Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00564.pdf: 1028671 bytes, checksum: 3dcd1ac2de3b700115cf35bed8c5ce22 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Energia Atomica - IEA

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00564.pdf: 1028671 bytes, checksum: 3dcd1ac2de3b700115cf35bed8c5ce22 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Energia Atomica - IEA

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Ambientes dulcícolas ocupam uma pequena parcela da superfície do planeta comparada aos ambientes marinhos e terrestres, porém são de suma importância para diversas atividades humanas e essenciais à manutenção da vida. Por estarem localizadas próximas a áreas urbanizadas passam a servir como corpos receptores de efluentes domésticos e até industriais. A cidade de Cubatão, SP, abriga um importante pólo industrial do país, sendo o rio Cubatão o corpo receptor principal de efluentes domésticos e industriais. O rio Cubatão é o principal da região e abastece quase toda a Baixada Santista juntamente com o rio Pilões. A intenção deste presente trabalho é evidenciar as fontes de contaminação do Rio Cubatão, por meio da literatura e de resultados de efeitos ecotoxicológicos (crônico e agudo) determinados em águas superficiais, utilizando os organismos Ceriodaphnia dubia e Vibro fischeri, respectivamente. Forte esforço foi aplicado a fim de quantificar os surfactantes (princípio ativo de detergentes) e outros contaminantes de interesse que permitam estabelecer a relação causa-efeito da toxicidade. Para as análises químicas e biológicas foram coletadas águas superficiais em cinco pontos do rio Cubatão, 2 pontos nos canais de Fuga da Usina Henry Borden e um ponto nos rios Pilões e Perequê. Os ensaios realizados com V. fischeri possibilitaram identificar toxicidade em todos os pontos amostrais, entre as cinco campanhas, cujos valores variaram entre CE(I)50 25,98% e 61%. Os resultados obtidos com C. dubia, tratados pelo Teste t por bioequivalência, mostraram toxicidade nos pontos P0; P1; P3; P4; P5 e P6 na terceira campanha. Na segunda e terceira campanha, os valores médios para a reprodução de C.dubia variaram entre 2,9 a 12,6 neonatas, possível efeito observado para a espécie, já que estes valores estiveram abaixo de 15 organismos, número mínimo recomendado pela ABNT NBR 13373:2004 para C.dubia. Com relação à condutividade das águas, o valor médio de 774,18 μS/cm-1 foi determinado para o P5, sendo esta média significativamente maior em relação aos demais pontos, possivelmente associado a proximidade das salinas da Carbocloro S.A. Indústrias Químicas. O P5 apresentou valor médio de 74,68 mg/L para cloretos.Os valores de compostos fenólicos, na segunda e terceira campanha, variaram entre 0,05 e 3,62 mg/L, concentrações essas acima do estabelecido pelo CONAMA 357:2005, para rios de classe 1 e 2 (0,003 mg/L). Os valores médios de surfactantes aniônicos estiveram entre 0,01 e 0,04 mg/L. Embora duas substâncias tenham sido empregadas na calibração do método (LAS) e (DSS), os resultados mostraram que não há diferença significativa na quantificação de surfactantes, pelo método (MBAS methylene blue active substance - APHA, 2005) (p ≤ 0,01). Em análise qualitativa foram identificados compostos aromáticos como tolueno, xileno, benzeno, etilbenzeno e diclorobenzeno, nos pontos amostrados em fevereiro de 2011. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Langmuir probes are extensively employed to study the plasmas in space and laboratory environments. Successful measurements require a comprehensive modeling of both the plasma environment and the probe conditions in the form of current collection models. In this thesis, the surface morphology implications on the probe current collection are investigated. This problem is applied and solved in the context of a CubeSat regime. The first problem that is investigated is the consequence of surface structural variability on the current measurements. A new model for dealing with non-uniformity of the probe surface structure is developed in this paper. This model is applied to analyze the Langmuir probe data from a sounding rocket mission that was subjected to surface structural non-homogeneities. This model would be particularly useful for CubeSat platforms where elaborate probe design procedures are not feasible. The second problem that is investigated is the surface area implications on Langmuir probe measurements. It has been established that surface area ratio of the spacecraft to that of the probe needs to be sufficiently large to make successful plasma measurements. CubeSats would therefore pose a challenge for employing Langmuir-type instruments to study the space plasma. We inspect the feasibility of making plasma measurements using Langmuir probes subjected to CubeSat area constraints. This analysis is done for a forthcoming Utah State University (USU)/Space Dynamics Lab (SDL) CubeSat mission.

This investigation was undertaken to determine if ultra-high intensity radiant energy, can be utilized in the food industry to eliminate or significantly reduce surface contamination. FLASHBLAST™ is the trademark of a pulsed power electromagnetic radiation apparatus developed by Maxwell Laboratories, Inc., San Diego, CA. A FLASHBLAST™ transforms electrical energy into high intensity, short duration pulses of ultraviolet, visible and infrared radiation. FLASHBLAST™ radiation was found to be highly effective in inactivating vegetative cells, fungi and spores. It was also found to be a viable alternative for total or partial inactivation of microbial contamination on food packaging materials. It was found that FLASHBLAST™ radiation is composed of approximately 31.4% of IR, 19.3% of UV and 49.3% of visible radiation. Only the UV spectral bands were responsible for the damage to the microorganisms. Although it was concluded that UV absorption by protein was responsible for most of the organoleptic changes, the data indicated that by filtering the visible and IR regions of the spectrum, the undesirable organoleptic changes in food products were greatly diminished. / M.S.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:30:02Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:30:02Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN-CNEN/SP produz rotineiramente o combustível nuclear necessário para a operação de seu reator de pesquisas IEA-R1. Esse combustível é formado por placas combustíveis contendo núcleos de dispersões U3Si2-Al, obtidas por laminação. As placas combustíveis sofrem um tratamento químico para limpeza de sua superfície, com o objetivo de garantir a remoção de qualquer impureza presente em suas superfícies, incluindo resíduos de urânio. Nos últimos 10 anos foram constatados de forma esporádica aumentos significativos na atividade radioativa da água da piscina do reator IEA-R1. O aumento da atividade no ambiente do reator foi relacionado à entrada na piscina de elementos combustíveis recém-fabricados, entrando em operação. Apesar do processo de tratamento superficial atual estar perfeitamente estável e reprodutível, uma possível causa para o aumento da atividade da água da piscina do reator IEA-R1 é a presença de contaminação residual de urânio na superfície não retirada pelo tratamento químico superficial. Durante anos, esse problema não foi observado devido à baixa potência de operação do reator, no nível de 2 MW. Contudo, com o aumento da potência, acima de 3,5 MW, esse problema começou a ser observado. Esse trabalho verifica a hipótese da contaminação residual de urânio na superfície das placas combustíveis de forma estatística e caracteriza a adequação do processo de tratamento superficial de placas combustíveis. Utilizou-se uma metodologia estatística de avaliação do processo em três níveis: produção presente, contaminação intencional, produção histórica. A contagem de emissões alfa por contador de NaI permitiu a quantificação de urânio residual. Como resultado global, verificou-se que pode ocorrer contaminação abaixo de 1 g de 235U por elemento combustível. Essa contaminação não é significante para causar eventuais acidentes de aumento de atividade no reator IEA-R1. Provou-se no presente trabalho que a metodologia de contagens de emissões alfa é segura, precisa e rápida para se analisarem contaminações superficiais de urânio nas placas combustíveis. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Uma das exigências na calibração de monitores de radiação de contaminação de superfície consiste no uso de fontes extensas de referência com um valor de uniformidade superior a 90%. Entretanto, foi verificado em alguns laboratórios de calibração que suas fontes não atendiam essa exigência, o que obrigaria esses laboratórios a não utilizarem tais fontes em suas calibrações. Foi neste contexto que foi desenvolvido um estudo para propor o uso dessas fontes, desde que sejam utilizados fatores de correção, que são propostos neste trabalho, que foram avaliados e desenvolvidos usando o código de transporte MCNP como ferramenta de análise e avaliação, a partir dos dados de mapeamento da uniformidade. Também foi desenvolvido um software para calcular esses fatores de correção, utilizando o mapeamento da uniformidade das fontes como dados de entrada e um sistema automatizado para calibração de monitores de radiação de contaminação de superfície. O grande ganho com esse trabalho foi poder utilizar fontes extensas de referência, mesmo quando essas estão em desacordo com as exigências de uniformidade da norma ABNT ISO 8769:2016. / One of the requirements in the calibration of surface contamination radiation monitors is the use of wide area reference sources with a uniformity value greater than 90%. However, it has been found, in some calibration laboratories, that their sources were not meeting this requirement, which would not allow these laboratories to use such sources in their calibration procedures. It was in this context that a study was developed to propose the use of these sources, provided that correction factors are used, which are proposed in this work, which were evaluated and developed using the MCNP radiation transport code as an evaluation tool, from the uniformity mapping data. A software was also developed to calculate these correction factors using the source uniformity mapping as an input data along with an automated system for calibration of surface contamination radiation monitors. The great gain in this work was to be able to use wide area reference sources, even when they are in disagreement with the uniformity requirements of ISO 8769:2016.

O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN-CNEN/SP produz rotineiramente o combustível nuclear necessário para a operação de seu reator de pesquisas IEA-R1. Esse combustível é formado por placas combustíveis contendo núcleos de dispersões U3Si2-Al, obtidas por laminação. As placas combustíveis sofrem um tratamento químico para limpeza de sua superfície, com o objetivo de garantir a remoção de qualquer impureza presente em suas superfícies, incluindo resíduos de urânio. Nos últimos 10 anos foram constatados de forma esporádica aumentos significativos na atividade radioativa da água da piscina do reator IEA-R1. O aumento da atividade no ambiente do reator foi relacionado à entrada na piscina de elementos combustíveis recém-fabricados, entrando em operação. Apesar do processo de tratamento superficial atual estar perfeitamente estável e reprodutível, uma possível causa para o aumento da atividade da água da piscina do reator IEA-R1 é a presença de contaminação residual de urânio na superfície não retirada pelo tratamento químico superficial. Durante anos, esse problema não foi observado devido à baixa potência de operação do reator, no nível de 2 MW. Contudo, com o aumento da potência, acima de 3,5 MW, esse problema começou a ser observado. Esse trabalho verifica a hipótese da contaminação residual de urânio na superfície das placas combustíveis de forma estatística e caracteriza a adequação do processo de tratamento superficial de placas combustíveis. Utilizou-se uma metodologia estatística de avaliação do processo em três níveis: produção presente, contaminação intencional, produção histórica. A contagem de emissões alfa por contador de NaI permitiu a quantificação de urânio residual. Como resultado global, verificou-se que pode ocorrer contaminação abaixo de 1 g de 235U por elemento combustível. Essa contaminação não é significante para causar eventuais acidentes de aumento de atividade no reator IEA-R1. Provou-se no presente trabalho que a metodologia de contagens de emissões alfa é segura, precisa e rápida para se analisarem contaminações superficiais de urânio nas placas combustíveis. / Nuclear and Energy Research Institute - IPEN-CNEN/ SP routinely produces its own nuclear fuel elements, necessary for the operation of its research reactor IEA-R1. This fuel consists of fuel plates containing cores U3Si2-Al dispersions obtained by rolling. Fuel plates undergo a chemical treatment for surface cleaning, aiming to ensure the removal of any impurity present on the surface, including uranium residual dust. Over the past 10 years, it was found sporadically a significant increase of radioactivity emission in water pool of IEA-R1 reactor. The increased activity in the reactor environment was related to the use of newly fabricated fuel elements fed into the core. Although the actual surface treatment process to be perfectly stable and reproducible, a possible cause for the activity increase would be the presence of residual uranium contamination over the surface, which was not removed by chemical surface treatment. For years, this problem was not observed due to the low power of reactor operation, at the level of 2 MW. However, with the increase in power above 3.5 MW, this problem started to be observed. This work verifies the hypothesis of residual uranium contamination on the surface of the fuel plates in a statistical methodology and features the adequacy of the fuel plate surface treatment process. We evaluated, statistically, the process into three levels: present production, intentional contamination, historical production. The NaI alpha emission counter allowed quantification the amount of uranium residual. As an overall result, it was found that contamination may occur below 1 g of 235U per fuel element. The contamination was judged as not significant to cause any activity accidents in the IEA-R1. It has been proven in this paper that the methodology to count alpha emissions is secure, accurate and fast to analyze surface uranium contamination in nuclear fuel plates.