INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Navegação Periódicos - Artigos por Agências de fomento "Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)"

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  • IPEN-DOC 27864

    GONCALVES, J.A.C. ; BUENO, C.C. ; MANGIAROTTI, A.. Comparative evaluation of the performance of thin diodes used as on-line dosimeters in radiation processing applications. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 9, n. 1A, p. 1-8, 2021. DOI: 10.15392/bjrs.v9i1A.1327

    Abstract: In this work, we report a comparison between the performance of two samples of commercial PIN photodiodes (SFH206K from Osram® and S2506-04 from Hamamatsu®) mainly addressing the variation of their current sensitivities with accumulated dose ranging from 0-15 kGy. All the results so far obtained have revealed that the radiation induced currents are linearly dependent on dose rates from 3.65 to 55.64 Gy/h. The current sensitivity of both unirradiated diodes (0.178 nA.h/Gy.mm3) slightly decreases with accumulated dose, namely 0.32%/kGy (SFH206K) and 1.4%/kGy (S2506-04). Although the SFH206K device compares favorably with the S2506-04, both diodes can be considered as a low budge alternative, good enough for on-line dosimetry applications in the field of radiation processing.

    Palavras-Chave: cobalt 60; comparative evaluations; dose rates; dosemeters; dosimetry; gamma radiation; performance; photodiodes; sensitivity

  • IPEN-DOC 27204

    GONCALVES, JOSEMARY A.C. ; MANGIAROTTI, ALESSIO; BUENO, CARMEN C. . Current response stability of a commercial PIN photodiode for low dose radiation processing applications. Radiation Physics and Chemistry, v. 167, p. 1-4, 2020. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2019.04.026

    Abstract: This work investigates the on-line response of a thin diode, for monitoring low dose radiation processing, with respect to the linearity between current and dose-rate, the most interesting part being the variation of the current sensitivity with the accumulated dose. The results obtained indicate that the current response of this diode is linear and quite stable with repeatability better than 0.2% and a slight decay of 5% of the current sensitivity (0.28 nA h/Gy) for doses up to 15 kGy. In an attempt to give theoretical support to these results, the radiation induced current is calculated as a function of the dose rate assuming the diode to be thin as compared with the standard values of the minority carrier diffusion lengths in intrinsic silicon. Agreement within 2% is found between calculations and experimental data.

    Palavras-Chave: dose rates; radiation doses; low dose irradiation; dosimetry; silicon diodes; thin films; photodiodes; radiation monitoring

  • IPEN-DOC 27919

    SILVA, C.A.J. ; BRAGUIN, L.N.M. ; ROSSI, J.L. ; COSTA, I. ; SAIKI, M. . Determination of chemical elements in magnesium-based materials by neutron activation analysis. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 9, n. 1A, p. 1-16, 2021. DOI: 10.15392/bjrs.v9i1A.1584

    Abstract: Over the last decades there was an increasing interest in using magnesium alloys for medical applications due to their biodegradability in the human body, providing a temporary mechanical support and corroding completely after the tissue healing. Although magnesium is a non-toxic element, it is of great importance to evaluate the element concentration, as well as the impurities present in both, pure magnesium and magnesium alloys, as the AZ31. The purpose of this study was to analyze the element composition of these materials using the method of neutron activation analysis (NAA). Standard Reference Materials (SRMs) acquired from National Institute of Standards and Technology (NIST) were analyzed for analytical quality control. Short and long term irradiations were carried out at the IEA-R1 nuclear research reactor and gamma-ray activities induced to the samples and element standard were measured using HPGe detector coupled to a Digital Spectrum Analyzer. The radioisotopes were identified by gamma ray energies and half-life. Concentrations of the elements As, Cr, Cd, Co, Fe, In, La, Mg, Mn, Mo, Na, Sb, V, W and Zn were determined in pure magnesium sample and the Al, As, La, Mg, Mn, Na, Sb and Zn in the AZ31 alloy, calculated by comparative method. The SRMs were analyzed by applying the same experimental conditions used for magnesium-based materials and their results presented good accuracy and precision. Thus, from the measurements obtained in this study it can be concluded that NAA is a suitable method for element determinations in magnesium-based materials providing reliable results.

    Palavras-Chave: biological materials; gamma radiation; high-purity ge detectors; impurities; magnesium alloys; quality control

  • IPEN-DOC 27867

    BRAGUIN, L.N.M. ; SILVA, C.A.J. ; COSTA, I. ; SAIKI, M. . Neutron activation analysis of austenitic stainless steel used as biomaterial. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 9, n. 1A, p. 1-16, 2021. DOI: 10.15392/bjrs.v9i1A.1337

    Abstract: Austenitic stainless steel alloys, mainly those produced according to ISO 5832-1, have received much attention due to their promising characteristics to be used as biomaterials. The aim of this study was to establish the proper conditions of neutron activation analysis (NAA) in order to determine chemical elements in a sample of ISO 5832-1 stainless steel. These determinations are of great interest for further evaluation of its corrosion resistance and of cytotoxicity of corrosion products. For the analyses, chips of ISO 5832-1 austenitic stainless steel were obtained. Aliquots of this material were weighed in polyethylene involucres and irradiated together with synthetic element standards at the IEA-R1 nuclear research reactor. Short and long irradiations were carried out using thermal neutron flux of about 4.5 x 1012 n cm-2 s-1. Quality control of the results was performed by analyzing two certified reference materials (CRMs). The elements concentrations of Cr, Cu, Mn, Mo and Ni obtained in the ISO 5832-1 austenitic alloy are within the specification values of this material. Besides, the elements As, Co, V and W were determined in this alloy. The sensitivity of the technique was verified by the determination of detection and quantification limits. In the case of CRMs, their results presented precision and accuracy for most of elements with relative standard deviations and relative errors lower than 15 %. Results obtained in this study demonstrated the viability of applying NAA in the analysis of the ISO 5832-1 stainless steel alloy.

    Palavras-Chave: austenitic steels; biological materials; elements; iear-1 reactor; irradiation; neutron activation analysis; quality control; stainless steels; thermal neutrons

  • IPEN-DOC 27769

    SUZUKI, MIRIAM F. ; ALMEIDA, LARISSA A. ; POMIN, STEPHANIE A. ; SILVA, FELIPE D. ; FREIRE, RENAN P. ; OLIVEIRA, JOAO E. ; AFFONSO, REGINA ; SOARES, CARLOS R.J. ; BARTOLINI, PAOLO . Periplasmic synthesis and purification of the human prolactin antagonist Δ1‑11‑G129R‑hPRL. AMB Express, v. 11, n. 1, p. 1-12, 2021. DOI: 10.1186/s13568-021-01209-5

    Abstract: The human prolactin antagonist Δ1-11-G129R-hPRL is a 21.9 kDa recombinant protein with 188 amino acids that downregulates the proliferation of a variety of cells expressing prolactin receptors. Periplasmic expression of recombinant proteins in E. coli has been considered an option for obtaining a soluble and correctly folded protein, as an alternative to cytoplasmic production. The aim of this work was, therefore, to synthesize for the first time, the Δ1-11-G129R-hPRL antagonist, testing different activation temperatures and purifying it by classical chromatographic techniques. E. coli BL21(DE3) strain was transformed with a plasmid based on the pET25b( +) vector, DsbA signal sequence and the antagonist cDNA sequence. Different doses of IPTG were added, activating under different temperatures, and extracting the periplasmic fluid via osmotic shock. The best conditions were achieved by activating at 35 °C for 5 h using 0.4 mM IPTG, which gave a specific expression of 0.157 ± 0.015 μg/mL/A600 at a final optical density of 3.43 ± 0.13 A600. Purification was carried out by nickel-affinity chromatography followed by size-exclusion chromatography, quantification being performed via high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC). The prolactin antagonist was characterized by SDS-PAGE, Western blotting, reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) and MALDI-TOF–MS. The final product presented > 95% purity and its antagonistic effects were evaluated in vitro in view of potential clinical applications, including inhibition of the proliferation of cancer cells overexpressing the prolactin receptor and specific antidiabetic properties, taking also advantage of the fact that this antagonist was obtained in a soluble and correctly folded form and without an initial methionine.

    Palavras-Chave: lth; peptides; chromatography; neoplasms; purification; mass spectra; bioassay; plasma

  • IPEN-DOC 27413

    SILVA, PAULA M. da ; SERNA, MARILENE M. ; GALEGO, EGUIBERTO ; FARIA, RUBENS N. . Study of supercapacitors for use in dye sensitized solar cells. Materials Science Forum, v. 1012, p. 114-118, 2020. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1012.114

    Abstract: The storage of energy generated by photovoltaic system is one problem of it. In this aspect, integrated energy conversion and storage systems, IECSS, using supercapacitors are presented as a solution. Dye sensitized solar cell becomes a main candidate for use in IECSS due its variety of applications. Recent studies shown that zinc oxide (ZnO) is a natural candidate for use in solar cells and supercapacitor due to its high energy density of the order 650 A g-1. The aims of this paper were: i) the study of the influence of the morfology of nanostructured ZnO nanoparticles obtained by the hydrothermal method using distincts complexing agents: etylenediaminetetraacetic acid (EDTA); hexamethyltetramine (HMT) and diaminometanal (urea), besides commercial ZnO; ii) study of the ZnO and activated carbon at ratio X:Y of 10:90, 20:80 and 30:70 in proportion of mass (%) in the preparation of electrodes. The commercial ZnO, which presents particles with spherical and porous morphology, presented the best capacitance result 8.38 Fg-1 at 10:90 ratio, that demonstrates the ZnO is an excellent candidate for material for supercapacitor coupled with dye solar cell.

    Palavras-Chave: capacitive energy storage equipment; capacitors; energy storage; zinc oxides; solar cells; sensitizers; electrodes; hydrothermal systems

  • IPEN-DOC 27732

    GONCALVES, JOSEMARY A.C. ; MANGIAROTTI, ALESSIO; ASFORA, VIVIANE K.; KHOURY, HELEN J.; BUENO, CARMEN C. . The response of low-cost photodiodes for dosimetry in electron beam processing. Radiation Physics and Chemistry, v. 181, p. 1-8, 2021. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2020.109335

    Abstract: The response of thin diodes (SFH206k) as dosimeters has been investigated employing the beam of an electron accelerator within the dose rate range of 2–8 kGy/s and accumulated doses up to 100 kGy. These devices, operating in the short-circuit mode and under industrial irradiation conditions, deliver current signals nonlinearly dependent on the dose rate, whichever the dose history of the diodes, due to the high density of the generated electron-hole pairs herein achieved. Despite this nonlinearity, the dose rate response is stable and characterized by current signals with repeatability better than 2.0%, regardless of the accumulated dose. It is also found that the dose responses are quite linear with sensitivities slightly dependent on the accumulated dose at a constant dose rate. The decrease in the charge sensitivity, taking as reference that obtained before any radiation damage, reaches only 9% (k = 2) at 100 kGy, which is much smaller than the values reported in the literature. From this low aging and the repeatability of both dose rate and dose responses, it seems that the photodiode under investigation is a low budget alternative, good enough for routine dosimetry, provided it has been previously calibrated in the same processing facility.

    Palavras-Chave: photodiodes; dosimetry; electron beams; dosemeters; electron dosimetry; si semiconductor detectors; dose rates

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Autor: Maprelian

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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.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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