A aplicação de agroquímicos está amplamente disseminada na agricultura atual, na qual a compartimentalização das áreas do conhecimento agrícola, como fertilidade de solos, nutrição de plantas, fisiologia vegetal, fitopatologia e entomologia, tem originado insumos com finalidades específicas. As informações sobre esses produtos, geralmente, não vão além dos seus efeitos diretos e não consideram as interferências nas demais áreas da agricultura. No sentido de ampliar o conhecimento e melhor entender os efeitos desses agroquímicos, o francês Francis Chaboussou elaborou a Teoria da Trofobiose focalizando a compatibilidade entre a composição do substrato alimentar e as necessidades nutricionais das pragas e doenças. Dessa forma, observou-se que muitas vezes esses insumos causavam desequilíbrios no metabolismo das plantas, proporcionando condições ideais para o ataque de pragas e doenças. Seguindo essa linha, o objetivo desse trabalho foi investigar o efeito da adubação orgânica e da adubação convencional na incidência de pragas e doenças do tomateiro. Foram monitorados indicadores relativos ao desenvolvimento das plantas, composição química das folhas e incidência de oídio e da traç-d-tomateiro. A adubação foi equalizada pela concentração de nitrogênio, sendo aplicadas 5 doses de composto orgânico ( 0; 100; 200; 300; 400 kg de N ha-1) e 5 doses de uréia ( 0; 100; 200; 300; 400 kg de N ha-1). Em relação ao desenvolvimento das plantas, foram considerados altura, diâmetro do caule, matéria seca foliar e rendimento de frutos. Para representar o comportamento fisiológico do tomateiro, avaliou-se a concentração foliar dos elementos N, Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn e dos metabólitos secundários zingibereno e acil-açúcares. Como indicadores fitopatológicos, foram empregados peso de lagartas e oviposição da traça-do-tomateiro, além da severidade do ataque do oídio. Os resultados demonstraram que, com adubação orgânica, houve maior desenvolvimento das plantas e menor concentração de nitrogênio foliar. O acréscimo de nitrogênio na adubação convencional matou as plantas dos tratamentos que receberam as maiores doses e prejudicou o rendimento nos demais tratamentos. A análise por ativação neutrônica instrumental permitiu a distinção entre tratamentos com adubação orgânica dos convencionais através da concentração foliar de Br, Co e Cs. A quantificação desses elementos apresenta potencial uso na certificação de produtos orgânicos. A maior concentração de zingibereno e acil-açúcares ocorreu após a introdução da traça-do-tomateiro na estufa, indicando que esses metabólitos secundários estão ligados à defesa da tomateiro. O ataque do oídio foi maior nos tratamentos com adubação orgânica, já o ganho de peso de lagartas foi maior nos tratamentos com adubação convencional. Em ambos os casos, houve correlação com a composição foliar, seja pela concentração de nitrogênio foliar, seja pela presença do zingibereno. Os conceitos propostos na Teoria da Trofobiose permitiram explicar as interações observadas entre traça-do-tomateiro e oídio com o tomateiro / The application of pesticides is widespread in agriculture today, in which the compartmentalization of the areas of agricultural knowledge, such as soil fertility, plant nutrition, plant physiology, plant pathology and entomology, has produced inputs for specific purposes. Information about these products generally does not go beyond their direct effects and also does not consider the interference in other areas of agriculture. In order to increase knowledge and better understand the effects of agrochemicals, the Frenchman Francis Chaboussou elaborated the Theory of Trophobiosis focusing on the compatibility between composition of food substrate and nutritional needs of pests and diseases. It has been observed many times that these inputs have caused imbalances in plant metabolism, providing ideal conditions for pests and diseases. Following this line, the objective of this study was to investigate the effect of organic and conventional fertilization on the incidence of pests and diseases of tomato plant. Indicators relating to plant development, leaf composition and incidence of powdery mildew and tomato leafminer were monitored. Fertilization was equalized by the concentration of nitrogen, being applied five doses of organic compost (0, 100, 200, 300, 400 kg N ha-1) and 5 doses of urea (0, 100, 200, 300, 400 kg N ha-1). To evaluate the development of plants, height, stem diameter, leaf dry matter and fruit yield were monitored. To represent the physiological behavior of tomato plant, foliar concentration of elements N, Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc and Zn and secondary metabolites zingiberene and acylsugars were evaluated. As phytopathological indicators, oviposition and weight of larval tomato leafminer, and the severity of powdery mildew attack were used. The results showed that with organic fertilization there were higher plant development and lower leaf nitrogen concentration. The addition of nitrogen fertilizer in conventional treatment killed the plants receiving the highest doses and impaired performance in all other treatments. Instrumental neutron activation analysis allowed the distinction between treatments with organic and conventional fertilization through foliar concentration of Br, Co and Cs. The quantification of these elements has potential use in certification of organic products. The highest concentration of acylsugars and zingiberene occurred after the introduction of the tomato leafminer in the greenhouse, indicating that such secondary metabolites are linked to the tomato plant resistance. The attack of powdery mildew was greater in treatments with organic fertilization, while the weight gain of larvae was higher in treatments with conventional fertilization. In both cases, there was correlation with the leaf composition, either by the leaf nitrogen concentration or by the presence of zingiberene. The concepts proposed in the Theory of Trophobiosis allowed explaining the observed interactions between tomato leafminer and powdery mildew with tomato plant

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No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 444504 bytes, checksum: cc323a725a020bd1644f7d0349b5db68 (MD5) Previous issue date: 2003 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O consumo e o mercado de cafés especiais, como orgânicos, gourmets e socialmente justos, cresce no mundo todo oferecendo preços atraentes para o produtor, enquanto o mercado de cafés commodity encontra grande oferta e preços muito baixos. A produção orgânica revela-se como alternativa ambiental, social e econômica, pois não contamina o meio ambiente e nem as pessoas direta e indiretamente envolvidas, além de agregar mais valor ao produto final. Apesar de o Brasil ser o maior produtor mundial de café, com aproximadamente 45 milhões de sacas em 2002, a produção de café orgânico foi aproximadamente de 70 mil sacas, de acordo com a ACOB (Associação de Cafeicultura Orgânica do Brasil). O México é o maior produtor mundial de café orgânico, com aproximadamente 500 mil sacas em 2002, sendo a maioria proveniente de sistemas sombreados de café. A cafeicultura nacional caracteriza-se por extensas áreas de monocultivo a pleno sol, desconsiderando o fato do café ser uma espécie originária de florestas caducifólias da Etiópia. A produção de café orgânico brasileira também é, em sua maioria, a pleno sol, com pouca biodiversidade e grande input ao sistema. Países produtores de café orgânico em sistemas sombreados e consumidores criticam a ausência de biodiversidade do sistema brasileiro. Portanto, a pesquisa nacional deve avaliar cientificamente diferentes manejos de café orgânico, obtendo informações quantitativas e qualitativas, visando a sustentabilidade sócio-ambiental e ganho de competitividade internacional do produto brasileiro neste nicho de mercado. Na busca de parâmetros que permitam a caracterização do sistema sombreado e do sistema a pleno sol de café orgânico, a composição química elementar avaliada em elevado nível metrológico é uma ferramenta potencial. Esta alta confiabilidade metrológica pode ser obtida através da análise por ativação neutrônica instrumental (INAA). Para a caracterização destes sistemas de produção de café orgânico, vários elementos químicos foram quantificados por INAA em grãos e folhas de café Coffea arabica, variedade Mundo Novo, e nos solos de ambos os sistemas - café sombreado por árvore leguminosa Platycyamus regnellii e café a pleno sol, na fazenda Jacarandá, Machado, Minas Gerais. Foram também avaliados os parâmetros de produtividade, fertilidade do solo, nutrição vegetal e qualidade do café. Os resultados indicam uma perspectiva positiva para a discriminação dos dois sistemas de produção utilizando-se da composição química elementar determinada por INAA. As avaliações demonstram uma tendência à superioridade do sistema sombreado, principalmen te quanto às maiores concentrações de potássio encontrados em grãos, folhas e solo, que podem ter propiciado uma melhor qualidade do café deste sistema. / The consumption of special coffee, mainly organic coffee, is increasing worldwide following the tendency of consuming products socially fair and ecologically sustainable, providing new market opportunities for coffee farmers in developing countries. The organic coffee is considered to have a better quality, once no agrochemicals are used and therefore, only the essential elements of the coffee will be present in the final product. Brazil is the largest world coffee producer, with 2,700,000 tons of green coffee in the 2002 harvest. However, only 4,200 tons are certified organic coffee, according to the Organic Coffee Brazilian Association (ACOB). The cultivation of organic coffee and shaded coffee are common in Central America, while in Brazil both conventional and organic coffee are mainly cultivated in the full sun system. Mexico, the largest world organic coffee producer, harvested 24,000 tons of certified organic coffee in the 2001-2002 season, most of it from shaded organic coffee system. In Brazil, such system is not well trusted and is also known as less productive. The full sun organic system is very criticized because of the lack of biodiversity and the high demand for external organic fertilizers. The shaded coffee system recycles more nutrients and has biodiversity, consequently, less dependent on external organic fertilizers, insecticides and fungicides. To characterize these two distinct organic coffee production systems, several inorganic chemical elements were quantified by instrumental neutron activation analysis (INAA) in coffee beans and leaves from Coffea arabica, variety Mundo Novo, leguminous shade tree (Platycyamus regnellii) leaves and soil from both systems at the Jacarandá farm, Machado, Minas Gerais State, Brazil. Other parameters such as productivity, soil fertility, plant nutrition and coffee quality were also evaluated. Results show a positive perspective for discrimination of the two production systems, through the chemical composition by INAA. The evaluations show a tendency of superiority for the shaded treatment, mainly according to the higher mass fractions of K in grains, leaves and soil, which may have caused better coffee quality. / CPF não encontrado

O presente trabalho procurou aperfeiçoar um código criado para calcular os parâmetros k0 e Q0, denominado COVAR, adicionando um outro método para a determinação do fator k0 e aprimorar a análise de covariância existente, criando uma nova versão: COVAR v4.1. O presente trabalho também desenvolveu um novo método de cálculo para os parâmetros α e vários fatores k0 em um único ajuste de mínimos quadrados, por meio de uma metodologia inédita, utilizando matrizes de covariância e todas as incertezas parciais envolvidas. Para aplicação deste método, outro código foi desenvolvido, denominado AKFIT v2.1, no qual possui a capacidade de efetuar dois ajustes, linear e não-linear, na determinação de α e k0 para várias irradiações. Foi utilizado um conjunto de dados com irradiações realizadas nos anos de 2008 e 2010, pelo Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) e por meio do reator nuclear IEAR-1, do IPEN-CNEN/SP, correspondendo aos radionuclídeos 95Zr, 65Zn, 69mZn, 46Sc, 140La e 60Co, resultando em 21 conjuntos de dados a serem analisados para verificar o desempenho dos códigos criados. Para COVAR v 4.1, os resultados do cálculo alternativo para o fator k0 foram próximos dos valores obtidos pelo método original do programa e foram consistentes com a literatura. Para AKFIT v2.1, realizou-se ajustes com ambas irradiações simultâneas e separadas. Os modelos ajustados concordaram com a literatura. O valor de α foi de 0,0025(83), que está de acordo com resultados obtidos anteriormente pelo LMN. As correlações entre os parâmetros k0 se comportaram como esperado, com valores menores entre diferentes elementos e maiores entre elementos iguais com diferentes energias e usando o mesmo comparador. Pode-se concluir que os métodos propostos foram capazes de calcular os valores de k0, com AKFIT v2.1 sendo uma nova técnica no qual é possível determinar dois parâmetros, α e k0, ao mesmo tempo, de modo rápido e preciso. Espera-se que o código AKFIT possa ser aperfeiçoado, adicionando mais parâmetros, como Q0 e f, tornando-o uma ferramenta de ajuste completo para a determinação de todos os parâmetros essenciais do Método k0 de AAN. / The present work aims to improve a code for calculating k0 and Q0 parameters, called COVAR, adding another method of calculating k0 factor and improving the covariance analysis, creating a new version: COVAR v4.1. The present work also aims the development of a new method of calculating the alpha and several k0 parameters in a single least square fit, by means of a novel methodology, using covariance matrices and all partial uncertainties. For the calculations applying this new method, another code was developed, called AKFIT v2.1 which performs linear and non-linear fittings for the determination of alpha and k0 parameters for several irradiations in different periods. We used a database with irradiations in the years 2008 and 2010 performed at the IEAR-1 nuclear reactor of the IPEN-CNEN/SP, by the Nuclear Metrology Laboratory (LMN), corresponding to radionuclides 95Zr, 65Zn, 69mZn, 46Sc, 140La and 60Co and resulting in 21 data sets which were analyzed in order to verify the performance of COVAR4.1 and AKFIT2.1. For COVAR v4.1, the results with the alternative calculation of k0 factor were close to the already existing calculation and were consistent with the literature. For AKFIT v2.1 fittings were performed with both irradiations simultaneously and separately. The fitted models agreed with the literature. The α value was 0,0025(83), which agrees with previous results obtained by the LMN. The correlations between the parameters k0 behaved as expected, with smaller values between different elements and greater correlations between equal elements with different energies and using the same comparator measurement. It can be concluded that the proposed methods were able to calculate the values of k0, with AKFIT v2.1 being a new technique in which it is possible to determine two parameters, alpha and k0 at the same time, quickly and accurately. It is expected that AKFIT code can be improved by adding more parameters, such as Q0 and f, by making a complete fitting for the determination of all the main parameters for the k0 NAA method.

A superlotação dos pátios de recolhimento de veículos (PRVs) é, atualmente, um assunto em pauta no cenário brasileiro. O objetivo deste trabalho foi estudar os teores totais de elementos potencialmente tóxicos (EPTs) (As, Ba, Co, Cr, Cu, Mo, Pb, V e Zn), elementos-traço (ET) (Cs, Ga, Hf, Rb, Sc, Sr, Ta, Th, U, Y e Zr), elementos terras raras (ETR) (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb e Yb) e elementos de liga (EL) (Al, Fe, Mn, Nb, Ni e Ti) no solo e água subterrânea em um PRV localizado no município de Ribeirão Pires. Foram analisados o solo superficial, os testemunhos de três sondagens de solo e a água subterrânea de três poços de monitoramento. A área está sob influência principal de três fatores: (1) camada de aterro com resíduos de construção civil; (2) um resíduo oleoso oriundo de atividades industriais exercidas na área no passado; (3) veículos estacionados na camada superficial do solo. Os resultados foram avaliados por técnicas estatísticas de análise multivariada, cálculos de indicadores de poluição e cálculos de índices de risco ecológico e à saúde humana. O conteúdo da maioria dos EPTs no solo superficial foi superior aos valores de qualidade de solo regulamentados pela agência ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), exceto Co, Cu, Mo e Zn. No solo foram observados alguns pontos que apresentaram níveis elevados (hotspots) para grande parte dos EPTs, sugerindo fonte veicular. O Índice de Geoacumulação indicou que o solo pode ser considerado de minima a moderadamente poluído, para a maioria dos elementos, exceto para As e Ba que apresentaram maior acumulação que os demais elementos. O conteúdo de As no solo pode representar um risco ecológico de potencial moderado a alto. O fator de enriquecimento apontou para uma poluição significativa de As e Pb. Os resultados de EPTs e as abordagens estatísticas indicaram que As, Ce, Co, Cu, Mn, Nb, Ni, Pb e Zn são principalmente de fontes antrópicas. O conteúdo da maioria dos EPTs no solo superficial não representa um potencial risco à saúde humana, exceto Cr. O conteúdo de quase todos elementos na água subterrânea foi abaixo dos limites de recomendação de água potável, exceto os conteúdos de Mn e Fe. Para a área em estudo, recomenda-se algumas ações para mitigar o risco ambiental e à saúde humana. À saber: (i) remover o resíduo oleoso que está presente nos tanques de pedra presentes na área; (ii) fechar e impedir o uso do poço caçimba presente perto da sede administrativa do pátio; (iii) remover óleos, combustíveis, fluidos e graxas dos veículos em final de vida ou veículos que permanceçam por períodos superiores ao estipulado por lei (60 dias); (iv) idealmente, reverter o valor das taxas das diárias dos veículos depositados na área para realizar as benfeitorias na área estudo; (v) realizar monitoramento no solo superficial da área para que não ocorra o aumento do número de hotspots que, futuramente, podem caracterizar a área como contaminada. / Impounded vehicle scprayard (IVS) overcrowding is currently a subject of concern in Brazilian scenario. The aim of this study was to assess the total levels of potentially toxic elements (PTEs) (As, Ba, Co, Cr, Cu, Mo, Pb, V and Zn) and trace elements (TE) (Cs, Ga, Hf, Rb, Sc, Sr, Ta, Th, U, Y and Zr), rare earth elements (REE) (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb and Yb) and alloy elements (AL) (Al, Fe, Mn, Nb, Ni and Ti) in soil and groundwater in an IVS located in the city of Ribeirão Pires. In order to achieve this objective, topsoil, three soil cores and groundwater of three monitoring wells were analyzed. It was verified that the area is mainly affected by three factors: (1) a landfill layer with construction waste; (2) an oily residue from past industrial activities in the area; (3) vehicles parked on topsoil. For the evaluation of the results, statistical techniques, such as multivariate analysis, pollution, ecological and human health risk indexes were used. Mass fractions of all PTEs, except Co, Cu, Mo and Zn, were higher than reference values. Hot spots were observed for most elements suggesting vehicular source. The Geoaccumulation Index showed minimal to moderate pollution in soil for most elements, except for As and Ba, which showed higher accumulation than other elements. The enrichment factor pointed to a significant enrichment of As and Pb. Arsenic content in soil may pose a moderate to high potential ecological risk. The results of PTEs and as statistical approaches indicated that As, Ce, Co, Cu, Mn, Nb, Ni, Pb and Zn are mainly from anthropogenic sources. The content of most PTEs in topsoil does not pose a potential human health risk, except Cr content. Groundwater levels for most PTEs were below the drinking water recommendation limits, except Mn and Fe content. Namely: (i) remove the oily residue that is inside the stone tanks; (ii) to close and to prevent the use of the hang pit present near the administrative headquarters of the yard; (iii) remove oils, fuels, fluids and greases from end of life vehicles or vehicles that stay for periods longer than described by law (60 days); (iv) ideally, to reverse the value of the daily fees of vehicles deposited in the area to carry out improvements in the study area facilities; (v) monitoring the area surface soil to avoid an increase of hotspots that may, in the future, characterize the area as contaminated.

Alimento base da dieta dos brasileiros, o feijão é a leguminosa de maior importância para consumo direto no mundo. Inúmeras pesquisas em relação às propriedades nutricionais do feijão comum e também do feijão de corda têm sido realizadas, no intuito de avaliar sua composição centesimal, mineral e fatores antinutricionais. Em relação à qualidade das determinações analíticas, sabe-se que os materiais de referência certificados (CRMs) estão se tornando cada vez mais necessários em procedimentos de medição. Contudo, ainda há escassez de CRMs para atender às demandas em todos os setores produtivos, especialmente na agricultura. O domínio da tecnologia para sua produção representa, portanto, um avanço estratégico, por colocar o país em condições de fornecer materiais específicos às próprias necessidades. Dessa forma, este trabalho envolveu a primeira etapa para elaboração de um material de referência certificado de feijão, com a caracterização química e nutricional dos principais tipos comerciais disponíveis no mercado, das espécies Phaseolus vulgaris L. (feijão comum) e Vigna unguiculata (feijão caupi), buscando atender demandas metrológicas específicas da pesquisa e da indústria alimentícia. Foram coletadas 55 amostras de feijão de dez tipos comerciais diferentes no varejo da cidade de Piracicaba. Determinaram-se os elementos químicos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc e Zn utilizando análise por ativação neutrônica, a composição centesimal empregando metodologia preconizada pela AOAC e o fator antinutricional ácido fítico segundo o método descrito por Grynspan e Cheryan (1989). Os resultados mostraram diferença significativa entre os tipos comerciais de feijão (p<0,05) para Br, Cs, Co, K, Mo, Na e Zn, e também para os teores de proteínas, cinzas, umidade e ácido fítico. O feijão fradinho, da espécie Vigna unguiculata, apresentou diferenças consideráveis em relação ao feijão comum da espécie Phaseolus vulgaris L., tendo a maior concentração média de Na e as menores concentrações médias de Ca, Co, K e cinzas (p<0,05). O feijão preto apresentou as maiores concentrações médias de Ca, Co, Fe, proteínas e ácido fítico, enquanto o feijão cavalo as maiores concentrações médias de K, Mo e Zn (p<0,05). O feijão carioca apresentou valores médios próximos à média global para todos os parâmetros avaliados, exceto para ácido fítico. Alta variabilidade foi identificada para Br, Cs, Mo, Na, Rb e Sc dentro de um mesmo tipo comercial, enquanto baixa variabilidade foi observada para K, Zn, cinzas e proteínas. O conjunto de dados resultantes da caracterização química das 55 amostras de feijão mostra que os tipos comerciais carioca, preto e fradinho são os mais indicados para produção de material de referência certificado. Considerando o critério de comutatividade, o feijão carioca pode ser utilizado para produzir um material de referência que represente todos os tipos comerciais estudados / Basic food of the Brazilian diet, beans are the most important leguminous for direct consumption in the world. Numerous researches on the nutritional properties of common bean and string bean have been performed in order to assess their centesimal and mineral composition as well the antinutritional factors. Regarding the quality of the analytical determinations, it is known that the certified reference materials (CRMs) are becoming increasingly necessary in measurement procedures. However, there is still lack of CRMs to meet the demands from all productive sectors, especially agriculture. Mastering the technology for their production therefore represents a strategic step forward, to put the country in a position to provide specific materials to own needs. Thus, this work involved the first step in developing a bean certified reference material, with chemical and nutritional characterization of the main commercial types available in the market, from the species Phaseolus vulgaris L. (common bean) and Vigna unguiculata (cowpea), meeting the specific metrological demand of research and food industry. In the retail market of the city of Piracicaba, 55 bean samples from ten different commercial types were collected. The chemical elements Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc and Zn were determined by nêutron activation analysis, the proximate composition using methodology recommended by the AOAC and the anti-nutritional factor phytic acid, according to the method described by Grynspan and Cheryan (1989). The results showed significant differences between commercial bean types (p<0.05) for Br, Cs, Co, K, Mo, Na and Zn, and also for protein, ash, moisture and phytic acid. The black-eyed pea from Vigna unguiculata species showed considerable differences from the common bean Phaseolus vulgaris L. species, having the highest average concentration of Na and the lowest average concentrations of Ca, Co, K and ash (p<0.05). The black bean had the highest average concentrations of Ca, Co, Fe, proteins and phytic acid, while horse bean the highest average concentrations of K, Mo and Zn (p<0.05). The common bean showed mean values close to the global average for all parameters, except for the phytic acid. High variability has been identified for Br, Cs, Mo, Na, Rb and Sc within a commercial type, while low variability was observed for K, Zn, ash, and proteins. The data set resulting from the chemical characterization of 55 samples indicates that the commercial types common bean, black bean and black-eyed pea are more indicated for the production of the certified reference material. Considering the commutability criteria, the common beans could be used to produce a reference material representative of all commercial types studied

Os experimentos realizados e apresentados nesta dissertação resultaram na caracterização neutrônica de núcleos na configuração cilíndrica com 30 varetas combustíveis de diâmetro com um espaço, criado pela retirada de 16 varetas centrais, preenchido com água leve (H2O) ou água pesada (D2O) no reator nuclear de pesquisa IPEN/MB-01. Nestes núcleos, efetuou-se experimentos de correlação de canais nucleares, calibração de barras de controle e irradiação de detectores de ativação de diversos materiais em forma de folhas, cujas faixas energéticas de atuação abrangem grande parte do espectro de nêutrons do núcleo do reator, para a obtenção de parâmetros nucleares, como excessos de reatividade, reatividades totais, atividades saturadas por núcleo alvo, razões espectrais, razões de cádmio e fluxo de nêutrons multigrupo. Com a irradiação de fios de ativação de ouro na parte radial foram obtidas as formas espaciais dos fluxos de nêutrons térmicos e epitérmicos. Os resultados mostraram as características espectrais dessa nova configuração com o espaço das 16 varetas combustíveis preenchido com os dois materiais moderadores. No espaço com a água leve houve um aumento significativo de 294% do fluxo de nêutrons térmicos em comparação com a configuração padrão retangular de 28×26 varetas combustíveis. Com a água pesada aumentou-se a reatividade do sistema com &rho; = (783 ± 54) pcm a mais de excesso de reatividade que na configuração com água leve. Os resultados calculados foram simulados nos códigos computacionais MCNP5, SANDBP e CITATION, onde se obtiveram resultados acurados e precisos para as atividades saturadas por núcleo alvo, as distribuições energéticas e espaciais dos fluxos de nêutrons da parte ativa e de parte do refletor e as comparações diretas das seções de choque entre as razões espectrais experimentais e calculadas. / The experiments performed and presented in this thesis results in the neutronic characterization of the core with cylindrical configuration with 30 fuel rods diameter and a space, created by the removal of 16 central rods, filled with light water (H2O) or heavy water (D2O) in the IPEN/MB-01 nuclear research reactor. In these cores were performed experiments of nuclear channels correlation, control rod worth and irradiation of activation detectors of various materials in foils shapes, whose energy performances cover much of the reactor core neutron spectrum, to obtain nuclear parameters, such as, reactivity excesses, total reactivities, saturated activities per target nucleus, spectral ratios, cadmium ratios and multigroup neutron flux. Activation gold wires detectors were irradiated in radial part to obtain the spatial forms of thermal and epithermal neutron fluxes. The results show the spectral characteristics of this new configuration with the space of 16 fuel rods filled with the two moderator materials. In the space with light water there was a significant increase of 294% of the thermal neutron flux compared to standard rectangular configuration of 28×26 fuel rods. With heavy water the system reactivity was increased, more &rho; = (783 ± 54) pcm in excess reactivity than in the light water configuration. The calculated results were simulated in computational codes MCNP5, SANDBP and CITATION, where accurate and precise results were obtained for saturated activities per target nucleus, the energy and spatial distributions of the neutron fluxes for the active part and part of the reflector and the direct comparisons of cross sections between the experimental and calculated spectral ratios.

O Brasil é o maior produtor mundial de citros e também o maior produtor e exportador de suco de laranja concentrado congelado, principal produto da cadeia citrícola. A citricultura brasileira convencional é uma das culturas que mais emprega agroquímicos. Como alternativa ao sistema de produção convencional, propiciando menor agressão ao meio ambiente, a citricultura orgânica oferece ao consumidor um alimento mais seguro à saúde. Objetivando discriminar os citros orgânicos dos citros convencionais, avaliou-se a composição química elementar de laranjas provenientes dos dois sistemas de produção pela análise por ativação neutrônica instrumental (INAA). O experimento foi realizado em pomares cítricos de duas fazendas sob sistema de cultivo orgânico e sistema de cultivo convencional na região de Bebedouro-SP. Selecionou-se a variedade Valência (Citrus sinensis L. Osbeck) enxertada sobre limão cravo (Citrus limonia Osbeck), encontrada nos principais países produtores de citros. Amostraram-se 30 plantas em cada sistema de cultivo, sendo coletados folhas, frutos e solos. Amostras de calda sulfocálcica foram analisadas para verificar sua influência na composição química de frutos e folhas do sistema de produção orgânico. Foram também adquiridas no varejo 14 amostras de sucos de laranjas comerciais orgânicos e convencionais. As amostras de sucos foram liofilizadas e as folhas lavadas, secas em estufa e pulverizadas em moinho orbital de alumina. Os solos foram secos em estufa e moídos em gral de porcelana. As amostras foram irradiadas no reator nuclear de pesquisa do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN), São Paulo. A radioatividade induzida foi medida em detectores semicondutores de germânio hiperpuro no Laboratório de Radioisótopos (LRi) do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) por espectrometria gama de alta resolução. As concentrações dos elementos químicos foram calculadas pelo método k0. A avaliação dos espectros e os cálculos das concentrações foram realizados pelo programa de computador Quantu. Empregaram-se as técnicas de análise estatística de caráter univariado e multivariado buscando discriminar citros orgânicos de citros convencionais. Determinaram-se os elementos As, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Na, Nd, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn nas amostras de solo; os elementos Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cs, Eu, Fe, K, La, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Sr, Tb, Th, Yb e Zn nas amostras de folhas e os elementos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, La, Na, Rb e Zn nas amostras de sucos. Os elementos Br, Ca, Co, Cs, La e Rb foram os discriminantes potenciais para as amostras de folhas e sucos dos sistemas de produção orgânico e convencional. Contudo, Br foi o melhor discriminante tanto para amostras de sucos provenientes das fazendas do presente estudo como para sucos comerciais. / Brazil is the world largest producer of citrus and the largest producer and exporter of frozen concentrated orange juice, the principal product of the citrus chain. The Brazilian conventional citriculture is one of the most sprayed culture with agrochemicals. The organic citriculture is an alternative production system, with respect to the environment and offering consumers a safe food. Aiming at discriminating organic citrus from conventional citrus, the elemental composition of oranges from two production systems was evaluated by instrumental neutron activation analysis (INAA). A comprehensive sampling of two citrus farms having different production system, organic and conventional, was carried out in the Bebedouro region, state of São Paulo. The variety Valencia (Citrus sinensis L. Osbeck) budded on Rangpur lime (C. limonia Osbeck) was selected due to its wide distribution in the producing countries. Thirty orange trees of each production system (conventional and organic) were sampled for leaves, fruits and soils. Fourteen samples of retail commercial orange juices (organic and conventional) were purchased. Samples of lime sulfur were analyzed to investigate the influence on the elemental composition of organic fruits and leaves. Sample preparation included freeze-drying for juices, washing, oven-drying and grinding in alumina mill for leaves and oven-drying and grinding in mortar pistle for soils. The samples were irradiated in the nuclear research reactor IEA-R1m of the Nuclear and Energetic Research Institute (IPEN/CNEN), São Paulo. The induced radioactivity was measured with germanium detectors at the Radioisotopes Laboratory (LRi) of the Nuclear Energy Center for Agriculture (CENA/USP) by high-resolution gamma ray spectrometry. Elemental concentrations were calculated by the k0-method with an in-house software package. The difference between the two production systems was evidenced by multivariate and univariate analysis. The elements As, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Na, Nd, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn were determined for soil samples; Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cs, Eu, Fe, K, La, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Sr, Tb, Th, Yb and Zn for leaves samples and Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, La, Na, Rb and Zn for juice samples. Br, Ca, Co, Cs, La and Rb were the key elements for separating samples (leaves and juices) of organic and conventional oranges. Br has proven to be the best discriminator either for the orange juices from the farms of the present study and the commercial orange juices.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de plantas para a cura de males é um conhecimento milenar, sendo constituinte importante para a formação das bases da medicina atual. Atualmente 25% de todas as drogas mais prescritas no mudo advêm de plantas e o mercado chega a dois bilhões de dólares. As pesquisas na área de produtos naturais dependem da integração de diversas áreas, sendo, portanto multidisciplinar. As principais áreas envolvidas são a botânica, a química, farmacologia incluindo a toxicologia, bem como o emprego de avançadas técnicas analíticas. Em decorrência dessa integração surgiu a análise elementar em plantas como alvo de pesquisas pelo mundo, já que muitos desses elementos químicos participam dos constituintes ativos responsáveis pelas propriedades curativas. Estes constituintes ativos, em sua maior parte advêm do metabolismo secundário das plantas e são chamados de metabólitos secundários. Assim buscar relações entre a composição química elementar e os produtos de metabolismo secundário é etapa fundamental na compreensão das ações terapêuticas e curativas das plantas. Neste contexto a planta Talinum patens da família portulacaceae é utilizada pela cultura popular no tratamento de feridas e cortes, problemas gastrintestinais, edemas, coceiras, fadigas e cansaço mental. As folhas são utilizadas como hortaliças em alimentação humana. Com o objetivo de contribuir na elucidação das relações entre composição química elementar e metabólitos secundários da planta Talinum patens, realizou-se prospecção fitoquímica e análise por ativação neutrônica instrumental de amostras in-natura e amostras de extratos preparados com solventes de polaridade crescente. Os resultados mostraram tendência de concentração de certos elementos químicos em determinados extratos em detrimento de outros, evidenciando que a composição química elementar encontra-se interagida ou ligada a diferentes moléculas extraídas. Foi possível ainda avaliar as contribuições nutricionais das formas populares de uso e os resultados sugerem estudos epidemiológicos. / The use of plants for many diseases treatment is a millenary knowledge. These are the great importance for the formation of actual medicine bases. Actually, more than 25 % of the all drugs prescribed in the world are obtained from plants. The medicinal plants and other vegetable materials market reach to around two billions dollars. The researches of natural products depend on different scientific areas integration, therefore with multidisciplinary aspects. The mainly areas involved in these researches are botany, chemistry, pharmacology, and toxicology. In all cases are necessary the use of advanced analytical techniques. From the integration of these different areas appears the use of elemental analysis to determine the presence of some inorganic elements other than hydrogen, carbon and oxygen in plants. This analyze became a target of many researches because chemical elements are components of biologically active compounds, including those with curative properties. The bigger part of these active compounds, called secondary metabolites, is derived from the secondary plant metabolism. Than, search relations between chemical element composition and secondary metabolites represents fundamental step to understand the therapeutic actions of curative plants. Inserted in these context, Talinum patens of the Portulacaceae family is popularly used by the Patos de Minas peoples, for the cuts and wounds treatment, gastrointestinal problems, edemas, body and mental fatigue. The leaves of this plant are used in salads in human nutrition. To contribute for the relationships between elemental composition and secondary metabolites, the T. patens was submitted to phytochemical and elemental analyses. The phytochemical studies employed extraction methods using solvent of different polarity as well as chromatographic techniques. For the elemental analyses was used instrumental neutron activation analysis (INAA). The results showed a chemical elemental concentration tendency in some extract relatively to others. The data obtained demonstrated that elemental chemicals are included in the structure of molecules encountered in the extracts. It was possible evaluate the nutrition contributions for the popular use forms. The results suggests a realization of epidemiological study to verify the real nutrition contribution and/or undesirable effects of Talinum patens.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho tem como objetivo elaborar um modelo que explique as cores obtidas em amostras de quartzo de São José da Safira (MG) após submetê-las a tratamento (irradiação e tratamento térmico). O quartzo natural sem cor é rotineiramente irradiado com raios gama e depois aquecido para adquirir cores que vão desde o verde-oliva até o marromavermelhado, passando entre essas cores por tons de amarelo-esverdeado e amarelo-marrom. Com essa mudança na coloração da gema, há um aumento considerável no seu valor econômico. As técnicas de espectroscopia no infravermelho, ultravioleta-visível, de absorção e de emissão atômica juntamente com análise por ativação neutrônica e ressonância paramagnética eletrônica foram empregadas para caracterizar e estudar impurezas e defeitos nas amostras de quartzo de São José da Safira. Pela interpretação dos resultados obtidos, pôde ser verificado que o defeito ] / [ 4 + h O AlSi , formado durante a exposição do quartzo a raios gama, é o responsável pelo enegrecimento do mesmo. Quanto maior a exposição aos raios gama, maior será a concentração desse defeito e mais acentuado será o enegrecimento da amostra. Durante o aquecimento da amostra, o defeito ] / [ 4 + h O AlSi é eliminado, motivo pelo qual se observa o clareamento do quartzo. O defeito relacionado com &#8722; ] [ 4 O AlSi , produzido na eliminação do defeito ] / [ 4 + h O AlSi , causa absorções de luz nas regiões do ultravioleta próximo e visível, causando sucessivamente as cores verde, amarelo e marrom à medida que a dose aumenta. A população de defeitos &#8722; ] [ 4 O AlSi e a cor após o aquecimento dependem da natureza do íon alcalino compensador de carga. O lítio proporciona a melhor condição para a existência de uma significativa população de defeitos &#8722; ] [ 4 O AlSi após o aquecimento. Sódio e hidrogênio tornam o quartzo fumê sem cor após o aquecimento. / This research intends to propose a model that explains the colors obtained in samples of natural quartz from São José da Safira (MG) after submitting them to gamma irradiation and heat treatment. In the gemstone industry colorless quartz is routinely exposed to gamma rays and heat to become greenish, yellowish or brownish. This change in coloration of gemstone involves a valorization of its economic value. The techniques of infrared, ultraviolet-visible, atomic absorption and emission spectroscopy combined with neutron activation analysis and electronic paramagnetic resonance were utilized to characterize and to study the impurities and defects in samples of natural quartz from São José da Safira. It is well established that the ] / [ 4 + h O AlSi defect, formed during the exposition of quartz to gamma rays, is the responsible for its smokening. The concentration of this defect is proportional to the dose. During heating of the sample, the ] / [ 4 + h O AlSi defect is eliminated. Because of this reaction, the clearing up of quartz can be observed during the heating. We suggest that a &#8722; ] [ 4 O AlSi related defect, produced from ] / [ 4 + h O AlSi defect by heating, has absorption bands of light in the near UV region with extension into the visible region, causing successively the greenish, yellowish, and brownish colors as the irradiation dose increases. The population of &#8722; ] [ 4 O AlSi and the color after heating depends on the nature of the alkaline charge compensator. Lithium gives the best condition for color formation. Sodium and hydrogen make the smoky quartz colorless after heating.

A ativação neutrônica é uma técnica analítica para determinação da composição química elementar. Através da irradiação com nêutrons, é induzida a radioatividade artificial na amostra. Esta radiação é medida usualmente por espectrometria gama. Suas características de sensibilidade elevada (&#956;g.g-1 ng.g-1), exatidão e precisão, capacidade multielementar, limites de detecção da ordem de &#956;g.g-1 a ng.g-1 e natureza não destrutiva, isto é, permite que a amostra seja analisada sem preparo químico prévio, classificam a técnica como muito poderosa na análise de traços. Apesar de ser uma técnica versátil, apresenta limitações. Uma delas é relacionada com as interferências primárias que ocorrem durante a irradiação. Usualmente, o cálculo de concentração se baseia na reação principal sob nêutrons térmicos nX(nt, )n+1X, mas, sob nêutrons rápidos, podem ocorrer as reações interferentes n+1Y(nr, p)n+1X e n+4Y(nr, a)n+1X. A conseqüência disso, é que a concentração final deverá ser a soma dos resultados das reações e não será possível distinguir a concentração real da concentração gerada pelo interferente. Assim, o impacto da interferência dependerá da contribuição do fluxo de nêutrons rápidos no fluxo total de nêutrons no local da irradiação. Isto significa que a interferência dependerá do quanto o canal de irradiação é termalizado e isso é uma característica do reator. Nesta pesquisa, diversas reações de interferência foram estudadas: 28Si(nr,p)28Al na determinação de alumínio; 27Al(nr, p)27Mg na determinação de magnésio; 27Al(nr,a)24Na na determinação de sódio e 56Fe (nr, p)56Mn na determinação de manganês. Duas metodologias foram seguidas: Procedimento I, no qual foram utilizados padrões puros dos elementos. Nesta etapa foram calculadas as massas aparentes de Al, Mg, Mn e Na provenientes das reações interferentes. A razão entre o elemento interferente e o de interesse foi determinada para cada elemento em estudo. No Procedimento II, a contribuição de Fe na determinação de Mn foi estudada em detalhes, analisando diversos materiais de referência de solo e sedimento. Nesta etapa foi desenvolvido um método de correção irradiando as amostras com e sem filtro de cádmio. O mesmo procedimento foi aplicado em amostras de solo coletadas no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, com concentração de ferro de 19 a 40%. O Procedimento II confirmou os resultados do Procedimento I, provando que nas condições de trabalho da aplicação da AAN no Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear/Comissão Nacional de Energia Nuclear, (CDTN/CNEN), apenas para razão de concentração Fe/Mn igual ou maior do que 50.000 0.002% de Mn em ferro - é que será necessário corrigir os valores de manganês. Desta pesquisa sugere-se que as correções devem ser aplicadas somente em ligas de ferro, quando a presença de manganês for considerada impureza. Esta pesquisa também sugere que, nas mesmas condições de análise, correções devem ser aplicadas quando as razões de Si/Al, Al/Mg and Al/Na forem iguais ou maiores do que 420, 82 and 2.500, respectivamente. / The neutron activation (NAA) is an analytical technique for the determination of the elementary chemical composition. It is based on the induction of artificial radioactivity in a sample by neutrons and the resulting activity is usually measured, by gamma spectrometry. Its more relevant characteristics are the high sensibility (&#956;g.g-1 ng.g-1), accuracy and precision, capability of multielementary analysis, low detection limits and its non destructive nature. These properties classify NAA as a very powerful analytical technique. In spite of being a versatile technique, the NAA presents limitations, one of them is related to the primary interference reactions that occur during the irradiation. The calculation of the concentration is usually based on the main reaction under thermal neutrons nX(nth, )n+1X but under fast flux, the reactions n+1Y(nr, p)n+1X e n+4Y(nr, a)n+1X can take place. The consequence of this interference is that the final elemental concentration will be the sum of results of the reactions and it is not possible to distinguish the real concentration. Therefore, the impact of this interference depends on the contribution of the fast neutron flux on the total neutron flux in the local irradiation channel. It means that the interference depends on how much the irradiation channel is thermalized and it is a characteristic of the reactor. In this research, several interference reactions were studied: 28Si(nf, p)28Al on the aluminium determination; 27Al(nf, p)27Mg, on the determination of magnesium; 27Al(nf, a)24Na, on the determination of sodium and 56Fe(nf, p)56Mn on the determination of manganese. Two procedures were adopted: Method I, in which using pure standards of the elements, the apparent masses of Al, Mg, Mn and Na from interfering reactions were evaluated and a ratio between the interference of the element to the interested element was determined for each studied element. In Method II, the contribution of Fe on Mn determination was studied in detail using several soil and sediment reference materials. In Method II, a correction method was developed irradiating bare and Cd covered samples. The same procedure was applied to soil samples from the Iron Quadrangle, Minas Gerais, with 19 to 40% of iron content. Method II confirmed the results of Method I, proving that in the technical conditions of the application of the NAA at Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear/Comissão Nacional de Energia Nuclear, CDTN/CNEN, only for ratio Fe/Mn equal or higher than 50,000 0.002% of Mn in Iron - it will be necessary to correct the values of Mn. It is suggested that the correction should be applied only in Fe alloys when the presence of Mn is considered impurity. This research also suggests that in the same conditions, the corrections should be applied when the ratios Si/Al, Al/Mg and Al/Na, are equal or higher than 420, 82 and 2,500, respectively.