O presente estudo consistiu em caracterizar quimicamente amostras de sedimentos da represa Billings, braço Rio Grande, na região Metropolitana de São Paulo, por meio da determinação da concentração de metais e outros elementos de interesse. Os parâmetros químicos escolhidos para esta caracterização, foram as concentrações de Alumínio, Arsênio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromo, Ferro, Manganês, Mercúrio, Níquel, Selênio e Zinco. Esses parâmetros são também utilizados na determinação do Índice de Qualidade das Águas (com exceção do Selênio). As determinações foram efetuadas pelas técnicas analíticas de espectrometria de absorção atômica (FAAS, GFAAS e CVAAS), espectrometria de emissão ótica (ICP OES) e análise por ativação neutrônica (AAN). Essas metodologias analíticas foram avaliadas quanto à precisão, exatidão e limite de detecção e/ou quantificação para os elementos determinados, nas amostras de sedimentos. Foram discutidas também as vantagens e desvantagens de cada técnica utilizada, para cada elemento, dependendo de sua concentração. A partir dessa análise, selecionou-se a técnica mais apropriada para a determinação de cada elemento, para a implementação em análise de rotina de amostras de sedimentos. Dessa forma verificou-se que a digestão efetuada assistida por microondas em sistema fechado com ácido nítrico é eficiente para a quantificação da concentração de metais extraíveis de interesse ambiental. Verificou-se também que as técnicas escolhidas para as determinações dos metais eram igualmente eficientes. No caso dos metais Cd e Pb, com a técnica de FAAS obteve-se resultados melhores do que a técnica de ICP OES, por não apresentar interferência de matriz. Os valores de concentração para os metais As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb e Zn nas amostras de sedimentos foram comparados com os valores orientadores (TEL e PEL) do Canadian Council of Minister of the Environment (CCME). Esse projeto definiu as técnicas analíticas e parâmetros, para um melhor monitoramento dos níveis de contaminação de sedimentos por metais, fornecendo dados que possam ser utilizados para direcionar atitudes e manejos de sistemas aquáticos. / The present study chemically characterized sediment samples from the Billings reservoir, Rio Grande tributary, in the Metropolitan region of São Paulo, by determining metal concentration and other elements of interest. The chosen chemical parameters for this characterization were Aluminum, Arsenic, Barium, Cadmium, Copper, Chromium, Iron, Lead, Manganese, Mercury, Nickel, Selenium and Zinc. These parameters are also used in the water quality index, with the exception of Selenium. The concentrations were determined through different analytical techniques such as atomic absorption spectrometry (FAAS, GFAAS and CVAAS), optical emission spectrometry (ICP OES) and neutron activation analysis. These analytical methodologies were assessed for precision, accuracy and detection and/or quantification limits for the sediment elements in question. Advantages and disadvantages of each technique for each element and its concentration were also discussed. From these assessment the most adequate technique was selected for the routine analysis of sediment samples for each element concentration determination. This assessment verified also that digestion in a closed microwave system with nitric acid is efficient for the evaluation of extracted metals of environmental interest. The analytical techniques chosen were equally efficient for metals determination. In the case of Cd and Pb, the FAAS technique was selected due to better results than ICP OES, as it does not present matrix interference. The concentration values obtained for metals As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb and Zn in the sediment samples were compared to Canadian Council of Minister of the Environment (CCME) TEL and PEL values.

Nenhuma / Há uma grande procura da população brasileira por medicamentos manipulados em farmácias de manipulação, que têm papel social incontestável por possibilitar a individualização do medicamento e obtenção de medicamentos não disponíveis industrialmente. Na última década houve rápido crescimento no número de farmácias magistrais no Brasil. A Vigilância Sanitária tem envidado esforços para fiscalização e monitoramento eficaz desses estabelecimentos, realizando publicação e revisão de legislação sanitária, dentre outras ações. Todavia, casos de desvios de qualidade de medicamentos manipulados foram registrados ao longo dos anos e ainda são realidade, com sérias conseqüências à saúde da população e levando a óbito em alguns casos. Ainda, estudos realizados como os de Leal e colaboradores (2006 e 2008) evidenciaram impurezas químicas em matérias-primas e medicamentos manipulados e industrializados. Diante disso, restam dúvidas quanto à qualidade dos medicamentos manipulados ofertados à população e quanto ao rigor das exigências da legislação sanitária vigente e sua adequação ao amadurecimento do setor magistral. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade de medicamentos manipulados em farmácias magistrais de Belo Horizonte após a publicação da RDC 67/2007, por meio de análises farmacopéicas e de aspecto e rotulagem. Para tanto, foram adquiridos medicamentos de amplo consumo omeprazol e cloridrato de fluoxetina em cinco estabelecimentos de Belo Horizonte, amostrados por amostragem estratificada considerando localização geográfica e número de farmácias por região, seguida por amostragem aleatória. Ainda, foram tratados os resultados das análises do monitoramento da qualidade de manipulados realizado pela Vigilância Sanitária de Minas Gerais em parceria com a Fundação Ezequiel Dias, no ano de 2011. Por fim, foram realizadas análise por ativação neutrônica dos medicamentos manipulados visando detecção e quantificação de impurezas elementares. Os resultados das análises executadas confirmam a preocupação sobre a qualidade dos medicamentos manipulados, uma vez que houve somente 7% de satisfatoriedade nos produtos analisados, e a necessidade de ações rápidas e eficientes do sistema público de saúde para possibilitar a garantia da qualidade dos medicamentos manipulados. / There is a great demand of the population for compounded drugs from pharmacies, which have undeniable social role by allowing the individualization of medication and obtaining drugs not available industrially. In the last decade there has been rapid growth in the number of pharmacies in Brazil. The Sanitary Surveillance is striving for effective monitoring and supervision of these establishments, performing publishing and reviewing health legislation, among other actions. Therefore, there is doubt about the quality of compounded drugs offered to the population and the rigor of the requirements of current health law and its suitability for the maturation of the industry masterful. Still, studies such as Leal and collaborators (2006 and 2008) showed chemical impurities in raw materials and drugs handled and processed. The aim of this study was to evaluate the quality of compounded drugs in pharmacies in Belo Horizonte after publication of RDC 67/2007, through pharmacopoeial analysis, aspect and labeling. Therefore, were purchased drugs from widespread consumption - omeprazole, fluoxetine - in five establishments of Belo Horizonte, sampled by stratified sampling considering geographical location and number of pharmacies per region, followed by random sampling. Also dealt with the results of the analysis of the quality monitoring conducted by Sanitary Surveillance of Minas Gerais in partnership with Fundação Ezequiel Dias, in the year 2011, in compounded medicines. Finally, we performed neutron activation analysis of compounded drugs targeting detection and quantification of elemental impurities.The results of the analysis performed confirms the concern about the quality and safety of compounded medicines, since there was only 7% of satisfactoriness, and the need for fast and efficient actions of public health system to allow quality assurance of compounded drugs.

Tillandsia usneoides L. é uma bromélia que vive em árvores ou em outros substratos inertes, absorvendo água e nutrientes diretamente do ambiente, sem apresentar raízes. Devido às suas características morfológicas e fisiológicas, esta espécie acumula os poluentes presentes na atmosfera. No presente trabalho, Tillandsia usneoides foi usada como biomonitor de poluição atmosférica por metais em São Paulo, Brasil, que é a maior cidade da América do Sul, com uma população de cerca de 18 milhões de habitantes e uma forte atividade industrial. A área urbana é poluída por emissões industriais mas, de acordo com a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), a agência governamental de controle de qualidade do ar, emissões regulares de cerca de 7,8 milhões de veículos motores são a principal fonte de poluição do ar. As amostras de Tillandsia foram coletadas em um local considerado não poluído e foram expostas por períodos de dois meses em 10 locais da cidade com diferentes níveis de poluição, e em um local de controle. Após a exposição, os metais foram analisados na planta por análise por ativação com nêutrons e por ICP-MS (Pb, Cd, Co, Cu, Ni, Sb e V). Os resultados obtidos mostraram uma concentração notável de Co e Ni nas plantas expostas em uma área industrial, onde existe uma indústria de processamento de metal, que produz cerca de 600 ton/ano de Co e 16.000 ton/ano de Ni. Cobre e crômio se apresentaram igualmente distribuídos em regiões industriais e em locais próximos a avenidas com tráfego intenso, sugerindo que estes elementos podem ser associados tanto a fontes veiculares como industriais. O acúmulo de Cd verificado nas plantas expostas em áreas industriais indica as atividades intrópicas como a principal fonte desse elemento. Não foram identificadas fontes evidentes para o Pb, uma vez que este elemento se apresentou igualmente espalhado por todos os locais de monitoramento. Elementos ligados ao tráfego, como Zn, Ba and Sb apresentaram altas concentrações em plantas expostas em locais situados próximos a avenidas com tráfego pesado (carros, ônibus e caminhões) e podem ser associados a fontes veiculares. Para Zn, os maiores teores foram relacionados a zonas industriais, e este elemento pode ser também associado à presença de fontes de emissão antrópicas. Os elementos terras raras, Fe e Rb, provavelmente têm as partículas de solo como principal fonte. / Tillandsia usneoides L. is an epiphytic bromeliad that lives on trees or other kinds of inert substrates, absorbing water and nutrients directly from the environment without roots. Due to its morphological and physiological characteristics, this species accumulates the pollutants present in the atmosphere. In the present work, Tillandsia usneoides was used as a biomonitor of metal atmospheric pollution in São Paulo, Brazil, which is the biggest city in South America with a population of 18 million inhabitants and a strong industrial activity. The urban area is polluted by industrial emissions but, according to the Environmental Protection Agency of the State of São Paulo (CETESB), the governmental agency of air quality control, regularly occurring emissions from about 7.8 million motor vehicles provide the principal source of air pollution. The Tillandsia samples were collected from an unpolluted area and were exposed bimonthly in 10 sites of the city with different pollution levels and in a control site. After exposure, trace metals were analyzed in the plant by instrumental neutron activation analysis and ICP-MS (Pb, Cd, Co, Cu, Ni, Sb e V). The results of the investigation showed a notable concentration of Co and Ni in the plants exposed in an industrial area where there is a metal processing plant, which produces about 600 tons/year of Co and 16,000 tons/year of Ni. Copper and chromium were equally distributed in industrial regions and in sites near heavy traffic avenues, suggesting that these elements can be associated to both vehicular and industrial sources. A high accumulation of Cd in the plant exposed in industrial areas indicates industrial activities as the main source of this element. For Pb, no evident sources could be identified so far as it was spread evenly along the monitoring sites. Traffic-related elements such as Zn, Ba and Sb presented high concentrations in plants exposed in sites near to heavy traffic avenues (cars, buses and trucks) and may be associated to vehicular sources. For Zn, the highest contents were related to industrial zones and this element can be associated to the presence of anthropogenic emission sources. The rare earth elements, Fe and Rb, probably have soil particles as main source.

O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras geológicas, tais como rochas, solos e sedimentos, há vários anos, empregando o método de análise por ativação com nêutrons comparativa, visando estudos geoquímicos e ambientais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na implementação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras geológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A razão do fluxo de nêutrons térmico-epitérmico f e o fator &alpha; da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação, e em uma posição de irradiação selecionada, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr-94Zr. Para avaliar a exatidão e precisão do método, foram analisados os materiais geológicos de referência basalto JB-1 (GSJ) e BE-N (IWG-GIT), andesito AGV-1 (USGS), granito GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) e sedimento Buffalo River Sediment (NIST BRS-8704), que representam diferentes matrizes geológicas. Os resultados obtidos para até 30 elementos concordaram com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Zn no AGV-1 (11,4%) e Mg no GS-N (13,4%). Os critérios estatísticos z-score, zeta-score e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados. Pelo critério do z-score, os resultados obtidos puderam ser considerados satisfatórios (z<2), com exceção dos resultados obtidos para Mg no GS-N e no JB-1, e para Yb no Soil-7. O critério estatístico zeta-score se mostrou o mais restritivo, obtendo-se resultados questionáveis (2 < zeta < 3) para Mg no BE-N, Mn no GS-N e Yb no Soil-7, e resultados insatisfatórios (zeta>3) para Mn no BE-N, Mg, Ce e La no GS-N, Mg no JB-1, e Th e Eu no Buffalo River Sediment. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Mg no JB-1, estão dentro de um intervalo de confiança de 95% (se for considerado 1,96 o valor limite para o Uteste para um nível de probabilidade de 95%). Estes resultados indicam excelentes possibilidades para o uso deste método paramétrico no LAN-IPEN para a análise de amostras geológicas em estudos geoquímicos e ambientais. / The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAN-IPEN) has been analysing geological samples such as rocks, soils and sediments, for many years with the INAA comparative method, for geochemical and environmental research. This study presents the results obtained in the implementation of the k0-standardization method at LANIPEN, for geological sample analysis, by using the program k0- IAEA, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). The thermal to epithermal flux ratio f and the shape factor &alpha; of the epithermal flux distribution of the IPEN IEA-R1 nuclear reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and one selected irradiation position, for short and long irradiations, respectively. To obtain these factors, the bare triple-monitor method with 197Au- 96Zr-94Zr was used. In order to validate the methodology, the geological reference materials basalts JB-1 (GSJ) and BE-N (IWG-GIT), andesite AGV-1 (USGS), granite GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) and sediment Buffalo River Sediment (NISTBRS-8704), which represent different geological matrices, were analysed. The concentration results obtained agreed with assigned values, with bias less than 10% except for Zn in AGV-1 (11.4%) and Mg in GS-N (13.4%). Three different scores were used to evaluate the results: z-score, zeta-score and Uscore. The z-score showed that the results can be considered satisfactory (z<2), except for Mg in GS-N and JB-1, and for Yb in Soil-7. Zeta-score was the most restrictive criterion, indicating questionable results (2 < zeta < 3) for Mg in BE-N, Mn in GS-N and Yb in Soil-7, and unsatisfactory results (zeta>3) for Mn in BE-N, Mg, Ce and La in GS-N, Mg in JB-1, and Th and Eu in Buffalo River Sediment. The U-score test showed that all results, except Mg in JB-1, were within 95% confidence interval. These results indicate excellent possibilities of using this parametric method at the LAN-IPEN for geological samples analysis in geochemical and environmental studies.

O interesse sobre o papel dos elementos traço na gênese de doenças, na mortalidade e na manutenção da saúde vem sendo cada vez maior. Este trabalho tem como objetivo determinar as concentrações séricas dos elementos: Br, Ca, Cl, Fe, Na, Rb, Se e Zn e correlacioná-las com os aspectos clínicos de uma população de idosos saudáveis. Foram considerados saudáveis os idosos sem senilidade sistêmica e sintomática, sendo selecionamos 101 idosos saudáveis, 33 (32,67%) homens e 68 (67,33%) mulheres com idade média de 71,7 ± 7,1 (60-98). O nível sérico de Se foi significativamente menor em pacientes mais idosos (p < 0.001). Em comparação com os valores de referência, o Br, Cl e Na apresentaram médias menores. Em relação ao sexo, os homens tiveram menores níveis de Br (p < 0,001) e de Se (p = 0,005) com maiores níveis de Fe (p < 0,001). Menores níveis de Se foram relacionados com menor escolaridade (p= 0.013). Os valores de Br estiveram muito abaixo dos valores de referência e a prática da atividade física correlacionou-se com menores níveis de Br (p= 0,008). Poderíamos questionar se os altos níveis de Br seriam prejudiciais ao envelhecimento saudável, se níveis baixos de bromo seriam marcadores de saúde em idosos ou até se existe relação entre hábitos de vida saudáveis com os níveis de Br. A partir dos 71,2 anos, os níveis séricos de selênio começam a cair mesmo em indivíduos saudáveis. Estudos adicionais deverão determinar se o monitoramento dos níveis séricos de selênio pode ser utilizado como marcador precoce do desenvolvimento de doenças e mortalidade / Concern about the role of trace elements in the genesis of disease, mortality and health maintenance has been increasing. This study aims to determine serum concentrations of the elements: Br, Ca, Cl, Fe, Na, Rb, Se and Zn and correlate them with clinical features of a population of healthy elderly. Were considered healthy elderly people without senile systemic symptoms. We selected 101 healthy elderly, 33 (32.67%) men and 68 (67.33%) women with a mean age of 71.7 ± 7.1 (60-98). The serum level of Se was significantly lower in older patients (p <0.001). Compared with the reference values Br, Cl and Na diminished. Longer averages about sex men had lower levels of Br (p <0.001) and Se (p = 0.005) with higher levels of Fe (p <0.001). If lower levels were associated with less education (p = 0.013). Br values were well below the reference values and physical activity correlated with lower levels of Br (p = 0.008). One might question whether high levels of Br would be detrimental for healthy aging, if low levels of bromine were markers of health in the elderly or even if there is a relationship between healthy lifestyle habits with the levels of Br. From 71.2 years, serum levels of selenium begin to fall even in healthy individuals. Additional studies will determine if monitoring of serum levels of selenium can be used as a marker of early development of disease and mortality

<p>Aluminum (Al) is the third most abundant metal on the earth’s surface. An association of Al with Alzheimer’s disease has been suggested, but, given limited human evidence, is controversial. It is possible that exploration of long-term, or cumulative, exposure to Al will help clarify this debate. Therefore, our study hypothesis was that occupational exposure to Al, particularly long-term exposure, is associated with adverse cognitive and olfactory outcomes. </p><p>Biomarkers are important tools in epidemiologic research; however, the reliability and quality of various biomarkers may vary. Therefore, in Chapter 2, we reviewed current evidence on Al biomarkers with the goal to synthesize current understanding regarding their utility for use in research. Our review evaluated 78 papers which discussed various biomarkers of Al exposure. Limited evidence is currently available for Al in nails, hair, breastmilk, saliva and semen. Although they have more daily variation than other biomarkers, blood Al concentrations may differentiate between exposed and non-exposed groups. Unlike blood Al, Al concentrations in both urine and bone are not subject to daily fluctuations. Bone Al appears able to quantify long term Al exposure. Therefore, the use of <i>in vivo</i>neutron activation analysis (IVNAA), a novel bone biomarker, can potentially represent cumulative Al exposure. </p><p>In Chapter 3, we evaluated the hypothesis that the correlation between bone and CEI measurements will be higher than the correlation between bone with fingernail. A cross-sectional cohort of 61 ferroalloy and manufacturing factory workers from Zunyi, China were used in this secondary analysis. Correlations of bone Al with other Al measures (fingernail and cumulative exposure index (CEI)) were assessed for 43 of the factory workers who had bone Al samples. Fingernail samples were analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometry. Bone measurements were taken with a compact IVNAA developed by our research team. CEI was calculated as CEI_i=, where C_iis estimated Al exposure based on job title (low/medium/high) and Y_iis the years employed. The CEI was calculated for the prior 5, 10, 15, 20 years and lifetime work history. Median Al values were: 34.4 mg/g (IQR=46) fingernail; 15 mg/g (IQR=28) bone; and 26 (IQR=21) total CEI. Adjusting for age and education, the linear regression model suggests that bone Al is reflective of 15 years of exposure based off the significant association between bone Al and 15-year CEI (b=0.91, <i>p</i><0.02). Other models with CEI were not statistically significant.</p><p>In Chapter 4, we evaluated the association between bone, CEI and fingernail Al measurements with olfactory and cognitive function. The relationship between cognitive and olfactory function was compared with bone Al (N=43), fingernail Al (FnAl) (N=56), 5 year Al CEI and lifetime Al CEI (N=61) measurements. Olfactory function was assessed with the University of Pennsylvania Smell Identification Test and cognitive function was assessed with the WHO/UCLA Auditory Verbal Learning Test (AVLT). Verbal fluency was assessed using Fruit Naming and Animal Naming. Additional variables were assessed via questionnaire. Linear regression models, adjusted for age, education, current alcohol consumption and current smoking status, showed a significant association between higher BnAl and higher recall on the AVLT interference list (b=0.04, 95% Confidence interval (CI)=0.01, 0.08) and higher 5-year CEI with higher recall on the fifth AVLT trial (b=-0.23, 95% CI=-0.45, -0.01). No significant association between FnAl and lifetime CEI with olfactory and cognitive function was observed. </p><p>In Chapter 5, we explored the potential for interactions of Al with another metal to impact the potential association of Al with cognitive and olfactory function. Interaction models used the natural log of fingernail Al with each of copper (Cu), manganese (Mn), lead (Pb) and zinc (Zn) for the 56 male workers. The linear regression models controlled for age, education current alcohol consumption, current smoking status, and all five fingernail metals. Higher ln(FnMn) was associated with lower recall for several AVLT trials. The interaction term for ln(FnAl) and ln(FnZn) was significantly associated with AVLT Trial 1 (β= 1.99, 95% CI=0.07, 3.93), AVLT Trial 5 (β= 2.71, 95% CI= 0.02, 5.41) and AVLT average (β=2.11, 95% CI=0.01, 4.21). </p>Overall, this research presents valuable information regarding noninvasive, <i>in vivo</i>assessment of BnAl and its relationship with other Al biomarkers and measures of cognitive function. To the best of our knowledge, this is the largest study to use INVAA BnAl measurements to quantify long-term aluminum exposures within an occupational population, the first to compare BnAl with an estimate of cumulative Al exposure. Additionally, we are not aware of prior studies which have examined the interaction of fingernail metals, including Al, with olfactory and cognitive tests. Our results suggest BnAl is significantly associated with the prior 15-years of Al exposure and that IVNAA to assess BnAl can be used in field epidemiology studies. For our study, there was limited evidence of an association of BnAl and 5-year CEI with cognitive function. Most comparisons did not show any evidence of an association of Al with cognitive or olfactory function, but a statistically significant interaction between Al and Zn with some measures of cognitive function was observed. It is recommended that our findings be confirmed with larger studies.

O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras geológicas, tais como rochas, solos e sedimentos, há vários anos, empregando o método de análise por ativação com nêutrons comparativa, visando estudos geoquímicos e ambientais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na implementação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras geológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A razão do fluxo de nêutrons térmico-epitérmico f e o fator &alpha; da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação, e em uma posição de irradiação selecionada, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr-94Zr. Para avaliar a exatidão e precisão do método, foram analisados os materiais geológicos de referência basalto JB-1 (GSJ) e BE-N (IWG-GIT), andesito AGV-1 (USGS), granito GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) e sedimento Buffalo River Sediment (NIST BRS-8704), que representam diferentes matrizes geológicas. Os resultados obtidos para até 30 elementos concordaram com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Zn no AGV-1 (11,4%) e Mg no GS-N (13,4%). Os critérios estatísticos z-score, zeta-score e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados. Pelo critério do z-score, os resultados obtidos puderam ser considerados satisfatórios (z<2), com exceção dos resultados obtidos para Mg no GS-N e no JB-1, e para Yb no Soil-7. O critério estatístico zeta-score se mostrou o mais restritivo, obtendo-se resultados questionáveis (2 < zeta < 3) para Mg no BE-N, Mn no GS-N e Yb no Soil-7, e resultados insatisfatórios (zeta>3) para Mn no BE-N, Mg, Ce e La no GS-N, Mg no JB-1, e Th e Eu no Buffalo River Sediment. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Mg no JB-1, estão dentro de um intervalo de confiança de 95% (se for considerado 1,96 o valor limite para o Uteste para um nível de probabilidade de 95%). Estes resultados indicam excelentes possibilidades para o uso deste método paramétrico no LAN-IPEN para a análise de amostras geológicas em estudos geoquímicos e ambientais. / The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAN-IPEN) has been analysing geological samples such as rocks, soils and sediments, for many years with the INAA comparative method, for geochemical and environmental research. This study presents the results obtained in the implementation of the k0-standardization method at LANIPEN, for geological sample analysis, by using the program k0- IAEA, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). The thermal to epithermal flux ratio f and the shape factor &alpha; of the epithermal flux distribution of the IPEN IEA-R1 nuclear reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and one selected irradiation position, for short and long irradiations, respectively. To obtain these factors, the bare triple-monitor method with 197Au- 96Zr-94Zr was used. In order to validate the methodology, the geological reference materials basalts JB-1 (GSJ) and BE-N (IWG-GIT), andesite AGV-1 (USGS), granite GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) and sediment Buffalo River Sediment (NISTBRS-8704), which represent different geological matrices, were analysed. The concentration results obtained agreed with assigned values, with bias less than 10% except for Zn in AGV-1 (11.4%) and Mg in GS-N (13.4%). Three different scores were used to evaluate the results: z-score, zeta-score and Uscore. The z-score showed that the results can be considered satisfactory (z<2), except for Mg in GS-N and JB-1, and for Yb in Soil-7. Zeta-score was the most restrictive criterion, indicating questionable results (2 < zeta < 3) for Mg in BE-N, Mn in GS-N and Yb in Soil-7, and unsatisfactory results (zeta>3) for Mn in BE-N, Mg, Ce and La in GS-N, Mg in JB-1, and Th and Eu in Buffalo River Sediment. The U-score test showed that all results, except Mg in JB-1, were within 95% confidence interval. These results indicate excellent possibilities of using this parametric method at the LAN-IPEN for geological samples analysis in geochemical and environmental studies.

O presente estudo consistiu em caracterizar quimicamente amostras de sedimentos da represa Billings, braço Rio Grande, na região Metropolitana de São Paulo, por meio da determinação da concentração de metais e outros elementos de interesse. Os parâmetros químicos escolhidos para esta caracterização, foram as concentrações de Alumínio, Arsênio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromo, Ferro, Manganês, Mercúrio, Níquel, Selênio e Zinco. Esses parâmetros são também utilizados na determinação do Índice de Qualidade das Águas (com exceção do Selênio). As determinações foram efetuadas pelas técnicas analíticas de espectrometria de absorção atômica (FAAS, GFAAS e CVAAS), espectrometria de emissão ótica (ICP OES) e análise por ativação neutrônica (AAN). Essas metodologias analíticas foram avaliadas quanto à precisão, exatidão e limite de detecção e/ou quantificação para os elementos determinados, nas amostras de sedimentos. Foram discutidas também as vantagens e desvantagens de cada técnica utilizada, para cada elemento, dependendo de sua concentração. A partir dessa análise, selecionou-se a técnica mais apropriada para a determinação de cada elemento, para a implementação em análise de rotina de amostras de sedimentos. Dessa forma verificou-se que a digestão efetuada assistida por microondas em sistema fechado com ácido nítrico é eficiente para a quantificação da concentração de metais extraíveis de interesse ambiental. Verificou-se também que as técnicas escolhidas para as determinações dos metais eram igualmente eficientes. No caso dos metais Cd e Pb, com a técnica de FAAS obteve-se resultados melhores do que a técnica de ICP OES, por não apresentar interferência de matriz. Os valores de concentração para os metais As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb e Zn nas amostras de sedimentos foram comparados com os valores orientadores (TEL e PEL) do Canadian Council of Minister of the Environment (CCME). Esse projeto definiu as técnicas analíticas e parâmetros, para um melhor monitoramento dos níveis de contaminação de sedimentos por metais, fornecendo dados que possam ser utilizados para direcionar atitudes e manejos de sistemas aquáticos. / The present study chemically characterized sediment samples from the Billings reservoir, Rio Grande tributary, in the Metropolitan region of São Paulo, by determining metal concentration and other elements of interest. The chosen chemical parameters for this characterization were Aluminum, Arsenic, Barium, Cadmium, Copper, Chromium, Iron, Lead, Manganese, Mercury, Nickel, Selenium and Zinc. These parameters are also used in the water quality index, with the exception of Selenium. The concentrations were determined through different analytical techniques such as atomic absorption spectrometry (FAAS, GFAAS and CVAAS), optical emission spectrometry (ICP OES) and neutron activation analysis. These analytical methodologies were assessed for precision, accuracy and detection and/or quantification limits for the sediment elements in question. Advantages and disadvantages of each technique for each element and its concentration were also discussed. From these assessment the most adequate technique was selected for the routine analysis of sediment samples for each element concentration determination. This assessment verified also that digestion in a closed microwave system with nitric acid is efficient for the evaluation of extracted metals of environmental interest. The analytical techniques chosen were equally efficient for metals determination. In the case of Cd and Pb, the FAAS technique was selected due to better results than ICP OES, as it does not present matrix interference. The concentration values obtained for metals As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb and Zn in the sediment samples were compared to Canadian Council of Minister of the Environment (CCME) TEL and PEL values.

The dissolution of the Soviet Union coupled with the growing sophistication of international terror organizations has brought about a desire to ensure that a sound infrastructure exists to interdict smuggled nuclear material prior to leaving its country of origin. To combat the threat of nuclear trafficking, radiation portal monitors (RPMs) are deployed around the world to intercept illicit material while in transit by passively detecting gamma and neutron radiation. Portal monitors in some locations have reported abnormally high gamma background count rates. The higher background data has been attributed, in part, to the concrete surrounding the portal monitors. Higher background can ultimately lead to more material passing through the RPMs undetected. This work is focused on understanding the influence of the concrete surrounding the monitors on the total gamma ray background for the system. This research employed a combination of destructive and nondestructive analytical techniques with computer simulations to form a model that may be adapted to any RPM configuration. Six samples were taken from three different composition concrete slabs. The natural radiologcal background of these samples was determined using a high-purity germanium (HPGe) detector in conjunction with the Canberra In-Situ Object Counting System (ISOCS™) and Genie™ 2000 software packages. The composition of each sample was determined using thermal and fast neutron activation analysis (NAA) techniques. The results from these experiments were incorporated into a Monte Carlo N-Particle (MNCP) photon transport simulation to determine the expected gamma ray count rate in the RPM due to the concrete. The results indicate that a quantitative estimate may be possible if the experimental conditions are optimized to eliminate sources of uncertainty. Comparisons of actual and simulated count rate data for 137Cs check sources showed that the model was accurate to within 15%. A comparison of estimated and simulated count rates in one concrete slab showed that the model was accurate to within 4%. Subsequent sensitivity analysis showed that if the elemental concentrations are well known, the carbon and hydrogen content could be easily estimated. Another sensitivity analysis revealed that the small fluctuations in density have a minimal impact on the gamma count rate. The research described by this thesis provides a method by which RPM end users may quantitatively estimate the expected gamma background from concrete foundations beneath the systems. This allows customers to adjust alarm thresholds to compensate for the elevated background due to the concrete, thereby increasing the probability of intercepting illicit radiological and nuclear material.

This project aims to improve research in gamma-ray spectroscopy by using advanced detector systems. These systems are designed to reduce interference inherent in gamma-ray spectroscopy by rejecting Compton scattering events from high-energy gamma-rays, as well as look at cascading decays of gamma-rays through gamma-gamma coincidence counting. By combining these methods, one is able to lower detection limits for many elements than would otherwise be possible. This work also takes advantage of neutron activation analysis, which allows stable elements to be analyzed by activating them with neutrons, causing them to become unstable and decay with radioactive signatures. By analyzing these signatures, one is able to detect trace levels of elements with relatively small samples sizes (< 1g) and in a nondestructive manner. / text