Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:13:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Lasers de estado sólido sintonizáveis com uma estreita largura de linha de emissão na região do vermelho são uma alternativa conveniente aos lasers de corante para aplicações em espectroscopia de alta resolução. Nesse trabalho, foram investigados lasers contínuos de Nd:YLiF4 e Nd:YVO4 operando em frequência única na região de 1,32 - 1,34μm, assim como a geração de segundo harmônico (GSH) desses lasers usando cristais de BiB3O6 (BiBO) e KTiOPO4 com inversão periódica de domínios (ppKTP), para a obtenção da emissão no vermelho (0,65 - 0,67μm). Utilizando um laser de Nd:YVO4 operando em frequência única em uma configuração em anel com um cristal não linear BiBO do tipo I, demonstrou-se o recorde de 680mW no vermelho em 671,1nm, sem a utilizaçãde nenhum elemento seletivo. Uma intonia em todo o ganho (~4 nm) foi obtida atravésda inserção de um etalon com filme refletor (R = 40%) e com 100μm de espessura, o que reduziu a potência de saída no vermelho para 380mW no comprimento de onda de maior ganho (671,15 nm). Em 1342nm foi demonstrada uma potência de saída de 1,5W em frequência única quando utilizado um espelho de saída com transmissão de 2%. Foi demonstrado ainda uma ótima eficiência de conversão de segundo harmônico em um laser em anel de Nd:YLF na polarização π (λ = 1321,5nm) quando usando um cristal de ppKTP. Este laser forneceu 1,4W em frequência única no vermelho em 660,5nm. Essa potência é a máxima que pode ser extraída desse laser no segundo harmônico e no fundamental quando utilizado um espelho com transmissão ótima. Utilizando um etalon com filme refletor (R = 25%), o laser pôde ser sintonizado em Δλ ~ 1,6nm. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP: 06/57945-3

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os acidentes ofídicos representam um sério problema de Saúde Pública, principalmente em países subtropicais. No Brasil, segundo o Ministério da Saúde, foram notificados cerca de 26 000 acidentes em 2008. O gênero Crotalus (cascavéis) é responsável por aproximadamente 7% do total, porém apresenta um alto índice de letalidade, sendo que 72% dos casos de acidentados sem o tratamento adequado com soro específico (soro anticrotálico) chegam ao óbito. A produção de soro no Brasil, único tratamento eficaz nos casos de acidentes ofídicos, utiliza equinos que, apesar do grande porte, apresentam diminuição da longevidade quando comparado com os cavalos não imunizados. A radiação ionizante tem se mostrado como excelente ferramenta na diminuição da toxicidade de venenos e toxinas isoladas e tem resultado na obtenção de melhores imunógenos para a produção de soro, além de contribuir para o bem estar dos animais soro-produtores. Visto que a ação da radiação gama em toxinas ainda não está totalmente esclarecida do ponto de vista estrutural, foi proposto neste trabalho, a caracterização de duas proteínas da espécie Crotalus durissus terrificus: a crotoxina e a crotamina. Após o isolamento das toxinas de interesse por técnicas cromatográficas, estas foram submetidas às análises estruturais com a aplicação das seguintes metodologias: Fluorescência, Dicroísmo Circular, Calorimetria Diferencial e Espectroscopia Infravermelho. Estas análises mostraram que tanto a crotamina como a crotoxina, quando submetidas à radiação gama, apresentaram alterações na conformação estrutural em comparação com as amostras no estado nativo. Tais alterações possivelmente ocorrem na estrutura terciária e secundária das proteínas e podem explicar as modificações quanto à atividade biológica destas toxinas. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08316.pdf: 3292431 bytes, checksum: 351990e9278a88c1aa015f5320b23c32 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08511.pdf: 4385457 bytes, checksum: a0c4d3d31c582b2a850f8616fec84e9e (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T12:16:48Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T12:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A reparação óssea é um fator crítico para o sucesso de procedimentos odontológicos e ortopédicos que necessitem do corte ósseo, sendo desejado que esta ocorra de forma rápida e eficaz. Uma maior compreensão da reparação óssea em um nível estrutural e molecular é o primeiro passo para o desenvolvimento de técnicas de corte e terapias regenerativas. Neste contexto, a técnica de FTIR possibilita obter informações sobre a estrutura e composição de tecido mineralizado. O principal objetivo deste projeto foi verificar a eficácia da espectroscopia FTIR na caracterização de diferentes estágios da reparação óssea após a realização de remoção óssea utilizando duas ferramentas de corte: o laser de Er,Cr:YSGG ou uma broca carbide multilaminada, em alta rotação. Foi realizada a remoção de dois fragmentos ósseos da mandíbula de 30 coelhos, e o processo de reparação óssea foi estudado imediatamente, 3, 7, 15, 21, e 28 dias após o procedimento cirúrgico. Utilizou-se a técnica de espectroscopia FTIR para a aquisição das imagens espectrais dos diferentes estágios de reparação, e foi analisada a proporção entre os compostos do tecido utilizando as bandas de amidas, colágeno, carbonato e fosfato dos espectros de absorção. Também foi realizada a análise histológica dos mesmos estágios de reparação estudados. A técnica de espectroscopia FTIR se mostrou eficaz na caracterização do processo de reparação óssea. Observou-se uma tendência de aumento na proporção de compostos orgânicos até o Grupo 15D, após o qual houve aumento na proporção de compostos inorgânicos indicando maior mineralização após este período. Os resultados da análise histológica mostraram diferenças nos primeiros estágios de reparação entre o corte ósseo com o laser de Er,Cr:YSGG e a broca em alta rotação. Essas diferenças não foram detectadas na espectroscopia FTIR com as técnicas de análise utilizadas. Ainda assim, os resultados obtidos mostraram que a técnica de espectroscopia FTIR foi sensível às alterações de conteúdo orgânico no processo de reparação do tecido ósseo, podendo auxiliar com o desenvolvimento de novas técnicas e ferramentas para melhorar a eficiência deste processo. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-03-17T10:45:40Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-03-17T10:45:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Desenvolveu-se neste trabalho um procedimento para incorporação de nanotubos de carbono (NTC) em uma resina fenol / epóxi a ser utilizado como matriz de um compósito de fibra de carbono. Realizando para tal, a oxidação dos NTC com o uso de micro-ondas e sua funcionalização com 3-amino-propil-tri-etoxi-silano, usado com agente de acoplamento entre a resina e o NTC. Após o processamento, como resultado da adição dos NTC na resina, obteve-se um aumento na sua temperatura de transição vítrea e uma melhora no limite de resistência à flexão e impacto. No material compósito fibra de carbono, obtido por laminação manual, onde a resina fenol / epóxi mais NTC foi usada como matriz, obteve-se o aumento do limite de resistência à tração e ao impacto, confirmado por uma análise de variância com 95% de confiança, mostrando a eficácia no tratamento dos NTC. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:13:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Segundo estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS) no Brasil nascem 3.500 crianças com anemia falciforme a cada ano e 20% delas não conseguem atingir os cinco anos de idade devido às complicações diretas causadas pela doença. A anemia falciforme é uma doença do grupo das hemoglobinopatias extremamente comum e é causada por uma alteração molecular no cromossoma 11, quando ocorre a substituição do ácido glutâmico pelo aminoácido valina, na posição 6 da cadeia da β- globina. No Brasil acredita-se que a anemia falciforme seja a doença hereditária que mais prevalece, sendo assim, ela é considerada um problema de saúde pública. Alguns estudos apontaram a existência de uma prevalência de aproximadamente 4 a 5% em recém-nascidos portadores da doença e sua maior incidência ocorre no norte e nordeste, regiões brasileiras mais pobres e com maior miscigenação das populações. É urgente a necessidade do desenvolvimento de um diagnóstico viável e acessível a tais áreas, pois existe o reconhecimento pela própria OMS de tal prioridade e que levou o Brasil a criar uma Portaria em 2005 e um Decreto em 2008 que instituem atenção integral aos portadores da doença falciforme. Portanto, foi desenvolvido neste trabalho um método de triagem para a detecção de anemia falciforme, que usou uma tecnologia atual conhecida como point-of-care. Para isso foi utilizado uma gota de sangue em meio tamponado com detergente comercial Limpol® para lisar as hemácias e o hidrossulfito de sódio para reduzir a hemoglobina S e esta foi detectada em papel de cromatografia. O método foi desenvolvido com eficácia, pois foi proposta a substituição da saponina (reagente caro) por detergente comercial Limpol® e do hidrossulfito de sódio (reagente caro) por tiossulfato de sódio, tornando o custo do kit desenvolvido muito baixo. Portanto, sob quaisquer condições adversas e em qualquer região que necessite da triagem diagnóstica populacional, principalmente nas comunidades carentes e de difícil acesso, será possível levar uma solução simples a campo para a execução de um diagnóstico rápido e sem aumento do ônus para o sistema de saúde público brasileiro, consolidando os direitos adquiridos dos indivíduos, mas que não abrangem àqueles que mais necessitam. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A general discussion of melting and premelting is given. Crystal structures and phase transitions in the C-forms of stearic, palmitic, myristic and lauric acids and in anhydrous sodium stearate are also discussed. Simple theories of infrared and nuclear magnetic resonance spectrometry are presented. Experimental difficulties in the use of solid phase infrared spectra are discussed. A detailed study is made of the temperature behaviour of the infrared spectra of the fatty acids in the region from 750 to 700 cm¯¹ and over the range from about 70ºC below the melting points to about 20ºC above them. Three overlapping peaks of different intensity are resolved - 720 cm¯¹, about 727 cm¯¹, and a peak at higher frequency the position of which varies in the different acids. The complete disappearance of the 720 cm¯¹ band slightly below the melting point in each acid is taken to indicate a transition, not previously reported, to a disordered phase in which there is considerable molecular motion as evidenced by the phase's liquid-like spectra. The presence of three peaks in the region is discussed on the basis of a simple theoretical expression derived by Snyder for the position of fundamental methylene rocking vibrations. The crystallinities of the acids are estimated from an expression, based on the work of Stein and Sutherland, which involves the apparent integrated absorption intensities of the resolved 720 and 727 cm¯¹ bands. The extent of premelting is determined. Extensive premelting giving the spectra a liquid-like, but not completely liquid character is found to take place within about 2ºC of the melting point. The high resolution nuclear magnetic resonance spectra of anhydrous sodium stearate were taken at the limit of their experimental application. The spectra show, however, that the subwaxy, waxy, superwaxy and subneat phases of anhydrous sodium stearate form a structurally similar group (from about 120 to 235ºC) with liquid-crystalline properties, while the neat and melt phases also form a structurally similar group (from 235º C upwards) but with the properties of a liquid. The information indicates extensive premelting beginning in the vicinity of 120ºC, below which temperature the salt is essentially crystalline, which reaches a climax at 235ºC, above which temperature the salt is essentially liquid. / Science, Faculty of / Chemistry, Department of / Graduate

The origin of the earliest solids in the solar system, preserved for 4.56 Ga in primitive chondritic meteorites, is poorly understood, in particular because of the lack of detailed chemical data on individual phases within these solids. Because chondrite constituents record the environmental conditions and local chemistry of the protoplanetary disk in which they were formed, examining their chemical composition across chondrite groups enhances our understanding of and provides quantitative constraints on the origin of the earliest solar system bodies, the precursors to our planets. This dissertation examines chondritic meteorites using (1) geochemical analysis of the major and trace element distributions within and among carbonaceous chondrite constituents to address chemical source reservoirs and formation mechanisms, and (2) visible near-infrared (VNIR) spectroscopy of ordinary chondrites under a variety of conditions to improve compositional interpretations of remotely sensed asteroids. Chapter 1 presents a brief introduction to the field of meteoritics via an overview of meteorite types and the various contexts they preserve. Primitive chondritic meteorites and their components fossilize the chemical and physical conditions that existed at the time of their formation in the early solar system, whereas achondritic meteorites provide insight into the structure of planetary interiors. This chapter also reviews fundamentals of mineral condensation in the early solar system environment, and the implications of the presence (or lack) of these minerals in the components that comprise chondrites. In Chapter 2 of this dissertation, I investigate the distribution of trace elements in the components of the carbonaceous Vigarano-type (CV) chondrite group to better reveal the solar system processes that led to the fundamental cosmochemical mechanisms of chondrule formation and chondrite accretion. While the major element and bulk chemical compositions of chondritic meteorites are well established, the distribution of trace elements amongst chondrite components and in the individual minerals within them is not well constrained. The geochemical behavior of trace elements enables them to reveal precursor characteristics, formation conditions, and processing histories of chondrite constituents. In determining the large-scale distribution of trace elements, in particular the rare earth elements (REE), across multiple meteorites in the CV chondrite group, I produced a statistically significant trace element dataset that complements existing major element and isotopic datasets. I observe variable REE patterns in individual mineral phases in chondrite components which combine to produce overall flat bulk REE patterns for each meteorite. This chemical evidence, which is necessary to constrain dynamical accretion mechanisms in astrophysical models of the early solar system, supports the idea of a single reservoir origin for these chondrites, and suggests that some chondrules are in chemical disequilibrium and have inherited CAI-like precursor material. In Chapter 3, I evaluate common standardization techniques used for analysis of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) data and assess the implications for high-precision elemental analyses. LA-ICP-MS has become popular in part due to its ability to measure low trace element abundances in small sample volumes while preserving petrographic context. The capacity for in-situ mineral-scale and sub-mineral scale analyses is particularly useful for diffusion studies or for assessing element partitioning between co-existing solids. Standardization techniques have been developed in order to obtain high-precision concentration data from LA-ICP-MS analyses. Common practice dictates the use of reference material spot sizes similar or equal to the chosen spot sizes of the unknown samples under investigation. However, the effects of using reference material spot sizes for calibration that differ from sample spot sizes are not quantitatively constrained. In this chapter I evaluate the coupled effects of differences in ablation yield and of matching compositions between samples and reference materials (matrix matching), as well as the differences in calculated element abundance resulting from internal standard element choice. I show that element abundances derived from LA-ICP-MS analyses are heavily dependent on the chosen combination of measured element, internal standard element, unknown spot size, and reference spot size. Even varying just one of these parameters does not necessarily yield predictable effects on resulting data. In Chapter 4, I explore the effects of both chemical and physical variables on laboratory infrared spectral analysis of well-characterized meteorite samples with the goal of better quantitatively analyzing asteroid remote sensing data in conjunction with returned extraterrestrial samples. Temperature and grain size are known to each have individual effects on the VNIR spectra of silicate and meteorite powders. Here, I examine the combined effects of physical variables (temperature, particle size) and chemical variables (petrologic type, metal fraction) on VNIR spectra of ordinary chondrite meteorite powders. I prepared six equilibrated (petrologic types 4-6) ordinary chondrite meteorite falls, spanning groups H, L, and LL, at a variety of particle sizes to capture the spectral diversity associated with asteroid regoliths dominated by various grain sizes. VNIR spectra of the ordinary chondrite materials were measured under simulated asteroid surface conditions (~10-6 millibar, -100°C chamber temperature, and low intensity illumination) at a series of temperatures chosen to mimic near-Earth asteroid surfaces. Iused X-ray element maps of meteorite thick sections to calculate the exact mineral abundances for each meteorite, in order to characterize changes in spectral features due to variations in mineralogy. The VNIR spectra show minimal variation in both major orthosilicate absorption bands across the simulated near-Earth asteroid temperature regime. Spectral changes due to particle size are consistent across samples, with the smallest and largest grain sizes having the highest reflectance. Unlike previous spectral investigations of ordinary chondrites, I retained the metal fraction in the meteorite powders instead of analyzing the silicate fraction only. In the measurements, I observe distinct offsets in spectral features when compared to analyses of purely silicate fractions. XRD analysis shows that the largest size fraction of nearly every sample contains relatively more metal, likely due to the retention of metal nuggets in the largest size fraction during sieving. The more petrologically pristine samples (e.g., LL4) from each ordinary chondrite group display relatively shallower band depths than their more petrologically altered counterparts (e.g., LL6). The band depths shift to higher wavelengths as temperature, grain size, and petrologic type increase. Spectral studies of meteorites combined with detailed petrologic analysis of the samples should greatly enhance interpretation of current and future planetary remote sensing data sets. Importantly, understanding the spectral contribution of the metal fraction will aid in upcoming investigations of metal-rich mission targets such as asteroid 16 Psyche.