tardia/necrose, podendo ser um potencial alvo terapêutico para este carcinoma.

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  • IPEN-DOC 25673

    DAMASCENO, MARCOS O. . Estudo de rotas de purificação em processos de produção de Mo-99 e I-131 de fissão / Study of purification routes in production processes of fission Mo-99 and I-131 . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 160 p. Orientador: Christina Aparecida Leão Guedes de Oliveira Forbicini.

    Abstract: Neste trabalho foram avaliadas novas rotas de purificação de Mo-99 e I-131 de fissão, por meio de associações inovadoras de técnicas clássicas de purificação química, presentes nos principais processos produtivos destes radioisótopos. Os processos de purificação estudados totalizaram seis combinações diferentes, divididas em dois grupos de três rotas. Foram utilizadas técnicas de cromatografia em coluna, destilação (seca e úmida), precipitação seletiva e extração por solvente. Todas as rotas utilizaram como ponto de partida uma coluna de resina aniônica, responsável por importante etapa de descontaminação, além da separação do Mo-99 e I-131. Nas etapas seguintes, as demais técnicas foram aplicadas de acordo com as configurações de cada rota. As rotas com coluna quelante e com sistema de extração por solvente apresentaram os melhores resultados de purificação para o Mo-99 (84,4%) e o I-131 (74,9%) respectivamente. Os resultados foram comparados em termos de eficiência de recuperação dos radioisótopos, grau de descontaminação e viabilidade operacional em processos de produção. As rotas de melhor desempenho apresentam potencial em termos de aprimoramentos de eficácia e aspectos operacionais, por meio de estudos em maior escala, além de poderem fornecer parâmetros para a construção de celas-piloto de Mo-99 e I-131.

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  • IPEN-DOC 25672

    RODRIGUES, THENNER S. ; SILVA, FELIPE A. e ; CANDIDO, EDUARDO G. ; SILVA, ANDERSON G.M. da; GEONMONOND, RAFAEL dos S.; CAMARGO, PEDRO H.C.; LINARDI, MARCELO ; FONSECA, FABIO C. . Ethanol steam reforming: understanding changes in the activity and stability of Rh/MxOy catalysts as function of the support. Journal of Materials Science, v. 54, n. 17, p. 11400-11416, 2019. DOI: 10.1007/s10853-019-03660-z

    Abstract: We reported herein a systematic investigation on how the nature of the support affected the catalytic performances of Rh nanoparticles. The prepared catalysts were denoted as Rh/MxOy, where M corresponded to Ce, Ti, Si, Zn, and Al, and Rh was Rh3+ reduction to Rh nanoparticles on the surface of oxides. This strategy was performed in a single step using urea as a mediator and in the absence of any other stabilizer or capping agent. The Rh nanoparticles displayed relatively similar sizes, shapes, and uniform distribution over the supports, differing only in terms of the nature of the support. This strongly affected the metal–support interaction between Rh nanoparticles and the respective oxides, leading to significant differences in their catalytic performances toward the ethanol steam reforming. Here, not only the catalytic activity (in terms of ethanol conversion) was affected, but both the selectivity and stability were also influenced by the nature of the oxide support. Interestingly, the reaction paths as well as the deactivation profile were completely changed as function of the employed support. Such differences were associated with differences in the oxygen storage, oxygen mobility, and acidity/basicity of the supports. We believe that our results can contribute to the development and understanding of Rh-supported catalysts for the applications toward gas-phase transformations such as the ethanol steam reforming reaction.

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  • IPEN-DOC 25671

    BUSTILLOS, OSCAR V. . Os isótopos e a espectrometria de massas. Revista Analytica, v. 17, n. 100, p. 42-43, 2019.

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  • IPEN-DOC 25670

    CARDOSO, QUEZIA de A. . Estudo do processo de redução térmica em vácuo do óxido de grafeno visando à obtenção de matéria-prima para supercapacitor / Study of the process of thermal reduction in vacuum of the graphene oxide for obtaining starting material for supercapacitor . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-17052018-083054

    Abstract: Neste estudo foi investigado o processo de redução térmica do óxido de grafeno em médio vácuo como uma rota viável de baixo custo econômico para obtenção do óxido de grafeno reduzido para aplicação em supercapacitores. O objetivo principal foi estudar a influência da temperatura de processamento no grau de redução do óxido de grafeno utilizando um sistema de vácuo com bomba mecânica de duplo estágio. O processamento constituiu na exposição do óxido de grafeno em várias temperaturas (200, 400, 600, 800 e 1000 °C) com pressão reduzida (10-2mbar) condição de médio vácuo. Foram utilizadas técnicas convencionais para caracterização dos materiais precursores e processados, tais como: microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Com os resultados deste estudo foi demostrado que é possível obter o óxido de grafeno reduzido utilizando um sistema de vácuo com bomba mecânica de duplo estágio e temperaturas de processamento superiores a 200°C.

    Palavras-Chave: capacitive energy storage equipment; equipment; capacitors; reduction; heating; vacuum casting; carbon oxides; graphene; raw materials; gravimetry; infrared spectrometers; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 25669

    FUNARI, ANA P. . Avaliação morfológica e biomecânica de tecido tendinoso humano esterilizado por radiação ionizante / Morphological and biomechanical evaluation of human tendon tissue sterilized by ionizing radiation . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23042018-093927

    Abstract: O crescente aumento do interesse no desenvolvimento em técnicas cirúrgicas menos invasivas, como nas reconstruções tendíneas e ligamentares, tem levado ao aumento das pesquisas referentes ao uso de aloenxertos esterilizados por radiação ionizante. O processamento por radiação ionizante é um método seguro e não deixa resíduos, sendo utilizado como esterilização final. O presente estudo teve como proposta avaliar os efeitos da aplicação de radiação ionizante, produzida por fonte de 60Co, em amostras de tendões humanos pré processados de doadores multiorgãos obtidas por meio de colaboração com Bancos de Tecidos. O pré-processamento das amostras deu-se por métodos químicos e preservação por congelamento em -80 °C. As doses aplicadas no processamento por radiação foram de 12,5 kGy, 15,0 kGy e 25,0 kGy, cada uma com seu respectivo controle não irradiado. As amostras foram avaliadas por meio de testes histológicos, ópticos e biomecânicos, com o objetivo de analisar possíveis modificações morfológicas e estruturais. Os resultados apresentados demonstraram que o processamento por ultrassom e peróxido de hidrogênio causaram alterações na morfologia dos tecidos, o que ocasionou danos à sua estrutura, inviabilizando as amostras. Nas amostras processadas por álcool e antibiótico não foram observados danos na rede de colágeno pela aplicação da radiação. Os resultados dos testes biomecânicos apresentaram diferenças significativas entre os métodos aplicados. As amostras processadas com álcool e antibiótico apresentaram perda pouco significativa no módulo de elasticidade, comparadas às amostras processadas por ultrassom e peróxido de hidrogênio que mantiveram a propriedade viscoelástica. Contudo na dose de 12,5 kGy foi observado um aumento no módulo elástico e na viscoelasticidade. Com base nas análises, podemos concluir que o método de processamento com álcool, antibiótico e irradiação demonstrou menor dano, tanto na biomecânica quanto na esterilização, sendo que as amostras irradiadas a 15,0 e 25,0 kGy apresentaram características semelhantes ao controle não irradiado.

    Palavras-Chave: sterilization; animal tissues; connective tissue; ligaments; morphological changes; biological evolution; biological recovery; sample preparation; bioassay; histological techniques; alcohols; antibiotics; ultrasonic testing; cobalt 60; hydrogen peroxide; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 25666

    SOUZA, DAIANE C.B. de . Desenvolvimento de um método para gerenciamento de rejeitos radioativos no laboratório de produção de fontes de iodo-125 utilizadas em braquiterapia / Development of a method for radioactive waste management in sources production laboratory iodine-125 used in brachytherapy . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 130 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: A braquiterapia é um tratamento clínico que consiste na aplicação de fontes radioativas seladas em certos tipos de tumores. Atualmente, está em fase de implantação o laboratório para produção de fontes de 125I a fim de nacionalizar a produção de fontes para reduzir os custos na sua aplicação e atender a demanda da população brasileira. A tese defendida neste trabalho é o desenvolvimento de um método para o gerenciamento de rejeitos radioativos que serão gerados ao longo da produção dessas fontes. A metodologia aplicada consistiu na criação de etapas de gerenciamento de rejeitos radioativos aplicadas ao 125I que contemplasse o gerenciamento na própria instalação produtora. Os rejeitos radioativos que serão gerados ao longo de todo processo de fabricação das fontes de 125I serão produzidos dentro de três células estanques, localizadas dentro do laboratório. Para cada um dos cenários foram relacionados os rejeitos sólidos, líquidos e gasosos gerados em cada uma das três células de produção. Para rejeitos sólidos e líquidos foram estimados: volume, massa, taxa de entrada no depósito inicial e tempo para liberação em meio ambiente. Para rejeitos gasosos foi estimado: taxa de volatilização do 125I e metodologia para medição dos filtros de carvão ativado. Os resultados apresentados permitem concluir que o laboratório tem condições de realizar o gerenciamento dos rejeitos que produzirá. Implantar um sistema de gerenciamento dentro do próprio laboratório, aperfeiçoará as atividades rotineiras e o licenciamento junto a CNEN.

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  • IPEN-DOC 25665

    SANTOS, DYMES R.A. dos . Avaliação do risco ambiental da fluoxetina em sedimentos marinhos para invertebrados aquáticos / Environmental risk assessment of fluoxetine in marine sediments to aquatic invertebrates . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: José Roberto Rogero.

    Abstract: O uso acentuado de fármacos e produtos de cuidado pessoal (FPCP) por grande parcela da população, associado ao aumento do número de habitantes, principalmente, em regiões costeiras, gera uma consequente e contínua entrada destas substâncias no ambiente. Com isso há uma necessidade crescente de se investigar a presença e o comportamento desta classe de contaminantes, principalmente em sedimentos, uma vez que estes são capazes de acumular e apresentar concentrações relativamente perigosas a organismos não-alvos. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o risco ambiental do fármaco fluoxetina (FLU) presente em sedimentos marinhos da região de Santos/SP, Brasil, por meio de ensaios ecotoxicológicos integrados à análises químicas para quantificação deste fármaco no ambiente marinho. Para tanto foram utilizados invertebrados marinhos, espécie Mytella charruana para a caracterização de citotoxicidade e atividade de biomarcadores, e as espécies Perna perna e Echinometra lucunter em ensaios de desenvolvimento embriolarval. Todos os orgismos-teste foram expostos à sedimentos marinhos previamente marcados com FLU. Por meio de técnicas de HPLC-ESI-MS/MS, foram identificadas e quantificadas concentrações da ordem de 10,4 ng.g-1 em sedimentos coletados no entorno do emissário submarino de esgoto de Santos (Baía de Santos, São Paulo - Brasil). A FLU apresentou efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de E. lucunter e P. perna e efeitos cito-genotóxicos para a espécie M. charruana, em concentrações ambientalmente relevantes. Segundo o método utilizado para avaliação de risco ambiental, a fluoxetina pode ser considerada como substância potencialmente perigosa para invertebrados aquáticos.

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  • IPEN-DOC 25664

    SERRA, PEDRO L.S. . Cálculo da fração de vazio em escoamentos bifásicos (gás/líquido) a partir da identificação de bolhas em imagens digitais / Two-phase flow void fraction estimation based on bubble segmentation and dimensioning using neural nets and modified randomized hough transform . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 194 p. Orientador: Roberto Navarro de Mesquita.

    Abstract: A Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA - "International Atomic Energy Agency") vem incentivando o desenvolvimento de sistemas passivos de refrigeração em plantas nucleares visando a simplificação e o incremento da confiabilidade em funções essenciais de segurança nos projetos de uma próxima geração de reatores nucleares refrigerados a água. O principal fundamento desses sistemas é o emprego da circulação natural como sistema de segurança aplicável em operações de desligamento do reator para manutenção ou na ocorrência de acidentes. A circulação natural é um fenômeno que surge em virtude do gradiente de temperatura em pontos diferentes do circuito de refrigeração. Em condições extremas de estabilidade têm-se o estabelecimento do escoamento bifásico gás/líquido podendo configurar-se segundo diferentes regimes. A fração de vazio é reconhecida como um dos parâmetros chave na predição da ocorrência de instabilidades do escoamento bifásico. Apresenta-se neste trabalho uma inovadora metodologia para estimativa da fração de vazio a partir de imagens digitais capturadas diretamente de circuitos experimentais que geram o escoamento bifásico. O método é baseado na aquisição de imagens, com controle da profundidade de campo, de uma seção do Circuito de Circulação Natural (CCN) presente no IPEN/CNEN-SP. A imagem é segmentada com base na inferência fuzzy de diferentes parâmetros de segmentação e ajustada ao foco utilizado na sua aquisição. Ela é varrida de um modo inédito e iterativo, utilizando máscaras de diferentes tamanhos integrando um conjunto de redes neurais com a Transformada Randomizada de Hough. Cada diferente tamanho de máscara é escolhido de acordo com os tamanhos das bolhas que são os objetos de interesse. O volume da bolha é estimado baseado em sua projeção plana capturada nas imagens digitais. O cálculo da fração de vazio considera o volume da seção geométrica do escoamento no tubo de vidro cilíndrico e a profundidade de campo utilizada e nos parâmetros geométricos inferidos para cada bolha detectada. Os resultados mostraram que a integração entre o conjunto de redes neurais e a Transformada Randomizada de Hough aumentaram a robustez das estimativas do sistema.

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  • IPEN-DOC 25663

    ANDRADE, IZABEL da S. . Análise da dispersão de aerossóis em Cubatão-SP por meio de técnicas de sensoriamento remoto / Analysis of the dispersion of aerosols in Cubatão-SP using remote sensing techniques . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Eduardo Landulfo.

    Abstract: A cidade de Cubatão está localizada na região da baixada santista, no estado de São Paulo. Ela conta com um dos maiores complexos industriais do Brasil, tendo este iniciado as suas atividades na década de cinquenta. Cubatão, tornou-se uma grande potência econômica seguindo as tendências de seu desenvolvimento industrial. Contudo o progresso fabril aliado a ausência de políticas públicas e regulatórias, no que se refere à emissão de poluentes atmosféricos, trouxe graves consequências ambientais. A ausência de leis ocasionou um grande problema ambiental em Cubatão na década de oitenta, época na qual a região atingiu níveis altíssimos de poluição atmosférica, ganhou grande repercussão internacional e deu origem ao termo Vale da morte. Após este acontecimento, foram desenvolvidas as leis regulamentadoras de emissões atmosféricas, tanto no âmbito estadual quanto no federal. Hoje apesar de Cubatão possuir níveis mais baixos de poluição e emissões industriais controladas, é possível notar ultrapassagens dos padrões de qualidade do ar. Baseado no contexto apresentado sobre o município, o presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo da dispersão dos poluentes na região de Cubatão-SP utilizando técnicas diversas, como: sensoriamento remoto - técnica Light Detection and Ranging (LIDAR) e dados de satélite - e informações de qualidade do ar disponibilizados pela CETESB.

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  • IPEN-DOC 25662

    DEL NERO, RENATA A. . Estudos dosimétricos pelo método de Monte Carlo para irradiação de corpo total / Measurement studies by the Monte Carlo method for total body irradiation . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 116 p. Orientador: Hélio Yoriyaz.

    Abstract: Na técnica de tratamento de irradiação de corpo total, como o próprio nome diz, a radiação atinge o corpo todo do paciente com uma dose uniforme. É uma das principais vias de tratamento interdisciplinar de neoplasias malignas, predominantemente doenças hematopoiéticas. Devido à complexidade da anatomia do corpo, essa técnica apresenta dificuldades na obtenção da distribuição de dose uniforme, além da atenção especial ao pulmão, por conta da sua heterogeneidade tecidual. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em realizar estudos dosimétricos para irradiação de corpo total, possibilitando o desenvolvimento de novos procedimentos que auxiliem no planejamento da técnica durante a rotina clínica, com o intuito de aumentar a eficácia desse tipo de tratamento. No presente trabalho, realizaram-se medidas experimentais de dose de corpo total, utilizando câmara de ionização em objeto simulador antropomórfico. Visto que o método de Monte Carlo é considerado um padrão ouro na forma de validação para os dados obtidos experimentalmente, realizou-se cálculo de dose no objeto simulador antropomórfico utilizando o código MCNP6 e o software AMIGOBrachy. Entre as etapas envolvidas, iniciou-se com a verificação da equivalência entre aceleradores a partir de um espaço de fase. O andamento do trabalho ocorreu com a substituição do espaço de fase por um modelo de fonte virtual para campos alargados: 40 x 40 cm2 e 40 x 40 cm2 rotacionado 45°, este utilizado na técnica de irradiação de corpo total. Dando continuidade, determinou-se uma configuração geométrica para a câmara de ionização, de forma a melhor reproduzir a dose na pele obtida experimentalmente. Foram feitas comparações entre dados experimentais e cálculos para irradiação de phantom antropomórfico, observando-se uma homogeneidade na distribuição de dose durante essa reprodução de tratamento. Por fim, foi feita a comparação de cálculos de dose total com e sem blindagem para pulmão, e os resultados se mostraram dentro do limite aceitável de dose de 8 a 10 Gy. A metodologia de cálculo desenvolvida neste trabalho com o uso do método de Monte Carlo, juntamente com o software AMIGOBrachy, foram úteis para demonstrar a adequação do procedimento de irradiação de corpo total em termos dosimétricos. Além disso, esta metodologia mostrou-se ser uma ferramenta de cálculo de dose muito importante para estudos futuros que visem aumento da eficácia para esta modalidade de tratamento, pois permite, através de simulações, estimar distribuições de dose de forma detalhada e precisa, auxiliando no planejamento do tratamento de irradiação de corpo total.

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  • IPEN-DOC 25661

    SANTANA, JULYANA G. . Processamento e caracterização de filmes flexíveis de nanocompósitos de EVOH/GO tratados por radiação ionizante / Processing and characterization of flexible films of EVOH/GO nanocomposites treated with ionizing radiation . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 131 p. Orientador: Esperidiana Augusta Barretos de Moura.

    Abstract: O poli(etileno-co-álcool vinílico) (EVOH) pertence à família de materiais poliméricos semicristalinos; é dotado de excelentes propriedades de barreira a gases e muito utilizado na fabricação de embalagens para alimentos e outros produtos sensíveis a certos níveis de oxigênio ou dióxido de carbono. Entretanto, o EVOH é muito higroscópico e em condições de alta umidade relativa perde a propriedade de altíssima barreira a oxigênio bem como as propriedades mecânicas. De acordo com literatura, a inclusão de cargas lamelares, como argila e óxido de grafeno, contribui para a melhora significativa das propriedades de barreira a gás e mecânicas do EVOH. Este trabalho estudou os efeitos da incorporação de nanofolhas de óxido de grafeno (GO) nas propriedades dos filmes de EVOH. O GO foi obtido pelo método de Hummer's modificado e posteriormente submetido à redução induzida por radiação ionizante. Foram incorporados 0,1- 0,3 % em peso de GO e GO reduzido (RGO) na matriz de EVOH via processo de extrusão, utilizando primeiramente uma extrusora dupla-rosca e após, uma mini extrusora balão de laboratório para a obtenção de filmes flexíveis de EVOH/GO e EVOH/RGO. Os filmes obtidos foram submetidos à radiação ionizante, em acelerador de elétrons de 1,5 MeV, com o objetivo de estudar a contribuição do tratamento por radiação ionizante, nas propriedades finais. As irradiações foram realizadas à temperatura ambiente, em ar, e faixa de dose de radiação 100-250 kGy. As amostras de GO e RGO foram caracterizadas por meio dos ensaios de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrometria Raman e termogravimetria (TG). As amostras dos filmes irradiadas e não irradiadas foram caracterizadas por meio de ensaios mecânicos de tração, DRX, MEV-FEG, FTIR, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), taxa de permeabilidade ao oxigênio (TPO2) e espectroscopia de aniquilação de pósitrons (PALS). Os resultados dos ensaios das amostras de GO e RGO indicaram que o GO obtido pelo método de Hummer's modificado foi reduzido por irradiação de raios gama, como a redução dos grupos funcionais contendo oxigênio, grupos epóxi e carboxílicos. As imagens de MEV-FEG das amostras de RGO mostraram folhas separadas sem regiões dobradas e domínios agregados, já o GO apresentou uma superfície com rugosidade e empilhamento de folhas. Os filmes flexíveis de EVOH contendo GO (EVOH/GO) e RGO (EVOH/RGO) apresentaram boa dispersão do GO na matriz de EVOH. Os filmes preparados com RGO (EVOH/RGO) e submetidos à radiação ionizante apresentaram uma dispersão mais homogênea do RGO na matriz e maior adesão interfacial matriz/RGO, e, consequentemente, propriedades mecânicas superiores àquelas obtidas para os filmes de EVOH puro ou de EVOH/GO.

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  • IPEN-DOC 25660

    CASTRO, MICHELE C.B. de . Efeito da nitretação por plasma no comportamento em fadiga da liga Ti-6Al-4V / Nitriding plasma effect on Ti-6Al-4V fatigue behavior . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 86 p. Orientador: Nelson Batista de Lima. Coorientador: Antonio Augusto Couto.

    Abstract: A liga Ti-6Al-4V apresenta excelentes propriedades mecânicas, baixa densidade, alta dureza e resistência à corrosão. Entretanto, tratamentos superficiais como a nitretação por plasma são amplamente utilizadas para melhorar a resistência a fadiga desta liga. O objetivo deste trabalho foi tratar termoquimicamente a liga Ti-6Al-4V por meio da nitretação por plasma a fim de verificar a sua influência nas propriedades de fadiga e comparar os resultados obtidos com as não nitretadas. Este tratamento superficial foi realizado com o objetivo de retardar a etapa de nucleação da trinca. A nitretação por plasma foi realizada em temperaturas em torno de 720°C por 4 horas, numa atmosfera de N2, Ar e H2 (5:5:1). Foi realizado um tratamento térmico nas amostras para se obter a microestrutura de Widmanstätten. A temperatura usada foi de 1050°C por 30 minutos. A caracterização microestrutural das amostras nitretadas e não nitretadas foi realizada usando difração de raios X (DRX), microscopia óptica (MO), e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados da difração de raios X das amostras nitretadas mostram a presença de fases: α, β, ε-Ti2N, e δ-TiN e nas amostras não nitretadas as fases α e β. Essas análises revelaram a presença de uma superfície rica em nitretos seguida de uma zona de difusão com nitrogênio na matriz. A rugosidade superficial foi estudada, e foi observada um aumento na rugosidade de 61% após a nitretação. Os testes de fadiga foram realizados em uma máquina de ensaios flexo rotativa, com uma razão de carregamento R=-1 . Os resultados obtidos mostraram que as propriedades de fadiga foram melhoradas após a nitretação por plasma, retardando a etapa de nucleação de trinca.

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  • IPEN-DOC 25659

    DIAS, DERLY A. . Estudo in vitro dos efeitos da radiação ionizante em tecido ósseo por espectroscopia vibracional / In vitro study of the effects of ionizing radiation in bone tissue by vibrational spectroscopy . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Denise Maria Zezell.

    Abstract: O tecido ósseo fornece sustentação e estrutura ao corpo, serve de alavanca para a função motora dos músculos esqueléticos, protege os órgãos internos, tem papel fundamental na fisiologia e está sujeito aos efeitos danosos da radiação ionizante. A estimativa para o Brasil, biênio 2016-2017, aponta a ocorrência de cerca de 600 mil casos novos de câncer e cerca de 8.000 solicitações de tecido ósseo para enxerto. Neste sentido a caracterização do tecido ósseo irradiado, através de técnicas de espectroscopia vibracional, pode ser uma importante ferramenta para compreender quais componentes são afetados e o quanto as diferentes doses de radiação ionizante alteram sua estrutura molecular. A técnica de espectroscopia ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy), que permite análises qualitativas e semi-quantitativas, foi utilizada para caracterizar o tecido ósseo. Foram coletadas 110 amostras de diferentes fêmures bovinos e irradiadas com doses de 0,002 kGy; 0,004 kGy; 0,07 kGy; 1 kGy, 10 kGy, 15 kGy, 25 kGy, 35 kGy, 50 kGy e 60 kGy em fonte de 60Co. A espectroscopia ATR-FTIR demonstrou-se eficaz na caracterização do tecido e é possível afirmar que a radiação ionizante alterou a estrutura bioquímica do tecido ósseo, em sua matriz orgânica independente da dose aplicada e inorgânica a partir de 10 kGy.

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  • IPEN-DOC 25658

    SILVA, NATANAEL G. da . Estudo das formulações e controle de qualidade in vitro e in vivo de MAG3-99mTc para aplicação renal em medicina nuclear / Study of the formulations and in vitro and in vivo quality control of 99mTc-MAG3 for renal application in nuclear medicine . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 95 p. Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda.

    Abstract: Os radiofármacos são preparações farmacêuticas com finalidade diagnóstica ou terapêutica que, quando prontas para o uso, contêm um ou mais radionuclídeos. São utilizados em Medicina Nuclear para diagnóstico e terapia de várias doenças. O tecnécio-99m-mercaptoacetiltriglicina (MAG3-99mTc) foi primeiramente preparado em 1986 na Universidade de Utah pelo Dr. Alan R. Fritzberg e tem sido utilizado para avaliação da filtração glomerular e dos túbulos renais. O objetivo deste trabalho foi definir as condições de preparação de uma formulação para obtenção de MAG3 na forma de um reagente liofilizado comercial, para ser marcado com 99mTc. Inicialmente foram preparados lotes teste baseados nas formulações europeia e americana, com pH final 6 e os resultados foram insatisfatórios. A mudança de pH para 12 resultou em aumento na pureza radioquímica, porém sem estabilidade de marcação com 99mTc em até 4 horas. O teste com a formulação cubana em pH 9,5 resultou em pureza radioquímica (% PRq) maior que 90% até 4 horas de marcação. O limite especificado para % PRq é de 90%. Com base nos resultados anteriores, foram definidos os componentes da formulação IPEN e três lotes do produto liofilizado com 100 frascos cada, foram avaliados quanto à estabilidade radioquímica e biológica até cerca de 9 meses. Quatro lotes piloto produzidos com 230 frascos liofilizados cada, estão em estudo de estabilidade até o presente momento. As atividades de marcação com 99mTc foram 0,74 - 3700 MBq (5 - 100 mCi), em 3 mL de NaCl 0,9%. A % PRq foi determinada em até 240 minutos de marcação utilizando cromatografia em camada delgada, com 2 sistemas diferentes: Metiletilcetona:acetato de etila 60:40 (v/v) em fita de iTLC-SG para determinação de 99mTcO4- em Rf = 1 e Acetonitrila:água 50:50 (v/v) em fita Whatman 3MM para determinação de 99mTcO2 em Rf = 0. Os resultados foram expressos como média % PRq ± desvio padrão considerando-se análises em duplicata de dois frascos para cada um dos tempos de marcação. 0,74 MBq (200 μCi) de atividade mínima ou 129,5 MBq (3500 μCi) de atividade máxima de marcação em 0,1 mL NaCl 0.9% foram administrados em camundongos Swiss e a radioatividade nos rins, fígado e vesícula, estômago, intestino e carcaça foi medida após 45 minutos. Os valores foram expressos como média % DI (Dose Injetada) ± DP. O estudo de toxicidade aguda foi realizado em um grupo de 10 camundongos machos da linhagem Balb/c, pesando entre 20-30 g, com cerca de dois meses de vida, por um período de 14 dias. Todos os resultados de controle de qualidade atenderam aos critérios especificados. Observou-se que o preparo e a adição dos reagentes, a quantidade de cloreto estanoso e o valor de pH nas etapas intermediárias foram fatores importantes na obtenção de um radiofármaco para marcação com 99mTc, como no caso do MAG3.

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  • IPEN-DOC 25657

    JUNIOR, ARILTON J.B. . Análise retrospectiva epidemiológica e de resultados do tratamento de pacientes portadores de câncer de pulmão 2010 a 2015 em um núcleo de oncologia no Leste de Minas Gerais / Epidemiological retrospective analysis and results of the treatment of patients with lung cancer 2010 to 2015 in a core of oncology in Leste de Minas Gerais . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O câncer é uma doença que pode ser caracterizada pelo crescimento desordenado de células malignas, que podem se disseminar pelo organismo tornando-se agressivas e até mesmo incontroláveis. O câncer de pulmão é uma doença caracterizada por uma baixa sobrevida, em torno de 15% em cinco anos. O presente trabalho avaliou o perfil epidemiológico de câncer de pulmão na região de Governador Valadares e os fatores de risco associados, determinando a frequência do câncer de pulmão no período de 2010 a 2015. É um estudo observacional, analítico e retrospectivo com característica quantitativa que foi realizado a partir do banco de dados do Núcleo de Especialistas em Oncologia, foram analisados 7035 prontuários de pacientes preenchidos eletronicamente pelas equipes de saúde. A amostra selecionada corresponde a 227 pacientes com diagnóstico de câncer de Pulmão e suas sub localizações anatômicas sendo aplicado em dados estatísticos e encontrando alguns resultados relevantes como: relação entre sexo e Histórico familiar onde 65 pacientes afirmaram que possuíam casos de câncer na família. Outro fator é o consumo de bebida alcoólica e câncer de pulmão onde 27,65% entram em contato com a bebida alcóolica. Foi verificado que 161 pacientes entraram em contato com o tabaco diretamente ao longo da vida desenvolvendo o câncer de pulmão. Outro dado importante que 176 pacientes vieram do Sistema Único de Saúde, tornando-se uma importante via de atendimento aos pacientes com câncer de pulmão.

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  • IPEN-DOC 25656

    STACHOWSKI, ADEMIR F.A. . Sistema de automação e controle para aquisição de espectros de correlação angular gama-gama / Control system and automation of the spectrum acquisition for a perturbed gamma-gamma angular correlation spectrometer . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 63 p. Orientador: Artur Wilson Carbonari.

    Abstract: Este trabalho relata os resultados de um projeto de automação de aquisição de dados de um dos espectrômetros de correlação angular perturbada gama-gama (PAC) do laboratório de interações hiperfinas (LIH) do IPEN. O espectrômetro é constituído de quatro detectores de cintilação (BaF3). Basicamente registra-se a diferença de temporal entre a detecção de quaisquer dois raios gamas emitidos em cascata (do núcleo de prova) incidentes em quaisquer dois detectores do espectrômetro. Dependendo das condições, o núcleo de prova ocupa determinados sítios de uma rede cristalina ou de uma macromolécula onde se pretende estudar as características elétricas e/ou magnéticas do meio nas áreas de física da matéria condensada ou biofísica. Para realização deste trabalho utilizou-se a linguagem Java por se tratar de uma linguagem de programação multiplataforma e orientada a objetos, possuindo, portanto, portabilidade e maior tempo de vida do software e devido à facilidade de implementação dos periféricos. Por fim, o software possui uma interface amigável e intuitiva, com o usuário podendo operar o sistema manualmente ou automaticamente, com aquisições de tempo de até 100 horas consecutivas. No modo automático, Antes de cada aquisição, o software seta a temperatura (do controlador), previamente definida pelo usuário, aguarda a estabilidade, processa a aquisição, registra os dados em arquivos diferentes (para temperaturas diferentes). Além disso, o software também salva em um arquivo todas as informações de parâmetros relevantes durante a aquisição.

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  • IPEN-DOC 25655

    JESUS, GLEYKA J.D. de . Determinação de radionuclídeos naturais (Ra-226, Pb-210, Ra-228, K-40) e artificial (Cs-137) em sedimentos de superfície do Complexo Estaurino-Lagunar de Cananéia-Iguape / Determination of natural (Ra-226, Pb-210, Ra-228, K-40) and artificial (Cs-137) radionuclides in surface sediments of the Cananéia-Iguape Estuarine-Lagunar Complex . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Bárbara Paci Mazzilli.

    Abstract: O Complexo Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape, localizado no sul do Estado de São Paulo, Brasil, é uma área protegida reconhecida pela UNESCO como parte da Reserva da Biosfera, devido à sua importância como um ecossistema natural. Esta região sofreu mudanças importantes devido à abertura do Canal Valo Grande, ligando o rio Ribeira de Iguape ao Complexo, ocasionando a entrada de contaminantes no ecossistema. Para aprofundar os estudos deste ecossistema foi aprovado um Projeto de Pesquisa "Estudo ambiental de sistemas costeiros expostos a importantes ações antrópicas na região sudeste por meio de ferramentas biogeoquímicas". Este projeto teve como objetivo utilizar ferramentas biogeoquímicas no estudo de sistemas costeiros sujeitos a importantes influências antrópicas provenientes de ocupação do solo para fins de urbanização, agricultura, atividades industriais, reforma/instalação de estruturas portuárias e de exploração da plataforma costeira, sem deixar distante, as recomendações das ações de preservação e manejo que se fazem necessárias nas áreas costeiras. Dentro do escopo deste Projeto, o presente trabalho objetivou determinar a concentração dos radionuclídeos naturais Ra-226, Pb-210, Ra-228, K-40 e artificial Cs-137 em 34 amostras de sedimentos de superfície coletadas no Complexo Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape. As amostras foram medidas por espectrometria gama, utilizando um detector Germanio Hiperpuro-HPGe. Os valores de concentração média obtidos nos sedimentos de superfície para o Ra-226 foi de 14,2 ± 8,7 Bq kg-1; para o Pb-210 foi de 31,1 ± 30,4 Bq kg-1; para Ra-228 de 19,2 ± 14,9 Bq kg-1 e para o K-40 318 ± 119 Bq kg-1. Os resultados obtidos indicaram que não há contaminação antropogênica e que esses valores podem ser considerados como níveis basais da região. Entretanto, os resultados obtidos para o desvio padrão relativo apresentaram valores altos, indicando grande dispersão dos resultados em torno do valor médio. Essa grande dispersão decorre principalmente das características físicas e químicas dos vários ecossistemas aonde foram amostrados os sedimentos. A Análise de Componentes Principais obtidos através da matriz de correlação de Pearson mostrou que em grande parte dos pontos amostrais, os radionuclídeos estudados estão presentes predominantemente na porção argila + silte e agregados à matéria orgânica. Dentro deste conjunto de pontos amostrais, foi possível evidenciar três pontos outliers, o ponto amostral MY3 que apresenta correlação mais positiva com as variáveis concentração de Ra-226 e Ra-228 e os pontos amostrais Pedra do Tombo e R6 que apresentaram maior correlação com a fração argila + silte e matéria orgânica. Já os demais pontos amostrais apresentaram correlação positiva com a variável areia, o que indica um padrão hidrodinâmico fortemente influenciado pelas correntes geradas pelas oscilações das marés e pela salinidade da água nesses locais. As maiores concentrações dos radionuclídeos no ponto amostral Pedra do Tombo, são devidas ao fato desse ponto apresentar altos teores de sedimentos pelíticos, alternância no fluxo de energia, ocorrendo alterações no sentido e intensidade do fluxo de água, permitindo a deposição dos sedimentos finos. Além do mais, esse local apresenta um afunilamento, que dificulta a passagem das frações finas que acabam se acumulando, facilitando a deposição dos radionuclídeos. Os resultados obtidos para o Cs-137 variaram entre <0,5 e 3,2 Bq kg-1. Dos resultados obtidos para a concentração do Cs-137 nas 34 amostras analisadas, 93% se encontram abaixo da concentração mínima detectável. A análise estatística dos resultados obtidos para o Cs-137, por meio do software ProUCL, permitiu avaliar a concentração média do conjunto de dados amostrados. O valor obtido para o terceiro quartil (0,8 Bq kg-1) pode ser utilizado como o valor recomendado mais representativo da radiação de fundo da região.

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  • IPEN-DOC 25654

    ARAUJO, ELAINE C. . Caracterização das propriedades ópticas de partículas inaláveis na cidade de Cubatão - SP / Characterization of the optical properties inhalable particle in the city of Cubatão - SP . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Eduardo Landulfo.

    Abstract: Os níveis de poluição do ar, tanto mundialmente, como no Brasil, principalmente em grandes metrópoles como São Paulo, dentre outras capitais e cidades brasileiras são altos e acima do que se é esperado para uma boa qualidade do ar. Uma das cidades brasileiras que ficou conhecida nacionalmente e até mundialmente pelos altos níveis de Poluentes foi Cubatão. Localizada no estado de São Paulo, a 57 km da capital do estado, Cubatão ainda tem altos níveis de Poluentes, entre eles o Material Particulado, o qual é um dos mais presentes. Dentre as classificações do material particulado estão as partículas inaláveis (MP10) e partículas inaláveis finas (MP2,5), estes são assim classificados de acordo com seus diâmetros aerodinâmicos. Tendo em vista os fatos citados acima, este trabalho propõe caracterizar as propriedades ópticas das partículas inaláveis na cidade de Cubatão - SP. Para tal foram utilizados dados de concentração das partículas inaláveis da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo - CETESB e as informações a respeito de perfil espacial foram observadas pela técnica de sensoriamento remoto - Light Detection and Ranging - LIDAR por meio de campanhas realizadas em agosto de 2016. Também foram analisados dados de Aerosol Optical Depth - AOD extraídos da plataforma - Goddard Interactive Online Visualization And Analysis Infrastructure - GIOVANNI, a qual contém informações de satélites, que foram usadas para indicar o tamanho das partículas detectadas na região de Cubatão. Do mesmo modo verificou-se os dados do Expoente de Ångström que são distribuídos pela plataforma GIOVANNI.

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  • IPEN-DOC 25667

    OLIVEIRA JUNIOR, JULIO de ; VICENTE, ROBERTO . Identificação de radionuclídeos potencialmente relevantes nos rejeitos da Central Nuclear de Angra dos Reis. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - GRR, Abril, 2019. (IPEN/GRR-REL-04/19). Aberto.

    Título do projeto: não disponível

    Abstract: Um catálogo de rejeitos radiologicamente relevantes é um item indispensável para a categorização de rejeitos radioativos. Para elaborar esse tipo de catálogo é preciso conhecer os rejeitos mais produzidos pelas usinas nucleares, suas concentrações e toxidades, tanto a curto quanto em longo prazo. Estimar os rejeitos produzidos dentro de uma usina é um problema antigo que oferece um grande desafio mesmo com as tecnologias e métodos atuais. Neste trabalho elaborou-se uma estimativa das concentrações de rejeitos nas usinas da central de Angra dos Reis e usou-se delas para fornecer os dados necessários à construção de um catálogo de rejeitos radiologicamente relevantes.

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  • IPEN-DOC 25653

    SILVA, VILMARA R.M. da; VIANA, ITALLO E.L.; LOPES, RAQUEL M.; ZEZELL, DENISE M. ; SCARAMUCCI, TAIS ; ARANHA, ANA C.C.. Effect of Er,Cr:YSGG laser associated with fluoride on the control of enamel erosion progression. Archives of Oral Biology, v. 99, p. 156-160, 2019. DOI: 10.1016/j.archoralbio.2019.01.011

    Abstract: Objective: To evaluate the effect of Er,Cr:YSGG laser associated or not with acidulated phosphate fluoride (APF) on the control of enamel erosion progression. Design: Enamel slabs (4mm×4mm×2 mm) from bovine incisors were flattened, polished, and received a tape on their test surfaces, leaving a 4mm×1mm area exposed. Specimens were eroded (10 min in 1% citric acid solution) and randomly assigned into 8 experimental groups (n=10): Control (no treatment); F (APF gel, 1.23% F, pH 3.6–3.9); Er,Cr:YSGG laser irradiation (P1: 0.25 W, 20 Hz, 2.8 J/cm2, 56 W/cm2); Er,Cr:YSGG laser irradiation (P2: 0.50 W, 20 Hz, 5.7 J/cm2, 1136 W/cm2); Er,Cr:YSGG laser irradiation (P3: 0.75 W, 20 Hz, 8.5 J/cm2, 1704 W/cm2); F+Laser P1; F+Laser P2; F+Laser P3. Specimens were then subjected to erosive cycling (5 min immersion in 0.3% citric acid solution, followed by immersion in artificial saliva for 60 min; 4×/day for 5 days). At the end of cycling, surface loss (SL, in μm) was determined with optical profilometry. Selected specimens were further evaluated by environmental scanning electron microscopy (n=3). Data were analyzed using Kruskal-Wallis and Tukey tests (α=0.05). Results: Group F+Laser P2 had the lowest SL value, differing significantly from the control; however, with no significant difference from the other groups. All groups, except F+Laser P2, showed no significant difference in SL when compared with the control. An irregular and rough surface, suggestive of a melting action of laser, was observed on enamel in Laser P2 and F+Laser P2 groups. Conclusions: Association of the Er,Cr:YSGG laser in parameter 2 with fluoride was the only treatment capable of controlling the progression of enamel erosion.

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  • IPEN-DOC 25652

    DIAS-MORAES, MARCIA C. de ; LIMA, CASSIO A. ; FREITAS, ANDERSON Z. ; ARANHA, ANA C.C.; ZEZELL, DENISE M. . Using optical attenuation coefficient to monitor the efficacy of fluoride and Nd:YAG laser to control dentine erosion. Applied Sciences, v. 9, n. 7, 2019. DOI: 10.3390/app9071485

    Abstract: The present study evaluated the protective effects that are induced by fluoride and Nd:YAG laser irradiation to control dentine erosion. One hundred and twenty bovine dentine slabs were eroded with citric acid twice a day for a total period of 15 days. At day 10, the samples were randomly assigned into eight groups: C (Control); F (Fluoride); L1 (Nd:YAG laser, 1 W, 100 mJ, 79.5 J cm􀀀2); L2 (Nd:YAG laser, 0.7 W, 70 mJ, 55.7 J cm􀀀2); L3 (Nd:YAG laser, 0.5 W, 50 mJ, 39.7 J cm􀀀2); F + L1; F + L2; and, F + L3. Optical Coherence Tomography images were collected from the surface of the samples in order to monitor the alterations that were induced by erosion and the effectiveness of each treatment using the Optical Attenuation Coefficient (OAC). OAC values that were calculated for samples from groups C, F, L1, L3, FL1, and FL3 indicated no protective effects against the progression of erosive lesions. Samples from L2 and FL2 groups presented OAC values, indicating that laser irradiation under this condition did not induce the formation of craters on dentine tissue and promoted sufficient chemical and morphological changes to avoid the progression of dentine erosion.

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  • IPEN-DOC 25651

    NASCIMENTO, ANDREIA V. do ; DIAS, ANDRESSA de J.R. ; LEITE, ELIANA R. ; VICENTE, ROBERTO . Tipologia, causas e consequências de acidentes radiológicos na radiologia médica. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - GRR, Fevereiro, 2019. (IPEN/GRR−REL− 03/19). Aberto.

    Título do projeto: Relatório de Progresso

    Abstract: Neste trabalho, foram analisados 116 acidentes em radiologia médica, que aconteceram de 1960 até 2016. Um acidente em radiologia médica é definido como um evento cujas conseqüências são consideradas relevantes do ponto de vista da saúde e que acontece devido a erros do operador, falha do equipamento ou outros percalços envolvendo fontes de radiação, ocorridos durante procedimentos de radiologia médica. Para prevenir tais ocorrências, ter preparo adequado e diminuir o tempo de resposta a eventuais acidentes futuros é importante que se conheça as causas, desdobramentos, procedimentos de detecção, intervenção, consequências e principalmente as lições aprendidas pelos envolvidos na resposta aos acidentes do passado.

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  • IPEN-DOC 25650

    DIAS, ANDRESSA de J.R. ; NASCIMENTO, ANDREIA V. do ; VICENTE, ROBERTO ; DELLAMANO, JOSE C. . Caracterização de acidentes radiológicos industriais. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - GRR, Fevereiro, 2019. (IPEN/GRR−REL−02/19). Aberto.

    Título do projeto: Relatório de Progresso

    Abstract: O presente trabalho descreve acidentes radiológicos industriais e apresenta dados estatísticos para classificá-los em relação às causas, tipo de equipamento e país de ocorrência. São apresentados em ordem cronológica e são detalhados para fins didáticos nos cursos de formação de técnicos e tecnólogos em radiologia ou para qualquer interessado na área.

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  • IPEN-DOC 25649

    PIVA, AMANDA M. da; TRIBST, JOAO P.; GONDIM, LAISA D.; RIBEIRO, ISABELLA L.; CAMPOS, FERNANDA; ARATA, ANELYSE ; SOUZA, RODRIGO O.. Y-TZP surface behavior under two different milling systems and three different accelerated aging protocols. Minerva Stomatologica, v. 67, n. 6, p. 237-245, 2018. DOI: 10.23736/S0026-4970.18.04138-9

    Abstract: BACKGROUND: To evaluate the influence of aging and milling system on zirconia surface roughness (SR) and phase transformation. METHODS: Eighty crowns were divided in two groups according to yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystalline (Y-TZP) ceramic milling system (CAD-Neodent or MAD-Zirkonzahn). The crowns were submitted to different aging protocols (N.= 10): 1) no aging; 2) autoclaving; 3) pH cycling; or 4) thermocycling. Next, the samples were submitted to an optical profilometry analysis to determine differences in the SR (mu m). An X-ray diffraction analysis (XRD) was performed to quantify the percentage of monoclinic phase transformation. SR data was analyzed by two-way ANOVA (alpha=0.5%). RESULTS: Aging protocol (P=0.42) and milling system (P=0.08) had no influence on the SR. However, the number of monoclinic phases was influenced by the autoclaving and pH cycling. CONCLUSIONS: The surface roughness of zirconia-based crowns was not influenced by low temperature degradation or milling system. Regarding the phase transformation, autoclaving and pH-cycling aging presented a monoclinic phase increase when compared to the control group and thermocycled groups.

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  • IPEN-DOC 25644

    GARCIA, RAFAEL H.L. . Caracterização e quantificação de fases em ligas de urânio-silício para aplicação como combustível nuclear / Characterization and quantification of crystalline phases of uranium-silicon alloys for nuclear fuel . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 203 p. Orientador: Nelson Batista de Lima. Coorientador: Adonis Marcelo Saliba Silva. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-07032019-090637

    Abstract: A segurança da operação de reatores nucleares depende dos materiais envolvidos em sua construção, pois são submetidos a variações de temperaturas em ambiente corrosivo e avarias causadas por partículas de alta energia. O combustível, que proporciona energia para o reator, possui vida útil muito menor, mas é submetido às mesmas condições. Dentre as ligas de urânio, o U3Si2 é bastante utilizado em reatores de pesquisa, dada a elevada densidade de urânio, boa condutividade térmica e resistência à amorfização induzida por radiação, ao inchamento e à propagação de trincas. Porém, no processo de fabricação da liga U-Si geralmente são formadas duas ou mais fases cristalinas, com comportamentos distintos sob irradiação. Por esse motivo, a especificação do pó de siliceto de urânio utilizado no reator IEA-R1 do IPEN, e do RMB (Reator Multipropósito Brasileiro) é de, pelo menos, 80% em massa de U3Si2. No entanto, as técnicas de caracterização atualmente utilizadas no controle de qualidade não permitem quantificar as fases cristalinas diretamente. Assim, esse trabalho propõe a utilização da difração de raios X (DRX), alinhada a refinamento pelo método de Rietveld para caracterização do pó de siliceto. Para tal, foram produzidas ligas de urânio contendo 33 a 67 mol% de silício, e técnicas de moagem e ajustes de refinamento foram testados. O método desenvolvido inclui cominuição em moinho vibratório e DRX com refinamento automatizado dos dados, permitindo a quantificação das fases cristalinas de maneira confiável, rápida e com mínima interferência do operador. Os resultados obtidos foram corroborados com os de técnicas como análise de imagem obtida por microscópio eletrônica de varredura (MEV), densidade e análises elementares de U e Si.

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  • IPEN-DOC 25643

    SOMESSARI, SAMIR L. . Desenvolvimento de um sistema automatizado para controle operacional do acelerador industrial de elétrons Cockcroft-Walton / Automated system development for operating control for a Cockcroft-Walton industrial electron beam accelerator . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 129 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo.

    Abstract: Os aceleradores de feixes de elétrons são utiizados em muitas aplicações, tais como pesquisa em física básica, química, medicina, biologia molecular, microeletrônica, agricultura e indústria, dentre outras. Na maioria dos aceleradores, por meio de aquecimento do filamento de tungstênio e da alta tensão via gerador Cockcroft-Walton, os elétrons passam por um campo elétrico na câmara em vácuo e são acelerados de acordo com a alta tensão aplicada, transferindo energia aos elétrons. Para fins industriais, um dos equipamentos mais utilizados é o Acelerador Industrial de Elétrons Dynamitron®. No IPEN-CNEN/ SP, instalou-se um acelerador de feixe de elétrons Dynamitron®, fabricado pela RDI Radiation Dynamics Inc., modelo DC1500/25/4, em 1978. A tecnologia analógica aplicada nesse acelerador industrial de elétrons data de 1960 e 1970. Assim, além da tecnologia de controle operacional obsoleta, não há mais peças e componentes sobressalentes originais, fornecidos pelo fabricante (RDI) ao equipamento. O objetivo deste trabalho foi desenvolvido um sistema automatizado para controle operacional do acelerador industrial de elétrons Cockcroft-Walton de 37,5 kW (1,5 MeV e 25 mA) no Instituto.

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  • IPEN-DOC 25642

    MANTECON, JAVIER G. . Evaluation of mechanical stability of nuclear fuel plates under axial flow conditions / Avaliação de estabilidade mecânica de placas de combustível nuclear sob condições de fluxo axial . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Miguel Mattar Neto.

    Abstract: Several nuclear research reactors use or are planned with cores containing flat-plate- type fuel elements. The nuclear fuel is contained in parallel plates that are separated by narrow channels through which the fluid flows to remove the heat generated by fission reactions. One of the problems of this fuel element design is the mechanical stability of the fuel plates. High-velocity coolant flowing through the channels can cause large deflections of these plates leading to local overheating, structural failure or plate collapse. As a consequence, the safe operation of the reactor may be affected. In this work, a numerical fluid-structure interaction study was conducted for evaluating the mechanical stability of nuclear fuel plates under axial flow conditions. Five different cases were analyzed. In all cases, the system consisted of two fuel plates bounded by fluid channels but, in case 5, a support comb at the leading edge of the plates was inserted. The pressure loadings caused by the fluid flow were calculated using a Computational Fluid Dynamics model created with ANSYS CFX. The structural response was determined by means of a Finite Element Analysis model generated with ANSYS Mechanical. Both models were coupled using the two-way fluid-structure interaction approach. The results from Case 1 allowed proposing a methodology to predict the critical velocity of the assembly without an inlet support comb. The maximum deflection of the plates was detected at their leading edges. It was detected that, for flow rates in the channels less than a certain value, the maximum deflection increased linearly with the square of the coolant velocity. In contrast, for greater flow rates, a nonlinear behavior was observed. Therefore, that fluid velocity was identified as the critical velocity of the system. Besides, above the critical velocity, an extra deflection peak was observed near the trailing edge of the plates. In cases 2, 3 and 4, the influence of manufacturing deviations and the change of materials properties due to the increment of temperature on the critical velocity was investigated. With these conditions, the critical velocity of the system was found at lower values. Lastly, in Case 5, the effectiveness of using a support comb at the leading edge of the plates was investigated. The results showed that the static divergence at the inlet end is effectively eliminated with the installation of the comb. In addition, the flow-induced deflections along the length of the plates were significantly diminished with the comb.

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  • IPEN-DOC 25641

    YAMAZAKI, IONE M. . Padronização em sistema primário por coincidências 4πβ-γ e determinação das intensidades de emissão gama por decaimento dos radionuclídeos Cu-64 e Ho-166 / Primary standardization of 64Cu and 166Ho radionuclides in the 4πβ(PC)-γ coincidence system and determination of its gamma-ray emission probability per decay . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 161 p. Orientador: Marina Fallone Koskinas. Coorientador: Mauro da Silva Dias.

    Abstract: O Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) realizou a padronização primária dos radionuclídeos 64Cu e 166Ho. Esses radioisótopos são utilizados na Medicina Nuclear em investigações diagnósticas e em radioterapia. A atividade absoluta foi determinada utilizando o método de coincidências 4πβ(PC)- γ associado à técnica de extrapolação de eficiência. Para isto, foram utilizados um contador proporcional em geometria 4π acoplado ao um contador de cintilação NaI (Tl). Para a padronização do 64Cu foram utilizados dois sistemas para registro de dados: sistema TAC e sistema SCS. No sistema TAC é utilizado o módulo Time to Amplitude Converter (TAC) associado a um analisador multicanal, sendo que a eficiência do detector 4πPC foi variada por meio de absorvedores externos e foi aplicado fator de correção para as eficiências beta denominado fator Kawada. No sistema SCS (Software Coincidence System) o registro dos eventos foi feito por meio da digitalização dos pulsos, a eficiência do detector 4πPC foi variada por discriminação eletrônica e a atividade foi obtida pela extrapolação biparamétrica. A padronização do 166Ho em sistema de coincidências 4πβ(PC)- γ foi realizada utilizando o sistema de aquisição de dados por software, SCS (Software Coincidence System). Para determinação das probabilidade de emissão gama dos radionuclídeos foi utilizado um espectrômetro gama HPGe calibrado com ampolas padrão de 152Eu, 60Co, 133Ba, 137Cs e 241Am, calibradas no sistema primário 4πβ(PC)- γ. A probabilidade de emissão gama por decaimento do fóton de 1345,7 keV do 64Cu obtida foi de 0,472 (10) % apresentando um bom acordo com os dados da literatura. A probabilidade de emissão gama por decaimento do fóton gama de 1379,45 keV do 166Ho foi de 0,936 (4) %. Por meio destas medidas foi possível também a determinação das intensidades relativas de outros fótons emitidos por este radionuclídeo. Os resultados obtidos foram concordantes com a literatura dentro da incerteza experimental.

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  • IPEN-DOC 25640

    MORAIS, VINICIUS R. de . Processos de síntese de pós cerâmicos a base de diopsita dopada com disprósio para materiais luminescentes emissores de luz branca / Synthesis processes of ceramic powders based on Dy-doped diopside for the white-emitting luminescent materials . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 74 p. Orientador: Chieko Yamagata.

    Abstract: Fósforos à base de diopsita (CaMgSi2O6) dopada com disprósio (Dy3+) foram preparados a partir da combinação dos métodos sol-gel e coprecipitação. Foram adotados três procedimentos diferentes para síntese, nos quais gel de sílica foi obtido a partir de solução de Na2SiO3 e a ele foi adicionado precipitados de hidróxidos de cálcio, magnésio e disprósio. A etapa de lavagem da mistura dos precipitados foi estudada para evitar dissolução dos hidróxidos de cálcio e magnésio. O produto lavado, após calcinação a 900°C por períodos de 1 a 3 horas, foi obtido o pó cerâmico apresentando diopsita como fase principal, confirmada por análise de DRX. O espectro de emissão de fotoluminescência do pó cerâmico apresentou os picos característicos do Dy3+, localizados nas regiões do azul e do amarelo. A partir da relação entre as intensidades desses picos, é possível obter luz branca. Foram variadas as concentrações de dopagem de disprósio nas amostras. Aquelas com concentrações de até 0,5%mol em disprósio foram as que apresentaram emissões mais próximas do branco, segundo o diagrama CIE. Foi observado um comportamento interessante da relação entre a luminescência em função do teor de dopagem de disprósio. Verificou-se que o aumento do teor de disprósio acarreta diminuição da intensidade de emissão até certo ponto onde ela volta a aumentar. As curvas de persistência luminescente apresentaram decaimento da ordem de décimos de segundos, o que pode indicar que o material não apresenta defeitos em quantidade ou profundidade suficiente para aplicações como fósforo persistente.

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  • IPEN-DOC 25639

    SANTOS, RICARDO S. dos . Estudo do crescimento da concentração de hexafluoreto de enxofre (SF6) nas regiões norte e nordeste do Brasil / Study of sulfur hexafluoride concentration enhancement in brazilian north and northeast regions . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Luciana Vanni Gatti.

    Abstract: O hexafluoreto de enxofre (SF6) não figura como um dos gases de efeito estufa com as maiores concentrações no planeta Terra, no entanto, é um gás com um potencial de aquecimento global extremamente grande. Portanto, uma quantidade relativamente pequena pode ter um impacto importante nas mudanças climáticas do globo. Ele é um gás antropogênico, suas emissões são provenientes, principalmente, na distribuição de energia elétrica; é o gás preferido da indústria para interrupção de corrente elétrica e como isolamento de segurança na transmissão e distribuição de eletricidade. Ele é utilizado em disjuntores e equipamentos de alta tensão e na indústria de fundição de magnésio. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar se existe uma contribuição da Bacia Amazônica, e costa Norte e Nordeste brasileiras nas emissões deste gás, além de mostrar um amplo banco de dados de suas concentrações ao longo do tempo, com início das medições deste o ano 2000. A quantificação do SF6 foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical em quatro locais, estrategicamente posicionados na Bacia Amazônica, e utilizando sistemas semiautomáticos de coleta de ar em 17 ou 12 altitudes diferentes, juntamente com coletas em 3 locais nas costas Norte e Nordeste brasileiras, com armazenamento das amostras em frascos de vidro. Para a comparação da concentração com estações globais, foram utilizadas as concentrações medidas pela NOAA na Ilha de Ascension e Barbados. Não foi encontrado um caráter emissor da Amazônia e da costa brasileira. Os resultados de uma maneira geral mostram a ocorrência de um crescimento nas concentrações médias obtidas em todos os locais de amostragem com o passar dos anos, acompanhando o crescimento mundial.

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  • IPEN-DOC 25648

    SENNA, ROQUE M. de; SANTOS, THAIS; SENNA, HENRIQUE; LINARDI, MARCELO . Determinação experimental da curva de polarização de uma célula a combustível tipo PEM. In: VOIGT, CARMEN L. (Org.). Impactos das tecnologias na engenharia química 3. Ponta Grossa, PR: Atena, 2019. p. 178-186, v. 3, cap. 22. DOI: 10.22533/at.ed.31919010422

    Observação: e-book

    Abstract: A geração de energia elétrica se apresenta como um grande desafio para a humanidade, devido ao seu enorme potencial poluidor, notadamente quando advinda de combustíveis fósseis. No mundo, em 2013, como mostrado no BEN 2016, apenas 13,5% da matriz energética compunha-se de combustíveis renováveis, sendo no Brasil 41,2%. Baseado nessas estatísticas pode-se afirmar que a produção de energia no Brasil ainda é predominante de combustíveis fósseis. Uma das alternativas que merece destaque especial é a tecnologia de células a combustível (CAC), pois são dispositivos sustentáveis e não poluentes que oxidam eletroquimicamente o combustível, em geral hidrogênio, gerando energia elétrica e calor. Pretende-se com esse trabalho, mostrar os procedimentos para ensaiar uma CAC unitária, de eletrólito sólido ETEK_HP, composto por uma membrana de náfion (PTFE), de espessura de 115 μm, sendo o eletrodo constituído por catalisador de platina, com carga de 0,4mg/cm² no ânodo, e 0,6mg/cm² no cátodo, suportados em carbono. O ponto ótimo de operação da CAC pela eficiência do MEA foi em 433 mV@1120 mA, de característica linear, e não está sujeito, significativamente, aos fenômenos de ativação e transferência de massa. Nota-se que entre 365 mV e 558 mV, a densidade foi acima de 0,45 W/cm², e consequentemente a potência da CAC acima de 11 W. O consumo de oxigênio e hidrogênio foi mais eficiente acima de 800 mV.

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  • IPEN-DOC 25638

    GASPAR, RENATO R. . Desenvolvimento do sistema de potência elétrica em uma unidade móvel de irradiação por feixe de elétrons para tratamento de águas residuárias e efluentes industriais / Developing an electrical power system of a mobile electron beam accelerator to treatment of industrial wastewaters and effluents . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo.

    Abstract: O tratamento de águas residuárias e efluentes industriais por irradiação com feixe de elétrons é uma técnica promissora, porém pouco difundida em território Brasileiro. O projeto e a construção de uma unidade móvel contendo um acelerador industrial de elétrons de 700 keV e 20 kW, pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), é inovador para demonstrar os efeitos e resultados positivos dessa tecnologia. O propósito é deslocar a unidade móvel às diversas empresas com interesse em tratamento dos resíduos líquidos, conectar-se ao sistema elétrico da mesma e iniciar o processo de tratamento por ionização, por meio da irradiação com feixe de elétrons. A conexão da unidade móvel ao sistema elétrico local pode representar um desafio, pela grande diversidade de tensões e distâncias envolvidas, e também pelas grandes injeções de conteúdo harmônico gerado pelo acelerador de elétron que podem afetar as cargas do sistema industrial, comumente sensíveis. Neste trabalho realizou-se uma análise do sistema de potência da unidade móvel, quanto à capacidade de interrupção, seletividade da proteção e níveis de curto-circuito adequados de forma a assegurar uma maior confiabilidade na operação. Ao final, projetou-se e construiu-se o painel elétrico de controle da unidade móvel de irradiação. Além disso, na obtenção de parâmetros operacionais à unidade móvel, realizaram-se simulações e medições no acelerador industrial de elétrons de 1,5 MeV e 37,5 kW, instalado no Laboratório de Fontes Intensas de Radiação, do Centro de Tecnologia das Radiações, as quais demonstraram a necessidade da inserção de um filtro para redução dos índices de distorção nos harmônicos dessa instalação radiativa fixa no IPEN.

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  • IPEN-DOC 25637

    NAGAI, MARIA L.E. . Estudo da utilização da radiação ionizante para preservação e conservação de filmes fotográficos e cinematográficos / Study of the use of ionizing radiation for the preservation and conservation of photographic and cinematographic films . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 131 p. Orientador: Pablo Antonio Vasquez Salvador.

    Abstract: O Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 do Centro de Tecnologia das Radiações, CTR-IPEN-CNEN/SP, tem tratado diversos acervos bibliográficos da Universidade de São Paulo, USP, para desinfestação e desinfecção de materiais contaminados com insetos e fungos. A irradiação com feixe de elétrons também permite processar materiais com maior velocidade, porém com pouca penetração. Muitos desses acervos bibliográficos incluem filmes fotográficos e cinematográficos em suporte de triacetato de celulose. Considerando-se a dificuldade no seu armazenamento adequado, um dos problemas decorrentes mais comuns é a contaminação por fungos nos acervos e a degradação físico-química chamada "síndrome do vinagre", em que ocorre a desacetilação da cadeia polimérica. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da radiação ionizante, raios gama e feixe de elétrons, e caracterizar amostras de filmes fotográficos e cinematográficos irradiados e não irradiados. Adicionalmente, determinar o intervalo de dose de radiação aceitável e segura que promova a eliminação dos fungos e não altere a estrutura das matrizes poliméricas. Estudar a possibilidade da dose ideal de radiação ionizante para o efeito da reticulação do suporte nos filmes. Os filmes selecionados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR) e microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM-EDS). Em seguida, aplicaram-se doses entre 2 kGy e 200 kGy de raios gama e feixe de elétrons, nas amostras dos filmes, que foram analisadas por técnicas de espectroscopia UV-visível (UV-vis), microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM), termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados demonstraram que a desinfecção por radiação gama e feixe de elétrons pode ser realizada com segurança, aplicando-se a dose de desinfecção entre 6 kGy e 10 kGy, sem que ocorra alteração ou modificação das propriedades principais dos materiais constitutivos. A irradiação com raios gama e feixe de elétrons com a dose absorvida de 50 kGy constitui-se como uma alternativa para tratar filmes afetados pela síndrome do vinagre e prolongar a vida útil dos bens culturais.

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  • IPEN-DOC 25636

    FERREIRA, AMAURI A. . Ressonador laser em anel de alta potência e frequência única de Nd:YAG / Nd:YAG single frequency high power laser ring resonator . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 67 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter.

    Abstract: Para a espectroscopia de alta resolução e metrologia óptica em geral, é desejável um laser com linha espectral estável e de alta potência de saída para bombear diferentes tipos de ressonadores, como osciladores paramétricos óticos (OPO Optical Parametric Oscillator). Os lasers de frequência única disponíveis estão no alcance de potência de saída de 10 Watts, enquanto que, dependendo da aplicação e do tipo de OPO, é desejável uma maior potência (> 20 W). Neste trabalho foi desenvolvido um laser de frequência única e alta potência com base em módulos de bombeio por diodos e tendo como meio ativo o granada de alumínio de ítrio dopado com neodímio (Nd:YAG). Dois bastões de Nd:YAG bombeados transversalmente por diodo, foram utilizadas em uma configuração de ressonador em anel com saída polarizada de onda continua (CW continuous-wave), qualidade de feixe modo transversal eletromagnético (TEM00) e potência de saída de 105,2 W. A potência de saída alcançada é, a nosso entender, a mais alta para lasers em anel no modo fundamental transversal polarizado contínuo usando módulos Nd:YAG comuns com bombeamento lateral. O ressonador permitiu a sintonização de potência em uma grande faixa dinâmica e obteve excelente qualidade de feixe, usando uma placa de meia onda entre os dois bastões para compensação de birrefringência. A operação de frequência única foi alcançada usando cristal de granada de térbio-gálio (TGG-Terbium Gallium Garnet), dois imãs e um etalon, com uma potência de saída de 51,60 W e uma largura a meia altura da curva (FWHM) espectral de aproximadamente 17 MHz.

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  • IPEN-DOC 25635

    MUNHOZ JUNIOR, ANTONIO H.; PACHECO, CAROLINE V.; MELO, HENRIQUE T.T.S.; PERES, RENATO M.; SILVA, LEONARDO G. de A. e ; MIRANDA, LEILA F. de; ROMERO FILHO, MARCOS. Characterization of a composite of high-impact polystyrene, pseudoboehmite and graphene oxide. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 511-522, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_51

    Abstract: The application of a composite material of pseudoboehmite, polystyrene and graphene oxide was studied. The present work is the synthesis and characterization of high-impact polystyrene (HIPS) nanocomposite, with pseudoboehmite (PSB) and graphene oxide. Pseudoboehmite particles with nanometric dimensions were obtained by sol-gel process. The composites were characterized by mechanical tests (tensile strength, flexural strength, Izod Impact, Shore D Hardness), thermal (Flow index, temperature of thermal deflection under load-HDT, Vicat softening temperature, differential tests thermal analyses and thermogravimetric analysis) and morphologically by Scanning Electron Microscopy (SEM). The results obtained were compared with HIPS matrix properties, without PSB and graphene oxide addition. From the thermal analyzes, composite samples showed higher decomposition temperatures compared to pure high-impact polystyrene especially in the thermogravimetric analysis results, showing a considerable increase in the temperature at which material decomposition begins (322 °C for pure high-impact polystyrene and 380 °C for the composite).

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  • IPEN-DOC 25634

    MUNHOZ JUNIOR, ANTONIO H.; GALHARDO, GUSTAVO F.; ORTEGA, FERNANDO dos S.; LIMA, NELSON B. de ; MORAES, DENISON A.; MIRANDA, LEILA F. de; VALENZUELA-DIAZ, FRANCISCO R.. Alpha-alumina synthesis using gamma-alumina powders. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 441-451, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_44

    Abstract: Alpha-alumina is a ceramic material with applications as a biomaterial in femoral prostheses and teeth. The study of the influence of the precursor powder on the microstructure and mechanical properties of the alumina obtained is extremely important for the use of the same as biomaterials. Other applications of alpha-alumina industrially are in obtaining parts used at high temperatures and in chemically aggressive environments. Alpha-alumina can be synthesized from different raw materials resulting in ceramic products with different microstructures and consequently with diverse mechanical resistance. The synthesis of alpha-alumina pieces obtained from gamma-alumina powders was studied in order to verify the mechanical properties of the sintered material. The addition of graphene oxide in the gamma-alumina powder was also studied. To evaluate the mechanical strength of the obtained alpha-alumina specimens and to correlate the mechanical resistance with the precursor used in alpha-alumina synthesis it was used three -point bend strength testing.

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  • IPEN-DOC 25633

    POVEDA, PATRICIA N.S. ; SILVA, LEONARDO G.A. e . Study of the influence of organic peroxide and elastomeric modifier in the mechanical and flow properties of the recycled polypropylene. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 787-792, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_79

    Abstract: Plastics have been replacing other traditional materials such as wood, metal and glass over the past decades due to its versatility in properties, processability, and cost. Polypropylene can be highlighted as one of the main thermoplastics used in industry since it presents properties suitable for various applications, combining density, cost, availability, and ease of molding. By considering the mechanical recycling of post-consumer or post-industrial material, difficulty in flowability is observed, which demands modification to promote processability. This work used the traditional solution for flow modification (peroxide) and elastomeric modifier to evaluate the impact of these additives on the mechanical and flow properties of recycled polypropylene by tensile strength, melt index and spiral flow analyses. Although the modified sample with organic peroxide had a higher melt flow index, the mechanical resistance was lower than the elastomeric modifier, which showed good performance in the material flow during processing according to spiral flow analysis.

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  • IPEN-DOC 25632

    MIRANDA, LEILA F.; GOMES, PAULO V.C.; ALMEIDA, FABIO J.M. de; SILVA, LEONARDO G.A. e ; MUNHOZ JUNIOR, ANTONIO H.; MASSON, TEREZINHA J.. Study of the electrical properties of rGO obtained by different GO reduction methods. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 773-785, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_78

    Abstract: Thiswork aimed at the synthesis of graphene oxide (GO) and its reduction in reduced graphene oxide (rGO), as well as the characterization of the obtained GO and of each of the products of the various GO reduction methods. The characteristics of the GO and rGO samples were compared in order to study the results for each reduction method. Graphene oxide was synthesized, from the modified Hummers methodology, using powdered graphite and subsequently reduced to rGO by different methods (chemical method: reduction with hydrazine and carbon–C-dots nanoparticles, and physical: ultrasound). The samples obtained from graphene oxide and reduced graphene oxide were characterized electrically and microstructurally. The results showed that the samples of GO reduced with hydrazine were those that obtained the best results of conductivity and good restructuring of the sp2 hybridization, followed by the carbon nanoparticles and ultrasound.

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  • IPEN-DOC 25631

    BARTOLOMEI, SUELLEN S.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. de ; WIEBECK, HELIO. Recycled gypsum particles incorporation in recycled expanded polystyrene by biodegradable solvent: preparation and characterization. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 757-763, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_76

    Abstract: The recycling of expanded polystyrene (EPS) by the use of ethyl acetate, a biodegradable solvent is an alternative by the regular recycling process. Due to the fragility of the polystyrene (PS), 2 wt% of glycerol was added in the recycled expanded polystyrene (REPS) to increase the mobility of the polymer chains reducing the brittleness of this material. As a dispersed phase was used recycled gypsum from construction waste. 5, 10, and 15 wt% of recycled gypsum were used to obtain composites by melt extrusion.Virgin PS, RPS, RPS/Glycerol, and RPS/Glycerol/Gypsum composites were characterized by Thermogravimetric Analysis (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FEGSEM), and flammability test. The results showed that the addition of glycerin plasticized RPS and Gypsum particles improved the thermal stability. In the flammability test, the samples containing gypsum do not extinguish the flames of the material, this phenomenon was not observed in the other compositions.

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  • IPEN-DOC 25630

    CORREIA, SABRINA A.; CRUZ, PEDRO V. ; RODRIGUES, TASSON C.; MONTEIRO, ALEX ; DIAZ, FRANCISCO R.V.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Production and characterization of a hybrid composite of polypropylene reinforced with piassava (Attalea funifera Martius) fiber and light green clay. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 735-746, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_74

    Abstract: Waste materials have been frequently used as reinforcing materials, to obtain a composite with better properties. Piassava palm is native to the state of Bahia (Brazil) and its fiber, piassava fiber (PF) is awaste material frequently used for industrial and domestic brooms, industrial brushes, carpets, and roofs. The light green clay (LGC) is a natural smectite Brazilian clay from the state of Paraiba. This work aims to produce and evaluate the advantages of this new product achieved by the inclusion of these two natural materials into polypropylene (PP) matrix. A melting extrusion process, using a twin-screw extruder and injection molding machine was used to obtain PP/LGC (97/3 wt%), PP/PF (90/10 wt%) and PP/LGC/PF (87/3/10 wt%) composites. The materials were characterized by mechanical tests, TG, DSC, SEM, and XRD analysis.

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  • IPEN-DOC 25629

    FRANCISCO, DANAE L. ; PAIVA, LUCILENE B. de; ALDEIA, WAGNER; LUGAO, ADEMAR B. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Investigation on mechanical behaviors of polyamide 11 reinforced with halloysite nanotubes. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 693-701, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_69

    Abstract: The inorganic halloysite nanotubes (HNTs) are a promising type of natural occurring filler for polymers. Its characteristics such as high aspect ratio (10–50), small size, and high strength (elastic modulus—140 GPa) suggest that HNTs have a potential use in high-performance polymer nanocomposites. Compared to other nanoclays and nanosilica, the relatively low content of hydroxyl groups on their surfaces makes HNTs relatively hydrophobic, although, sometimes, this is not sufficient for guaranty a good interfacial adhesion in composite systems. In the present study, halloysite nanotubes were incorporated in a polyamide 11 (PA11) matrix by melt extrusion, using a twin-screw extruder and injection molding machine. The neat PA11 and PA11/HNT nanocomposites were characterized by mechanical tests (tensile, flexural and impact tests), and the correlation between properties were discussed.

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  • IPEN-DOC 25628

    MESQUITA, ANDERSON dos S. ; CAVALCANTE, IAN T. ; SILVA, LEONARDO G. de A. e . Electron beam effect on the thermal and mechanical properties analysis of DGEBA/EPDM compound. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 637-646, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_63

    Abstract: The aim of this work is to obtain, characterize and irradiate the DGEBA/EPDM compound and compare their thermal and mechanical properties with a non-irradiated DGEBA/EPDM compound. The DGEBA/EPDM compound may be used to cover other materials such as polymers and protect them against high thermal conditions and mechanical effort. The compounds have 0.0, 25.0 and 50.0 wt% of DGEBA. In addition, the compounds were irradiated at 30 and 60 kGy at a dose rate 22.41 kGy/s. The thermal properties (DMA and TGA) and mechanical analysis (tensile strength and elongation at break) were performed. In conclusion, the irradiated DGEBA/EPDM compounds may be used for several applications due to the improvement in their mechanical and thermal properties. Their properties are satisfactory for application that requires stronger material.

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  • IPEN-DOC 25627

    SALES, J.N. ; POVEDA, P.N.S. ; ORTIZ, A. ; VALENZUELA-DIAZ, F.R.; SILVA, L.A. . Effect study of the incorporation of the Green Lake clay in the polypropylene homopolymer properties. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 629-636, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_62

    Abstract: The advancement of technology has demanded the development of materials with increasingly lighter and more resistant properties. The development of nanocomposites first started in the mid-80s and contributed for obtaining materials with excellent properties. In this work, Green Lake clay was organophilized and incorporated into a commercial homopolymer polypropylene. The efficiency of organophilization was confirmed by water swelling analysis and, later, by Xray diffraction (XRD) analysis. Composites at 0.5, 1.0 and 2% by weight of clay/polypropylene were prepared by double screw extrusion. The properties of the composite were evaluated by means of Charpy impact resistance, tensile strength at rupture, thermogravimetric analysis (TGA). Crystallinity index was determined by differential scanning calorimetry (DSC). The organophilization processwas efficient, the thermogravimetric analysis showed that there was no decrease in the thermal stability of the composites when compared to pure polypropylene, and the results of the Charpy impact resistance were equivalent when compared to the commercial nucleant composites.

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  • IPEN-DOC 25626

    ROMANO, REBECA da S.G. ; OLIANI, WASHINGTON L. ; KUMAR, VIJAYA R.; PARRA, DUCLERC F. ; LUGAO, ADEMAR B. . Differences in properties of pro-degradant added PP and gamma-irradiated PP under environmental aging. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 591-603, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_59

    Abstract: Polypropylene (PP) is used for different sectors of the industry and in consequence produces a large amount of waste discarded at landfills causing serious environmental impacts. Controlled degradation of PP can be achieved by exposing the polymers to defined parameters, such as absorbed radiation dose, weather, oxygen, etc. The aim of this study was to compare two methods of accelerated degradation: gamma irradiation of PP 20 kGy and the incorporation of the commercial pro-degradant d2w® (1 wt%) in PP. Dumbbell samples were manufactured by the injection process and exposed to the environment aging for 90 days. Structural changes in PP macromolecules are created upon exposure to ionizing radiation such as main chain scission, crosslinking and peroxidation (in presence of air). Differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TG), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDX), X-ray fluorescence, Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical tests characterized the samples. The samples previously irradiated, PP 20 kGy, after natural aging showed higher oxidation and presence of surface cracks than the PP d2w®. They also showed presence of carbonyl groups and decrease of melting temperature corroborating with oxo-degradation.

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  • IPEN-DOC 25625

    REIS, PEDRO R.S. ; SANTANA, JULYANA G. ; OLIVEIRA, RENE R. ; RANGARI, VIJAYA K.; LOURENÇO, FELIPE R.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Development of biocomposite materials from biodegradable polymer and bio-hydroxyapatite derived from eggshells for biomedical applications. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 571-581, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_57

    Abstract: Nowadays, significant advances have been made in the development of biodegradable polymeric materials for biomedical applications. This study aims to prepare and characterize composite materials based on PLA/PBAT, a biodegradable polymer blend, reinforced with bio-hydroxyapatite (bio-HAp). First, bio-HAp was obtained from eggshell residues by the wet precipitation method. PLA/PBAT blend with 1.5 wt% of bio-HAp was prepared by melt extrusion and injection molding process. Part of composite samples was irradiated with gamma radiation dose of 25 kGy, at room temperature and presence of air. The effects of the bio-HAp addition into the biodegradable blend were investigated by mechanical tests, XRD, DSC, FESEM, and cytotoxicity “in vitro” analysis and the correlation between the properties was discussed. In addition, the microbiological tests were carried out at irradiated and non-irradiated composite samples in order to evaluate the efficiency of the radiation dose of 25 kGy at composite materials sterilization.

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  • IPEN-DOC 25624

    MONTEIRO, ALEX S. ; BARREIRA, DAILI A.S. ; BARTOLOMEI, SUELLEN S. ; OLIVEIRA, RENE R. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. de . Comparative study of the use of rice husk ashes and graphite as fillers in polypropylene matrix composites. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 561-570, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_56

    Abstract: In recent years, carbonaceous materials have been widely studied for polymer composite applications due to its capability to improve the engineering properties of the polymeric matrix. Among various carbonaceous fillers, carbon nanotube, graphene, and graphite promise to be a suitable reinforcement of polymers. Rice husk ash (RHA), a large residue rich in carbon and silica produced by the burning of rice husk offers also an immense potential as a carbonaceous filler for polymer composites on account of its lowcost, lowdensity, high strength and elastic modulus, no health risks, and renewability. This work aims at studying the effects of RHA and graphite as fillers in polypropylene (PP) matrix composites. The composites PP/RHA and PP/graphite were produced by melting extrusion process. The materials obtained were subjected to mechanical tests, XRD, TG, and FEG-SEM analyses. Comparison studies between neat PP properties and its composites were carried out.

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  • IPEN-DOC 25623

    MIRANDA, LEILA F. de; MUNHOZ JUNIOR, ANTONIO H.; MASSON, TEREZINHA J.; SILVA, LEONARDO G. de A. e ; FRIEHE, KARL. Characterization of antistatic packaging based on PET/rGO. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 523-534, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_52

    Abstract: Package for electronic components is one that protects an electronic or electrical device against electrostatic discharge. Traditionally, antistatic packages are produced with polystyrene (PS) or polypropylene (PP) filled with carbon black. Recently, studies have been carried out successfully for the application of polyethylene terephthalate (PET) filled with carbon black. This work aimed to obtain and characterize nanocomposites based on PET filled with reduced graphene oxide (rGO) and compare its physicochemical properties with PET filled with carbon black and PP filled with carbon black used in anti-static packaging. PET compounds containing 0.1; 0.3; 0.5 and 0.7wt% reduced graphene oxide were obtained by the modified Hummers process from the graphite and reduced with hydrazine. The thermomechanical, electrical and morphological properties of the obtained compounds were determined. The results showed that the addition of reduced graphene oxide to PET causes an increase in the melt flow index, also increase the tensile strength and electrical conductivity. The addition of reduced graphene oxide promotes the decrease in the hardness and thermal resistance of the obtained nanocomposites. Nanocomposites based on PET containing 0.5wt% and 0.7wt% reduced graphene oxide can be used in the handling, transport and storage of electronic components since their mechanical, thermal and resistivity properties are satisfactory for this purpose.

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  • IPEN-DOC 25622

    MONTEIRO, ALEX S. ; BARREIRA, DAILI A.S. ; SILVA, JAQUELINE S. ; OLIVEIRA, RENE R. ; VALENZUELA-DIAZ, FRANCISCO R.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . An investigation of mechanical and thermal properties of polypropylene reinforced with different clays. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 453-463, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_45

    Abstract: Nowadays, environmental awareness and an increasing concern with the greenhouse effect have increased the interest in composite materials containing at least one of the components from natural origin. Natural clays seem to be a good alternative because they are environmentally acceptable, naturally abundant minerals, and due to their ability to intercalate and exfoliate in the polymer matrix led to an improvement in mechanical, thermal and barrier properties, compared to the neat polymer. This work presents an investigation of the effects of incorporation of two different clays on mechanical and thermal properties of polypropylene (PP) matrix. PP with 1.5–3.0 wt% of the Cloisite® (commercial clay), and light green clay (noncommercial Brazilian clay), was prepared by melt extrusion process. The neat PP and its nanocomposites were characterized by mechanical tests, SEM, DSC, TGA and XRD analyses. In addition, clay characterization by XRD has also been carried out.

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  • IPEN-DOC 25646

    SOUZA, C.D. de ; ROSTELATO, M.C.M. ; ZEITUNI, C. ; GONZALEZ, A. del C.C. ; NOGUEIRA, B.R. . New gold-198 nanoparticle synthesis to be used in cancer treatment. Medical Physics, v. 45, n. 6, p. e243-e243, 2018.

    Abstract: Purpose: Nanoparticle (NPs) is the name given to particles that are in the nanoscale (nm). Their configuration in the nanometric size promotes alteration in their physical, chemical, and biological behaviors. Gold nanoparticles have been studied for over 100 yr. Recently, gold-198 NPs are being studied for application in treat prostate cancer. The idea is to insert the radioactive NPs solution directly inside the cancer with a syringe. Although the synthesis of gold nanoparticles is extensively reported, in the majority of cases the methodology is confuse and/or not clear. Besides that, the toxicity of the reactants and stability during reactor activation must be taken into account when developing products for medical applications. We describe a new synthesis methodology for radioactive gold-198 NPs. Methods: 0.1 mM HAuCl4 containing 100 lL of 1 M NaOH was prepared in a flask equipped with a reflux condenser. The solution was brought to boil and stirred with a PTFE-coated magnetic stir-bar. Then 5 mL of Na3Ctr was rapidly added. The reaction turn from light yellow to clear, black, dark purple until the solution attained a wine-red color (2–3 min). The reaction was allowed to proceed for 7 more minutes (completing 10 in total). 1 mL of the nanoparticle solution was separated to undergo activation in IPEN’s IEA-01 reactor for activation. Results: Dynamic light scattering (DLS) confirmed 8 nm particles. The presence of gold-198 (197.968 g/mol; half-life: 2.69517; decay mode: b-; average energy: 1.3723 MeV) was confirmed by an ORTEC HPGE detector. DLS was performed after complete decay confirming the 8 nm diameter maintenance. Conclusion: We were able to achieve radioactive gold-198 NPs and are performing further studies such as: coating reactions, in-vitro and in-vivo studies. (Supporting document show a TEM image of the nanoparticles and the reaction color change described in methods.)

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  • IPEN-DOC 25645

    ALIBHAI, A.Y.; PRETTO, LUCAS R. de ; MOULT, ERIC; SCHOTTENHAMML, JULIA; OR, CHRIS; ARYA, MALVIKA; MCGOWAN, MITCHELL; BAUMAL, CAROLINE; WITKIN, ANDRE J.; DUKER, JAY S.; FUJIMOTO, JAMES G.; WAHEED, NADIA K.. Quantitative analysis of capillary non-perfusion in diabetic retinopathy using widefield OCT-angiography. Investigative Ophthalmology & Visual Science, v. 59, n. 9, 2018.

    Abstract: Purpose : Several OCT angiography (OCTA) studies suggest an association between capillary non-perfusion, a surrogate for retinal ischemia, and diabetic retinopathy (DR) severity. However, due to technical limitations, these studies focused on either 3x3mm or 6x6mm fields of view centered on the macula. In contrast, widefield fluorescein angiography (FA) studies suggest that the majority of capillary non-perfusion in early DR occurs outside of the macular region. The recent development of high-speed, widefield OCTA systems, has for the first time allowed non-invasive visualization of retinal vasculature over wider fields of view—a functionality that, in light of previous widefield FA studies, may be promising for early detection and monitoring of DR. This study aims to couple the recent technological advances in high-speed, widefield OCTA with image processing methods to allow for semi-automatic quantitative analysis of capillary non-perfusion of widefield OCTA images of diabetic eyes. Methods : A semi-automatic, texture-based algorithm that detects areas of non-perfusion on 12x12mm SS-OCTA images from the Zeiss PlexElite™ system was developed. We tested the algorithm on a series of patients with diabetes without DR (28 eyes, 21 subjects; 54.8 ± 10.9 y/o), eyes with non-proliferative DR (NPDR) (24 eyes, 16 subjects; 62.1 ± 13.2 y/o) and eyes with proliferative DR (PDR) (21 eyes, 14 subjects; 52.2 ± 12.7 y/o). Results : There was a general trend of increasing capillary non-perfusion with increasing DR severity; however, there was significant overlap between patients having different DR severities (Fig. 1). Conclusions : Quantitative analysis of widefield OCTA images may be useful for early detection and monitoring for diabetic retinopathy progression in diabetics. Additional work is needed to determine the added value of widefield OCTA.

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  • IPEN-DOC 25621

    BRIGGS, EXAMPLE; MOURA, ESPERIDIANA A.B. de ; FURUSAWA, HELIO A. ; COTRIM, MARYCEL E.B. ; OGUZIE, EMEKA E.; LUGAO, ADEMAR B. . Microplastics: a novel method for surfacewater sampling and sample extraction in Elechi Creek, Rivers State, Nigeria. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 269-281, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_27

    Abstract: The geometric increase in the production and exploitation of plastics worldwide has several advantages as well as disadvantages due to the mismanagement of plastic waste. These waste products find its way into the aquatic body. Microplastics are plastic particles with its longest diameter less than or equal to 5 mm. Their microscopic nature, irregular color and morphology have made their extraction from the buoyant organic materials problematic. This work documents for the first time, the sampling and sample extraction of microplastics in Nigeria. An optimized sampling and sample extraction protocol for surfacewaterwas developed. The extraction protocolwas developed in a laboratory study using a simulated sample that mimics the environmental sample (microplastics+organic materials). A micronized LDPE (<300 μm) was used for the study and yielded a percentage recovery rate of 82%. The digested microplastics which were subjected to SEM analysis showed a slight change in the surface morphology. Thereafter, the environmental sample was extracted using the developed laboratory protocol and a high positive result was achieved. This protocol improved NOAA’s method of extraction by excluding the use of microscope for the final extraction, which, of course, will yield a biased result. This was achieved by the addition of ethanol to the final solution.

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  • IPEN-DOC 25620

    ZAFALON, ANGELICA T. ; JUVINO, VINICIUS dos S. ; KOMATSU, LUIZ G.H. ; PARRA, DUCLERC F. ; LUGAO, ADEMAR ; SAMUEL, TEMESGEN; RANGARI, VIJAYA. Synthesis and characterization of PVP/CaCO3-Ag blend hydrogel by gamma irradiation: study of drug delivery system and antimicrobial activity. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 255-265, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_26

    Abstract: Chronic wounds are skin injuries with failed healing. They have become a public health problem that affects more than 2% of the population and the presence of bacteria resistances difficult of treatment. Pseudomonas aeruginosa is opportunist pathogens and the treatment is difficult and requires a long period of treatment. Hydrogels are structure polymeric tridimensional and biocompatible. They have been used as a controlled delivery system for treatment of topic infection. Studies have reported calcium carbonate and silver ion can improve the mechanical properties and biocide activity of hydrogel. Here in this study, hydrogels loaded CaCO3-Ag were prepared using poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), poly (ethylene glycol), agar, calcium carbonate, silver nitrate followed gamma irradiation with 25 kGy dose. The gel fraction, behavior swelling and biocide action against P. aeruginosawas investigated. The degree of swelling of the hydrogel loaded CaCO3-Ag was 12% higher than the unloaded and exhibited antibacterial effects against P. aeruginosa and biofilm.

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  • IPEN-DOC 25619

    MARCHINI, LEONARDO G. ; PARRA, DUCLERC F. ; RANGARI, VIJAYA K.. Incorporation of silver nanoparticles in zinc oxide matrix in Polyester Thermoplastic Elastomer (TPE-E) aiming antibacterial activity. In: LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); SPENA, PASQUALE R. (Ed.); GOSWAMI, RAMASIS (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2019. p. 79-88, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-05749-7_9

    Abstract: The purpose of present study is to evaluate the antimicrobial potential of Thermoplastic Polyester Elastomer (TPE-E) incorporated with zinc oxide added with colloidal dispersion of metallic silver adsorbed on pyrogenic silica (AgNPs_ZnO). A combination of single screw extruder and hot press technique was used to fabricate these polymer nanocomposite films. These polymer nanocomposite films were prepared by mechanical mixing of 1% (w/w) of oil, anti-oxidant 0.05% (w/w), TPE-E granules 0.5% (w/w) and followed by single screw extruder to produce the pellets. As-prepared pellets were further melted for films in hot press technique. Antimicrobial activity was evaluated according to Japan Industrial Standard—JIS Z 2801 in TPE-E compounds against Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli). TPE-E samples containing additives 0.05 and 0.5% AgNPs_ZnO presented 75 and93%bactericidal reduction for Gram-negative bacteria Escherichia coli (E. coli) and 76 and 92% bactericidal activity reduction for Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus (S. aureus), respectively.

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  • IPEN-DOC 25618

    AVILLA, LEONARDO S.; MACHADO, HELENA; ARAUJO-JUNIOR, HERMINIO I. de; MOTHE, DIMILA; ROTTI, ALLINE; OLIVEIRA, KAROLINY de; MALDONADO, VICTORIA; FIGUEIREDO, ANA M.G. ; KINOSHITA, ANGELA; BAFFA, OSWALDO. Pleistocene EQUUS (Equidae: Mammalia) from Northern Brazil: evidence of scavenger behavior by ursids on south american horses. Ameghiniana, v. 55, n. 5, p. 517-530, 2018. DOI: 10.5710/AMGH.05.07.2018.3069

    Abstract: During paleontological surveys conducted in 2013 and 2014 in Quaternary deposits from the Gruta do Urso cave, Tocantins State, nine isolated teeth and five postcranial elements of Equus neogeus were recovered. Absolute datings indicate that E. neogeus inhabited the surroundings of Gruta do Urso cave during the Last Glacial Maximum. The specimens probably represent very young individuals that died outside the cave, were weathered prior to the final burial, with ontogenetic and taphonomic similarities. Herein, we report the first scavenger interaction of ursids and equids in the South American fossil record.

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  • IPEN-DOC 25617

    SILVA, J.; ELIAS, M.; LIMA, N. ; CANEVAROLO, S.. Morphology in multilayer blown films of polypropylene and ethylene-octene copolymer blends. International Polymer Processing, v. 33, n. 3, p. 345-354, 2018. DOI: 10.3139/217.3526

    Abstract: In this work the microstructure of multilayer blown films consisting of a core layer placed between two external ones is studied. The core layer is a blend with 70% (w/w) of a homopolypropylene PP and 30% of a metallocene-catalyzed ethylene- octene copolymer mEOC (LLDPE or VLDPE), whereas the external symmetrical layers are composed of LLDPE or they have the same composition as the core layer. The PP and PE crystalline phases formed during the film blowing were investigated by thermal analysis, mechanical properties, TEM morphology and X-ray diffraction pole figures. These films successfully combine the high mechanical strength of PP with the quasi-isotropic behavior of blown PE. Multilayer film containing PP/mEOC blends, particularly blends of PP70/LLDPE30, show better balanced tensile properties when compared at crossed directions. The presence of VLDPE in the blends shifts downwards the melting and crystallization temperatures and crystallinity of PP. X-Ray pole figures suggest the occurrence of epitaxial crystallization of the PE phase upon the PP crystals in these PP/mEOC blend films.

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  • IPEN-DOC 25616

    CAMPOS, FABIO E. de . Estudo, desenvolvimento e construção de célula multipropósito para produção de radiofármacos, em acordo com parâmetros e padrões de Boas Práticas de Fabricação (BPF) / Study, development and assembling of a multipurpose hot cell for radiopharmaceuticals production in accordance with the Good Manufacturing Practices (GMP) requirements . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 667 p. Orientador: Wilson Aparecido Parejo Calvo. Coorientador: Elaine Bortoleti de Araújo.

    Observação: Acesso restrito até 08/02/2021

    Abstract: Em cumprimento aos requisitos normativos e regulatórios, considerados os padrões nacionais e internacionais de Boas Práticas de Fabricação (BPF) de medicamentos, o ambiente de produção de radiofármacos (célula) é determinante para a qualidade do medicamento, quanto aos limites estabelecidos na legislação vigente para níveis de contaminantes, discriminados como partículas não viáveis (partículas em geral) e microrganismos viáveis, corroborado, ainda, pelo fator de decaimento radioativo, uma vez que os radiofármacos devem ser liberados e administrados aos pacientes pouco tempo após sua produção. Tão importante quanto proteger o produto contra uma possível contaminação do meio ambiente é o operador estar protegido contra a contaminação pelo manuseio do produto. Assim, o estudo, concepção e desenvolvimento de uma célula nacional implicou em análises minuciosas de cada um dos elementos de composição do ambiente de produção e de sua operação, orientado pelo conceito de Quality by Design, metodologia que vem sendo aplicada, recentemente, na indústria farmacêutica. O conhecimento do produto, a configuração do espaço de operação por meio de mockup, a abordagem quanto aos atributos críticos da qualidade, com definições claras quanto aos parâmetros do processo produtivo, validados em experimentos, definiram uma célula multipropósito para produção de radiofármacos em acordo com BPF.

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  • IPEN-DOC 25615

    ZAFALON, ANGELICA T. . Synthesis and characterization of hydrogels loaded neomycin for infection topic treatment and veterinary use / Síntese e caracterização de hidrogéis com neomicina para tratamento de infecções tópicas e uso veterinário . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 95 p. Orientador: Duclerc Fernandes Parra.

    Observação: Acesso restrito até 25/10/2020

    Abstract: Hydrogels are natural or synthetic polymer systems that have been vastly applied in the pharmaceutical industry due to their high soft tissue biocompatibility. These hydrogels have been used in dressings as a controlled drug release system. In this study, hydrogels were prepared using poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), poly (ethylene glycol) (PEG), agar and neomycin followed by gamma irradiation to promote crosslinking and sterilization. The influence of the irradiation process at 25 kGy dose was investigated. The gel fraction and maximum swelling were estimated using physicochemical methods and found about 95% gel fraction and 1100% swelling after 8 hours of immersion. Neomycin released from the hydrogel was measured by the Liquid Chromatography-Mass Spectrometry method and the drug concentration remained constant for 48 hours. Hydrogel / neomycin exhibited antibacterial effect against bacteria and biofilm of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. The hydrogel was used in the treatment of pododermatitis in penguins healing process without signs of contamination. With these results, it can be inferred that the hydrogel / neomycin is a suitable candidate for wound dressings.

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  • IPEN-DOC 24810

    SOUZA, CARLA D. de . Parâmetros para produção de fontes de iodo-125 utilizadas em Braquiterapia / Parameters for the production of iodine-125 sources used for brachytherapy . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Observação: Acesso restrito até 09/01/2021

    Abstract: Como o diagnóstico do cancer de próstata está cada vez mais eficiente e cânceres em pacientes cada vez mais jovens estão sendo descobertos, a necessidade de desenvolvimento de tratamentos que provoquem menores efeitos colaterais é muito grande. Além disso, tratamentos rápidos, com pouca dor e eficientes são de extremo interesse também para os pacientes com idade avançada. Com a finalidade de diminuir custos e disponibilizar o tratamento para mais homens, o IPEN está construindo um laboratório para a fabricação de fontes radioativas para o tratamento braquiterápico. Essas fontes são inseridas diretamente dentro do câncer e utilizam a radiação do iodo-125 para destruir o tumor. Como a reprodução de técnicas existentes seriam custosas, novos métodos para fixação do Iodo-125 no núcleo de prata dessa semente devem ser desenvolvidas. Este trabalho apresenta dois métodos inéditos. O primeiro, desenvolvido em parceria com o Instituto de Química da USP, utilizou a solução piranha para decapar a superfície e o nitrato de ferro III para remover um elétron da prata metálica. O iodo-125 adere na superfíce com 37,76% de eficiência. No segundo métodos três variações foram apresentadas inspiradas em conceitos utilizados por joalheiros: núcleos de prata escurecidos pelo talco comum, núcleos escurecidos com prata e tiossulfato de sódio e núcleos escurecidos somente com tiossulfato de sódio. Os resultados foram 19,17%, 53,39% e 71,70% de eficiência, respectivamente. Outros aspectos da reação foram discutidos: pH da reação, frasco utilizado no experimento, presença de luz, técnicas de medição, volume da reação, segurança e pureza química. As modificações na superfície foram visualizadas por MEV e analizadas por EDX. Como resultado, uma nova metodologia para produção de sementes de iodo-125 foi desenvolvida e analisada.

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  • IPEN-DOC 24809

    ANTONIO, PATRICIA L. ; OLIVEIRA, RAQUEL A.P.; KHOURY, HELEN J.; CALDAS, LINDA V.E. . Evaluation of the thermally and optically stimulated response of an Italian Obsidian irradiated in 60Co beams. Radiation Physics and Chemistry, v. 155, SI, p. 115-120, 2019. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.06.034

    Abstract: From Obsidian silicate, in its natural form, pellets were manufactured adding Teflon to the material in powder. These pellets were exposed to the gamma radiation beams of a 60Co source in a dose interval from 10 Gy to 10 kGy. The Obsidian in powder was investigated in relation to its physical and chemical characteristics, by means of the X-ray diffraction, scanning electronic microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy techniques. After the irradiation procedure, the signal of the samples was evaluated by means of three techniques: thermoluminescence (TL), optically stimulated luminescence (OSL) and thermally stimulated exoelectron emission (TSEE). The objective of this work was to verify the TL, OSL and TSEE response of the Obsidian+Teflon pellets after exposure to high doses of gamma radiation. Different response characterization tests were performed, as TL and TSEE emission curves, OSL signal decay, reproducibility, dose-response curves, lower detection limits and fading. From these results, it can be observed that the Obsidian+Teflon pellets present good conditions to be used as high dose gamma radiation detectors; the results obtained with the OSL technique were the most adequate in terms of response in function of absorbed dose. The fading of the signals, varying from about 26% (TSEE) to 44% (OSL), in a time interval of 360 h post-irradiation, also showed favorable results for the use of this material as radiation detector, when the measurements are taken after a defined time interval.

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  • IPEN-DOC 24801

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

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

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  • IPEN-DOC 24788

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

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

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  • IPEN-DOC 24780

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

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

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  • IPEN-DOC 24752

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

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

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  • IPEN-DOC 24708

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

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

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  • IPEN-DOC 25613

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

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

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  • IPEN-DOC 25612

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

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

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  • IPEN-DOC 25611

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

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

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  • IPEN-DOC 25610

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

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

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  • IPEN-DOC 25609

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

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

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  • IPEN-DOC 25608

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

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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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O RD disponibiliza um quadro estatístico de produtividade, onde é possível visualizar o número dos trabalhos agrupados por tipo de coleção, a medida que estão sendo depositados no RD.

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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.