Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-08-26T12:45:07Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-08-26T12:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Medidas de espectroscopia gama de alta resolução têm diversas aplicações. Aplicações envolvendo medidas de radioisótopos de meia-vida curta podem apresentar problemas de baixa precisão nas contagens quando a fonte radioativa está distante do detector e de perda de acurácia por efeitos de tempo morto e empilhamento de pulsos em situação de altas taxas de contagens. Um modo de minimizar esses problemas é alterando a posição da fonte radioativa durante o processo de medição, aproximando-a do detector conforme sua atividade diminui e assim maximizando o número de contagens medidas. Neste trabalho, foi desenvolvido o Movimentador de Amostras Radioativas Automatizado (MARA), um aparato de baixo custo, feito com materiais de baixo número atômico e leve, projetado e construído para auxiliar nas medidas de espectroscopia gama, capaz de controlar a distância entre a fonte e o detector, permitindo inclusive que ocorra alteração dessa distância durante o processo de medição. Por ser automatizado ele otimiza o tempo do operador, que tem total liberdade para criar suas rotinas de medidas no dispositivo, além de evitar que o mesmo tome uma parcela da dose radioativa. Foi também feita uma interface que permite controle do MARA e a programação do sistema de aquisição de dados. Foram realizados testes para otimização da operação do sistema MARA e foi verificada a segurança de operação do MARA, não apresentando nenhuma falha durante seus testes. Foi aplicado o teste de repetitividade, por meio de medições com uma fonte calibrada de 60Co, e verificou-se que o sistema de movimentação de prateleiras automatizado reproduziu os resultados do sistema estático com confiabilidade de 95%. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-11-22T16:27:19Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-22T16:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um detector composto por um calorímetro com núcleo de água para dosimetria de feixes de 60Co e 137Cs com média intensidade. Além do calorímetro, foi também dimensionada a instrumentação, a metodologia de calibração e a medição de temperatura. O trabalho foi dividido em 4 etapas distintas: escolha do melhor projeto como base para desenvolvimento do calorímetro, dimensionamento de parâmetros e ajuste fino do projeto, construção e calibração. Durante o desenvolvimento deste trabalho foi construída uma Unidade de Tratamento de Água que permite a produção da água que o calorímetro emprega. Em seguida foi construído o calorímetro em sí com os conceitos das etapas anteriores. O equipamento foi testado tanto nas instalações da GMR quanto no CTR do IPEN, obtendo taxas de dose na água com fontes de 137Cs e 60Co com diversas atividades (3,3 TBq, 15,54 TBq e 7 TBq) e em algumas distâncias. Foram obtidas taxas de dose que variavam de 2 mGy/s até 15 mGy/s, dependendo do tipo de fonte e SDD escolhida. O projeto contou com simulações de códigos como MCNP5 e FLUENT 14 e foram essenciais na construção do equipamento. O objetivo deste trabalho foi aprimorar a infraestrutura do LCI, desenvolvendo um detector que deverá aumentar a gama dos serviços prestados pelo LCI com um tipo de medição dosimétrica ainda inexistente no país. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Nas construções de caldeiras de força, vasos de pressão e outros tipos de equipamentos para os diversos segmentos industriais têm exigido da engenharia de materiais um desenvolvimento tecnológico para melhores processos na obtenção de materiais fundidos, forjados, laminados, e outros. Desenvolver recursos tecnológicos que minimizem a presença de imperfeições que possam comprometer a integridade estrutural dos equipamentos que operam com pressão tem sido uma busca constante tanto nas usinas como nas indústrias de bens de capital nas fases das construções. Uma construção implica em seleção de materiais, projeto, fabricação, exames, inspeção, testes, certificação e dispositivos de alívio que atendam aos requisitos dos códigos e normas. Estes requisitos estão cada vez maiores e estabelecem limites para a existência destas imperfeições vão de encontro à necessidade de lançar mão de métodos de ensaios não destrutivos que permitam sempre a melhor probabilidade de detecção. Os processos de controle da qualidade têm buscado por meio das novas tecnologias aumentarem a sua sensibilidade, visando à detecção de descontinuidades que hoje são detectadas pelos métodos convencionais. Em termos de ensaios não destrutivos, as exigências para o ensaio radiográfico convencional estão no limite da sensibilidade dos filmes radiográficos industriais disponíveis, além do compromisso de buscar um tempo de exposição menor ser sempre um fator importante a ser considerado na qualidade, segurança e produtividade tanto na fábrica como no campo. O objetivo deste trabalho foi estudar e avaliar a técnica de radiografia computadorizada (RC) em relação à radiografia convencional para inspeção dos materiais, utilizando os parâmetros de avaliação, tais como, relação sinal ruído, resolução espacial, ferramentas para detectabilidade, sensibilidade ao contraste e tons de cinza, que são aplicáveis nas avaliações de imagens digitais. Para a avaliação da técnica de radiografia industrial digital foi utilizado um corpo-de-prova fabricada pelo processo de fundição com espessura de 75 a 150 mm, com defeitos típicos do processo. O corpo-de-prova foi radiografado com a técnica convencional e digital. Na técnica convencional foram utilizados os filmes radiográficos industriais tipos I e II do ASTM E 1815, um acelerador linear Varian modelo Linatron 400 de 4 MeV e duas fontes de Cobalto-60 com atividades diferentes. Na técnica computadorizada foram utilizados as mesmas fontes de radiação, uma placa de fósforo denominada IPX e um equipamento CR-50P ambos da GE IT. Pelos resultados obtidos pode-se verificar que a radiografia digital com os equipamentos avaliados, atende satisfatoriamente os códigos e normas que são utilizadas na avaliação de peças fundidas. A técnica mostrou-se mais qualitativa quando na avaliação das descontinuidades localizadas nas seções críticas, pois o sistema RC possibilita a utilização de ferramenta de perfil de linha que fornece os valores de nível de cinza ao longo de uma trajetória linear demarcada na área da imagem da descontinuidade. Com isto, mesmo em poucos experimentos e um único sistema de RC pode-se concluir que a técnica é bastante vantajosa na detecção de descontinuidades nos processos de fabricação e que atendeu tanto os requisitos do ASTM E 272 para o cobre ou o ASME Seção VIII Divisão 1, Apêndice 7 que referenciam os padrões radiográficos conforme as normas ASTM E-186 e ASTM E-280 para aços fundidos. / In the constructions of power boilers, pressure vessels and other equipment for several industries has required the development of materials engineering technology for better processes in obtaining materials cast, forged, rolled, and others. Develop technological resources that minimize the presence of imperfections that could compromise the structural integrity of the equipment operating pressure has been a constant search both in plants and in capital goods industries phases of construction. A construction involves materials selection, design, fabrication, testing, inspection, testing, certification, and relief devices that meet the requirements of codes and standards. These requirements are increasing and establish limits for the existence of these imperfections go against the need to resort to non-destructive testing methods that enable always the best probability of detection. The processes of quality control have sought through new technologies increase their sensitivity in order to detect discontinuities of today are detected by conventional methods. In terms of non-destructive testing, requirements for conventional radiographic testing are at the limit of sensitivity of available industrial radiographic films, besides the commitment to seek a lower exposure time is always an important factor to be considered in quality, safety and productivity both in the factory and in the field. The aim of this work was to study and evaluate the technical radiography Computed (RC) compared to conventional radiography for inspection of materials, using evaluation parameters such as signal to noise ratio, spatial resolution, and tools for detectability, contrast sensitivity and grayscale, which apply in evaluations of digital images. For the evaluation of industrial radiography technique it was used a test specimen manufactured by the casting process with thickness from 75 to 150 mm, with typical defects in the process. The test specimen was X-rayed with the conventional and digital techniques. In the conventional technique were used industrial radiographic films types I and II to ASTM E 1815, a linear accelerator Varian model 400 Linatron 4 MeV and two cobalt-60 sources with different activities. In the technique computed were used the same radiation source, a phosphor plate IPX and an apparatus called CR-50P both GE IT. From the results it can be seen that with digital radiography equipment evaluated satisfactorily meets the codes and standards that are used in the evaluation of castings. The technique was more qualitative evaluation when the discontinuities located in critical sections for the system to use RC allows tool profile line shows values of gray level along a linear path demarcated in the image area discontinuity. With this, even in a few experiments a single system and RC can be concluded that the technique is quite advantageous in the detection of discontinuities in the manufacturing processes and that both met the requirements of ASTM E 272 for copper or ASME Section VIII Division 1, Appendix 7 that reference radiographic patterns according to ASTM E-186 and ASTM E-280 for steel castings.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-21T15:11:54Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-21T15:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Terapia por Captura de Nêutrons, NCT (Neutron Capture Therapy) é uma técnica radioterápica em que a energia útil do tratamento vem da energia liberada em uma reação nuclear e não do feixe primário, como comumente utilizado em outros procedimentos radioterápicos. O Boro, por constituir-se em um elemento de baixa toxicidade e por apresentar um isótopo (10B) com alta seção de choque para a reação 10B(n,α)7Li tem sido o elemento mais utilizado nas pesquisas que visam o aprimoramento e a promoção desta técnica, derivando daí o termo BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). Para fins de pesquisa em BNCT foi construída ao longo de um dos extratores de feixes (BH - Beam Hole) do reator IEA-R1 uma instalação, onde filtros e moderadores são posicionados entre o núcleo do reator e a posição de irradiação com o objetivo de modular o feixe de irradiação, otimizando a componente útil do feixe, os nêutrons térmicos, e reduzindo os contaminantes, raios gama e nêutrons em outras faixas energéticas. Tem-se realizado estudos visando a implementação de melhorias na caracterização e otimização do feixe obtido nesse arranjo instalado no BH-3. Atualmente a monitoração dos nêutrons é feita através de folhas de ativação, e a componente gama pelo TLD-400. Uma nova metodologia de monitoração tem sido estudada pelo grupo. A referida técnica consiste em usar TLDs de tipos diferentes, ou seja, que possuam sensibilidades distintas aos nêutrons térmicos, em virtude de diferenças na concentração dos isótopos de Lítio. No estudo dessa nova metodologia têm sido usados os TLD-600 e TLD-700. Este trabalho propõe uma metodologia usando o par TLD-100 e TLD-700. Inicialmente foi verificada a reprodutibilidade das respostas dos TLDs 700, 400 e 100 frente a campos gama puro e campos mistos, gama e nêutron. Campos estes obtidos em arranjos usando fontes de 60Co e 241AmBe. A partir de simulações usando o VI MCNP5 foi projetado e construído um Irradiador de campos mistos, que permitiu expor os dosímetros em campos mistos com diferentes espectros energéticos. As condições criadas no irradiador permitiram verificar, como a resposta do TLD é modificada pelas mudanças no espectro energético de um campo misto gama e nêutrons de baixo fluxo. O irradiador de campo misto permitiu condições para estabelecer uma relação entre o formato da curva termoluminescente e a composição do campo misto. A relação estabelecida relaciona o fluxo relativo e a razão entre a resposta das duas regiões de interesse dos TLDs 700 e 100. A partir de campos mistos com condições controladas, esse trabalho permitiu verificar a viabilidade do uso do par de TLD-100 e TLD-700 para monitoração de nêutrons térmicos na instalação de BNCT. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP