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IPEN-DOC 13885
- ROBALINHO, ERIC
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Desenvolvimento de um modelo numerico computacional aplicado a uma celula a combustivel unitaria de 144 CMsup(2) tipo PEM
/ Development of a computational model applied to a unitary 144 cm2 proton exchange membrane fuel cell
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2009.
Tese (Doutoramento) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
Sao Paulo.
168 p.
Orientador: Marcelo Linardi.
DOI:
10.11606/T.85.2009.tde-21082009-144637
Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo numérico computacional e respectiva metodologia para estudo e projeto de células a combustível a membrana polimérica trocadora de prótons PEM. Para a validação dos resultados experimentais, descreveu-se uma seqüência de rotinas de programação, adequadas ao ajuste dos dados obtidos em laboratório. Com relação à implementação computacional criou-se uma estratégia inovadora de acoplamento com dois modelos tridimensionais, de forma a satisfazer as exigências do modelo completo de célula a combustível, comportando suas diversas geometrias e materiais, assim como os diversos processos físicoquímicos simulados. Com a finalidade de avaliação eficaz da analogia da célula real com o modelo numérico, foram realizados estudos numéricos, comparações com valores obtidos na literatura, caracterização de variáveis por meio de experimentos laboratoriais e estimativas com base em modelos já estudados na literatura. Para a parte experimental, um protótipo de célula a combustível unitária de 144 cm2 de área geométrica foi projetado, produzido e operado em bancada com a finalidade de validação do modelo numérico computacional proposto, apresentando resultados positivos. Os resultados das simulações para as geometrias 2D e 3D propostas são apresentados em forma de curvas de polarização, destacando o modelo de camada catalítica baseado na geometria de aglomerados. Estudos paramétricos e de sensibilidade são apresentados como ilustração da variação do desempenho da célula a combustível estudada. O modelo final é robusto e útil como ferramenta de projeto e otimização de células tipo PEM em uma ampla faixa de condições de operação.
Palavras-Chave: fuel cells; proton exchange membrane fuel cells; membranes; numerical analysis; computerized simulation; experimental data; navier-stokes equations; fluid mechanics
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IPEN-DOC 13894
- LEE, SEUNG M.
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Um estudo sobre metodos de calculo e medidas experimentais de parametros cineticos em sistemas subcriticos acionados por fonte
/ A study of calculation methodology and experimental measurements of the kinetic parameters for source driven systems
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2009.
Dissertacao (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
Sao Paulo.
73 p.
Orientador: Jose Rubens Maiorino.
DOI:
10.11606/D.85.2009.tde-08092009-165754
Abstract: Este trabalho apresenta um estudo teórico sobre a cinética de reatores focando à metodologia de cálculo e às medidas experimentais dos chamados parâmetros cinéticos para sistemas subcríticos acionados por fontes. São apresentadas, por motivo de comparação, duas metodologias de cálculo dos parâmetros cinéticos: a metodologia baseada no formalismo de Dulla, e a clássica. O objetivo é mostrar a dependência desses parâmetros com o grau de subcriticalidade e a perturbação. Foram considerados um sistema rápido e um térmico, ambos de tipo placa e de meio homogêneo. O modelo utilizado foi de difusão e as soluções foram obtidas usando o método de expansão, considerando 1 grupo de energia e 1 família de precursores para o sistema rápido, e 2 grupos de energia e 1 família de precursores para o sistema térmico. São apresentadas, também, descrições dos principais métodos de medidas experimentais dos parâmetros cinéticos, i.e., métodos estáticos e de fonte pulsada, visando levantar a discussão sobre a compatibilidade desses método na região de subcriticalidade
Palavras-Chave: reaction kinetics; reactor control systems; fast neutrons; thermal neutrons; criticality; experimental data; control elements
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IPEN-DOC 11523
- FERREIRA, MATHEUS C.
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Obtenção de fritas vitroceramicas a partir de resíduos sólidos industriais.
2006.
Dissertacao (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
Orientador: Sonia Regina Homem de Mello Castanho.
DOI:
10.11606/D.85.2006.tde-14052012-111305
Abstract: O resíduo estudado neste trabalho é originado do processo de obtenção de alumínio metálico, de grande interesse no Brasil pelo fato do país ser detentor de algumas das maiores reservas do mineral bauxita no mundo, utilizado como fonte de alumínio. Tendo como estratégia a geração de resíduo zero, colaborando para as tecnologias ambientalmente amigáveis, este trabalho estuda a incorporação de um resíduo resultante da recuperação de alumínio presente na escória gerada durante o processo de produção primária do alumínio metálico, por plasma térmico. Utilizando-se o diagrama de equilíbrio de fases do sistema Al2O3-CaO-SiO2, fez-se a adequação das composições visando a incorporação de resíduo no produto cerâmico sem alterar as características de processamento do material. A obtenção de vidros e de fritas vitrocerâmicas com o resíduo borra branca foi realizada fazendo-se a fusão das composições calculadas e, para os vitrocerâmicos, tratamento térmico posterior de devitrificação. Os produtos obtidos foram caracterizados utilizando-se técnicas de análise tais como difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia do infravermelho (FTIR). Foi possível obter material vitrocerâmico com até 30% de resíduo de alumínio, após a fusão a 1300°C e devitrificação a 900°C. Em adição, o resíduo demonstrou ser um promissor material auxiliar na formação de fases cristalinas em baixos tempos de tratamento térmico.
Palavras-Chave: aluminium oxides; annealing; ceramics; experimental data; glass; melting; phase diagrams; residues; scanning electron microscopy; silica; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis
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IPEN-DOC 12758
- SOARES, EUFEMIA P.
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Estudo do método radiométrico para avaliação da migração de elementos de embalagens plásticas para o seu conteúdo
/ A study on the radiometric method for evaluating element migration from plastic packagings to its contents
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2008.
Tese (Doutoramento) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
São Paulo.
115 p.
Orientador: Mitiko Saiki.
DOI:
10.11606/T.85.2008.tde-06072009-162508
Abstract: Nos últimos anos, problemas relacionados à contaminação de alimentos por substâncias ou elementos que podem ser um risco a saúde humana são uma preocupação não somente das autoridades governamentais, mas também da própria população. Dentro deste contexto, as embalagens plásticas podem constituir uma fonte de contaminação de alimentos uma vez que o processo de produção de plásticos envolve o uso de catalisadores e dos mais variados tipos de aditivos os quais podem conter elementos tóxicos. Quando os alimentos entram em contato com estas embalagens, seus componentes podem migrar para o alimento. No Brasil, para o controle dos materiais a serem utilizados para embalagens de alimentos, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) estabeleceu valores limites de substâncias migrantes e procedimentos para determinação da migração de elementos e substâncias das embalagens plásticas para os alimentos. No presente estudo, o método radiométrico foi avaliado para determinação da migração de elementos das embalagens plásticas para simulantes de alimentos ou para o próprio alimento. Este método radiométrico consistiu na irradiação das amostras de embalagens plásticas com um fluxo de nêutrons térmicos do reator de pesquisa IEA-R1 para produzir os radioisótopos dos elementos presentes nessas embalagens. A seguir, o plástico irradiado foi exposto à migração do elemento para o simulante ou para o alimento. A migração foi determinada pela medição da radioatividade no simulante ou no alimento pela espectrometria de raios gama. Os tipos de simulantes de alimentos e as condições experimentais foram estabelecidos de II acordo com o regulamento da ANVISA. A migração de elementos foi estudada para embalagens plásticas de refrigerantes, água, leite, derivados de leite, sucos e alimentos gordurosos. Na análise por ativação com nêutrons destas embalagens foi verificada a presença de elementos como As, Cd, Cr, Co e Sb. Os resultados da migração obtidos pelo método radiométrico indicaram que Cd, Co, Cr e Sb presentes nos plásticos migram tanto para o simulante como para o alimento. Nem todas as embalagens apresentaram migração destes elementos e nestes casos foram determinados os valores limites de detecção. Os resultados das análises das embalagens plásticas irradiadas com nêutrons por calorimetria exploratória diferencial e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier mostraram que na embalagem de polietileno de alta densidade pode ocorrer a degradação oxidativa. Entre as principais vantagens do método radiométrico na avaliação da migração estão a sua simplicidade, a não necessidade da análise do branco e a possibilidade de determinar a migração no próprio alimento. Os resultados obtidos indicaram a potencialidade do uso deste método na avaliação da migração de elementos das embalagens plásticas para o seu conteúdo.
Palavras-Chave: packaging; plastics; food; radionuclide migration; radiometric analysis; experimental data; gamma radiation; trace amounts; cobalt 60; toxicity
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IPEN-DOC 06864
- NASCIMENTO, JAMIL A. do
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Avaliacao neutronica de reator carregado com combustivel metalico e refrigerado por chumbo.
2000.
Tese (Doutoramento) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
198 p.
Orientador: Adimir dos Santos.
Palavras-Chave: fast reactors; experimental reactors; alloy nuclear fuels; coolants; lead; liquid metal cooled reactors; experimental data; burnup; electrorefining; criticality; reactivity; transuranium elements; reactor fueling; enriched uranium; doppler effect
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IPEN-DOC 11605
- BESSA, ANA C.M. de
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Intercomparação de câmaras de ionização em feixes padrões de raios X, níveis radioterapia, radiodiagnóstico e radioproteção.
2006.
Dissertação (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
São Paulo.
Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas.
DOI:
10.11606/D.85.2007.tde-30052007-152251
Abstract: Tendo em vista a importância da calibração de instrumentos medidores de radiação e do conhecimento das principais características destes instrumentos, diversos tipos de câmaras de ionização foram intercomparados em termos de seus coeficientes de calibração e dependência energética, em feixes padrões de raios X, níveis radioterapia, radiodiagnóstico e radioproteção. Foi realizada uma intercomparação de activímetros utilizados em medicina nuclear, com três radionuclídeos: 67Ga, 201Tl e 99mTc. Todos os activímetros que participaram da intercomparação apresentaram resultados dentro dos limites recomendados pela norma CNEN-NE-3.05. Para completar o conjunto de qualidades de radiação do Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN, foram estabelecidos feixes de radiação-X, nível radioproteção e radioterapia de energias baixas, seguindo recomendações internacionais. Três metodologias para a obtenção de coeficientes de calibração de câmaras de ionização não seladas em feixes de radiação-X foram estudadas e comparadas. Um conjunto de câmaras de ionização Victoreen, especialmente projetado para uso em intercomparações laboratoriais, foi submetido a testes de caracterização. O desempenho destas câmaras mostrou que elas podem ser utilizadas em feixes de radiação-X nível radioproteção de maneira segura, visto que nestes feixes estas câmaras apresentaram resultados em conformidade com recomendações internacionais. No entanto, seu uso em feixes de radioterapia e de radiodiagnóstico deve ser feito com algumas considerações, pois especialmente nos testes de dependência energética e de tempo de estabilização, estas câmaras não atenderam às respectivas recomendações internacionais. Este trabalho apresenta dados sobre o desempenho de diversos modelos de câmaras de ionização em diferentes feixes de radiação-X, fornecendo uma ferramenta para a escolha do instrumento mais adequado para a realização de medições em feixes de radiação ionizante
Palavras-Chave: calibration standards; comparative evaluations; energy dependence; experimental data; interlaboratory comparisons; ionization chambers; performance; radiation monitoring; radiation protection; x radiation
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IPEN-DOC 13248
- TETZNER, GUARACIABA de C.
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Aplicacao da tomografia computadorizada industrial na analise de rochas
/ The industrial computerized tomography applied on the rock analysis
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2008.
Dissertação (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
86 p.
Orientador: Carlos Henrique de Mesquita.
DOI:
10.11606/D.85.2008.tde-17082009-121032
Abstract: Este trabalho consiste no estudo das possibilidades de aplicações técnicas de Tomografia Computadorizada (TC) utilizando-se um equipamento desenvolvido no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP). O equipamento é formado por uma fonte de radiação gama (60Co), um detector de cintilação de iodeto de sódio dopado com Tálio, NaI(Tl), um sistema mecânico para movimentação (rotação e translação) do objeto e o sistema computacional. Todo este sistema operacional foi elaborado e desenvolvido pela equipe de TC do CTR-IPEN-CNEN/SP e seus colaboradores usando recursos e tecnologia nacional. O primeiro teste de validação do equipamento foi feito com uma amostra cilíndrica de polipropileno (fantoma) com duas cavidades (orifícios) cilíndricas de 5x25 cm (diâmetro e comprimento). Nos testes, estes orifícios foram preenchidos com materiais de densidades diferentes (ar, óleo e metal) cujos coeficientes de atenuação são conhecidos. O objetivo deste teste foi avaliar a qualidade de resposta do equipamento. Neste trabalho apresenta-se o estudo comparativo entre o equipamento de tomografia computadorizada do CTR-IPEN-CNEN/SP que utilizou uma fonte de radiação gama (60Co) e outro equipamento disponibilizado pelo Departamento de Geociências da Universidade do Texas (CTUT), o qual utilizou nos testes uma fonte de raios X (450 kV e 3,2 mA). Como resultado, as imagens obtidas e o estudo da abrangente utilidade do equipamento aqui desenvolvido reforçaram a proposta de que o desenvolvimento da tomografia computadorizada industrial constitui um passo importante na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia nacional.
Palavras-Chave: rocks; industrial radiography; comparative evaluations; radiation detectors; scintillation counters; experimental data; computerized tomography; gamma radiation; cobalt 60
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IPEN-DOC 12809
- SILVA NETO, JOAO B. da
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Processo alternativo para obtenção de tetrafluoreto de urânio a partir de efluentes fluoretados da etapa de reconversão de urânio
/ Dry uranium tetrafluoride process preparation using the uranium hexafluoride reconversion process effluents
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2008.
Dissertacao (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
77 p.
Orientador: Humberto Gracher Riella.
DOI:
10.11606/D.85.2008.tde-09092009-191529
Abstract: O processamento químico a partir do hexafluoreto de urânio (UF6), permite uma flexibilidade na produção de combustíveis à base de siliceto de urânio (U3Si2) e octóxido de urânio (U3O8). Atualmente no IPEN-CNEN/SP desenvolvem-se trabalhos visando o processamento de combustíveis com alta concentração de urânio, por meio da substituição do U3O8 por U3Si2. Para a obtenção de U3Si2, duas possibilidades podem ser consideradas na preparação da matéria-prima utilizada, que é o tetrafluoreto de urânio (UF4), são elas: a redução do urânio presente na solução hidrolisada do UF6 utilizando-se cloreto estanhoso (SnCl2) e a hidrofluoretação do dióxido de urânio (UO2) proveniente do tricarbonato de amônio e uranilo (TCAU). Descreve-se neste trabalho um procedimento para obtenção de tetrafluoreto de urânio (UF4), utilizando-se como matéria-prima os filtrados gerados na preparação de determinados compostos nos processos de reconversão do hexafluoreto de urânio (UF6), mais especificamente o amonioperóxidofluoranato (APOFU). Os filtrados consistem principalmente de uma solução contendo altas concentrações dos íons amônio (NH4 +), fluoreto (F-) e baixa concentração de urânio. O processo descrito visa principalmente a recuperação do NH4F e do urânio, como UF4, por meio da cristalização do bifluoreto de amônio (NH4HF2) e em uma etapa posterior, a adição deste ao UO2, ocorrendo a fluoração e decomposição. O UF4 obtido foi caracterizado química e fisicamente e será reciclado para ser usado na unidade de produção de urânio metálico para a obtenção de U3Si2, utilizado como combustível para o reator IEA-R1m.
Palavras-Chave: aqueous solutions; auc; experimental data; fuel cycle; iear-1 reactor; liquid wastes; uranium dioxide; uranium hexafluoride; uranium oxides u3o8; uranium tetrafluoride; x-ray diffraction
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IPEN-DOC 09988
- LIBRANTZ, ANDRE F.H.
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Investigacao dos processos de excitacao multifotonica da configuracao 4fsup(2)5d nos cristais de LiYFsub(4), LuLiFsub(4) e BaYsub(2)Fsub(8) dopados com neodimio trivalente.
2004.
Tese (Doutoramento) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
169 p.
Orientador: Laercio Gomes.
Palavras-Chave: absorption spectra; barium fluorides; cross sections; crystal doping; doped materials; emission spectra; energy levels; excitation; experimental data; laser radiation; lithium fluorides; neodymium ions; neodymium lasers; photon emission; spectroscopy; temperature dependence; ultraviolet radiation
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IPEN-DOC 09637
- SILVA, WANDERLEI M. da
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Proposta de novas topologias de conversores 'C-DUMP' para o acionamento de motores e geradores de relutancia chaveados.
2004.
Tese (Doutoramento) -
Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP,
Sao Paulo.
Orientador: Clovis Goldemberg.
Palavras-Chave: power systems; electric motors; switches; electronic circuits; topology; mathematical models; computerized simulation; experimental data; comparative evaluations
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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.
2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.
O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.
Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.
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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