Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As espécies da família Zingiberaceae são caracterizadas por suas raízes. Constituintes fenóis como curcuminóides e gingeróis destacam-se por suas atividades biológicas. A irradiação de alimentos é um meio de preservação eficiente, porém, é importante garantir que suas propriedades funcionais sejam preservadas. Este trabalho vem avaliar o efeito do processamento por radiação gama de 60Co em doses de 0, 5, 10, 15 e 20kGy sobre espécies de Zingiberaceae: açafrão (Curcuma longa L.), gengibre (Zingiber officinale Roscoe) e zedoária (Curcuma zedoaria (Christm.) Roscoe). A determinação qualitativa do perfil de compostos bioativos foi realizada por cromatografia de camada delgada. A quantificação de compostos fenólicos foi realizada pelo método Folin-Ciocalteu e a avaliação do potencial da atividade antioxidante pelo teste de captação do radical livre [2,2 difenil-1-pricril-hidrazil (DPPH)] e método Rancimat®. A quantificação de curcumina e 6-gingerol foram realizadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. Não houve mudança no perfil fitoquímico das espécies após o tratamento por irradiação. Em relação às amostras controle, houve perdas significativas no teor de compostos fenólicos nas amostras de açafrão nas doses de 15kGy e 20kGy. Ocorreu decréscimo significativo da capacidade de captação do DPPH nos extratos de gengibre irradiados e no extrato de zedoária irradiado com 20kGy. O Índice de Atividade Antioxidante foi significativamente menor nos extratos de açafrão irradiados com 5kGy e 15kGy e nos extratos irradiados de zedoária. A quantificação de curcumina foi significativamente menor nos extratos de açafrão irradiados com 15 kGy e não houve diferença significativa na quantificação de 6-gingerol entre os extratos de gengibre. Conclui-se que a tecnologia de processamento de Zingiberaceae por radiação gama pode ser viável para as indústrias. Para segurança da manutenção da atividade antioxidante as doses devem ser de até 10kGy. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo do trabalho foi estudar os efeitos da radiação gama nas fases do ciclo evolutivo de ácaros: Tetranychus urticae, Tetranychus desertorum, Oligonychus ilicis, visando o tratamento quarentenário como um método alternativo de controle. Para a realização do trabalho, ácaros das três espécies acondicionadas em bandejas plásticas medindo 20x15 cm circundadas por algodão hidrofóbico e cola entomológica (Stick®) para evitar uma possível fuga dos ácaros. Posteriormente, cada espécie foi colocada separadamente dentro de gaiolas de madeiras revestidas com tela tipo organdi (1,5 x 1,5 x 1,5m), e mantidos em casa de vegetação sob hospedeiro alternativo, plantas de Feijão de Porco (Canavalia ensiformis L) e folhas de café (Coffea arábica L) apenas para O. ilicis. Os ácaros foram identificados em um microscópio estereoscópico e transferidos com um pincel de ponta fina sobre placas de petri individualizadas com 1 acaro fêmea por placa (um total de 32 placas) contendo folhas de feijão de porco e folhas de café (C. arábica L). A irradiação dos ácaros femeas foram feitas em um irradiador com fonte Cobalto-60, tipo Gammacell-220, sob uma taxa de dose 0.486 kGy/hora, com doses de: 0 (controle) 100, 200, 300 e 400 Gy, em um total de 5 tratamentos e 32 repetições para cada ácaro. As avaliações foram realizadas a cada 24 horas, por um período de 22 dias após a irradiação, contando-se o número de: ovos, ninfas, adultos e mortalidade dos ácaros. Para as análises estatísticas foram utilizados modelos lineares generalizados com distribuição do tipo quase-binomial e gaussiana para análise dos dados de proporções de mortalidade e duração em dias das fases de ovos e ninfas das três espécies de ácaros envolvidas no estudo. A verificação da qualidade do ajuste dos dados foi feita por meio do uso do gráfico meio-normal de probabilidades com envelope de simulação. Quando houve diferença significativa entre os tratamentos, múltiplas comparações (teste de Tukey, P<0,05) foram realizadas por meio da função glht do pacote multicomp com ajuste dos valores de P. Todas as análises foram realizadas utilizando-se o software estatístico R, versão 2.15.1. A diminuição da viabilidade dos ovos e das ninfas dos ácaros foi diretamente proporcional ao aumento das doses de radiação gama. A dose de 200 Gy foi esterilizante para todas as fases do ciclo evolutivo de O.ilicis e 300 Gy para T.urticae e T. desertorum. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05407.pdf: 4903042 bytes, checksum: 419915481d530053b3055a4afa7c0e1f (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06121.pdf: 5715540 bytes, checksum: ca3626a80eb62b032ade08a2bfe344c4 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06218.pdf: 6174037 bytes, checksum: 8832d40832348b30017cfa64b7199926 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03369.pdf: 1560275 bytes, checksum: 905c046cbaa9aa4972b03e4674cdde9a (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

O Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 é uma unidade construída no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, órgão da Comissão Nacional de Energia Nuclear. Esta instalação utiliza dos efeitos que a radiação gama produz ao interagir com um meio material e suas consequências. A radiação gama emitida pelo radioisótopo cobalto-60 é ionizante, com elevado poder de penetração, que ao interagir com os produtos, inclusive no interior de suas embalagens, transfere sua energia por meio de colisões aos elétrons dos átomos que constituem os produtos. Ao mesmo tempo que este processo de ionização é desejável em função de suas características deletérias aos microrganismos, a exposição indiscriminada às radiações ionizantes pelo ser humano ou animais apresentará danos e em doses elevadas poderão levar a morte. Diante destas circunstâncias, para garantir a segurança, os equipamentos utilizados para irradiação são construídos e operados sob normas rígidas de construção e operação. O sistema de segurança do Irradiador, constituído por um gerenciamento eletrônico de intertravamento de portas e exposição das fontes radioativas, é feito simultaneamente por um controlador lógico programável (CLP) e uma lógica de relés. Todas as informações, obtidas através das entrada e saídas do Irradiador, são monitoradas pelo sistema de segurança e enviadas para um computador com um programa supervisório. O propósito do trabalho foi a construção de uma Unidade Autônoma de Monitoramento, Sinalização e Registro para o Sistema de Segurança do Irradiador Multipropósito de Cobalto-60. O desenvolvimento deste equipamento permitiu o monitoramento e registro de eventos, até mesmo de tempos muito curtos, não detectáveis pelo CLP. Cada evento foi registrado em um cartão de memória, de forma a permitir que estes eventos possam ser posteriormente analisados em qualquer computador, mantendo todo e qualquer histórico de ocorrências. Este é um equipamento de monitoramento totalmente independente, não interferindo no funcionamento do sistema atual já homologado. / The Cobalto-60 Multipurpose Irradiator is a unit built at the Nuclear and Energy Research Institute, an agency of the National Nuclear Energy Commission. This installation uses the effects that gamma radiation produces when interacting with a material medium and its consequences. The gamma radiation emitted by the cobalt-60 radioisotope is ionizing, with high penetration power, which when interacting with the products, even inside its packages, transfers its energy by means of collisions to the electrons of the atoms that make up the products. At the same time as this ionization process is desirable because of its deleterious characteristics to the microorganisms, indiscriminate exposure to ionizing radiation by humans or animals will present damages and in high doses could lead to death. In view of these circumstances, to ensure safety, the equipment used for irradiation is constructed and operated under strict construction and operation standards. The safety system of the Irradiator, consisting of an electronic management of door interlocking and exposure of the radioactive sources, is made simultaneously by a programmable logic controller (PLC) and a relay logic. All information, obtained through the inputs and outputs of the Irradiator, is monitored by the security system and sent to a computer with a supervisory program. The purpose of the work was the construction of an Autonomous Monitoring, Signaling and Registration Unit for the Cobalto-60 Multipurpose Irradiance Safety System. The development of this equipment allowed the monitoring and recording of events, even of very short times, not detectable by the CLP. Each event has been recorded on a memory card, so that these events can be later analyzed on any computer, maintaining any history of occurrences. This is a fully independent monitoring equipment, not interfering with the operation of the current system already approved.

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Cobalt-60 (Co-60) units played an integral role in radiation therapy from the mid-1950s to the 1970s. Although they continue to be used to treat cancer in some parts of the world, their role has been significantly reduced due to the invention of medical linear accelerators. A number of groups have indicated a strong potential for Co-60 units in modern radiation therapy. The Medical Physics group at the Cancer Center of the Southeastern Ontario and Queen’s University has shown the feasibility of Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) via simple conformal treatment planning and dose delivery using a Co-60 unit. In this thesis, initial Co-60 tomotherapy planning investigations on simple uniform phantoms are extended to actual clinical cases based on patient CT data. The planning is based on radiation dose data from a clinical Co-60 unit fitted with a multileaf collimator (MLC) and modeled in the EGSnrc Monte Carlo system. An in house treatment planning program is used to calculate IMRT dose distributions. Conformal delivery in a single slice on a uniform phantom based on sequentially delivered pencil beams is verified by Gafchromic film. Volumetric dose distributions for Co-60 serial tomotherapy are then generated for typical clinical sites that had been treated at our clinic by conventional 6MV IMRT using Varian Eclipse treatment plans. The Co-60 treatment plans are compared with the clinical IMRT plans using conventional matrices such as dose volume histograms (DVH). Dose delivery based on simultaneously opened MLC leaves is also explored and a novel MLC segmentation method is proposed. In order to increase efficiency of dose calculations, a novel convolution based fluence model for treatment planning is also proposed. The ion chamber measurements showed that the Monte Carlo modeling of the beam data under the MIMiC MLC is accurate. The film measurements from the uniform phantom irradiations confirm that IMRT plans from our in-house treatment planning system are deliverable. Comparing the Co-60 dose distributions and DVHs to the IMRT plans from the clinic indicates that Co-60 is able to provide similar dose conformality to targets and dose sparing to critical organs. The results of the novel MLC segmentation algorithm and the photon fluence model proposed in this work compared well with the Monte Carlo calculations. In summary, the investigations presented in this thesis confirm that Co-60 tomotherapy is indeed capable of providing state-of-the-art conformal dose delivery. We have shown that the perceived beam limitations often identified with Co 60 (e.g., lower penetration, source size artifacts under small field collimation, and larger penumbra) are negligible when using intensity modulated techniques. / Thesis (Ph.D, Physics, Engineering Physics and Astronomy) -- Queen's University, 2013-08-22 11:34:14.861

Cobalt-60 (Co-60) units played an integral role in radiation therapy from the mid-1950s to the 1970s. Although they continue to be used to treat cancer in some parts of the world, their role has been significantly reduced due to the invention of medical linear accelerators. A number of groups have indicated a strong potential for Co-60 units in modern radiation therapy. The Medical Physics group at the Cancer Center of the Southeastern Ontario and Queen’s University has shown the feasibility of Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) via simple conformal treatment planning and dose delivery using a Co-60 unit. In this thesis, initial Co-60 tomotherapy planning investigations on simple uniform phantoms are extended to actual clinical cases based on patient CT data. The planning is based on radiation dose data from a clinical Co-60 unit fitted with a multileaf collimator (MLC) and modeled in the EGSnrc Monte Carlo system. An in house treatment planning program is used to calculate IMRT dose distributions. Conformal delivery in a single slice on a uniform phantom based on sequentially delivered pencil beams is verified by Gafchromic film. Volumetric dose distributions for Co-60 serial tomotherapy are then generated for typical clinical sites that had been treated at our clinic by conventional 6MV IMRT using Varian Eclipse treatment plans. The Co-60 treatment plans are compared with the clinical IMRT plans using conventional matrices such as dose volume histograms (DVH). Dose delivery based on simultaneously opened MLC leaves is also explored and a novel MLC segmentation method is proposed. In order to increase efficiency of dose calculations, a novel convolution based fluence model for treatment planning is also proposed. The ion chamber measurements showed that the Monte Carlo modeling of the beam data under the MIMiC MLC is accurate. The film measurements from the uniform phantom irradiations confirm that IMRT plans from our in-house treatment planning system are deliverable. Comparing the Co-60 dose distributions and DVHs to the IMRT plans from the clinic indicates that Co-60 is able to provide similar dose conformality to targets and dose sparing to critical organs. The results of the novel MLC segmentation algorithm and the photon fluence model proposed in this work compared well with the Monte Carlo calculations. In summary, the investigations presented in this thesis confirm that Co-60 tomotherapy is indeed capable of providing state-of-the-art conformal dose delivery. We have shown that the perceived beam limitations often identified with Co 60 (e.g., lower penetration, source size artifacts under small field collimation, and larger penumbra) are negligible when using intensity modulated techniques. / Thesis (Ph.D, Physics, Engineering Physics and Astronomy) -- Queen's University, 2013-08-22 11:34:14.861