Reposiório IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 30091

    CAMPOS, JOSIE A.A. de . Modelo numérico para cálculo de transitório hidráulico com separação de coluna e interação fluido-estrutura / Numerical model for calculation of hydraulic transient with column separation and fluid-structure interaction . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 113 p. Orientador: Marcelo da Silva Rocha. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-05102023-145654

    Abstract: Falha de energia de bombas, ações repentinas de válvulas e a operação de sistemas de controle automático são todos capazes de gerar ondas de alta pressão denominadas transitórios hidráulicos (TH). A severidade do fenômeno, assim como os danos causados, podem ser tais que este torna-se um ponto de atenção em projetos de transporte de fluidos. Este trabalho trata do estudo do fenômeno e do desenvolvimento de um código numérico computacional, dos TH com interação fluido-estrutura (IFE) e separação de coluna em uma dimensão em sistemas de tubulações de transporte de fluidos. O modelo de IFE foi considerado como problema de condições inicial e de contorno, representado por um sistema de equações diferenciais parciais hiperbólicas que descrevem, simultaneamente, a propagação de ondas de pressão no líquido e de ondas de esforços axiais na estrutura. A separação de coluna é tratada como condição de contorno. O método das características (MC), associado ao método de interpolações lineares, foi utilizado para a resolução do sistema de equações diferenciais parciais hiperbólicas. O modelo numérico proposto foi validado com dados experimentais base do artigo (BERGANT, ANTON et al., 2005) cedidos pelo autor. para um sistema composto por um reservatório com nível constante à montante com um tubo único, reto e uma válvula acoplada à jusante rigidamente fixa. O modelo numérico unidimensional (1D), baseado em formulações matemáticas propostas por (TIJSSELING, 1993) e (BERGANT, ANTON et al., 2008), foi implementado na linguagem Python® para analisar IFE e separação de coluna em um sistema reservatório-tubo-válvula.

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  • IPEN-DOC 30090

    CARDOSO, ELBIS S. . Investigação teórica de um laser de fibra óptica de sílica dopada com íons de itérbio de alta potência bombeado por diodos laser para aplicações industriais / Theoretical investigation of a high-power ytterbium-doped silica optical fiber laser pumped by laser diodes for industrial applications . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 177 p. Orientador: Ricardo Elgul Samad. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-28122023-091933

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um modelo teórico baseado na formulação da matriz densidade para a susceptibilidade elétrica complexa do problema a dois fótons (absorção e emissão laser). Além disso, desenvolveu-se, a partir da equação geral dos campos eletromagnéticos dos sinais de bombeamento e laser, que interagem com o sistema quântico de três níveis formado por um ensemble de átomos de íons de itérbio (Y b+3), um modelo simplificado que possibilita acoplar as equações de taxa com a dinâmica térmica, que considera a remoção de calor da fibra óptica. Os modelos desenvolvidos foram aplicados ao estudo de lasers de fibra óptica de alta potência dopada com itérbio de revestimento duplo (YDCFL), operando em regime contínuo (CW) com potências de quilowatts, no comprimento de onda de λs = 1018 nm. Os resultados obtidos são relevantes para a construção de lasers de fibras de alta potência bombeados por diodos lasers em 976 nm. Para a descrição do fenômeno da emissão laser, adotou-se uma abordagem semiclássica, na qual o sistema quântico foi descrito pela equação de Schrödinger da mecânica quântica, enquanto o sistema clássico foi tratado pelas equações de Maxwell.

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  • IPEN-DOC 30089

    CARVALHO, FELIPE B. . Obtenção de sílica a partir de cinzas de resíduo de cana-de-açúcar por processo sol-gel e aplicação na remoção de corante / Obtaining silica from sugarcane ash residue by the sol-gel process and application in dye removal . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-28122023-093830

    Abstract: O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo. Na safra 2021/2022, o país produziu aproximadamente 576 milhões de toneladas de cana-de-açúcar. Durante o processamento da cana milhões de toneladas de bagaço de cana-de-açúcar são gerados, os quais são então queimados, produzindo cinzas. Neste trabalho foi realizada a síntese de sílica obtida a partir de cinzas de resíduo de cana-de-açúcar utilizando o método de fusão alcalina seguida de precipitação ácida. Os seguintes parâmetros que afetam a eficiência da síntese foram avaliados: relação de cinzas e NaOH, temperatura e tempo de fusão, tempo de refluxo, ácido usado na precipitação (tipo e concentração) e pH de gelificação. As amostras de sílica foram caracterizadas pela composição mineralógica (difração de raios-X), composição química (EDX), umidade, densidade aparente e pH, entre outras. A partir do planejamento fatorial 2n foi possível identificar que a relação de cinzas e NaOH foi o fator com maior influencia no rendimento da síntese da sílica. O rendimento da sílica foi usado para determinação das condições otimizadas da síntese que foram as seguintes: relação cinzas: NaOH = 1:2 em massa; temperatura de fusão = 300ºC; tempo de fusão = 30 min; tempo de refluxo = 1 h e ácido sulfúrico 8 mol L-1 com pH final do gel igual a 8. A sílica preparada nas condições otimizadas foi usada na remoção de azul de metileno e cristal violeta de solução aquosa. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Tekmin foram utilizados para se estabelecer as isotermas de adsorção, segundo as quais se pode concluir que o modelo de Freundlich foi o mais adequado para o azul de metileno, sugerindo a formação de multicamadas de material adsorvido e o modelo de Tekmin foi o mais apropriado para o cristal violeta, sugerindo a formação de uma monocamada de material adsorvido. A capacidade máxima de adsorção, segundo modelo de Langmuir, foi de 108,4 mg·g-1 para o azul de metileno e 102,0 mg·g-1 para o cristal violeta.

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  • IPEN-DOC 30088

    FALASHI, RONALDO de H. . Análise mecânica e dinâmica tridimensional de um compósito cilíndrico de fibra de carbono/epóxi em função do padrão de bobinamento / Three-dimensional mechanical and dynamic analysis of a cylindrical composite of carbon fiber/epoxy as a function of winding pattern . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-153257

    Abstract: As camadas helicoidais geradas no processo de fabricação de um compósito polimérico por bobinamento filamentar exercem um papel importante em componentes estruturais fabricadas por esse processo, pois ela é responsável em proporcionar resistência mecânica axial e a flexão a estrutura. No aspecto construtivo, o método de bobinamento cruzado, forma regiões que se assemelham a mosaicos em formato de um losango. A geração desses mosaicos, muitas vezes não são considerados nas análises de cálculo estrutural, e quando considerados, geralmente são modelados por meio de elementos de casca. Os modelos em casca permitem representar de forma satisfatória o tamanho e formato desses mosaicos, porém são incapazes de representar de maneira fidedigna as regiões de entrelaces devido as suas limitações geométricas. Neste presente trabalho foi desenvolvido um modelo numérico tridimensional micro mecânico por meio de ferramentas de elementos finitos que pudesse representar de modo mais fiel as regiões de entrelaces, além disso, foi desenvolvido um modelo em casca com as mesmas formas geométricas e configurações de camadas do modelo tridimensional a fim de verificar a diferença de tensão e deformação entre esses dois modelos, aplicando nessas estruturas um carregamento de pressão puramente radial. Foi realizado um ensaio experimental de análise dinâmica modal e uma modal numérica para verificar se existem mudanças na rigidez das estruturas quando se modifica seu padrão de bobinagem. Foi verificado que as tensões nas camadas helicoidais dos modelos tridimensionais se comportaram diferente dos modelos em casca nas regiões de entrelace, identificando-se na primeira, tensões de compressão e valores de tensões a tração superiores as dos modelos em casca. Esses resultados indicam que essas zonas são regiões propensas a iniciar falhas, o que destaca a importância das abordagens tridimensionais para o dimensionamento de estruturas com esse tipo de arranjo. Os modelos tridimensionais oferecem resultados mais confiáveis ao considerar as regiões de entrelaces, pois essas regiões podem ser propensas a falhas. Na análise modal numérica e experimental foi verificado que o comportamento dinâmico não foi alterado quando se modificaram os padrões de bobinagem.

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  • IPEN-DOC 30087

    FARIA, MARCELA E. de M. . Influência do disprósio nas propriedades magnéticas dos imãs permanentes à base de NdFeB obtidos por HD / Dysprosium influence on magnetic properties of NdFeB-based permanent magnets obtained by HD . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Luis Gallego Martinez. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-28122023-102054

    Abstract: Os ímãs de terras-raras mostraram-se importantes no desenvolvimento de dispositivos eletromagnéticos. Embora estes ímãs tenham promovido avanços, a baixa temperatura de Curie impede a utilização em altas temperaturas. Sabe-se que a adição de disprósio melhora as propriedades magnéticas, controla o tamanho do grão e aumenta a temperatura de trabalho. As pesquisas atuais focam em diminuir a quantidade de disprósio utilizada nos ímãs. Uma liga rica em disprósio foi produzida no Instituto de Pesquisa Tecnológica (IPT) para ser usada como aditivo nas ligas magnéticas (Nd14,1B6,1Febal e Nd8,7Dy4,9B6,1Febal), adquiridas com a Less Common Metal Ltd. Entretanto essas últimas ligas ao passarem por uma análise de raios X, constatou-se que havia a presença de ferro livre, que é deletério para as propriedades magnéticas. Foi necessário realizar tratamento térmico para que o Fe-α pudesse ser eliminado. O presente trabalho analisa a influência da variação do disprósio dentro dos ímãs (0%, 10%, 20% e 30%) e avalia a variação de outros parâmetros de processamentos, como: tempo de tratamento térmico (TT) (sem tratamento, 2,5h e 5h) e o tempo de moagem (45 min, 53 min e 60 min). As variações realizadas tinham o objetivo de verificar qual resultaria em tamanhos de grãos favoráveis para a sinterização e nas propriedades magnéticas. Melhores resultados foram obtidos com TT de 5h, moída por 60 min e com 10% de massa de Dy; obteve-se iHc = 736 k.A.m-1, Jr = 1,18 T e BHmax = 4,32 kJm-3.

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  • IPEN-DOC 30086

    FERREIRA, LUANA da S. . Efeito da hipóxia na expressão de transportadores de zinco em linhagem de adenocarcinoma renal / Effect of hypoxia on the expression of zinc transporters in renal adenocarcinoma cell line . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 47 p. Orientador: Maria Helena Bellini Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-144033

    Abstract: O carcinoma de células renais (CCR) é um tumor sólido, maligno e heterogêneo, de origem no epitélio tubular renal. Existem diversas classificações histopatológicas, sendo de maior ocorrência a de células claras (CCRcc). Seu surgimento está associado à síndrome de von Hippel-Lindau, um regulador de resposta ao estresse, divisão, morte e diferenciação celular, e a perda de sua funcionalidade faz com que a degradação do fator induzido por hipóxia (HIF) seja afetado. Por sua vez, a subunidade HIFα se torna altamente expressa devido ao microambiente tumoral hipóxico ocasionado pelo tumor sólido, uma característica importante deste tipo de tumor. HIFα superexpresso se torna um dímero junto a subunidade HIF-β no núcleo celular, ativando diversas vias favoráveis para a progressão do tumor. Zinco (Zn) é o segundo oligoelemento mais abundante do corpo humano, sendo assim, pequenas variações da sua concentração poderão afetar o ambiente celular. Os transportadores de zinco possuem papel fundamental na homeostase deste oligoelemento, os ZnTs e ZIPs possuem papéis opostos nessa regulação, mas orquestram a homeostase em conjunto. O perfil de expressão destes transportadores no adenocarcinoma renal ainda não está esclarecido, bem como o efeito da hipóxia sobre eles. Na linhagem celular imortalizada 786-0, a técnica de RT-qPCR foi capaz de verificar um aumento na expressão do RNA mensageiro (RNAm) de HIF1-α, comprovando a eficiência da técnica de indução da hipóxia. Os canais ZnT1, ZnT2 e ZIP14 apresentaram um aumento de sua expressão, enquanto os canais ZnT9, ZIP1, ZIP4 ZIP10 e ZIP11 apresentaram diminuição da expressão. Através da técnica de western blot, foi verificado um aumento do nível proteico de ZnT1 e ZIP14, e uma diminuição de ZnT9 e ZIP1. Tais resultados indicam que a hipóxia é capaz de modular os transportadores de zinco, trazendo novas perspectivas para modelos de estudos.

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  • IPEN-DOC 30085

    FLORES, JOAO P. de O. . Caracterização do espectro de nêutrons na posição de irradiação da estação pneumática do reator IEA-R1 para utilização do método k0-INAA / Characterization of the neutron spectrum at the irradiation position of the pneumatic station of the IEA-R1 reactor for the use of the k0-INAA method . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 112 p. Orientador: Renato Semmler. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-28122023-100431

    Abstract: O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras de diferentes matrizes, geológicas e biológicas, tais como rochas, solos, sedimentos, conchas, cabelos entre outras, há vários anos, empregando o método comparativo de análise por ativação com nêutrons. Este trabalho apresenta os resultados obtidos através da utilização de um método de padronização (k0-INAA) para a análise dessas amostras. A razão do fluxo de nêutrons térmicos-epitérmicos f e o fator α da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação. Para obter esses valores, foi utilizado o método "bare triple monitor" com 198Au - 97Zr - 95Zr. Para avaliar sua reprodutibilidade, foi analisada a variação temporal desses parâmetros, sendo a validação efetuada por meio de irradiações de materiais de referência de origem geológica G-S-N (granito) e biológica INCT-MPH-2 (mix de ervas). Os resultados obtidos para f e α mostram que tais valores são reprodutíveis e são compatíveis entre si, segundo a distribuição normal gaussiana para até 1 desvio padrão de confiança. Os resultados obtidos para os elementos detectados nas amostras concordam com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Mn no G-S-N (16,3%). Estes resultados indicam que é possível viabilizar o uso desse método de forma rotineira para os pesquisadores do LAN-IPEN, para análise de amostras geológicas e biológicas.

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  • IPEN-DOC 30084

    GOMES, JERONIMO M. . Desenvolvimento do Programa da Garantia da Confiabilidade em uma planta nuclear brasileira subsidiado por um modelo de Confiabilidade, Disponibilidade e Manutenibilidade / Development of the Reliability Assurance Program for a Brazilian nuclear power plant subsidized by a Reliability, Availability and Maintainability model . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 121 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-142525

    Abstract: O principal objetivo deste trabalho é implementar de uma metodologia para o desenvolvimento de um Programa de Garantia da Confiabilidade (PGC) específico para uma instalação nuclear experimental PWR em implantação no Brasil, através da análise da instalação experimental e do desenvolvimento de um PGC preliminar subsidiado por um modelo de Confiabilidade, Disponibilidade e Manutenibilidade (RAM, do inglês Reliability, Availability and Maintainability). Para isso, é realizada uma ampla pesquisa bibliográfica nos bancos de dados da área nuclear disponíveis, além do estudo de uma avaliação realizada no sistema de remoção de calor de decaimento de longo prazo durante uma parada para reabastecimento da planta experimental estudada, cujos dados foram usados para aplicação do PGC. Os passos necessários para aplicação do PGC desenvolvido são seguidos, usando-se os dados da avaliação do sistema da planta estudada, resultando em uma lista de componentes de risco significativo para o PGC, que têm uma influência importante no potencial de garantia de segurança, para os quais o objetivo do PGC deve ser garantir que o risco não aumente e proteger contra a deterioração do desempenho (manutenção e capacidade de manutenção aprimoradas e tempo fora de serviço minimizado). Destes últimos, foram identificados os que têm uma influência importante também no potencial de redução de risco, sendo que o objetivo do PGC para eles deve ser tornar o risco presente menor e receber a maior atenção na busca de possíveis melhorias.

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  • IPEN-DOC 30083

    KOBAYOSHI, MARCELO . Desenvolvimento de equipamento para a medição automatizada de placas combustíveis através de sensores baseados em codificadores lineares por transmissão fotoelétrica / Development of equipment for the automated measurement of fuel plates using sensors based on linear photoelectric transmission encoders . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 265 p. Orientador: Michelangelo Durazzo. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-05102023-151147

    Abstract: Atualmente, no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), as dimensões de espessura das placas de combustíveis são controladas em 21 pontos pré-estabelecidos, por meio da utilização de micrômetros externos manuais com arco profundo, fusos não rotativos e batentes de medição chanfrados. Esse procedimento acarreta a inclusão do fator humano no processo de medição, o que pode impactar negativamente na confiabilidade dos resultados obtidos e na garantia da integridade superficial das placas. No presente trabalho é proposto um método de controle de espessura das placas combustíveis, que motivou o desenvolvimento de um sistema de medição, materializado pela construção de um novo equipamento, composto por mecanismos automatizados de movimentação, captura, transcrição e processamento dos dados. Por meio dos resultados obtidos, evidenciou-se a adequabilidade do sistema de medição desenvolvido e da concepção e qualidade estrutural do equipamento construído, comprovando seu potencial para o aumento da confiabilidade metrológica nos processos de controle dimensional das placas combustíveis.

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  • IPEN-DOC 30082

    KOTANI, PALOMA O. . Utilização do TiO2-Diatomito em processos de fotodesinfecção em águas contaminadas por bactérias / Utilization of TiO2-Diatomite in photodisinfection processes for bacteria-contaminated water . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Nilce Ortiz. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-24082023-145022

    Abstract: A água é essencial para a existência da vida, e um direito fundamental para o ser humano. Porém, sua qualidade e disponibilidade são reduzidas por atividades humanas no meio ambiente. Atualmente ainda existem muitos territórios sem saneamento básico ou com instalações para fornecimento de água precárias que favorecem o contato da população com águas contaminadas por microrganismos, como a bactéria Escherichia coli (E. coli), acarretando uma série de doenças e problemas de saúde pública. O fornecimento de água de qualidade para a população é um dos principais objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU), sendo o Brasil um dos signatários. Devido à preocupação com a saúde pública e saneamento básico, torna-se necessário o estudo e desenvolvimento de tecnologias econômicas e ecologicamente viáveis para a desinfecção de corpos d'água contaminados, como os processos oxidativos avançados (POA). O estudo teve como objetivo a avaliação do material fotocatalisador dióxido de titânio (TiO2) sintetizado com o biotemplate diatomito (Dt) em processos de fotodesinfecção solar em amostras com E. coli e de água de lavagem de máquinas de lavar roupa doméstica. Após a síntese do TiO2-Dt preparado com 0,05 g de Dt, foi realizada a análise da estrutura cristalina por Difratometria de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise térmica (TGA), análise de área superficial por BET, e determinação do potencial zeta. Os experimentos de fotodesinfecção foram realizados em uma câmara solar sob condições controladas, empregando lâmpadas solares incandescente e LED, e foram realizados experimentos na área externa do laboratório, com exposição à radiação do Sol. Todas as coletas das amostras foram realizadas alterando-se o tempo de exposição à radiação, de 60 a 180 minutos. O material sintetizado apresentou estrutura cristalina correspondente ao TiO2 na forma anatase e manteve a microestrutura característica do diatomito, com elevada área superficial (217 m.g-1) e carga negativa predominante nas partículas. Os ensaios com inóculo da bactéria E. coli apresentaram inativação bacteriana no processo de fotodesinfecção após 60 minutos de radiação, em amostras contendo 0,5 g/L de TiO2-Dt. Os ensaios realizados com amostras de água de lavagem apresentaram desinfecção no primeiro tempo de coleta, após 30 minutos sem exposição à radiação, com porcentagem de inativação bacteriana acima de 90%. Após a otimização dos parâmetros de processo, diminuindo-se o tempo de coleta e sem a agitação prévia no escuro, foi possível verificar a fotodesinfecção de amostras com água de lavagem contendo 0,05 g de TiO2-Dt, com porcentagem de inativação acima de 96%. Os resultados obtidos no estudo cinético apresentaram uma regressão curvilínea com a presença de uma cauda ou ombro, indicando maior correspondência com o modelo de Hom. Os experimentos realizados sem luz, sob as mesmas condições e parâmetros, apresentaram crescimento bacteriano em todo tempo, confirmando o processo de fotodesinfecção e evidenciando a importância da presença da radiação solar no processo. Estes resultados permitiram também a verificação da baixa toxidez do material TiO2-Dt, confirmando tratar-se de um processo com geração de radicais livres desinfetantes. O estudo apresentou resultados promissores para o desenvolvimento acessível e eficiente de fotoesterilização de águas contaminadas por microrganismos, empregando a energia solar, abundante em todo território nacional.

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  • IPEN-DOC 30081

    KRUSCHE, FELIPE B. . Aplicação de Inteligência Artificial na otimização e análise de incertezas em materiais compósitos laminados / Application of Artificial Intelligence in the optimization and uncertainties analysis in laminated composite materials . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Roberto Navarro de Mesquita. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-101528

    Abstract: O desenvolvimento de materiais com propriedades especiais para atender aos requisitos de projetos de alto desempenho tem impulsionado o uso de materiais compósitos devido às suas propriedades mecânicas superiores e baixo peso. Personalizar esses materiais para atender requisitos específicos do projeto apresenta desafios na busca pela combinação ideal de parâmetros. Além disso, a fabricação em larga escala dessas estruturas enfrenta variabilidades devido à imperfeições no processo. Para lidar com essas incertezas, há interesse em desenvolver métodos de otimização robustos que considerem as incertezas no projeto e nos parâmetros. Esse estudo desenvolveu uma metodologia e uma ferramenta computacional capazes de otimizar materiais compósitos laminados, levando em consideração as incertezas relacionadas às suas propriedades. O método permite reduzir o tempo e o custo em projetos de estruturas que utilizem esses materiais, além de fornecer informações sobre a resposta dessas estruturas diante de incertezas e demandas específicas da aplicação. A metodologia desenvolvida combina duas técnicas de inteligência artificial com um programa de análise estrutural. Essa abordagem busca identificar as estruturas mais adequadas entre uma ampla gama de possibilidades, considerando também a possível influência das incertezas nos parâmetros de projeto e na aplicação sobre as estruturas otimizadas. Algoritmo Genético e a Lógica Fuzzy são utilizados para otimizar e analisar as incertezas das estruturas, enquanto um Programa de Análise Estrutural (PAE), baseado em métodos de elementos finitos, fornece as respostas mecânicas das estruturas. Os resultados obtidos pelo PAE foram comparados com trabalhos já publicados e realizaram-se avaliações sobre os deslocamentos e tensões apresentados pelas estruturas quando submetidas a forças externas para casos lineares e não-linearidades, com grandes deslocamentos. Os resultados obtidos foram comparados com trabalhos publicados anteriormente, incluindo o método fechado de Navier baseado na Teoria da Deformação Cisalhante de Terceira Ordem (TSDT) e a Teoria de Deformação de Cisalhamento Hiperbólico Inverso (IHSDT), reconhecidos por sua precisão. Os deslocamentos calculados pelo programa apresentaram um desvio médio de apenas 1,22% em relação aos valores encontrados na literatura. Essa diferença tende a ser ainda menor em placas mais finas e com um maior número de camadas. Quanto às tensões, a diferença média foi inferior a 1%. Portanto, conclui-se que o modelo desenvolvido demonstra uma excelente precisão ao estimar os deslocamentos e as tensões nas estruturas, principalmente em placas finas compostas por um grande número de lâminas. A otimização utilizando Algoritmo Genético para encontrar as estruturas de menor peso e menor deslocamento vertical de uma placa composta por oito lâminas simétricas apresentou um alto desempenho computacional, com uma probabilidade superior a 95% de encontrar todas as combinações ótimas em uma única execução. O algoritmo analisou um espaço de busca com 65.536 combinações possíveis para o laminado e foram identificadas 251 estruturas ótimas, formando o conjunto conhecido como Ótimo de Pareto. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia desenvolvida é robusta e eficiente, especialmente em situações em que as informações sobre os materiais e sua aplicação são vagas ou imprecisas. Isso evidencia o potencial dessa abordagem para lidar com problemas complexos de projeto de estruturas compósitas.

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  • IPEN-DOC 30080

    LIMA, DANIELE de A.V. . Caracterização de substrato e de biocarvão derivado de resíduo madeireiro / Characterization of substrate and biochar derived from wood residue . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 126 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-13112023-131537

    Abstract: Biocarvão é um potencial aditivo para o solo agrícola e pode ser usado como um material adsorvente ecológico e econômico em outras aplicações como, por exemplo, substratos usados em cultivos de telhado verde. As propriedades do biocarvão são influenciadas por diversos parâmetros tecnológicos, principalmente a temperatura da pirólise e a matéria-prima, e esta diferenciação pode levar a produtos com uma ampla gama de características. O biocarvão pode ser considerado como um sequestrador de carbono devido a sua elevada estabilidade, bem como pode ser empregado como material adsorvente na remediação de água. No presente estudo, foi avaliada a adição de biocarvão derivado de resíduo madeireiro em substrato utilizado em telhados verdes. Na primeira etapa do estudo, determinou-se a concentração de nutrientes e do íon sulfato presentes no lixiviado após contato do substrato, contendo 14% em massa de biocarvão, com água de chuva. Na segunda etapa do estudo foram realizadas diversas caracterizações do biocarvão e do substrato, tais como químicas, físicas, hídricas, presença de grupos funcionais, entre outras. Os resultados encontrados indicaram que o biocarvão possui características apropriadas para ser aplicado como componente de substratos, pois apresenta estrutura porosa e capacidade de adsorção, além de adequadas propriedades físico-hídricas. Além disso, a gestão do biocarvão obtido a partir de resíduo agrícola pode contribuir para o cumprimento dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentáveis quando usado em alternativas sustentáveis como o telhado verde.

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  • IPEN-DOC 30079

    LIMA, CAROLINE S.A. de . Desenvolvimento de hidrogéis biodegradáveis e mucoadesivos para a liberação controlada de drogas para o tratamento de câncer de bexiga / Development of biodegradable and mucoadhesive hydrogels for the controlled release of drugs in the bladder cancer treatment . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-24082023-081733

    Abstract: O câncer de bexiga é o décimo tipo de carcinoma mais comum no mundo e representa cerca de 2.1% das mortes por câncer. O tratamento do câncer de bexiga se dá, primeiramente, por uma ressecção transuretral para a remoção do tumor visível, seguida por quimioterapia intravesical, de acordo com o estágio da doença. Entretanto, a instilação de medicamentos na bexiga humana apresenta alguns desafios, dentre os quais se destacam a permeação do ativo no urotélio - que é um tecido altamente impermeável - e o tempo de residência desse fármaco, que é limitado devido à presença da urina que acaba o diluindo e lavando-o completamente. Desta forma, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver estratégias para aumento da adesão, permeação e tempo de residência da terapia intravesical por meio da aplicação de hidrogéis mucoadesivos para administração de quimioterápicos como o cloridrato de gencitabina. A papaína, uma enzima proteolítica capaz de quebrar pontes peptídicas presentes nas glicoproteínas que compõem a mucina, foi adicionada aos géis com o intuito de favorecer a permeação do quimioterápico. Neste trabalho foi proposta a utilização dos polímeros goma gelana, CMC (carboximetilcelulose) e PVA (polivinil álcool) para o preparo dos hidrogéis em virtude de propriedades como ausência de toxicidade, elevada biocompatibilidade e biodegradabilidade. Os hidrogéis foram estudados e avaliados em relação à sua mucoadesividade e comportamento reológico. Também foram analisadas possíveis interações entre o ativo e as matrizes. Ensaios biológicos preliminares foram realizados visando fornecer conhecimento específico sobre a biocompatibilidade do material, a fim de investigar a segurança para um futuro uso clínico. As formulações apresentaram resultados promissores, com capacidade de mucoadesão, retenção no urotélio e interação com a mucina presente na mucosa da bexiga. A liberação do ativo foi sustentada por até 8 horas, prolongando de forma significativa o tratamento atualmente disponível que, de maneira geral, se limita ao tempo em que é possível evitar a micção do paciente. A permeabilidade das formulações também foi aumentada na presença da papaína. Além disso, as formulações apresentaram comportamento reológico pseudoplástico e, portanto, adequado para aplicação intravesical. Os ensaios de biocompatibilidade mostraram baixa ou nenhuma citotoxicidade e não irritabilidade por parte das formulações, indicando potencialidade para futuros estudos pré-clinicos. Desta forma, as formulações propostas podem representar uma alternativa de tratamento associado a uma melhor qualidade de vida aos pacientes.

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  • IPEN-DOC 30078

    MARINHO, THAYNA C. . Desenvolvimento de rotas eletroquímicas para separação seletiva e de alto rendimento de iodo-131 para aplicação como radiofármaco / Development of electrochemical routes for selective and high-yield separation of iodine-131 for application as a radiopharmaceutical . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-13112023-124103

    Abstract: O iodo-131 é um radiofármaco produzido no Brasil pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) desde 1959. É utilizado, por exemplo, no tratamento do câncer de tireoide e Doença de Graves. A produção deste radiofármaco atualmente é realizada por meio da irradiação de alvos de telúrio e atende somente a 60% da demanda nacional, tornando necessária a importação do restante. O Reator Multipropósito Brasileiro é um projeto que pretende suprir a demanda nacional de iodo-131 a partir da obtenção do radiofármaco por meio de reações de fissão de urânio-235. No entanto, para ser utilizado como radiofármaco é preciso que esteja separado de interferentes e com elevada pureza. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi utilizar um método eletroquímico para realizar a separação do iodo de espécies interferentes como molibdênio, telúrio e rutênio, que são espécies presentes no produto de fissão de urânio. Esta separação torna-se possível visto que o íon iodeto é capaz de sofrer reação de oxidação formando iodo molecular em sua forma gasosa, separando-se das espécies interferentes que se mantém em meio aquoso. Inicialmente foi utilizada a técnica de voltametria cíclica para identificar o comportamento eletroquímico de cada elemento, assim como o potencial de oxidação do iodo e dos demais interferentes. Após esta etapa, a separação do iodo foi realizada comparativamente por duas técnicas: i) cronoamperometria - salto de potencial e ii) cronoamperometria - onda quadrada, variando temperatura, pH da solução e concentração dos elementos a serem separados. Os estudos indicaram que a separação de iodo por meio de técnicas eletroquímicas é viável, resultando em até 45,15% de rendimento em pH 5, 40ºC e 0,001 mol/L, utilizando a cronoamperometria - onda quadrada, destacando-se como um método inovador, com etapa de separação única e menor geração de resíduos. A separação pôde ser realizada, ainda que resultando em menores rendimentos, em pH 8, principalmente na temperatura de 25 ºC e concentração de 0,001 mol/L, utilizando cronoamperometria - salto de potencial, resultando em 28,82% de rendimento.

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  • IPEN-DOC 30077

    MORAIS, PAULO J.D. de . Investigação teórica dos fenômenos da propagação atmosférica de feixes de laser de alta potência / Theoretical investigation of the propagation phenomena of high power laser beams . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 116 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-05102023-152137

    Abstract: Este trabalho visa o desenvolvimento de uma formulação analítica e modelagem computacional da propagação de feixe de lasers contínuos de alta potência (HEL) através da atmosfera. São estudados os principais fenômenos que degradam a propagação, thermal blooming e cintilação. Para tanto, uma solução numérica acoplada foi feita usando as equações de Navier-Stokes de conservação de massa, momento e energia, a equação paraxial e um modelo de tela de fase para representar a turbulência óptica. O efeito thermal blooming é modelado através do acoplamento entre o sistema de equações de Navier- Stokes e a equação paraxial. Já a turbulência óptica é realizada através de um esquema de tela de fase que engloba alterações das flutuações de temperatura de forma estocástica, respeitando uma distribuição espectral baseada na teoria de Kolmogorov, para a faixa de turbulência isotrópica. Os resultados numéricos são apresentados variando parâmetros tais como: potência do laser, nível de turbulência e diâmetro do laser. Estas variações são realizadas alterando-se os números adimensionais que constituem as equações da fluidodinâmica.

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  • IPEN-DOC 30076

    MOURA, ALCEU J. dos S. . Avaliação da influência da subcamada viscosa na estabilidade mecânica de placas de elementos combustíveis em condições de escoamento axial por meio de simulações numéricas FSI / Evaluation of the influence of the viscous sublayer on the mechanical stability of fuel plates under axial flow conditions through numerical FSI simulations . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 62 p. Orientador: Miguel Mattar Neto. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-095619

    Abstract: Este trabalho visa a investigação da influência da subcamada viscosa na estabilidade mecânica de placas de elementos combustíveis em condições de escoamento axial por meio de simulações numéricas de Interação Fluido Estrutura (Fluid Structure Interaction -FSI) de duas vias. A metodologia adotada é a proposta por Mantecón (MANTECÓN, 2019), que observou uma transição de comportamento linear para não linear entre a máxima deflexão das placas em seu bordo de ataque com o quadrado da velocidade do fluido refrigerante no canal. A velocidade em que se identifica a transição é a velocidade crítica (Vc). A fim de verificar a influência da subcamada viscosa, o domínio CFD foi discretizado desde o início de sua camada limite. Como essa abordagem encarece sobremaneira o custo computacional, foram utilizadas condições de contorno de simetria, onde as características geométricas e de carregamento permitiram. Além desta abordagem, optou-se por investigar a capacidade de se resolver o problema FSI em regime permanente. Os resultados obtidos confirmaram que a modelagem da camada limite é suficiente para se determinar a velocidade crítica. Além disso, sugere-se também que a abordagem em regime permanente, com a aplicação de condições de contorno de simetria sempre que possível, pode ser utilizada para prevenir a ocorrência de falhas devido à deflexão estática no projeto de novos elementos combustíveis. Isso forneceria suporte aos métodos tradicionais.

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  • IPEN-DOC 30075

    PASSOS, RUBENS de O. . Simulação matemática e viabilidade técnica da instalação de sistemas solares flutuantes em reservatórios de hidrelétricas no Brasil / Mathematical simulation and technical feasibility of floating solar systems installation in hydroelectric power reservoirs in Brazil . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 142 p. Orientador: Nilce Ortiz. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-28122023-105610

    Abstract: Para atender a demanda crescente de energia deve se buscar o aumento da oferta com compromisso de geração de energia limpa e renovável, visando à redução da emissão dos gases de efeito estufa. No Brasil a matriz elétrica é predominante hidráulica, e o nível de volume útil dos reservatórios tem se mostrado com tendência de redução da capacidade de armazenamento ao longo dos anos. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta um estudo de viabilidade de operação de Usina Fotovoltaica Flutuante (UFVF), em sistema híbrido com Usina Hidrelétrica (UHE), tomando como referência a Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, com possível compreensão de outros reservatórios e situações similares. Utilizando a base de dados de órgãos governamentais foi realizado o levantamento da produção diária de energia hídrica e vazão correspondente da Usina Hidrelétrica selecionada. O software PVsyst foi utilizado como ferramenta de simulação para geração de um potencial de 480MWp de energia fotovoltaica. A modelagem matemática foi realizada com o software MATLAB, analisando 12 cenários para distribuição racional da produção de energia elétrica, considerando a operação hibrida da Usina Hidrelétrica (UHE) e Usina Fotovoltaica Flutuante (UFVF). Os dados obtidos neste estudo, nos diferentes cenários analisados, mostram uma redução mensal média de 6% na geração de energia por fonte hídrica e 7% do volume de água turbinada, viabilizando a produção de energia elétrica da Usina Fotovoltaica Flutuante como reserva de energia hídrica, e contribuição na redução de CO2 atmosférico, evitando a emissão de 47.831 tCO2/ano. A avaliação financeira considerando os equipamentos usados na plataforma flutuante, mostra um custo de R$ 4,15/Wp para implantação da Usina Solar Fotovoltaica Flutuante e R$ 3,52/Wp de mesma capacidade no solo, ainda assim a Usina Fotovoltaica Flutuante é vantajosa, devido utilizar o lago do reservatório para instalação dos painéis fotovoltaicos, não necessitando adquirir grandes áreas, e ainda com a possibilidade de utilizar o sistema de transmissão de energia existente da Usina Hidrelétrica.

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  • IPEN-DOC 30074

    PRADO, ADELK de C. . Potência gerada por decaimento de produtos de fissão e de ativação em elementos de combustível irradiados no reator IEA-R1 / Decay heat power generated by fission and activation products in irradiated fuel assemblies of the IEA-R1 reactor . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 106 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-06102023-090921

    Abstract: Este trabalho teve como objetivo a avaliação experimental da potência gerada por decaimento de produtos de fissão e de ativação em elementos combustíveis irradiados no reator IEA-R1. O calorímetro IPEN foi desenvolvido para atender a essa aplicação. Um modelo teórico foi proposto para representar o arranjo experimental utilizado. O modelo foi formulado com base no princípio da conservação da energia. Os elementos combustíveis EC214, EC210 e EC207 foram submetidos a experimentos calorimétricos enquanto apresentavam tempos de decaimento variando entre 22 horas e 1043 dias e razões de queima de combustível variando entre 36% e 45% em relação à massa inicial de U-235. Em cada caso a potência de decaimento foi avaliada entre a mínima de 4,1 W e a máxima de 88 W. As incertezas foram avaliadas dentro dos limites de ±5%. O calorímetro IPEN foi utilizado na piscina do reator sem apresentar falha que impedisse a realização dos experimentos, por isso seu desempenho foi considerado suficiente. Os resultados obtidos são consistentes e reprodutíveis dentro dos respectivos limites de incerteza. A precisão dos resultados obtidos foi considerada suficiente para fundamentar conclusões a respeito das diferenças entre a potência de decaimento determinada experimentalmente e a potência inferida a partir dos dados de operação do reator.

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  • IPEN-DOC 30073

    ROCHA, PEDRO H. do N. . Modelo numérico para cálculo de Transitórios Hidráulicos com escoamento bifásico e Interação Fluido-Estrutura / Numerical model for calculation of Hydraulic Transients with two-phase flow and Fluid-Structure Interaction . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 132 p. Orientador: Marcelo da Silva Rocha. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-05102023-153048

    Abstract: Este trabalho apresenta um modelo numérico para a solução de transitórios hidráulicos com escoamento bifásico e interação fluido-estrutura em um sistema formado por reservatório, tubulação reta e válvula de saída. Uma ampla análise da literatura sobre o fenômeno é realizada, com foco nos transitórios em tubulações com escoamento bifásico homogêneo do tipo gás-líquido, considerando-se a interação fluido-estrutura entre fluido e tubulação, com um grau de liberdade. Soluções matemáticas e numéricas são analisadas e propostas para a correta captura dos fenômenos físicos associados ao atrito entre a tubulação e o fluido, à compressibilidade e à celeridade do fluido, que são variáveis em escoamentos bifásicos, e às perturbações geradas pela interação fluido-estrutura. A solução proposta para o modelo considera a atuação simultânea destes fenômenos. O modelo numérico desenvolvido tem como base a solução do modelo matemático formado por um sistema de quatro equações diferencias parciais derivadas para o fluido e para estrutura partindo da conservação da massa, do balanço de momento linear e da lei de Hooke, em que são implementadas as adequações necessárias nas equações fluido-estruturais e nos coeficientes matemáticos não lineares para a solução do escoamento compressível e bifásico em questão. As metodologias clássica e de aceleração instantânea são selecionadas para a implementação do atrito entre fluido e tubulação no modelo. A modelagem matemática para a solução das equações do problema utiliza o método das características e aplica-se diferenças finitas, com posterior integração numérica, podendo-se optar por um procedimento iterativo para a solução. A validação dos resultados é obtida com base em comparações com dados experimentais e analíticos. Apresenta-se uma análise de resultados para diferentes configurações do modelo desenvolvido, variando-se a condição de fechamento da válvula de saída do escoamento, o termo de atrito entre o escoamento e a tubulação e o número de iterações.

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  • IPEN-DOC 30072

    ROMANO, FERNANDO C. . Simulação numérica e análise modal para diodos laser de listra simples e técnica experimental para medição de sua estrutura de modos transversais / Numerical simulation tool and experimental setup for measuring the modal structure of a broad area semiconductor laser diode . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 86 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-120456

    Abstract: Um modelo computacional de simulação de um diodo laser de listra simples de ampla área de semicondutor (BALD) e de emissão multimodo transversal está construído e produzindo os modos de oscilação esperados à medida que sua corrente direta é bombeada em sua heterojunção. Para verificar e qualificar a consistência deste modelo, um ensaio experimental foi executado com o objetivo de identificar-se os modos transversais através de uma técnica de batimento de frequências no espectro de RF. Um analisador de espectro realizou a medição dos sinais emitidos pelo BALD empregando-se o método da transformada rápida de Fourier (FFT).

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  • IPEN-DOC 30071

    SANTOS, FABIO L. dos . Avaliação de diferentes substratos de eletrodos de difusão de gases na durabilidade de células a combustível do tipo PEM / Evaluation of different substrates of gas diffusion electrodes on the durability of PEM fuel cells . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 109 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-24082023-141453

    Abstract: O objetivo deste trabalho é analisar a durabilidade de células a combustível do tipo membrana de troca de prótons (PEMFC) empregando três diferentes substratos, também é conhecido como eletrodo de difusão gasosa (EDG) ou, em inglês, gas difusion layer (GDL): papel de carbono, tecido de carbono do tipo ELAT e com camada microporosa. Cada tipo de substrato é empregado na fabricação da PEMFC e, juntamente com a camada catalítica e a membrana trocadora de prótons (eletrólito), é responsável pela durabilidade da célula. Foram realizados testes de durabilidade de longa duração, para estudo da célula em aplicações estacionárias, e testes de estresse acelerado, para análise em aplicações automotivas e portáteis. Este último possui vários protocolos de teste, cada qual avalia um determinado componente da célula, considerando o tema deste trabalho, foi selecionado o teste que avalia as perdas de desempenho devido degradação da camada catalítica (lixiviação, oxidação, aglomeração) sobre o substrato em análise. Os resultados das taxas de degradação dos testes de durabilidade de longa duração foram 25 μV•h-1 para o substrato de tecido de carbono, 121 μV•h-1 para o substrato com camada microporosa e 1.240 μV•h-1 empregando papel de carbono. Nos testes de estresse acelerado essas taxas foram 0,1 μV•h-1 para tecido carbono, 9,44 μV•h-1 para a camada microporosa e 78,7 μV•h-1 para o papel de carbono. A melhor durabilidade foi observada na célula empregando o tecido de carbono como substrato.

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  • IPEN-DOC 30070

    SANTOS, NOEMY R. . Caracterização espectroscópica de adenocarcinoma mamário cultivado em 3D submetido à radiação de baixa energia / Spectroscopic characterization of 3D-cultured breast adenocarcinoma subjected to low-energy radiation . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Daniel Perez Vieira. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-10112023-173648

    Abstract: O câncer de mama é a neoplasia que mais acomete mulheres no Brasil e no mundo. Seu diagnóstico precoce é realizado através da mamografia a cada dois anos por mulheres entre 50 a 69 anos de idade. Comparada a outras modalidades de radiodiagnóstico, a mamografia utiliza feixes de radiação de baixas doses e baixa energia. Neste trabalho buscou-se investigar a relação entre efeitos induzidos pela radiação de baixa energia e o surgimento de danos nos tecidos mamários. Realizou-se a caracterização espectroscópica de um modelo tridimensional de adenocarcinoma mamário, desenvolvido através da cultura celular da linhagem MCF7, a partir da técnica de sobreposição líquida. A irradiação foi realizada com a qualidade de um feixe mamográfico com parâmetros e critérios de qualidade implantados no sistema Pantak/Seifert, com rastreabilidade ao laboratório primário alemão, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Um conjunto de amostras não irradiadas também foi utilizado para fins de comparação. Para a caracterização dos aglomerados, foram utilizadas as técnicas de fluorescência "steady state" capaz de avaliar a alteração nos espectros de emissão dos principais fluoróforos presentes na amostra, e a técnica de espectroscopia Raman capaz de detectar alterações nas vibrações moleculares, indicando alterações ocasionadas pela radiação ionizante. Os resultados obtidos mostram que as técnicas foram altamente sensíveis para detectar alterações importantes no triptofano, colágeno, elastina, NADH (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo), FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo), polissacarídeos, glicogênio, ácidos nucleicos, grupo fosfato, proteínas e lipídeos. As modificações encontradas revelam associações importantes com a agressividade e a expansão metastática tumoral, metabolismo energético, radiorresistência e tecido de origem da linhagem tumoral em estudo.

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  • IPEN-DOC 30069

    SANTOS, THIAGO A. dos . Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas / Optimization of IEA-R1 reactor core parameters using particle swarm algorithm . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 115 p. Orientador: Frederico Antônio Genezini. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-05102023-155400

    Abstract: O problema da otimização de recarga (POR) de um reator nuclear consiste na determinação de uma configuração do núcleo tal que, respeitados os parâmetros de projeto e segurança, os valores obtidos sejam os melhores possíveis para determinadas grandezas estudadas. Em decorrência de sua não-linearidade e de um grande número de soluções possíveis (na ordem de n!, onde n é o número de elementos combustíveis presentes no núcleo), trata-se de um problema do tipo NP-difícil. Este trabalho buscou resolver o POR para o reator nuclear de pesquisa IEA-R1, localizado na cidade universitária, em São Paulo. Para solucioná-lo, foi criado um código em ambiente FORTRAN 90, que por meio da meta-heurística de enxame de partículas (Particle Swarm Optimization - PSO) integrada aos programas utilizados na metodologia de cálculos neutrônicos e termohidráulicos, com a finalidade de encontrar a melhor solução possivel, dentro de uma combinação de casos e particulas para o código. Para garantir a inexistência de duplicidade de resultados, o método das chaves aleatórias (Random Keys - RK) foi utilizado para codificar cada posição dos elementos combustíveis. Uma função objetivo foi determinada a partir das seguintes grandezas: a constante de multiplicação k (KEFF) e o fluxo de nêutrons (ambas maximizadas), o pico de potência e a variância da distribuição da densidade de potência (ambas minimizadas). Foi feita também a busca pela configuração com a menor variância, com o intuito de garantir uma distrbuição de potência mais estável ("Flat") ao longo do núcleo. Foram estudados casos com um número p de partículas tal que p = 20,30,40,50 e t iterações, sendo t = 500, 1000, 1500. Em um primeiro momento todos os casos são estudados e as duas melhores configurações (p = 30, t = 1500 e p = 50, t = 1500) são escolhidas e comparadas com a configuração 260. O código se mostrou capaz de determinar melhores configurações dentro dos parâmetros estabelecidos e respeitando os limites de temperatura.

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  • IPEN-DOC 30068

    SILVA, ANA C.C. da . Criação de um protótipo objeto simulador para o controle de qualidade de algoritmos de segmentação óssea para o uso em softwares de pós processamento tomográfico / Creation of an object simulator prototype for quality control of bone segmentation algorithms for use in tomographic post-processing software . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-04102023-162007

    Abstract: A Inteligência Artificial (IA) tornou-se um dos temas mais relevantes e sua influência é significativa na prática da medicina, incluindo a radiologia médica. Muito do sucesso da IA nas últimas décadas pode ser atribuído aos avanços no poder de computação em combinação com uma melhor compreensão dos aspectos teóricos da IA e dos algoritmos implementados. As imagens de raios X são baseadas na absorção dos raios X à medida que passam por diferentes partes do corpo do paciente. Dependendo da quantidade absorvida em um determinado tecido, como músculo ou pulmão, uma quantidade diferente de raios X passará e sairá do corpo. A quantidade de raios X absorvida contribui para a dose de radiação para o paciente. A tomografia computadorizada (TC), por outro lado, fornece uma forma de imagem humana seccional. A imagem de corte transversal é usada para uma variedade de propósitos diagnósticos e terapêuticos. Em 2020, Höeschen apontou que os métodos de reconstrução de imagem baseados em algoritmos de IA, ou seja, software de pós processamento, oferecem muitas possibilidades para otimizar os conjuntos de dados de imagens tridimensionais. No entanto, surgiram dúvidas sobre a confiabilidade, portanto uma avaliação adequada é absolutamente necessária. A falta de testes de controle de qualidade de IA no cenário mundial vai além da questão legal e acadêmica, pois implica em uma discussão relevante sobre a responsabilidade ética dos provedores de tecnologia. Em software de pós processamento avançado e modelos de IA, a lacuna existente cria alto risco para a prática clínica; assim testes de controle de qualidade são necessários antes do uso generalizado. Os dados utilizados nesta pesquisa provieram dos valores biológicos da literatura e os testes de aquisição de imagens foram apenas em materiais miméticos ao sistema biológico. Foi desenvolvido um objeto simulador com técnicas de impressão 3D que mimetiza a dureza e densidade do osso humano, com materiais como resina, polímeros e o mais novo material PolyJet da empresa Stratasys lançado em junho de 2022, o RadioMatrix, que possui valores de -30 a 1000 unidades de Hounsfield. Os resultados destacaram a análise do gráfico de superfície, escala de Hounsfield, resolução espacial, precisão geométrica e o uso de algoritmos de segmentação óssea com as técnicas Thresholding, Measurement Space e Automatic bone. O objeto simulador promissor foi desenvolvido com o material RadioMatrix. Ficou evidente que os modelos de IA disponíveis no mercado carecem do conceito EXAI, que é uma inteligência artificial explicável. A explicabilidade em IA, também conhecida como interpretabilidade, refere-se à capacidade de um modelo de aprendizado de máquina fornecer uma explicação para as decisões que toma. Com os testes realizados foi possível estabelecer o comportamento das diferentes técnicas de segmentação. A regra prioritária para a segmentação óssea após as análises, foi a tomada de decisão dos algoritmos baseada na densidade e valores da unidade Hounsfield, ou seja, no treinamento desses modelos não foi agregado à forma e características específicas do osso. O exemplo da segmentação automática da peça em forma de raio, evidenciou que não houve um treinamento prévio desse tipo de estrutura, pois não temos esse formato de osso no corpo humano e mesmo assim o algoritmo de IA realizou a segmentação devido à familiaridade com densidade do material. A presente pesquisa cumpriu o objetivo de criar uma metodologia para validar modelos de IA para segmentação óssea para tomografia computadorizada, desenvolvendo um objeto simulador e oferecendo controle de qualidade sem dependência humana para as análises, garantindo ferramentas explicáveis e concorrência justa entre os fornecedores das soluções médicas.

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  • IPEN-DOC 30067

    SILVA, FABIO F.A. da . Evaluation of MCP anticancer activity using molecular imaging / Avaliação da atividade anticâncer de MCP utilizando imagem molecular . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 158 p. Orientador: Emerson Soares Bernardes. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-24082023-114509

    Abstract: MCP is a polysaccharide found abundantly in the plant's primary wall and shows activity in several areas of the food industry and nutrition, serving in food production, improving intestinal flow, reducing cholesterol, and being an important nutritional compound. MCP can also act as an anti-tumorigenic molecule in several types of tumors, in addition to avoiding chemoresistance, modulating the immune system, and preventing renal disease caused by radiotherapy and chemotherapy in cancer treatments. This study was divided into three main parts. In the first part, a review was carried out to study the biological activity of MCP and its contribution to cancer therapy, demonstrating treatment doses, types of MCP used, and experimental design, providing a critical view of the exposed data and its relationship with galectin-3 and other theories regarding its mechanisms. In the second part, we radiolabeled MCP with 99mTc and verified the biodistribution and pharmacokinetics of MCP-99mTc orally and intravenously (IV) administrated. First, the structure and monosaccharide composition of MCP were studied, and it was demonstrated that there is a diversity of monosaccharides and molecular weights within the MCP structure and that MCP30 and MCP3 fractions are rich in galactose. Next, we studied the inhibition and binding affinity of MCP for galectin-3 and demonstrated that MCP partially binds Gal-3 and that MCP3 shows an inhibition capacity at a concentration of 25 mg/ml. We radiolabeled MCP with 99mTc and verified its stability in saline in different pH, plasma, and in vivo. MCP-99mTc has a low gastrointestinal absorption (5.27x10-6 % total radioactivity counts) and gastrointestinal elimination when administered via oral and renal and hepatobiliary elimination when administered via IV. Finally, the blood compartment distribution assay showed that MCP-99mTc has a high affinity for plasma proteins and blood cells in C57BL/6 Lgals3 +/+ mice, and this affinity was partially lost when galectin-3 was deleted in C57BL/6 Lgals3 -/- mice. The pharmacokinetic assay showed that MCP-99mTc elimination speed was greater in the C57BL/6 Lgals3-/- mice than in the C57BL/6 Lgals3 +/+, indicating that a lack of galectin-3 increases MCP elimination. In the third part, we analyzed the behavior of MCP-99mTc in animals with SKOV-3 and MKN45 tumors using molecular imaging. First, we demonstrated that cell binding and internalization of MCP were only partially influenced by Galectin-3 expression in vitro using SKOV-3 scrambled and SKOV-3 shRNAGal3 cells (knockdown of Gal-3 expression). Next, we showed that MCP (20 mg/kg) exhibited anticancer activity in a SKOV-3 cell tumor xenograft model, reducing tumor growth by 48.5% and tumor weight by 50% when administered intravenously; however, oral administration of MCP (200 mg/kg) did not show an anticancer effect. Subsequently, we demonstrated that MCP-99mTc reached the tumor and bound to regions of necrosis in the SKOV-3 cell tumor xenograft model when administered intravenously. Finally, we demonstrated that IV administration of MCP (10 mg/kg) in mice with SKOV-3 tumors (lower expression of Gal-3) and MKN45 tumors (greater expression of Gal-3) reduced tumor growth by 58.7% and 35.4%, respectively, and reduced the tumor weight by 51.7% and 30.7 %, respectively. Furthermore, in both tumor xenografts, MCP-99mTc reached the tumor at the same proportion. These results demonstrate that MCP-99mTc radiolabeling is an important tool for studying the anticancer activity of MCP. We also showed that the data do not corroborate the hypothesis of the direct pharmacological effect of MCP exclusively targeting Gal-3, thus contributing to the knowledge of MCP anticancer activity.

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  • IPEN-DOC 30066

    SILVA, RUBENS C. da . Modelagem da cinética do processo de deposição modificada de vapor químico (MCVD) para o controle do índice de refração em fibras ópticas de sílica para lasers de potência / Modeling of modified chemical vapor deposition (MCVD) process kinetics for controlling the refractive index in silica fiber optics for power lasers . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 62 p. Orientador: Wagner de Rossi. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-05102023-154127

    Abstract: Este trabalho visou o desenvolvimento de um procedimento para a modelagem numérica computacional da Cinética do Processo de Deposição Modificada de Vapor Químico (MCVD) num escoamento laminar. O modelo numérico adotado resolve as equações de transporte de energia e de massa, em regime permanente, a partir dos métodos de volumes finitos (FVM), com um software comercial de CFD, e por diferenças finitas (FDM). Os resultados obtidos foram os campos de velocidades e de tempertaura para o gás de arraste (O2) e de concentração de reagentes e produtos envolvidos nas reações de oxidação. A eficiência de deposição foi estimada a partir dos campos de velocidades termoforéticas e de concentração das espécies envolvidas, onde foi observado que a eficiência para o SiO2 foi ligeiramente maior que para o GeO2 para todos os casos analisados. Uma breve análise foi feita para se observar o efeito de variáveis como a tempertaura máxima da tocha e o fluxo de massa sobre a eficiência de deposição. A trajetória das partículas de óxidos foram determinadas a partir de uma abordagem Lagrangeana, utilizando-se o método de integração de Euler. Dessa forma, foi possível observar o comportamento das partículas ao longo das posições radiais, verificando que as mais próximas da parede eram mais suscetíveis á deposição devido aos maiores gradientes de temperatura a que estavam sujeitas.

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  • IPEN-DOC 30065

    SOUZA, FELIPE V. de . Estudo da viabilidade da alteração da posição da câmara de fissão no reator IEA-R1 / Study on the position alteration of the IEA-R1 fission chamber . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 133 p. Orientador: Frederico Antonio Genezini. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-10112023-162514

    Abstract: Com uma licença de operação de até 5MW, o reator IEA-R1, além de ser o mais antigo, é o maior reator de pesquisa do Brasil. No presente momento, a produção de radioisótopos é restringida por alguns fatores como as instalações para processamento pós irradiação e capacidade de horas de operação. De forma a atender à crescente demanda de radioisótopos no país, em especial do Lutécio-177, existe um esforço sendo feito para que o ciclo operacional do reator seja aumentado para catorze dias, sendo nove dias de operação e cinco dias de parada e manutenção. Novas células quentes também estão sendo construídas para apoio aos processos pós irradiação. A compra de materiais altamente enriquecidos se trata de um processo de alta complexidade pois uma série de restrições são aplicadas à comercialização desse tipo de produto, e, o canal de segurança nuclear do reator IEA-R1 foi projetado de forma a utilizar uma câmara de fissão com um revestimento de urânio enriquecido a um valor superior a noventa porcento. Neste contexto, pensando em um aumento do ciclo operacional da planta, faz-se necessário avaliar a situação do equipamento, com o objetivo de se minimizar a depleção do seu material físsil e prolongar sua vida útil. Este trabalho, portanto, possui o foco de investigar e quantificar o fluxo neutrônico ao longo da tubulação do canal de segurança do reator (eixo vertical) e buscar uma posição que garanta uma extensão da vida útil da câmara de fissão mesmo com o aumento do ciclo operacional da planta. Para atingir esse objetivo, o núcleo do reator foi modelado utilizando a ferramenta de simulação através do Método de Monte Carlo do pacote de software SCALE, desenvolvido e fornecido pelo Laboratório Nacional de Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory) chamada KENO-VI.

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  • IPEN-DOC 30064

    SOUZA, WAGNER S. de . Internalização superficial de contaminantes após ablação laser nanossegundo / Superficial internalization of contaminants after nanosecond laser ablation . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 66 p. Orientador: Marcus Paulo Raele. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-06102023-154507

    Abstract: O avanço no desenvolvimento da tecnologia a laser possibilitou a aplicação no processo de descontaminação em materiais radioativos. Os resíduos são provenientes de materiais que são aplicados em diversas áreas de atividades como usinas nucleares, procedimentos médicos, experimentos laboratoriais. Porém, nessas situações, esses materiais precisam ser reciclados ou reutilizados. Como uma opção mais tecnológica e segura para esse processo, podemos usar a ablação por pulso laser de nanossegundo para estimular a evaporação do contaminante radioativo presente no material, trazendo alguns benefícios como descontaminar geometrias complexas e promover a segurança do operador. Nesse caso, os estudos mostraram que a descontaminação pode não ser completamente eficiente devido ao fenômeno de internalização do contaminante inerente a alta temperatura da energia aplicada durante a ablação. O objetivo desse trabalho foi confirmar a internalização desses contaminantes com fluências entre 1 - 10 J/cm2 nas seguintes ligas de aço: inox 304, inox duplex AISI 2205, inox dual-phase Usibor e baixa liga ASTM A36, sendo este último o escolhido para continuidade dos testes laboratoriais por apresentar melhor visualização da faixa de alteração do tamanho de grão bem como a refusão na região da borda. Para a simulação da contaminação, também nesse material, foi aplicado um revestimento com filme de ouro. Para esse experimento, foi utilizado o laser Q-Switched Nd:YAG com duração de pulso de 7 ns e comprimento de onda de 1064 nm. Na identificação da alteração de fase, tamanho de grão e refusão na borda foi utilizado para a caracterização o microscópio eletrônico de varredura (MEV) e para a identificação da internalização de contaminantes o espectrômetro de massa LA-ICP-MS. Esse estudo confirmou a presença de partículas de ouro internalizados na faixa de refusão do material ASTM A36 após o processo com as fluências determinadas. A finalidade deste trabalho foi contribuir para o desenvolvimento de métodos de tratamento de rejeitos radioativos, no Serviço de Gerência de Rejeitos Radioativos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- IPEN.

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  • IPEN-DOC 30063

    VILLARDI, BRUNO D.Q. . Desenvolvimento de células a combustível abastecidas com extrato de cana-de-açúcar : uma opção para geração de energia com menor impacto ambiental / Development of fuel cells fueled with sugarcane extract: an option for generating energy with less environmental impact . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 120 p. Orientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-27122023-174538

    Abstract: Os carboidratos são amplamente encontrados na natureza e desempenham um papel crucial como fontes de energia. No Brasil, por exemplo, cerca de 16% da matriz energética é proveniente da cana-de-açúcar, nesse contexto, a presente tese propôs uma abordagem inovadora, utilizando células a combustível de líquido direto, abastecidas com extrato de caldo de cana, como uma alternativa viável ao etanol e ao hidrogênio. Essa abordagem oferece vantagens, como melhor logística e diminuição de resíduos como a vinhaça, resultante do processo de obtenção do álcool. O objetivo principal deste estudo foi investigar a oxidação do extrato de cana-de-açúcar em catalisadores de platina e paládio, com o intuito de identificar o metal mais ativo para essa reação. Os resultados revelaram que o catalisador de platina apresentou maior atividade na oxidação dos açúcares, resultando em uma densidade de potência 10 vezes superior à obtida com o paládio. Além disso, a pesquisa avaliou a possibilidade de reduzir os custos de produção das células a combustível e aumentar a atividade por meio da substituição parcial da platina no catalisador por estanho. A adição de estanho no catalisador resultou em um aumento de atividade superior a oito vezes em comparação com a platina pura. A composição Pt90Sn10/C com DPM de 8,7 mW cm-2 mostrou-se particularmente mais ativa do que outros eletrocatalisadores testados, e, além disso, não foi observada a geração de vinhaça durante a oxidação da solução sintética de caldo de cana na célula a combustível. Os resultados demonstraram que as células a combustível abastecidas diretamente com caldo de cana são plenamente funcionais e representam uma opção promissora para a conversão de caldo de cana (biomassa) em energia, sem a geração de resíduos de vinhaça.

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  • IPEN-DOC 30062

    YOVANOVICH, MARCOS . Conversão de metano em metanol em camada fina de difusão de gás utilizando fotocatalisadores porosos de WO3/TiO2 / Conversion of methane to methanol in thin gas diffusion layer using porous WO3/TiO2 photocatalysts . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Dolores Ribeiro Ricci Lazar. Coorientador: Almir Oliveira Neto. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-28122023-103645

    Abstract: A conversão de metano a metanol representa atualmente uma importante alternativa para o controle das mudanças climáticas no planeta, uma vez que o gás carbônico e o metano são os principais gases de geração de efeito estufa na atmosfera terrestre. Além disso, o metanol é um importante reagente químico para processos industriais e um combustível que pode substituir derivados de petróleo. A fotocatálise heterogênea tem sido apresentada na literatura como uma rota promissora para conversão de metano a metanol pois, diferentemente de outros processos, possibilita que a reação seja conduzida à temperatura e pressão ambiente. A presente tese de doutorado visou a fabricação de um Eletrodo de Difusão Gasosa (EDG) contendo fotocatalisadores, no nosso caso, uma composição de dois semicondutores na condição de heterojunção Tipo II, de trióxido de tungstênio (WO3) e dióxido de titânio (TiO2) nas composições atômicas (0:100, 5:95, 10:90:, 15:85 e 20:80). A síntese foi realizada a partir de pó de óxido de titânio e de ácido tungstíco via reação com solução de borohidreto de sódio. A configuração desse EDG é objeto de inovação desse trabalho. Uma fina camada de eletrocatalisador WO3/TiO2 é assentada numa camada difusora de carbono, ambos acomodados numa superficie porosa de aço inoxidável, todos em forma de disco. O estudo incluiu também o projeto, usinagem e montagem de dois reatores fotoeletroquímicos, um do tipo descontínuo (batelada) e outro tipo contínuo (fluxo), para alojar o EDG. Os fotocatalisadores de WO3/TiO2 foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X, voltametria cíclica e espectroscopia Raman. As atividades fotocatalíticas para conversão de metano a metanol dessas composições foram avaliadas à temperatura de 25 ºC e pressão ambiente sob exposição de luz visível e UV. A quantificação da conversão de metano/metanol foi obtida com base nos resultados de espectroscopia Raman. Os resultados de caracterização dos materiais sintetizados mostraram que a fase anatásio da titânia foi mantida após a formação da fase triclínica do trióxido de tungstênio e fração de fase amorfa. A adição de óxido tungstênio à titânia diminui os valores de bandgap eletroquímico. A conversão de metano a metanol em ambos os reatores, contínuo e descontínuo, foi efetiva. No reator descontínuo, na condição de luz visível, o eletrocatalisador WO3/TiO2 de melhor performance foi a composição atômica 10:90 (taxa de conversão metano a metanol de 0,0034 mol.L-1). Em condição de irradiação UV, a conversão metano a metanol também é observada, entretanto a taxa de conversão é reduzida para 0,0009 mol.L-1 devido à formação radial superóxido, que consome o metano e metanol produzido, e com a formação mais acentuda de ácido fórmico e formaldeído. Nas mesmas condições reacionais, em regime contínuo a conversão metano a metanol é mais eficiente em concentrações de 15 e 20 mol% de óxido de tungstênio. Este comportamento deve-se ao menor tempo de residência dos reagentes no sistema reacional. A maior taxa de conversão atingida em reator contínuo em meio de água deionizada e em luz visível, foi de 0,05 mol.L-1 na composição 20:80. Em um sistema fotoeletrocatalítico, a conversão é intensificada atingido valores superiores a 0,08 mol.L-1 para o fotocatalisador de titânia com 10 mol% de óxido de tungstênio.

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  • IPEN-DOC 30061

    MARTINS, REGIANE . Potencial genotóxico in vivo de 2-Alcilciclobutanonas provenientes de manteiga de cacau irradiada, em células hepáticas de ratos Wistar / In vivo genotoxic potential of 2-Alkylcyclobutanones from irradiated cocoa butter in liver cells of Wistar . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 153 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-13112023-101835

    Abstract: A irradiação de alimentos mostra-se uma técnica eficaz para reduzir alguns patógenos dos alimentos e isso ganhou atenção significativa ao seu potencial de segurança do alimento. As 2-Alcilciclobutanonas são produtos radiolíticos únicos gerados pela quebra induzida, por radiação, de trigicerídeos nos alimentos que contêm gordura. 2-Dodecilciclobutanona (2-dDCB) e 2-Tetradecilciclobutanona (2- tDCB) são os compostos mais abundantes detectados em alimentos irradiados, e sabe-se que parte desses compostos ingeridos são excretados pelas fezes e uma pequena parte é depositada no tecido adiposo. Trabalhos realizados anteriormente sugeriram efeitos genotóxicos e citotóxicos em células de cólon. Apesar de estudos mais recentes mostrarem a não genotoxicidade de 2-ACBs, os resultados são conflitantes e, portanto, continuamos os estudos para confirmar a segurança dos compostos para a saúde humana. As células hepáticas foram escolhidas para análise de genotoxicidade por até o momento não terem sido avaliadas in vivo e pela importância do fígado na metabolização de compostos e acúmulo de gordura. O teste de micronúcleo in vivo foi realizado com células específicas extraídas do tecido hepático, por meio de Citometria de fluxo. A análise histológica do tecido hepático foi realizada como análise complementar. Utilizamos manteiga de cacau irradiada com doses de 10, 20 e 30 kGy (consideradas altas doses) para suplementação diária dos animais, a detecção e quantificação de 2-ACBs nas amostras foram obtidas por GC/MS. Os resultados confirmam a segurança do processo de irradiação de alimentos, que mesmo em altas doses de radiação e maior produção de 2-ACBs não indicaram o potencial genotóxico das amostras em células hepáticas.

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  • IPEN-DOC 30060

    DELLAMANO, JOSE G. . Investigação de diferentes rotas de adição de nióbio ao TiFe, baseadas em moagem de alta energia, para armazenamento de hidrogênio / Investigation on different routes of adding niobium to TiFe, based on high energy milling, for hydrogen storage . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 83 p. Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-05102023-140440

    Abstract: Foi estudada a formação da liga TiFe-Nb com 6,8% de Nb em proporção atômica por três rotas distintas, envolvendo a moagem de alta energia, seguida de síntese do composto por reação, para fins de armazenamento de hidrogênio. As rotas se diferenciaram pelos materiais de partida de moagem: Rota 1 - TiH2+Fe+NbH; Rota 2 - TiFe+NbH e Rota 3 - TiFe+Nb. Foi utilizado um moinho do tipo agitador, sob atmosfera de argônio purificado, em processos de maior e menor energia. As diferenças de parâmetros entre estes processos foram a relação bola/pó em massa, a quantidade de bolas utilizadas e o tempo de moagem. Foram realizadas análises de difratometria de raios X (DRX) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com energia dispersiva dos raios X (EDS) para caracterização das amostras moídas antes e depois da reação de síntese. Análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG) foram feitas para avaliação do comportamento das amostras moídas durante o aquecimento até 1000 ºC, com taxa de aquecimento de 10 ºC/min. As reações de síntese sob vácuo foram realizadas a 615 ºC para a Rota 1, 550 ºC para as Rotas 2 e 3, com taxa de aquecimento de 10 ºC/min. As amostras moídas com menor energia não tiveram - ao fim do processo de reação - a formação completa do composto desejado (TiFe). A Rota 1 apresentou os melhores resultados de rendimento com 65,7% e 65,4% para os processos de menor e maior energia, respectivamente. As curvas termodinâmicas de absorção e dessorção de hidrogênio (PCT) foram obtidas de ensaios feitos por um equipamento do tipo Sieverts, operando em modo dinâmico. Os melhores resultados foram obtidos com as amostras submetidas à moagem de maior energia da Rota 1, que apresentaram absorção e dessorção de hidrogênio à temperatura ambiente, sob os platôs de pressão de aproximadamente 9,3 e 2,1 bar (0,93 e 0,21 MPa), respectivamente. A capacidade máxima de armazenamento foi de 0,75% em massa de H2, sob pressão de até 21 bar (2,1 MPa), com reversão de até 0,73% em massa de H2, sob pressão de até 0,4 bar (0,04 MPa). As amostras moídas com processo de maior energia da Rota 2 apresentou melhor reversibilidade, com 0,55% de absorção e 0,55% de dessorção em massa de hidrogênio, para pressões de 0,3 até 21 bar (0,03 e 2,1 MPa) e 11 até 0,4 bar (1,1 e 0,04 MPa).

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  • IPEN-DOC 30059

    MENEGHINI, ARTHUR A. . Avaliação da concentração de atividade de radionuclídeos naturais e caracterização química elementar das águas minerais da cidade de Caxambu, MG / Assessment of the concentration of natural radionuclide activity and elemental chemical characterization of the mineral waters of the city of Caxambu, MG . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 76 p. Orientador: Sandra Regina Damatto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-09082023-100010

    Abstract: O aumento no consumo de água mineral e sua utilização com ação medicamentosa alertam a necessidade da caracterização dessas fontes de água, pois essa é parte vital da dieta humana. Nas águas minerais, além dos elementos químicos estáveis, responsáveis pela composição química, a presença de radionuclídeos naturais das séries de decaimento do 238U, 232Th, 235U e o 40K concedem à água a propriedade radioativa. A incorporação desses radionuclídeos ocorre devido à crenoterapia, que é a utilização dessas águas para tratamentos de saúde, e é muito importante sob o ponto de vista de proteção radiológica devido a radiação ionizante proveniente desses radionuclídeos ser prejudicial à saúde. O Brasil abriga o maior parque de água mineral do mundo, na cidade de Caxambu, MG, Parque das Águas de Caxambu que possui doze fontes de águas minerais distribuídas pelo parque e um Gêiser de 60 metros de profundidade; existe também uma fonte localizada dentro do Hotel Glória, localizado em frente ao parque. O objetivo do presente trabalho foi avaliar as características físico-químicas dessas águas, sua composição química elementar, determinando os elementos Ag, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn e as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais coletadas na cidade de Caxambu; estimou-se também a dose efetiva comprometida devido ao consumo dessas águas, tanto para o público abaixo dos 15 anos quanto para o público adulto. Nas seis coletas realizadas, as maiores concentrações de atividades foram do 228Ra e do 226Ra e consequentemente sendo os que contribuíram para a dose efetiva comprometida, principalmente no indivíduo de até 15 anos no qual os valores são mais restritivos; as fontes de maior concentração de atividade e dose foram a D. Ernestina, Beleza e Venâncio. Na análise da composição química elementar, o Ca e K apresentaram valores muito acima dos encontrados na literatura e em relação aos outros elementos analisados.

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  • IPEN-DOC 30105

    PINHEIRO, R.S.; ANA, P.A.; RIBEIRO, M.S. ; TANAKA, H.. Use of PDT therapy for symptom reduction in patients who are or have had COVID-19. In: WORKSHOP DE ENGENHARIA BIOMEDICA, 1., 8-9 de março, 2023, Online. Resumo expandido... São Bernardo do Campo, SP: Universidade Federal do ABC, 2023. p. 94-95.

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  • IPEN-DOC 30104

    FABRETTI, L.T.; SILVA, D.F.T. ; RAELE, M.P. ; KATO, I.T.. Light-tissue interaction of laser with neonatal rat brains. In: WORKSHOP DE ENGENHARIA BIOMEDICA, 1., 8-9 de março, 2023, Online. Resumo expandido... São Bernardo do Campo, SP: Universidade Federal do ABC, 2023. p. 84-85.

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  • IPEN-DOC 30103

    PRADO, FELIPE M. ; SOUZA, PEDRO H.M. de; SILVA, SIDNEY L. da; WETTER, NIKLAUS U. . Photoelastic dispersion coefficient analysis of epoxy regin samples with and without dental implants. In: FRONTIERS IN OPTICS; LASER SCIENCE, October 9-12, 2023, Tacoma, WA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/FIO.2023.JTu7C.4

    Abstract: We characterize the dispersion coefficient of epoxy resin samples using Photoelasticity and digital holography. Furthermore, we analyzed the change in its coefficient with an added ceramic dental implant using traditional Photoelasticity.

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  • IPEN-DOC 30102

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMAS J.; VIEIRA, TARCIO de A. ; DEANA, ALESSANDRO M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Results in highly-efficient side-pumped Nd:YLF lasers. In: FRONTIERS IN OPTICS; LASER SCIENCE, October 9-12, 2023, Tacoma, WA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/FIO.2023.JTu5A.49

    Abstract: Here we present resents advancements in Nd:YLF lasers, achieving record-breaking efficiency and output energies. In Q-switched operation, we obtained output energy of 41.2 mJ with peak power of 46 MW. Furthermore, we achieved a near quantum-defect slope efficiency of 78.2%, the highest reported for Nd:YLF lasers. We also present efficient 1314 nm laser emission.

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  • IPEN-DOC 30058

    HORTELLANI, MARCOS A. . Monitoração ambiental de metais do grupo da platina (Pt, Pd e Rh) em amostras de poeira (road dust) coletadas em vias com tráfego intenso de veículos na cidade de São Paulo / Environmental monitoring of metals from platinum group elements (Pt, Pd e Rh), in road dust samples collected in high traffic routes of the São Paulo city . 2019. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 151 p. Orientador: Jorge Eduardo de Souza Sarkis. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-13112023-154105

    Abstract: Na poeira acumulada nas ruas das cidades ("road dust"), encontra-se a presença de platina, paládio e ródio (Elementos do Grupo da Platina, os EGPs) liberados, devido aos desgastes com o uso, pelos catalisadores automobilísticos utilizados nos escapamentos, para controle das emissões de gases poluentes. Amostras de "road dust" de algumas das principais vias de tráfego intenso da cidade de São Paulo foram avaliadas quanto aos EPGs em 18 (dezoito) locais estrategicamente escolhidos e amostradas em 3 (três) campanhas de coleta (julho de 2008, julho - agosto de 2016 e julho de 2018). Para a realização deste trabalho foi utilizada metodologia para amostragem, preparação das amostras, digestão, separação dos interferentes da matriz por cromatográfica por troca iônica e a análise dos íons dos EGPs por espectrometria de massa com fonte de plasma, ICP-MS. A separação cromatográfica foi otimizada pelo acompanhamento da manutenção da razão isotópica natural, comprovando-se a eliminação dos íons interferentes durante a separação. A validação da metodologia proposta foi realizada utilizando-se os parâmetros de seletividade, efeito matriz, faixa de trabalho, linearidade, limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ), precisão, exatidão e recuperação. Foi estimada a incerteza da medida, composta pela combinação da incerteza analítica e a incerteza de amostragem. Foi calculado o índice de poluição por metais, MPI, e o fator de enriquecimento, EF, dos EGPs. Nessas amostras foram quantificados os elementos nos intervalos: Pt (2,6 - 227 ng g-1), Pd (16,3 - 1875 ng g-1) e Rh (2,02 - 257 ng g-1). Os pontos de coleta das poeiras localizados na Av. da Consolação, na Av. Paulista e na Av. Rebouças, próximo às avenidas Consolação e Paulista, todas regiões com tráfego intenso e lento de veículos, apresentaram os valores mais elevados das concentrações dos EGPs e, portanto, também os maiores índices de poluição, "metal pollution index" (MPI), e dos fatores de enriquecimento "EF", evidenciando que esses EGPs são originários do desgaste dos catalisadores automotivos. Foram verificadas alterações nas razões entre os EGPs de 2008, 2016 e 2018, principalmente o aumento na concentração de paládio e diminuição na concentração da platina, diferenças essas ocorridas de acordo com as alterações feitas pela indústria automobilística nos catalisadores devido ao alto custo da platina.

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  • IPEN-DOC 30057

    OGATA, JESSICA L. . Síntese e caracterização de nanopartículas de ouro ativo com albumina sérica bovina para fins biomédicos / Synthesis and characterization of active gold nanoparticles with bovine serum albumin for biomedical purposes . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05102023-114002

    Abstract: O uso de nanopartículas na medicina já faz parte de nossas vidas, embora as nanopartículas de ouro não sejam oficialmente usadas em medicina, o uso de ouro coloidal ou sais de ouro para o tratamento de doenças como a sífilis, a artrite ou até a dipsomania são conhecidos desde o século XIX. Nesta dissertação, foi desenvolvido um método capaz de gerar nanopartículas de ouro, modificado com albumina de soro bovino, a partir de ouro 198, para um possível uso como método alternativo para o tratamento e diagnóstico de câncer. A síntese, adaptada do método publicado por Turkevich em 1951, gera nanopartículas utilizando uma folha de ouro de alta pureza (em vez de um sal), o que permite a geração de um material com alta pureza radioquímica, não sendo observadas impurezas radioativas indesejáveis. As amostras preparadas foram caracterizadas por diferentes técnicas para determinação de suas características físico-químicas, através de espectroscopia UV-Visível foi possível observar a banda de ressonância de plasmon de superfície a 520 nm, por microscopia eletrônica de transmissão um raio hidrodinâmico em torno de 14 nm foi observado, sendo medida por espalhamento de luz dinâmico a suspensão apresentou um raio de 30 nm e após a modificação de BSA o aumento deste tamanho para 50 nm. Os resultados de potencial Zeta indicam nanopartículas muito estáveis com potencial próximo a -40mV, e por espectroscopia de fluorescência é possível observar como a proteína é afetada pela radiação.

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  • IPEN-DOC 30056

    TAPPIZ, B. ; SILVA, P.S.C. ; OSTERMANN, C.K. ; LIMA, N.P. ; BRAGUIN, L.N.M. ; BOTIA, S.; LEVIN, I.; BUSTILLOS, O.V. . Assessment of 238U and 226Ra activity concentration along the Amazon Tall Tower Observatory site. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL RADIOACTIVITY, 7th, September 17-22, 2023, Seville, Spain. Abstract... Seville, Spain: Universidad de Sevilla, 2023. p. 51-51.

    Abstract: The Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) site is a region located within the Uatumã Sustainable Development Reserve (USRD), approximately 150 km northeast of Manaus city, in the Brazilian state of Amazonas. At the ATTO site, there are 3 tall towers, which are used for studies on the Amazon rainforest and its interaction with the soil and the atmosphere. The activity concentration of 238U and 226Ra was determined in soil samples collected in the footprint of the ATTO site by gamma spectrometry. The activity concentration of these radionuclides is important for understanding the 222Rn exhalation rate and 222Rn flux from soils. Knowledge of the 222Rn flux at the ATTO site can be useful for applications in atmospheric research, e.g., the 222Rn tracer method can be used to estimate local and regional emissions of greenhouse gasses; simulating 222Rn transport is a powerful tool for evaluation and validation of transport schemes in atmospheric chemical transport models. In this study, 39 samples collected from 13 sampling sites along a transect from the ATTO site to the river were analyzed. The highest activity concentrations were found in the Igapó forest (69 ± 2 Bq/kg for 238U and 47 ± 5 Bq/kg for 226Ra), a region near the Uatumã river with prevailing flooded black-water forest, whereas the lowest activity concentrations occurred in the Campina (Savanna on white-sand soils) and Campinanara (white-sand forest) ecosystems (18 ± 1 Bq/kg for 238U and 13 ± 2 Bq/kg for 226Ra), a transition area located between river terraces and the Terra Firme forest.

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  • IPEN-DOC 30055

    DAMATTO, S.R. ; DOMINGOS, R.M. ; TEIXEIRA, L. ; ISIKI, V.L. ; ALENCAR, M.M. ; LEONARDO, L. . Challenges in measuring 22Na in rainfall by gamma spectrometry in the city of São Paulo, Brazil. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL RADIOACTIVITY, 7th, September 17-22, 2023, Seville, Spain. Abstract... Seville, Spain: Universidad de Sevilla, 2023. p. 204-204.

    Abstract: Na-22 is a naturally occurring radionuclide of cosmogenic origin with half live of 2.6 years, being a beta and gamma emitter (541keV and 1274.5keV, respectively). This cosmogenic radionuclide is mainly formed when cosmic rays interact with argon nucleus, occurring a fragmentation of this nucleus. The process of production of 22Na occur continually in upper atmosphere, lower stratosphere and rainfall is the predominantly process of deposition of cosmogenic radionuclides in terrestrial surface. Na-22 together with 7Be (T1/2) = 53.3 d, gamma ray 476.7keV) can be used as tracers in studies of aerosol transport between layers of the atmosphere. At the same time 22Na is rarely used in these studies due to its extremely low abundance in rainfall. The objectives of this work were to present the first results 22Na activity concentration measured in rainfall collected at the IPEN campus located in São Paulo, Brazil. Large volumes of rainfall samples were collected from October 2022 to April 2023, totaling 20 samples, and 22Na activity concentration was measured by non-destructive gamma-ray spectrometry using a coaxial Be-layer HPGe detector with 46% relative efficiency and associated electronic devices and live counting time varying from 250,000 s to 500,000 s; the rainfall volumes ranged from 14 L to 164 L. The collection container was previously acidified with 1mol L-1 HNO3 to avoid loss of radionuclide by absorption on the container walls. The first eight rainfall samples were collected in a catchment area of 1m2, which was not enough to measure the radionuclide, since all the determined results were smaller than the detection limit of the methodology. After these results, it was decided to increase the catchment area by collecting rainfall samples from the roof of the laboratory building, in an area of 78 m2; the container used to collect samples from this area was also acidified with 1 mol L-1 HNO3. In this new area, 12 rainfall samples were collected, however, as the volume of rainfall was very large in the rains collected, only one sample was acidified, a rainfall of 2 mm and a volume of 98 L; in the other samples, the large volume of rain did not allow the water to become acidic because the collection container overflowed with water. In the acidified rainfall sample, the result of 0.725 ± 0.252 Bq L-1 was determined for the radionuclide 22Na. With this result, it is possible to prove the importance of both the catchment area and the acidulation of the sample in the determination of trace radionuclides in rainfall samples.

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  • IPEN-DOC 30054

    CASTRO, J.O. ; DOMINGOS, R.M. ; DAMATTO, S.R. ; RODRIGUES, C.E.C. ; ISIKI, V.L. ; NETO, J.O.A. . Two years of continuous monitoring of 7Be and 210Pb in rainfall collected at the IPEN campus, São Paulo, Brazil. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL RADIOACTIVITY, 7th, September 17-22, 2023, Seville, Spain. Abstract... Seville, Spain: Universidad de Sevilla, 2023. p. 311-311.

    Abstract: The naturally occurring radionuclides 7Be and 210Pb are produced in the atmosphere and used as tracers of a wide variety of processes that occur in the Earth's atmosphere and surface. The cosmogenic radionuclide 7Be (T1/2 = 53.3 d), is produced in the upper atmosphere by cosmic ray spallation of oxygen and nitrogen; 210Pb (T1/2 = 22.3 y), a natural radionuclide from 238U series can be found in the atmosphere, as a product of 222Rn decay that emanates from the ground. Both natural radionuclides can be used as tracers for heavy metals and pollutants in the environment, tracer of soil erosion, transport processes in watershed and sedimentation in lakes, among other examples. The activity concentration results of these radionuclides in rainfall, when combined with meteorological information, help to understand how aerosol particles are transported in the air and removed from the atmosphere by the action of rainfall. The objectives of this work were to determine the activity concentrations of the natural radionuclides 7Be and 210Pb in rainfall samples over a period of two years, from January 2021 to December 2022, in each rainy event that occurred on the IPEN campus, located in the city of São Paulo, Brazil. Be-7 activity concentrations were measured by non-destructive gamma-ray spectrometry using a coaxial Be-layer HPGe detector with 25% relative efficiency and associated electronic devices and live counting time varying from 80,000 s to 300,000 s; 210Pb activity concentrations were measured by gross beta counting in a low background gas flow proportional detector, after radiochemistry procedure. The annual rainfall indices for 2021 and 2022 were 1093 mm and 1391 mm, respectively. Activity concentrations for 7Be ranged from 0.459 ± 0.038 Bq L-1 to 8.96 ± 0.57 Bq L-1 and for 210Pb from 0.015 ± 0.001 to 0.98 ± 0.01 Bq L-1 in the studied period. The results obtained of 7Be and 210Pb in rainfall were correlated to seasons, precipitation, temperature, and sunspot number for 7Be. The higher values obtained for the concentrations were in winter and spring time presenting good correlations with the amount of precipitation and sunspot number and a clear seasonal variation.

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  • IPEN-DOC 30053

    AYLLON, R.M. ; TORRECILLA, J.K. ; SAUEIA, C.R. ; NISTI, M.B. ; EL HAJJ, T.M.; FURLAN, M.R.; SILVA, P.S.C. . Activity concentration of natural radionuclides (238U, 226Ra, 232Th, 228Ra, 210Pb and 40K) in soil amended with niobium tailings. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL RADIOACTIVITY, 7th, September 17-22, 2023, Seville, Spain. Abstract... Seville, Spain: Universidad de Sevilla, 2023. p. 217-217.

    Abstract: The storage of tailing from anthropic activities like mining, which may contain radionuclide traces, is a problematic situation consequent from NORM industries activities and for which they seek alternatives. The study presented in this paper is related to carbonate deriving from niobium extraction. This carbonate is stored in dams, which can cause an increase in radionuclides and metals concentration, imposing restrictions on its use. To ensure the safe usage of the residue, it is assessed the activity concentration of 238U, 226Ra, 232Th, 228Ra, 210Pb and 40K in soil samples as well as mixture soil + carbonate, soil + carbonate + lime, soil + lime and soil. The techniques used were gamma spectrometry and instrumental neutron activation analysis. Activity concentration evaluation was performed before and after the tillage of lettuce (Lactuca sativa) and bean (Phaseolus vulgaris), and the soil-plant transfer factor was determined for lettuce. The study of radionuclides and metals availability in the soil solution is important for a better understanding of the mobility of contaminants in water/soil systems, in order to estimate the real environmental impact. Preliminary results show samples with niobium traces presented values within the recommended world values.

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  • IPEN-DOC 30052

    ROSSI, WAGNER de ; WETTER, NIKLAUS U. ; DIPOLD, JESSICA ; BORDON, CAMILA D.S.; KASSAB, LUCIANA R.P.. Waveguide amplifiers produced by femtosecond laser in doped heavy metal glasses. In: EUROPEAN SUMMIT ON LASER OPTICS & PHOTONICS TECHNOLOGY, September 25-27, 2023, Barcelona, Spain. Abstract... 2023.

    Abstract: Waveguides are very suitable structures for integrating optics in miniaturized systems such as those involved in microfluidics. With them, it is possible to stimulate reactions using light and collect information from optical signals from specific points of a given system. Thus, for example, it is possible to transport light from an external source to a microreactor within a microfluidic system and/or collect the emission of any reagent or reaction from any point in the system. In this context, several kinds of research have been carried out for the development of waveguides in transparent materials suitable for use in microfluidic systems such as lab-on-a-chip. A widely used way of producing such guides is through the focusing of ultrashort laser pulses (fs) inside transparent materials. In this case, the intensity is adjusted so that the absorbed energy is sufficient to change the crystalline arrangement in the focal region, but not enough to cause catastrophic damage, that is, that there is no rupture of bonds between atoms. This change in the local arrangement of atoms (or ions) leads to a localized change in the index of refraction, which can be used to refract light. If a line of such regions, or points, has an index of refraction greater than that of the surrounding medium, then it is possible to guide light within it as in an optical fiber. If the index of refraction changes to a value less than that of the neighboring medium, then it is only possible to guide the light between two or more of these lines. This work describes the development and characterization of waveguides produced with two lines by processing heavy metal oxide glasses with a femtosecond laser. Tellurite (TeO2-ZnO) and germanate (GeO2-PbO) glasses were used [1,2], pure and also doped with rare earth. Raman spectroscopy shows a decrease in the photoinduced refractive index, from -7.4x10-3 to 1x10-5, depending on the material and processing conditions. Thus, it is not possible to guide light inside a single line and, therefore, two of these lines were used for this purpose, with the guidance being done between them. The work details the laser machining process, the physical and spatial characteristics of the guides produced, the characteristics of the guided spatial mode, such as the M2 parameter, the transmission losses, and the gain obtained when glasses doped with rare earths are used.

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  • IPEN-DOC 30051

    GATTI, LUCIANA ; CUNHA, CAMILLA; MARANI, LUCIANO; CASSOL, HENRIQUE; MESSIAS, CASSIANO; ARAI, EGIDIO; SOLER, LUCIANA; ALMEIDA, CLAUDIO; SETZER, ALBERTO; DOMINGUES, LUCAS ; DENNING, SCOTT; MILLER, JOHN; GLOOR, MANUEL; CORREIA, CAIO; CRISPIM, STEPHANE; CORREA, SERGIO; NEVES, RAIANE; SILVA, FRANCINE; MACHADO, GUILHERME. Direct measurements can help to understand the changes in ecosystems: Amazonia a case study. In: EGU GENERAL ASSEMBLY, April 23-28, 2023, Vienna, Austria. Abstract... Göttingen, Germany: Copernicus, 2023.

    Abstract: The Amazon is the largest rainforest on the planet and was an important carbon sink. The carbon sink is declining, mainly due to an increase in tree mortality as a result of deforestation, degradation, and local, regional and global climate change. In addition, deforestation and forest degradation reduce the ability of the Amazon rainforest to act as a carbon sink. CO2 Vertical Profiles (VP) were performed from 2010 to 2021 (805), using small aircraft at 4 locations: SAN (2.86° S 54.95° W), ALF (8.80° S 56.75° W), RBA (9.38° S 67.62° W) and from 2010 to 2012 on TAB (5.96° S 70.06° W) and since 2013 at TEF (3.39° S 65.55° W). The question if Amazonia is a carbon source or sink is an important role in the global carbon budget. Amazonia vertical profile annual mean derived from CO2 annual mean vertical profiles (VP subtracted from the background concentration: ΔVP) from the 4 studied sites can help to clarify this important question. The sampling frequency was approximately 2 times per month in each location, from 4.4 km height (a.s.l.) until near surface 300 m (a.s.l.), and usually carried out between 12:00 and 13:00 local time. The CO2 samples were analyzed at INPE's LaGEE (Greenhouse Gas Laboratory), in São Jose dos Campos. This result is a direct indication of the regional source in the global carbon budget, indeed there are well-known discrepancies from many studies using different methodologies (bottom-up, top-down techniques, and a wide variety of global, regional, and inversion models). In this study, we will present Carbon flux from the time series for the 4 sites and Amazon Carbon balance using the column budget technique, and analyze the correlations with various parameters related to climate, vegetation, deforestation, and biomass burning.

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  • IPEN-DOC 30050

    DIPOLD, JESSICA ; WETTER, NIKLAUS U. ; FREITAS, ANDERSON Z. ; MARQUES, FRANCISCO C.; DOGARIU, ARISTIDE; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO . Raman enhancement induced by localization of light (TiO2@Silica plus silica nanoparticles). In: CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS: FUNDAMENTAL SCIENCE, May 7-12, 2023, San Jose, CA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/CLEO_FS.2023.FTh1B.7

    Abstract: Strong enhancement of the Raman signal is observed in ethanol suspension of TiO2@Silica, being stronger as the TiO2@Silica filling fraction is increased above threshold, and when silica nanoparticles are added.

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  • IPEN-DOC 30049

    WETTER, NIKLAUS U. ; PRADO, FELIPE M. ; VIEIRA, TARCIO de A. ; DEANA, ALESSANDRO M. . Modern diode pumped solid state lasers. In: CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS: APPLICATIONS AND TECHNOLOGY, May 7-12, 2023, San Jose, CA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/CLEO_AT.2023.ATu3R.1

    Abstract: A brief review of the advances in diode-pumped, Neodymium-doped, high-efficiency lasers is presented, showing how different configurations were able to achieve extremely elevated slope efficiencies, close to the quantum limit, while demonstrating excellent beam quality.

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  • IPEN-DOC 30048

    SILVA, FLAVIA R.O. ; PASCOAL, DIEGO R.C. ; BERECZKI, ALLAN ; SIPERT, CARLA R.; BRAGA, ROBERTO R.; BELLINI, MARIA H. ; SILVA, LUIS F.T. ; FREITAS, ANDERSON Z. ; WETTER, NIKLAUS U. . Micro-Raman spectroscopy identification of hydroxyapatite in dental pulp stem cells. In: CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS: APPLICATIONS AND TECHNOLOGY, May 7-12, 2023, San Jose, CA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/CLEO_AT.2023.AM4Q.6

    Abstract: Cell differentiation using calcium phosphate nanoparticles was studied. The hydroxyapatite was internalized in human dental pulp stem cells and characterized by Raman spectroscopy. Raman spectra showed the hydroxyapatite distribution in nanoparticles nodules in the cells.

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  • IPEN-DOC 30047

    BERECZKI, ALLAN ; DIPOLD, JESSICA ; FREITAS, ANDERSON Z. ; WETTER, NIKLAUS . Direct nanoplastics detection below the diffraction limit using micro Raman. In: CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS: APPLICATIONS AND TECHNOLOGY, May 7-12, 2023, San Jose, CA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/CLEO_AT.2023.ATh3I.2

    Abstract: Raman spectra of polystyrene nanoparticles of 50 nm diameter were directly measured using micro-Raman spectroscopy. Data analysis demonstrated that particles as small as 20 nm could be directly measured with this simple and robust technique.

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  • IPEN-DOC 30046

    GARCIA, PRISCILA ; ORTIZ, NILCE . Fotodecomposição solar para remoção de BTEX em água subterrânea contaminada pela atividade de posto de gasolina. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE MEIO AMBIENTE SUBTERRÂNEO, 7th, August 30-31, 2023, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Águas Subterrâneas - ABAS, 2023. p. 1-2.

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  • IPEN-DOC 30045

    PIERETTI, E.F. ; CORREA, O.V. ; NEVES, M.D.M. ; OLIVEIRA, M.C.L.; ANTUNES, R.A.. Avaliação eletroquímica de alumina anódica nanoporosa aplicada a revestimentos biomédicos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE QUÍMICA, 62., 31 de outubro - 3 de novembro, 2023, Natal, RN. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Química - ABQ, 2023.

    Abstract: Óxido de alumínio anódico tem atraído interesse devido ao arranjo regular denanoporos, grande área de superfície específica, boa estabilidade térmica,ausência de toxicidade e biocompatibilidade. As estruturas OAA têm sidoaplicadas em filtros, biossenssores, sensores de oxigênio, catálise efotocatálise. O arranjo geométrico dos nanoporos torna possível utilizar aalumina como molde para a síntese de várias nanoestruturas, como nanoporos,nanotubos, nanobastões e nanofios que apresentam muitas vantagens em áreas deaplicação avançadas devido a suas propriedades químicas, físicas, mecânicas eópticas únicas. Dentre os materiais de aplicação biomédica destacam-se algumasligas de alumínio, pois apresentam resistência mecânica satisfatória,resistência à corrosão e baixo custo.

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  • IPEN-DOC 30044

    PIERETTI, E.F. ; CORREA, O.V. ; SILVA, L.C.E. da ; PILLIS, M.F. ; RIBEIRO, M.S. ; ROSSI, W. de ; NEVES, M.D.M. . Avaliação eletroquímica da liga Ti6Al4V produzida por manufatura aditiva. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE QUÍMICA, 62., 31 de outubro - 3 de novembro, 2023, Natal, RN. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Química - ABQ, 2023.

    Abstract: O aprimoramento de propriedades de superfície é uma exigência para osbiomateriais. O objetivo deste trabalho foi investigar a resistência à corrosãode amostras da liga Ti6Al4V produzidas por manufatura aditiva, em solução deRinger, que simula os fluidos corpóreos. As amostras foram produzidas alterando-se alguns parâmetros do processo. A resistência à corrosão foi avaliadautilizando-se métodos eletroquímicos como: monitoramento de potencial decircuito aberto, medições de espectroscopia de impedância eletroquímica epolarização cíclica e análises de superfície por MEV. Algumas amostras forammais susceptíveis à corrosão, pois a alternância de parâmetros do processo defabricação produz superfícies distintas com acabamento superficialdiversificado, resultando em comportamentos diversos.

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  • IPEN-DOC 30043

    BAFFA, MATHEUS de F.O.; BACHMANN, LUCIANO; ZEZELL, DENISE M. ; PEREIRA, THIAGO M.; DESERNO, THOMAS M.; FELIPE, JOAQUIM C.. Advancing thyroid pathologies detection with recurrent neural networks and micro-FTIR hyperspectral imaging. In: ALMEIDA, JOAO R. (Ed.); SPILIOPOULOU, MYRA (Ed.); ANDRADES, JOSE A.B. (Ed.); PLACIDI, GIUSEPPE (Ed.); GONZALEZ, ALEJANDRO R. (Ed.); SICILIA, ROSA (Ed.); KANE, BRIDGET (Ed.) INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTER-BASED MEDICAL SYSTEMS, 36th, June 22-24, 2023, L’Aquila, Italy. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2023. p. 611-615. DOI: 10.1109/CBMS58004.2023.00288

    Abstract: Thyroid disorders are a complex group of diseases that require an accurate diagnosis for effective treatment. Fine-needle aspiration biopsies can assist in detecting many thyroid diseases. These materials can be analyzed visually using traditional computer vision methods, despite the limitations of complex samples. To address this problem, we propose a novel approach that uses hyperspectral imaging (HSI) to analyze thyroid biological samples. HSI measures the absorbance of infrared light by biological samples using a micro Fourier transform infrared spectroscopy (micro-FTIR) and converts this data into hyperspectral images. In this study, we used HSI to train and validate a recurrent neural network to classify thyroid samples as healthy, cancerous, or goiter. Our experiments, based on the k-fold cross-validation, achieved an overall accuracy of 96.88%, a sensitivity of 96.87%, and a specificity of 98.45%. These results demonstrate the potential of hyperspectral imaging as a tool to assist pathologists in the diagnosis of thyroid disease.

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  • IPEN-DOC 30035

    SANTOS, JOEL M. dos ; MATSUDA, MARGARETH M.N. ; ARAUJO, ELAINE B. de . Validação de método para determinação de estanho total por ICP-OES em reagente liofilizado TIN-TEC. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: OBJETIVOS – O fluoreto estanoso, princípio ativo do reagente liofilizado TIN-TEC, também atua como agente redutor do Tecnécio-99m (99mTc) que é o radioisótopo mais utilizado na medicina nuclear para obtenção de imagens para diagnóstico por SPECT de várias enfermidades. O 99mTc apresenta propriedades físicas ideais e pode variar oestado de oxidação de -1 a +7, quando reage com uma variedade de compostos orgânicos e inorgânicos na presença de Sn+2. Entretanto, Sn+2 é instável e pode ser oxidado a Sn+4 na presença de oxigênio e em soluções aquosas pode precipitar como um fluoreto básico insolúvel. A utilização de método analítico não descrito em compêndio oficial reconhecido pela ANVISA requer a realização de uma validação analítica. O objetivo deste trabalho foi validar o método utilizado na quantificação de estanho total em amostra de reagente liofilizado TIN-TEC, usando espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) como método alternativo inovador, uma vez que a técnica está sendo introduzida para a análise de estanho, em substituição ao método espectrofotométrico no visível com ditiol, descrito na farmacopeia europeia. MATERIAIS E MÉTODOS – As análises foram realizadas em um ICP-OES Vista MPX Agilent equipado com nebulizador de vidro Seaspray, utilizando argônio como plasma e gás auxiliar. As amostras foram introduzidas direta e sequencialmente no plasma, com o auxílio da bomba peristáltica, utilizando-se as linhas de emissão 189,927 e 242,950 nm. A metodologia foi validada contemplando os ensaios de seletividade, linearidade/faixa de trabalho, repetibilidade, precisão intermediária e robustez. A concentração de Sn foi relacionada à quantidade de fluoreto estanoso e o limite de aceitação foi estabelecido entre 90-110 % para a quantidade presente na formulação do RL. RESULTADOS – A curva de calibração apresentou-se linear na faixa de 1,52 a 2,27 µg mL–1, obtendo-se coeficiente de correlação da curva de calibração de 0,995, superior a 0,99 que é o requisito de aceitação para linearidade de métodos analíticos. Todos os outros ensaios obedeceram aos critérios de aceitação com valores de massa de estanho compreendidas entre 90-110 % e com desvios padrão relativo (DPR)< 5%. CONCLUSÕES – O método analítico proposto para determinação de Sn total no reagente liofilizado TIN-TEC por ICP-OES foi validado e os resultados mostraram que a técnica ICP-OES apresenta vantagens sobre o método espectrofotométrico para estanho descrito na Farmacopeia Europeia como método limite.

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  • IPEN-DOC 30034

    SANTOS, PRISCILA L.C. ; BERNARDES, EMERSON S. . Guideline para gerenciamento de resíduos em radiofarmácia hospitalar com sistema gerador de 68Ge/68Ga. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: O gerador de 68Ge/68Ga é um sistema portátil de produção do radionuclídeo Gálio-68 utilizado no preparo de radiofármacos para medicina nuclear com tecnologia PET. Ganhou popularidade nos últimos anos devido ao potencial promissor para diversas aplicações diagnósticas, como diagnóstico de tumores neuroendócrinos (DOTATOC-68Ga) e câncer de próstata (PSMA-68Ga). A importância e o número de serviços licenciados para uso desta tecnologia vêm aumentando, mas existem poucos documentos técnicos que orientem sobre o gerenciamento de resíduos provenientes desse sistema em radiofarmácia hospitalar. O presente trabalho teve como objetivo promover o uso seguro do sistema gerador de 68Ge/68Ga através da criação de um guideline que aborda o gerenciamento de resíduos desde a classificação, segregação, acondicionamento, disposição final e tratamento de todos os tipos de resíduos em radiofarmácia hospitalar. Para elaboração deste guideline foi realizada uma revisão da literatura em revistas científicas disponíveis em plataformas on-line e legislações da área. Para definição do formato e conteúdo do guideline foram consultados 15 documentos em formato de guia destinados às instalações radiativa e nucleares tendo como autoria órgãos, agências e revistas científicas internacionais. A partir dessas referências, foi estabelecido que cada guideline deveria conter os seguintes elementos: título, data, autores, escopo, sumário, introdução, conteúdo específico, conflito de interesse e referências bibliográficas. Este guideline apresentou os resíduos que podem ser gerados na rotina de uma radiofarmácia hospitalar com sistema gerador de 68Ge/68Ga. Além dos rejeitos radioativos, os resíduos podem ser infectantes, químicos, radioativos, comuns e perfuro cortante e, na maioria das vezes, se enquadram em mais de um grupo ao mesmo tempo. Diante disso, é essencial que o programa de gerenciamento contemple ações desde a etapa de geração, segregação, armazenamento temporário e definitivo dos resíduos. Para os rejeitos radioativos, o radionuclídeo Gálio-68 que se enquadra na classe 1, rejeito de meia-vida muito curta (67,71 minutos) e o Germânio-68 que pertence à classe 2, com meia-vida longa (270,95 dias) e, portanto, mais crítico. A partir de um cenário fictício, demonstrou-se que o tempo de armazenamento de rejeitos líquidos gerados em 12 meses de operação podem chegar a 8,4 anos devido ao Germânio-68. A segregação em sólidos e líquidos é de extrema importância pois reduz significativamente o volume (38%) e o tempo total de armazenamento. Uma vez disponibilizado à comunidade científica, este manual contribuirá para a disseminação de conhecimento, capacitação de profissionais e para condução eficiente e segura dos resíduos minimizando os riscos relativos à saúde humana, animal, meio ambiente e aos recursos naturais renováveis.

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  • IPEN-DOC 30033

    SANTOS, JOEL M. dos ; ARAUJO, ELAINE B. de ; DOMINGO, MARIA; BALIEIRO, LUIZA M. ; FREIRE, MARIA R.V.B. ; SILVA, LUANA P. da . Estudo de avaliação de estabilidade do peptídeo PSMA I&T com lutécio-177 para transporte e aplicão clínica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Objetivo: O objetivo deste trabalho foi estudar a estabilidade de dose terapêutica de PSMA-I&T radiomarcado com lutécio-177, acondicionada sob congelamento e após descongelamento, simulando condição de transporte e utilização clínica do produto. A formulação é composta por tampão ascorbato de sódio (tampão de marcação), em concentração otimizada, sem estabilizantes adicionais. Materiais e Métodos: Foram realizadas marcações de PSMA-I&T com cerca de 9,25 GBq de cloreto de lutécio-177, fornecidos por dois produtores, com atividade específica em torno de 22Ci/mg 740GBq/mg. As marcações foram feitas em meio tamponado pH 4,7 (tampão ascorbato de sódio), a 90°C por 30 minutos, a pureza radioquímica (PR) foi determinada por cromatografia em camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e a dose terapêutica, com volume final entre 1,0 e 2,0 mL, foi armazenada sob congelamento por até 7 dias para avaliação da estabilidade em intervalos de tempo pré-estabelecidos. Ao final do maior período de armazenamento, a dose terapêutica foi completamente descongelada e armazenada em câmara climática a 30°C e 35% de umidade para simular condição de uso e avaliar a estabilidade por CCD e CLAE. Resultados: A %PR das doses terapêuticas avaliadas por CCD manteve-se elevada (> 98%) quando armazenadas sob congelamento por 48 horas, período suficiente para promover o transporte para diferentes regiões do país e garantindo a aplicação clínica. Mesmo após 7 dias sob congelamento a %PR manteve-se elevada e após descongelamento, a %PR manteve-se praticamente inalterada. Vale ressaltar que este sistema cromatográfico é útil apenas para determinar a porcentagem de lutécio-177 livre. Na análise por CLAE foi possível identificar outras impurezas radioquímicas, em pequena porcentagem. A %PR, por CLAE, das amostras armazenadas sob congelamento por 48 horas também apresentou valores de %PR acima do especificado (> 95%). Após 7 dias de armazenamento sob congelamento, seguido do armazenamento na câmara climática com a amostra mantida em condições controladas sob 30°C e 35% de umidade, foi observado um aumento no número de picos no CLAE (outras impurezas radioquímicas) gerados, provavelmente, por efeito da radiólise, afetando diretamente a %PR com valores entre 92 a 94%. Conclusões: Os resultados mostram que a marcação do peptídeo (PSMA I&T) com 177Lu, para diferentes fornecedores, em tampão ascorbato pH 4,7, sem adição de conservantes adicionais, mantém-se estável por 48 horas, quando mantido sob congelamento, com valor de %PR acima de 97% determinado pelas técnicas de CCD e CLAE. Este estudo encontra-se em desenvolvimento e serão avaliadas outras marcações para certificação da estabilidade de produção deste radiofármaco.

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  • IPEN-DOC 30032

    RAED, M.D.; BONIFACIO, D.A.B. ; MEJIA, J.; MORAES, E.R.. Primeira imagem tomográfica para a proposta de protótipo de micro-PET brasileiro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Objetivo: Este trabalho visa, a partir da Eletrônica de detecção PETSYS TOFPET2, propor um protótipo de sistema de aquisição capaz de obter imagens tomográficas, bem como, formar mão de obra para atuar no desenvolvimento de um tomógrafo por emissão de pósitrons Brasileiro. Materiais e Métodos: Para a aquisição e digitalização do sinal foi utilizada a eletrônica de detecção PETSYS TOFPET2 Evaluation Kit, juntamente com cristais de LYSO segmentados, os quais estavam acoplados a fotomultiplicadoras de silício (SiPM). A fonte de radiação utilizada foi uma fonte de 22Na, de atividade de 1 MBq a qual foi colocada no centro do campo de visão. Para se obter diversos ângulos de resposta efetuou-se a rotação da fonte. As reconstruções tomográficas foram realizadas a partir do algoritmo OSEM (ordered subset expectation-maximization), sem correções, implementado no próprio grupo de pesquisa. A simulação do sistema, para comparação, foi realizada com a ferramenta de código aberto GATE ( Geant4 Application for Emission Tomography). Resultados: Os dados adquiridos pelo sistema PETSYS, bem como as simulações, foram processados de modo a obter-se a posição global dos eventos em relação ao centro de rotação do sistema. A partir destas foram encontradas as linhas de resposta utilizadas na montagem dos sinogramas. As imagens reconstruídas do sistema físico foram então comparadas com as simuladas, sendo observada concordância entre ambas. Conclusão: O sistema em desenvolvimento mostrou-se capaz de adquirir e montar os sinogramas, bem como reconstruir as imagens tomográficas. Foi visto que as imagens reconstruídas de uma aquisição com fonte rotante, apresentaram-se concordantes com as imagens obtidas da simulação do sistema. Os resultados apresentados são apenas preliminares, sendo necessários estudos mais aprofundados da resposta do sistema, bem como, implementação de correções nas imagens, de modo aumentar a qualidade delas.

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  • IPEN-DOC 30031

    POZZO, LORENA ; OLIVEIRA, MERCIA L. de . A utilização do PET/CT no Sistema Único de Saúde (SUS): o cenário atual após 9 anos de incorporação. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Introdução. A incorporação de tecnologias de alta complexidade como o PET/CT deve ser constantemente analisada e aprimorada para que ocorra favorecendo sua consolidação. A avaliação quanto ao desempenho desses equipamentos contribui no entendimento da efetividade clínica, da utilização desses dispositivos na vida real do paciente e do impacto dessa tecnologia nas diferentes regiões em que estão inseridas. Objetivos. Deste modo, buscou-se avaliar a distribuição geográfica de equipamentos e procedimentos de PET/CT em uso no SUS e seus aspectos econômicos. Metodologia. Busca ativa de informações a partir de levantamentos bibliográficos e consultas em sites que apresentassem dados de interesse (ANVISA, DATASUS, CNEN, entre outros). Resultados. Identificou-se treze registros sanitários de equipamentos de sete fabricantes distintos dentro do período de vigência. Há 110 inscrições junto ao CNES de estabelecimentos com pelo menos um equipamento PET/CT e 160 matrículas de instalações autorizadas pela CNEN. O valor sugerido para tais equipamentos em 2022, divulgado pelo FNS é R$ 6.405.000,00. Os impostos observados são: IPI, PIS e COFINS. O valor pago pela tabela SUS é R$ 2.107,22 por procedimento e o valor total pago desde a incorporação, R$ 348.446.738,37. Conclusão. Poucos são os estados que com PET/CT por 1,5 milhão de habitantes para atender a demanda prevista e evitar áreas de vazios assistenciais. A complexidade da área eleva o custo de implementação e de manutenção de serviços de PET/CT, o que dificulta a expansão de sua oferta de maneira equânime em todo o território nacional.

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  • IPEN-DOC 30037

    BERECZKI, ALLAN ; DIPOLD, JESSICA ; FREITAS, ANDERSON Z. ; WETTER, NIKLAUS U. . Sub-10 nm nanoparticle detection using multi-technique-based micro-raman spectroscopy. Polymers, v. 15, n. 24, p. 1-17, 2023. DOI: 10.3390/polym15244644

    Abstract: Microplastic pollution is a growing public concern as these particles are ubiquitous in various environments and can fragment into smaller nanoplastics. Another environmental concern arises from widely used engineered nanoparticles. Despite the increasing abundance of these nanosized pollutants and the possibility of interactions with organisms at the sub cellular level, with many risks still being unknown, there are only a few publications on this topic due to the lack of reliable techniques for nanoparticle characterization. We propose a multi-technique approach for the characterization of nanoparticles down to the 10 nm level using standard micro-Raman spectroscopy combined with standard atomic force microscopy. We successfully obtained single-particle spectra from 25 nm sized polystyrene and 9 nm sized TiO2 nanoparticles with corresponding mass limits of detection of 8.6 ag (attogram) and 1.6 ag, respectively, thus demonstrating the possibility of achieving an unambiguous Raman signal from a single, small nanoparticle with a resolution comparable to more complex and time-consuming technologies such as Tip-Enhanced Raman Spectroscopy and Photo-Induced Force Microscopy

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  • IPEN-DOC 30036

    MUNOZ, PATRICIO; ILAVSKY, JAN; NEWVILLE, MATTHEW; WETTER, NIKLAUS U. ; LOURENÇO, RAFAEL A.; ANDRADE, MARCELO B. de; MARTINS, TEREZA S.; DIPOLD, JESSICA ; FREITAS, ANDERSON Z. ; SILVA, LUIS C.C. da; OLIVEIRA, CRISTIANO L.P.. (U)SAXS characterization of porous microstructure of chert: insights into organic matter preservation. Journal of Applied Crystallography, v. 56, Part: 6, p. 1692-1706, 2023. DOI: 10.1107/S1600576723008889

    Abstract: This study characterizes the microstructure and mineralogy of 132 (ODP sample), 1000 and 1880 million-year-old chert samples. By using ultra-smallangle X-ray scattering (USAXS), wide-angle X-ray scattering and other techniques, the preservation of organic matter (OM) in these samples is studied. The scarce microstructural data reported on chert contrast with many studies addressing porosity evolution in other sedimentary rocks. The aim of this work is to solve the distribution of OM and silica in chert by characterizing samples before and after combustion to pinpoint the OM distribution inside the porous silica matrix. The samples are predominantly composed of alpha quartz and show increasing crystallite sizes up to 33 5 nm (1 standard deviation or SD). In older samples, low water abundances (0.03%) suggest progressive dehydration. (U)SAXS data reveal a porous matrix that evolves over geological time, including, from younger to older samples, (1) a decreasing pore volume down to 1%, (2) greater pore sizes hosting OM, (3) decreasing specific surface area values from younger (9.3 0.1 m2 g 1 ) to older samples (0.63 0.07 m2 g 1 , 1 SD) and (4) a lower background intensity correlated to decreasing hydrogen abundances. The pore-volume distributions (PVDs) show that pores ranging from 4 to 100 nm accumulate the greater volume fraction of OM. Raman data show aromatic organic clusters up to 20 nm in older samples. Raman and PVD data suggest that OM is located mostly in mesopores. Observed structural changes, silica–OM interactions and the hydrophobicity of the OM could explain the OM preservation in chert.

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  • IPEN-DOC 30030

    OLIVEIRA, VINICIUS L.T. de ; SANTOS, LUAN J. dos ; ROCHA, CLAUDIO J. da ; FELGUEIRAS, CARLOS F. ; OTUBO, LARISSA ; MATSUDA, MARGARETH M.N. . Estudo preliminar de validação de filtração esterilizante: microscopia em filtros de GUAN-IPEN-123. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: OBJETIVO - O processo de filtração esterilizante deve ser validado para comprovar que a esterilização do produto é efetiva nas condições reais de processo e que o filtro não causa alterações prejudiciais na composição do produto e que o produto não altera a eficiência do filtro. Quando um produto não pode ser esterilizado no recipiente final, as soluções devem ser filtradas através de um filtro estéril de tamanho de poro nominal de 0,22 micrômetros ou menor. Na validação da filtração esterilizante devem ser realizados os seguintes testes: compatibilidade entre o filtro e o produto, verificação da adsorção de componentes do produto e substâncias extraíveis, e o desafio microbiológico com 1x107 unidades formadoras de colônia (UFC) de Brevundimonas diminuta por cm2 de superfície do filtro. A filtração esterilizante é o método de escolha para esterilização de radiofármacos como é ocaso de GUAN-IPEN-123 iobenguano (123 I). O objetivo deste trabalho é realizar estudo preliminar por microscopia eletrônica de varredura do filtro esterilizante após filtração do radiofármaco GUAN-IPEN-123 e do microrganismo Pseudomonas aeruginosa. MATÉRIAIS E MÉTODOS – Utilizou-se microscópio eletrônico de varredura (SEM-FEG) marca Jeol modeloJSM-6701F, membrana de filtração Millipore Millex-GV (fluoreto de polivinilideno) 0,22 μm, microrganismo BioMerieux Bioball Pseudomonas aeruginosa NCTC 12924. Foram obtidas microscopias da membrana, após filtração de GUAN-IPEN-123 e após passagem de 5 mL de Pseudomonas aeruginosa de cerca de 4,5x108 UFC. Os filtros foram submetidos a decaimento do I-123 e as membranas foram secas e o microrganismo foi fixado com etanol PA para obtenção das microscopias após recobrimento com carbono. RESULTADOS – A microscopia da membrana antes da filtração de GUAN-IPEN-123 mostrou integridade da superfície e a dimensão do poro conforme, sendo adequado para uso em filtração esterilizante. Após a filtração, foi observada deposição de material sobre a membrana. A presença de Pseudomonas aeruginosa (tamanho entre 0,5 μm a 0,8 μm) sobre a superfície da membrana indicou retenção do microrganismo de tamanho similar a Brevundimonas diminuta utilizada na validação de filtração esterilizante. CONCLUSÃO – As microscopias por SEM-FEG e a utilização do microrganismo Pseudomonas aeruginosa mostraram-se adequadas na análise preliminar das membranas utilizadas na filtração esterilizante do radiofármaco GUAN-IPEN-123.

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  • IPEN-DOC 30029

    OKAWABATA, FRANCINE S. ; OLIVEIRA, NATHALIE C.; YAMAGA, LILIAN Y.I.; BARBOSA, ANNA C.A.; SATO, KAREN A.K.; NOGUEIRA, SOLANGE A.; VITOR, TAISE; RODRIGUES JUNIOR, ORLANDO . Manual de boas práticas para procedimentos de radioembolização com 90Y. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Objetivo: O objetivo geral deste trabalho é apresentar um manual de boas práticas para os procedimentos de radioembolização com 90Y também conhecido como a Radioterapia Interna Seletiva (SIRT), com foco na proteção radiológica, destinado principalmente aos profissionais envolvidos na manipulação, aquisição das imagens e assistência aos pacientes, visto que das 80 instalações de Medicina Nuclear com autorização para o uso de 90Y, apenas 14 possuem cadastro no Fabricante das microesferas. A elaboração do manual destinado a todos os profissionais da saúde envolvidos no procedimento visa capacitar e treinar para a execução das etapas necessárias, de modo a garantir o melhor resultado para o paciente. Metodologia: Para realizar a radioembolização com 90Y é imprescindível compreender e executar algumas etapas. A compreensão dessas etapas é crucial para garantir que as microesferas de 90Y sejam manipuladas de acordo com as boas práticas, permitindo que o tratamento seja realizado com segurança e efetividade. O primeiro passo é a calibração do ativímetro, também conhecido como calibrador de doses, para o radioisótopo 90Y, encontrando o fator de calibração. É importante considerar que a atividade contida no frasco de transporte possui uma variação de+/- 10% e requer atenção em relação ao fuso horário. O próximo passo será a manipulação, para essa etapa foi confeccionada uma proteção de acrílico de 15 mm. A eficiência da proteção será avaliada realizando de 10medições utilizando um detector de radiação Geiger-Muller. A mesma avaliação será realizada para o protetor de seringa de acrílico. Resultados: Os resultados da taxa de exposição com a utilização das blindagens de acrílico demonstram uma eficiência de 96,5% na redução da taxa de dose e de 95,2% ao utilizar o protetor de seringa, comprovando a eficácia da proteção; medida de segurança indispensável durante o processo de manipulação. Com isso, visando garantir a adequada implementação dessas melhorias e a execução correta em cada etapa do processo, foi elaborado um Procedimento Operacional Padrão e todas as informações foram compiladas em um manual de boas práticas. Conclusão: A elaboração do Manual de Boas Práticas na forma de um Procedimento Operacional Padrão é fundamental para padronizar e orientar as etapas do processo, assegurando uma proteção radiológica efetiva. Este documento também poderá ser utilizado por serviços que desejam iniciar a realização da Radioembolização e no treinamento de novas equipes em serviços já estabelecidos.

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  • IPEN-DOC 30028

    NARIO, ARIAN P. ; SANTOS, SOFIA N. dos ; ROSSI, WAGNER de ; BERNARDES, EMERSON S. . Síntese, caracterização in vitro e in vivo de um novo traçador PET como potencial agente para hipóxia tumoral. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Introdução. Hipóxia é uma condição patológica caracterizada pela redução no fornecimento de oxigênio para um determinado tecido ou célula. Atualmente sabe-se que a hipóxia no microambiente tumoral está intimamente relacionada a: 1) aumento da agressividade tumoral; 2) aumento na taxa de recidivas; 3) aumento de resistência à quimioterapia e 4)radioterapia e pior prognóstico. Em comparação com outros métodos de diagnóstico por imagem não invasivos, a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) é uma das modalidades mais utilizadas na detecção de hipóxia tumoral devido a sua maior especificidade e resolução espacial. Objetivos. Os objetivos do trabalho foram: 1) sintetizar e caracterizar um radiofármaco inédito marcado com 18F, [18F]N-(4-fluorobenzil)-2-(2-nitro-1h-imidazol-1-il)acetamida [18F]FBNA, para a detecção de áreas de hipóxia no microambiente tumoral através de imagem molecular PET e comparar esse produto inédito com o radiofármaco [18F]FAZA utilizado hoje em dia em estudos clínicos para detecção de hipóxia tumoral. Materiais e Métodos. A molécula FBNA foi sintetizada e caracterizada química e estruturalmente por técnicas espectroscópicas. A preparação do [18F]FBNA foi otimizada em relação à quantidade de precursor, temperatura e tempo de reação. Estudos de estabilidade em solução salina, soro fisiologico, coeficiente de partição e uma comparação in vitro e in vivo com o 18F-FAZA foi feita. Resultados. O FBNA foi obtido com alta pureza química e radioquímica (> 90%), o rendimento radioquímico foi de 67 ± 13%, a atividade específica foi 2,5 ± 0,8% GBq/μmol e o tempo total da síntese foi aproximadamente 180 minutos. O novo radiofármaco mostrou-se estável em salina e em soro por até 6 horas e mais lipofílico que o [18F]FAZA. Estudos de captação celular in vitro em duas linhagens tumorais de câncer gástrico humano, demonstraram que o [18F]FBNA é captado especificamente por células em hipóxia e não em células em condições normóxicas com melhores resultados em comparação ao 18F-FAZA. Com a imagem μPET, autorradiografia, e os estudos de biodistribuição ex vivo, verificou-se que o [18F]FBNA foi captado mais rápido e apresentou valores das relações Tumor/Músculo e Tumor/Sangue mais favoráveis em comparação com o[18F]FAZA, o que sugere uma eliminação mais rápida, menor captação por órgãos inespecíficos e maior qualidade de imagem do que o [18F]FAZA. Conclusão. O composto inédito do presente trabalho apresentou resultados pré-clínicos superiores ao padrão [18F]FAZA utilizado em ensaios clínicos hoje em dia, pelo que podemos concluir de nossos resultados preliminares que o radiofármaco [18F]FBNA apresenta condições favoráveis para ser o próximo radiotraçador para o diagnóstico de hipóxia na prática clínica.

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  • IPEN-DOC 30027

    MARTINS, ELAINE W. ; POTIENS, MARIA da P.A. . Aplicação de calibração de ativímetro para 131I. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Introdução : Em setores de medicina nuclear (SMN) os materiais radioativos são amplamente utilizados, tanto para diagnóstico quanto para terapias, e suas atividades devem ser determinadas com precisão antes da administração a um paciente obtendo resultados desejáveis do tratamento. Para garantir a confiabilidade da dose prescrita pelo médico é utilizado o instrumento de medição nomeado de ativímetro, anteriormente chamado de curiômetro. A Comissão Nacional de Energia Nuclear estabelece que nos SMN tenha pelo menos um ativímetro e que sejam realizados testes periódicos de um programa de controle de qualidade. Esses medidores de atividade devem ser bem calibrados para que forneça resultados os mais confiáveis possíveis e os fatores de calibração devem ser rastreáveis para cada radionuclídeo. Em SMN os ativímetros comumente estão localizados em áreas controladas, de difícil acesso e encontram dificuldade para transportá-lo corroborando para um impasse em sua calibração. Pensando nisso o Laboratório de Calibração de Instrumentos pertencente ao Instituto de Pesquisas Nucleares (IPEN) vem desenvolvendo metodologias de calibração “in situ” onde é transportado apenas o radionuclídeo e não o ativímetro. Objetivo : Implementação da metodologia de calibração "in situ" desenvolvida que permite sua execução apenas com o deslocamento das amostras radioativas e não do próprio ativímetro. Materiais e Métodos: Neste trabalho foram testados onze ativímetros pertencentes ao setor de produção de radiofármacos do IPEN utilizando o radionuclídeo 131 I usado para tratamento tanto para distúrbios não malignos quanto para câncer de tireoide. Fatores de calibração foram determinados para cada ativímetro. Resultados e Conclusões : Após a aplicação da metodologia por técnicos qualificados, os resultados obtidos dos ativímetros testados mostraram sua importância visto que os fatores de calibração podem apresentar correção de até 5% para 131 I.

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  • IPEN-DOC 30026

    GOMES, ANTONIO A. ; NARIO, ARIAN P. ; LAPOLLI, ANDRE L. ; LANDULFO, EDUARDO ; BERNARDES, EMERSON S. ; ROSSI, WAGNER de . Microfluídica, uma tecnologia aplicada à concentração de 18F para produção de radiofármacos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Introdução. O uso de radiofármacos marcados com 18F para o diagnóstico clínico por imagem PET (tomografia por emissão de pósitrons) de diversas doenças tem aumentado consideravelmente. O maior radiofármaco aplicado a diagnósticos com PET é o [18F]-2-desoxi-2-fluoro-D-glicose (FDG) e a sua preparação requer a utilização de equipamentos especializados (e caros) para proteger o farmacêutico que o prepara. Assim, à medida que a demanda de radiofármacos PET aumentar, colocará uma pressão significativa nas instalações de produção de traçadores PET, a qual necessitará de investimento em novas tecnologias de produção de radiofármacos. Uma tecnologia chave desenvolvida nos últimos tempos tem sido o uso de sistemas microfluídicos. Os dispositivos microfluídicos oferecem muitas vantagens para a síntese de radiofármacos de curta duração (por exemplo, 18F)tais como: reações mais rápidas, transferência de calor eficiente, alta relação superfície – volume e rendimentos mais elevados. Embora os sistemas microfluídicos estudados para radiofármacos existam há quase 20 anos, no Brasil, até onde sabemos, esta tecnologia e estudo é inédita. Objetivos. Apresentar os primeiros resultados no desenvolvimento de um chip microfluídico para uma “microcoluna” destinada ao processo de retenção e eluição de 18F. Metodologia. A microcoluna foi usinada em vidro óptico de borosilicato – BK7 utilizando a técnica de ablação com laser de pulsos ultracurtos. Após a microusinagem, a microcoluna é preenchida com a mesma resina utilizada no cartucho convencional de síntese “Sep-Pak Accell Plus QMA Plus Light” da fabricante Waters™. Ambas são posteriormente submetidas a testes de desempenho comparativos de eficiência na fase de retenção e eluição de 18F. Resultados. Foram realizados 4 testes comparativos para ambas as fases (primeira etapa da síntese de 18F-FDG), com atividades (1,5 ± 0,3 mCi e 248 ± 11 mCi; “n = 2”). Os resultados demostraram que a eficiência da microcoluna é equivalente à da coluna convencional (QMA Plus Light) na fase de retenção (99,3% ± 0,67 vs99,6% ± 0,32). No entanto, na fase de eluição de 18F, houve uma diferença significativa entre ambas (99,93% ±0,18 vs 77,38% ± 15,54), destacando a grande vantagem da microcoluna. Conclusão. A integração do cartucho de troca iônica em um chip, com a técnica de ablação com laser de pulso ultracurto, abre as portas para chips de radiofarmácia menores e mais eficientes para a produção de 18F-FDG e outros compostos. Os resultados experimentais inéditos no Brasil demonstram que as etapas iniciais da produção de doses prontas para humanos (pré-concentração de flúor) podem ser realizadas com uma eficiência superior nos parâmetros de eluição do 18Fem comparação a síntese com cartucho convencional.

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  • IPEN-DOC 30025

    FERNANDES, JAQUELINE C. ; ARAUJO, ELAINE B. de ; JOAQUIM, ADRIANA I.. Incidência de eventos adversos relacionados a terapias com o radiofármaco iodeto de sódio (131I). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MEDICINA NUCLEAR, 37., 21-23 de setembro, 2023, Porto de Galinhas, PE. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear - SBMN, 2023.

    Abstract: Objetivos: Radiofármacos com finalidade terapêutica vêm sendo cada vez mais utilizados para tratamento de diversas patologias. Os radionuclídeos emissores beta destacam-se nessa modalidade devido às características físicas da partícula emitida. O iodo-131 ( 131 I) é um exemplo de radionuclídeo emissor beta, aplicado na produção de radiofármacos como o iodeto de sódio (131I) que representa uma excelente modalidade terapêutica no tratamento de carcinomas diferenciados da tireoide. Assim como as demais modalidades empregadas na terapia do câncer, a terapia radionuclídica utilizando-se radiofármacos também pode provocar reações adversas. Esse estudo teve como objetivo avaliar a incidência de possíveis eventos adversos relacionados à terapia com o radiofármaco iodeto de sódio (131I), bem como correlacionar os mesmos com as atividades administradas, obtendo dados inéditos de farmacovigilância relacionado ao uso de radiofármacos terapêuticos no Brasil. Metodologia: Foi realizada uma análise retrospectiva de prontuários eletrônicos de pacientes diagnosticados com carcinoma diferenciado da tireoide e submetidos à radioiodoterapia. Resultados: Foram recuperados 116 pacientes no período de Janeiro/2019 a abril/2021 e 89 foram incluídos de acordo com os critérios de inclusão. Dos pacientes recuperados, 47 (54,6 %) relataram algum evento adverso após a radioiodoterapia. Os eventos mais frequentes foram aqueles relacionados ao trato gastrointestinal e irradiação local e foi possível identificar que há um aumento da incidência de eventos naqueles pacientes que foram tratados com atividades maiores. Conclusões: Com base nos resultados obtidos, o presente estudo demonstrou a presença de eventos agudos relacionados à terapia na população estudada, e que a incidência dos eventos apresenta correlação com o a atividade prescrita.

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  • IPEN-DOC 29955

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; AVANZI, L.H.; BELLONE, J.I.; BIJKER, R.; BOZTOSUN, I.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.A.; BURRELLO, S.; BUSSA, M.P.; CALABRESE, S.; CALVO, D.; CAMPAJOLA, L.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CARDOZO, E.N.; CAVALLARO, M.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHINAGLIA, E.F.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; COSTA, K.M.; DAPO, H.; BENEDICTIS, C. de; GREGORIO, G. de; DELAUNAY, F.; DONALDSON, L.M.; DUMITRACHE, F.; EKE, C.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; GALLIAN, S.; GAMBACURTA, D.; GANDOLFO, E.M.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GARGANO, A.; GIOVANNINI, M.; GUAZZELLI, M.A.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA HERNANDEZ, A.; IAZZI, F.; ISAAK, J.; KHUMALO, T.; KOTILA, J.; KOULOURIS, S.; KUCUK, Y.; LANZALONE, G.; LAVAGNO, A.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LUBIAN, J.; MARIN-LAMBARRI, D.J.; MASUNAGA, S.H.; MEDINA, N.H.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; NEVELING, R.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PANERO, R.; PELLEGRI, L.; PERSIANI, R.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTARELLI, T.M.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SARTIRANA, D.; SGOUROS, O.; SHARMA, V.R.; SOLAKCI, S.O.; SOUKERAS, V.; SOULIOTIS, G.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VILLAGRAN, R.G.; WERNER, V.; YILDIRIM, A.; ZAGATTO, V.A.B.. New high intensity Heavy - Ion beams @ INFN-LNS: NUMEN project status and perspective. Journal of Physics: Conference Series, v. 2586, n. 1, p. 1-5, 2023. DOI: 10.1088/1742-6596/2586/1/012053

    Abstract: The upgrade project POTLNS to produce high-intensity beams has already started at INFN- Laboratori Nazionali del Sud in Catania (Italy). The POTLNS project was triggered by the NUMEN physics case that aims to provide experimental information on the Nuclear Matrix Elements (NMEs) that enter in the expression of the neutrino-less double beta (0νββ) decay halflife. The tools proposed by NUMEN project are the cross-section measurements of nuclear Double Charge Exchange (DCE) reactions. The search for 0νββ decay is currently a key topic in physics, due to its possible wide implications for nuclear physics, particle physics and cosmology: the NUMEN project could provide a crucial contribution in this search.

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  • IPEN-DOC 30024

    UFALA, I.D. ; SANTOS, L.C. ; POTIENS, M.P.A. . Avaliação do desempenho de uma câmara monitora em feixes de referência para radiodiagnóstico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 132-132.

    Abstract: Introdução: O Laboratório de Calibração de Instrumentos, LCI, do IPEN possui arranjos e sistemas de irradiação para a realização a calibração de instrumentos medidores de radiação. Para a utilização de feixes de radiação X, estes arranjos possuem uma câmara de ionização monitora, cuja função é permitir a correção de um resultado de uma medição qualquer pela sua medição. Isto ocorre porque elas são fixas e cobrem todo o feixe de radiação. Elas não precisam, necessariamente, de calibração, porém é necessário conhecer muito bem suas características e seu desempenho. O objetivo deste trabalho é analisar o desempenho da câmara de ionização de transmissão utilizada no LCI para os feixes de radiação recomendados para radiodiagnóstico. Materiais e Métodos: O sistema de calibração do LCI utilizado é composto por um equipamento de radiação X, um sistema de medição de referência com certificado de calibração do PTB e uma câmara de ionização de transmissão PTW. Os feixes de radiação testados foram os recomendados pela norma IEC 61267 para feixes diretos (RQR) e atenuados (RQA). A tensão aplicada ao tubo variou de 50 a 150 kV com corrente de 10 mA em todos os casos e as medições foram realizadas em carga (nC). Resultados e Discussões: Os resultados obtidos com a câmara monitora em comparação com os feixes de referência estão apresentados na Tabela 1. Conclusões: Os resultados obtidos com a câmara monitora demonstra sua adequação para ser utilizada como um padrão de trabalho nas calibrações a serem realizadas.

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  • IPEN-DOC 30023

    TEODORO, L. ; TALACIMON, C. ; MEDEIROS, I. ; RIGO, M. ; GESSERAME, M. ; RODRIGUES, P. ; NOGUEIRA, T. ; ROSERO, W. ; VIEIRA, J. ; ZEITUNI, C. ; ROSTELATO, M. . Produção de fonte polimérica de fósforo-32 para braquiterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 208-208.

    Abstract: Introdução: O câncer do Sistema Nervoso Central (SNC) é o 18º câncer mais incidente do mundo, de acordo com a Organização Mundial da Saúde, e em 2020, no Brasil, representou 2,5% de todas as novas mortes por câncer. Uma fonte radioativa promissora para uso em braquiterapia para tratamento de câncer no SNC é o fósforo-32 em um substrato polimérico. Faz-se necessária uma produção brasileira desta fonte. Materiais e Métodos: Como o fósforo-32 apresenta-se em formato líquido (ácido ortofosfórico, H3 32PO4), para produzir uma fonte polimérica que o contenha é necessário verificar quais resinas conseguem incorporá-lo. Assim, testou-se diversos tipos de resina, desde látex industrial até borrachas de silicone, misturando-as à mesma quantidade de ácido (sem radioatividade a princípio) para verificar a curabilidade de cada resina. Em todos os testes, as resinas curaram em moldes de 5 x 5 cm. Resultados e Discussões: O melhor candidato para a produção de placas poliméricas de fósforo-32 é a borracha de silicone. Mesmo com a incorporação do ácido na resina, sua maleabilidade não foi alterada e suas propriedades físicas foram mantidas. Conclusões: É possível haver uma produção brasileira de fontes poliméricas de fósforo-32 brasileiras para tratamento de câncer no SNC.

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  • IPEN-DOC 30022

    TAVARES, P.V. ; PEREIRA, J.J. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; YORIYAZ, H. ; RODRIGUES, L.L. . Estudo de simulações Monte Carlo de curvas de PDP para diferentes energias de fótons com MCNP em um frasco de solução Fricke. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 113-113.

    Abstract: Introdução: O uso de fótons de diferentes energias na radioterapia é fundamental para ajustar a dose de radiação de acordo com a profundidade do tumor e minimizar os efeitos colaterais em tecidos saudáveis próximos. Fótons de baixa energia depositam a maior parte de sua energia perto da superfície do corpo, enquanto fótons de alta energia podem penetrar mais profundamente. A solução Fricke gel é um material ideal para uso como phantom, pois possui densidade próxima à da água e permite a dosimetria a partir do aumento da concentração de Fe3+ causada pela irradiação. Além disso, essa solução pode ser utilizada para dosimetria na área de radioterapia. O software MCNP é amplamente utilizado na simulação de transporte de radiação. Neste trabalho, será realizado um estudo da dependência energética da solução Fricke a partir da ferramenta MCNP ao simular diferentes energias de fótons. Materiais e Métodos: O MCNP foi utilizado na sua versão 6.2, simulando uma fonte em formato de disco com raio de 5,0 cm, com espectros continuos de 6 MeV, 11 MeV, 15 MeV e valores discretos de 1,17 MeV e 1,33 MeV para o 60Co, emitindo radiação de forma monodirecional a uma distância de 100 cm do frasco. O frasco, por sua vez, consistia de um cilindro de PET com 7 cm de comprimento, 2,5 cm de raio e 0,05 cm de espessura, preenchido com solução de Fricke gel. Os resultados foram obtidos por meio do tally *F8, usado para calcular a deposição de energia em MeV em cada um dos 69 pontos dentro do frasco. Resultados e Discussões: A curva de PDP resultado da simulação em fótons de diferentes energias mostra um deslocamento da região de build up. O deslocamento ocorre por a interações eletromagnéticas dos fótons em energias mais altas ocorrerem em uma maior profundidade no material. Conclusões: Conclui-se que esse deslocamento da região de build up na solução Fricke pode ser de interesse com o objetivo de aumentar a profundidade da dose máxima. Essas simulações poderão ser repetidas e comparadas com a ferramenta TOPAS e experimentos clínicos.

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  • IPEN-DOC 30021

    TALACIMON, C. ; MEDEIROS, I. ; RODRIGUES, P. ; TEODORO, L. ; RIGO, M. ; GESSERAME, M. ; TAVARES, P. ; BURIN, A. ; NOGUEIRA, T. ; ROSERO, W. ; ZEITUNI, C. ; ROSTELATO, M. . Avaliação da estabilidade da solução de Fricke xilenol gel ao longo do tempo em diferentes condições de armazenamento. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 89-89.

    Abstract: Introdução: O Fricke Xilenol Gel (FXG) é um dosímetro químico considerado tecido equivalente. A resposta do FXG se dá pela oxidação radio-induzida de Fe+2 em Fe+3. Porém esta oxidação pode ocorrer naturalmente por diversos fatores como temperatura e exposição à luz, e por isso faz necessário avaliar tal comportamento ao longo dos dias em diversas condições. Materiais e Métodos: Amostras de FXG foram preparadas utilizando o protocolo estabelecido previamente e foram divididas em duas partes. Em uma das partes foi adicionado formaldeído como dopante. Ambas as partes foram divididas em quantidades iguais e mantidas em diferentes temperaturas. A análise das amostras foi realizada através de dados de absorbância coletados com um espectrofotômetro ao longo de vários dias. Resultados e Discussões: Foram observadas diferenças na oxidação natural entre as amostras mantidas em refrigeração e aquelas mantidas em temperatura ambiente. Também foram observadas diferenças entre as amostras com e sem formaldeído . Conclusões: As amostras mantidas em refrigeração apresentaram uma oxidação natural muito inferior àquelas mantidas em temperatura ambiente.

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  • IPEN-DOC 30020

    SOUZA, C.H. ; GRANJA, A.A.C. ; ANTUNES, P.C.G. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Análise da fluência de fótons de um feixe direto para construção de um modelo de fonte virtual de um acelerador linear clínico em Monte Carlo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 169-169.

    Abstract: Introdução: Utilizando o espaço de fase (phsp) de um acelerador CyberKnife IRIS 60 mm, este trabalho analisa as características do espectro de fótons do feixe direto (não espalhado) no eixo central do equipamento, visando reconstruir a distribuição de fótons de bremsstrahlung, originados no alvo espesso de tungstênio do equipamento, para modelagem de uma fonte virtual de um linac utilizando simulações de Monte Carlo. Materiais e Métodos: A partir do código MCNP6, estimou-se a distribuição da fluência de fótons originados: 1) pelo phsp da IAEA; 2) por um modelo composto de um feixe monoenergético de elétrons incidindo sobre um alvo espesso de tungstênio, com e sem a presença de um filtro de chumbo. A fluência foi estimada no ar, sob um SSD de 80 cm, pelo uso de um voxel na forma de um cilindro de 2 cm de raio e 0.2 cm de altura. Resultados e Discussões: Pela Figura 1, nota-se a possibilidade de reproduzir o espectro de fótons do feixe direto de um linac, a partir de um feixe elétrons incidindo sobre um alvo espesso de tungstênio, com boa aproximação. Vale ressaltar que o modelo não leva em consideração os fótons gerados pela interação da radiação com os demais componentes do cabeçote do linac, o que poderia gerar algum nível de divergência na fluência de fótons de baixas energias. Conclusões: A partir do modelo apresentado, conclui-se que a utilização do espectro gerado no feixe direto de um linac sem filtro aplainador pode ser uma boa aproximação para modelagem computacional em Monte Carlo de uma fonte de radiação virtual de um linac com phsp disponível.

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  • IPEN-DOC 30019

    RODRIGUES, P. ; TALACIMON, C. ; MEDEIROS, I. ; TEODORO, L. ; RIGO, M. ; GESSERAME, M. ; TAVARES, P. ; NOGUEIRA, T. ; ROSERO, W. ; ZEITUNI, C. ; ROSTELATO, M. . Desenvolvimento de dosímetro Fricke xilenol gel para longo tempo de exposição. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 107-107.

    Abstract: Introdução: Os dosímetros Fricke xilenol gel (FXG) têm vantagens como a química bem conhecida da solução e a equivalência do tecido em faixa de energias de fótons. O objetivo deste trabalho é a produção do dosímetro FXG com adição de formaldeído para utilização de irradiação de longo tempo. Materiais e Métodos: A receita FXG foi adaptada de Del Lama (2013) com adição de 0,189 M de formaldeído. Uma fonte de 60Co (Gammacell) foi utilizada para irradiação. Para analisar o espectro visível, utilizou-se um espectrofotômetro Shimadzu UV-1800 nos comprimentos de ondas entre 350 e 650 nm. Resultados e Discussões: Os FXGs apresentaram duas bandas (Figura 1): em 439 e 578 nm correspondentes aos íons Fe2+ e Fe3+ originados pela radio-oxidação dos íons Fe2+. Conclusões: A produção de FXG modificada foi bem estabelecida e apresentou vantagens como melhor difusão dos íons Fe2+ e estabilidade em relação ao FXG padrão.

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  • IPEN-DOC 30018

    RIGO, M. ; RODRIGUES, P. ; TALACIMON, C. ; TEODORO, L. ; NOGUEIRA, T. ; ROSERO, W. ; MEDEIROS, I. ; ZEITUNI, C. ; ROSTELATO, M. . Síntese de nanopartículas de ouro para aplicações em radioterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 49-49.

    Abstract: Introdução: O rápido avanço da nanotecnologia nos últimos anos tem alimentado o interesse crescente no campo da pesquisa de nanopartículas, particularmente sua aplicação na terapêutica e no diagnóstico do câncer. Sendo assim, busca-se o emprego de nanopartículas como instrumento para a braquiterapia. Materiais e Métodos: A partir de adaptações do método de Turkevich (1951) obteve se ácido cloroáurico (HAuCl4) um componente importante para a síntese de nanopartículas de ouro (AuNPs). As nanopartículas foram funcionalizadas com polietilenoglicol 5000 (NH2-PEG-SH). Resultados e Discussões: Avaliou-se a quantidade de citrato correlacionado com o tamanho das AuNPs e consequentemente à coloração da solução. Também verificou se a estabilidade das nanopartículas. Para estas reações examinou-se o tamanho das partículas por DLS. Conclusões: Os resultados obtidos foram satisfatórios quanto ao tamanho e a estabilidade, mostrando que o uso e aplicações em nanobraquiterapia é favorável.

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  • IPEN-DOC 30017

    RAED, M.D.; BONIFACIO, D.A.B. ; MORAES, E.R.. Desenvolvimento de um modelo simples de tomografo por emissão de pósitrons utilizando a eletrônica PETSYS TOFPET2. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 65-65.

    Abstract: Introdução: A tomografia por emissão de pósitrons é utilizada em diversas áreas, como estudos de novos fármacos, e pesquisas translacionais e imagem molecular. Nesse âmbito, este trabalho visa a partir da Eletrônica de detecção PETSYS TOFPET2 elaborar um protótipo de sistema de tomografia por emissão de pósitrons, para utilização em estudos pré-clínicos envolvendo pequenos animais. Materiais e Métodos: Utilizamos a eletrônica de detecção PETSYS TOFPET2 para a montagem de um arranjo experimental composto por dois cristais segmentados, no qual uma fonte de 22Na localizada no centro do sistema, pode ser rotacionada de modo a obter distintos ângulos de aquisição permitindo a obtenção da imagem. Resultados e Discussões: Os distintos ângulos coletados foram organizados e processados de modo obter os sinogramas, utilizados para a reconstrução tomográfica. Conclusões: O sistema em desenvolvimento mostrou-se capaz de adquirir e montar os sinogramas para aquisições com fonte rotante, entretanto, os resultados apresentados são apenas preliminares, sendo necessários estudos mais aprofundados da resposta do sistema de modo a obter imagens de melhor qualidade.

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  • IPEN-DOC 30016

    PERES, B. ; TAVARES, P.V. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; CAMPOS, L.L. . Avaliação do emprego de solução Fricke gel e gel polimérico na dosimetria em radioterapia empregando a técnica de CT óptico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 95-95.

    Abstract: Introdução: O planejamento de radioterapia exige avaliação precisa da dose em diferentes tecidos. O gel polimérico é uma opção que, ao ser irradiada, sofre polimerização proporcional à dose depositada. Embora o gel polimérico apresenta melhor estabilidade da informação dosimétrica do que a solução Fricke gel, sua produção e padronização são mais complexas. No entanto, soluções de polímeros orgânicos adicionadas à solução Fricke podem ter respostas a doses mais altas e serem facilmente descartadas. Este trabalho avalia a solução Fricke gel modificada com alaranjado de xilenol e a utilização de CT óptico. A proposta é avaliar a dosimetria 3D das soluções em gel para a preparação de uma solução Fricke polimérica. Materiais e Métodos: A solução Fricke gel foi preparada nas concentrações propostas por Tavares,2021 e avaliada antes e após a irradiação com radiação gama do 60Co, utilizando para a avaliação, o CT Óptico Vista 16, que emprega uma fonte de luz de comprimento de onda de 590nm. Resultados e Discussões: O valor da atenuação para a solução não irradiada é 0,0555 cm-1 e o valor de atenuação para a solução irradiada com 5 Gy é 0,22 cm-1. O que o equipamento avaliou foi a alteração da densidade óptica, proporcional à dose recebida pela solução. Conclusões: A dosimetria a partir dos géis apresenta vantagens para o uso na radioterapia, já que o método de avaliação por CT óptico consegue identificar as alterações, em regiões, relacionadas à irradiações, permitindo a construção de curvas de isodose. Este resultado poderá ser comparado com a preparação de um gel Fricke polimérico observando a polimerização da solução que altera as propriedades ópticas.

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  • IPEN-DOC 30015

    PEREIRA, J.J. ; TAVARES, P.V. ; YORIYAZ, H. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; CAMPOS, L.L. . Desempenho comparativo do código MCNP na simulação de diferentes tamanhos de feixes de irradiação de fótons de 6 MeV em solução Fricke para Física Médica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 182-182.

    Abstract: Introdução: A escolha do tamanho do feixe de radioterapia depende do volume alvo do tratamento. Feixes menores são utilizados com o objetivo de reduzir a dose em tecidos saudáveis circundantes. A solução Fricke gel é um material ideal para uso como phantom e dosimetria em radioterapia devido à sua densidade próxima à da água e capacidade de aumento da concentração de Fe3+ com irradiação. O MCNP é um código amplamente utilizado para simulação de transporte de radiação e será utilizado em um estudo comparativo em simulações de diferentes tamanhos de feixes de irradiação de fótons de 6 MeV em solução Fricke. O objetivo é avaliar sua eficiência e precisão para essa aplicação. Materiais e Métodos: Este estudo utilizou simulações de Monte Carlo com o código mencionado anteriormente, na versão 6.2, para modelar uma fonte em formato de disco com raios de 0,5 cm, 1,5 cm, 2,5 cm e 5,0 cm, apresentando um espectro contínuo de 6 MeV e direção única, localizada a 100 cm de distância do alvo. O alvo consistiu em um cilindro de PET com 7 cm de comprimento, 2,5 cm de raio e 0,05 cm de espessura, preenchido com solução Fricke gel. A grandeza de interesse foi avaliada por meio do tally *F8, que mediu a deposição de energia em MeV em cada um dos 69 pontos no interior do alvo. Resultados e Discussões: A curva de perfil de dose por profundidade da solução Fricke simulada mostra uma proximidade entre as regiões de build up das simulações. Isto representa que as regiões de interações dos fótons com a solução não variaram. Conclusões: O resultado apresenta uma proximidade na região de build up que é de interesse com o objetivo de manter a dose máxima na distância do volume alvo preservando volumes adjacentes. Para validação e comparação, as simulações poderão ser repetidas com a ferramenta de Monte Carlo TOPAS.

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  • IPEN-DOC 30014

    NASCIMENTO, G. ; RODRIGUES, O. ; POTIENS, M.P.A. . Desafios na introdução da física radiológica em cursos de nível técnico de radiologia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 32-32.

    Abstract: Introdução: Com o aumento constante na busca por uma profissão nos últimos anos, as instituições de ensino começaram a aumentar a diversidade do seu corpo discente. Entre os diversos cursos visados, quando focamos na área da saúde a radiologia é um dos cursos mais procurados. Entretanto, estudos apontam que grande parte dos ingressantes no curso buscam somente um bom salário com uma jornada de trabalho reduzida. Com interesse em desmistificar o conhecimento em física dos alunos de um curso técnico em radiologia, questionários foram elaborados e preenchidos pelos discentes, com intuito de conhecer os alunos e a realidade do conhecimento em física radiológica nas instituições abordadas. Materiais e Métodos: As informações foram organizadas utilizando a plataforma de formulários do google (google forms), 10 questões alternativas foram elaboradas, sendo perguntas de apresentação pessoal e de conhecimentos específicos. Cada uma das 08 salas abordadas foi apresentada à ideia do projeto. A pesquisa foi realizada no curso técnico de radiologia em 03 unidades de uma instituição de ensino no nível técnico. Resultados e Discussões: Os resultados mostram que, segundo os alunos, o principal motivo pela escolha do curso técnico em radiologia foi a presença de contatos ou parentes dentro da área (52%), seguido pela jornada de trabalho reduzida (31%). Somente 21(9%) dos 230 alunos participantes afirmam ter escolhido o curso por ter curiosidades dentro da área. Conclusões: Pode-se concluir que, pela falta de interesse ou tempo hábil para se dedicar aos estudos, os alunos acabam apresentando dificuldade em disciplinas que podem ser mais complexas e requerem mais atenção. Parentes ou contatos dentro da área também apresentam ser um dos fatores preocupantes na dedicação aos estudos, já que os alunos tendem relaxar dentro desse ambiente propicio a um acesso a facilitado ao mercado de trabalho.

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  • IPEN-DOC 30013

    NASCIMENTO, G. ; CAMPOS, V.P. ; CAMPOS, L.L. . Caracterização da reprodutibilidade de detectores de LiF:Mg, Ti utilizando dosímetros termoluminescentes de extremidade no modelo anel do IPEN no rod phantom com irradiações na grandeza Hp(0,07). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 99-99.

    Abstract: Introdução: A radiologia, em especial a radiologia intervencionista e a medicina nuclear, são as duas principais áreas de exposição do indivíduo ocupacionalmente exposto (IOE), sendo necessário a utilização de dosímetros. Para que um dosímetro possa ser utilizado com certa confiabilidade, é necessário que ele passe por alguns testes de calibração e caracterização. Neste trabalho, o ensaio de reprodutibilidade é realizado seguindo as recomendações do Comitê de Avaliação de Serviços de Ensaio e Calibração (CASEC). Materiais e Métodos: As equações utilizadas nesta sessão são recomendadas pela apostila do CASEC, para dosimetria de corpo inteiro, porém, neste trabalho, adaptadas para dosimetria de extremidade. O rod phantom utilizado neste trabalho pertence ao Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI-IPEN). Para as irradiações, foi utilizado um sistema Irradiador Pantak/Seifeirt modelo Isovolt 60 Hs na faixa do radiodiagnóstico. As qualidades N-60, N-80, N-100 e N-150 foram avaliadas neste trabalho. Resultados e Discussões: A média das 10 avaliações da resposta TL apresentou uma baixa variação de resultados para as irradiações de 10 mSv na grandeza Hp(0,07) utilizando 118 keV. Para o ensaio de reprodutibilidade para uma mesma dose, a média das 10 avaliações para uma dose de 10 mSv na grandeza Hp(0,07) com uma energia de 118 keV, apresentou baixa variação da resposta. Conclusões: Os sistemas dosimétricos e sistemas irradiadores apresentaram uma boa reprodutibilidade, tanto em dose avaliada quanto no resultado após a interação com a equação. As irradiações na grandeza Hp(0,07) foram bem sucedidas, confirmando a importância da utilização de um phantom em situações de caracterização e calibração.

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  • IPEN-DOC 30012

    MEDEIROS, I. ; TALACIMON, C. ; TEODORO, L. ; RIGO, M. ; RODRIGUES, P. ; CORREIA, R. ; ROSERO, W. ; ROSTELATO, M. ; ZEITUNI, C. . Cálculo da contaminação de iodo-126 na produção do iodo-125. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 43-43.

    Abstract: Introdução: O interesse no radionuclídeo iodo-125 baseia-se em sua variabilidade em aplicações médicas, dentre elas a braquiterapia. Ele pode ser gerado em reator nuclear, porém neste processo forma-se também o iodo-126, subproduto indesejável. Este trabalho tem como objetivo avaliar a contaminação do iodo-126 no iodo-125 gerado no reator IEA-R1 do IPEN, para ser utilizado em sementes para tratamento de câncer. Materiais e Métodos: Para obter o iodo-125, irradiou-se cápsulas contendo o gás xenônio-124 no reator IEA-R1. Recuperou-se o gás de interesse por meio de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH). As amostras foram analisadas por um detector de germânio hiperpuro (HPGe) para verificar a proporção de iodo-125 e iodo-126 gerados. Nota-se que o iodo-126 gera gamas de 388,6 keV e 668,3 keV que atrapalha o uso do iodo-125 em aplicações médicas. Resultados e Discussões: O iodo-125 produzido apresentou pureza radionuclídica maior que 99%. É necessário que a quantidade de iodo-126 seja no máximo de 0,9%. Conclusões: A produção no reator IEA-R1, as cápsulas de irradiação adotadas e o sistema de detecção se mostraram adequados. A validação deste processo mostra que o IPEN possui autonomia para produzir iodo-125 e utilizá-lo em aplicações da medicina nuclear.

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  • IPEN-DOC 30011

    MAZER, A.C. ; YORIYAZ, H. . Quantificação da movimentação de órgãos em imagens 4D através de pontos identificados manualmente e automaticamente. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 83-83.

    Abstract: Introdução: A utilização da Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT) proporciona um tratamento mais preciso, sendo de extrema importância quantificar a movimentação em órgãos como o pulmão. O objetivo deste trabalho é quantificar a movimentação em uma imagem de Tomografia Computadorizada (TC) 4D através de pontos de referência. Materiais e Métodos: Foram utilizados pontos de referência identificados manualmente, os quais acompanhavam a TC, e pontos identificados automaticamente através de um algoritmo desenvolvido, baseado na técnica SIFT (Scale Invariant Feature Transform). Resultados e Discussões: Obteve-se um valor médio de movimentação de 7,67 ± 5,05 mm e 5,81 ± 3,92 mm entre as fases 0-50 e 50-90, com 100 pontos correspondentes manuais, e 2,84 ± 2,83 mm e 2,63 ± 2,56 mm com 279 pontos extraídos automaticamente. Conclusões: A quantificação da movimentação através da extração de características via algoritmo garante maior precisão a nível do tamanho do voxel das imagens, além de proporcionar a avaliação em outras regiões de interesse da imagem.

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  • IPEN-DOC 30010

    JUNOT, D.O.; SOUZA, D.N.; CALDAS, L.V.E. . Viabilidade dosimétrica de compósitos luminescentes à base de CaSO4:Tm,Li. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 59-59.

    Abstract: Introdução: O objetivo desse trabalho foi analisar a viabilidade dosimétrica de compósitos de CaSO4:Tm,Li em dosimetria de feixes de radiação beta, utilizando-se técnicas luminescentes como a termoluminescência (TL) e a luminescência opticamente estimulada (OSL). Materiais e Métodos: A caracterização dosimétrica dos cristais foi realizada utilizandose a Leitora TL/OSL Risø, modelo DA-20. Em todas as análises foi utilizado o filtro Hoya U-340, com banda de transmissão entre 250 nm e 390 nm. As amostras foram irradiadas com fonte beta de 90Sr/90Y, recebendo doses no intervalo de 100 mGy a 50 Gy. Os sinais OSL foram obtidas utilizando-se LEDs azuis, com potência óptica de 90%, durante 40 s. Resultados e Discussões: Os compósitos de CaSO4:Tm,Li apresentaram sinais TL entre 100 ºC e 350 ºC, com picos em torno de 165 ºC e 275 °C. A adição de lítio resultou num aumento significativo do sinal TL total das amostras, visto que a intensidade do pico em torno de 275 °C (temperatura ideal para o pico dosimétrico) praticamente dobrou. O sinal OSL das amostras apresentou-se bastante intenso, cerca de 80x maior que o sinal do CaSO4:Tm, decaindo lentamente e permanecendo armazenado por bastante tempo. Os espectros de emissão TL denotaram emissões típicas dos íons Tm3+ (455 nm). Os coeficientes de variação de homogeneidade e reprodutibilidade ficaram abaixo de 9,5 % e os compósitos apresentaram resposta linear na faixa de dose empregada. Conclusões: O aumento da intensidade luminescente nas amostras de CaSO4:Tm,Li configura uma importante vantagem da adição de lítio nessas amostras, pois resulta em dosímetros mais sensíveis, capazes de detectar doses menores. Tal vantagem possibilita uma ótima aplicação em controle de qualidade, monitoração pessoal e ambiental.

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  • IPEN-DOC 30009

    GRANJA, A.A.C. ; BRANCO, I.S.L. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. ; MORAIS, M.C.. Estudo comparativo entre simulações dos códigos de Monte Carlo FLUKA e TOPAS na distribuição da dose longitudinal de feixe de prótons. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 192-192.

    Abstract: Introdução: A Protonterapia se destaca pela entrega pontual da dose, e o Método de Monte Carlo é uma ferramenta eficaz para estudos da área. Este trabalho investigou a distribuição da dose longitudinal de feixes de prótons usando o código FLUKA/Flair, por meio da comparação aos resultados de Branco et al., 2019 com o código GEANT4 /Topas. Materiais e Métodos: Feixes de prótons monoenergéticos de 70, 110, 160, 200 e 230 MeV foram utilizados para analisar a distribuição de dose e o alcance de 90% da dose máxima (d90) em água e cinco materiais distintos, divididos em três grupos (original, densidade da água e composição da água). Resultados e Discussões: Pela Figura 1, nota-se que o alcance d90 para os tecidos originais entre os códigos foi semelhante, e a diferença relativa entre eles permaneceu abaixo de 1,5% para os demais materiais e grupos. Ambos também indicaram maior influência da densidade na dose. Conclusões: Analisando as curvas de deposição de dose e a diferença relativa de d90, pode-se concluir que os códigos apresentaram resultados semelhantes em relação ao transporte de prótons.

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  • IPEN-DOC 30008

    FERREIRA, H.J. ; SOUZA, C.D. ; ROSTELATO, M.E.C.M. . Radioactive seed localization for conservative surgery of nonpalpable breast cancer: recommendations for technology implantation program. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 48-48.

    Abstract: Background: The radioactive seed localization (RSL) is used in impalpable breast cancer conservative surgery to assist the surgeon in accurately locating and excising the lesion site. This study aims to present recommendations about the RSL program implementation in health institutions. Methods: An extensive literature review was performed. It comprehends: the committee responsible for implementation of the program actions; description of the necessary multidisciplinary team; the radiological safety committee role; the facility licensing; professionals training; material and instrumentation associated with the technique; and seed tracking system. Results: The Program Implementation Committee must be formed by leaders from each department. The committee assumes responsibility for evaluating the necessary processes and presenting the schedule for program implementation. Since the procedure is classified as a nuclear medicine procedure it requires licensing. The Professional Team Formation, Education, and Training is a priority and simulation exercises are necessary. The Materials and Instrumentation Associated with the Technique must be well-know by the team and they should practice using radiation detectors. The seed must be always tracked, from moment they are received to discard. An Inventory for Tracking Seeds is provided. The Radiological Safety Aspects such as the ALARA principle are presented. A full description for the Radiological Procedure for Placing the seeds, the surgical removal and the Specimen Handling in Pathology focusing on how to locate the seed and retrieve them. After removed, the seeds can be placed in storage to wait for full radioactive decay or be returned to the manufacturer. Conclusions: Regular multidisciplinary team meetings during program development are important to create a realistic timeline, having briefing meetings after the first 1-5 RSL cases and having annual or biannual follow-up meetings to discuss any issues or incidents.

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  • IPEN-DOC 30007

    EMILIOZZI, C.Z.S.; MENEZES, M.O. . Estudo do tempo de espera para tratamentos de Radioterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 194-194.

    Abstract: Introdução: Os sistemas de saúde têm dado maior atenção para o feedback do paciente sobre a qualidade do serviço recebido e sua satisfação é sempre influenciada pela sua percepção sobre o tempo de espera. Nesse trabalho buscou-se propor tempos de espera de referência para fornecer para os pacientes da instituição. Materiais e Métodos: Na radioterapia do HCFMUSP foi realizado um estudo retrospectivo entre 2016 e 2020 para propor um tempo de espera baseado na estimativa superior do intervalo de confiança de 95% (TES) e na mediana. As características do paciente como grupo de tratamento, faixa etária, se é proveniente de convênio e técnica de tratamento foram selecionadas para a realização do agrupamento do tempo de espera. Resultados e Discussões: A tabela 1 apresenta alguns resultados encontrados. A Técnica VMAT e não convênio têm maiores tempo de espera. O TES é uma estimativa de tempo de espera máximo e a mediana de tempo de espera mais provável. Conclusões: O estudo do tempo de espera ajuda no gerenciamento do fluxo de trabalho e uma previsão de espera mais exata pode influenciar na satisfação do paciente.

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  • IPEN-DOC 30006

    DIAS, F.S. ; SANTOS, L.C. ; POTIENS, M.P.A. . Avaliação do desempenho de diferentes câmaras de ionização do tipo lápis em feixes de calibração. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 94-94.

    Abstract: Introdução: A tomografia computadorizada TC é responsável por grande parte da dose em pacientes. Logo, é importante que os equipamentos medidores de radiação sejam calibrados em laboratórios que possuam rastreabilidade metrológica. Para a realização da dosimetria em feixes de TC, é necessária uma câmara de ionização do tipo lápis, além de seguir o protocolo TRS/IAEA (2007). O objetivo deste trabalho é a realização de uma comparação do desempenho de câmaras de ionização do tipo lápis com variados volumes, durante um procedimento de calibração. Materiais e Métodos: O dosímetro referência foi a câmara de ionização modelo RC3CT, de 3 cm3, conectada ao eletrômetro PTW / Unidos T10010, que possibilitou a a determinação da taxa de kerma no ar com rastreabilidade ao laboratório primário PTB. O estudo abrangeu as câmaras de ionização modelo RC3CT e 10X6 – 0,6 conectadas ao Multimedidor RADCAL do sistema Accu-Gold+. A metodologia adotada foi a recomendada pelo código de prática TRS 457 (/IAEA, 2007) utilizando o método da substituição. Resultados e Discussões: A tabela 1 mostra os resultados obtidos para os equipamentos testados em comparação com o sistema de referência em termos de taxa de kerma no ar. A diferença encontrada variou entre 0,12 a 4,2%. Conclusões: Apesar dos valores de taxa de kerma terem ficado próximos, vale ressaltar as dificuldades em se calibrar câmaras com um sistema próprio acoplado, principalmente os que não utilizam eletrômetros na calibração.

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  • IPEN-DOC 30005

    BRANCO, I.S.L. ; SIQUEIRA, P.T.D. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Análise comparativa de modelos matemáticos no desenvolvimento de um Algoritmo Pencil Beam para protonterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 168-168.

    Abstract: Introdução: Em protonterapia, a distribuição de dose é calculada por meio de algoritmos analíticos, como o Algoritmo Pencil Beam (PBA), que requer a estimativa de parâmetros para a fluência no ar e dose na água. Este estudo utilizou o código TOPAS para modelar o feixe e analisou a influência dos modelos matemáticos no cálculo de dose com o PBA. Materiais e Métodos: Simulações com o TOPAS calcularam a fluência no ar, dose elementar na água e dose de referência para prótons de 187 MeV. Três distintos modelos matemáticos parametrizaram a distribuição de fluência no ar e cinco a dose elementar na água, resultando em 15 convoluções que foram comparadas com a dose de referência. A Figura 1 apresenta as diferenças relativas de dois dos resultados obtidos. Resultados e Discussões: Entre as convoluções realizadas, destaca-se a que utilizou a fluência ajustada com a Gaussiana Dupla e a dose elementar com a Gaussiana Dupla e Cauchy. Essa convolução apresentou pequenas diferenças relativas nas doses laterais de entrada do feixe e menores diferenças quando comparadas aos outros modelos. Conclusões: A precisão dos cálculos de dose no PBA é grandemente influenciada pela escolha dos modelos matemáticos para parametrizar a fluência e dose elementar, especialmente para baixas doses (distantes do eixo central).

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  • IPEN-DOC 30004

    ALMEIDA JUNIOR, J.N. ; POTIENS, M.P.A. ; RODRIGUES JUNIOR, O. . Desenvolvimento de um protótipo semiautomatizado para posicionamento de filtros para calibração em sistemas de radiação X. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 141-141.

    Abstract: Introdução: Para calibração de equipamentos utilizados em sistemas de radiação X (radioproteção, radiodiagnóstico e radioterapia) é necessário um sistema adequado de posicionamento de filtros de radiação que compõem uma qualidade de radiação de referência. Com objetivo de aperfeiçoar o setup utilizado nos procedimentos de calibração de instrumentos medidores de radiação utilizados em processos de radioterapia, radioproteção e radiodiagnóstico no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares (IPEN-CNEN), se faz necessário desenvolvimento de sistema confiável de posicionamento da respectiva filtração. O projeto visa adicionar um novo sistema de filtração para aumentar a capacidade existente da roda de filtros e adaptá-la a novos arranjos. Materiais e Métodos: Foi desenvolvido um sistema gaveta/porta-filtro em filamento PLA com impressão 3D, ajustando parâmetros para melhor precisão. A identificação do filtro é realizada com micro chaves e microprocessador Arduino, integrando ao sistema de controle da roda de filtro do laboratório. Com o sistema gaveta/porta-filtro, cria-se uma metodologia para calibrar medidores de produto kerma-área (PKA), identificando filtros e caracterizando feixes de radiação. Resultados e Discussões: O sistema pode ser adaptado para outros arranjos de filtros e será usado para medir o (PKA) instrumento de referência, considerando as características de cada equipamento de raios-X. Conclusões: O sistema porta-filtros será utilizado para calibrar medidores de PKA e PDC em equipamentos de radiologia, e com os arranjos experimentais do laboratório sendo simulados utilizando o código TOPAS, pretendemos validar o sistema por meio do Método de Monte Carlo, para avaliar grandezas e a dependência energética.

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  • IPEN-DOC 30003

    ARAUJO, M.S. ; COSTA E SILVA, D.L. ; IZIDORO, J. ; MELLO-CASTANHO, S. ; FUNGARO, D.A. . Remoção de césio-137 em efluentes por adsorção em zeólita A sintetizadas a partir das cinzas do bagaço de cana-de-açúcar. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 67., 12-15 de junho, 2023, Florianópolis, SC. Resumo... 2023.

    Abstract: Em decorrência do uso crescente de tecnologias com atividade nuclear, está a geração de rejeitos contaminados, em particular, os efluentes os quais representam grandes volumes de água contendo radionuclídeos ainda ativos em dispersão. Dentre os radionuclídeos gerados, o césio-137 (137Cs) está entre os mais preocupantes pelo fato de ser um emissor de raios gama e, ser também, um dos isótopos mais abundantes nos rejeitos radioativos da atividade nuclear e possuir meia-vida relativamente longa (30,4 anos). Atualmente, a adsorção é um dos métodos mais atraentes para a retenção de 137Cs em termos do bom desempenho de remoção de maneira segura. Vários materiais adsorventes inorgânicos têm sido amplamente utilizados, tendo destaque as zeólitas, que devido ao seu alto grau de cristalinidade, garantem maior seletividade e eficiência na adsorção em comparação a outros materiais como alumina, sílica gel e carvão ativo. Ainda, a possibilidade de ser sintetizada a partir de resíduos como as cinzas de bagaço de cana-de-açúcar, a torna um material de baixo custo. Desta forma, a presente pesquisa foi conduzida por meio do estudo da adsorção de uma solução de cloreto de césio por zeólita A sintetizada a partir das cinzas do bagaço de cana-de-açúcar e do impacto dos íons de Cs+ adsorvidos em sua estrutura cristalina. As amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas a fim de avaliar sua composição química, tamanho de partícula, estrutura cristalina e comportamento térmico. Os resultados indicam a obtenção de zeólita tipo NaA de alta pureza e com elevada capacidade de adsorção. Ainda, o teor de sódio presente na zeólita foi completamente substituído pela troca iônica de íons de Na+ por íons de Cs+. Portanto, o material sintetizado é uma solução promissora para o tratamento e remoção de césio-137 em efluentes gerados contaminados.

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  • IPEN-DOC 29895

    AMAMURA, THAIS; COURROL, DANIELLA; BARBOSA, ANGELA; SILVA JÚNIOR, ILDEFONSO; SILVA, TIAGO da; MIDON, LEONARDO; HEINEMANN, MARCOS B.; CHAMBI, ROSA C. ; MORGANTI, LIGIA ; ISAAC, LOURDES. Proteolytic activity of secreted proteases from pathogenic leptospires and effects on phagocytosis by murine macrophages. Immunobiology, v. 228, n. 5, p. 45, 2023. DOI: 10.1016/j.imbio.2023.152562

    Abstract: Leptospirosis is a zoonosis caused by spirochete bacteria that belong to the genus Leptospira. This disease represents a serious public health problem, especially in developing countries with tropical and subtropical temperatures. Pathogenic leptospires escape from the Complement System, a property that permits them to survive in vitro when in contact with normal human serum (NHS). In a previous study carried out by our group, it was observed that culture supernatants from different pathogenic species of leptospires (SPL) contain proteases that cleave many Complement proteins, including the central molecule C3 and its fragments C3b and iC3b. Our hypothesis is that these proteases, could decrease the phagocytic clearance of leptospires. Using flow cytometry, we observed decreased amounts of CR3 and CR4 in murine peritoneal macrophages treated with SPL for 24 h. By confocal microscopy, we observed reduction in TLR2, CD11b and CD206 levels when these cells were treated with SPL and recombinant thermolysin for 24 h. Furthermore, opsonins such as C3b/iC3b deposited on the surface of pathogenic leptospires were observed to be completely degraded in the presence of SPL or recombinant thermolysin. Finally, we decided to investigate the phagocytosis of pathogenic leptospires by macrophages in the presence of these proteases. We observed an increase of phagocytosis of leptospires opsonized with normal mouse serum even when macrophages were treated with the proteases. However, when opsonized bacteria were also incubated with SPL, recombinant thermolysin and recombinant leptolysin., there was a decline in leptospires phagocytosis. This suggests that the proteolytic activity can affect phagocytosis by peritoneal macrophages mainly through the degradation of opsonins deposited in the membrane of leptospires. These observations lead us to suggest that proteases secreted by pathogenic leptospires could degrade opsonins present in normal serum or deposited in the bacterial membrane as well as cleave or inhibit macrophage surface molecules. Therefore, these proteases could interfere with the recognition and internalization by murine macrophages, favoring the spread of leptospires in the host.

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  • IPEN-DOC 30002

    MAZZILLI, BARBARA . Revalorization of residues in the scope of the circular economy: case study from the titanium dioxide industry. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NATURALLY OCCURRING RADIOACTIVE MATERIAL, 10th, May 9-13, 2022, Utrecht, Netherlands. Apresentação... 2022.

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  • IPEN-DOC 30001

    BORGES, FLAVIA L.S.; MAZZILLI, BARBARA P. ; SANTOS, NEYLIANE F.G. dos; MATTOS, UBIRAJARA A. de O.. NORM inventory in Brazil: case study of the production of Nb and Sn. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NATURALLY OCCURRING RADIOACTIVE MATERIAL, 10th, May 9-13, 2022, Utrecht, Netherlands. Apresentação... 2022.

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  • IPEN-DOC 29894

    COURROL, DANIELLA; SILVA, CRISTIANE F. da; CHAMBI, ROSA C.; MORGANTI, LIGIA ; ISAAC, LOURDES; PORTARO, FERNANDA; SILVA, RODRIGO R. da; BARBOSA, ANGELA. Leptospira interrogans leptolysin displays proteolytic activity against complement proteins. Immunobiology, v. 228, n. 5, p. 85, 2023. DOI: 10.1016/j.imbio.2023.152651

    Abstract: Pathogenic Leptospira species are extremely efficient in disseminating in the host, a fact attributed to their ability to escape complement system activation, and to degrade extracellular matrix and other components of the human plasma. Recently, our group evaluated the proteolytic activity of secreted proteins by leptospires, and exoproteome analyzes of these bacteria allowed the identification of some proteases, including the metalloprotease pappalysin-1 domain protein, which we named leptolysin. In this work we produced and functionally characterized leptolysin from L. interrogans to expand our knowledge on this metalloprotease from Leptospira in the processes of invasion and immune evasion. According to in silico analyzes this protease belongs to the category of short pappalysins, also found in other bacteria. Leptolysin is present in all Leptospira species but is more conserved among pathogenic species of the P1 subclade. A preliminary biochemical characterization of its proteolytic activity was performed using FRET (Free Resonance Energy Transfer) peptides. The enzyme exhibited maximum activity at pH 8.0 and 37 C, was active in the presence of different salts and was strongly inhibited by EDTA and 1,10-phenanthroline. It showed a marked preference for arginine residues in the P1 position. The proteolytic activity of recombinant leptolysin on host molecules was also evaluated in vitro and in vivo. The metalloprotease was active against extracellular matrix proteins (proteoglycans and fibronectin), coagulation cascade molecules (fibrinogen and thrombin) and effector proteins of the human complement system (C2 to C9). A leptolysin knockout strain (Dlic13434) was produced and characterized. This strain showed lower survival in normal human serum (SHN) compared to the wild-type strain. However, in a model of epicutaneous infection in hamsters, no attenuation of virulence was observed with the knockout strain, although the bacterial load in the kidneys of these animals was lower than that observed in animals inoculated with the wild-type strain. Finally, data with sera from leptospirosis patients suggest that leptolysin is produced during natural infections by pathogenic leptospires. The characterization of toxins, their targets and mechanisms of action can help in the development of strategies to combat leptospirosis.

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  • IPEN-DOC 29954

    PAIVA, MARCIA M.D.P. ; POZZO, LORENA . Financing the line of care in the first biochemical relapse of prostate cancer after [68Ga] PSMA PET- CT. International Journal of Technology Assessment in Health Care, v. 38, n. S1, p. S57-S57, 2023. DOI: 10.1017/S0266462322001891

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  • IPEN-DOC 30000

    RIBEIRO, MARTHA S. . Anais do III Fórum On-line de Tecnologias da Luz na Saúde. São Paulo, SP: Martha Simões Ribeiro, 2022. 40 p.

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  • IPEN-DOC 29999

    SILVA, CAMILA R. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Terapia fotodinâmica associada à quimioterapia em células de câncer de mama triplo-negativo. In: RIBEIRO, MARTHA S. (Ed.) FORUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAUDE, 3., 26-28 de maio, 2022, São Paulo, SP. Resumo... 2022. p. 25-25.

    Abstract: INTRODUÇÃO: O câncer de mama triplo-negativo (TNBC) representa 20% das incidências de câncer de mama com uma mortalidade estimada em 40%. As principais características desse tipo de câncer seriam o seu alto poder de metástase e resistência aos tratamentos convencionais como a quimioterapia. Diante disso, há uma crescente busca por terapias adjuvantes para auxiliar o tratamento do TNBC. Nesse contexto, a terapia fotodinâmica (TFD) têm se mostrado promissora no tratamento de diversos tipos de câncer e recentemente a literatura descreve o seu uso em associação com os tratamentos convencionais para auxiliar no combate ao câncer. OBJETIVO: Associar a TFD com quimioterapia no tratamento de células TNBC. METODOLOGIA: Células TNBC, células de câncer de mama responsivas à quimioterapia (MCF-7) e células não tumorais de mama (MCF-10A) foram cultivadas, semeadas (2 x 104 células) e após a TFD usando a porfirina TMPyP (30 μM) e luz vermelha (λ= 660 ± 11 nm) com as fluências de 20 J/cm² e 50 J/cm² receberam doxorrubicina (DOX) na concentração de 5 μg/mL. Após 24-h da quimioterapia, a atividade mitocondrial foi avaliada para todos os grupos experimentais (n=6). RESULTADOS: As células MCF-7 e MCF-10A usadas como controle apresentaram redução significativa na atividade mitocondrial quando expostas à DOX. Por outro lado, as células TNBC não apresentaram redução estatisticamente significativa quando submetidas ao mesmo protocolo. No entanto, na associação da TFD+DOX, as células TNBC apresentaram redução significativa na atividade mitocondrial, independente da fluência usada. CONCLUSÃO: A associação da TFD com doxorrubicina apresentou menor atividade mitocondrial para as células TNBC.

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  • IPEN-DOC 29998

    SILVA, ABDENEGO R. ; SANTOS, BEATE S.; REBOUCAS, JULIO S.; FONTES, ADRIANA; RIBEIRO, MARTHA S. . Estratégia antifúngica baseada em luz: uma abordagem para controle de infecção disseminada por Candida auris. In: RIBEIRO, MARTHA S. (Ed.) FORUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAUDE, 3., 26-28 de maio, 2022, São Paulo, SP. Resumo... 2022. p. 26-26.

    Abstract: INTRODUÇÃO: Infecções fúngicas por Candida auris são, atualmente, um problema grave e emergente, devido à sua alta resistência aos antifúngicos convencionais. A terapia fotodinâmica (PDT, do inglês PhotoDynamic Therapy) vem se consolidando como uma opção de tratamento não invasiva, demostrando bons resultados na erradicação de microrganismos. Em virtude do seu mecanismo de ação, não há evidências na literatura que a PDT promova resistência microbiana. Além disso, esta terapia é igualmente efetiva na inativação de microrganismos resistentes aos antimicrobianos convencionais. OBJETIVO: Desenvolver um modelo de infecção disseminada em animais imunossuprimidos infectados por C. auris, bem como avaliar o potencial antifúngico da PDT mediada por azul de metileno (AM) e por uma zincoporfirina (ZnHexP) no respectivo modelo. METODOLOGIA: Em um primeiro momento, os animais [camundongos C57BL/6 (n: 8/grupo)] serão avaliados quanto ao estado leucopênico através de irradiação de corpo inteiro por raios-γ e, após constatação, a infecção disseminada será induzida inoculando C. auris por gavagem e a sobrevida dos animais será avaliada. Após estabelecimento do modelo, os animais serão submetidos à PDT mediada por 2 diferentes fotossensibilizadores (FSs): AM e ZnHexP em duas diferentes concentrações. Os FSs serão administrados pela veia caudal e, após 24 h, os animais receberão irradiação de corpo inteiro com luz vermelha e azul, respectivamente. Os animais serão monitorados clinicamente até eutanásia. Serão coletadas amostras de sangue, urina, fezes, fígado e rins para quantificação da carga fúngica. Serão utilizados 12 grupos experimentais entre tratados e controles. RESULTADOS ESPERADOS: Espera-se que este estudo colabore para o avanço da PDT no controle de infecções fúngicas, principalmente de uma infecção disseminada. Também espera-se identificar a melhor combinação de luz e FS para este tratamento.

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  • IPEN-DOC 29997

    MENDES, VALERIA ; AZEVEDO, LUCIANE H.; ZEZELL, DENISE M. . Lasers não-ablativos de alta intensidade na apneia obstrutiva do sono. In: RIBEIRO, MARTHA S. (Ed.) FORUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAUDE, 3., 26-28 de maio, 2022, São Paulo, SP. Resumo... 2022. p. 3-3.

    Abstract: INTRODUÇÃO: O ronco primário e apneia grave representam as diferentes gravidades do mesmo distúrbio fisiopatológico, que afeta em torno de um bilhão de pessoas em todo o mundo. É mais frequentemente em homens e idosos. O ruído é causado pela vibração dos tecidos moles na área mais constrita das vias aéreas superiores. As opções terapêuticas usuais apresentam limitações e as publicações em literatura sobre os efeitos clínicos do uso de laser no manejo do ronco e AOS são escassas e pouco exploradas. OBJETIVOS: Após determinar as melhores condições de irradiação, este estudo tem como objetivo, avaliar o tratamento do ronco com irradiação de alta intensidade, sequencial e não-ablativa de dois lasers pulsados: Nd:YAG e Er:YAG (Lightwalker, Fotona). Os resultados obtidos com o tratamento são comparados às condições em linha de base. METODOLOGIA: Um estudo longitudinal, intervencionista e prospectivo está em andamento com a aprovação do comitê de ética em pesquisa. Até o momento, 32 de 40 voluntários que transitam entre ronco primário e apneia obstrutiva do sono moderada foram tratados em três sessões de irradiação laser não-ablativa. O intervalo entre as sessões foi de14 dias. O volume do espaço orofaríngeo foi analisado por registro fotográfico, de acordo com o índice Mallampati modificado. Saturação de oxigênio, gravidade do ronco e qualidade do sono também serão avaliados. RESULTADOS ESPERADOS: O principal resultado clínico obtido será a expansão da luz da via aérea superior pela diminuição da complacência tecidual. Com isso, redução ou eliminação do ronco.

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  • IPEN-DOC 29996

    FERREIRA, DENISE R. ; NASCIMENTO, MAURICIO M. do; BAGATIN, EDILEIA; CORTEZ, GABRIEL; RIBEIRO, MARTHA S. . Viabilidade, segurança e eficácia da terapia de fotobiomodulação versus minoxidil 5% tópico no tratamento da alopecia androgenética feminina: relato de caso. In: RIBEIRO, MARTHA S. (Ed.) FORUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAUDE, 3., 26-28 de maio, 2022, São Paulo, SP. Resumo... 2022. p. 30-30.

    Abstract: INTRODUÇÃO: A alopecia androgenética feminina (AAGF) é a principal causa de queda de cabelo nas mulheres. Caracteriza-se pela rarefação dos cabelos na região central e frontal do couro cabeludo. Uma vez que o cabelo é considerado um atributo de beleza, a sua perda pode causar impacto negativo na qualidade de vida da paciente. O uso do Minoxidil 5% (MNX) em solução tópica é considerado tratamento de escolha, com resultados variáveis. A utilização da terapia de fotobiomodulação (FBM) tem se mostrado uma tecnologia promissora, embora existam poucos relatos na literatura. OBJETIVO: Avaliar a viabilidade, segurança e eficácia da FBM como um adjuvante ao Minoxidil 5% no tratamento da AAGF. METODOLOGIA: Inclusão de 2 mulheres entre 30 a 50 anos com diagnóstico de AAGF de grau 2 a 4 de Sinclair, sem uso de anticoncepcional. Foi realizado fotografia padronizada da linha média do topo da cabeça para acompanhar a evolução do crescimento capilar. As participantes foram então orientadas a aplicar todos os dias, 7 jatos de minoxidil 5% em todo topo da cabeça limpa, 1 vez ao dia e comparecer ao ambulatório 2 vezes por semana para aplicação do laser de 660 nm, em um dos lados randomizados da cabeça. A aplicação foi realizada em modo pontual, numa distância de 0,5 cm e energia de 4J por ponto. RESULTADOS: Após 1 mês de aplicação do laser, foi possível observar através de fotografia padronizada a redução da linha média, assim como aumento da espessura normal dos fios. Além disso, as pacientes relataram que houve menor queda do número dos fios durante esse período. CONCLUSÃO: Os resultados preliminares sugerem que o uso da FBM por 1 mês no manejo de AAGF reduz o número da queda dos fios, sendo necessário finalizar todo protocolo para observar outros parâmetros como redução dos fios miniaturizados através do fototricograma.

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  • IPEN-DOC 29995

    SALANI, R.; DEANA, A.M.; SILVA, D.F.T. ; PAVANI, C.. Optical properties of the antibiotic Levofloxacin. In: MESQUITA-FERRARI, RAQUEL A. (Ed.); HORLIANA, ANNA C.R.T. (Ed.); CECATTO, REBECA B. (Ed.); FERNANDES, KRISTIANNE P.S. (Ed.) BIOPHOTONICS INTERNATIONAL FORUM, 8th, November 8-9, 2022, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Nove de Julho - UNINOVE, 2022. p. 57-57.

    Abstract: In an infectious clinical condition, the gold standard treatment is antibiotic therapy. However, some medications could suffer photodegradation when exposed to light (artificial, environmental, or a therapy as photobiomodulation). Light absorption by these molecules could initiate chemical reactions. Thus, an understanding of how light interacts with antibiotic (ATB) is necessary and this is possible through the study of its optical properties. To measure diffuse transmittance (Td) and diffuse reflectance (Rd) of levofloxacin (LVX) and indirectly to determine the absorption (μa), reduced scattering (μ’s) and reduced attenuation (μ’t) coefficients of this ATB. The ATB used was the LVX (500mg, tablet, Tavok®). The tablet was macerated and the powder was solubilized in MilliQ® water at a final concentration of 10x10-3mol/L. A spectrophotometer was used to register the Td and Rd spectra of the solution. Quartz cuvettes with an optical path of 1.0cm were used and the data were registered in the range of 400 to 1000nm. From the Td and Rd spectra, the values of the μa, μ’s and μ’t of the ATB were calculated using the Kubelka-Munk function. Statistical analysis to compare ATB coefficients at 450, 530, 590, 660, 780 and 810nm was performed using the Origin software. Two way-ANOVA with Tukey post hoc test and significance level α<0.05 was used. The Td value was 10% at 450nm and increased to 32% at 810nm. The Rd was 45% at 450nm and decreased to 19% at 810nm. There was no significant difference in μa (0.44 ±0.18cm-1 at 450nm, 0,56±0.27cm-1 at 530nm, 0.64±0.33cm-1 at 590nm, 0.59±0.32cm-1 at 660nm, 0.47± 0.31cm-1 at 780nm and 0.44±0.31cm-1 at 810nm). The μ's decreased with increasing wavelength being 3.08 ± 1.84cm-1 at 450nm, 0.92±0.51cm-1 at 660nm, 0.71±0.42cm-1 at 780nm and 0.65±0.39cm-1 at 810nm. The μ't also decreased with the increasing wavelength being 3.52±1.94cm-1 at 450nm, 1.52±0.82cm-1 at 660nm, 1.18±0.73cm-1 at 780 nm and 1.09±0.70 cm-1 at 810nm. The presence of red and yellow ferric oxide can be related to the high μa values. The low values of Td and high values of the μ’s can be related to the magnesium stearate present in the tablet. The high values of μ’t suggest that ATB absorbed light. The values of the coefficients studied may have been influenced by the excipients present in the tablet formulation. Therefore, future studies with the pure active ingredient of ATB may provide more concrete information about the optical properties of LVX.

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Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

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ESTE TEXTO "AJUDA" ESTÁ SUJEITO A ATUALIZAÇÕES CONSTANTES, A MEDIDA QUE NOVAS FUNCIONALIDADES E RECURSOS DE BUSCA FOREM SENDO DESENVOLVIDOS PELAS EQUIPES DA BIBLIOTECA E DA INFORMÁTICA.

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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