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Submissões recentes

  • IPEN-DOC 29367

    FIGUEIREDO, RENATA F. de . Tecnologias baseadas em luz no tratamento de pacientes com líquen escleroso vulvar em substituição aos corticóides de alta potência : uma revisão sistemática / Light-based technologies in the treatment of patients with lichen vulvar sclerosis in place of high-potency corticosteroids: a systematic review . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 41 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro.

    Abstract: O líquen escleroso vulvar (LEV) é considerado uma dermatose inflamatória crônica, que afeta a pele genital e perianal de mulheres de qualquer faixa etária. Na maioria dos casos causa intenso prurido, dor, manchas hipocrômicas, apagamento dos pequenos lábios e do clitóris, além de dispareunia e outras manifestações sintomáticas. Como ainda não há cura para a doença, o tratamento é realizado com a aplicação tópica de corticosteroides de alta potência. Entretanto, as pacientes relatam que este tratamento causa efeitos adversos como atrofia de pele, estrias permanentes e alterações no processo cicatricial. Como proposta alternativa para o tratamento do LEV, surge a utilização de tecnologias baseadas em luz, por serem menos invasivas e mostrarem bons resultados. Esta revisão sistemática tem como objetivo localizar, avaliar e sintetizar estudos primários publicados na literatura que fizeram uso das tecnologias baseadas em luz no tratamento de LEV em comparação a corticosteroides de alta potência. Foi realizada uma busca nas bases de dados Medline, Web of Science, Embase, Clinical Trials e Cochrane, usando descritores apropriados para a estratégia de busca. Para elegibilidade, os estudos deveriam apresentar número de pacientes por grupo, metodologia consistente, parâmetros das fontes de luz e grupo controle tratado com corticosteroide. A qualidade dos estudos incluídos foi avaliada pela ferramenta de risco de viés (RoB 2) disponibilizado pela Cochrane. Com isso, três artigos compuseram esta revisão sistemática. Embora os três artigos tenham usado diferentes tecnologias baseadas em luz, os resultados obtidos foram promissores, já que houve maior satisfação das pacientes com a terapia baseada em luz. Conclui-se que mais estudos clínicos são necessários para que estas tecnologias possam ser implementadas com segurança em serviços de saúde.

  • IPEN-DOC 29366

    FERNANDEZ, LIZZ N.V. . Avaliação dos Radiofármacos [18F]FDG e [18F]FMISO para a detecção da doença de Chagas por PET / CT / Evaluation of [18F]FDG and [18F]FMISO Radiopharmaceuticals for the detection of Chagas disease by PET/CT . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes.

    Abstract: A doença de Chagas é endêmica na América Latina e afeta aproximadamente 6 - 7 milhões de pessoas em todo o mundo. Esta doença é causada pelo protozário Trypanosoma cruzi e considerada negligenciada pela Organização Mundial da Saúde (OMS). A doença se diferencia em duas fases bem distintas: a fase aguda, que se inicia entre 4 a 10 dias após a picada do vetor e, a fase crônica. Apesar da fase crônica da doença não ter cura, a fase aguda é passível de tratamento. Entretanto, a dificuldade reside no fato dela passar despercebida. Recentemente, o uso de imagem por tomografia por emissão de pósitrons (PET) foi sugerido como uma ferramenta promissora para detetar a inflamação do miocárdio originada pela doença. Além disso, vários estudos têm demonstrado a capacidade do Trypanosoma cruzi de se adaptar ao seu microambiente (local de infeção no corpo humano), levando a um processo inflamatório com produção de ROS e NOS, associados a um ambiente hipóxico. Desta forma, os radiofármacos [18F]FDG (marcador de inflamação) e o [18F]FMISO (um marcador de hipóxia) foram utilizados neste estudo para avaliar através da imagem PET, o curso de desenvolvimento da doença de Chagas desde a fase aguda até à fase crônica da doença. Os nossos resultados mostraram que, in vitro, o T. cruzi não capta [18F]FDG, mas apresenta uma captação pronunciada do radiofármaco [18F]FMISO. As diferentes fases da doença de Chagas foram simuladas em camundongos C57BL/6 utilizando a cepa Y do T. cruzi. Através de estudos de biodistribuição e imagem PET, na fase aguda, foi possível observar uma maior captação no coração e músculo utilizando o radiofármaco [18F]FDG e, nos intestinos e músculo, utilizando o [18F]FMISO, em camundongos infectados quando comparados aos camundongos saudáveis. Com a progressão da doença (fase intermediária e crônica), verificamos uma maior captação do [18F]FDG no coração, músculo e estômago e uma maior captação do [18F]FMISO nos intestinos dos animais infectados em comparação com os animais saudáveis. Além disso, foi possível verificar que tanto o [18F]FDG quanto o [18F]FMISO apresentam uma taxa de eliminação dos tecidos mais lenta nos animais infectados (em qualquer fase da doença) quando comparado com os animais não infectados, sugerindo uma maior retenção dos tecidos. Apesar dos radiofármacos utilizados neste trabalho terem demonstrado um aumento de captação nos locais de inflamação e infeção nos animais infectados com T. cruzi em comparação com animais saudáveis, não foi possível obter uma imagem diagnóstica de alto contraste devido à captação intrínseca do [18F]FDG no coração e, da via de excreção do [18F]FMISO passar pelo intestino, limitando a utilização desses dois traçadores na PET diagnóstica da doença de Chagas. No entanto, foi possível demonstrar a importância da ferramenta PET como ferramenta diagnóstica da doença de Chagas abrindo portas para estudos com outros radiofármacos.

  • IPEN-DOC 29326

    ZEBALLOS, SABRINA F. . Aplicação de curativos hidrogel em lesões de pele de recém-nascidos e lactentes internados em unidade neonatal / Hydrogel dressings usage on skin lesions of newborns and infants admitted to a neonatal care unit . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 68 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão.

    Abstract: A internação do recém-nascido em unidade de terapia intensiva neonatal causa riscos para que se desenvolva lesões de pele, devido sua anatomia, fisiologia, necessidade de manuseios, submissão a procedimentos e uso de dispositivos invasivos que são essenciais para a manutenção da vida. O objetivo do estudo foi avaliar a eficácia do curativo de hidrogel de baixo custo desenvolvido e produzido pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN no tratamento de lesões de pele de recém-nascidos e lactentes internados em unidade de terapia intensiva neonatal. Trata-se de um estudo prospectivo descritivo de uma série de casos, no qual a avaliação foi realizada através da identificação e classificação das lesões; observação da evolução das lesões submetidas ao uso do curativo de hidrogel segundo as dimensões, características e presença de sinais flogísticos; parâmetros de dor durante a aplicação e remoção dos curativos e identificação do tempo de regressão das lesões, documentadas através de registros fotográficos e mensuração milimétrica em cm². Este estudo apresenta 07 casos de recém-nascidos e lactentes que desenvolveram lesões de pele por queimaduras, lesões por fricção e lesões por pressão. Em todos os casos, as lesões apresentaram progressão para restauração e completa integridade da pele, sem necessidade de mudança terapêutica e as escalas evidenciaram ausência de dor durante os procedimentos. Enfermeiros devem priorizar os cuidados com a pele devido suas características únicas e complexas e a partir deste conhecimento se destaca o uso do curativo avançado hidrogel, pois é composto de substâncias biocompatíveis que minimizam a ocorrência de efeitos adversos, além da sua fácil aplicação e remoção, alívio da dor e possibilidade de avaliação externa por sua transparência, reduzindo assim a necessidade de trocas diárias para garantir melhor recuperação. O curativo avançado de hidrogel demonstrou eficácia no tratamento das lesões de pele e as evidências científicas são promissoras ao uso do curativo em neonatologia pois propiciam um ambiente favorável à cicatrização.

  • IPEN-DOC 29325

    RODRIGUES, GISLANNE de S.B. . Diagnóstico para implantação de sistema de qualidade em radiofarmácia hospitalar : avaliação comparativa de requisitos da AIEA, PIC/S e requisitos legais do Brasil / Diagnosis for the implementation of a quality system in hospital radiopharmacy: comparative assessment of IAEA, PIC/S and legal requirements in Brazil . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 79 p. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo.

    Abstract: A Medicina Nuclear (MN) é uma especialidade médica que utiliza fontes radioativas não seladas (radiofármacos) para fins diagnósticos e terapêuticos. São métodos seguros, indolores e principalmente não invasivos, fornecendo informações que outros exames diagnósticos não disponibilizam. Por ser um campo de atuação multidisciplinar, a MN envolve diversos processos, portanto, o controle efetivo dos parâmetros que garantem a qualidade do atendimento à população em aplicações diagnósticas e terapêuticas deve ser realizado periodicamente, visando manter um nível de qualidade satisfatório e seguro em seus resultados. Este trabalho teve como objetivo realizar um diagnóstico para implantação de sistema de qualidade em Radiofarmácia Hospitalar, levando-se em consideração os requisitos de qualidade e legais no Brasil, além de recomendações preconizadas em guias internacionais, como as normativas do Pharmaceutical Inspection Co-operation Scheme (PIC/S) e da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA). A partir da avaliação comparativa e discussão dos aspectos relacionados à qualidade na preparação de radiofármacos em radiofarmácia hospitalar, incluindo a capacitação profissional, requisitos de infraestrutura e aspectos operacionais e controle de qualidade das preparações, este trabalho buscou contribuir para as discussões necessárias à revisão da regulamentação nacional voltada para a preparação de radiofármacos em Radiofarmácia Hospitalar.

  • IPEN-DOC 29324

    PEREIRA, FERNANDO C. . Avaliação de curativo à base de colágeno com fármaco fotoativo para terapia fotodinâmica pós-cirúrgica in vivo / Evaluation of collagen-based dressing with photoactive drug for post-surgical photodynamic therapy in vivo . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 67 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro.

    Abstract: O tratamento de feridas é um problema significativo e crescente em todo o mundo. Algumas bactérias patogênicas podem se instalar nas feridas e promover dificuldade de cicatrização, especialmente em casos onde é difícil manter curativo protetor sobre a lesão ou em pacientes com algum fator que dificulte a cicatrização em tempo regular. Curativos bioativos de colágeno mantêm a umidade em ambientes feridos, são absorventes, conformam-se bem com a superfície da ferida, são não aderentes e fáceis de usar. O objetivo deste estudo in vivo é mensurar a efetividade do curativo à base de colágeno contendo o fotossensibilizador azul de metileno ativado por LED de emissão vermelha, da empresa Revolugenix Biotecnologia, na cicatrização de feridas em um o tecido que esteja contaminado por bactérias. O estudo comparou o processo de cicatrização de 32 feridas cutâneas em 8 ratos Wistar. Os animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos, escuro (Col, Col+AM) e luz (Col+luz, Col+AM+luz). Cada animal passou pelo procedimento de 4 incisões cirúrgicas cutâneas dorsal no plano coronal de 1cm e curativos com 6 mm de diâmetro (2 de Col e 2 de Col+AM) contaminados com alíquotas de 10 μL de Staphylococcus aureus contendo 1x109 ufc/ml foram implantados e a ferida suturada. Para a aplicação da terapia fotodinâmica mediada pelo fotossensibilizador azul de metileno nos animais do grupo luz, a fonte de luz utilizada foi o LED no comprimento de onda na região do vermelho (λ= 660 nm), seguindo os seguintes parâmetros de irradiação: sessão única no pós-cirúrgico (D0) com duração de 300s, aplicação de modo contínuo, ângulo de 90º em contato com a ferida, área irradiada de 1cm2 por ferida, densidade de potência de 100mW/cm2, densidade de energia de 30 J/cm2 por ferida. Nos dias 1, 3, 7 e 10, um animal de cada grupo (escuro e luz) foi eutanasiado com sobredose de anestésico (cetamina:xilazina 500:50 mg/kg) seguido de ruptura do diafragma para confirmação do óbito. Os tecidos circunvizinhos das regiões das feridas foram coletados para as análises microbiológicas e histopatológicas. Os resultados mostram que, clinicamente os animais do grupo luz apresentaram melhor escore de cicatrização, porém, em relação à análise microbiológica, não foram observadas reduções significativas de microrganismos em favor do grupo irradiado.

  • IPEN-DOC 29323

    FERREIRA, DENISE R. . Estudo comparativo, randomizado e cego para determinar a eficácia e impacto na qualidade de vida da terapia de fotobiomodulação versus Minoxidil 5% tópico no tratamento da alopecia padrão feminino / Comparative, randomized, blinded study to determine the feasibility, safety, and efficacy of photobiomodulation therapy versus topical Minoxidil 5% in the treatment of female pattern alopecia . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro.

    Abstract: A queda de cabelo padrão feminina ou alopecia padrão feminino (APF) é a principal causa de queda de cabelo nas mulheres. Caracteriza-se pela rarefação dos cabelos na região temporal, frontal, central e vértice do couro cabeludo. Por ser considerado por muitos um atributo de beleza, a sua perda pode causar impactos negativos na qualidade de vida, além de depressão, estresse, baixa autoestima e ansiedade. Assim, é importante a busca por um controle terapêutico capaz de acelerar a normalização do ciclo capilar. O uso do Minoxidil 5% (MIN) em solução tópica é considerado tratamento de escolha, com resultados variáveis e até ausência de resposta. A utilização da Fotobiomodulação (FBM) tem se mostrado uma tecnologia promissora, reduzindo inflamação do couro cabeludo e promovendo o crescimento capilar. Este estudo tem como objetivo avaliar a efetividade da FBM no tratamento da APF associada ao uso de MIN tópico. Foram incluídas 9 participantes, com idades entre 30 e 50 anos, com diagnóstico de APF, graus 2 a 4 de acordo com a classificação clínica de Sinclair. As participantes foram instruídas a aplicar diariamente até o final do tratamento, uma dose total de 1 ml de MIN (7 jatos) no couro cabeludo limpo e seco, sobre a área de rarefação dos cabelos 2 vezes ao dia. No ambulatório, o couro cabeludo foi repartido na linha média e aleatoriamente um dos lados recebeu a FBM e o outro lado manteve apenas o tratamento domiciliar com MIN. Antes de iniciar o tratamento e ao final foram realizados o registro fotográfico na região frontal, fototricograma com contagem de folículos e aplicação de questionário de qualidade de vida (QV) para APF. Cinco participantes compareceram a 25 visitas para aplicação do laser de emissão vermelha (660 nm), 100 mW, em modo pontual com distância entre os pontos de 2 cm e energia por ponto de 4 J. As sessões foram realizadas 2 vezes por semana, com um intervalo mínimo de 48 h entre as sessões. Ambos os tratamentos foram eficazes em promover aumento da densidade capilar pós-tratamento. Houve uma diminuição de 80% nos itens da QV ligados a preocupação com a aparência capilar, porém o medo da persistência da queda reduziu apenas 40%. A análise realizada pelo fototricograma demonstrou que ambos os grupos promoveram maior quantidade, densidade, quantidade e porcentagem de fios em fase anágena após o tratamento. Com relação a porcentagem de fios na fase telógena, houve uma redução em ambos os grupos de forma semelhante, porém a quantidade de fios em fase telógena foi significativamente menor no grupo FBM associada ao MIN. Estes resultados sugerem que a FBM pode ser um coadjuvante ao MIN no tratamento de APF, principalmente para reduzir o número de fios na fase telógena.

  • IPEN-DOC 29322

    DURÃES, ANA R.C. . Desinfecção de ambulâncias utilizando radiação UVC / Disinfection of ambulances using UVC radiation . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 55 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro.

    Abstract: Ambulâncias, ou unidades móveis de saúde (UMS), são frequentemente contaminadas por agentes patogênicos derivados dos pacientes transportados. O procedimento atual de desinfecção das UMS é árduo e enfadonho, e poderia ser otimizado através de novas tecnologias como a luz ultravioleta (UVC). Embora o potencial germicida da luz UVC seja bem conhecido, só recentemente fontes de luz dedicadas foram desenvolvidas para descontaminação ambiental e de materiais. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é investigar se a luz UVC, acoplada no interior de uma UMS, por tempo determinado, é capaz de ser um adjuvante eficiente à desinfecção preconizada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Foram coletadas amostras de três unidades móveis de saúde que prestam atendimento no município de Guarulhos, sendo uma delas de suporte avançado. As amostras foram obtidas de 5 pontos específicos: banco lateral, cilindro de oxigênio, gaveta de medicamentos, maca e puxador. Após coleta, as amostras foram acondicionadas em meio de transporte Stuart, e semeadas em meio de cultura ágar BHI e Sabouraud acrescido de cloranfenicol, de forma a isolar o crescimento de bactérias e fungos, respectivamente. As placas foram observadas durante uma semana, e foi realizada a contagem de unidades formadoras de colônia. Adotou-se o método de escore para semiquantificar o crescimento de micro-organismos nas placas e os resultados foram apresentados por local de coleta, por UMS, e total, que permitiram observar a diminuição da contaminação de forma geral após a irradiação UVC, porém foram encontradas algumas discrepâncias, como em alguns pontos em que foram identificados o escore 5 em todas as fases do estudo e, para o ágar Sabouraud, foi observado o aumento da contaminação após a UVC. Foi possível concluir que a luz UVC funciona como um bom método adjuvante à higienização terminal, possibilitando que a limpeza terminal priorize a remoção de sujidades visíveis, deixando a cargo da UVC a descontaminação microbiológica da UMS.

  • IPEN-DOC 29254

    LEOCADIO, LEONARDO P. . Análise da escória da metalurgia da cassiterita para utilização como agregado miúdo para a produção de argamassas de blindagem de raios X e Gama / Analysis of cassiterite metallurgy slag for use as fine aggregate for the production of X and Gamma ray shielding mortars . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 63 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-23122022-151833

    Abstract: A utilização dos raios X na área médica, principalmente na radiologia, no Brasil e no mundo, vem crescendo progressivamente. No âmbito da construção civil, uma das maneiras de se diminuir a exposição às radiações e, consequentemente, diminuir as doses é a utilização de barreiras às radiações (blindagens). Não diferentemente de outros países, no Brasil empregam-se vários tipos de materiais para a construção de proteções às radiações ionizantes. Quanto ao revestimento de ambientes, por exemplo, além do chumbo, outros materiais foram testados e aplicados. Foi investigada a utilização da escória da metalurgia da cassiterita como agregado miúdo para a produção de argamassas de revestimento na blindagem de raios X e raios Gama. A cassiterita é o principal mineral de estanho explorado no mundo, produzida comercialmente no Brasil. A pesquisa foi dividida em quatro etapas: 1. coleta do material no pátio da metalúrgica; 2. caracterização física da escória da metalurgia da cassiterita; 3. confecção da argamassa utilizando a escória como agregado miúdo; e 4. determinação experimental dos coeficientes de atenuação da argamassa de revestimento produzidas com a escória da metalurgia da cassiterita. A partir dos estudos demonstra-se que é inconteste o potencial do material para o que se propõe nesta pesquisa e a sua contribuição para pesquisas futuras, entretanto, o mesmo não é conclusivo para utilização da escória como argamassa para blindagem.

  • IPEN-DOC 29253

    ARAUJO, DANIELLE G. . Avaliação dos efeitos de pellets e polímeros, oxi-biodegradável e hidrossolúvel, em ambientes marinhos utilizando sedimento marcado e mexilhões da espécie Mytella charruana / Evaluation of the effects of pellets and biodegradable and water-soluble polymers in marine environments using spiked sediment and Mytella charruana mussels . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-23122022-150646

    Abstract: Os plásticos estão entre os principais resíduos sólidos encontrados no ambiente marinho e seu uso crescente, descarte não adequado e sua alta persistência a degradação, têm contribuído para o acúmulo deste detrito no meio ambiente, em especial nos oceanos. Os plásticos convencionais fabricados à base de petróleo ainda são os mais utilizados, apesar do grande avanço dos biodegradáveis. Os plásticos biodegradáveis podem diminuir o tempo de vida do material, no entanto, se descartado no ambiente natural, ainda não há dados suficientes sobre a capacidade de biodegradação. Os testes e métodos de biodegradabilidade no ambiente aquático, não consideram testes de toxicidade, nem os possíveis efeitos ecológicos do material e suas micropartículas produzidas pela fragmentação. Nos últimos anos, diferentes estudos vêm sendo realizados para identificar os efeitos negativos do plástico no ambiente marinho e compreender a dinâmica dos aditivos associados a esses materiais. Com base nos fatos acima o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos tóxicos de pellets e polímeros, biodegradáveis e solúveis em água sobre o mexilhão Mytella charruana. Os mexilhões foram expostos por 168 h em sedimentos marinhos com pellets plásticos de polipropileno (PP), polietileno (PE) e poliestireno (PS), uma mistura dos três pellets (PP, PE e PS) e polímeros plásticos, oxi-biodegradável e solúvel em água. A hemolinfa e as brânquias foram extraídas e analisadas após dois tempos de exposição, 24 horas e 168 horas, usando um conjunto de biomarcadores (GST, GPX, LPO, dano ao DNA, ChE e estabilidade da membrana lisossômica). Os resultados demonstraram respostas bioquímicas e fisiológicas em relação às enzimas antioxidantes de fase II, danos ao DNA e estabilidade da membrana lisossômica em mexilhões expostos aos pellets PP, PE e PS e no polímero hidrossolúvel em 24 horas. Análises químicas realizadas por fluorescência de raios-x por energia dispersiva (EDXRF) para identificação de aditivos químicos mostraram a presença de metais como: Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu e Zn nos pellets e polímeros.

  • IPEN-DOC 29252

    CHAMAS, CLAUDIA . Desenvolvimento e aplicação de governança de dados no Laboratório de Análise por Ativação Neutrônica (LAN) do Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares (IPEN/CNEN) : proposta do modelo estrutural de aplicação para e-Science / Development and application of data governance in the Laboratory of Analysis by Neutronic Activation of the Institute for Energy and Nuclear Research (IPEN/CNEN): proposal of good practices for e-Science . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Mário Olímpio de Menezes. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-23122022-145543

    Abstract: A governança de dados de pesquisas científicas deve ser incorporada às instituições de pesquisas científicas frente às demandas atualmente apresentadas, como: e-Science, compartilhamento de dados, ciência aberta (Open Science), repositórios de dados, metadados, qualidade dos dados, gerenciamento dos dados, Plano de Gestão de Dados (DMPs) para a contribuição à inovação e transparência da pesquisa científica. O âmbito do estudo é o Instituto de Pesquisa Nuclear e Energética (IPEN/CNEN), onde existe uma grande variedade de pesquisas, e a produção de muitos dados; mais especificamente a fim de criar a base de um exemplo a ser replicado, foram escolhidos os dados das técnicas analíticas: Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA) e Espectrometria de Absorção Atômica (AAS), pertencentes ao Laboratório de Ativação Neutrônica - Centro do Reator de Pesquisa (LAN- CERPq). Conceitos essenciais de governança de dados, como ciclo de vida dos dados, qualidade dos dados e gerenciamento de dados mestre, são abordados, incluindo exemplos e explicações sobre os benefícios da governança de dados e como podem ser medidos e quantificados. Um modelo de governança de dados científicos, com foco nos dados das técnicas analíticas supramencionadas, foi desenvolvido e apresentado. Sua concepção foi pensada para que possa ser aplicada a outras técnicas ou áreas de pesquisas, bem como a outras instituições de pesquisa.

  • IPEN-DOC 29251

    MARCHIOLI, CARLOS A. . Influência das velocidades das fases de injeção na microestrutura e nas propriedades mecânicas de peças da liga de alumínio SAE 380 fundidas sob pressão / Influence of injection phases speeds on the microstructure and mechanical properties of aluminium alloy SAE 380 die-cast parts . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-23122022-143704

    Abstract: As ligas utilizadas nesta pesquisa para fundição sob pressão são as de Al-Si, por apresentarem baixo ponto de fusão, dureza, alongamento e um limite de resistência alto, entre 200 a 300 MPa. O processo citado aplica uma alta velocidade de injeção do metal líquido, no molde, obtendo-se uma estrutura com grãos refinados e gerando diversos defeitos como microporosidade, junta fria e falha de enchimento, resultando em baixas propriedades mecânicas do produto. Esses defeitos surgem na deficiência no projeto do ferramental: molde de injeção, na definição dos cálculos e controle dos parâmetros de injeção. Esta dissertação tem como objetivo principal analisar a influência das velocidades da primeira e da segunda fase de injeção na microestrutura e nas propriedades mecânicas dos corpos de prova normalizados na liga A380 para melhorar a qualidade dos produtos fundidos sob pressão. O desenvolvimento e a análise dos resultados das propriedades mecânicas da liga A380 basearam-se na obtenção de corpos de prova normatizados via máquina injetora de câmara fria. Os parâmetros de regulagem consideraram 03 variações de velocidades diferentes na 1ª fase:0,10m/s, 0,25m/s e 0,50m/s e da mesma forma, para a 2ª fase: 0,6m/s, 1,5m/s e 3,0m/s. A caracterização das propriedades mecânicas foi realizada por meio de ensaios mecânicos de tração e de dureza. A análise dos resultados, foi realizada através da caracterização microestrutural por microscopia óptica para as variações de velocidades de fases. Os resultados preliminares do trabalho permitiram concluir que a velocidade de injeção não influencia nos limites de resistência, tanto na 1ª quanto na 2ª fase. Além disto, o nível de porosidades e descontinuidades e, portanto, a sanidade do produto altera em função das variações de velocidade, interferindo nos resultados do alongamento e do limite de escoamento dos produtos fundidos sob pressão.

  • IPEN-DOC 29250

    SILVA, ARACELI J. . Desenvolvimento de eletrocatalisadores baseados em paládio ou platina aplicados em reatores de eletrólitos poliméricos - tipo célula a combustível / Development of electrocatalysts based on palladium or platinum applied in polymeric electrolyte reactors - fuel cell type . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-23122022-142753

    Abstract: A aplicação de reatores de eletrólitos sólidos para oxidação de metano e cogeração de energia é atrativa, principalmente com o uso de catalisadores sintetizados a partir de metais nobres como o paládio (Pd). Neste trabalho, preparamos três diferentes composições de paládio, 5%, 10% e 20%, em suporte de carbono (Pd/C), no método da redução via borohidreto de sódio para avaliarmos a composição com maior potencial de geração de energia e produtos de maior valor agregado. Os catalisadores foram preparados nas proporções de 5%, 10% e 20% de Pd em suporte de carbono (Pd/C). O principal foco deste trabalho foi a conversão de metano em metanol. Os eletrocatalisadores prepados foram testados como ânodo, seus efluentes foram analisados por espectroscopia no infravermelho (IR) e suas atividades verificadas por experimentos com eletrodo de disco de anel rotatório (RRDE). As composições mais ativas foram 10% e 20% de paládio, com maiores taxas de reação próximas ao potencial de circuito aberto. Nós também preparamos eletrocatalisadores de PtPb/C, nas proporções 10:90, 70:30, 50:50, pelo método da redução via borohidreto de sódio e testamos esses materiais para a oxidação do etanol em meio alcalino e oxidação do ácido fórmico em meio ácido, nossos resultados mostraram para ambas reações estudadas o efeito benéfico da adição do chumbo à platina, esse efeito poderia ser atribuído ao mecanismo bifuncional e ao efeito eletrônico.

  • IPEN-DOC 29249

    SANTOS, CAMILA M.G. . Estudo do efeito do suporte em eletrocatalisadores baseados em páladio e cobre aplicados em reatores de eletrólito polimérico - tipo célula a combustível para co-geraçâo de energia e metanol a partir do metano / Study of the effect of the support on electrocatalizers based on paladium and copper applied in polymeric electrolyte reactors - fuel cell type for co-generation of energy and methanol from methane . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 81 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-09122022-093230

    Abstract: O metano é um dos principais gases estufa, advindo da ação antropogênica, para atenuar esse problema, transformá-lo em um insumo industrial pode ser de grande interesse. Para esse fim o catalisador PdCu preparado em diferentes composições foi aplicado como ânodo em um reator de eletrólito polimérico - tipo de célula de combustível para converter metano em produtos oxigenados e energia em condições amenas de temperatura e pressão. As curvas de polarização realizadas usando reator de eletrólito polimérico. As análises qualitativas do efluente do reator de eletrólito polimérico por FTIR identificaram produtos como íons metanol, carbonato e formiato a partir da oxidação parcial do metano para todos os materiais. Um método de PLC foi usado para quantificar este produto. Além disso, observou-se que à medida que o potencial elétrico do reator aumenta, a geração de produtos diminui. Os melhores resultados para conversão de metano em metanol e cogeração de energia foram obtidos a partir de Pd80Cu20/ATO devido aos melhores efeitos de ativação de H2O e sítio de adsorção para oxidação de CH4.

  • IPEN-DOC 29248

    GALIA, MARCUS V.C. . Análise e impacto das matrizes de covariância de dados nucleares com efeitos de auto blindagem em parâmetros integrais de reatores nucleares / Analysis and impact of nuclear data covariance matrices with self shielding effects on integral parameters of nuclear reactors . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Adimir dos Santos. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-05122022-133837

    Abstract: Uma abordagem numérica foi proposta para tratar os efeitos auto-blindagem nas matrizes de covariância no formalismo de multigrupo de reatores térmicos com combustíveis de urânio ligeiramente enriquecido. O código NJOY foi amplamente utilizado para reconstruir e efetuar o alargamento Doppler das seções de choque na região de ressonância resolvida e transformar esses dados pontuais em seções de choque de multigrupo. O fluxo de ponderação foi obtido com o modulo ROLAIDS do sistema AMPX-II. O procedimento emprega apenas as seções de choque linearizadas do NJOY e o fluxo de ponderação do ROLAIDS. As análises restringiram-se aos dados nucleares 238U, que é o nuclídeo mais importante na região de energia de ressonância resolvida. O formalismo de Reich Moore é empregado em todo o método desenvolvido. O procedimento considera os efeitos diretos e indiretos dos dados nucleares sobre a matriz de covariância no formalismo de multigrupos, e os efeitos de auto-blindagem são levados em consideração de forma simples. Os resultados para a dependência da temperatura também são considerados e fornecidos. Mostraram-se que os efeitos de auto-blindagem são possíveis de serem considerados e eles têm uma influência importante sobre a matriz de covariância de multigrupo. Considerou-se como verificação independente resultados do MCNP5 na modelagem do reator IPEN/MB-01. A concordância dos resultados do método proposto e o MCNP5 foram excelentes. O modulo ERRORR do sistema NJOY emprega o modelo Breit-Wigner a 0K para descrever as ressonâncias e para obter as derivadas das seções de choque nas ressonâncias em relação aos parâmetros de ressonância. Além disso, verificou-se que o modelo ERRORR considera apenas o efeito direto e não leva em consideração o efeito indireto da função de ponderação na matriz de covariância multigrupo. Ambas essas suposições induzem discordâncias severas na matriz de covariância de multigrupo gerada pelo ERRORR quando comparadas aos valores obtidos neste trabalho.

  • IPEN-DOC 29247

    BENTO, RODRIGO T. . Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C para aplicações fotocatalíticas / Synthesis and characterization of nanocomposite TiO2/C films for photocatalytic applications . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 169 p. Orientador: Marina Fuser Pillis. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-05122022-132636

    Abstract: O presente trabalho teve como objetivos a síntese, caracterização e avaliação do comportamento fotocatalítico de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e filmes nanocompósitos heteroestruturados de TiO2/C. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel, depositados sobre substratos de vidro borossilicato, por meio da técnica de spray coating, e tratados termicamente em diferentes temperaturas. Grafite expandida, esfoliada em diferentes tempos pelo processo de esfoliação em fase líquida, foi utilizada como fonte de carbono. A descoloração do corante alaranjado de metila foi utilizada para investigar a atividade fotocatalítica dos filmes sob irradiação de luz ultravioleta e visível. A influência da temperatura de tratamento térmico, do teor de carbono e de agentes supressores na eficiência dos filmes também foi estudada. Todos os filmes exibiram a formação da fase anatase. A adição de carbono promoveu evidentes modificações morfológicas nos filmes híbridos que resultaram na melhora do seu desempenho. Os testes de remoção do corante indicaram que os filmes de TiO2 apresentam atividade fotocatalítica apenas sob radiação UV, com eficiência de 76,4 %. O filme híbrido de TiO2/10% de C, tratado termicamente a 450 ºC, exibiu o melhor comportamento fotocatalítico, com 79,5 % de remoção do corante sob luz visível. O mecanismo fotocatalítico dos filmes nanocompósitos foi proposto a partir dos resultados obtidos. A heterojunção TiO2/C formada apresenta um comportamento característico de heterojunções do tipo II. Tal efeito contribui para a ativação do fotocatalisador sob luz visível, o que favorece sua aplicação prática sob luz do Sol.

  • IPEN-DOC 29246

    PRIMO, CAMILA de O. . Estudos dosimétricos de fontes de iodo-125 com filmes radiocrômicos e método de Monte Carlo / Dosimetric studies of iodine-125 sources with radiochromic films and Monte Carlo method . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-05122022-123921

    Abstract: A braquiterapia é uma modalidade de radioterapia que trata tumores utilizando radiação ionizante com fontes localizadas próximas ao tumor. As fontes podem ser produzidas a partir de diversos radionuclídeos e em diversos formatos, como sementes de iodo125 e fios de irídio192. Para produzir uma nova semente de Iodo-125 no e garantir sua qualidade, é fundamental descrever a dosimetria da semente, para que quando aplicado em um tratamento seja possível atingir a menor dose possível nos tecidos sadios vizinhos. O relatório do Task Group 43 U1 da AAPM é um documento que indica os procedimentos de dosimetria em braquiterapia com base em parâmetros físicos e geométricos. Neste estudo, escolheu-se dois métodos diferentes para caracterizar a semente de iodo-125: uma simulação de transporte de radiação (MCNP) e um experimento usando filmes radiocrômicos da Gafchromic. Todos os parâmetros do TG43 U1 foram simulados usando o método de Monte Carlo de transporte de radiação MCNP6: intensidade de kerma-ar, constante de taxa de dose, função de geometria, função de dose radial e função anisotrópica. Esses parâmetros foram obtidos a partir de uma semente modelada ideal. Os parâmetros se comportaram como esperado na literatura apresentando incertezas menores que as previstas. Na parte experimental da caracterização, com filmes radiocrômicos, foi realizada a calibração dos filmes de EBT-3, relacionando a cor do filme escurecido com a dose. Não foi possível fazer o experimento com o filme, pois em decorrência da pandemia de COVID-19, a semente de iodo-125 não pode ser confeccionada. No entanto, apresenta-se nesse trabalho toda a etapa de calibração do filme, sua curva de calibração e a simulação pelo método de Monte-Carlo.

  • IPEN-DOC 29245

    BRANDAO, ULISSES . Projeto e construção de um sistema simplificado de aquecimento por micro-ondas para reações heterogêneas gás-sólido em alta temperatura / Design and construction of a simplified microwave heating system for high temperature heterogeneous gas-solid reactions . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Estevam Vitorio Spinacé. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-10112022-154045

    Abstract: O presente trabalho consistiu no projeto e construção de um sistema simplificado de aquecimento por micro-ondas, destinado à avaliação de catalisadores suportados em materiais que sejam estáveis em temperaturas de 400 a 1.100 ºC e que sejam conversores desta radiação, na frequência de 2,45 GHz, em calor. Tais catalisadores são particularmente interessantes no processo de oligomerização de metano, que requer alta temperatura para sua funcionalização. A sua construção teve como base os modelos encontrados na literatura científica e simulações de funcionamento feitas em computador. Os ajustes e alterações foram feitos a partir dos testes realizados com vários materiais utilizados como suporte para catalisadores. Ao final chegou-se a uma configuração de equipamento cujos testes demonstraram que ele atende satisfatoriamente a seu propósito, tendo possibilitado a avaliação das propriedades de absorção e conversão de micro-ondas em calor de vários materiais, de forma controlada, em toda faixa de temperatura para o qual foi projetado.

  • IPEN-DOC 29244

    SANTOS, VINICIUS J. dos . Síntese e caracterização de hidrogéis de poli (n-vinil-2-pirrolidona) contendo nanoprata e argila laponite RD para modulação da liberação de neomicina / Synthesis and characterization of poly (n-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogels containing nano silver and laponite RD clay for modulation of neomycin release . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Duclerc Fernandes Parra.

    Abstract: Os procedimentos médicos atuais exigem cada vez mais novos biomateriais. Nesse contexto os hidrogéis que já são biomateriais amplamente utilizados, tornam-se fundamentais para setores da saúde. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um hidrogel com características de um curativo: biocompatibilidade, absorção de fluidos e atividade antimicrobiana. Hidrogéis são materiais compostos por cadeias poliméricas reticuladas e água. Existem diversas técnicas de reticulação de polímeros que podem ser utilizadas para a produção de hidrogéis. Nesse trabalho foi utilizada a reticulação via irradiação gama que além de formar ligações covalentes entre as cadeias poliméricas pode esterilizar o material tornando-o pronto para utilização em uma única etapa. Foram utilizados dois agentes antimicrobianos na obtenção dos hidrogéis: neomicina e nanoparticulas de prata. A neomicina é um antibiótico amplamente utilizado em tratamento de feridas e a nanopartícula de prata é um agente biocida historicamente conhecido que ainda não apresenta casos de resistência microbiológica. As nanopartículas de prata desse trabalho foram produzidas via irradiação gama sendo estabilizada com argila laponite, método que se mostrou muito eficiente quanto ao rendimento, estabilidade e tamanho de partícula. Também foi estudado a influência da argila laponite nas propriedades físico-químicas dos hidrogéis de PVP, PEG e ágar reticulados por irradiação gama, onde foi evidenciado uma influência significativa da laponite na estrutura do retículo e em suas características. Os hidrogéis que continham neomicina e nanopartículas de prata apresentaram ação tanto bactericida quanto fungicida mostrando que esse material tem um amplo espectro de ação, além de não apresentarem citotoxicidade.

  • IPEN-DOC 29243

    FREIRE, RENAN P. . Bioquímica estrutural da tireotrofina de Arapaima gigas e sua expressão em células de mamífero / Structural biochemistry of Arapaima gigas thyrotropin and its expression in mammalian cells . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 133 p. Orientador: Carlos Roberto Jorge Soares. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-08112022-105344

    Abstract: Introdução: O Pirarucu (Arapaima gigas) é uma espécie de peixe nativa da bacia amazônica que pode alcançar até 200 kg e dois metros de comprimento. Alvo de pesca predatória e modificações ambientais, especialmente político-econômicas, já se nota um relativo declínio da população local e, segundo órgãos fiscalizadores, a espécie está em possível risco de extinção. Há ainda uma dificuldade no manejo em cativeiro, visto sua gama de necessidades nutricionais e comportamentos que ainda são investigados. A tireotrofina (TSH) atua no controle da reprodução em diferentes espécies de peixes. E do ponto de vista ecológico tem sua expressão modificada quando em contato com substâncias poluentes, como metais pesados e agrotóxicos. O TSH é uma glicoproteína de peso molecular variando de 24-28 kDa formada pela ligação não-covalente de duas subunidades alfa e beta, sendo a alfa comum para outros hormônios glicoproteicos, como o FSH, LH e CG. Sua função é bem estabelecida, participando diretamente na síntese dos hormônios tireoidianos (HTs) que atuam no desenvolvimento embrionário, modulação da atividade cerebral, gonadal, hepática, entre outros. Objetivos: Obter a subunidade beta do TSH de Arapaima gigas, caracterizar sua estrutura in silico e expressar em células de mamífero. Metodologia: Foram utilizadas metodologias de identificação genômica da subunidade beta in silico e construção da estrutura do heterodímero com técnicas de inteligência artificial. Aplicou-se duas ferramentas de predição: gênica (Gnomon) e estrutural (Alphafold), como também se realizou in silico estudos sobre distância evolutiva, dinâmica molecular e propriedades físico-químicas. As informações recuperadas das predições foram em parte confirmadas com PCR de hipófises retiradas de Pirarucus e a expressão de agTSH em células de mamífero HEK293F. Resultados: A similaridade da cadeia beta variou de 40,10-81,60% entre 39 espécies alinhadas com a sequência obtida. São 146 aminoácidos com 12 cisteínas (que formam seis pontes dissulfeto) e um único sítio de N-glicosilação conservados. A árvore filogenética construída indica maior grau de parentesco com a ordem elopiformes e clupeiformes. A estrutura do heterodímero é majoritariamente polar, com predominância de folhas-beta na sua estrutura secundária, sendo uma citocina com nó de cistina (CATH 2.10.90.10). Os estudos de dinâmica molecular da interação do TSH com receptor do seu ancestral comum, Aruanã-dourado (S. formosus), ambos resolvidos por Alphafold, apontam valores comparáveis ao modelo humano, com diferença de valores relacionados a energia de ligação (ΔG) entre 1,50-8,64%, indicando um caminho para estudos in vitro e in vivo. Sua expressão, feita de maneira transiente, obteve rendimento de agTSH 25 mg/L, similar a trabalho anterior com agFSH 28 mg/L, quantificados através de técnicas cromatográficas no meio condicionado. Conclusões: A região codificante e 3' não traduzida da subunidade beta foi identificada e utilizada juntamente com a subunidade alfa para a produção de agTSH em células HEK293. A metodologia utilizada poderá ser aplicada para que novas proteínas da espécie sejam descritas. Muito embora ainda requeria otimização para aumento da expressão, este trabalho contribuirá para que futuros estudos explorem sua atividade biológica, investigando a eficiência quanto à reprodução e melhoria da capacidade reprodutiva em cativeiro do pirarucu.

  • IPEN-DOC 29242

    MERGULHAO, MARCELLO V. . Fusão em leito de pó a laser da liga de Co-Cr-Mo: propriedades mecânicas e microestrutura após tratamentos térmicos / Laser powder bed fusion of Co-Cr-Mo alloy: mechanical properties and microstructure after heat treatment . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 154 p. Orientador: Maurício David Martins das Neves. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-08112022-104308

    Abstract: A fusão em leito de pó a laser (FLP-L) se destaca entre os principais processos da manufatura aditiva (MA) pela fabricação de peças de geometrias complexas e com alívio de peso, especialmente nas indústrias aeroespacial e biomédica. A adequação de parâmetros do processo da FLP-L e a realização de pós-processamento por tratamentos térmicos são fundamentais para assegurar a qualidade e otimizar a vida útil de próteses e implantes médicos. As ligas de Co-Cr-Mo fabricadas por FLP-L são foco de pesquisa recorrente por possuir grande potencial na fabricação de próteses médicas e odontológicas personalizadas. Até o momento os estudos anteriores enfatizam a otimização de propriedades macroscópicas, como o comportamento de envelhecimento. Nas ligas de Co-Cr-Mo existe pouca literatura abrangendo a janela de processamento e sua relação com as características microestruturais e mecânicas. Este trabalho apresenta uma investigação dos principais parâmetros do processo de FLP-L em uma liga normatizada de Co-Cr-Mo ASTM F75 por meio dos efeitos e das influências da fabricação aditiva por laser por meio de análises mecânicas e microestrutura obtida nas amostras. Adicionalmente, foi feito tratamento térmico por solubilização na liga de Co-Cr-Mo processada por FLP-L. As análises obtidas foram comparadas com a rota convencional de fundição de precisão (FP). Os resultados obtidos permitiram determinar os parâmetros adequados para o processo FLP-L da liga de Co-Cr-Mo, possibilitando uma microestrutura com ausência de defeitos, obtendo densificações superiores que 99 %. As relações investigadas de processo-propriedade são importantes para definir a influência dos parâmetros analisados no processamento e pode embassar o estabelecimento de protocolos na padronização do processo de FLP-L da liga de Co-Cr-Mo.

  • IPEN-DOC 29241

    ANGELOCCI, LUCAS V. . Caracterização dosimétrica de uma nova fonte oftálmica de Irídio-192 usando métodos experimentais e simulações de Monte Carlo / Dosimetric characterization of an ophthalmic Iridium-192 source using experimental methods and Monte Carlo simulation . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 180 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-07112022-165046

    Abstract: Aplicadores contendo sementes com núcleos radioativos são utilizados na braquiterapia oftálmica, para tratamento de câncer ocular, em um processo cirúrgico onde são suturados ao globo ocular do paciente por certo período de tempo, planejado para entregar a dose determinada ao alvo. Um novo modelo de semente para uso em braquiterapia oftálmica de produção nacional foi desenvolvido no Laboratório de Produção de Fontes para Radioterapia do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, de forma que o custo final da semente será menor do que o custo de importação de um modelo internacional, ampliando sua possibilidade de uso. Para que a semente possa ser usada de forma segura na prática clínica, foi realizada uma caracterização dosimétrica da mesma seguindo os protocolos do Task Group 43 da American Association of Physicists in Medicine. Neste trabalho o cálculo dosimétrico foi realizado por três vias diferentes: dosimetria termoluminescente, com filmes radiocrômicos, e por simulações de Monte Carlo; comparando-as para validar os resultados, que se mostraram compatíveis para a maioria dos pontos analisados. Também foram realizadas análises para além daquelas propostas pelo protocolo, como comparações com outras fontes comerciais, avaliação do efeito no perfil de dose da variação de parâmetros de produção da fonte, e estimativas de dose no olho humano. Seus resultados foram discutidos com base na aplicação clínica pretendida, embasando com dados a discussão a respeito do Irídio-192 ser utilizado de forma viável e segura como radioisótopo para o tratamento em braquiterapia oftálmica.

  • IPEN-DOC 29240

    CARVALHO, LUCAS A. . Preparação e caracterização do condutor iônico à base de La-Sr-Ga-O / Preparation and characterization of the ionic conductor based on La-Sr-Ga-O . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 104 p. Orientador: Eliana Navarro dos Santos Muccillo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-163011

    Abstract: Eletrólitos sólidos de galato de lantânio e estrôncio contendo substituição parcial de Sr por La, La1+xSr1-xGa3O7+δ (LSG), com X = 0 e 0,55 foram sintetizados por método de via úmida e por reação em estado sólido, para fins comparativos. O excesso de lantânio proporciona aumento na concentração de íons oxigênio em posições intersticiais, e consequente aumento na condutividade iônica tornando o LSG um material de interesse para aplicação em dispositivos que requeiram esta propriedade. O principal objetivo deste trabalho foi a obtenção destes compostos com homogeneidade microestrutural em condições menos severas que aquelas normalmente utilizadas quando o método convencional é empregado. O método escolhido foi o da complexação de cátions utilizando o ácido cítrico. Os pós sintetizados quimicamente foram submetidos a diversas técnicas analíticas para sua caracterização, tais como análises térmicas, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, análise elementar de H e C, difração de raios X, e microscopia eletrônica de varredura e transmissão. Os principais resultados mostraram que a obtenção da fase pura do La1+xSr1-xGa3O7+δ requer altas temperaturas de calcinação e sinterização. A densificação acontece num intervalo pequeno de tempo para as amostras preparadas por rota química. A densificação das amostras, independentemente da técnica utilizada só ocorre acima de 1400 ºC. As amostras de LSG preparadas por rota química apresentaram homogeneidade microestrutural com relação ao tamanho dos grãos, enquanto as amostras preparadas pelo método de reação em estado sólido apresentaram distribuição bimodal de tamanho dos grãos. A condutividade elétrica das amostras com x = 0,55 é mais elevada nas amostras preparadas por complexação de cátions.

  • IPEN-DOC 29239

    SUZART, KAROLINE F. . Desenvolvimento e caracterização do cristal Csl:TI para uso como detector de radiação / Development and characterization of the CsI:Tl crystal for use as a radiation detector . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 98 p. Orientador: Carlos Henrique de Mesquita. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-161903

    Abstract: Materiais cintiladores têm como característica a emissão de fótons de luz visível ou ultravioleta quando expostos a radiação ionizante, absorvendo parcialmente ou totalmente a radiação. Este trabalho teve como objetivo desenvolver cristais cintiladores inorgânicos em matriz de iodeto de césio utilizando íons de tálio (Tl+) como elemento dopante com concentração de 10-3 M. Foi crescido um cristal CsI puro para fins de comparação. Os cristais foram obtidos por meio da técnica de Bridgman. Foi utilizada a técnica do refino zonal a fim de reduzir as impurezas encontradas no sal de iodeto de césio, obtendo um material o mais puro possível. Obteve-se resultados satisfatórios com a purificação do material e com a produção dos cristais cintiladores. Para detectar tais impurezas e observar a diminuição das mesmas, utilizou-se a técnica de espectrometria de emissão óptica por plasma (ICP-OES), em dez partes do lingote, após o refino zonal. Os cristais CsI:Tl foram submetidos à caracterização físico-quimica, tal como: difratometria de raios X para confirmação da rede cristalina, transmitância dos cristais puro e dopados com tálio, emissão de luminescência com pico de emissão máxima em 520 nm devido a presença do tálio, distribuição da concentração de Tl ao longo do cristal e microscopia óptica para comparar a superfície do cristal sem polimento e com polimento. Para avaliar a resposta dos cristais cintiladores quanto às suas características detectoras, foram realizados experimentos utilizando fontes radioativas seladas, a saber: 133Ba (80 keV, 355 keV ), 60Co (1173 keV, 1333 keV), 22Na (511 keV, 1275 keV), 137Cs (662 keV) à temperatura ambiente. Foram utilizados como fotosensores uma fotomultiplicadora (ET Enterprise, Modelo 9924SB, Inglaterra) e fotodiodo tipo PIN. Os cristais CsI:Tl apresentaram resposta à radiação com espectros de emissão característicos para cada tipo de fonte.

  • IPEN-DOC 29238

    PRADO, FELIPE M. . Laser chaveado bombeado por diodos tipo "stack" para aplicações em monitoração ambiental LIDAR / Q-switched laser pumped by diode stack for applications in environmental monitoring LIDAR . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 61 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-160209

    Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de ressonadores de Nd:YLF emitindo no comprimento de onda de 1053 nm. Inicialmente, foram construídos ressonadores simples e compactos que, com a utilização de um diodo de bombeio equipado com VBG, alcançaram valores recordes de eficiências ópticas e de inclinação, com o bombeio na banda de 800 nm. As configurações subsequentes tiveram como objetivo melhorar a qualidade do feixe a fim de obter um feixe limitado por difração. Bombeio direto do cristal Nd:YLF foi apresentado, com o comprimento de onda de 863 nm, em uma cavidade simétrica plano-plano com lentes cilíndricas. Nesta, foram alcançados valores expressivos em termos de eficiência de inclinação, para lasers de neodímio bombeados por diodos, enquanto mantendo uma operação monomodo para o regime QCW. Por fim, foram apresentados configurações de chaveamento passivo que alcançaram altas energias por pulso e o maior valor de potencia pico para um cristal Nd:YLF chaveado passivamente por um cristal de Cr:YAG.

  • IPEN-DOC 29237

    PEREIRA, DAISA de L. . Caracterização óptica de tecidos duros dentais irradiados com lasers de Nd:YAG / Optical characterization of irradiated dental hard tissues with Nd:YAG lasers . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 122 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-07112022-154124

    Abstract: Os métodos de diagnóstico óptico são muito utilizados na odontologia e se baseiam nas propriedades ópticas dos tecidos duros dentais esmalte e dentina. Estes, podem detectar doenças da cavidade oral precocemente possibilitando uma intervenção mais rápida e eficaz. O laser Nd:YAG (λ=1064nm) é bastante difundido na clínica para a prevenção e tratamento de cárie e erosão dentária. Após a irradiação dos tecidos duros com Nd:YAG, suas propriedades ópticas são modificadas, há alta penetração de fótons deste comprimento de onda e baixa absorção, assim é necessário o uso de fotoabsorvedores para que os fótons sejam absorvidos na superfície e se evite a necrose da polpa dental. Atualmente a pasta de carvão, usada como fotoabsorvedor, causa escurecimento no tecido irradiado implicando na baixa adesão ao tratamento por questões estéticas. O objetivo deste estudo in vitro foi caracterizar os tecidos duros dentais quanto à irradiação com laser de Nd:YAG com pulsos na ordem de microssegundos e nanossegundos, descrever as alterações promovidas pela irradiação e se essas interferem nos métodos de diagnóstico e também como o uso de um fotoabsorvedor alternativo, como a tinta de lula, influencia nas propriedades ópticas dos tecidos. Esses lasers também são propostos como alternativa de prevenção de lesões de erosão dentária. Foram determinados os protocolos de irradiação eficiente e seguros para o laser de Nd:YAG (0,6W;84,9J/cm2;120μs) e também para o Q-Switched Nd:YAG (4W;1,05J/cm2;5ns) baseados na medida da temperatura intrapulpar com termopares de resposta rápida e superficial com termografia no infravermelho durante a irradiação de dentes humanos; concentração de flúor nos fotoabsorvedores; mudança de cor de acordo com o fotoabsorvedor e também na análise da morfologia superficial por microscopia eletrônica de varredura após a irradiação de dentes bovinos. Após a determinação dos protocolos, foram calculados o índice de refração, coeficiente de atenuação óptica para determinar se o protocolo foi eficiente na prevenção de lesões de erosão e também foram utilizados neste cálculo os índices refração calculados anteriormente. Ambos protocolos apresentaram aumento menor do que 5,5ºC da temperatura intrapulpar, indicando que estão na faixa de manutenção da vitalidade pulpar. A temperatura superficial durante a irradiação foi maior do que 200ºC. A concentração de flúor na pasta de carvão é 0,03±0,01μgF/mL e na tinta de lula é 3,92±0,32μgF/mL. A tinta de lula promoveu menor escurecimento. As eletromicrografias mostraram que os lasers promoveram fusão nas superfícies dos tecidos exceto a dentina irradiada com o Nd:YAG Q-Switched. Não houve diferença estatística significante entre os índices de refração calculados, porém, o cálculo do coeficiente de atenuação óptica mostrou diferenças significativas e os protocolos que se utilizaram da tinta de lula se mostraram mais eficientes na prevenção das lesões de erosão. A composição química em profundidade foi determinada utilizando-se a espectroscopia Raman confocal. Lasers de Nd:YAG são eficientes para a prevenção de lesões de erosão dentária independente da largura de pulso, a tinta de Lula se mostrou eficaz e viável esteticamente. Os protocolos são seguros para aplicação clínica e alteram os tecidos duros dentais química e opticamente influenciando no diagnóstico por técnicas ópticas, por exemplo OCT.

  • IPEN-DOC 29236

    OTERO, ANDRE G.L. . Aplicação de redes neurais profundas na caracterização de rejeitos radioativos / Application of deep neural networks in nuclear waste characterization . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Júlio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-153207

    Abstract: O desenvolvimento da tecnologia nuclear deve permitir a gestão segura dos rejeitos radioativos, provenientes das várias etapas do ciclo do combustível nuclear, da produção de radiofármacos e das aplicações de radioisótopos na medicina, indústria e centros de pesquisa. A caracterização destes rejeitos é uma tarefa complexa, devido à grande variedade de aplicações, materiais e composição. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de caracterização final de rejeitos radioativos utilizando redes neurais profundas. O método de Monte Carlo foi empregado para realizar a simulação de espectros gama, considerando o cenário de um tambor de rejeitos de 200 litros contendo até dez diferentes radionuclídeos: Am-241, Ba-133, Cd-109, Co-57, Co-60, Cs-137, Eu-152, Mn-54, Na-22, Pb-210. Os dados provenientes das simulações foram utilizados para treinar e avaliar o desempenho de diferentes arquiteturas de redes neurais profundas. A arquitetura selecionada foi VGG-19 a qual, após adaptações, apresentou o melhor desempenho na tarefa de classificação, sendo capaz de identificar quais radionuclídeos e qual a intensidade de cada radionuclídeos que compõe o espectro de radiação gama, emitido por um tambor de rejeito. Os resultados obtidos mostram que a metodologia desenvolvida pode atuar como uma importante ferramenta no processo de caracterização de rejeitos radioativos, realizada rotineiramente pelo Serviço de Gerência de Rejeitos Radioativos do IPEN, permitindo a diminuição à exposição ocupacional as radiações ionizantes.

  • IPEN-DOC 29235

    SANTOS, WAGNER I.A. dos . Estudo de tratamentos superficiais à base de cério e moléculas de glicol para resistência à corrosão da liga AA 2024-t3 clad / Study of surface treatments on cerium and glycol molecules for corrosion resistance of aluminum alloy AA2024-T3 clad . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 158 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-19102022-171245

    Abstract: Neste trabalho foram propostos tratamentos de superfície para proteção contra a corrosão do alumínio AA1230, material utilizado como revestimento (clad) da liga de alumínio AA2024, e as superfícies pós-tratamentos foram caracterizadas quimicamente, morfologicamente e eletroquimicamente. Os tratamentos tinham como meta serem de fácil aplicação, baixo custo, resistentes à corrosão e ambientalmente amigáveis. Os tratamentos pré-selecionados consistiram em imersão em soluções aquosas, seja com cério ou com moléculas de glicol, ou mesmo em etapas sequenciais, cada uma envolvendo um dos dois tipos de compostos, em temperaturas moderadas, seja a 70 ºC ou solução em ebulição. Após seleção dos tratamentos com potencialidade para aplicação, as superfícies com os tratamentos selecionados foram caracterizadas. A morfologia da superfície pós-tratamentos foi caracterizada por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A composição química foi analisada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS). A caracterização da resistência à corrosão das superfícies com os tratamentos selecionados foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica. Além disso, a resistência à corrosão da liga AA1230 pós-tratamentos foi também investigada por ensaios de névoa salina. Foi observada nas superfícies tratadas em soluções contendo íons de cério a presença de precipitados contendo cério. O tratamento em solução contendo íons de cério mostrou ser altamente benéfico para a resistência à corrosão do alumínio indicando a formação de produtos de corrosão protetores sobre as partículas intermetálicas ricas em ferro após o início da corrosão localizada. O tratamento em solução contendo moléculas de glicol resultou na formação de um filme híbrido orgânico-inorgânico que ofereceu alta proteção à corrosão do substrato metálico. Foi testado então um tratamento em duas etapas, primeiramente em solução com íons de cério e, em sequência, tratamento em solução com moléculas de glicol. O tratamento em duas etapas foi o que resultou em maior resistência à corrosão do substrato (AA1230) entre os testados. A incorporação de cério na camada de boemita (boemita dopada com cério) causou a modificação da morfologia desta e os íons de cério ao serem liberados desta camada e se precipitarem nas áreas catódicas após início do processo corrosivo, ofereceram uma reserva de proteção à corrosão para a superfície tratada. O tratamento em solução contendo propileno glicol resultou na formação de um produto híbrido sobre a superfície do alumínio 1230 que conferiu proteção adicional à superfície. Os tratamentos em duas etapas mostraram alta potencialidade para substituir os tratamentos de cromatos, sendo de facial aplicação, baixo custo, alta resistência à corrosão, além de não gerarem produtos tóxicos para o meio ambiente.

  • IPEN-DOC 29234

    BASTOS, VANDERLEI M. . O clinching e a solda a ponto em aço avançado bifásico de 1,3 GPa de resistência mecânica / Clinching and spot welding in 1.3 GPa advanced dual phase steel . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Jesualdo Luiz Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-19102022-170258

    Abstract: No campo de materiais para o setor automotivo, o uso do aço avançado de primeira geração bifásico de 1,3 GPa de resistência mecânica, cuja microestrutura ferrita/martensita confere ultra-alta resistência à tração, pode ser soldado a ponto por resistência elétrica ou unido à frio por conformação plástica e ancoramento (clinching). Algo benéfico é que isto pode ser executado com equipamentos já existentes coadunando para a construção leve. A aplicação do aço avançado de primeira geração bifásico 1,3 GPa de até 1,50 mm de espessura se mostra atrativa para substituir componentes obtidos por estampagem a quente no setor automotivo como barras de proteção lateral, reforços no assoalho e outros componentes relevantes no sistema de gerenciamento da segurança ativa. O presente trabalho visou correlacionar aspectos das uniões por clinching e por solda a ponto por resistência elétrica, quanto à resistência à tração para cisalhamento e para destacamento de corpos de prova preparados em corte por laser. As alterações na região de ancoramento do clinching e da zona afetada pelo calor na solda a ponto foram avaliadas em termos microestruturais e de microdureza. As cargas observadas durante os ensaios de destacamento do clinching com ruptura completa da região de estricção ou zona de estricção se mostraram mais elevadas do que quando ocorreu o desenbricamento da união mecânica. Quanto à solda ponto, apesar das variações adicionadas pelo processo térmico como queda da microdureza e da ruptura na região subcrítica no ensaio de resistência ao destacamento, ainda assim a resistência mecânica à ruptura foi 62% superior ao clinching na média. Os resultados permitiram concluir que, nas condições experimentais do presente trabalho, o clinching é exequível para materiais de ultra-alta resistência e permitiu uma correlação de 3 clinchings para cada 2 pontos de solda para ensaio quase estático.

  • IPEN-DOC 29233

    SILVA, THIAGO P. da . Análise probabilística de segurança de eventos externos para um reator nuclear em fase de projeto no interior do Estado de São Paulo / External event probabilistic assessment for a nuclear reactor in design phase to be located in the interior of the State of São Paulo . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 167 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-19102022-165409

    Abstract: Este trabalho apresenta uma metodologia para a implantação de uma análise probabilística de segurança (APS) de nível 1 para eventos externos. Além disso, tem como objetivo aplicar esta metodologia à análise de um reator nuclear em fase de projeto, localizado no interior do Estado de São Paulo. Dentre as motivações deste trabalho, é necessário destacar a busca por uma abordagem abrangente e estruturada para identificar perigos externos únicos e combinados e selecionar possíveis cenários acidentais decorrentes de eventos iniciadores gerados por estes perigos. O processo de revisão bibliográfica e normativa possibilitou a formulação de uma metodologia alinhada às principais referências elaboradas pela IAEA, U.S.NRC, EPRI, entre outras organizações internacionais. Consequentemente, a metodologia foi delineada de forma a ser desenvolvida por meio de etapas consecutivas, considerando sua aplicação gradativa no que diz respeito à APS de eventos externos ao longo da vida útil do reator. O estudo de caso permitiu demonstrar a aplicação da metodologia até a etapa de seleção de perigos externos únicos. Assim, a aplicação para um reator nuclear experimental em fase de projeto é apresentada, demonstrando que é possível reduzir, de forma justificada e rastreável, o número de perigos externos a serem considerados nas etapas posteriores da APS de eventos externos.

  • IPEN-DOC 29232

    FARIA, TAMIRES M. . Produção de biogás a partir do caldo de cana-de-açúcar "in natura" e deteriorado utilizando como pré-tratamento o feixe de elétrons / Biogas production from "in natura" and deteriorated sugarcane juice using the electron beam as pre-treatment . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 58 p. Orientador: Valter Arthur. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-19102022-163530

    Abstract: O processamento da cana-de-açúcar é um dos modelos mais sustentáveis de biorrefinaria. No entanto, ainda encontra lacunas como o uso de óleo diesel na etapas de colheita e transporte da matéria-prima e biodeterioração da cana-de-açúcar. A aplicação da digestão anaeróbia (DA) para a produção de biometano surge como alternativa para esses problemas. O processo de DA pode ser facilitado através de pré-tratamentos, como o uso do da técnologia do feixe de elétrons (FE). Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar a produção de biogás e o potencial energético do processo, utilizando caldo de cana-de-açúcar "in natura" e deteriorado como substrato e o FE como pré-tratamento em ensaio de potencial bioquímico de metano (PBM). Para isso primeiramente os caldos foram extraídos de canas-de-açúcar frescas (CN) e deterioradas (CD), em seguida a extração foram submetidos aos tratamentos com FE em dose de 10 kGy (CN10, CD10) e 20 kGy (CN20, CD20) para serem utilizados como substratos com carga orgânica de 30 gDQO/L. Os ensaios de DA foram realizados em triplicatas. Os reatores (500mL) foram inoculados com lodo granular mesofílico (34,0±0,3 gSV/kg), passivados com N2, vedados e mantidos a 38±2ºC, agitação controlada (60 RPM) em um período de 840h. Foi realizada a caracterização dos caldos antes depois do pré-tratamento. Também foram avaliados parâmetros de produção e composição de biogás do processo de DA. Além do potencial energético da DA e um estudo de caso para usina (processa dois milhões de Ton/safra) com o novo modelo de modelo de processo proposto, onde 10% de sua produção seria destinada para a produção de biogás e consequentemente na substituição do óleo diesel pelo biometano. Como resultado da deterioração a concentração de açúcares (CN: 24,77±0,277 g.L-1; CD: 15,707±0,004 g.L-1) e pH (CN: 5,48; CD: 3,13) diminuíram ao contrário que a concentração de ácidos orgânicos lático (ALat) (CN: 0; CD:1,23±0,127 mg.L-1) e acético (AAce) (CN: 1,69±8.10-4 mg.L-1; CD: 10,62± 1,2.10-4 mg.L-1) aumentou. Em resposta ao pré-tratamento com o FE, a concentração dos açúcares (CN10: 24,44±1,27 g.L-1; CN20: 25,71±0,10 g.L-1, CD10: 14,91 ±0,318 g.L-1 e CD20: 15,09±0,034 g.L-1) pH (CN10: 5,41; CN20: 5,40; CD10: 3,12 e CD20: 3,12) permaneceram sem diferença significativa. No entanto, com relação ao ALat não houve alteração nos caldos "in natura", porém para os caldos deteriorados a medida que se aumentava a dose, a concentração do metabolito também aumentava (CD10: 2,96±0,003 mg.L-1; CD20: 3,40±0,005 mg.L-1). Com relação a concentração do AAcet, os caldos "in natura" quando esses foram irradiados houve o aumento, no entanto não significativo entre as doses (CN10: 1,76±8,4.10-5 mg.L-1 CN20: 1,83±8,3.10-6 mg.L-1). No caldo deteriorado temos o aumento da sua concentração à medida que se aumenta a dose de irradiação. (CD10: 10,40±9,0.10-3 mg.L-1; CD20: 10,82±0,0035 mg.L-1). Com relação a produção de biogás os caldos deteriorados (CD: 927,78±10,67; CD10: 986,96±58,34 e CD20: 937,40±85,76 NmL Biogás) obtiveram melhores resultados em comparação ao que se encontravam em estado "in natura" (CN: 896,10±38,09; CN10:833,12±30,07 e CN20: 798,18±73,72 NmL de Biogás). O mesmo resultado encontramos no rendimento de metano (CN: 201,97±0,012 CH4.gDQO-1; CN10: 201,97±0,053 NmLCH4.gDQO-1; CN20: 200,09±0,0026 NmLCH4.gDQO-1; CD:252,96±16,36 NmLCH4.gDQO-1, CD10:252,08±8,89 NmLCH4.gDQO-1 e CD20:258,79±29,11 NmLCH4.gDQO-1). O maior potencial energético da digestão anaeróbia também foi conseguido com os caldos deteriorados (CD: 1580,05±89,51 MJ.Ton-1; CD10: 1526,39±43,70 MJ.Ton-1 e CD20: 1516,60±4,44 MJ.Ton-1 ) ao ser comparado com os caldos "in natura" CN: 947,94± 38,01; CN10: 865,37±10,49 e CN20: 800,72±34,35 MJ Ton-1). Como resultados do estudo de caso, o uso do caldo "in natura" substituiria cerca de 65% de todo o óleo diesel usado na frota e maquinário da usina. Já o deteriorado conseguiria suprir toda a dependência do combustível fóssil, além de ter um excedente de energia de 9%. Com isso conclui-se que o processo de DA pode ser alternativa a fim de tornar o processamento da cana-de-açúcar mais sustentável e econômico. O FE pode ser uma tecnologia usada para a liberação de ácidos orgânicos nas moléculas de carboidratos, no entanto não houve diferença significativa no processo de DA.

  • IPEN-DOC 29231

    SILVA, MARCELO L. da . Influência da composição química e do tratamento térmico de austêmpera na microestrutura e nas propriedades mecânicas do ferro fundido nodular / Influence of chemical composition and heat treatment of austempering on microstructure and mechanical properties of nodular cast iron . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 68 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-19102022-154809

    Abstract: Neste trabalho foi analisado o comportamento do ferro fundido nodular austemperado (Austempered Ductile Iron - ADI) quando submetido a esforços mecânicos, considerando variações de composição química e três diferentes temperaturas de tratamento térmico de austêmpera. O objetivo do trabalho foi analisar o comportamento mecânico do ferro fundido nodular nas condições de processo estudadas e obter correlações entre a microestrutura e as propriedades mecânicas. Para esse desenvolvimento foram realizadas três corridas de ferro fundido nodular com variações de composição química, considerando como base a Liga FE 70002. O teor de cromo no ferro fundido será mantido em 0,5% nas três composições e variações de níquel de 0 % a 2,0 %. As temperaturas de tratamento térmico utilizadas foram 900 ºC para austenitização e 310 ºC, 290 ºC e 260ºC para austêmpera, de acordo com os procedimentos industriais aplicados na produção em larga escala. A análise das amostras obtidas nas três corridas apresentou composição química compatível com a matriz metálica desejada, com microestrutura composta basicamente por nódulos de grafita, perlita e carbonetos. As análises apontam um aumento gradual significativo dos valores de dureza com o aumento do teor de níquel, associados as variações de temperatura dos ciclos térmicos de austêmpera. Esse aumento gradual foi decorrente da formação de carbonetos em áreas de segregação intercelular dispersos na matriz metálica das amostras com 2% Ni antes e após a austêmpera, não apresentados nas amostras sem níquel e com 1% Ni no estado bruto de fusão. Os valores correspondentes a tenacidade e a resistência à tração permaneceram ligeiramente superiores nas amostras com 1% Ni se comparado aos corpos de prova sem adição de níquel e com 2% Ni. Contudo, os corpos de prova com 2% Ni apresentaram resistência mecânica ao impacto superior às demais quando analisadas individualmente, em função dos ciclos térmicos aplicados. Outro aspecto relevante é a sanidade dos nódulos de grafita quanto ao seu tamanho, formato e quantidade. O ferro fundido com 2% Ni apresentou maior degeneração dos nódulos de grafita e menor nodularidade, desta maneira contribuindo para perda de propriedades mecânicas.

  • IPEN-DOC 29230

    FREITAS NETO, LUIZ G. de . Concepção de núcleo de reator de sal fundido de tório para propulsão naval / Thorium molten salt reactor core design for naval propulsion . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 154 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. Coorientador: Adimir dos Santos. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-19102022-153721

    Abstract: O reator de sal fundido faz parte da quarta geração de reatores nucleares e tem sido objeto de várias pesquisas contemporâneas. Ele opera a altas temperaturas e a baixa pressão, possui um refrigerante primário que não muda de fase, além de possuir segurança intrínseca e dimensões reduzidas. Com foco nestes quesitos, este reator pode ser utilizado em embarcações de comércio marítimo, com requisito de não ser necessário o reabastecimento durante a vida útil do navio. Esta tese propõe uma concepção de núcleo de um reator de sal fundido a ser empregado na propulsão naval. Baseado no conceito do Radkowsky Thorium Reactor, que estabelece região de blanket e de seed para componentes de um elemento combustível a ser empregado em um reator de água leve, propôs-se a utilização desse conceito em um núcleo de grafite no reator de sal fundido. O bloco de grafite possui uma matriz de orifícios circulares, consistindo de orifícios centrais com diâmetro menor, denominado de seed, e outros que se localizam ao redor destes, contornando-os, com diâmetro maior, o blanket. Foi utilizado sal combustível com F, Li, Be, Th e 233U, no qual o elemento físsil possui maior probabilidade de fissionar na região central (seed), que gera nêutrons que transmutam o material fértil em físsil na região periférica (blanket). Simularam-se diversas configurações mantendo o combustível líquido igual em todo o circuito primário. Procurou-se obter uma estrutura do núcleo que maximize o fator de conversão, a fim de regenerar o combustível nuclear e prolongar o tempo de vida de operação do reator. Outros fatores também foram analisados, como a distribuição espacial do fluxo e da taxa de fissão, o fluxo por unidade de letargia e parâmetros da queima do combustível. Uma estrutura de núcleo foi obtida e analisada em relação ao desligamento por barras de controle e de segurança manufaturadas com carbeto de boro. Conclui-se que o combustível exaurido pode ser utilizado em outra configuração de núcleo com a área de seed maior, com a finalidade de prolongar a operação atendendo ao objetivo proposto inicialmente.

  • IPEN-DOC 29229

    ASSEMANY, LADYJANE P.F. . Desenvolvimento de um objeto simulador de maxila e mandíbula infantis utilizando impressão 3D para dosimetria em tomografia computadorizada de feixe cônico / Development of a simulating object of children's maxilla and mandible using 3D printing for dosimetry in cone beam computed tomography . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-19102022-152603

    Abstract: A possibilidade de visualizar estruturas sobrepostas por meio da Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC), fez com que essa modalidade de diagnóstico por imagem se tornasse uma das mais utilizadas em alguns procedimentos odontológicos. Diferente da radiografia convencional onde a imagem reproduzida é plana, a TCFC destaca relações estruturais em profundidade, permitindo a visualização de possíveis irregularidades ou anomalias. O estudo da dose de radiação empregada nos exames de TCFC, é importante não só para o estabelecimento de níveis de referência, como também, para avaliar a probabilidade de ocorrência de efeitos estocásticos, principalmente em pacientes pediátricos. A utilização da manufatura aditiva ou impressão 3D na área da saúde, tornou possível a reprodução de peças anatômicas para diversas aplicações, tais como: próteses e simuladores antropomórficos. Na área de dosimetria das radiações ionizantes, o simulador ou Phantom, é composto por materiais que reproduzem as características de absorção e espalhamento da radiação pelo corpo ou parte do corpo humano. Utilizando filamento à base de Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) e Sulfato de Bário, que tem equivalência ao tecido ósseo, foi impressa uma peça de maxila e mandíbula para compor um simulador pediátrico, preenchido com água que é equivalente aos tecidos moles, para aplicação em dosimetria em TCFC. As variações do valor de referência e do Kerma no volume e no centro do simulador foram entre 10% e 15%. Considerando o limite da variação de dose sugerido pela legislação nacional, que não deve ser superior a ± 20% do valor de referência, os resultados foram satisfatórios. A diferença nos parâmetros e geometria de aquisição de imagens entre as modalidades de exames com TCFC e Radiografia Panorâmica, reforçam a necessidade de se aplicar o princípio da justificativa, se tratando principalmente da proteção a pacientes pediátricos.

  • IPEN-DOC 29228

    LINO, JULIANA dos S. . Desenvolvimento de um índice de sustentabilidade ambiental para análise e classificação de áreas contaminadas / Development of an environmental sustainability index for analysis and classification of contaminated land . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 221 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18102022-172133

    Abstract: A contaminação do meio ambiente é um desafio para maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento, permeando as áreas de planejamento urbano, saúde pública e disponibilidade de recursos naturais. Inseridas nessa temática, estão as áreas contaminadas, uma questão crítica a ser discutida nas metrópoles. Áreas que abrigaram atividades industriais, postos de gasolina e locais de disposição irregular de resíduos, podem ter a presença de substâncias tóxicas no solo, no subsolo e nas águas subterrâneas. Desta forma, podem apresentar riscos e dificuldades aos processos de mudança de uso e ocupação do solo, fenômeno frequente na dinâmica das sociedades. É essencial criar ferramentas para enfrentar esses desafios, objetivando alcançar um planejamento urbano sustentável, promovendo cidades e comunidades sustentáveis. Neste trabalho, foi desenvolvida uma análise, para avaliar a distribuição das áreas contaminadas, aplicado ao município de São Paulo, e um indicador de sustentabilidade ambiental, a fim de efetuar uma classificação para áreas, de forma individualizada. A análise permitiu identificar qual o distrito com o maior número de áreas e que, a ausência de áreas contaminadas, ocorre em apenas em um distrito do município de São Paulo, o distrito de Marsilac. No decorrer desta análise foi elaborado, ainda, um indicador de áreas contaminadas (IAC) que permitiu mensurar a densidade, adotando a unidade territorial distrito. A classificação, realizada com o desenvolvimento de um indicador de sustentabilidade ambiental, de primeira geração, denominado Índice de Contaminação Ambiental (ICA), resultou em quatro classes distintas, indicando nível baixo, moderado, alto e elevado para a contaminação ambiental, existente em uma determinada área.

  • IPEN-DOC 29227

    NASCIMENTO, GABRIEL G. do . Implementação da grandeza Hp(0,07) na dosimetria individual de extremidade utilizando o dosímetro de anel do IPEN contendo detectores de LiF:Mg,Ti / Implementation of the quantity Hp(0.07) in individual extremity dosimetry using the IPEN ring dosimeter containing LiF:Mg,Ti detectors . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 74 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18102022-165958

    Abstract: A dosimetria das radiações possui a finalidade de quantificar a dose recebida pelo indivíduo ocupacionalmente exposto. O dispositivo utilizado nesse processo se chama dosímetro, o dosímetro pode ser utilizado em diferentes situações, por exemplo, o dosímetro utilizado para quantificar a dose recebida nos dedos é o dosímetro no modelo anel, para extremidade, o qual será o foco neste trabalho. Para que um dosímetro possa ser utilizado em sua respectiva rotina, ele deve apresentar resultados dentro de alguns limites pré-estabelecidos em normas de referência. No Brasil ainda não temos normas voltadas para a calibração de dosímetros de extremidade, portanto, neste trabalho, foram utilizadas as recomendações do CASEC, adaptadas para a dosimetria de extremidade. O Objetivo deste trabalho é caracterizar e calibrar os dosímetros de extremidade do IPEN no modelo anel utilizando a grandeza Hp(0,07), para aplicação na rotina de monitoração individual. Para esse propósito, foram realizados os ensaios de homogeneidade do lote, reprodutibilidade, limite inferior de detecção, linearidade, dependência energética e dependência angular. Para calibração dos dosímetros termoluminescentes de LiF:Mg,Ti foi utilizado um rod phantom. O rod phantom possui a função de simular a região de interesse, no caso deste trabalho, os dedos. Os dosímetros foram irradiados na grandeza Hp(0,07), com as doses e energias recomendados pelas normas do CASEC.

  • IPEN-DOC 29226

    MELO, FERNANDO B. de . Viabilidade de implementação de Iniciação Científica Júnior no IPEN / Feasibility of implementation of the Scientific Mentoring Program for High School at IPEN . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Roberto Vicente. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18102022-163446

    Abstract: Neste trabalho é realizado o estudo da viabilidade de implementação de um programa de Iniciação Científica para o Ensino Médio no IPEN para alunos de faixa etária acima de 16 anos. Para tal finalidade são verificados aspectos legais, pedagógicos e práticos que sejam necessários para o encaminhamento do projeto de modo a atender aos objetivos educacionais dos estudantes e dos orientadores. Além desse aspecto formal é verificada a viabilidade do ponto de vista motivacional, de modo que o pesquisador do IPEN, de fato, sinta-se impelido a aderir ao projeto de ICJ (Iniciação Científica Júnior). Primeiramente é realizado um estudo de como está a Educação Básica em São Paulo, no Brasil e no mundo de acordo com os índices governamentais do Brasil e do PISA. Posteriormente uma reflexão quanto à ICJ é desenvolvida por meio da análise de possíveis contribuições que o programa poderá oferecer para a educação do aluno e para as pesquisas científicas, havendo assim uma contribuição para o IPEN, como instituição, e para o Brasil, pela formação de cidadãos críticos que participam do debate público para a melhoria das condições de vida da sociedade em que vivem. Serão estudadas as experiências de sucesso no Brasil e no exterior de modo a direcionarmos a ICJ conforme os projetos educacionais que têm mais bem atendido à sociedade. Por fim é elaborado um plano de avaliação do programa de modo a ser verificado os benefícios atingidos para o instituto e para a formação dos alunos no decorrer de todo o percurso formativo.

  • IPEN-DOC 29225

    CORREIA, CAIO S. de C. . Avaliação da influência climática no balanço de N2O na Amazônia / Evaluation of climatic influence over Amazon N2O balance . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 117 p. Orientador: Luciana Vanni Gatti. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-27092022-150615

    Abstract: O óxido nitroso (N2O) é o terceiro gás de efeito estufa natural mais importante no planeta Terra, suas emissões são provenientes, principalmente, da atividade bacteriana nos solos em processos de nitrificação e desnitrificação. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Amazônia nas emissões de N2O nos anos de 2010 a 2018. A quantificação do N2O foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical da superfície até 4,4 km de altitude, em quatro locais, posicionados de tal forma na Amazônia, que tornasse possível um estudo que a representasse regionalmente. As amostras são quantificadas em laboratório em um sistema de alta precisão e acurácia. O fluxo de N2O foi estimado utilizando-se o método de integração de coluna, que consiste na subtração da concentração deste gás no perfil vertical concentração de N2O nas massas de ar que entram no continente (BKG), considerando o tempo que as massas de ar levaram da costa brasileira até o local de coleta. Desenvolveu-se um novo método de determinação das BKG. Foi determinada a emissão de N2O pela queima de biomassa, utilizando a razão CO:N2O, determinada nos perfis amostrados que apresentaram comportamento de emissão de ambos os gases. Os fluxos foram comparados com parâmetros climatológicos e queima de biomassa para serem melhor interpretados. A região tem um comportamento emissor como um todo, lançando para a atmosfera 2,43 ± 0,88 TgN2O ano-1, em média neste período estudado. As fontes Biogênicas representam 81% da emissão total da Amazônia, apresentando uma emissão de 1,95± 0,75 TgN2O ano-1 e as emissões oriundas da queima de biomassa representam 19% da emissão total com 0,47±0,13 TgN2O ano-1.

  • IPEN-DOC 29224

    ARAUJO, MARIANA S. de . 45S5 Bioglass®-based compositions containing alumina and strontium / Composições à base de Biovidro®45S5 contendo alumina e estrôncio . 2021. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Sonia Regina Homem de Mello Castanho. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-12092022-114551

    Observação: Há arquivos retidos devido a solicitação (publicação de dados, patentes ou diretos autorais). Data de Liberação: 28/01/2023.

    Abstract: Bioactive glasses are one of the pioneering material for biomedical applications and have been widely used for orthopedic and dental implant surfaces. However, their limited mechanical strength, low toughness, and wear resistance, as well as a high tendency to crystallize, have prevented their use as load bearing devices or that need to undergo thermal treatment during its production. In view of reduce its drawbacks the present research exposes the influence of 2 mol% of Al2O3 and 2 mol% SrO in 45S5 Bioglass®-based compositions. Four compositions were produced to elucidate the difference in how both oxides, separately and their synergy when together, affected the structure, thermal, bioactivity and mechanical behavior. Changes of medium-range structures were characterized by Qn distribution of Raman spectroscopy and evaluation of 31P, 27Al, 23Na and 29Si environment obtained by Magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS-NMR). Despite Qn distribution was predominantly Q2 in all samples the composition criteria used enabled improved processing and stabilibity characteristics. The addition of Al2O3 and SrO promoted larger sinterability parameter (Sc) which indicates better sintering behavior, the glass stability against crystallization doubled (KH) compared to 45S5 and the processing window enlarged from 106 to 171. Fourier transform infrared (FTIR) analysis after in vitro bioactivity test indicates that 480 min of soaking in simulated body fluid (SBF) solution was sufficient for reconfiguration of the pre-existent features favoring the appearance of phosphate and carbonate phases. Scanning electron microscope (SEM) images and energy-dispersive X-ray (EDX) provided information upon the layers formed rich in calcium and phosphorous and silanol groups. The changes made in composition did not affect the reactivity but caused a decrease in maxima of pH. After overnight incubation, the minimum inhibitory concentration (MIC) was between 4 and 8 and minimum bactericidal concentration (MBC) was 8 ppm. The results suggested that both the different pH and rate of degradation may be the reason for the different antibacterial behavior of the samples. Moreover, all the compositions studied were considered non-cytotoxic by the neutral red uptake methodology. Considering changes in mechanical behavior the bending strength increased by 60% and toughness doubled. On the other hand, the wear resistance obtained against steel was found to be three times higher than 45S5. For the aforementioned reasons, the use of these new bioactive glasses might be a promising solution for the reconstruction of bone defects, as well as for the treatment and eradication of bone infections.

  • IPEN-DOC 29223

    CASTRO, PEDRO A.A. de . Chemometrics of biological tissues using infrared spectroscopy / Quimiometria de tecidos biológicos usando espectroscopia no infravermelho . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 132 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-12092022-112422

    Abstract: Vibrational spectroscopy techniques have been considered for the diagnosis of diseases. In particular, Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR) is an optical method widely adopted in biomedical research. This is because FTIR images allow the collection of various molecular information enabling a correlation between spectral characteristics and structural changes. Incorporating qualitative and quantitative aspects is essential to implementing a chemometric procedure that transcribes spectral variance into meaningful information. In the case of burns, the degree of tissue damage will strongly depend on several factors, such as severity, depth, and size, which influence the healing process. Laser scar treatment has been used for decades for post-healing remodeling. However, conventional laser techniques may not wholly normalize mature scar tissue, and a preventive approach to laser exposure during wound healing has emerged. Early intervention has already been investigated in several clinical studies, but there is no consensus. Therefore, the objectives of this study were; to investigate FTIR in biological tissue analysis to provide better chemometric strategies; to study the feasibility of FTIR to establish a profile of the skin and bone tissue, and to evaluate the effect of laser on wound healing and the development of a new chemometric methodology for automatic digital dewaxing. To this end, thermal injuries were performed on the back of Wistar rats by applying water vapor at 90ºC for 12s. Subsequently, on day three post-burn, laser irradiation was performed. In the laser procedure, 3 protocols were adopted: 1) Er:glass (SellasEvo®) with 3025FPA, 100mJ, 3s; 2) LLT with red laser with = 660nm, power 40mW; 3) Combination of the two lasers with the previous parameters. Then, a histological and chemometric analysis was performed. For the chemometric evaluation of the data, an analysis protocol was developed based on a pre-processing using OCTAVVS followed by implementing a baseline, threshold, and application of PCA. From that point, the images are classified, they can be normalized and go through the Fuzzy C-means (FCM) technique to determine the spectral differences. All-laser groups demonstrate a shrinkage of the wound region in the histopathological findings. Er:Glass, showed a smaller retraction area and less epithelium recovery. The PBM group has a dense crust. Both treatments demonstrate intense shrinkage and more consistent recovery of the epidermis. In the FCM, three trends occur 1) in the range of 900-950 cm-1 it has a significantly reduced amplitude in the control group; 2) in the range of 1200-1250 cm-1 the control group has a similar amplitude demonstrating bands of sensitive markers; and 3) the amide regions provide various spectral markers. The control group, as expected, remains with minimal changes in this FTIR region. On the other hand, in the PBM group, there is a shift from 1660 to 1679 cm-1, which may correspond to changes in the molecular structure of a protein in the context of type I collagen. FTIR is a valuable alternative for tissue research on a biochemical level through fingerprints that can be translated into morphological features.

  • IPEN-DOC 29222

    SILVA, LUIS M.G. da . Conversão de metano em metanol usando complexos moleculares de metais de transição em um reator de eletrólito polimérico tipo célula a combustível / Conversion of methane to methanol using molecular transition metal complexes in a fuel cell polymeric electrolyte reactor . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 104 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-12092022-110803

    Abstract: O crescimento econômico vem atrelado a um maior consumo de energia e a uma alta das emissões de gases de efeito estufa. Neste trabalho, investigamos a relação ótima entre os complexos moleculares [6, 6'-(2, 2 complexo '-bipiridina-6, 6'-dil)bis(1,3,5-triazina-2,4-diamina)](nitrato-O)cobre(II) e cis-[6-(piridin-2-il)-1,3,5-triazina-2,4diamina)(dicloro)paládio(II) misturados ao carbono nas porcentagens de 2,5% 5% 10% e 20% (m/m) para obteção de eletrocatalisadores estáveis, condutores e funcionais com redução na quantidade de metal utilizado para a conversão de metano em metanol, utilizando um reator de eletrólito polimérico tipo célula a combustivel. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de FT-IR e Raman a fim de obter informações estruturais dos complexos moleculares a respeito das interações entre o ligante e o metal. Foram utilizadas as técnicas de difração de raios X e espectroscopia de fotoelétrons exitados por raios X, para obtenção de informações das estruturas dos complexos, como também informações químicas da superfície dos catalisadores. A microscopia eletrônica de transmissão foi utilizada para obter informações a respeito das características morfológicas das nanoestruturas. Foram feitas análises eletroquímicas as quais indicaram que o "Complexo-Cu e o Complexo-Pd", quando adicionados em quantidades adequadas ao carbono, produzem espécies radicalares, as quais compreendem a etapa fundamental para oxidação parcial do metano. Os testes em reatores juntamente com as análises de suas alíquotas por FTIR mostram que as composições mais ativas do "Complexo" foram Pd 20% seguida de Cu 2,5 e 5%(m/m) em carbono, os quais obtiveram maiores valores de circuito aberto, além da maior produção de metanol quantificadas por Raman, com taxas de reação de 4,2 mol.L-1. h-1, 1,85 mol.L-1.h-1 e 1,65 mol.L-1.h-1, respectivamente.

  • IPEN-DOC 29221

    SILVA, JOSE T. da . Distribuição e comparação por Método de Monte Carlo da dose de fósforo-32 em placas poliméricas para tratamento de câncer paraespinhal e intracranial / Distribution and comparison by Monte Carlo Method of phosphorus-32 dose in polymeric plaques for the treatment of paraspinal and intracranial cancer . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-09092022-155409

    Abstract: O Sistema Nervoso Central (SNC) é formado pelo cérebro e a medula espinhal, sendo que o câncer do SNC se origina na região paraespinhal e intracranial. Esse tipo de câncer acometeu, no ano de 2020, 308.102 indivíduos, dos quais 251.329 vieram a óbito em todo o mundo. Esse alto número de óbitos nos mostra como o câncer do SNC contribui de maneira significativa para a mortalidade global. O tratamento do câncer do SNC é realizado de maneira combinada entre: radioterapia (teleterapia e braquiterapia), cirurgia e quimioterapia. Os tumores na região intracranial e paraespinhal são difíceis de serem tratados devido a sua proximidade com o cérebro e a medula espinhal. Placas poliméricas flexíveis de 32P são usadas na braquiterapia como suporte no tratamento paliativo ou no pós-operatório para esse tipo de câncer. As placas são seguras e viáveis, oferecem um tratamento imediato e a sua aplicação direta no tumor minimiza lesão na medula espinhal e cerebral. Devido a curta penetração das partículas betas, o uso do 32P se mostrou viável, pois as doses entregues em regiões tumorais não atingem regiões críticas da medula espinhal e cerebral. Este trabalho apresenta estudos para desenvolver a produção nacional de placas poliméricas de 32P. Para a fabricação da placa utilizou-se a resina epóxi e foram testados dois moldes, silicone e teflon, sendo que o último teve melhor desempenho, resultando em uma placa de espessura média 0,386 ± 0,0005 (mm). A distribuição de dose da placa de 32P foi analisada com filme radiocrômico EBT3 e comparada com simulação por Método de Monte Carlo. A taxa de dose medida na parte experimental e na simulação por Método de Monte Carlo concordaram no valor de 0,04 cGy/s, e assim, os estudos podem ser prosseguidos para dar continuidade no desenvolvimento de fonte radioativa para tratamento por braquiiterapia do câncer paraespinhal e intracranial.

  • IPEN-DOC 29220

    PEREIRA, CONRADO de V. . Síntese e caracterização de eletrocatalizadores de PtSb/C pelo método de redução via borohidreto de sódio para oxidação direta de etanol e glicerol em meio alcalino / Synthesis and characterization of PtSb/C electrocatalysts by sodium borohydride reduction method for direct ethanol and glycerol oxidation in alkaline medium . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-09092022-152218

    Abstract: Foram preparados eletrocatalisadores de PtSb/C em diferentes proporções pelo método de redução via borohidreto de sódio com uma carga metálica de 20% em massa suportados em carbono Vulcan XC 72. Os eletrocatalisadores foram submetidos às análises de caracterização por difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de energia dispersiva de raios x (EDX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e espectroscopia Raman (RS). Ensaios eletroquímicos pelas técnicas de voltametria cíclica e de cronoamperometria também foram realizados. Para as técnicas eletroquímicas foi utilizado o eletrodo de camada fina porosa, no qual os eletrocatalisadores foram testados em meio alcalino para os combustíveis etanol e glicerol. As análises eletroquímicas e de caracterização físico-química permitiram comparar o desempenho e a estabilidade dos eletrocatalisadores estudados e também demonstraram a eficácia da adição do antimônio e sua proporção ótima. Ensaios em célula unitária foram realizados simulando condições reais de operação. Composições nas razões de PtSb/C 90:10, 80:20 e 70:30 se destacaram para a oxidação do etanol. Para o glicerol, composições nas razões de PtSb/C 80:20 e 70:30 foram melhores. Na oxidação do glicerol destacou-se o o produto dihidroxiacetona (DHT) que possui alto valor agregado.

  • IPEN-DOC 29219

    SOAVE, AUGUSTO . Sobre o dimensionamento de uniões flangeadas retangulares parafusadas com face inteira (full face) / On the design of full-face rectangular bolted flanged joints . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 159 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-09092022-151223

    Abstract: As uniões flangeadas parafusadas retangulares são amplamente utilizadas na indústria, porém ainda apresentam escassez de procedimentos para seu dimensionamento, não constando nenhuma metodologia totalmente incluída nos principais códigos de projeto de vasos de pressão, com maior escassez ainda ao se tratar de uniões de face inteira. Levando isso em conta e constatando problemas de vazamento nesse tipo de união, o trabalho propõe uma melhoria dos procedimentos analíticos existentes para dimensionamento de uniões flangeadas retangulares de face inteira, tendo o procedimento proposto duas principais alterações com relação as metodologias existentes: a modificação da área de assentamento da junta e a inclusão de um fator de distribuição linear da tensão de compressão na junta ao longo da face do flange. O procedimento proposto foi então aplicado ao flange retangular de um condensador de superfície, utilizando duas opções de juntas: uma junta em papelão hidráulico e uma junta elastomérica NBR. Para validação do procedimento, foi realizada a comparação dos resultados analíticos com os resultados apresentados por análises numérica não-lineares de elementos finitos. Foi observado uma ótima correlação de resultados entre o procedimento proposto e análise numérica, principalmente com relação ao critério de estanqueidade. Além disso, foi observado um melhor desempenho no dimensionamento da união flangeada retangular de face inteira ao se utilizar a junta elastomérica.

  • IPEN-DOC 29218

    CAVALCANTE, ADRIANA K. . Toxicologia in vitro e in vivo das nanopartículas de ouro sintetizadas e estabilizadas com fitoquímicos / In vitro and in vivo toxicology of gold nanoparticles synthesized and stabilized with phytochemicals . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 177 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-09092022-143807

    Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) estão entre as nanopartículas metálicas mais amplamente estudadas para aplicações biomédicas. Metabólitos presentes em diversos extratos de plantas têm sido explorados para a preparação de diferentes AuNPs. No presente estudo, os fitoquímicos escolhidos como agentes redutores e estabilizadores para síntese das AuNPs, foram a mangiferina (MGF) e o resveratrol (RESV). Devido ao aumento da produção e da utilização das AuNPs, sérias preocupações são levantadas sobre os efeitos perigosos desses nanomateriais sobre a segurança ambiental e humana. O presente estudo investigou o nível de toxicidade das AuNPs reduzidas e estabilizadas com MGF (MGF-AuNPs) e RESV (RESV-AuNPs) in vitro e in vivo, comparando-as com o método clássico de síntese de AuNPs, no qual o citrato de sódio é o agente redutor e estabilizante (CITR-AuNPs). Foi realizado o ensaio de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO 10993-5, pelo método de incorporação do corante vermelho neutro; o ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis, de acordo com a norma ABNT NBR 12713; o ensaio de toxicidade aguda com embriões de zebrafish, com a presença e ausência do córion do animal (FET Test), de acordo com o protocolo da OECD 236; o ensaio de microinjeção das amostras em embriões de zebrafish e o ensaio comportamental com as larvas de zebrafish. A nanotecnologia verde provou ser uma ferramenta valiosa na síntese AuNPs, não exigindo o uso de solventes e outras substâncias, pois os elétrons disponíveis dos fitoquímicos RESV e MGF forneceram energia suficiente para reduzir o sal de ouro. A toxicidade das AuNPs variou de acordo com o ensaio e com o modelo in vitro e in vivo. No ensaio de citotoxicidade em células de roedores, o índice de citotoxicidade (IC50) foi obtido das CITR-AuNPs, cujo IC50 foi 72%, que corresponde à concentração de ouro de 74,16 μg mL-1. No ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis, as amostras que causaram efeito tóxico agudo foram os redutores RESV e MGF, as CITR-AuNPs e as RESV-AuNPs, sendo os redutores mais tóxicos que as nanopartículas. Não foi possível estimar a concentração da amostra que causa imobilidade a 50% dos organismos (CE50;48h) para RESV, assim a CE50;48h considerada para o RESV foi menor que 3,12%, que corresponde a concentração de 10,29 μg mL-1. Para MGF a CE50;48h foi 21,52%, que corresponde a concentração de 150,64 μg mL-1. Para as CITR-AuNPs, a CE50;48h foi 29,71%, que correponde a concentração de ouro de 30,60 μg mL-1, e para as RESV-AuNPs a CE50;48h foi 25,88%, que correponde a concentração de ouro de 38,56 μg mL-1. No FET Test com embriões na presença do córion, as RESV-AuNPs causaram atraso no desenvolvimento embrionário, no processo de eclosão, sendo obtida a concentração da amostra que causa efeito letal em 50% dos organismos (CL50;96h) no valor de 34,97%, correspondente a concentração de ouro de 52,10 μg mL-1. No FET Test com embriões na ausência do córion, assim como no ensaio de microinjeção, as amostras não causaram efeito tóxico agudo nos animais. No ensaio comportamental a alteração da atividade locomotora foi observada em todas as amostras, e a toxicidade neurocomportamental foi atribuída aos agentes redutores CITR, MGF e RESV. O presente estudo verificou importância de avaliar a toxicidade das amostras em organismos diferentes, pois Daphnia similis e embriões de zebrafish apresentaram maior sensibilidade comparada as células de mamíferos. Além disso, dados inéditos da avaliação da toxicidade de AuNPs sintetizadas e estabilizadas com fitoquímicos MGF e RESV foram apresentados neste trabalho, contribuindo com a nanotoxicologia/ nano-ecotoxicologia.

  • IPEN-DOC 29217

    LINS, VITOR R.S. . Influência dos insumos hospitalares sobre o feixe de tratamento radioterápico de próstata / Influence of hospital supplies on the prostate radiotherapy treatment bundle . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 109 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni.

    Abstract: Introdução: atualmente na medicina, fazemos uso da radiação ionizante para o emprego de tratamentos terapêuticos e diagnósticos, com métodos cada dia mais sofisticados e precisos. O câncer de próstata é a incidência mais comum entre os homens brasileiros, sendo que somente em 2016 foram notificados 62.000 novos casos para este tipo de tumor no Brasil. A radioterapia tem como proposta a oferta de uma dose acumulativa que seja letal a um alvo, e a dosimetria é um instrumento importante para se garantir de que a dose aplicada seja a esperada. A utilização de insumos hospitalares sobre o paciente pode influenciar no feixe de tratamento, impactando no resultado final e esse foi o norteador principal deste trabalho. Objetivo: investigar se determinados materiais e insumos hospitalares influenciam na atenuação e superficialização de dose interferindo no plano final do tratamento e desenvolver recomendações com intuito de alertar a gama de profissionais envolvidos nos serviços de radioterapia. Metodologia: a pesquisa consistiu em quantificar a dose em uma sessão de tratamento de próstata, por intermédio de um phantom de água e de uma câmara de ionização. Foi entregue uma dose equivalente a 200 Unidades Monitoras na energia de fótons de 6 MeV em um campo de referência de 10x10 cm2 a uma Distância Superfície-Foco de 100 cm. A escolha dos materiais e insumos hospitalares testados foi embasada na coleta de dados oriundo de um questionário digital e anônimo. Resultados: com as respostas de 63 participantes, os resultados de absorção obtidos foram: lençóis (0,06-0,42%), cobertores (3,08%), fraldas descartáveis (2,72%) e cateter vesical de demora (1,52%). Discussão: muitos profissionais da comunidade de radioterapia ignoram os efeitos dosimétricos potencialmente maiores de dispositivos como mesa de tratamento, lençóis, cobertores e acessórios de imobilização. Atualmente se reconhece que os dispositivos externos ao paciente podem atuar como atenuadores, dispersores e inclusive como bolus, aumentando a dose da pele e deslocando a curva de profundidade da dose. Considerações finais: a pesquisa bibliográfica e exploratória permitiu observar o impacto dosimétrico de dispositivos externos ao paciente, no tocante aos insumos testados, foi possível observar que a taxa de absorção do feixe de fótons não apresentou resultados muito significativos, pois o limiar de absorção atingiu a casa de 3,08%. Há institutos que possuem ciência das perturbações dosimétricas, mínimas que sejam, entretanto, não buscaram investigar mais a fundo, o que permitiria estabelecer parâmetros mais precisos para o trabalho de planejamento das doses.

  • IPEN-DOC 29216

    OLIVEIRA, BEATRIZ I. de . Levantamento de dados clínicos e não clínicos do radiofármaco fluorestradiol (18 F) - FES-18F : contribuição para avaliação do risco referente à segurança e eficácia e para a elaboração de brochura do investigador / Survey of clinical and non-clinical data on the radiopharmaceutical 18F-fluoroestradiol - 18F-FES: contribution to risk assessment regarding safety and efficacy and to the elaboration of the investigator's brochure. . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo.

    Abstract: No Brasil, segundo dados mais recentes, o carcinoma de mama representa 29,5 % das neoplasias malignas em mulheres, configurando como a neoplasia mais incidente exceto o câncer de pele não melanoma. Os carcinomas de mama são categorizados em subtipos quanto sua origem, histologia e aspectos moleculares, e cada um dos subtipos possuem diferentes fatores de risco associados, terapias indicadas e prognóstico da doença. A expressão dos receptores de estrogênio (RE) e progesterona (RP) compreendem os principais subtipos moleculares do carcinoma de mama, sendo que o RE é superexpresso em aproximadamente 70 % dos pacientes com câncer de mama. No momento do estadiamento e reestadiamento, é de extrema importância conhecer a situação das lesões quanto à expressão de RE, uma vez que esta é associada a um prognóstico mais favorável, por indicar a presença de lesões sensíveis ao tratamento hormonal. A imunohistoquímica é considerada como técnica padrão para avaliar a expressão do RE, com especificidade de aproximadamente 100 %, mas há potenciais obstáculos associados à técnica, como dificuldade de acesso à lesão no momento da biópsia, heterogeneidade do tumor quanto à expressão de RE e impraticabilidade de realização de múltiplas biópsias no caso de metástases. A tomografia por emissão de pósitrons (PET), uma técnica de imagem molecular não invasiva, combinada à tomografia computadorizada (CT), fornece imagens de alta resolução do corpo inteiro do paciente, e a caracterização da lesão dependerá de sua avidez pelo radiofármaco empregado. Para pacientes com câncer de mama, o PET/CT pode ser empregado no diagnóstico de lesões características desta patologia, por meio do desenvolvimento de marcadores cujo alvo é específico e superexpresso nestes pacientes, como o RE. O radiofármaco emissor de pósitrons, fluorestradiol (18 F), composto por uma molécula análoga ao estrogênio e conjugada a um átomo de 18F, se mostra promissor para a detecção de lesões RE+, uma vez que estudos clínicos comprovam a aplicabilidade deste radiofármaco, já aprovado para uso nos Estados Unidos e na França, no diagnóstico de lesões RE+ em pacientes com carcinoma de mama recorrente ou metastático. No Brasil, a regulamentação de radiofármacos segue as determinações da Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) 738/2022, que abre a possibilidade de comercialização de novos radiofármacos mediante registro ou notificação. Os requisitos e os documentos necessários para registro e notificação são diferentes, sendo a notificação um processo mais simplificado para introdução de novos radiofármacos no país. Com isso, este projeto visou a coleta de dados clínicos e não-clínicos do FES-18F, para subsidiar a elaboração do documento Brochura do Investigador (BI) e a contribuição para análise de eficácia e segurança do radiofármaco. Estes documentos são necessários, respectivamente, para implementação de estudo clínico com o FES-18F no Brasil, e para comercialização do radiofármaco mediante notificação. Adicionalmente, foi feita comparação entre os produtos aprovados para uso no exterior e o FES-18F produzido pelo IPEN, para verificar a equivalência entre os produtos. Os dados obtidos no levantamento da literatura cobrem os tópicos da brochura do investigador e poderão ser utilizados na confecção da BI futuramente. Para a análise de eficácia e segurança, os dados levantados corroboram a eficácia do FES-18F na detecção de lesões RE+, e indicam o baixo risco associado do FES-18F PET no diagnóstico de pacientes com câncer de mama metastático ou recorrente. Adicionalmente, a análise de equivalência sugere que o FES-18F produzido no IPEN é compatível com os produtos comercializados do exterior. Com isso, este trabalho contribui com os avanços para introdução deste radiofármaco inovador no Brasil, que pode proporcionar um diagnóstico personalizado aos pacientes com câncer de mama recorrente ou metastático.

  • IPEN-DOC 28993

    PEREIRA, CAROLINA C. de B.B. . Influência de lençóis e cobertores sob feixe clínico de radiação de fótons e elétrons / Influence of sheets and blankets under clinical beam of photon and electron radiation . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 53 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni.

    Abstract: Atualmente uma das principais modalidades para o tratamento de câncer é a teleterapia através de Aceleradores Lineares (AL). Estes equipamentos são capazes de produzirem feixes de fótons e de elétrons com energias e doses adequadas para eliminar as células tumorais. Os fótons são utilizados para lesões mais profundas e os elétrons para lesões mais superficiais. Os dispositivos utilizados próximos ao paciente podem causar atenuação na dose de radiação, aumentando a dose na pele e deslocando a curva da dose de profundidade em direção à superfície do paciente. Muitos estudos são encontrados em relação ao impacto das doses causados pela mesa de tratamento e pelos acessórios de imobilização, como as máscaras termoplásticas e os imobilizadores a vácuo, porém nenhum estudo caracterizou a influência dos tecidos sintéticos utilizados para cobrir o paciente. O objetivo deste trabalho foi medir a influência do lençol e/ou cobertor na atenuação de dose de radiação de fótons e elétrons gerados em AL, adquirindo dados quanto a estas atenuações para que possam ser usados como parâmetros e padronizar os procedimentos relativos ao uso desses materiais. Para medir estas influências foram feitas 2 medições nas energias de 6MV, 10MV, 6MeV, 9MeV e 12MeV no AL e cálculos sistema de planejamento de tratamento (TPS), nas mesmas energias, com lençóis, cobertor e bólus. Os valores de atenuação encontrados foram inferiores a 0,2% para ambas energias do feixe de fótons (lençóis e cobertores); para o feixe de elétrons mais energéticos os valores de atenuação foram inferiores a 0,6% e para 6MeV inferior a 0,4% (lençóis), portanto conclui-se que a influência desses materiais é insignificante na atenuação da dose de radiação para as energias de fótons. Já para os feixes de elétrons, nos mais energéticos o uso de até 3 lençóis pouco influencia na atenuação de seus feixes, no menos energético o uso destes materiais deve se restringir a apenas um lençol. O uso do cobertor deve ser descartado para elétrons.

  • IPEN-DOC 28955

    MARTINS, TAINA M.T.M. . Perfil epidemiológico de caso de câncer de próstata em centro de referência no estado do Ceará entre o período de 2014 a 2019 / Epidemiological profile of patients with prostate cancer in a reference center in the state of Ceará between 2014 and 2019 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: No Brasil, o câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais comum entre os homens. Estima-se que no ano de 2020 ocorreram 65.840 novos casos da doença. Durante a campanha do Novembro Azul, o Ministério da Saúde e o Instituto Nacional do Câncer (INCA) desempenham um papel de suma importância para quebrar preconceitos e paradigmas entre os homens, fazendo com que haja uma busca por informações sobre prevenção e tratamento da doença. Este trabalho tem como objetivo fazer uma análise do perfil epidemiológico para câncer de próstata entre o período de 2014 a 2019, utilizando dados do Centro Regional Integrado de Oncologia – CRIO, localizado no Estado do Ceará. Para isso, foi feito uma revisão dos prontuários dos pacientes. Correlações foram criadas a partir do perfil clinico, social e regional; tipos e dos tratamentos indicados; fatores de risco associados ao câncer; e correlacionar a incidência com a região do acometido. As análises foram realizadas no software IBM SPSS, as variáveis quantitativas passaram pelo teste de normalidade de Shapiro Wilk e a associação de estadiamento com outras variáveis qualitativas foi feita pelo teste Qui Quadrado A idade média dos pacientes encontrada na amostra desta pesquisa foi de 71,3 anos de idade. A análise da escolaridade revelou que 21,5 % dos pacientes são analfabetos e outros 63,5 % possuem apenas o ensino fundamental. A Grande Fortaleza é a região que detém o maior número de pacientes, 52,5 % e o estadiamento que acomete a maioria dos pacientes é o estágio IIB, seguido do III e IV. As principais modalidades de tratamento inicial foram a radioterapia externa, quimioterapia e hormonioterapia. Esse perfil indica que as campanhas de prevenção podem não estar sendo eficientes e necessitam de adaptações regionais.

  • IPEN-DOC 28954

    HATTORI, RODRIGO R. . Estudo das variações das estruturas de cabeça e pescoço no tratamento de radioterapia / Study of variations in head and neck structures in radiotherapy treatment . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 59 p. Orientador: Helio Yoriyaz.

    Abstract: Na radioterapia em cabeça e pescoço, geralmente o protocolo é tratar o paciente com dose de 7000 cGy dividido em duas fases. 25 frações de 200 cGy por dia, na primeira fase e 10 frações de 200 cGy na segunda fase, completando 7000 cGy. Tudo planejado em uma única tomografia de planejamento. O objetivo desse trabalho é incluir uma segunda tomografia, adquirida no final da primeira fase do tratamento, para realizar um novo planejamento na segunda fase considerando as alterações de volumes encontradas. Na primeira tomografia será feita os dois planejamentos, da primeira fase e da segunda fase. Essa segunda fase planejada na primeira tomografia, não será aplicada no paciente. Servirá apenas para comparação com o planejamento na segunda tomografia. Nessa nova tomografia será planejado somente a segunda fase com os novos volumes. Foi feita uma comparação, avaliando a dose que as estruturas recebem, alteração das lesões e órgãos de risco dentro do campo irradiado. A repetição das imagens de CT e replanejamento da segunda fase na radioterapia ajudam a garantir doses adequadas para volumes alvo e doses seguras para estruturas normais para pacientes que identificaram clinicamente alterações anatômicas durante o curso do tratamento. As principais conclusões desta investigação estão relacionadas às mudanças dosimétricas que foram observadas sem o replanejamento da segunda fase.

  • IPEN-DOC 28953

    SANTOS, PRISCILA L.C. . Guidelines para implantação e utilização de radiofármacos marcados com gálio-68 a partir de gerador de 68Ge/68Ga em radiofarmácia hospitalar / Guidelines for implementation and use of gallium-68 labelled radiopharmaceuticals from 68Ge/68Ga generator in hospital radiopharmacy . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes.

    Abstract: O gerador de 68Ge/68Ga é um sistema portátil de produção de radionuclídeos e possibilita geração de gálio-68 (Ga-68) e a preparação de radiofármacos para medicina nuclear com tecnologia PET. Este radionuclídeo ganhou popularidade nos últimos anos devido à sua capacidade de complexação com o peptídeo DOTATOC para localização de tumores neuroendócrinos positivos para receptores de somatostatina, com o peptídeo PSMA para a avaliação de tumores que expressam PSMA, como o câncer de próstata, e tem potencial promissor para outras aplicações diagnósticas. Embora a importância dessa tecnologia e o número de serviços licenciados para uso deste radionuclídeo tenham aumentado, existem poucos documentos técnicos que orientem a implantação desses novos sistemas em radiofarmácias e o uso rotineiro de maneira segura e com qualidade. O presente trabalho teve como objetivo promover o uso seguro do sistema gerador de 68Ge/68Ga através da criação de três guidelines que abordam os seguintes assuntos: definição de layout, cálculo de blindagem e dosimetria no primeiro guideline, com destaque para o radionuclídeo Ga-68 em virtude da energia 511 KeV responsável pela taxa de dose no ambiente da radiofarmácia, pela dosimetria da equipe e necessidade de blindagem adicional na infraestrutura; gerenciamento de resíduos no segundo guideline, com destaque para o radionuclídeo Ge-68 que possui tempo de meia-vida longo de 270,95 dias e consequentemente necessita de uma condução adequada desde a geração, segregação, armazenamento temporário e definitivo para este rejeito e, por fim, o controle de qualidade de radiofármacos marcados com Ga-68 no terceiro guideline abordando os ensaios necessários para garantir a qualidade do eluato e do produto final para administração nos pacientes. Os documentos criados, uma vez disponibilizados à sociedade científica, contribuirão para a capacitação de profissionais e também para a segurança das instalações, dos indivíduos ocupacionalmente expostos e dos pacientes.

  • IPEN-DOC 28952

    MENDES, PRISCILA de M. . Elaboração de um guia para braquiterapia ocular com sementes de iodo-125 / Development of a guide for ocular brachytherapy with iodine 125 seeds . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O Câncer é um problema de saúde pública mundial e pode ser definido como o crescimento desordenado de células que se multiplicam rapidamente criando tumores agressivos e incontroláveis. Estima-se anualmente que a cada milhão de pessoas, aproximadamente seis são acometidas pelo melanoma uveal, um tumor intraocular, que apesar de raro, é considerado o tipo mais comum na vida adulta. O retinoblastoma é o tumor intraocular mais comum da infância com incidência de 1 caso para casa 14.000 – 16.000 nascidos vivos. A radioterapia é uma modalidade de tratamento capaz de destruir as células cancerígenas por meio da radiação ionizante. Com os grandes avanços tecnológicos houve o crescimento da braquiterapia que é caracterizado por ser uma modalidade de radioterapia onde a fonte radioativa é colocada diretamente ou a curta distância da lesão. Desde 1930, a braquiterapia ocular destinada a tumores intraoculares tem sido utilizada, substituindo a enucleação. Para esse tipo tratamento é essencial à contribuição e interação de uma grande equipe multidisciplinar: entre dosimetrista (profissional este que por formação pode ser biomédico ou tecnólogo em radiologia), equipe de enfermagem, física médica, médico oftalmologista e médico radio-oncologista. Além da estrutura física específica necessária, os profissionais precisam ser devidamente treinados, a fim de garantir a execução de todas as atividades com qualidade para atingir os resultados esperados no procedimento. O objetivo deste trabalho foi criação um Guia para o procedimento de braquiterapia ocular com sementes de Iodo-125 a partir da rotina do Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), para o uso da instituição e para outras Instituições que pretendam incluir no serviço de radioterapia a modalidade de tratamento com braquiterapia ocular. O Guia é destinado para os profissionais em fase de treinamento e para consultas rápidas. Este trabalho foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) em parceria com o Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Para a criação do Guia foram feitos levantamentos bibliográficos e acompanhado a rotina de braquiterapia ocular do HIAE.

  • IPEN-DOC 28951

    ABREU, PAULA P. de . I Manual para Profissionais de Saúde do SUS para Encaminhamento Prévio Odontológico de Pacientes com Câncer / I Guide for SUS Health Professionals for Prior Dental Referral of Cancer Patients . 2021. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 114 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: A higiene oral deficiente, bem como a existência de alterações bucais são fatores de riscos para o surgimento de complicações orais durante o tratamento contra o câncer, principalmente a Radioterapia. A saúde bucal satisfatória antes do início da terapia é primordial para que os procedimentos oncológicos possam ter melhor desempenho e possam trazer o mínimo de efeitos colaterais orais, proporcionando ao paciente condições favoráveis para sua recuperação. Todavia, pouca importância é dada à saúde bucal antes do tratamento oncológico segundo a literatura, sendo mais comum essa preocupação em centros de tratamento em que há especialistas em odontologia no mesmo local. A realidade é que muitas vezes o meio bucal não é avaliado ou somente é avaliado durante ou pós procedimento contra o câncer. As consequências para o paciente são prejudiciais, na medida em que são caracterizadas por dor, sangramentos e osteorradionecrose, manifestações essas que poderiam ser evitadas com uma avaliação e tratamento odontológico prévios. O objetivo do tratamento odontológico, portanto, é normalizar a saúde bucal do paciente, para reduzir o processo inflamatório na região em questão e consequentemente eliminar focos de infecção que podem se espalhar por todo o organismo. Pelo exposto, elaborar um Manual para profissionais de saúde que dão o diagnóstico de câncer aos pacientes SUS, parece algo primordial diante da aparente falta de informação e falta de capacitação por parte desses profissionais em identificar problemas bucais. Os profissionais de saúde terão à disposição o passo a passo de como fazer uma breve avaliação da saúde bucal do paciente por meio de um questionário simplificado e terão informações sobre o papel da gerência do estabelecimento e do profissional de saúde no encaminhamento do paciente para tratamento odontológico prévio ao tratamento oncológico.

  • IPEN-DOC 28950

    BARBOSA, PATRICIA A. . Manual Multidisciplinar para Utilização de Sementes de I-125 na Localização de Lesões Impalpáveis da Mama / Multidisciplinary Guidance for Radioactive Seed Localization in Nonpalpable Breast Lesion . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 129 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni.

    Abstract: O câncer de mama é o mais frequente entre as mulheres, o Instituto Nacional de Câncer (INCA) estima que para cada ano do triênio 2020-2022 são esperados cerca de 66.280 novos casos no Brasil. O aprimoramento das tecnologias de rastreamento para câncer de mama, bem como a atual tendência de cirurgias conservadoras da mama e a utilização da quimioterapia sistêmica neoadjuvante, tornaram as técnicas de localização de tumores não palpáveis importantes ferramentas para o tratamento e remoção cirúrgica dessas lesões. A localização de lesões impalpáveis de mama utilizando sementes de I-125 mostra-se em plena ascensão na Europa e América do Norte, pois demonstra ser tão ou mais eficaz que os métodos tradicionais, possibilita maior flexibilidade de agendamento devido a meia vida do I-125, pode substituir o clipe metálico pré-cirúrgico na quimioterapia neoadjuvante e permite utilizar múltiplas sementes na mesma mama. Além disso, por ser uma fonte selada pontual evita-se contaminação da área circunvizinha, podendo proporcionar margens cirúrgicas mais simétricas, um melhor efeito cosmético e conforto ao paciente após a técnica de implantação. Apesar dos benefícios, a implantação de um programa que utilize sementes de I-125, ainda que de baixa atividade, exige uma equipe multidisciplinar bem treinada para executar corretamente todos os processos envolvidos e de acordo com os órgãos competentes locais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um manual multidisciplinar para sistematizar esses processos de forma exequível e mais próxima da realidade brasileira de um serviço hospitalar que conte com a infraestrutura adequada para o seu desenvolvimento, tendo como base guidelines e estudos já descritos na literatura mundial.

  • IPEN-DOC 28949

    BELLOTI NETO, OSWALDO . Implementação do protocolo clínico de laserterapia de baixa intensidade após exodontia de terceiros molares inferiores inclusos e semi-inclusos / Implementation of the clinical protocol of low intensity laser therapy after extraction of impacted and semi-included lower third molars . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Denise Maria Zezell.

    Abstract: As exodontias dos terceiros molares são os procedimentos cirúrgico mais frequentes nos serviços de cirurgia oral e maxilofacial e são acompanhados de dor, edemas que afetam diretamente a qualidade de vida e atividade rotineiras dos pacientes. Essas complicações geralmente são controladas com uso de medicações anti-inflamatórias e analgésicas. A laserterapia tem sido utilizada com maior frequência nos últimos anos para o controle de dor, edema, trismo e outras complicações pós-operatórias. O atual estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da laserterapia após as exodontias dos terceiros molares no controle da dor, edema, trismo e outras complicações presentes após as exodontias utilizando os parâmetros abaixo. Dez pacientes com indicação de exodontia dos terceiros molares direito e esquerdo foram selecionados no estudo. As exodontias desses pacientes foram selecionados em dois grupos, controle e laser. No grupo controle será realizado apenas uma simulação da aplicação do laser e no grupo laser será aplicado o laser de diodo de GaAlAs em 4 pontos intra-oral com comprimento de onda de 660 nm, potência de 50 mW, energia de 2 J e densidade de energia de 66,6 J/cm2 e em 1 ponto extra-oral com comprimento de onda de 808 nm, potência de 100 mW, energia de 6 J e densidade de energia de 200 J/cm2.

  • IPEN-DOC 28948

    SOARES, MARCIO de C. . Self-assessment como ferramenta de avaliação da gestão de segurança do trabalho durante pandemia pela Covid-19 / Self-assessment as a tool for evaluating the work safety management during the Covid-19 pandemic . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 160 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis.

    Abstract: Durante períodos de normalidade em uma organização, é comum adotarem práticas de gestão de saúde e segurança do trabalho amplamente estabelecidas, o que permite uma maior previsibilidade sobre os processos e as rotinas operacionais. Mas em situações de crise, como surtos pandêmicos ou emergenciais, como avaliar se os processos de gestão são maduros, e desempenham com eficiência as responsabilidades previamente estabelecidas? O Self-assessment é uma técnica de autoavaliação que possui um papel fundamental no desenvolvimento e manutenção da conscientização, podendo ser aplicado na avaliação dos aspectos que envolvem a percepção dos indivíduos sobre os processos relacionados a CULTURA DE SEGURANÇA, e consequentemente, indicar a organização os elementos de maior solidez e fraquezas. Este estudo foi realizado no setor de radiologia médica de um hospital público de grande porte, localizado na cidade de São Paulo/SP, e contou com a participação de 173 profissionais distribuídos em áreas multidisciplinares, onde buscou responder, no período de maior criticidade da pandemia, o que levara ao descontrole no número de ocorrências de acidentes e doenças ocupacionais - entre estas possíveis causas, as condições de exaustão emocional, mental e física. Quando se compara o ano de 2019 com o de 2020, observa-se no estabelecimento um aumento de 337,5% em acidentes de trajeto, 250% em acidentes típicos e 500% em doenças ocupacionais. O estudo traz além do processo de construção da metodologia de avaliação - através da coleta de informações preliminares, entrevistas com grupos focais, e os consequentes impactos na segurança dos empregados, também a proposta de um conjunto de ações efetivas, que quando implantadas no estabelecimento auxiliou também na mudança do panorama de ocorrências, o que refletiu no ano de 2021 num cenário de normalidade dentro da organização. Ao final do estudo, foi possível concluir que a ferramenta de autoavaliação se apresentou como um excelente recurso de análise do status quo da organização, sobre as percepções e comportamentos relacionados aos sistemas de saúde e segurança do trabalho.

  • IPEN-DOC 28947

    PAIVA, MARCIA M.D.P. . Análise de custo de tratamento para pacientes com diagnóstico de câncer de próstata em primeira recidiva bioquímica submetidos ao [68Ga] PSMA PET-CT / Financing the line of care in the first biochemical relapse of prostate cancer after (68Ga) PSMA PET-CT . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 76 p. Orientador: Lorena Pozzo.

    Abstract: Entre os novos casos de câncer no Brasil, o INCA estima que o de próstata atingirá 66 mil para o triênio 2020 - 2022. O câncer de próstata é o tumor que afeta a glândula prostática e uma das formas de se rastrear é através da dosagem do Antígeno Prostático Específico e exame de toque retal. Após o diagnóstico e estadiamento iniciais o paciente pode ser submetido a prostatectomia radical e/ou radioterapia curativa. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 0,2 ng/ml) tratados inicialmente com prostatectomia radical é indicada a radioterapia externa de resgate. Nos pacientes com recidiva bioquímica (PSA > 2,0 ng/ml) que receberam tratamento com radioterapia inicialmente a indicação é de hormonioterapia. O exame de [68Ga] PSMA PET-CT é utilizado principalmente para localização de câncer de próstata no cenário de recorrência bioquímica e pode influenciar significativamente o manejo clínico do paciente. O objetivo geral do presente trabalho foi realizar uma análise do custo de tratamento para pacientes tratados em primeira recidiva bioquímica de câncer de próstata após a realização de [68Ga] PSMA PET-CT sob a perspectiva do Sistema Único de Saúde. Foi construída uma árvore de decisão após o diagnóstico através de consultas com especialistas da área e após revisão bibliográfica, para delinear todo o tratamento do paciente. Foram levantados custos por procedimento terapêutico modelado em dois cenários diferentes, com e sem [68Ga] PSMA PET-CT. As variações foram analisadas por meio de estudo de sensibilidade.

  • IPEN-DOC 28946

    GUIMARÃES, LARISSA da S. . Desenvolvimento de modelo de cultivo celular tridimensional para estudos in vitro de adenocarcinoma intestinal / Development of a three-dimensional cell culture model for in vitro studies of intestinal adenocarcinoma . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 45 p. Orientador: Daniel Perez Vieira.

    Abstract: A prevalência dos cânceres do trato gastrointestinal vem aumentando nos primeiros anos do século XXI na população brasileira. Há a necessidade de ampliar os estudos desta patologia, sobretudo num contexto de cultivo celular tridimensional, que possibilita a formação de modelos celulares que emulem, mesmo que minimamente, a fisiologia dos tecidos ou tumores in vivo. O trabalho pretendeu padronizar a produção de agregados celulares (esferoides) de células de adenocarcinoma intestinal (HT29-MTX) utilizando técnicas de levitação magnética. Esferoides formados desta forma, foram avaliados por microscopia de fluorescência e os parâmetros morfológicos foram comparados. Os experimentos mostraram a possibilidade de formação de tais agregados celulares e sua manutenção in vitro.

  • IPEN-DOC 28945

    ALMEIDA JUNIOR, JOSÉ N. de . Desenvolvimento de um sistema de filtração adicional semi-automatizado para a implantação de novas qualidades de feixe de raios-X utilizados em radiodiagnóstico / Development of an additional semi-automatized filtration system for the implementation of new X-ray beam qualities used in diagnostic radiology . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 64 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Com o avanço das tecnologias de Imagiologia que utilizam radiação ionizante, novos equipamentos foram agregados à rotina médica. Esses equipamentos trazem novos desafios na sua utilização, em especial na calibração dos sistemas para garantir a correta entrega de radiação para diagnóstico ou terapia. O Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI-IPEN/CNEN) é composto por um conjunto de laboratórios para a calibração de diversos equipamentos medidores de radiação, para uso em radioproteção, radiodiagnóstico e radioterapia. Os sistemas contam com um razoável grau de automatização, boa parte desenvolvida no próprio IPEN por meio de projetos acadêmicos. Um desses arranjos conta com uma roda de filtros que atende as diversas qualidades estabelecidas nas normas NBR IEC 61267. O sistema semi-automatizado do LCI, de controle e otimização da roda de posicionamento de filtros, por meio do uso do software LabVIEW® e de programas a ele associados, coleta os respectivos fatores ambientais (temperatura e pressão) e físicos (a determinação do filtro adicional), para cálculo dos fatores de calibração, com as devidas incertezas, para cada filtro escolhido conforme a qualidade do feixe de raios X. Para se incorporar novas tecnologias, se torna necessário o desenvolvimento de um sistema que permita maior versatilidade na seleção de mais filtros, para se ter a possibilidade de calibrar diferentes qualidades de feixes atenuados, com o intuito de se poder utilizar uma maior gama de rotinas envolvendo outros equipamentos médicos. No presente trabalho, foi desenvolvido um sistema adicional de porta-filtros com entradas, para encaixe dos filtros correspondentes às qualidades dos feixes escolhidos no programa de seleção de filtros, tendo como objetivo ampliar a capacidade da roda de filtros. Para o desenvolvimento desse projeto, foi utilizada a prototipação rápida com impressão 3D pela técnica FFF (fused filament fabrication) e a partir dos desenhos e modelos finalizados do protótipo, foi desenvolvido um sistema para a identificação de filtros utilizando um microprocessador Arduino. O sistema permite a identificação se existe um filtro adicional em tempo real na sala de controle e pode ser adaptado a uma variedade de arranjos de irradiação. Foram feitos testes e comissionamento do sistema de identificação dos filtros, em ambiente simulando o software da rotina da roda de filtros, com resultado satisfatório, com a roda de filtro selecionando o arquivo gerado do filtro. Com a estrutura de reconhecimento dos filtros estabelecida e os sistemas físicos e de comunicação inseridos, o projeto está em testes para estabelecimento da atenuação com filtros de Ag (prata) e Cu (cobre), com posterior utilização para caracterização de qualidades de feixes de radiação atenuados (RQAs), com adequação do sistema de filtro para diversos usos.

  • IPEN-DOC 28944

    FERREIRA, HORTENCIA de J. . Utilização de semente de iodo-125 para localização intraoperatória de lesões mamárias impalpáveis : parecer técnico científico / Impalpable breast lesions intraoperative localization with 125-iodine seed: scientific technical report . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 242 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.

    Abstract: O câncer de mama é a neoplasia maligna mais incidente em mulheres no Brasil, sendo considerado um problema de saúde pública. Atualmente, cerca de um terço dos cânceres de mama diagnosticados estão em estágios iniciais, sendo impalpáveis, o que permite a realização da cirurgia conservadora da mama com localização intraoperatória. Dentre as técnicas utilizadas estão wire-guided localization (WGL), radio guided occult lesion localization (ROLL) e radioactive seed localization (RSL). O objetivo deste estudo é desenvolver um parecer técnico científico para avaliar a eficácia, segurança e logística de RSL comparado a WGL e ROLL para lesões impalpáveis da mama. Foi realizada uma busca sistemática na literatura científica, estudos selecionados foram avaliados sobre sua qualidade metodológica e risco de viés e, então, sintetizados quantitativamente ou qualitativamente, conforme a natureza dos dados. Os resultados compreendem uma apresentação do cenário atual de avaliação da tecnologia, fornecido por estudos secundários anteriores; a análise comparativa de RSL contra WGL e ROLL, fornecido por ensaios clínicos e análises econômicas; análise de impacto das instituições que incorporaram a tecnologia RSL, fornecido por séries de casos; e, por fim, recomendações para implantação da tecnologia. RSL demonstrou-se superior as demais tecnologias analisadas, seus benefícios claramente superam os impactos relacionados, sendo uma opção viável a ser implantada em hospitais, com licença para uso de fontes radioativas.

  • IPEN-DOC 28943

    MUNRO, GABRIELA S. . Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia no Brasil : um guia adaptado para a realidade brasileira / Manual of Good Practices in Safety Culture in Radiotherapy Services in Brazil: a guide adapted to the Brazilian reality . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 54 p. Orientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Pelo menos 50% dos pacientes em tratamento oncológico necessitarão da radioterapia em algum momento de seu tratamento. Além de seus benefícios, a radiação ionizante traz consigo riscos inerentes à irreversibilidade de seus possíveis efeitos deletérios. A Agência Internacional de Energia Atômica publica periodicamente relatórios sobre eventos adversos ocorridos ao redor do mundo com intuito de evitar sua recorrência e detectar vulnerabilidades nos sistemas e procedimentos empregados nos tratamentos. Desde 2012, o Brasil passa por uma expansão de seu parque radioterápico com o Plano de Expansão da Radioterapia no SUS, importante para reduzir um déficit existente no país, mas que eleva a chance de ocorrência de acidentes. Equipamentos cada vez mais robustos e tecnológicos associados ao grande número de seres humanos envolvidos no processo como um todo contribuem para o aumento do risco de ocorrência de erros potencialmente danosos para o paciente. Os objetivos deste trabalho incluem a realização de um levantamento da situação brasileira e internacional a respeito do tema Cultura de Segurança; a busca por projetos em andamento que possam contribuir para a padronização de um sistema de registro e compartilhamento de dados referentes a quase-erros, incidentes e eventos adversos nos serviços de Radioterapia brasileiros; a elaboração de um manual de boas práticas em Cultura de Segurança e o desenvolvimento de um website de promoção da Cultura de Segurança em Radioterapia. Foi realizada uma busca em bases de dados como PubMed, Google Scholar e Science Direct. Globalmente, diversos grupos têm desenvolvido sistemas para registro e compartilhamento de dados como parte de um esforço para aperfeiçoamento da Cultura de Segurança nos serviços de Radioterapia. No Brasil a norma vigente estabelece que acidentes e erros sejam reportados à Comissão Nacional de Energia Nuclear e por ela divulgados. Nesse cenário, foi elaborado um Manual de Boas Práticas em Cultura de Segurança nos Serviços de Radioterapia do Brasil e como ferramenta de apoio a essa iniciativa, o website www.radonc.com.br.

  • IPEN-DOC 28942

    SILVA, CINTIA M.P.M. da . A efetividade do diagnóstico precoce no estadiamento clínico do câncer de mama por informações obtidas no SIA/SUS pelas APAC oncológicas e produção ambulatorial / The effectiveness of early diagnosis in the clinical staging of breast cancer based on information obtained from SIA/SUS by oncological APAC and outpatient production . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Mário Olímpio de Menezes. Coorientador: Orlando Rodrigues Junior.

    Abstract: Os programas de ações de detecção precoce do câncer visam reduzir a mortalidade através do tratamento eficaz quando o diagnóstico é realizado em estadiamento inicial da doença. O SUS (Sistema Único de Saúde) disponibiliza para as mulheres duas formas de exames: a mamografia de rastreamento e a mamografia diagnóstica. O objetivo do trabalho foi avaliar os dados do DATASUS (Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde) no sistema de informação hospitalar nos arquivos de PA, AQ, AR e EQ para verificar a influência da mamografia de rastreamento no estadiamento clínico do tratamento oncológico em mulheres, no SUS, entre 2010 e 2019. As informações utilizadas do diretório do DATASUS foram: os arquivos de Procedimento Ambulatorial (PA) para os exames de mamografia; os arquivos de Autorizações de Procedimentos Ambulatoriais (AQ e AR) para os estadiamentos clínicos; e os equipamentos de mamografia (EQ). As APAC de PA, AQ, AR e EQ são arquivos do diretório do DATASUS que foram coletadas no portal em março de 2021. Os resultados das análises das PA mostraram que, a partir de outubro de 2013, com as mamografias de rastreamento, registrou-se a maior quantidade de exames por mês no Brasil. Este dado indica a influência da campanha de conscientização do “Outubro Rosa”, sendo que a mamografia de rastreamento foi incluída no SUS em 2009. A faixa etária de recomendação pelo INCA (Instituto Nacional do Câncer) e Ministério da Saúde para o exame de rastreamento constituiu a maior quantidade de exames em comparação com as demais faixas etárias. O tratamento de quimioterapia representa os casos de confirmação de diagnóstico para o câncer de mama pelo exame de mamografia e mostrou alta taxa de tratamento em mulheres idosas. Este ponto sugere que o rastreamento por mamografia deve ser avaliado para a inclusão das mulheres com 70 anos ou mais. Os resultados encontrados nas AQ e AR indicaram que, as regiões Sudeste e Sul, para os estadiamentos avançados, obtiveram redução de 30% entre 2015 e 2019.

  • IPEN-DOC 28941

    LIMA, CÁTIA C.A. . Avaliação dos possíveis benefícios do rastreamento do câncer de mama em mulheres entre 40 a 49 anos em Ipatinga, Minas Gerais / Assessment of possible benefits of breast cancer screening in women aged 40 to 49 years in Ipatinga, Minas Gerais . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: Apesar das evidências científicas que demonstram redução da mortalidade com a mamografia de rastreio, existem divergências em qual idade esse rastreio deve iniciar. No Brasil, o Ministério da Saúde recomenda o rastreio a partir dos 50 anos. No entanto, no Brasil, cerca de 25 % dos casos de câncer de mama ocorre entre 40 e 49 anos. Esse trabalho tem como objetivo avaliar os benefícios do rastreio mamográfico em mulheres entre 40-49 anos na cidade de Ipatinga/ Minas Gerais. Para isso, foi utilizado como metodologia a busca retrospectiva de prontuários médicos no Hospital Marcio Cunha, entre 2008 e 2019. Foram estabelecidos dois grupos de estudo e comparado os resultados entre os mesmos: pacientes com diagnóstico de câncer a partir da mamografia de rastreio e pacientes diagnosticadas a partir da mamografia diagnóstica. O estudo demonstrou que, mulheres não rastreadas tiveram diagnósticos mais tardios; logo, a mortalidade foi 5 vezes maior, durante o período de coleta de dados. Mesmo entre os tumores biologicamente mais agressivos, a mamografia de rastreio possibilitou diagnósticos mais precoces. Além disso, mulheres que tiveram diagnóstico do câncer de mama por meio da mamografia de rastreio, tiveram maior possibilidade de preservação das suas mamas e menos linfadenectomias axilares. Foi criado um site divulgando os principais resultados do estudo. Além disto, foi realizado uma lista de recomendações cuja finalidade é despertar o interesse público por um serviço de vigilância ao câncer de mama que traga maior número de informações. Os resultados servem de argumento para ampliar o acesso à mamografia de rastreio a todas mulheres a partir dos 40 anos na cidade de Ipatinga (região do Vale do Aço) e estimular a reprodução deste trabalho em outras regiões em escalas maiores.

  • IPEN-DOC 28940

    CELESTINO, ALIDE C.P. . Validação de método de pureza radioquímica em IOD-IPEN-123 / Validation of radiochemical purity method in IOD-123 . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Margareth Mie Nakamura Matsuda.

    Abstract: A tireoide é uma glândula endócrina controlada pela hipófise (sistema hipotálamo hipófise) e regulada pelo sistema nervoso (neuroendócrino). Está localizada na região cervical, adiante da traqueia e apresenta a função de regular o metabolismo do corpo, influenciar o funcionamento de diversos órgãos como coração, cérebro, fígado e os rins. A presença de disfunções na glândula tireoide pode desencadear hipotireoidismo ou hipertireoidismo, e possíveis aparecimentos de nódulos, assim como de neoplasias. A medicina nuclear é uma especialidade médica que usa radiofármacos, medicamentos formados por um ligante e um radionuclídeo, sendo este responsável pela emissão da radiação em exames diagnósticos ou tratamentos terapêuticos e alguns procedimentos cirúrgicos. A cintilografia da tireoide é um exame da medicina nuclear que utiliza radiofármacos com iodo-131 ou iodo-123. A radiação gama emitida pelo iodo é captada por detectores do equipamento SPECT (tomografia computadorizada por emissão de fóton único) que produz imagem da distribuição do radionuclídeo no órgão. As imagens permitem avaliar a função do órgão e, quando associadas com imagens radiológicas de alto detalhe anatômico, como a tomografia computadorizada (SPECT/CT), aumentam a capacidade diagnóstica. Os radiofármacos apresentam tempo de meia-vida física relativamente curto, indo de minutos até alguns dias e devem atender a especificações de qualidade. Em muitos casos, eles são liberados para administração no paciente após a sua produção, antes da obtenção dos resultados de todos os ensaios de controle de qualidade. Para isso, um sistema de garantia da qualidade deve ser implementado para o uso eficiente e seguro em humanos. O controle de qualidade é um conjunto de operações com o objetivo de verificar e assegurar que os radiofármacos são produzidos de acordo com as Boas Práticas de Fabricação (BPF). Para o atendimento pleno às BPF, é imprescindível que os métodos analíticos de controle de qualidade dos radiofármacos estejam validados de acordo com a legislação específica da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O objetivo deste trabalho foi revisar o protocolo de validação do método de pureza radioquímica do radiofármaco IOD-IPEN-123 e executar a validação completa do método, que consiste em realizar ensaios de seletividade, linearidade, intervalo (ou faixa de trabalho), precisão (repetibilidade e precisão intermediária) e robustez. Os resultados de todos os ensaios atenderam aos requisitos e a pureza radioquímica do produto foi acima de 95%, como especificado na farmacopeia europeia. A execução do protocolo permitiu concluir que a cromatografia em papel é uma técnica adequada para uso na rotina de controle de qualidade para determinação da pureza radioquímica de IOD-IPEN-123.

  • IPEN-DOC 28932

    FONTOLAN, ALESSANDRA F.A.M. . Avaliação da percepção pública sobre a radioatividade para criação de cartilha educativa / Assessment of the public perception about radioactivity for the create of an educational booklet . 2022. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 107 p. Orientador: Carla Daruich de Souza.

    Abstract: A energia nuclear divide a opinião pública com suas consideradas boas e más aplicações. Quase imediatamente após a descoberta da radiação, elementos radioativos purificados pelo casal Curie foram utilizados em tratamentos de saúde, mas com as bombas nucleares de Hiroshima e Nagasaki, o ramo ficou marcado pela má opinião pública, sendo relacionado com a morte e a destruição. Este trabalho propõe mudar um pouco desse paradigma. Através de um questionário foi avaliada a percepção e o conhecimento público sobre a radioatividade. O questionário foi respondido por 488 pessoas e destas responderam que não tem conhecimento sobre radioatividade, 72,13 % sabem um pouco sobre o tema, mas apenas 39,34 % sabem a diferença entre radiações ionizantes e não ionizantes. Apesar de 94,4 % dos entrevistados já ouviram falar em doença causadas pela radiação, a maioria (58,89 %) respondeu que não sabe se ela é prejudicial à saúde e 215 pessoas responderam que já ouviram falar em acidentes nucleares. Nas questões sobre o uso das radiações no dia a dia, a maioria das pessoas colocaram exemplos relacionados ao diagnóstico e tratamento de doenças, mas 70 % assinalaram micro-ondas, que usa uma radiação de baixa frequência, além de respostas incorretas como 68,4 % ressonância magnética, 31,6 % ultrassom, 17,3 % usina hidroelétrica, demonstrando de maneira geral a falta de informação sobre o tema. Nas perguntas de opinião sobre radiação, 55,94 % têm medo da energia nuclear, 55,76 % não apoiam a construção de mais reatores nucleares no Brasil, mas 96,1 % acham que as pesquisas nas áreas de radiação devem continuar, 75,41 % acham que o Brasil deve instalar mais equipamentos que utilizem radiações na medicina e 58,76 % acham que a radiação é segura. Na pergunta sobre uma possível mudança de opinião 76,84 % responderam sim ou talvez, demonstraram interesse em obter mais conhecimento nessa área, justificando a confecção da cartilha. Após a análise dos resultados do questionário, tópicos foram selecionados para a construção de uma cartilha educativa. Ela foi elaborada com um amplo conteúdo sobre a energia nuclear, didática e de fácil entendimento para a disseminação de conhecimento das aplicações das radiações. Um site gratuito foi criado para download do material.

  • IPEN-DOC 28931

    GASPARIAN, PATRICIA B.R. . Desenvolvimento, produção e caracterização de filmes OSLD baseados em CaSO4 para aplicação em dosimetria das radiações / Development, production and characterization of OSLD films based on CaSO4 for radiation dosimetry applications . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-155232

    Abstract: Nos tratamentos modernos de radioterapia (RT), campos pequenos e distribuições de dose complexas requerem técnicas de dosimetria adequadas e precisas. Filmes radiocrômicos e arranjos de câmaras de ionização (CI) apresentam limitações, como alto custo, precisão dependente da variabilidade de produção dos filmes e resolução limitada (arranjo de CI). Estudos recentes demonstraram que sistemas de luminescência opticamente estimulada (do inglês optically stimulated luminescence -OSL) permitem a avaliação de doses para mapeamento 2D de forma relativamente rápida e simples e os resultados mostram resolução submilimétrica. Este trabalho apresenta, pela primeira vez, um dosímetro de luminescência opticamente estimulada (OSLD) na forma de um filme flexível feito com partículas de CaSO4:Eu embebidas em uma matriz de elastômero de silicone. O filme OSLD foi produzido por uma metodologia relativamente simples e de baixo custo. Esse filme é reutilizável e o sinal pode ser limpo satisfatoriamente com uso de LEDs azuis. As principais propriedades dosimétricas foram avaliadas utilizando o leitor TL/OSL Risø com estimulação azul e filtro Hoya U-340. A investigação mostra repetibilidade dentro de 3% ao medir com a mesma amostra de filme. Em relação à homogeneidade do filme OSLD, foi observada uma mudança de sensibilidade de aproximadamente 12% ao longo do filme OSLD de 5 x 5 cm2. Além disso, a curva de resposta em função da dose mostra linearidade de 5 a 25 Gy. O desvanecimento do sinal OSL é relativamente alto, cerca de 50% nas primeiras 48h, e depois fica estável. Um filme OSLD de 3 x 3 cm2 foi usado com sucesso para mapear a distribuição de dose em radiocirurgia (feixe de fótons de 6 MV). Este trabalho demonstra a viabilidade da dosimetria 2D usando filmes OSLD reutilizáveis baseados em CaSO4:Eu.

    Palavras-Chave: luminescence; optical systems; dosimetry; radiation doses; films; calcium sulfates

  • IPEN-DOC 28930

    LIVINALLI, MARINA M. . Development of functional layers for direct ethanol solid oxide fuel cells / Desenvolvimento de camadas funcionais para células a combustível de óxidos sólidos a etanol direto . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 195 p. Orientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-154257

    Abstract: This thesis explores the synthesis and application of cerium oxide as a material in solid oxide fuel cells (SOFC) with tailored properties to decrease the processing temperature and improve the effectiveness of the catalytic and electrochemical reactions. Three approaches were investigated: i) a precipitation route for the synthesis of gadolinium doped ceria (CGO) with a sintering aid, ii) shape control of nanoceria by a hydrothermal route and application of the materials as an SOFC electrolyte and as catalytic layer for direct operation of an SOFC with ethanol, and iii) the application of a doped ceria barrier layer and nanostructured layer by a physical deposition method. The precipitation route showed to be efficient for the synthesis of nanometric ceria and the addition of Fe2O3 enhanced the sintering mechanism. It was inferred that Fe mostly segregates at the grain boundary interfaces of CGO, therefore, decreasing the grain boundary energy and favouring the elimination of the solid-gas interface. Nonetheless, Fe-rich phase precipitates were found to enhance the electronic contribution of CGO. Thus, the use of transition metal oxide as a sintering aid in ceria-based electrolytes should be controlled to avoid changes in charge transport in the electrolyte. The hydrothermal route was investigated as a novel approach to controlling the densification mechanism in the material. Through this simple route, CGO nanorods and nanocubes were synthesized by controlling the temperature. The CGO nanorods exhibited high surface energy, promoting mass diffusion at lower temperatures leading to a rapid densification and were therefore successfully applied as an electrolyte material in an electrolyte supported SOFC fully sintered at 1150 ºC operating at intermediate temperature. On the other hand, the CGO nanocubes had a very low sintering activity, attributed to their higher surface stability. The CGO nanorods and the CGO nanocubes were further evaluated to be applied as support materials for Ni-based catalysts in the steam reforming reaction of ethanol at intermediate temperature. The Ni catalyst on the CGO nanorod support displayed the highest activity after a heat treatment analogous to that for processing SOFCs. Hence, it was employed as a catalytic layer in an SOFC operating directly with ethanol. It was demonstrated that the fuel cell remained stable under operating condition with a continuous flow of anhydrous ethanol. Nanostructured doped ceria functional layers deposited by pulsed laser deposition (PLD) were applied as a barrier layer and as a cathode interlayer. The deposition of such functional layers was shown to enhance the cell's performance, having a role in both the durability, and increasing the oxygen reduction reaction sites. In summary, this thesis contributes towards the development of nanomaterials with tailored properties for application as functional layers of high performance SOFC.

    Palavras-Chave: temperature measurement; catalytic converters; electrochemical cells; solid oxide fuel cells; cerium oxides; gadolinium; iron oxides; nanomaterials; synthesis; steam; reformer processes; hydrogen production; layers; deposition; pulse shapers; lasers

  • IPEN-DOC 28929

    MASSEI, MARIANA G.R. . Estudo da interação da radiação ionizante como método de esterilização de filmes de poliuretano termoplástico aplicados como biomaterial / Study of the interaction of ionizing radiation as a method of sterilization of thermoplastic polyurethane films applied as a biomaterial . 2021. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-18082022-153425

    Abstract: Novos materiais estão sendo amplamente estudados e aplicados na área da saúde, estes são denominados biomateriais. Diferentes métodos são utilizados para esterilização de materiais, dentre eles a radiação ionizante vem sendo utilizada pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos diversos. Para a utilização deste tipo de radiação deve-se avaliar não apenas a eficácia de seu poder esterilizante, mas a influência que esta pode exercer sobre as cadeias poliméricas, a fim de avaliar possíveis perdas ou modificações que alterem o material a ser utilizado. Desta forma, no presente trabalho, o filme de poliuretano do tipo termoplástico com base policarbonato foi submetido a tratamento com solvente orgânico, em ambiente com temperatura e umidade controladas, sendo avaliada por meio da caracterização química, físico-química e mecânica, a extensão das alterações causadas no material pela radiação ionizante. Também foi avaliado se o material apresenta as características necessárias para ser utilizado em testes clínicos, por meio de ensaios de biocompatibilidade descritos pela ISO 10993. Para estudo da esterilização, o filme foi submetido a doses crescentes de radiação gama (15, 25 e 50 kGy), Óxido de Etileno e plasma, caracterizados com técnicas comparativas, reavaliando possíveis alterações. Os filmes após os processos de esterilização mantiveram as características muito próximas ao material manufaturado, demonstrando que a radiação ionizante na dose de 25 kGy é a ideal para a esterilização deste tipo de material. A metodologia empregada na fabricação dos filmes pode levar a confecção de stents esofágicos, recobrimento de marca-passos, substituição de tecidos biológicos lesados, dentre outros. O estudo permitiu a criação da metodologia de processo que gerou a patente de invenção com numeração BR 1020170202658.

    Palavras-Chave: polyurethanes; thermoplastics; ionizing radiations; infrared thermography; fourier transformation; sterilization; biological materials; films; interaction range; thermal gravimetric analysis; calorimetry; x-ray diffractometers; optical systems; materials testing

  • IPEN-DOC 28928

    SILVESTRE, LARISSA J.B. . Aplicação de testes de associação explícita e implícita na comunidade acadêmica médica para avaliar a resistência no uso de sistemas de apoio ao diagnóstico médico / Application of explicit and implicit association tests in the medical academic community to assess resistance in the use of medical diagnostic support systems . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 177 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-151540

    Abstract: Com a evolução tecnológica no âmbito da saúde, o desenvolvimento de softwares que auxiliam o médico em suas decisões sobre o diagnóstico do paciente tem se intensificado nos últimos anos. O Sistema de Apoio ao Diagnóstico Médico (SADM) torna-se uma ferramenta relevante nesse processo, pois pode contribuir para uma melhor assistência ao paciente e para um diagnóstico mais assertivo. O objetivo deste trabalho é medir os possíveis preconceitos/resistências ao uso do SADM em grupos constituídos de professores médicos e acadêmicos de medicina da FAPAC/ITPAC Porto, em Porto Nacional, Tocantins. Para a medida da memória explícita, foi utilizado um questionário elaborado nesta tese. Já para a memória implícita utilizou-se o Teste de Associação Implícita (TAI) aplicado por meio do software FreeIAT, que mede a latência de resposta do participante, a fim de quantificar os preconceitos dos dois grupos, quanto ao uso do SADM. Como parte deste trabalho, foi desenvolvido um pós-processador gráfico com interface amigável, o que facilitou a apresentação e a interpretação dos resultados por parte dos usuários do FreeIAT. O Teste de Associação Implícita (TAI) do software utilizado neste trabalho, foi customizado com a finalidade de comparar as associações implícitas, tanto de professores médicos, quanto de acadêmicos, em relação às categorias-alvo: "INFORMÁTICA" e "MANUSCRITO". Para validação dos testes de associação explícita e implícita, um pré-teste foi aplicado a um grupo de professores médicos. Antes da pandemia da COVID-19, o teste de associação implícita foi aplicado para os acadêmicos de medicina no primeiro mês de aula da disciplina Informática Médica e após quatro meses, o teste foi reaplicado. O treinamento para esse grupo consistiu na exposição dos conteúdos abordados durante as aulas, sendo apresentadas as mais variadas aplicações da informática na área médica. Após a ministração da disciplina, os acadêmicos apresentaram resultados mais positivos em relação à "INFORMÁTICA". Paralelamente, foi aplicado o FreeIAT customizado para os professores médicos, além da realização de um treinamento multissensorial. Finalmente, o TAI foi reaplicado a esses participantes, cujos resultados mostraram que após o treinamento multissensorial, as associações positivas à "INFORMÁTICA" aumentaram. Devido à pandemia da COVID-19, a proposta desta pesquisa foi ampliada, a fim de verificar se houve um aumento nas associações positivas à "INFORMÁTICA". O mesmo TAI customizado e o treinamento multissensorial, utilizados na pré-pandemia, foram aplicados a dois novos grupos de professores médicos e acadêmicos de medicina. A metodologia multissensorial elaborada e utilizada neste trabalho para os professores e acadêmicos teve êxito no período da pré-pandemia ao possibilitar mudanças nas associações implícitas, modificando a percepção dos participantes e possibilitando a redução do preconceito/resistência à utilização de SADMs. Já no período da pandemia, apenas os acadêmicos demonstraram maior força de associação à "INFORMÁTICA", após cursarem a disciplina Informática Médica. Já os médicos, apresentaram menor força de associação à "INFORMÁTICA". Os resultados desta pesquisa promovem uma reflexão sobre como o conhecimento de sistemas computacionais confiáveis pode alterar a percepção prévia de um acadêmico ou médico e minimizar a resistência quanto ao uso desses sistemas. O software TAIGraph, desenvolvido neste trabalho, encontra-se disponível para ser utilizado, especialmente por pesquisadores que fazem uso do FreeIAT.

    Palavras-Chave: medicine; education; personnel; medical supplies; computer codes; programming languages; tools; diagnostic techniques; control systems; comparative evaluations

  • IPEN-DOC 28927

    TEIXEIRA, BRUNA S. . Incorporação e nanoencapsulação de agentes antioxidantes em filmes de amido e ação da irradiação por feixes de elétrons / Incorporation and nanoencapsulation of antioxidant agents in starch films and the action of electron beam irradiation . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-18082022-145813

    Abstract: O desenvolvimento de filmes biodegradáveis é uma alternativa ao uso de embalagens n o amigáveis ao meio ambiente. Para produção desses filmes, diversos polímeros naturais podem ser utilizados, dentre eles, o amido, no qual apresenta boas características, propriedades e facilidade para sua obtenção. A adi o de antioxidantes naturais livres ou encapsulados pode contribuir ainda mais no desenvolvimento de filmes funcionais com atividade antioxidante. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes ativos, à base de polímeros naturais de fonte renovável, o amido, pela técnica casting e extrusão, adicionados com compostos bioativos de hibisco e cúrcuma livres e nanoencapsulados e ação da irradiação por feixes de elétrons. Procedeu-se a extração por micro-ondas e ultrassom dos compostos bioativos do hibisco e da cúrcuma com diferentes solventes e temperaturas, assim como a caracterização em relação à atividade antioxidante, determinação dos compostos fenólicos, atividade anti-inflamatória e antimicrobiana. Foi realizado a encapsulação desses compostos através da secagem por vaporização (nanospray dryer) e caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, bioativas, parâmetros colorimétricos, diâmetro e tamanho das partículas. As partículas mais estáveis dos extratos foram incorporadas nos filmes preparados por extrusão. As soluções filmogênicas para a técnica casting foram preparadas nas concentrações de 5% (p/v) de amido de batata, 3% de glicerol, 0.5% de propionato de cálcio (C6H10CaO4) sob agitação constante até gelatinização do amido. Os filmes com os compostos bioativos foram preparados com solução de 1 e 2% de hibisco e cúrcuma, com as mesmas proporções de plastificante glicerol e conservante (propionato de cálcio). Análise do perfil de viscosidade desses hidrogéis foi realizado. Os filmes processados por extrusão foram preparados com as partículas encapsuladas com os compostos bioativos. Foram elaboradas 5 formulações: filme de amido, filme de amido com nanoapartículas de hibisco a 1 e 2% e filme de amido com nanopartícula de cúrcuma a 1 e 2%. Após o preparo os filmes foram irradiados com feixes de elétrons com doses de 5, 10, 20 e 40 kGy. A irradiação ionizante foi utilizada com o intuito de verificar a influência nas propriedades bioplásticas dos filmes à base de amido, assim como as propriedades mecânicas e de barreira. Estes bioplásticos foram caracterizados quanto às propriedades físicas, fisico-químicas, morfológicas, biotivas, mecânicas, de barreira e térmicas. As propriedades dos filmes estudados foram afetadas dependendo da proporção de antioxidante adicionado.

    Palavras-Chave: biological materials; biodegradation; packaging; films; carbohydrates; starch; potatoes; nanotechnology; encapsulation; antioxidants; synchrotron radiation sources; ionizing radiations; environmental protection

  • IPEN-DOC 28926

    SARDO, ARIANE V. da N. . Laser de baixa intensidade no tratamento de mucosite oral induzida por radiação : avaliação imunohistoquímica com marcadores de citoqueratinas CK 10 e CK 14 / Low-level laser in the treatment of radiation-induced oral mucositis: immunohistochemical evaluation with cytokeratin marker CK10 and CK14 . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Denise Maria Zezell. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-144812

    Abstract: A mucosite oral (MO) é uma lesão frequente em pacientes oncológicos e que pode ser causada tanto por radioterapia em região de cabeça e pescoço ou por certos quimioterápicos. Podendo variar no grau clínico de sua manifestação, a MO quando causa ulcerações gera severo quando álgico, risco de infecção local e sistêmica e aumento de custo no tratamento, principalmente quando causada por radiação ionizante. Não há um consenso terapêutico quanto ao manejo da MO e, nas últimas décadas, há um destaque para a fotobiomodulação (PBM), com laser de baixa intensidade, nos comprimentos de onda vermelho e infravermelho. Esta é uma opção não medicamentosa capaz de diminuir o desconforto e acelerar a cicatrização das feridas. Os mecanismos de ação da PBM na evolução do reparo da MO não são esclarecidos. Visando elucidar a atuação da PBM na evolução da maturidade epitelial em úlceras de MO induzidas por radiação ionizante, o presente estudo avaliou o efeito da PBM com comprimento de onda (λ) vermelho, de 660 nanometros (nm) e infravermelho, de 780 nm em feridas de MO radioinduzidas, na língua de ratos, oito e vinte dias após irradiação, em tempo único, com 20 Gy, de fonte de raios gama. Avaliou-se, na área epitelial das lesões, a área percentual correspondente a marcação positiva para as proteínas citoqueratinas 10 (CK10) e 14 (CK14), por meio de técnica de imunohistoquímica (IHQ), após 8 e 20 dias da indução das lesões, e comparou-se com um grupo controle não tratado. A CK10 é uma proteína relacionada a células epiteliais de maior grau de maturidade e diferenciação, sendo capazes de colaborar com a resposta de defesa inata tecidual, e foi significativamente mais expressa no grupo tratado com PBM de 660 nm. A CK14, que é característica de células epiteliais de menor maturidade, menos diferenciadas, importante para o reparo e resistência mecânica epitelial e, normalmente, devendo estar restrita à camada basal de epitélios saudáveis, não apresentou diferenças quantitativas entre os grupos avaliados. No entanto, seu padrão de distribuição no epitélio das amostras do grupo controle no vigésimo dia, ainda se apresentava alterado, ao passo que nos grupos tratados com PBM, a CK14 já aparecia restrita à camada basal do epitélio, como esperado em epitélios saudáveis. O estudo permitiu concluir que a PBM foi capaz de melhorar indicadores de maturidade epitelial da ferida de MO reparada, o que potencialmente se traduz em um epitélio funcionalmente mais competente para um mesmo tempo clínico do grupo controle, na qual as lesões seguiram seu curso natural de cicatrização.

    Palavras-Chave: oral cavity; mucous membranes; inflammation; radiotherapy; radiation induced mutants; cytology; keratin; biological markers; immunoassay; biological repair; lasers

  • IPEN-DOC 28925

    MELO, CAMILA G. . Otimização do tingimento de algodão com o corante Reactive Blue 21 e tratamento do respectivo efluente têxtil com acelerador de elétrons para a redução da cor e dos efeitos tóxicos agudos / Optimization of cotton dyeing with Reactive Blue 21 dyestuff and treatment of the corresponding textile effluent with electron accelerator to reduce color and acute toxic effects . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Maria da Conceição Costa Pereira. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-122403

    Abstract: A indústria têxtil demanda de grande volume de água e diversos insumos químicos em seus processos, sobretudo de beneficiamento secundário, gerando efluentes com elevados índices absorciométricos, altas cargas de contaminantes e potencialmente tóxicos. O Planejamento Experimental surge como ação mitigadora para o uso racional da água na etapa de tingimento. Os processos de Oxidação Avançada se destacam dentre os métodos de tratamento para a degradação do corante e de contaminantes presentes no efluente. Neste contexto, a tecnologia de radiação ionizante por feixe de elétrons, pode ser vista como a próxima geração de técnicas de tratamento sem adições químicas e formação de resíduos e, portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito e a eficácia da radiação ionizante por feixe de elétrons em efluente oriundo de tingimento otimizado de algodão com o corante Reactive Blue 21 - RB 21. Para o planejamento e otimização de um processo de tingimento com um maior valor de Intensidade Colorística (K S-1) foi empregado a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA). O efluente foi submetido à tratamento de irradiação em acelerador de elétrons, com variação de dose entre 2,5 e 15 kGy. As análises ecotoxicológicas para efeito agudo foram realizadas com o microcrustáceo Daphnia similis e com a bactéria marinha Vibrio fischeri. A prática de reúso do efluente tratado foi determinada pela análise da concentração de Cloreto de Sódio do efluente e de ensaios de solidez da cor dos tecidos. O efluente sem tratamento apresentou toxicidade para ambos os organismos-teste, com valores de CE 50 de 5,28% para Daphnia similis e de 0,43% para Vibrio fischeri. O tratamento de irradiação por feixe de elétrons reduziu em mais de 60% a cor e a toxicidade do efluente, na dose de 7,5 kGy. Em relação à prática de reúso do efluente tratado, a diferença de cor (ΔE), o K S-1 e os ensaios de solidez da cor não apresentaram diferenças significativas em comparação ao tingimento realizado com água de abastecimento. A otimização do processo de tingimento propiciou um melhor esgotamento do banho e, consequentemente, um efluente com menor carga orgânica. O tratamento com irradiação por feixe de elétrons apresentou eficácia para a redução da cor e de contaminantes do efluente. Além disso, se mostrou viável para a prática do reúso em um novo tingimento com o corante RB 21, proporcionando economia de água e de eletrólito ao processo.

    Palavras-Chave: cotton; textile industry; chemical effluents; liquid wastes; waste processing; optimization; mathematical models; color; dyes; chemical properties; acute exposure; toxicity; synchrotron radiation sources

  • IPEN-DOC 28924

    SALVADOR, FRANCINE F. da S. . Desenvolvimento de nanomateriais luminescentes de óxido de estanho e óxido misto de estanho/titânio dopados com íons terras raras para aplicações biológicas / Development of luminescent nanomaterials based on rare earth ions doping tin oxide and tin / titanium mixed oxide for biological applications . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 191 p. Orientador: Maria Claudia França da Cunha Felinto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18082022-120116

    Abstract: Atualmente, nanocristais semicondutores de banda larga dopados com íons lantanídeos trivalentes (Ln3+) têm sido o foco de interesse da pesquisa devido às suas propriedades ópticas distintas e potenciais aplicações em dispositivos ópticos e biosondas luminescentes. Devido à grande razão superfície / volume e ao efeito de confinamento quântico, as propriedades físico-químicas das matrizes em nanoescala podem diferir do material "bulk", afetando as propriedades de luminescência e a dinâmica dos estados excitados dos íons Ln3+. No entanto, uma questão importante para as nanopartículas (NPs) semicondutoras é se os íons Ln3+ são realmente incorporados na rede cristalina, uma vez que suas propriedades químicas geralmente diferem das dos cátions dos semicondutores. Este trabalho apresenta a síntese, caracterização e estudos de fotoluminescência do óxido de estanho dopado com európio e térbio (SnO2:Eu3+; SnO2:Tb3+ e SnO2:Eu3+, Tb3+), preparados pelo método de coprecipitação, bem como do óxido misto de estanho / titânio dopado com neodímio (Sn1-xTixO2:Nd3+), preparado pela combinação dos métodos de coprecipitação e hidrotérmico. Esses materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, difração de raios X (método do pó), microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva por raios X e microscopia eletrônica de transmissão. As propriedades ópticas foram investigadas por espectroscopia de reflectância difusa, espectroscopia de fotoluminescência, bem como curvas de decaimento de emissão. Sabe-se que na "janela biológica", na região do infravermelho próximo (NIR), a emissão dos biomarcadores não se sobrepõe à emissão dos constituintes fisiológicos (isto é, pigmentos, proteínas, coenzimas, água). Então, aproveitando-se da vantagem que os íons Nd3+ possuem bandas de absorção e emissão na região NIR, as propriedades luminescentes das soluções sólidas Sn1-xTixO2:Nd3+ foram investigadas sob excitação laser de 808 nm, visando aplicações biotecnológicas. Devido às informações sobre a toxicidade dessas NPs em células serem escassas, foram realizados ensaios de citotoxicidade in vitro dessas NPs com linhagem celular normal de fibroblastos murinos NIH/3T3 . Dessa forma, os estudos de fotoluminescência e citotoxicidade sugeriram que esses luminóforos podem ser potencialmente usados para bioaplicação.

    Palavras-Chave: lanthanum; rare earths; titanium oxide; tin oxides; nanomaterials; luminescence; ions; doped materials; biological markers

  • IPEN-DOC 28923

    ISHIMARU, GABRIEL . Estudo comparativo entre a bromélia Tillandsia usneoides e as cascas da árvore Tipuana tipu para uso no biomonitoramento ativo da poluição atmosférica / Comparative study between the bromeliad Tillandsia usneoides and the Tipuana tipu tree barks for use in active biomonitoring of atmospheric pollution . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-113427

    Abstract: O biomonitoramento da poluição atmosférica é uma técnica na qual organismos são utilizados para quantificação dos níveis de poluentes. Atualmente, diferentes espécies de plantas têm sido analisadas a fim de avaliar a viabilidade para uso no biomonitoramento de poluentes. O objetivo desta pesquisa foi fazer uma comparação entre a bromélia T. usneoides e as cascas da árvore T. tipu para aplicação no biomonitoramento ativo da poluição atmosférica. A parte experimental consistiu das etapas: aquisição de amostras de ambas as espécies de biomonitores, preparo de amostras para exposição, exposição, coleta de amostras expostas, tratamento das amostras para análise e análises pela técnica de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA). O controle da qualidade analítica foi realizado pelas análises dos materiais de referência certificados, cujos resultados indicaram boa precisão e exatidão com valores de |En score| < 1. Os resultados obtidos nas análises de biomonitores indicaram que em ambas as espécies foi possível a determinação de As, Br, Ca, Cl, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mg, Mn, Na, Rb, Sb, Sc, V e Zn e foi verificado que houve diferença significativa (p < 0,05) entre as frações mássicas médias obtidas nas amostras controles e nas expostas para a maioria dos elementos. A T. usneoides apresentou fatores de enriquecimento das frações mássicas mais elevados que os das cascas da T. tipu para a maioria dos elementos, devido, possivelmente, aos mecanismos distintos de retenção de poluentes entre as duas espécies. Para T. tipu não foi possível utilizar uma única amostra controle representativa para exposição devido à variabilidade dos teores de elementos das cascas coletadas de árvores cultivadas no mesmo local de amostragem. Entretanto, esta dificuldade foi sanada analisando uma amostra controle para cada ponto de exposição. Os resultados indicaram acúmulo de elementos durante a exposição para a maioria dos elementos e a correlação destes elementos com possíveis fontes de emissão em ambas as espécies. Pelos resultados obtidos pode se concluir que a T. usneoides e as cascas da T. tipu podem ser utilizadas no biomonitoramento ativo da poluição do ar de áreas urbanas.

    Palavras-Chave: ornamental plants; bark; trees; biological materials; biological indicators; air pollution monitors; air pollution control

  • IPEN-DOC 28922

    CELESTINO, PEDRO A.P. . Estudo das Vestimentas de Proteção Radiológica (VPRs) para manutenção de usinas nucleares móveis / Study of Radiation Shielding Protective Clothing's (RSPCs) for maintenance of mobile nuclear power plants . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 119 p. Orientador: Gian Maria Agostino Angelo Sordi. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-111933

    Abstract: A maior parte da exposição à radiação dos Indivíduos Ocupacionalmente Expostos (IOEs) em uma usina nuclear vem da inspeção, manutenção e reparo dentro do compartimento do reator. O objetivo do estudo foi desvendar a vestimenta que, concomitantemente, apresenta o melhor resultado para atenuação de radiação ionizante, bem como, uma boa ergonomia para o profissional de manutenção de usinas nucleares móveis. Para isso foi realizada uma pesquisa de mercado e, como resultado, foram encontradas nove Vestimentas de Proteção Radiológica (VPRs), de cinco fabricantes diferentes e proveniente de três países, Estados Unidos, Japão e China; e que se apresentam factíveis de serem adquiridas. Para escolha da VPR foram utilizadas as técnicas de otimização da publicação 55 da Comissão Internacional de Proteção Radiológica (CIPR): análise de prioridades com atributos múltiplos e análise com critérios múltiplos excedentes. Com base nas informações disponibilizadas pelos fabricantes foram escolhidos cinco atributos para comparação: custo de proteção, percentual de atenuação de radiação ionizante, peso, conforto e descontaminação superficial da vestimenta. Para verificar a robustez da solução analítica encontrada, foram variados os valores das constantes de crescimento, onde observou-se que a solução analítica encontrada é fortemente influenciada quando se altera o custo de proteção, por ser a VPR de maior custo entre todas as pesquisadas. A VPR elegida por ambas as técnicas de otimização foi a STEMRAD 360γ, que apresenta a maior capacidade de atenuação de radiação ionizante, bem como configura-se como VPR com maior ênfase ao quesito ergonomia. Por fim, a partir da vestimenta apontada como o melhor equipamento de proteção, foram propostos ensaios para averiguar a capacidade de atenuação da radiação ionizante, bem como os passos iniciais para desenvolvimento e confecção de uma Vestimenta de Proteção Radiológica Nacional (VPRN) para aplicação em manutenção de usinas nucleares móveis.

    Palavras-Chave: mobile reactors; nuclear power plants; radiation protection; radiation doses; occupational exposure; working conditions; shielding materials; ionizing radiations

  • IPEN-DOC 28921

    LANA, JANIS G. . Utilização da radiação ionizante como melhoramento tecnológico e estrutural em Diospyros kaki (caqui) rama forte fresco e desidratado / Use of ionizing radiation as a technological and structural improvement in fresh and dehydrated Diospyros kaki (persimmon) rama forte . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 58 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-092300

    Abstract: O objetivo desse estudo traz como proposta o aumento do tempo de prateleira do caqui (Diospyros kaki), uma vez que o mesmo possui grande relevância na segurança alimentar, sendo consumido em quantidades consideráveis, contribuindo de forma impactante na economia relacionada a fruticultura, além de ser uma fruta detentora de uma extensa gama de nutrientes. Algumas análises foram minunciosamente efetuadas e propuseram quantidades de dose e taxa de irradiação seguras para atingir o objetivo esperado, levando em conta a manutenção das propriedades do fruto, sem a perda da sua qualidade durante o processo de melhoramento tecnológico. A análise de cor e textura dos caquis frescos irradiados com uma dose de 1kGy possibilitou a manutenção das perfeitas condições para consumo do fruto após 28 dias de tratamento tecnológico, enquanto a amostra de frutas controle apresentou degeneração em sua qualidade após 14 dias de armazenamento. Os caquis desidratados permaneceram em perfeitas condições para consumo até 20 dias após a exposição ao processo de tratamento por irradiação de 3kGy, no entanto, com a irradiação de 5kGy e 10kGy, os resultados alteraram o sabor e a textura dos frutos secos. Assim, tanto em frutos frescos como desidratados, a exposição ao tratamento tecnológico para conservação por meio de raios gama mostrou-se eficiente. O teste de firmeza, determinado em frutos de caqui com o auxílio de um texturômetro, apresentou resultados relevantes para as doses 1 e 3kGy. Evidenciou-se, portanto, uma semelhança nos resultados dos caquis frescos irradiados a 1kGy, de forma que foi possível constatar que a irradiação em doses menores pode contribuir para a manutenção da firmeza dos frutos.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; fruits; food industry; technology utilization; quality control

  • IPEN-DOC 28920

    SANTOS, ANA G.M. dos . Utilização de análise por ativação neutrônica em coincidência em amostras de origem biológica e geológica / Use of coincidence neutral activation analysis in biological, environmental and geological samples . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 62 p. Orientador: Frederico Antonio Genezini. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-18082022-084725

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sistemático usando a técnica de Análise por Ativação Neutrônica em Coincidência (CINAA), que é uma técnica usada para quantificar as concentrações dos elementos químicos de materiais, por meio de transições gama emitidas na mesma desintegração. Para tanto, foram utilizados materiais de referências biológicos e geológicos como: DORM4, BE-N, GS-N, OY irradiados juntamente com padrões sintéticos. Todas as aquisições de dados foram realizadas fazendo uso do digitalizador CAEN v1724 no tratamento dos dados, fez-se o uso dos softwares AnalisaCAEN, Genie 2000, e foi utilizado o Método do Pulsador para determinação da taxa real de medição. Com esses dados os valores das concentrações das amostras dos elementos Co, Cs, Sc e Se foram obtidos. De posse destes resultados e das concentrações destes mesmos elementos obtidas através da NAA comparativa convencional, ou seja, com medidas de um único fóton, foi possível fazer um estudo comparativo das duas metodologias. As medidas de coincidência foram feitas em dois modos distintos, janela aberta e fatia. Nos espectros analisados por CINAA verificamos a redução do espectro contínuo devido ao espalhamento Compton e efeito bremsstrahlung, logo esta técnica coincidência γ-γ é a responsável pela diminuição do espectro. Entretanto, o modo fatia foi o único que entregou resultados confiáveis em todos os casos, mas de modo geral com incertezas significativamente mais altas, e o modo single resulta em limites de detecção mais baixos, com a exceção do Sc que ocorreu o contrário.

    Palavras-Chave: coincidence methods; mathematics; neutron activation analysis; bremsstrahlung; biological radiation effects; environmental impacts; geologic structures; sample preparation; cobalt 60; gamma radiation

  • IPEN-DOC 28919

    NOGUEIRA, BEATRIZ R. . Desenvolvimento e abordagem dosimétrica de nanopartículas de 198-Au para aplicação em braquiterapia / Dosimetric approach and development of 198-Au nanoparticles for brachytherapy application . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-04082022-152127

    Observação: Há arquivos retidos devido a solicitação (publicação de dados, patentes ou diretos autorais). Data de Liberação: 29/04/2024.

    Abstract: O câncer é um grande problema de saúde pública mundial, e por este motivo o desenvolvimento de novas metodologias para o tratamento de câncer é de grande importância. Os estudos na área de nanotecnologia estão em amplo crescimento, inclusive para o tratamento de neoplasias malignas. Com isso, uma nova modalidade de braquiterapia com uso de nanopartículas (NPs) vem sendo estudada. O objetivo deste trabalho foi realizar o desenvolvimento de uma síntese para a obtenção de nanopartículas de ouro radioativo (198-AuNPs), e caracterização dosimétrica para o uso em braquiterapia de câncer de próstata. Para este trabalho, foi necessário a realização de uma síntese inédita, partindo do ouro metálico radioativo até a obtenção das 198-AuNPs já recobertas, e para fins de comparação, foi realizada também a mesma síntese com o ouro não radioativo. O diâmetro hidrodinâmico das 198-AuNPs logo após a reação foi de 46,86 nm ± 7,17 nm, e o índice de polidispersão foi de 29,38 % ± 0,35 %. Os núcleos das nanopartículas produzidas apresentaram diâmetro médio de 7,6 nm ± 3,4 nm. Para a realização da dosimetria TLD, um objeto simulador, manufaturado por impressão 3D foi produzido. Para validar a geometria deste objeto simulador, foi realizada uma simulação com o código MCNP4C (Monte Carlo N-Particle Transport Code v. 4C). O resultado da dosimetria experimental com as 198-AuNPs foi também validado o código MCNP4C. A simulação por Monte Carlo demostrou que para pontos maiores que 20 mm, as taxas de dose são inferiores a 0,005 cGy/h e tendem a zero. Os dados experimentais e in silico apresentaram comportamentos semelhantes. As taxas de dose obtidas para a distância de 10 mm a partir do centro da fonte de 0,0320 cGy/h. Estes resultados apontam que a braquiterapia com 198-AuNPs é promissora, pois poderá entregar a dose focada na região de interesse.

    Palavras-Chave: nanomaterials; internal irradiation; brachytherapy; gold 198; radioisotopes; effective radiation doses; radiation monitoring; dosimetry

  • IPEN-DOC 28918

    OLIVEIRA, VINICIUS G. de . Análise do comportamento de fluência de compósitos cilíndricos de basalto/epóxi e de vidro/epóxi submetidos a diferentes temperaturas e carregamento hidrostático / Creep behavior analysis of BFRP and GFRP cylinder subjected to hydrostatic pressure at different temperatures . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 78 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-150249

    Abstract: O presente estudo teve por objetivo avaliar o comportamento de fluência de compósitos cilíndricos de fibra de basalto e resina epóxi e de fibra de vidro e resina epóxi aplicando-se um carregamento hidrostático constante pelo período de 500 horas em duas diferentes temperaturas: 22 ºC, considerada como temperatura ambiente, e 50 ºC. Os cilindros foram manufaturados utilizando-se a técnica de enrolamento filamentar (filament winding), com a cura da matriz em estufa na temperatura final de 150 ºC. As propriedades mecânicas foram determinadas por meio dos valores de pressão e deformação de ruptura, bem como as propriedades físico-químicas por meio de ensaios térmicos. As análises microestruturais foram feitas utilizando-se um microscópio eletrônico de varredura (MEV) e teve como um dos principais objetivos identificar o comportamento da interface fibra/matriz. As micrografias mostraram também uma excelente homogeneidade na impregnação das fibras pela matriz. Os resultados da temperatura de transição vítrea (Tg) apontaram valores entre 120 e 124 ºC, para a fibra de basalto/epóxi e vidro/epóxi, respectivamente, indicando uma cura controlada das matrizes poliméricas. As frações volumétricas de fibra foram obtidas por análise TGA e resultaram em valores de 55% e 57%, respectivamente para os compósitos de basalto/epóxi e vidro epóxi, indicando também um elevado grau de ajuste nos parâmetros de fabricação dos cilindros. Os valores de deformação máximos na fluência medidos na superfície dos cilindros na temperatura ambiente e na temperatura de 50 ºC foram respectivamente 1,2% e 1,25% para o compósito com fibra de basalto e 0,72% e 0,82% para os compósitos com fibra de vidro. Os resultados nominais de deformação na direção radial (tração) foram em média 4 vezes maiores que os valores registrados na direção longitudinal (compressão) para ambos os cilindros. Os cilindros de fibra de basalto/epóxi apresentaram maiores valores nominais de deformação em fluência quando comparados com os cilindros de fibra de vidro/epóxi sob as mesmas condições de carregamento hidrostático e tempo de ensaio. Assim, foi possível conhecer de maneira adequada, as características mecânicas de deformação e fluência dos materiais compósitos de FB/epóxi e de FV/epóxi.

    Palavras-Chave: basalt; igneous rocks; glass; fiber; filaments; epoxides; organic oxygen compounds; hydrostatics; fluid flow; pressure release; heat exchanger method

  • IPEN-DOC 28917

    BORSOI, SAD S. . Avaliação probabilística de segurança de projetos de sistemas elétricos de instalações nucleares / Probabilistic safety assessment of the design of electric power systems in nuclear installations . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 165 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-145120

    Abstract: Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação de segurança de projetos de sistemas elétricos de instalações nucleares. A metodologia adota a frequência de dano ao núcleo como principal medida de risco para avaliar as diferentes arquiteturas dos sistemas de energia elétrica de uma instalação nuclear, subsidiando a seleção do projeto e o licenciamento destas instalações. Entre as motivações do trabalho está a ausência de uma base normativa que seja específica para o projeto de instalações nucleares que diferem das usinas nucleares de potência convencionais. A adoção de normas de usinas nucleares de potência para aplicação em outros tipos de instalações nucleares, nomeadas não convencionais, não leva em consideração suas particularidades funcionais e operacionais, impondo critérios muitas vezes superestimados, que podem acarretar, inclusive, em um aumento do risco financeiro para execução dos projetos. Nestes casos, análises probabilísticas de segurança tornam-se ferramentas imprescindíveis para o projeto e o licenciamento destas instalações nucleares. Como estudo de caso, considerou-se uma instalação nuclear não convencional com aplicações navais em que foram realizadas, no ambiente do software CAFTA, modelagens e quantificações das falhas dos sistemas responsáveis por garantir a segurança nuclear dessa instalação em modo de desligamento, durante uma parada para troca de combustíveis. Destaca-se neste estudo uma análise comparativa das possíveis configurações dos sistemas elétricos e a influência destas para o risco global da instalação. Como resultado, em função das particularidades funcionais, recomenda-se a revisão da base normativa das instalações nucleares não convencionais com aplicações navais.

    Palavras-Chave: nuclear facilities; reactor sites; ship propulsion reactors; power systems; electric power industry; design; licensing; shutdown; outages; probabilistic estimation; risk assessment; safety analysis

  • IPEN-DOC 28916

    SAVI, MATHEUS B.M.B. . Estudo de materiais e desenvolvimento de um simulador antropomórfico de cabeça e pescoço por meio de impressão 3D / Study of materials and development of an anthropomorphic head and neck phantom through 3D printing . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-04082022-143618

    Abstract: A impressão 3D se desenvolveu e se tornou popular muito rapidamente nos últimos 10 anos. Sua utilização na área da saúde é cada vez mais intensa e uma de suas aplicações é na criação de simuladores do corpo humano (phantoms). Simuladores que mimetizam a interação da radiação com o corpo humano são fabricados há muitos anos com várias tecnologias e demandados por professores, pesquisadores e profissionais de diversas áreas. Porém sua disponibilidade é restrita e seu valor de aquisição é elevado para as instituições que no Brasil que fazem uso destes equipamentos. Por outro lado, existe a possibilidade de produção de phantoms impressos em 3D. Desta forma, esta tese teve por objetivo produzir um phantom de cabeça e pescoço construído com impressão 3D, de tecnologia de Fabricação de Filamento Fundido, com as características físicas mais próximas possíveis de um ser humano. Para tal, inicialmente, foi realizado um estudo com 18 filamentos distintos de forma que foram avaliados parâmetros como densidade, equivalência de números de Hounsfield em tomografia computadorizada, impacto visual na imagem tomográfica em relação ao preenchimento e atenuação à radiação para realizar a escolha do material a ser utilizado na construção do phantom. Na sequência, um phantom CIRS 711 Atom Max foi utilizado como base para a segmentação de 58 modelos 3D distintos por meio do software 3D Slicer. Os filamentos radiopacos XCT-0, XCT-A e XCT-C foram utilizados para construir, respectivamente, tecidos moles, ossos e esmalte dentário. O phantom produzido é composto de 14 fatias que, quando montadas e imageadas em TC e radiografia, possuem similaridade anatômica com o corpo humano. Houve diferença discreta dos números de Hounsfield em relação ao planejado em razão do filamento XCT, o que deve ser melhor estudado posteriormente. O phantom produzido possui preço de fabricação 20 vezes menor que o seu similar importado, o que pode favorecer sua aquisição por instituições nacionais, principalmente com foco na pesquisa e no ensino de exames em radiologia.

    Palavras-Chave: head; neck; thyroid cells; tissue-equivalent materials; phantoms; pmma; methacrylic acid esters; computer-aided manufacturing; filaments; biomedical radiography; nuclear engineering; photon computed tomography; x radiation; photon emission; differential calculus; three-dimensional calculations

  • IPEN-DOC 28915

    RODRIGUES, LAYS N. . Desenvolvimento de célula a combustível de óxido sólido pelo método de colagem de fita e co-sinterização / Development of a solid oxide fuel cell by the tape casting and co-sintering method . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-142530

    Abstract: A célula a combustível de óxido sólido (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC) é um dispositivo capaz de converter energia química em energia elétrica com elevada eficiência. Uma SOFC de última geração é constituída por dois eletrodos porosos (anodo e catodo) separados por uma camada fina de eletrólito denso. Técnicas cerâmicas tradicionais têm sido estudadas para a produção em série deste dispositivo, que possui exigências de controle e reprodutibilidade, usualmente, obtidas por técnicas físicas de deposição. A fabricação de SOFC envolve desafios de processamento cerâmico importantes para obter camadas com microestrutura controlada a um baixo custo. Neste contexto, uma forte tendência para a fabricação em escala de SOFC aponta para o uso da técnica da colagem de fita. Neste projeto foram estudados os materiais, processamento e configurações ideias para a produção de SOFC's. O foco desse projeto de mestrado é a produção de eletrólitos suporte pelo método de colagem de fita e de meias células suportadas no anodo pelo método de colagem de fitas sequencial seguida pela co-sinterização. Neste estudo, foram produzidas fitas a partir de materiais como zircônia estabilizada por ítria (YSZ) e de céria dopada com gadolínia (CGO) juntamente com a adição de óxido de níquel (NiO) às cerâmicas para a produção de meias células suportadas no anodo e de eletrólitos suporte. Para a produção das camadas de fitas foram preparadas barbotinas, utilizando-se o pó cerâmico de interesse, os agentes dispersante, ligante, plastificante, solvente e formador de poro para as camadas de anodo. Estes reagentes foram processados em moinho de bolas controlando-se o tempo e a velocidade de rotação. A barbotina foi moldada com auxílio de "doctor blade" dupla para o controle da espessura da fita verde. Análises de viscosidade foram realizadas para avaliação do comportamento reológico das barbotinas para a realização da colagem de fita. Análises termogravimétricas das fitas foram realizadas para encontrar as temperaturas de calcinação de 500ºC e 800ºC para eletrólitos suportes e meias células respectivamente. As análises termomecânicas, densidade hidrostática e microscopias eletrônicas de varredura auxiliaram na determinação das temperaturas de sinterização ideais para o controle da porosidade e microestrutura das fitas, estipulando-se 1500ºC para eletrólitos suporte e 1450ºC para as meias células. Após o tratamento térmico às fitas foram depositados os eletrodos para a realização dos testes em célula unitária. Análises eletroquímicas sob hidrogênio das células unitárias suportadas no anodo e eletrólito foram realizadas em estações de testes de desempenho de SOFC. Os resultados preliminares indicaram que as amostras de meias células suportadas no anodo produzidas pela técnica de colagem de fita sequencial e co-sinterização tem potencial de crescimento. Ao final as amostras testadas foram fraturadas e analisadas por microscopia eletrônica de varredura, para verificar a adesão, espessura e a porosidade das camadas.

    Palavras-Chave: sintering; casting; magnetic tapes; iterative methods; electromagnetic interactions; solid oxide fuel cells; fuel slurries

  • IPEN-DOC 28914

    PIOLI, ANDERSON . Proposta para elaboração de um Sistema Nacional Georreferenciado para Registro de Emergências Químicas e Radiológicas - SISNAGREQ / Proposal for the development of a National Georeferenced System for the Registration of Chemical and Radiological Emergencies - SISNAGREQ . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 159 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-04082022-141318

    Abstract: O Brasil é o maior país da América Latina, sendo o quinto maior do mundo em área territorial e o sexto em população, com mais de 210 milhões de habitantes. Sua atual Constituição, o concebe como uma república federativa presidencialista, formada pela união de 26 estados, do Distrito Federal e de 5.570 municípios. Com todas essas dimensões, o país apresenta intensa movimentação de produtos químicos e radiológicos nos mais diversos tipos de modais. Toda essa movimentação pode provocar a ocorrência de acidentes, o que é preocupante devido aos perigos intrínsecos aos produtos e ao elevado adensamento populacional urbano das grandes capitais do país. Fatalidades ou severos danos à saúde da população bem como impactos ambientais podem ocorrer em função desses acidentes. O registro das informações de cada emergência torna-se ferramenta importante para a análise e aprendizado de forma a controlar novas emergências. Diversos órgãos em todo o país realizam o atendimento a essas emergências, no entanto, as informações coletadas em cada evento variam muito entre as instituições, não existe uma padronização dos dados coletados em campo, bem como a disponibilização desses dados ao público, não ocorre de forma satisfatória. Este estudo tem por finalidade avaliar como são realizados os registros dos atendimentos às emergências químicas e radiológicas, realizados por diversas instituições nacionais e internacionais, sua disponibilização ao público para consulta, bem como propor a elaboração de um Sistema Nacional Georreferenciado para Registro de Emergências Químicas e Radiológicas, que poderá ser implantado, utilizado e disponibilizado em todo o território nacional, de forma ágil e gratuita para toda a população. Para isso foi realizado um estudo detalhado em diversos formulários e sistemas de registros de emergências químicas e radiológicas utilizados no Brasil e no exterior. Realizou-se também uma pesquisa junto a especialistas de diversas áreas que de alguma forma participam de atendimentos a emergências, de modo a estabelecer uma taxonomia de coleta apropriada de dados e outros parâmetros relevantes para a futura estruturação do Banco de Dados em questão. Por fim, esta dissertação poderá contribuir para elevar a ampliação do olhar da comunidade acadêmica para a importância da criação de um sistema nacional padronizado para registro das emergências químicas e radiológicas que irá contribuir para a geração de conhecimento.

    Palavras-Chave: geologic structures; nuclear data collections; information systems; compiled data; data acquisition; radiology; chemistry; radiation accidents; radiation protection; safety engineering; international convention on nuclear safety

  • IPEN-DOC 28913

    SCHOTT, SANDRO M.C. . Classificação de padrões de escoamento bifásico por meio de redes neurais convolucionais / Two-phase flow pattern classification based on convolutional neural networks . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Roberto Navarro de Mesquita. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-10062022-125100

    Abstract: Sistemas passivos, como circulação natural, têm sido cada vez mais utilizados para refrigeração de reatores nucleares. A capacidade de um fluido de transferir calor está fortemente relacionada com seu padrão de escoamento, especialmente quando em escoamento bifásico. Estes padrões vêm sendo utilizados em experimentos e modelos de predição de parâmetros que medem esta capacidade. Uma das técnicas não invasivas que vêm sendo utilizadas é a automatização da determinação do padrão de escoamento por meio de imagens. Este trabalho aplicou Redes Neurais Convolucionais para a classificação de imagens de diferentes padrões de escoamento bifásico relacionados à instabilidade chugging da circulação natural. Estas redes, que têm sido o estado-da-arte em classificação de imagens, não se baseiam em características pré-escolhidas, permitindo investigação de novas características para essa tarefa. São comparadas arquiteturas destas redes com diferentes graus de complexidade. Atualmente, a aplicação destas redes ao problema de escoamento bifásico é uma área pouco explorada. No subconjunto de teste, foi obtido um F1-Score médio ponderado de 0,99 e uma acurácia de 99,5%. Os resultados do trabalho mostram que as redes neurais convolucionais apresentam um bom desempenho preditivo e que detêm recursos ainda não explorados para fins de classificação de padrões em imagens de escoamento bifásico.

  • IPEN-DOC 28793

    GONCALVES, SILAS A. . Obtenção do espectro em energia com osciloscópio digital e software tipo planilha eletrônica com estudo comparativo dos espectros para pulsos de detectores de radiação / Obtaining the energy spectrum with a digital oscilloscope and spreadsheet software with a comparative study of the spectra for pulses of radiation detectors . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Margarida Mizue Hamada. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-03062022-155354

    Abstract: A obtenção dos espectros de energia com detectores de radiação é normalmente obtida com analisadores multicanal. Estes equipamentos fazem um histórico de distribuição das amplitudes do pulso de tensão, cuja amplitude é proporcional à energia detectada, onde esse histórico é o espectro de energia da radiação incidente detectado pelo detector. Por sua vez o analisador multicanal nem sempre é um equipamento disponível no laboratório. Este trabalho propôs a utilização de um osciloscópio digital, o qual disponibilizou valores de amplitude da forma de onda obtida e permitiu que as enviasse a uma planilha eletrônica. Esses dados, adequadamente trabalhados, permitiram que o espectro de energia fosse obtido dentro da planilha eletrônica apenas com os tratamentos disponíveis por este software. Os espectros obtidos foram comparados com os de um analisador multicanal comercial. Os resultados mostraram boa similaridade entre os espectros obtidos com as duas técnicas. Embora com resultados positivos, o conjunto osciloscópio e planilha eletrônica necessitassem de muito mais tempo de aquisição de dados para obtenção de um espectro de energia satisfatório. Apesar dessa limitação o método torna possível a obtenção de espectros de energia na ausência de um analisador multicanal.

    Palavras-Chave: wave forms; overvoltage; energy storage; comparative evaluations; radiation detectors; pulse analyzers; photoelectron spectroscopy; electronic equipment; multi-channel analyzers

  • IPEN-DOC 28792

    ALMEIDA, SHIRLANE B. de . Avaliação dosimétrica empregando materiais termoluminescentes e desenvolvimento de um simulador antropomórfico do crânio impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando feixes clínicos de fótons / Dosimetric evaluation using thermoluminescent materials and development of an anthropomorphic simulator of the skull printed in 3D for small field dosimetry using clinical photon beams . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 150 p. Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-03062022-154137

    Abstract: A usabilidade dos objetos simuladores (phantons) desempenha um papel crítico no comissionamento e nos programas de garantia de qualidade nos departamentos de radioterapia, pois aperfeiçoam a configuração do tratamento do paciente com maior precisão entre o planejamento do tratamento personalizado e as incertezas na configuração da irradiação. Com o surgimento de novas modalidades da radioterapia se tornou necessário aplicar campos relativamente pequenos que são dinâmicos ou estáticos. A utilização desses tamanhos de campos pode causar incertezas na dosimetria, sendo necessária uma atenção especial na dosimetria de campos pequenos. Com esses desafios mencionados, é difícil selecionar um detector com bom desempenho para dosimetria em campos pequenos. Os TLDs apresentam vantagens por possuírem características como alta resolução espacial e resposta à dose, oferecem uma oportunidade promissora para medir a dose absorvida em um campo pequeno. O objetivo deste estudo é desenvolver um objeto simulador impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando TLDs em feixes clínicos de fótons. O simulador foi desenvolvido a partir de um protótipo do simulador da CIRS 711, utilizando dois tipos de filamentos com equivalência a tecidos moles (PLA) e tecidos ósseos (ABS XCT-A). O simulador de crânio impresso em 3D possui características que o faz capaz de simular um paciente que será submetido a um tratamento radioterápico. É possível constatar que mesmo apresentando diversos fatores que impactaram no seu desenvolvimento, as consequências não foram significativas para utilizar o simulador na dosimetria de feixes clínicos de fótons em campos pequenos. Os TLDs utilizados, LiF, μLiF e CaSO4:Dy, apresentaram condições de grande precisão nas medidas realizadas com o simulador 3D, mesmo apresentando uma diferença nas medidas que pode ser justificada por diversos fatores como: presença de ar no simulador causado pelo efeito warp, falhas no posicionamento do material em algumas localidades da peça e considerando a dependência angular da resposta dos TLDs. Como resultado, podemos concluir que a utilização do simulador 3D juntamente com os dosímetros termoluminescentes demonstrou ser bastante útil na aplicação da dosimetria de campos pequenos, possibilitando uma averiguação mais precisa nos controles de qualidade envolvendo tratamentos cujas doses são relativamente altas, em técnicas como a radiocirurgia que necessita de medidas mais precisas e confiáveis na entrega da dose.

    Palavras-Chave: thermoluminescent dosemeters; dosimetry; comparative evaluations; three-dimensional calculations; photon beams; equivalent-photon approximation; clinical trials; skull; organs; phantoms; radiation doses; radiotherapy

  • IPEN-DOC 28791

    BATISTA, JORGE G. dos S. . Nanopartículas de ouro para terapia e diagnóstico de câncer utilizando nanotecnologia verde / Gold nanoparticles for cancer therapy and diagnosis using green nanotechnology . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-03062022-152358

    Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) vem sendo amplamente estudadas por atenderem às necessidades de sistemas nanocarreadores na terapia e diagnóstico de câncer. Elas podem ser usadas no direcionamento e liberação de fármacos a sítios ou grupos celulares específicos, atuar como radiossensibilizadores e em terapias fototérmicas como agente gerador de calor. Um número significativo de estudos demonstrou suas possíveis aplicações, tais como biossensores, contraste na imagiologia biológica, em sistemas de liberação de fármacos, terapia e diagnóstico do câncer. Assim, as nanopartículas de ouro são consideradas promissoras no desenvolvimento de novos compostos com potencial aplicação na medicina oncológica, no tratamento de inflamações crônicas, infecções, doenças degenerativas e autoimunes. No entanto, apesar das formas nanométricas de ouro apresentarem menor toxicidade comparada aos muitos outros nanomateriais, a toxicidade dessas partículas deve ser minuciosamente avaliada. O maior desafio é propor um método para funcionalizar a superfície das nanopartículas, e assim modular sua farmacocinética e farmacodinâmica, além de atender aos requisitos de toxicidade para aprovação e aplicação de um nanobiomaterial. O objetivo desse estudo foi desenvolver um método de síntese de nanopartículas de ouro (AuNPs) com potencial aplicação como um nanobiomaterial na teranóstica (terapia e diagnóstico) do câncer. Para tanto, foi utilizado o conceito de nanotecnologia verde, em que compostos fitoquímicos com potencial redutor foram utilizados no preparo das AuNPs. Também foi estabelecido um método de funcionalização de AuNPs por recobrimento com albumina do soro bovino e humano utilizando radiação ionizante. A importância do recobrimento com albumina está relacionada a afinidade dessa proteína com os receptores glicoproteicos GP60, que são encontrados em diversas células tumorais, além de contribuir potencialmente com a cinética das nanopartículas de ouro. A caracterização físico-química das AuNPs e a reprodutibilidade do método foi avaliada com base nos ensaios de caracterização realizados pelas técnicas de espectrofotometria UV-Vis/Fluorescência, espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial Zeta, microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) e eletroforese em gel (SDS-PAGE). A estabilidade foi avaliada em relação à temperatura, pH, concentração de NaCl, PBS, solução contendo aminoácidos e meio de cultura celular DMEM sem e com suplementação de soro fetal bovino. As linhagens celulares utilizadas foram câncer de próstata humano (PC3), adenocarcinoma de mama humano (MDA-MB 231) e células de tecido pulmonar de hamster chinês macho (V79-4). Nas concentrações testadas as AuNPs não apesentaram citotoxicidade in vitro utilizando o método do vermelho neutro e MTT. Para a avaliação preliminar da nanotoxicidade foi realizado o estudo in vivo utilizando o peixe zebra. Nos estudos de internalização in vitro das nanopartículas utilizando as linhagens tumorais MDA-MB 231 e PC3 foi possível verificar qualitativamente a internalização das AuNPs. Os ensaios de radiomarcação das EGCG-AuNPs e EGCG-AuNPs-ASHɣ precisam ser otimizados quanto à estabilidade e pureza radioquímica. A nanotecnologia verde provou ser uma ferramenta valiosa na síntese de nanopartículas de ouro em relação à toxicidade, não exigindo etapas de eliminação de solventes e substâncias potencialmente tóxicas.

    Palavras-Chave: neoplasms; albumins; blood serum; diagnosis; therapy; nanomaterials; gold; shells; ultraviolet spectra; electrophoresis; bioassay; toxicity; in vitro; in vivo

  • IPEN-DOC 28790

    XAVIER FILHO, JOEL M. . Avaliação de câmaras monitoras em feixes padrões de radiologia a partir de simulações com o método de Monte Carlo / Evaluation of monitor chambers in standard beams of radiology and mammography with simulations using the Monte Carlo method . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 94 p. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-03062022-151540

    Abstract: Detectores de radiação que são utilizados em radiologia diagnóstica devem ser calibrados com feixes padrões de raios X. Durante as calibrações, estes feixes são monitorados a partir de câmaras monitoras, que podem ser do tipo de transmissão, ou podem realizar a monitoração pela penumbra do feixe de radiação. Neste trabalho foram realizadas simulações com o método de Monte Carlo, utilizando o código EGSnrc, para a avaliação de quatro câmaras monitoras: uma câmara monitora comercial de transmissão, uma câmara de ionização do tipo Baldwin-Farmer, e duas câmaras monitoras de modelo de transmissão e anelar desenvolvidas no IPEN. Inicialmente foi criado um sistema de raios X capaz de simular espectros de radiodiagnóstico convencional e mamografia com parâmetros de qualidades definidos na norma IAEA/TRS-457. Em seguida, a dependência energética de cada câmara monitora foi avaliada a partir de fatores de calibração em relação à câmara padrão de cada feixe simulado. Por fim, foi avaliada a dependência angular das câmaras monitoras de transmissão e anelar. Os espectros simulados foram comparados com referências internacionais e apresentaram as características esperadas pela teoria. Cada feixe padrão simulado apresentou os parâmetros de qualidade definidos na norma IAEA/TRS-457 utilizando a câmara monitora de transmissão de modelo comercial e a desenvolvida no IPEN. Os fatores de correção obtidos com as simulações foram comparados com resultados experimentais e mostraram baixa dependência energética da câmara monitora de transmissão desenvolvida no IPEN, e alta dependência energética da câmara monitora de modelo anelar, quando comparadas ao modelo comercial de transmissão. As câmaras monitoras desenvolvidas no IPEN apresentaram dependência angular de acordo com as normas internacionais.

    Palavras-Chave: monte carlo method; calculation methods; radiation protection; computer codes; half-life; ground truth measurements; ionization chambers; x-ray spectrometers

  • IPEN-DOC 28789

    TOMINAGA, FLAVIO K. . Irradiação com feixe de elétrons proposta como tratamento oxidativo avançado para a degradação e redução de toxicidade para misturas de medicamentos / Electron beam irradiation proposed as advanced oxidative process for degradation and toxicity reduction for pharmaceutical mixtures . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 166 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-03062022-150509

    Abstract: Os medicamentos são essenciais para a saúde pública e para a manutenção da qualidade de vida, visto que são aplicados tanto para o tratamento ou prevenção de doenças humanas quanto dos animais. Em contrapartida, o elevado uso dos fármacos tem gerado a contaminação em diversos ambientes aquáticos, com potencial para impactar ecossistemas. A irradiação por feixe de elétrons é um Processo Oxidativo Avançado que vem sendo aplicado como uma tecnologia alternativa para a degradação e detoxificação de diversos poluentes orgânicos. Os principais objetivos do presente estudo foram: avaliar a toxicidade e o risco ecológico de quatro fármacos; avaliar as possíveis interações das misturas de fármacos; aplicar a radiação ionizante como uma possível tecnologia para o tratamento de misturas de fármacos. Os ensaios de toxicidade foram realizados com a bactéria Vibrio fischeri, o microcrustáceo Daphnia similis e a levedura Saccharomyces cerevisiae. As soluções aquosas contendo os fármacos foram submetidas a irradiação em um acelerador de elétrons com variação de doses de 1,0 a 5,0 kGy. Os ensaios de toxicidade aguda indicaram que D. similis foi a mais sensível à maioria dos fármacos ao passo que a levedura foi a menos sensível. A avaliação de risco dos medicamentos deste estudo indicou possível risco, exceto para a ciprofloxacina que demonstrou baixo risco para a biota aquática. Os ensaios de toxicidade de misturas com o antidepressivo indicaram tanto efeitos sinergéticos quanto efeitos antagônicos, dependendo da proporção ou concentração dos fármacos. Os ensaios de toxicidade com V. fischeri indicaram que houve aumento de toxicidade em 2,5 kGy para as amostras irradiadas de ciprofloxacina e ácido acetilsalicílico, ao passo que não houve alteração da toxicidade para metformina. Em contrapartida, os ensaios com as misturas binárias, indicaram apenas aumento de toxicidade para a mistura do antidepressivo e antibiótico. Para D. similis, a irradiação dos fármacos individualmente levou ao aumento da toxicidade, entretanto, na presença das misturas foi verificado uma redução de toxicidade na mistura de fluoxetina e ácido acetilsalicílico, e para as demais misturas não houve aumento de toxicidade. Por fim, as análises cromatográficas para a mistura quaternária indicaram que a irradiação por feixe de elétrons foi eficiente para a degradação, com remoção superior a 80%.

    Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; toxicity; drugs; adioenzymatic assay; reducing agents; crustaceans; daphnia; desulfovibrio; sulfate-reducing bacteria; ultraviolet spectra; liquid column chromatography; linear accelerators; environmental impacts; environmental engineering

  • IPEN-DOC 28788

    MORAIS, FERNANDO G. . Estudo das propriedades de absorção de Brown Carbon e Black Carbon utilizando sensoriamento remoto e medidas in situ na Amazônia / Absorption properties of Brown Carbon and Black Carbon study using remote sensing and in situ measurements in the Amazonia . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 136 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-03062022-123551

    Abstract: O efeito dos aerossóis no balanço de radiação é uma das maiores fontes de incertezas na estimativa da forçante radiativa antropogênica e, portanto, das mudanças climáticas globais. Em particular, a caracterização dos processos de absorção se torna fundamental para o entendimento do papel dos aerossóis sobre o clima. Uma das questões em aberto nesta área é a separação da absorção total entre as duas principais componentes, o Black Carbon (BC) e o Brown Carbon (BrC), principalmente em locais onde a influência antrópica é pequena, como na Amazônia Central. Os mecanismos que controlam a formação e evolução de BC e BrC em florestas tropicais ainda não são claros. Neste estudo, realizamos medições na torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), em aerossóis coletados em filtros e os analisamos com espectrômetros óticos de alta resolução, com ampla faixa espectral (300 a 2500 nm). Determinamos as características de absorção do BrC e do BC em função do comprimento de onda. Os resultados mostram que a absorção de BrC é significativa abaixo de 660 nm e é máxima em comprimentos de onda próximos a 350 nm. Combinando a dependência espectral medida com a modelagem mie da contribuição do BC, determinamos que o BrC corresponde em média a 15% da absorção total no sítio do ATTO na Amazônia. Como método alternativo, medimos a fração de BrC à absorção total através da análise de dados por sensoriamento remoto com fotômetros da rede NASA/AERONET e observamos uma alta fração (25%) de BrC na absorção ao longo da coluna atmosférica. Os diferentes métodos para quantificar BC e BrC são consistentes e apresentam resultados semelhantes. Este estudo permitiu ainda quantificar a forçante radiativa direta dos aerossóis na Amazônia em -4.28 W/m2, considerando apenas a absorção de BrC +0.43 W/m2. A síntese destas análises permitiu quantificar a absorção de aerossóis da floresta Amazônia e o seu papel nas mudanças climáticas.

    Palavras-Chave: lasers; absorption; energy dependence; remote sensing; carbon black; aerosols; irradiation; cluster analysis; hidden variables; climatic change; environmental protection

  • IPEN-DOC 28787

    BARABÁS, CARLOS . Estudo das associações implícitas e explícitas relacionadas à sustentabilidade e insustentabilidade devido ao excesso de consumo / Study of implicit and explicit associations related to sustainability and unsustainability due to excess consumption . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 181 p. Orientador: Gaianê Sabundjian. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-03062022-122213

    Abstract: A sustentabilidade tem sido um tema de grande importância discutido pelas principais organizações ambientais do mundo. O excesso de consumo é um dos fatores diretamente relacionado às questões ambientais, interferindo na capacidade de sustentabilidade da Terra e evidenciando a estreita relação entre as atividades econômicas, o meio ambiente e a sustentabilidade do planeta. Ao analisar a consciência envolvida no consumo, deve-se considerar as atitudes, os comportamentos, as tomadas de decisão e as ações práticas. Atitudes e comportamentos são influenciados por associações conscientes (explícitas) ou inconscientes (implícitas) armazenadas no sistema de memórias. As associações explícitas podem ser identificadas por meio de testes e questionários convencionais; entretanto, para identificar associações implícitas são necessários testes específicos de memória implícita, como o Teste de Associação Implícita (TAI), amplamente usado para medir associações implícitas em relação a vários temas. Durante o desenvolvimento desse trabalho, o mundo foi surpreendido pela pandemia do COVID-19, que teve grande impacto na saúde e também afetou as economias, instituições, desenvolvimento tecnológico, comportamento humano e o meio ambiente. A COVID-19 tornou-se um desafio mais amplo para a subsistência das pessoas e para a sustentabilidade do planeta. O objetivo deste trabalho é identificar e mensurar as associações explícitas (conscientes) e implícitas (inconscientes) sobre sustentabilidade e insustentabilidade para um grupo de pessoas que influenciam a sociedade - comunicadores sociais e especialistas em meio ambiente - e comparar as associações desse grupo com as de um grupo de formação variada, denominado grupo genérico, em dois cenários: pré-pandemia e durante a pandemia. As associações explícitas e implícitas referentes à sustentabilidade e insustentabilidades foram identificadas e mensuradas por meio de um questionário e de uma ferramenta com base em neurociências, o Teste de Associação Implícita (TAI). Um pré-teste com especialistas em energia e meio ambiente foi utilizado para verificar a consistência do TAI customizado e do questionário. O valor de Alfa de Cronbach demonstrou boa consistência interna de ambos os testes. Após o pré-teste, o TAI customizado e o questionário foram aplicados aos grupos genérico e ao grupo de comunicadores sociais e especialistas em meio ambiente do Instituto Florestal (CS/IF) no período pré-pandemia. O TAI customizado e o questionário indicaram associações positivas à sustentabilidade em ambos os grupos, com força de associações variando de grau forte a muito forte. Durante a pandemia, os testes foram reaplicados para um grupo misto, com indivíduos tanto do grupo genérico como do grupo CS/IF, que se dispuseram a participar da pesquisa nesse período. Houve concordância entre os resultados, com associações positivas à sustentabilidade nos testes explícito e implícito. É possível concluir que na pré-pandemia, o grupo de comunicadores sociais e especialistas em meio ambiente do Instituto Florestal (CS/IF) apresentaram fortes associações explícitas e implícitas positivas à sustentabilidade. O grupo genérico também demonstrou atitudes positivas à sustentabilidade, mas com forças de associação menores. Durante a pandemia, observou-se um discreto aumento das associações explícitas e implícitas positivas à sustentabilidade por parte do grupo misto. Os resultados obtidos neste trabalho servirão de base para futuros estudos nos mais diversos campos de pesquisa sobre excesso de consumo e sustentabilidade.

    Palavras-Chave: comparative evaluations; environment; environmental impact statements; consumer protection; contamination; environmental degradation; epidemiology; human factors; safety culture; resource development; sustainable development

  • IPEN-DOC 28786

    NASCIMENTO, ANA C.G. . Estudo da eficiência da replicação in vitro do parasita intracelular Toxoplasma gondii em esferoides formados por nanopartículas paramagnéticas produzidas por radiação ionizante / Study of the efficiency replication of the in vitro intracellular parasite Toxoplasma gondii in spheroids formed by paramagnetic nanoparticles produced by ionizing radiation . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 74 p. Orientador: Daniel Perez Vieira. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-03062022-121101

    Abstract: Toxoplasma gondii é um protozoário capaz de infectar uma ampla gama de seres vivos, dentre eles os felinos que são os hospedeiros definitivos da doença, toxoplasmose, e animais de pecuárias e aves. Em humanos o parasita também pode se apresenta de forma latente ou cística, a última podendo tornar-se crônica, fazendo com que o parasita possa se alojar no cérebro, retina ou músculos. A infecção ocorre pelo consumo de água ou alimentos contaminados com esporozoítos ou com cistos contendo bradizoítos encontrados em carne crua. Os taquizoitos da cepa RH possuem rápida replicação e relativa dificuldade de manutenção in vitro, frequentemente requerendo estágios de cultivo in vivo em animais experimentais. O uso da nanotecnologia pode contribuir para tipos de produção in vitro com potenciais ganhos de praticidade e rendimento, por meio do cultivo tridimensional de células de fibroblastos de camundongo e nanopartículas sintetizadas com radiação ionizante. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a cultura tridimensional de fibroblastos agregados a nanopartículas para inoculação do T. gondii com a intenção de facilitar o manejo e a replicação in vitro do parasita. Nanopartículas de magnetita foram produzidas a partir da redução de sulfato ferro heptahidratado em pH altamente alcalino sob a ação das ionizações produzidas por feixe de elétrons entre 15 e 30kGy. As nanopartículas paramagnéticas foram adicionadas a cultura de células, que formaram uma interface ar-líquido através do campo magnético. Cada esferoide foi infectado por taquizoítos da cepa RH e mantidos em cultura para avaliação por microscopia eletrônica de transmissão e por microscopia de fluorescência com renderização em 3D. A presença do parasita foi confirmada por PCR e a quantidade de parasitas livres em cultura foi avaliada por citometria de fluxo. O modelo de cultivo tridimensional utilizado mostrou produção sustentável de taquizoítos em até 24 horas após ao inóculo, mostrando-se como um potencial substitutivo do uso de animais para manutenção do parasita.

    Palavras-Chave: nanoparticles; three-dimensional calculations; cell cultures; in vitro; parasites; ionizing radiations

  • IPEN-DOC 28785

    LAVIERI, LETICIA G.S. . Determinação de metais e radionuclídeos naturais e artificiais em sedimentos fluviais do rio Tietê, estado de São Paulo / Determination of metals and natural and artificial radionuclides in sediments of the Tietê River, state of São Paulo . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Bárbara Paci Mazzilli. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-20052022-075953

    Abstract: O rio Tietê drena uma área composta por seis sub-bacias, com extensão de 1100 km e é considerado economicamente um dos rios mais importantes do Brasil. Enormes quantidades de efluentes industriais contaminados e esgoto foram despejados neste rio ao longo dos anos, a ponto de ser considerado um dos rios mais poluídos do mundo. Considerando-se a grande extensão do rio Tietê, suas características litológicas, a ocupação do solo e a utilização de seus recursos hídricos, o rio foi dividido em três regiões denominadas "Alto Tietê", "Médio Tietê" e "Baixo Tietê". Este estudo faz parte do projeto intitulado "Avaliação da poluição por metais e oligoelementos em sedimentos fluviais - estudo de caso do Rio Tietê, Estado de São Paulo", que teve como objetivo determinar a concentração e distribuição de elementos maiores e traços, em particular metais, que apresentam altos níveis de toxicidade em sedimentos superficiais do rio Tietê, desde a sua nascente até a foz. Como estudo complementar, esta dissertação tem como objetivo determinar os teores dos radionuclídeos naturais (238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra e 40K) e artificial (137Cs) nos sedimentos ao longo de toda a extensão do rio Tietê; metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e alguns elementos traços (As, Co, Hf e Sc) nos sedimentos coletados na região do "Baixo Tietê", visando avaliar a linha de base desses elementos e a extensão da contaminação. Para alcançar esses objetivos, os elementos de interesse foram analisados utilizando-se as técnicas apropriadas para a determinação de cada elemento. A determinação de Cu foi realizada utilizando-se a técnica de espectroscopia de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado; a determinação dos metais Cd, Ni e Pb foi realizada utilizando-se a técnica de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite; a determinação de As, Co, Cr, Hf, Sc, U, Th e Zn foi realizada por análise por ativação com nêutrons instrumental; a determinação dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb, 40K e 137Cs foi feita utilizando-se a técnica de espectrometria gama de alta resolução. Para avaliar a qualidade dos sedimentos e seu grau de poluição foram utilizadas as ferramentas Fator de Enriquecimento e Índice de Geoacumulação. Os resultados de Fator de Enriquecimento obtidos para os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, utilizando-se como referência os valores médios da crosta, indicam que a região do "Alto Tietê" e do "Médio Tietê" apresentam influência antrópica, sendo que o maior impacto ocorreu para os elementos Cd, Cu e Zn e em escala menor o Ni. Os resultados do Índice de Geoacumulação obtidos para Cd, Cr, Cu, Ni e Zn, utilizando como referência os valores de concentração da região, indicaram que a região do Alto Tietê está poluída, seguida da região do Médio Tietê e a região do Baixo Tietê não apresenta indícios de contaminação. Os resultados obtidos para As e Pb mostraram que houve uma melhora na qualidade dos sedimentos, nos últimos 12 anos e que esses elementos apresentam uma linha de base superior aos valores médios da crosta terrestre.

    Palavras-Chave: water treatment; sediment-water interfaces; sample preparation; tracer techniques; radiochemical analysis; radiometric analysis; gamma spectroscopy; geophysical surveys; grain size; radioisotopes; metals; rivers

  • IPEN-DOC 28784

    CANAZZA, SAMUEL A. . Desenvolvimento de detector portátil de radiação utilizando simultaneamente fotodiodo de silício para raios-X e fotodiodo com cintilador para radiação gama / Development of a portable radiation detector using simultaneously silicon photodiode for X-rays and photodiode with scintillator for gamma radiation . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Margarida Mizue Hamada. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-20052022-074902

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um detector portátil de radiação usando como detector um fotodiodo de silício para raios-X e um cintilador de CsI(Tl) (cristal de iodeto de césio ativado com tálio) com fotodiodo para radiação gama. O fotodiodo de silício é sensível a energias desde algumas unidades de keV (quilo elétron-volt), mas o ruído do conjunto detector pode se misturar a estes valores e não permitir sua detecção. Para esse tipo de detector o pré-amplificador sensível à carga é o mais indicado, porém, produzem um ruído proporcional a capacitância de entrada (capacitância do detector) exigindo, portanto, que o detector tenha a menor capacitância possível. Assim, foram estudados os conjuntos: detector com pré-amplificador, fontes de tensão simétrica para os amplificadores operacionais e circuitos de polarização de tensão reversa para os fotodiodos de forma que produzissem o menor ruído possível de forma a aumentar a faixa de energias que o detector é sensível. Para isso foram comparados os comportamentos do conjunto pré-amplificador utilizando dois fotodiodos em paralelo, que neste caso teriam as capacitâncias somadas, com um único pré-amplificador e fotodiodos e pré-amplificadores independentes, mas com suas saídas paralelo, que somariam os ruídos dos conjuntos. Como resultado o uso de dois fotodiodos em paralelo apresentou menor ruído que dois pré-amplificadores em paralelo. Complementando, a fonte de tensão simétrica utilizou circuitos integrados que introduzissem baixo ruído na linha de alimentação de corrente contínua e para o circuito de polarização de tensão reversa utilizou-se e a elevação da tensão com transformador a partir de um gerador de onda senoidal.

    Palavras-Chave: radiation detectors; scintillator-photodiode detectors; photodetectors; silicon diodes; x-ray detection; portable sources; image processing; gamma radiation; dosimetry

  • IPEN-DOC 28783

    GALDINO, GABRIEL S. . Estudo das nanoestruturas e características físico-químicas do óxido de grafeno reduzido termicamente com hidrogênio visando aplicações em supercapacitores com eletrólitos aquosos e eutéticos / Study of nanostructures and phycochemical characteristics of graphene oxide thermally reduced with hydrogen aiming applications in supercapacitors with eutectic and aqueous electrolytes . 2021. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. Coorientador: Solange Kazumi Sakata. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-20052022-073640

    Abstract: Neste trabalho apresenta-se o processo de redução do óxido de grafeno utilizando hidrogênio por meio do processo HDDR com a finalidade de obter nanomaterial para aplicação em supercapacitores. A caracterização química e microestrutural foi realizada por meio das seguintes técnicas: microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios X, espectroscopia Raman e caracterização elétrica realizada no analisador elétrico Arbin BT-4. Verificou-se a eficiência na redução por meio de alterações das variáveis do processo e das técnicas de caracterização microestrutural e caracterização elétrica. Com os resultados da redução via processo HDDR modificado, foi obtido um valor de capacitância elétrica específica a partir de uma voltametria de baixa velocidade de 128±7Fg-1 que, em comparação com o material comercial da Sigma Aldrich reduzido via processo químico, têm-se o valor da capacitância para mesmas condições de 124±7Fg-1. Realizou-se a dopagem com metal de transição paládio que não demonstrou a mesma eficiência elétrica dentro do processo de deposição via feixe de elétrons, objeto que deve ser levado um maior estudo. Também foi realizado um estudo com o uso de eletrodos comerciais e eletrólitos solventes eutéticos baseados em aceitadores de hidrogênio (ácido lático e ureia) e doadores de hidrogênio (nicotinamida, alanina, acetato de amônia, acetato de sódio e cloreto de colina), com proporções molares definidas que permitem um aumento do valor de potencial elétrico e aplicações em temperaturas mais elevadas, obtendo capacitância específica da ordem de 150±8Fg-1 para baixa velocidade de avaliação em 2mVs. Por fim, foi realizada a implementação de eletrodos de óxido de grafeno reduzido via processo HDDR aplicados com eletrólitos eutéticos.

    Palavras-Chave: nanostructures; physical properties; chemical properties; graphene; oxides; thermally active structural components; hydrogenases; capacitive energy storage equipment; eutectics; electrolytes; solvent extraction; emission spectroscopy; raman spectroscopy

  • IPEN-DOC 28782

    FERNANDEZ, ANTONIO P.R. . Equacionamento matemático no domínio do tempo e da frequência e simulação de curvas características de supercapacitores eletroquímicos simétricos à base de carbono e eletrólito orgânico utilizando circuitos elétricos equivalentes / Mathematical equation in the time and frequency domain and simulation of characteristic curves of symmetrical electrochemical supercapacitors based on carbon and organic electrolyte using equivalent electrical circuits . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 289 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-19052022-154243

    Abstract: Nesta tese são deduzidas equações por meio das quais é possível simular as curvas características de supercapacitores eletroquímicos simétricos à base de carbono e eletrólito orgânico por meio da análise no domínio do tempo dos circuitos elétricos 2RC, 2RLC e 2R(C+kUC(t)), os quais, em acordo com o tipo de curva a ser simulada, podem ser carregados (alimentados) por uma fonte de potencial elétrico constante no tempo ε, ou por uma fonte de corrente contínua I, ou então por uma fonte de potencial elétrico triangular ε(t). Também são deduzidas nesta tese equações por meio das quais é possível simular os efeitos da indutância de entrada L nos diagramas de Bode do módulo da impedância complexa Z, de Bode de -θ e de Nyquist gerados pela avaliação de um supercapacitor eletroquímico simétrico por meio da técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica, sendo tais equações deduzidas por meio da análise no domínio do tempo considerando-se que o supercapacitor eletroquímico simétrico pode ser representado pelos circuitos elétricos 2RC, 2RLC, 2R(C+kUC(t)) e 2RL(C+kUC(t)), cada qual alimentado por uma fonte senoidal ε(t) que gera entre seus terminais o potencial elétrico ε sen(ωt) (V) com diferentes valores de frequência angular ao longo do tempo.

    Palavras-Chave: capacitive energy storage equipment; electrochemical energy conversion; electrochemical cells; domain structure; frequency control; time limitations; organic superconductors; carbon; current-to-frequency converters; electric conductivity; electric charges; electric discharges; nyquist diagrams; diagrams; mathematical models; computerized simulation

  • IPEN-DOC 28781

    COUTINHO, GRAZIELE C.S. . Síntese de compósitos Mg-TiFe para armazenamento de hidrogênio / Synthesis of Mg-TiFe composites for hydrogen storage . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 68 p. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-29042022-111049

    Abstract: Compósitos Mg - X %m. TiFe foram sintetizados por moagem de alta energia dos pós de MgH2 e TiFe em moinho planetário (X = 40, 50, 60) e moinho agitador (X = 40) sob atmosfera de argônio de alta pureza. Foi utilizado MgH2 comercial ao invés de pó de magnésio para se reduzir a aderência no recipiente de moagem e nas bolas. O pó de TiFe foi previamente produzido por moagem de alta energia a partir da mistura de pós TiH2 e Fe, seguido da reação de síntese a 600°C. Os compósitos moídos foram caracterizados por analise de DRX e MEV. O tempo de moagem foi investigado preliminarmente (X = 40) no moinho planetário (6 a 36 h). Notou-se uma dificuldade na redução do tamanho das partículas de TiFe, uma vez que estão envolvidas na matriz de MgH2. Uma intensa redução de partículas foi obtida utilizando o moinho agitador por 4 e 6 horas com adição de ciclohexano como agente controlador de processo. Não foram observadas reações entre o MgH2 e o composto intermetálico TiFe em nenhuma das amostras moídas. As medidas cinéticas e PCT de absorção de hidrogênio das amostras moídas foram conduzidas em um equipamento tipo Sievert à temperatura ambiente após a dessorção de hidrogênio à 350°C sob vácuo. As medidas PCT de dessorção foram conduzidas em um equipamento tipo Sievert em temperaturas de 270; 300; 370 e 400 °C. As maiores capacidades de absorção de hidrogênio foram observadas para as amostras moídas no moinho agitador (3,9 e 4% em massa) após 4 e 13h. Não se obteve dessorção de hidrogênio à temperatura ambiente. A dessorção de hidrogênio iniciou-se a partir da temperatura de 300 °C.

    Palavras-Chave: magnesium base alloys; titanium; iron; milling; synthesis gas; argon; desorption; absorption; hydrogen compounds; cyclohexane; impurities; earth atmosphere; temperature control

  • IPEN-DOC 28780

    ORTIZ, ROBERTO G. . Plano preliminar de monitoramento radiológico em uma usina nuclear móvel / Preliminary plan of radiological monitoring in a mobile nuclear power plant . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 101 p. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. Coorientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-29042022-150458

    Abstract: Desde 1950, cada vez mais estão sendo desenvolvidos meios navais que utilizam a propulsão e geração de energia por meio de um reator nuclear. Frutos de grandes vantagens em virtude da potencia e segurança, não emitem gases do efeito estufa e também o seu custo de operação não oscila de acordo com o preço do barril de petróleo. No setor de Defesa, esses meios se tornam armas muito poderosas, com grandes capacidades bélicas e vantagens táticas, frutos da ampla possibilidade de geração de energia. Para fins pacíficos, como no caso deste estudo, reatores nucleares possibilitam que navios poluam menos, pois não irão consumir combustíveis fósseis, auxiliando na redução do efeito estufa. Esse trabalho teve como objetivo desenvolver um plano preliminar de monitoramento radiológico em uma usina nuclear móvel. Dessa forma, foi utilizada uma usina hipotética e foram realizados cálculos de blindagem sem a utilização de métodos computacionais, sugestões de controles de engenharia, e verificou-se que os resultados obtidos cumprem as normas nacionais e internacionais sobre a proteção radiológica da tripulação deste tipo de usina.

    Palavras-Chave: mobile reactors; ship propulsion reactors; nuclear facilities; shielding; dosimetry; radiation doses; radiation protection

  • IPEN-DOC 28779

    SILVA, JONATAN J. da . Interação aerossóis nuvens : um estudo por sensoriamento remoto / Aerosols clouds interaction: a study by remote sensing . 2022. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/T.85.2022.tde-31032022-112946

    Abstract: A utilização de equipamentos de sensoriamento remoto para investigar as propriedades microfísicas de aerossóis e de nuvens constitui uma ferramenta muito importante, principalmente quando estes equipamentos são empregados de forma sinergética. Neste trabalho, um lidar elástico, juntamente com um fotômetro solar e uma câmera do tipo olho de peixe, foram empregados para estudar aerossóis, nuvens e a interação entre estes dois componentes da atmosfera, na cidade de São Paulo. As nuvens e os aerossóis constituem sistemas de abrangência mundial e que interagem com a radiação solar de forma independente e também combinada, isto é, quando os aerossóis participam como precursores na formação das nuvens como Núcleo de Condensação de Nuvens (NCN). Vários estudos, teóricos e experimentais, com equipamentos em solo e/ou embarcados em satélites abordaram a maneira e em que condições os aerossóis participam na formação das nuvens, mas estas condições ainda não estão claramente compreendidas. As medidas realizadas entre os anos de 2016 e 2019, utilizando um sistema lidar, permitiram a seleção de dias referentes aos cenários de estudo pré-estabelecidos. Estes dias serviram de referência para o levantamento das medidas em comum com todos os outros equipamentos. Os parâmetros correspondentes a cobertura de nuvens, radiação global incidente, juntamente com os parâmetros microfísicos (coeficiente de retroespalhamento, expoente de Ångstrom, e razão de retroespalhamento) dos aerossóis foram obtidos e validados com dados recuperados das medidas realizadas com o fotômetro solar - CIMEL da rede Aeronet instalado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP).

    Palavras-Chave: aerosols; radioactive clouds; optical radar; remote sensing; visible radiation; multispectral photography; spectroscopy; environmental exposure; earth atmosphere; multivariate analysis

  • IPEN-DOC 28778

    RODRIGUES, PRISCILA S. . Síntese, caracterização e medidas de interações hiperfinas em nanopartículas magnéticas de ferritas puras e dopadas / Synthesis, characterization, and measurements of hyperfine interactions in magnetic nanoparticles of pure and doped ferrites . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 121 p. Orientador: Artur Wilson Carbonari. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-31032022-114006

    Abstract: As nanopartículas magnéticas (NPMs) são estudadas ao longo das últimas décadas devido ao seu uso potencial em diversas áreas. Geralmente, são constituídas por pelo menos um elemento magnético e podem ser manipuladas utilizando um campo magnético externo. O presente trabalho visou estudar, produzir e caracterizar ferritas puras e dopadas com interesse em biomedicina, utilizando a técnica de espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada (CAP) pra investigar as propriedades magnéticas em escala atômica, utilizando como núcleos de provas 111In(111Cd) e 181Hf(181Ta). As amostras de magnetita foram produzidas pelos métodos de coprecipitação, decomposição térmica e sol-gel. As nanopartículas foram caracterizadas quanto a sua estrutura pela difração de raios X (DRX); e ao seu tamanho, morfologia e composição elementar pela técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Testes biológicos também foram realizados para verificar a citotoxicidade para viabilidade celular. Os resultados de DRX mostraram que as nanopartículas de ferrita mostram estrutura pertencente ao grupo espacial Fd3m e que seu tamanho varia conforme a mudança de síntese e após o tratamento térmico. As nanopartículas (NPs) produzidas pelo método de decomposição térmica apresentaram maior monodispersão e controle do tamanho médio das partículas. Entretanto, o método de coprecipitação é o método mais indicado devido ao baixo custo e a simplicidade. A técnica CAP mostrou que as amostras dopadas com érbio não apresentaram modificações em relação ao comportamento magnético da magnetita pura. Enquanto na magnetita dopada com háfnio e ferrita de níquel precisam de um estudo mais refinado pela técnica CAP. Os testes biológicos mostraram que a magnetita pura e dopada com samário apresentaram baixa toxicidade resultando num material potencial para aplicações biomédicas.

    Palavras-Chave: synthesis; ferrites; doped materials; magnetic properties; nanomaterials; hyperfine structure; toxicity; materials testing; biological adaptation; angular correlation; spectroscopy; gamma-gamma logging; fourier transformation

  • IPEN-DOC 28777

    SOUZA, LUCAS S.G. de . Determinação de urânio e tório em amostras de água por análise por ativação com nêutrons instrumental / Determination of uranium and thorium in water samples by instrumental neutron activation analysis . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 60 p. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-31032022-103930

    Abstract: Neste trabalho foram estudados os parâmetros para a otimização da metodologia de quantificação de urânio e tório em amostras de água utilizando a técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental (instrumental neutron activation analysis) INAA, e aplicação dessa metodologia em amostras de água de diferentes procedências. Complementarmente, foram avaliados alguns parâmetros físico e químico (pH, sólidos totais e alcalinidade) para correlacionar com os teores observados dos elementos determinados. Para validação da metodologia, foram utilizadas soluções certificas de concentração conhecida de U e Th, SPEX CERTIPREP 1000 mg L-1, diluídas para produção de amostras sintéticas. Essas mesmas soluções certificadas foram empregadas como padrão nas determinações por INAA. O procedimento estabelecido envolveu as seguintes etapas: pesagem de 100 mL de amostra de água, secagem à 100°C, transferência para cápsulas plásticas, evaporação até restar apenas o resíduo sólido, irradiação no reator de pesquisa IEA-R1, contagem por espectrometria gama e determinação da concentração. Os erros relativos obtidos para essa metodologia foram da ordem de até 13% para o U e de até 30% para o Th. A metodologia avaliada foi empregada para a determinação das concentrações de U e Th em amostras de água de diferentes procedências, água de abastecimento de dois bairros da cidade de São Paulo, água subterrânea da cidade de Santo Antônio de Pádua, no Estado do Rio de Janeiro e água subterrânea da cidade de Goiânia e de sua região metropolitana. As concentrações obtidas nessas amostras variam de <LD a 9,4µg L-1 para U e de <LD a 0,59µg L-1 para o Th. Não foram observadas correlações entre os teores dos elementos U e Th com os parâmetros físico e químico, exceto para a correlação entre U e sólidos totais.

    Palavras-Chave: neutron activation analysis; measuring instruments; thorium; uranium; actinides; waste forms; radioactive wastes; water chemistry

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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