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Avaliação das concentrações de metano em regiões estuarias no Litoral do Estado de São Paulo
2025 - CORREA, THAIS
O hidrocarboneto mais abundante na atmosfera é o metano ele apresenta uma alta absorção espectral no infravermelho, característica que o torna o segundo gás mais impactante na forçante radioativa. As concentrações metano na superfície terrestre aumentaram 156% desde 1750 impulsionada por atividades antrópicas como a queima de combustíveis fosseis e pecuária. As concentrações atmosféricas de CH4 cresceu em média 7,6 ppb ano-1 entre os anos de 2010-2019, apresentando um crescimento mais expressivo (9,3 ppb ano-1) nos últimos seis anos. Áreas costeiras representam apenas 7% da superfície total do oceano, porém têm um papel importante nos ciclos biogeoquímicos entre continentes, atmosfera e oceanos. Os estuários (interface dos aportes de água doce com a água salina) são definidos como regiões semifechadas de ligação entre o oceano e as águas de drenagem terrestres. Essas regiões sofrem uma grande influência com a variabilidade das marés, o que impacta diretamente no desenvolvimento biológico da região, pois os estuários são ecossistemas dinâmicos e possuem uma das maiores produções biológicas do mundo. Os ecossistemas estuarinos são metabolicamente muito ativos em comparação com o restante do oceano. Assim, a maioria dos estuários foi relatada como fonte de carbono, eles emitem carbono para atmosfera na forma de dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4), os quais são dois importantes gases do efeito estufa. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as concentrações de metano em regiões alagadiças do Estado de São Paulo utilizando um analisador de gases portátil -Microportable Greenhouse Gas Analyzers (LGR-ICOS TM GLA Series), observando três regiões com características bem diversificadas quanto ao impacto antrópico. Os resultados observados indicam que a região do Estuário de Santos tem características de emissões de metano devido as atividades portuárias e antrópicas a região menos impactada no Estado de São Paulo é a região do Estuário lagunar de Cananéia com emissões bem próximas das esperadas para atmosferas não impactadas.
Implementação de ferramentas para a Garantia da Qualidade Analítica em ensaios físico-químicos
2025 - SILVA, TATIANE B. de S.C. da
Este estudo é considerado relevante para instituições de pesquisa que demandam um rigoroso monitoramento da medida de pH em amostras de efluentes e águas subterrâneas, visando à conformidade com os requisitos legais. Tal demanda está associada aos princípios e às boas práticas de metrologia e gestão da qualidade em laboratórios. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo de integrara validação do método analítico de determinação de pHem águas a um protocolo de implementação do Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ), conforme os requisitos da norma ISO/IEC 17025:2017. Um total de 490 medições de pH foi realizado, sendo identificados apenas dois outliers. Os dados foram considerados normalmente distribuídos (p < 0,001). A precisão do método foi avaliada por analista, por instrumento e por faixa de pH, ao longo de um período mínimo de um ano. A exatidão das medições foi determinada com o uso de Materiais de Referência Certificados (MRC) e pela participação em ensaios de proficiência interlaboratoriais. Adicionalmente, a estabilidade a longo prazo foi avaliada com o objetivo de verificar a robustez do método. As principais fontes de incerteza foram investigadas, incluindo instrumentos, soluções tampão, condições ambientais e analistas. A análise estatística evidenciou que o nível de treinamento dos analistas foi o fator de maior impacto na variabilidade das medições, reforçando a importância de capacitação contínua, bem como de manutenção e calibração periódica dos equipamentos. Considerando todas as fontes de variabilidade, foi obtida uma incerteza expandida U = ± 0,30 (k = 2) e identificada uma tendência (bias) de -0,09, ambos considerados satisfatórios quando comparados à literatura.
Avanços no diagnóstico laboratorial com ênfase em recém-nascidos
2025 - GOES, MARIA P. de O.
A validação do equipamento portátil baseado na tecnologia de Fluorescência de Raios X (FRX) para avaliação da concentração de íons em amostras de sangue total depositadas em papel apresenta simplificações e vantagens quando comparado aos procedimentos empregados nos Laboratórios de Análises Clínicas. Entre os principais benefícios estão a necessidade de uma quantidade reduzida de amostra (~ uma gota) e a capacidade de realizar análises de forma simultânea. Considerando a dificuldade de obtenção de amostras de recém-nascidos (RN) para análise laboratorial, o objetivo deste trabalho consistiu em analisar o sangue total de RN obtidos no berçário do Hospital Geral de Itapecerica da Serra, coletadas de forma concomitante à coleta tradicional da triagem neonatal, visando a obtenção dos índices de referência para os elementos fósforo (P: 0,059 — 0,114 g/L), enxofre (S: 0,229 — 0,381 g/L), cloro (Cl: 0,87 — 2,07 g/L), potássio (K: 0,55 — 1,88 g/L), cálcio (Ca: 0,014 — 0,037 g/L), ferro (Fe: 0,346 — 0,606 g/L) e sódio (Na: 0,51 — 1,28 g/L). Os resultados obtidos mostraram a necessidade de adotar valores de normalidade diferenciados para recém-nascidos e adultos. O procedimento analítico de FRX mostrou-se uma alternativa promissora para a rotina de análises laboratoriais em neonatologia.
Hydrogen embrittlement in the welding of high-strenght materials used in the automotive industry
2025 - LARA, JOSE A.C.
The increase in safety and energy efficiency requirements is one of the major concerns of the automotive industry. Advanced high-strength steels (AHSS) are preferred for mass reduction in structural areas of the vehicle designed for impact absorption in accidents. The 22MnB5 steel, which can be hardened by press hardening (PHS), is an ultra-high strength steel (UHSS) that achieves tensile strength of around 1500 MPa or higher after heat treatment during stamping in a cooled tool. The automotive industry also adopts technology for welding two flat sheets, enabling the production of reinforcements and structural parts during hot forming (patch weld), all the while increasing productivity. However, high-strength materials may exhibit hydrogen embrittlement, which reduces mechanical properties when exposed to a combination of tensile stresses and unfavorable microstructure. In this study, various resistance spot welding parameters used in patch welds were evaluated to ensure a representative sampling of the approved nugget diameter and weld parameters, to verify their influence on hydrogen embrittlement according to the production process. In the beginning of the present study, cracks were found to appear after welding. These cracks were located at the interface of the sheets at the edge of the spot weld and towards the fusion zone. The study was divided into two phases, a pilot and a test phase. The pilot phase focused on evaluating fused area diameters, residual stress measurements, and microhardness in all weld zones before and after hot stamping, which allowed for the selection of welding parameters for further assessment through inferential statistics. Results from the pilot phase indicated that the 22MnB5 steel, as received and after resistance spot welding, exhibited a martensitic structure in the fusion zone (FZ) with high hardness and at a normal distribution with low variance. All welding parameters showed an average microhardness of HV0.3 500 in the fusion zone, along with an increase in residual stress before the hot stamping process. After hot stamping, the high residual stress state of the surface was influenced by the welding parameters used prior to hot stamping, still showing residual tensile stress values. In the test phase, welding parameters with single pulse, double pulse (or double pulse) with post-weld heat treatment, selected during the pilot phase, were evaluated based on fused area diameters, residual stress measurements, microhardness, tensile shear tests, Charpy tests, metallography, hydrogen measurement, and a drop test designed to assess resistance spot welding energy absorption. Hydrogen measurement tests revealed significant hydrogen content between 5 ppm to 12 ppm throughout the welding samples. The welding parameters with single pulse, double pulse, or double pulse with post-weld heat treatment showed similar reductions in residual stress as observed in the pilot phase. Energy absorption measurements from tensile and Charpy tests yielded different results depending on whether the test samples were painted or just heat-treated. The tear test, using the drop test apparatus, revealed low plastic deformation in heat treated and painted samples, and fracture analysis confirmed these findings.
Comparação entre anticorpos intactos e fragmentos (Fab e sdAb) voltados para a imagem molecular de HER2 positivo
2025 - SOUZA, FERNANDA V. de
O câncer de mama HER2 positivo representa cerca de 20-30% dos casos invasivos e caracteriza-se por comportamento agressivo, alta taxa de metástases e pior prognóstico clínico. Embora o diagnóstico precoce seja essencial, métodos convencionais como mamografia e biópsia apresentam limitações, sobretudo em casos metastáticos ou de difícil acesso anatômico. Nesse cenário, os radiofármacos direcionados ao HER2 surgem como alternativa promissora para a imagem molecular de alta precisão, utilizando anticorpos monoclonais e seus fragmentos. Anticorpos inteiros, como trastuzumabe e pertuzumabe, têm sido empregados com sucesso em abordagens terapêuticas e teranósticas, mas suas limitações farmacocinéticas, como meia-vida prolongada e necessidade de janelas de imagem tardias, impulsionaram o desenvolvimento de fragmentos menores (Fab e sdAbs). Estes apresentam melhor penetração tumoral, rápida depuração e possibilitam aquisição de imagens precoces com menor dose de radiação e melhor relação sinal/fundo. Esta revisão sistemática analisou 29 estudos publicados entre 2015 e 2025, comparando anticorpos inteiros e fragmentos anti-HER2 radiomarcados no diagnóstico do câncer de mama HER2 positivo. Foram avaliadas estratégias de marcação, perfis farmacocinéticos e desempenho em imagem molecular. Os resultados demonstram que anticorpos inteiros, quando marcados com radionuclídeos de meia-vida longa como 89Zr e 177Lu, proporcionam boa retenção tumoral e aplicabilidade terapêutica. Por outro lado, fragmentos, especialmente sdAbs marcados com 18F ou 68Ga, oferecem imagens de alta resolução em janelas de 30 minutos a 2 horas, sendo ideais para diagnóstico rápido e dinâmico. Apesar do progresso técnico, a maioria dos estudos permanece em fase pré-clínica, com escassez de ensaios clínicos robustos. Ainda assim, a tendência de utilização de fragmentos para aplicações diagnósticas e de anticorpos inteiros para estratégias terapêuticas ou teranósticas é evidente. Conclui-se que a escolha da biomolécula, do radionuclídeo e da estratégia de marcação deve ser orientada pela finalidade clínica específica. O fortalecimento de políticas públicas, investimentos em infraestrutura e expansão da pesquisa clínica são cruciais para consolidar a imagem molecular como ferramenta de precisão no diagnóstico e manejo do câncer de mama HER2 positivo.
Variação de parâmetros de processo para a obtenção de refratários de SiC ligados a Si3N4
2025 - MATOS, DIEGO S.
Os refratários de carbeto de silício ligado a nitreto de silício (Si3N4-SiC) apresentam propriedades e características únicas, como uma elevada resistência mecânica à fluência e à oxidação, bem como uma elevada tenacidade à fratura, mesmo em altas temperaturas. No processo de produção do Si3N4-SiC, o pó de silício disperso na matriz de carbeto de silício é nitretado, formando uma fase à base de Si3N4 que envolve e coesiona os grãos de SiC, promovendo o desenvolvimento das suas propriedades termomecânicas. Neste estudo, foram avaliados parâmetros de processamento, tais como o tamanho e grau de oxidação das partículas de Si, a adição de fontes de carbono durante a moagem do Si, com vista a reduzir a sua oxidação devido ao recobrimento das mesmas pelas fontes de carbono, alterações das condições de sinterização, de modo a controlar a atmosfera da reação de nitretação, e a aplicação destas modificações de processamento em uma composição industrial. Os corpos compactados foram sinterizados a 1450 ºC, em um forno tubular sob fluxo de nitrogênio, e analisados em termos de densidade e porosidade aparente, variação de massa, fases presentes (DRX), microestrutura e morfologia das fases formadas (MEV), ensaios de análise térmica (ATG) e resistência mecânica (resistência à flexão biaxial). As condições em que o pó de Si foi moído juntamente com pequenas quantidades de uma fonte de carbono (grafeno ou grafite) e aquelas em que os corpos de prova foram envolvidos em pó de grafite durante a sinterização (atmosfera redutora com menor teor de oxigênio residual) promoveram um aumento do ganho de massa (maior nitretação), uma maior densidade e uma menor porosidade aparente, bem como um aumento significativo da resistência mecânica. Além disso, constatou-se que, nas condições em que se obtiveram as melhores médias de resultados, os valores de desvio padrão também foram reduzidos.
Desenvolvimento de filmes do compósito de ácido polilático (PLA) e vidros bioativos para uso em implantologia
2024 - MENDONCA, DIEGO E. de O.
Um dos grandes desafios para a engenharia de tecidos é desenvolver um arcabouço para implantes que apresente boa resistência mecânica, que tenha moldabilidade e seja biocompatível, biorreabsorvível e, ao mesmo tempo osteoativo. Visando encontrar um material que reúna estas características, este trabalho teve como motivação desenvolver um compósito capaz de agregar as boas características de conformabilidade do polímero às dos vidros bioativos como a osteoatividade. O polímero ácido polilático (PLA) vem sendo utilizado como substituto dos polímeros derivados do petróleo por ser ecologicamente sustentável, ou seja, pode ser obtido a partir de biomassa. Devido a sua biodegradabilidade e biocompatibilidade é considerado um dos polímeros mais utilizados nos estudos e aplicações na engenharia tecidual. Por outro lado, o vidro bioativo é um dos mais versáteis materiais para aplicação biomédica, devido a sua marcante osteocondutividade e osteointegridade. No presente estudo são desenvolvidos filmes poliméricos compósitos, tendo polímero PLA como matriz e o vidro bioativo (Vbio) como partículas dispersas, para uso em implantologia na regeneração de regiões da interface tendão/osso. O vidro particulado inicialmente obtido por processos de fusão, têmpera, e moagem, é preparado para posterior composição do par vidro-polímero. O filme compósito de PLA + VBio resultante obtido pela técnica de dissolução e evaporação do solvente, em controle rigoroso de cada etapa do processo, visa atingir boa homogeneidade na distribuição das fases do compósito com diferentes proporções entre as mesmas. As técnicas de análise utilizadas na avaliação das etapas do processo e dos produtos intermediários e finais foram: microscopia óptica de luz transmitida, microscopia eletrônica de varredura de campo iônico, termoanálises, ensaios mecânicos, citotoxidade e bioatividade. As análises estruturais mostram a presença das partículas na matriz polimérica e uma boa interação entre os dois materiais. O compósito PVBio70 foi o que apresentou melhor distribuição das partículas nas análises por MEV, tanto na superfície quanto dispersas ao longo de toda região transversal; maior hidrofilicidade e não citotoxicidade na maioria das concentrações testadas e uma resposta mais imediata à formação de hidroxiapatita, logo aos 3 dias, o que atende as especificações para uso em implantologia devido as boas propriedades apresentadas.
Desenvolvimento de objeto simulador 3D para dosimetria em mamografia digital
2025 - CESARIO, CRISLANE de J.
A mamografia digital é um exame fundamental para o rastreamento do câncer de mama, mas exige rigoroso controle da dose absorvida devido à radiossensibilidade do tecido glandular. Objetos simuladores (phantoms) são amplamente empregados para caracterizar a distribuição de dose em profundidade e validar protocolos clínicos, sendo tradicionalmente confeccionados em PMMA, que possui limitações na reprodução das propriedades radiológicas da mama. A impressão 3D surge como alternativa promissora, permitindo o uso de polímeros como o acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e o polietileno tereftalato glicol-modificado (PETG), com densidades e coeficientes de atenuação próximos aos tecidos mamários. Neste trabalho, ABS e PETG foram caracterizados experimentalmente quanto à densidade e ao coeficiente de atenuação linear (μ), sendo comparados a valores de referência para tecidos adiposo, glandular e pele. A dosimetria foi realizada com CaSO4:Dy, avaliado em termos de repetibilidade, uniformidade, dependência energética e curva de calibração, confirmando sua aplicabilidade em baixas doses, típicas de mamografia. Simuladores modulares homogêneos e heterogêneos foram irradiados sob diferentes energias e doses, e a distribuição da radiação em profundidade foi obtida por meio dos TLDs e de simulações Monte Carlo com o código Geant4. Os resultados mostraram que o ABS se aproxima do comportamento do tecido adiposo, enquanto o PETG reproduz mais fielmente os tecidos glandular e pele. A densidade de preenchimento influenciou diretamente o valor de μ. Nos simuladores homogêneos observou-se maior penetração da radiação no ABS e maior absorção no PETG, especialmente na qualidade de radiação RQA-M2. Nos simuladores heterogêneos, a distribuição da dose refletiu a composição e disposição relativa dos materiais. As simulações computacionais apresentaram boa concordância com os dados experimentais, validando a metodologia. Conclui-se que a integração entre impressão 3D e simulação Monte Carlo representa estratégia eficaz para o desenvolvimento de simuladores personalizados em mamografia, com potencial aplicação em controle de qualidade, calibração de sistemas e otimização de protocolos clínicos.
Sinterização de nitreto de silício utilizando aditivos do sistema SiO2-CaO-Al2O3-LiF
2025 - CORREA, WAGNER T.
A utilização de aditivos de sinterização de composição eutética no nitreto de silício é uma importante abordagem para melhorar a densificação e a qualidade das cerâmicas, especialmente em temperaturas mais baixas. Esses aditivos tendem a facilitar a formação de fase líquida durante a sinterização, otimizando o processo e resultando em materiais com propriedades mecânicas superiores. Por outro lado, LiF tende a ser eficiente para reduzir a viscosidade da fase líquida durante a sinterização. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito de LiF na sinterização de cerâmicas de nitreto de silício contendo adições de SiO2, CaO, Al2O3 na sua composição eutética de menor temperatura. Os estudos, conduzidos em sinterização sem aplicação de pressão entre 1650 e 1815 ºC, indicaram que a adição de até 1% em massa de LiF aumentou ligeiramente a densidade das cerâmicas sinterizadas a 1650 ºC, enquanto concentrações maiores não apresentaram influência adicional. Além disso, a densidade aumentou de forma contínua com o aumento da temperatura de sinterização, especialmente nas amostras sem LiF. No caso das amostras contendo adição de LiF e sinterizadas a 1770 ºC, a densidade aumentou com até 2% desse composto, mas a partir de 1770 ºC, a densidade reduziu devido provavelmente à volatilização do LiF. Os resultados de difração de raios X mostraram que a transformação α→β-Si3N4 foi incompleta a 1650 ºC. A transformação total ocorreu a partir de 1700 ºC, sendo que a presença de LiF aumentou a temperatura necessária para a conclusão dessa transformação. Os aditivos de sinterização não formaram fases cristalinas, permanecendo como fase amorfa intergranular. A dureza das cerâmicas variou entre 7 e 13 GPa, dependendo da densidade e teor de LiF. Maiores densidades e menores quantidades de LiF resultaram em maior dureza. A tenacidade à fratura das cerâmicas também foi influenciada pela densidade, mas principalmente pelo teor de β-Si3N4 após a sinterização. De um modo geral, as amostras com baixas densidade e quantidade de β-Si3N4 apresentaram baixa tenacidade à fratura, enquanto altas concentrações de β-Si3N4 melhoraram esse comportamento, mesmo em amostras com baixa densidade.
Síntese e caracterização de microesferas de Fe/TiO2 e suas propriedades na adsorção de poluentes aquosos
2025 - OLIVEIRA, GABRIEL L. de
Os avanços tecnológicos ao longo das últimas décadas trouxeram melhorias significativas na qualidade de vida da sociedade. No entanto, o crescimento populacional acelerado, associado ao aumento descontrolado da industrialização, resultou em uma pressão crescente sobre os recursos naturais e no aumento significativo da poluição ambiental. Dentre os principais poluentes detectados em corpos d'água estão compostos orgânicos persistentes (COPs), como antibióticos, hormônios, pesticidas e corantes. Outras atividades industriais, tais como manufatura e mineração também são responsáveis por contaminações provocadas por metais pesados e/ou radioativos. A proposta do presente trabalho consistiu no desenvolvimento de microesferas de Fe/TiO2, produzidas e avaliadas em diferentes composições e temperaturas de calcinação, por meio da metodologia modificada sol-gel por gelificação interna. Foram caracterizadas as propriedades estruturais, morfológicas, físicas e químicas das amostras, bem como suas propriedades de adsorção de íons U6+ e do antibiótico ampicilina em meio aquoso. A metodologia utilizada permitiu a síntese de microesferas isentas de trincas e com estrutura mesoporosa. A fase anatase foi predominante em todas as amostras. Confirmou-se pela adsorção-dessorção gasosa de N2 maiores áreas e volume de poros nas amostras com maiores teores de ferro. Análises por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) mostraram a influência do Fe na funcionalização da superfície do TiO2. Observou-se maior eficiência na adsorção dos poluentes pelas amostras com maior teor de ferro.
Obtenção e caracterização de catalisadores eletroquímicos nanoestruturados suportados em óxidos (TiO2 e ATO) para conversão de metano em moléculas orgânicas de alto valor e aplicação em célula a combustível do tipo PEM
2025 - MAIA, VICTORIA A.
O metano é um dos três gases do efeito estufa mais abundantes no planeta. A preocupação no seu excesso se dá devido a sua alta capacidade de absorver a radiação infravermelha emitida, convertendo essa energia em vibração molecular, que por sua vez eleva a temperatura média do planeta. Sua obtenção ocorre principalmente pela geração metanogênica a partir de bactérias na degradação de matéria orgânica, em lixões, em minas de carvão, jazidas de petróleo e no rúmen de ruminantes. Com intuito de solucionar a problemática do excesso de metano na atmosfera, muitos pesquisadores têm procurados rotas sintéticas de conversão do gás em diferentes produtos. Neste trabalho, o enfoque é na via eletroquímica de conversão de metano em subprodutos alcoólicos como o metanol, utilizando catalisadores eletroquímicos bimetálicos suportados em óxidos. Os metais selecionados na produção dos catalisadores foram paládio (Pd), ouro (Au), tungstênio (W) e vanádio (V), nos suportes de dióxido de titânio (TiO2) e Óxidos de Estanho dopado com Antimônio (ATO), sintetizados pelo método de redução via borohidreto de sódio, em uma célula do tipo PEM (Membrana de Eletrólito Polimérico) com dois eletrodos. Os catalisadores foram caracterizados utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios X (DRX), RAMAN in-situ e voltametria cíclica. Para avaliar a capacidade de operação das células PEM com cada catalizador foi avaliada por meio da curva de polarização. As alíquotas retiradas das células foram caraterizadas qualitativamente e quantitativamente por meio do FTIR (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier) e do HPLC (cromatografia líquida de alta eficiência). Os resultados indicam que os catalisadores obtiveram um tamanho de partícula por volta 3 a 19 nm. Os picos de DRX apresentaram os principais planos cristalográficos dos suportes e dos metais. As curvas de polarização indicaram que o eletrodo Pd75Au25/ATO obteve o maior potencial de célula aberta sendo o seu valor 0,5V. O catalizador que obteve a maior produção de metanol foi o Pd50Au50/TiO2 com 27,5 mol L-1 h-1 no potencial de 0,1V.
Implicações radiológicas do uso do carbonato gerado na mineração de nióbio como insumo agrícola
2024 - AYLLON, RAFAELLA M.
A mineração é um processo antropogênico importante para o desenvolvimento tecnológico e econômico, porém apresenta impactos socioambientais significativos. As práticas de mineração moderna visam mitigar os impactos respeitando as regulamentações ambientais. Entretanto, o equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental são um desafio para a área que exige abordagens interdisciplinares para garantia da segurança socioambiental. A utilização de resíduos de mineração na agricultura pode ser possível, desde que existam estudos prévios em diferentes áreas, sendo uma delas a análise de radionuclídeos presentes em resíduos de mineração e seu comportamento no ambiente. Esta pesquisa avaliou a possibilidade de aplicação do resíduo de carbonato proveniente de mineração de nióbio como insumo agrícola em solo agricultável e a disponibilidade dos radionuclídeos 238U, 228Th, 226Ra, 232Th, 228Ra, 210Pb e 40K e elementos estáveis para absorção em plantas. Inicialmente, foi realizada uma caracterização detalhada do carbonato, abrangendo aspectos químicos, mineralógicos e radiológicos, a fim de entender sua composição e possíveis implicações ambientais. A absorção destes radionuclídeos foi avaliada em amostras de alface (Lactuca sativa L.) cultivadas em solo tratado com os condicionantes carbonato e calcário. As amostras de carbonato foram coletadas em Catalão, GO, Brasil e as amostras de solo e as mudas de alface no município de Taubaté, SP, Brasil. Foram empregadas as técnicas de Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA), Fluorescência de Raios-x, Difração de Raios-x, espectrometria gama, separação radioquímica e lixiviação. Foram realizados cálculos de índices de risco radiológico (Dose, AEDE, ELCR, AGDE, Raeq e dose de ingestão), fator de transferência de radionuclídeos para o sistema solo-planta e testes estatísticos, Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis e ANOVA. A INAA é uma técnica vantajosa pois é multielementar, em uma pequena quantidade de amostra muitos elementos podem ser quantificados simultaneamente. A técnica apresenta alta sensibilidade para determinação de elementos com boa precisão e exatidão. Analisou-se o potencial de lixiviação dos radionuclídeos presentes no carbonato, utilizando extratores fracos, para verificar a mobilidade desses elementos no solo. A pesquisa também se concentrou em determinar o incremento das concentrações de atividade dos radionuclídeos no solo, resultante da aplicação do carbonato na proporção recomendada para a correção da acidez do solo. Os cálculos de índices radiológicos permitiram a investigação dos teores de radionuclídeos em alfaces cultivadas em solo tratado com o carbonato, possibilitando a avaliação do impacto na cadeia alimentar. Além disso, a dose efetiva de radionuclídeos foi calculada com base na ingestão dessas alfaces e no consumo brasileiro, fornecendo uma perspectiva sobre os riscos potenciais à saúde humana. Os resultados obtidos nas análises de carbonato indicaram que ele pode ser uma boa alternativa ao uso de fertilizantes agrícolas e não apresenta risco radiológico, ainda que contenha atividade de concentrações elevadas para alguns radionuclídeos. O carbonato apresenta altas concentrações de atividade de 226Ra, 228Ra e 40K, sendo o 228Ra responsável por aproximadamente 80 % da dose efetiva por ingestão, contudo, os radionuclídeos não apresentaram riscos ao meio ambiente e à saúde. A adição de carbonato no solo na proporção observada neste estudo não aumentou a absorção dos radionuclídeos 40K e das séries do 232Th e 238U. O carbonato apresenta altas concentrações dos elementos Ba, Zn, Zr e ETR. A presença de ETR, proveniente da mistura do solo com o carbonato, pode ter contribuído para melhor desenvolvimento das alfaces. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos realizados com carbonato e com o cal. Considerando a ingestão de 2 g dia-1 de alface dos brasileiros, os valores médios de atividade dos radionuclídeos e a dose efetiva, a quantidade de dose não é significativa. Por fim, os resultados obtidos foram comparados com aqueles derivados da correção de acidez com calcário, que é o insumo convencionalmente utilizado para essa finalidade, proporcionando uma análise crítica das alternativas de manejo de solos agrícolas. O estudo contribuiu para o conhecimento sobre a reutilização de resíduos NORM e sua segurança ambiental e alimentar.
Desenvolvimento de compósito com matriz polimérica de resina epóxi, reforçado com fibra de carbono e dispersão de nanopartículas de trióxido de bismuto (Bi2O3), para atenuação da radiação
2025 - MUNHOZ, PEDRO M.
A emissão de radiação ionizante, tal como raios X, radiação gama, dentre outras, está presente no dia a dia do atendimento à saúde ou na indústria e pode afetar a saúde do trabalhador desde que não se tome medidas protetivas com a utilização de barreiras com placa de chumbo. O objetivo do presente estudo é o desenvolver um compósito de fibra de carbono/epóxi e dispersão de trióxido de bismuto (Bi2O3) na matriz polimérica para aplicação como barreira de fótons de baixa energia. A metodologia de pesquisa quantitativa é utilizada no desenvolvimento do trabalho. O trióxido de bismuto foi caracterizado por meio dos ensaios de difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e DLS. A atenuação da radiação dos fótons de baixa energia (25 a 125 keV) foi simulada com o software Topas MC (versão 3.7). As frações mássicas de bismuto (III) utilizadas no compósito foram de 0,100; 0,193; 0,300 e 0,400 (em partículas de escala micro), e de 0,080 e 0,060 (em partículas na escala nano). Para a simulação, a fração em massa de 0,40 de trióxido de bismuto num compósito com espessura de 2,29 mm, em que ocorreu uma atenuação de 89,03% na energia dos fótons, enquanto que para uma atenuação similar foi necessária uma placa de chumbo com uma espessura de 0,34 mm, o que sugere que o compósito teria grande possibilidade de uso no lugar da placa de chumbo. Para a concentração de 30% trióxido de bismuto no compósito, o coeficiente de atenuação em massa representa aproximadamente 36,7% em relação à tal grandeza para o chumbo para a energia de 48 keV, sendo que para as energias de 65, 82 e 119 keV tal relação é de aproximadamente 43,1; 64,8 e 77,6% respectivamente. Ou seja, o compósito objeto de estudo deste trabalho é uma excelente alternativa em relação ao chumbo, material costumeiramente utilizado como barreira à radiação de fótons, principalmente para energias menores que 118 keV de tais, pois o compósito, além de atenuar a radiação de tais fótons de baixa energia, apresenta facilidade em sua produção e um menor impacto ambiental quando comparado ao chumbo. Vantagens adicionais estariam associadas a um peso específico reduzido, custo inferior e facilidade de fabricação. Assim, concluindo, um laminado de compósito de epóxi reforçado com fibra de carbono e com dispersão de trióxido de bismuto é uma excelente opção para barreira a radiação de fótons de baixa energia, quando comparado com placas de chumbo. O laminado, em função de sua densidade menor em comparação ao chumbo, tornaria os EPIs (equipamentos de proteção individual) radiológicos mais ergonômicos, além de não ser carcinogênico e não causar toxicidade à reprodução, ambas vantagens em relação ao chumbo. As aplicações na indústria aeroespacial também parecem promissora.
Preparação e caracterização de eletrocatalisadores PdLa e PdCe suportados em óxidos para promoção de oxidação parcial de metano usando reatores de eletrólito polimérico do tipo célula a combustível
2024 - GOMES, PAULO V.R.
Embora o metano seja considerado uma fonte de energia relativamente limpa, sua combustão resulta na emissão de CO2, contribuindo para o agravamento do efeito estufa. Uma alternativa para mitigar essas emissões consiste na conversão do metano em produtos químicos de maior valor agregado, como o metanol, amplamente empregado em diversos setores industriais. Diversas rotas de conversão são exploradas, incluindo eletrocatálise em células a combustível com eletrólito polimérico. Nessas aplicações, são necessários eletrocatalisadores bifuncionais e suportes resistentes à corrosão. Esta tese investigou a conversão de metano em metanol utilizando eletrocatalisadores de Pd, Ce e La suportados em ATO e TiO2, com diferentes proporções atômicas. A síntese dos materiais foi realizada em uma solução de água/isopropanol e analisada por técnicas de microscopia e difração. A caracterização por MET revelou, por meio de histogramas, tamanhos médios de nanopartículas variando entre 7 e 9 nm, dependendo das proporções atômicas. Os perfis de difração de raios X exibiram picos característicos do ATO e da fase anatásio do TiO2, embora os picos das terras raras tenham sido ocultados. A voltametria cíclica demonstrou que, nas condições estudadas, quanto maior a concentração de terras raras na composição dos catalisadores, menor foi a resposta eletroquímica do material. As curvas de polarização dos catalisadores, medidas entre 0,1 e 0,5 V, evidenciaram a conversão eletroquímica do metano. O catalisador Pd50La50/ATO apresentou o maior potencial de circuito aberto (0,45 V) e a mais alta densidade de potência (~1,3 mW cm-2). As análises de FTIR confirmaram a presença de metanol nos produtos de reação. A partir dos resultados de HPLC, foram determinadas as taxas de reação para a conversão de metano em metanol, com destaque para o catalisador Pd50Ce50/ATO, que alcançou uma conversão de 11 mol L-1 h-1 a 0,0 V, em temperatura ambiente e pressão atmosférica.
Síntese de catalisadores a base de Pd, Fe e PdFe suportados em carbono para a oxidação eletroquímica da ureia e amônia em reator de eletrólito polimérico - tipo célula a combustível
2025 - PEREIRA FILHO, NIVALDO G.
Esta tese investigou eletrocatalisadores de Pd/C, Fe/C e PdFe/C (20% em massa), sintetizados via redução por borohidreto de sódio, para oxidação de ureia (UOR) e amônia (AOR) em meio alcalino. Análises de DRX e MET confirmaram nanopartículas de Pd (5-10 nm) e óxidos de ferro. Voltametria e Raman in-situ evidenciaram um mecanismo bifuncional, onde óxidos de ferro facilitam a dessorção de intermediários. Em Célula a Combustível de Ureia Direta (DUFC), o Pd/C atingiu a maior densidade de potência (1,90 mW cm-2). Contudo, análises por HPLC revelaram que o Pd30Fe70/C foi mais ativo na degradação da ureia (27%), indicando maior atividade intrínseca da interface Pd-FeOx, apesar da menor eficiência faradaica. Na oxidação da amônia, houve inversão de desempenho: enquanto o Pd/C liderou em meia-célula, os bimetálicos (Pd50Fe50/C e Pd70Fe30/C) destacaram-se em Célula a Combustível de Amônia Direta (DAFC) (até 1,42 mW cm-2), confirmando a sinergia Pd-Fe na resistência ao envenenamento por Nads. O Fe/C, inativo em meia-célula, mostrou atividade em célula unitária, validando metais não nobres nessas aplicações. Os resultados atestam a viabilidade da geração de energia pela degradação de efluentes nitrogenados com catalisadores nanoestruturados de custo reduzido.
Efeitos da radiação gama nas propriedades ópticas, paramagnéticas e termoluminescentes da prehnita natural
2025 - GOMES, MONISE B.
Para este trabalho, a caracterização física do mineral natural prehnita, de fórmula química Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2, foi realizada para verificar sua adequação como um material dosimétrico para aplicações de radiação ionizante de alta dose. Análises das composições químicas, cristalinidades e propriedades ópticas e elétricas das amostras P0, P1 e P3 foram realizadas. De acordo com a Fluorescência de Raios X (FRX) e Difração de Raios X (DRX), a prehnita é composta de óxidos principais, incluindo SiO2, Al2O3 e CaO; e óxidos menores como MnO e Fe2O3. A estrutura cristalina da prehnita manteve-se estável até 600 ºC, conforme indicado pelos resultados de DRX e pela preservação dos modos vibracionais Raman. Em temperaturas mais elevadas, acima de 800 ºC, observou-se a perda de cristalinidade no DRX e o aparecimento de bandas largas no Raman, evidenciando a transformação para uma fase amorfa. A análise por ICP-MS identificou elementos em concentrações traço não detectados por FRX, como K (~530 μg/g), Mn (~234 μg/g) e Na (~198 μg/g), que podem influenciar a resposta termoluminescente do material. Entre as amostras, P1 é a mais promissora, mostrando a maior resposta a altas doses. A resposta em função da dose demonstrou, para o pico em 245 ºC e em 325 ºC, regiões lineares nos intervalos de 0,1- 2 kGy e 0,5-20 kGy, respectivamente, com saturação ocorrendo entre 30 e 100 kGy. As energias de ativação da armadilha de 1,07-1,55 eV foram obtidas por estudos de Termoluminescência (TL), utilizando análise cinética baseada no método Tm-Tstop e taxas de aquecimento variadas. A absorção óptica apresentou modificações tanto em 1400 nm quanto em 1900 nm, provavelmente devido à presença de grupos OH- ou água no mineral, com intensidade decrescente durante os tratamentos térmicos, indicando uma desidratação progressiva. Estudos de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) para as amostras tratadas comprovaram a existência de íons Fe3+ e Mn2+, que não foram afetados pela radiação gama. Os resultados combinados indicam que o uso de prehnita, particularmente da amostra P1, pode ser usado como um material dosimétrico de alta dose estável e sensível.
Estabelecimento de metodologia para conservação da informação contida em negativos fotográficos depositados em base vítrea de acervos culturais utilizando radiação ionizante
2025 - NAGAI, MARIA L.E.
Esta pesquisa investigou o uso da radiação ionizante como método de descontaminação microbiológica de negativos fotográficos em placa de vidro, avaliando seus efeitos sobre a integridade do material. Para o desenvolvimento do método, foram utilizadas amostras translúcidas de vidro comum, permitindo definir as condições ideais de irradiação e de recuperação da transparência antes da aplicação em negativos históricos de vidro. As amostras foram irradiadas com raios gama e feixe de elétrons em doses absorvidas de 2 a 25 kGy e analisadas por espectrofotometria de UV-visível e colorimetria, técnicas que possibilitaram quantificar as alterações ópticas e identificar o escurecimento dos vidros, atribuído à formação de defeitos intersticiais e à ativação de centros de cor resultantes da interação com a radiação ionizante. O estudo investigou a influência da temperatura durante o processamento sob duas condições térmicas: temperatura ambiente e gelo seco (-73ºC). Além disso, examinou-se a exposição pós-irradiação à radiação luminosa, por meio de lâmpadas com diferentes comprimentos de onda, buscando minimizar os impactos sob a transparência. Os experimentos com negativos em placas de vidro contaminados por fungos foram realizados com irradiação gama na dose de 6 kGy, sob as mesmas condições térmicas. As análises microbiológicas confirmaram a eficácia do tratamento na completa eliminação fúngica. Para mitigar o efeito de escurecimento do suporte de vidro, os negativos foram posteriormente expostos à luz UVB, o que promoveu a recuperação da transparência sem comprometer as imagens fotográficas. Os resultados permitiram consolidar uma metodologia inovadora e segura para a aplicação da radiação ionizante na conservação de negativos fotográficos em placa de vidro, contribuindo para o avanço de estratégias alternativas e cientificamente fundamentadas voltadas à preservação do patrimônio cultural material.
Ação do azul de metileno em vesículas gigantes de membrana plasmática de Leishmania amazonensis
2021 - SOUZA, MARESSA D.F. de
A leishmaniose é uma importante doença negligenciada causada por protozoários do gênero Leishmania, que pode ser transmitida pela picada de flebotomíneos. É uma doença endêmica em mais de 97 países, incluindo o Brasil. O tratamento convencional da leishmaniose envolve o uso de fármacos que promovem efeitos clínicos adversos e resistência ao tratamento. Assim, a compreensão e o desenvolvimento de novas técnicas para o tratamento desta doença são cruciais. Recentemente, tem havido um interesse crescente na aplicação de terapia fotodinâmica (PDT) na leishmaniose cutânea, que mostra bons resultados e parece ser bem tolerada pelos pacientes. Aqui, nosso objetivo foi desenvolver um protocolo para produzir vesículas gigantes de membrana plasmática (GPMVs) a partir da membrana de promastigotas de Leishmania amazonensis, para entendimento dos mecanismos de ação da PDT mediada por azul de metileno (AM) na membrana celular de parasitas do gênero Leishmania. A extração da membrana foi feita por centrifugações com diferentes gradientes de sacarose. Dosagens de fosfato e proteína foram realizadas para confirmar a extração das membranas. As GPMVs foram então preparadas pela técnica de eletroformação usando diferentes frequências e tensões em 4 ciclos. As GPMVs reconstituídas foram observadas por microscopia óptica com contraste de fase. Na sequência, a PDT foi aplicada em GPMVs dispersas em solução aquosa contendo 50 μM de azul de metileno e verificamos as mudanças na permeabilidade antes e depois da exposição à luz. O mesmo processo foi aplicado em vesículas unilamelares gigantes (GUVs). Em células de Leishmania foi possível observar mudança de morfologia.
Determinação das doses letais e esterilizantes de radiação gama para todas as fases do ciclo evolutivo de Plutella xylostella (Linnaeus) (Lepidoptera: Plutellidae) para tratamento fitossanitário
2025 - ARAUJO, MARCIO M. de
A Plutella xylostella, conhecida como traça das crucíferas, é uma das principais pragas de Brássicas, que causa um prejuízo mundial de US$ 4 a 5 bilhões de dólares por ano. Este inseto foi um dos primeiros a desenvolver resistência ao DDT e ao BT, o que reforça a necessidade de novas estratégias de controle. A Técnica de Inseto Estéril (TIE) tem se mostrado promissora para o manejo populacional de pragas agrícolas. Este trabalho teve como objetivo determinar as doses de radiação gama que promovem letalidade e esterilidade em diferentes fases do ciclo evolutivo da espécie, com enfoque no uso fitossanitário. Os objetivos específicos incluíram: a) determinar as doses letais para todas as fases do ciclo; b) identificar doses esterilizantes e avaliar a esterilidade herdada em pupas e adultos; c) medir o consumo foliar por larvas irradiadas; e d) investigar os efeitos da radiação nas gônadas masculinas por meio de análises histológicas. O experimento foi realizado em laboratório, a criação foi alimentada com couve orgânica a 25ºC e fotofase de 12:12. Para os testes com ovos, utilizou-se 50 ovos por dose (0, 25, 50, 60, 75, 100, 150 e 200 Gy), com quatro repetições. Larvas (10 por dose, 5 repetições) foram irradiadas nas mesmas doses. Pupas (20 por dose, divididas igualmente entre machos e fêmeas) e adultos (10 por dose) foram testados em doses entre 0 e 700 Gy. Os resultados mostraram que a dose letal para ovos foi 75 Gy, sem dose esterilizante identificada. Em larvas, 100 Gy impediram o desenvolvimento e afetou negativamente o consumo foliar. Para pupas, a dose letal foi 500 Gy, enquanto para adultos foi 600 Gy. As doses esterilizantes foram 300 Gy para machos e 200 Gy para fêmeas. A prole de machos irradiados com 200 Gy foi completamente estéril, com longevidade média de 8 dias (pupas) e 14 dias (adultos). A analise histológica dos testículos não revelou alterações morfológicas significativas nos indivíduos irradiados com 300 Gy. O estudo conclui que os machos adultos estéreis apresentam maior potencial de uso, devido a sua longevidade.
Planejamento da linha integrada de fabricação de elementos combustíveis para o Reator Multipropósito Brasileiro - RMB
2026 - IBARRA, LUIS A.C.
Esta tese avaliou a capacidade da nova linha integrada de fabricação de elementos combustíveis para o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), considerando a meta de produção de 70 elementos por ano. A análise utilizou a Teoria das Restrições (TOC), a Teoria das Filas e a Simulação de Eventos Discretos para identificar gargalos, estimar capacidade e compreender os efeitos dinâmicos do fluxo produtivo. Os resultados indicaram que, na configuração atual, o setor de corte e controle limita a produção a cerca de 22 elementos por ano. Com a redistribuição de atividades e operação em pipeline, a capacidade teórica se eleva para 68 elementos por ano sem contratação adicional de mão de obra e 83 elementos por ano como capacidade bruta máxima. A simulação confirmou a viabilidade desses valores, mostrando que no primeiro ano seria possível produzir 74 elementos, estabilizando em torno de 80 elementos anuais nos ciclos seguintes. Além da confirmação da capacidade, a simulação revelou efeitos secundários como formação de estoques intermediários, armazenamento de insumos perigosos e geração de resíduos e efluentes. Esses aspectos foram discutidos em recomendações operacionais e abrem espaço para trabalhos futuros, incluindo o estudo de processos de tratamento de efluentes e recuperação de materiais, integração de estruturas administrativas e manutenção, análise de custos e cadeia de fornecimento, incremento de capacidade para novos produtos, suprimento de UF6 e contratação e treinamento de operadores.

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