Made available in DSpace on 2014-10-09T12:23:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00792.pdf: 2829266 bytes, checksum: 4d674b11215a8b74c9241b56eaec06e1 (MD5) / Tese (Livre - Docencia) / IEA/T / Faculdade de Ciencias Farmaceuticas, Universidade de Sao Paulo - CF/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01140.pdf: 1334428 bytes, checksum: 1fff9b6a35d24191c6e7e1d24917d345 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Fisica, Universidade de Sao Paulo - IF/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:29:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 12896.pdf: 2978744 bytes, checksum: d7e5ccc0fe4014d76824c630b7e26cb8 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:30:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00822.pdf: 1477974 bytes, checksum: 5fab683e00fb93c844b67abbe1a837d9 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IEA/T / Faculdade de Ciencias Farmaceuticas, Universidade de Sao Paulo - CF/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tecnécio-99m é o radionuclídeo mais utilizado em procedimentos para imagem diagnóstica na Medicina Nuclear, mais de 80 % dos radiofármacos são compostos marcados com 99mTc. 99mTc-DMSA(V) tem sido usado no diagnóstico de tumores de tecidos moles, cabeça e pescoço. Este radiofármaco tem uma alta especificidade para detecção de carcinoma medular de tireóide e metástase óssea em vários tipos de cânceres. Estudos de biodistribuição do 188Re-DMSA(V) tem mostrado que suas propriedades farmacocinéticas são similares ao do 99mTc-DMSA(V), então este agente poderia ser usado para terapia desses tumores. O objetivo desse trabalho é o desenvolvimento de métodos para marcação do DMSA(V) com 99mTc e 188Re. O 99mTc-DMSA(V) pode ser preparado por dois métodos. Um dos métodos é o método indireto, que é através do kit comercial de DMSA(III), ajustando-se o pH de 2,5 para ~8,5 com NaHCO3, que foi estudado e otimizado, apresentando bons rendimentos de marcação. O outro é o método direto, pelo preparo de um kit liofilizado de DMSA(V) pronto para marcação com 99mTc, sendo o método de interesse do trabalho pela maior praticidade no uso clínico. A formulação mais adequada do método direto foi: 1,71 mg de DMSA, 0,53 mg de SnCl2.2H2O e 0,83 mg de ácido ascórbico (pH 9). Marcando-se esse kit com 1 a 2 mL de 99mTc, com atividades de até 4736 MBq (128 mCi), e tempo instantâneo de reação, consegue-se rendimento de marcação maior que 95%. O kit liofilizado foi estável por até 6 meses e estudos de biodistribuição confirmaram a qualidade do DMSA (V) marcado com 99mTc usando este kit. O potencial de redução do Re é mais baixo do que do Tc, com isso as condições de preparação do 188Re-DMSA(V) são diferentes das usadas para o 99mTc-DMSA(V). O 188Re-DMSA(V) é preparado em meio ácido, com isso é possível utilizar o kit comercial de DMSA(III) para marcação com 99mTc, que apresenta pH 2,5, na preparação do 188Re- DMSA(V). Com este método conseguiu-se rendimentos de marcação superiores a 95%, com tempo de reação de 30 minutos à 100 ºC, utilizando no máximo 1 mL de 188ReO4 -. Outro método de preparação do 188Re-DMSA(V) também foi estudado, através de um kit líquido contendo 2,5 mg de DMSA, 1,00 mg de SnCl2.2H2O, 30 mg de oxalato de sódio e pH 5. Este kit marcado com 1 mL de 188ReO4 -, com 15 minutos de reação à temperatura ambiente apresentou rendimento de marcação de aproximadamente 91%. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04996.pdf: 2003328 bytes, checksum: 44ff62d7d1b7d9b6e48fcaee42a050b2 (MD5) / Mestrado (Dissertacao) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11255.pdf: 3481749 bytes, checksum: 00aea80e8fd8e4ad3fbe875c87600b5c (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O petróleo, por ser uma das principais fontes primárias de energia e também matéria prima para uma série de produtos, é hoje um dos recursos naturais não renováveis mais importantes do mundo. O petróleo encontra-se acumulado no subsolo, e foi produzido pela ação da natureza, a partir dos restos de animais e vegetais, num processo que levou milhões de anos para ser concluído. Inicialmente, é possível extrair apenas uma parte do petróleo contido em um reservatório (cerca de 25%), e por este motivo injeta-se água na jazida para aumentar a recuperação do restante deste insumo. Com o intuito de otimizar este processo, denominado Recuperação secundária, traçadores são utilizados para obtenção de informações acerca do fluxo de água dentro do reservatório. Para que um determinado composto possa ser aplicado como traçador, ele deve cumprir uma série de requisitos, dependendo da investigação que se deseja efetuar. No caso de traçadores para estudo do comportamento da água injetada no reservatório, um dos principais requisitos é que ele não se atrase com relação às moléculas de água, ou seja, que ele não fique retido nas superfícies rochosas (fenômeno denominado sorção) nem se particione com a fase orgânica. Existem modelos matemáticos distintos para representar os processos de sorção, sendo que o mais usado estabelece uma relação linear entre a concentração do composto sorvido pela rocha e a concentração remanescente em solução uma vez atingido o equilíbrio, expressa pelo coeficiente Kd. Este coeficiente pode ser estimado de maneiras diferentes, mas os métodos mais usados são por batelada e por deslocamento em meio poroso, sendo que o último leva em consideração efeitos hidrodinâmicos. No presente trabalho foi montado um sistema experimental automatizado para realização de testes desta natureza, onde as válvulas motorizadas e o software para controle remoto e aquisição de dados foram desenvolvidos. As amostras rochosas empregadas nos testes foram arenitos provenientes da Formação Botucatu, similar às rochas constituintes da maioria dos reservatórios de petróleo. O estudo da dinâmica deste sistema foi conduzido usando o NaCl como traçador de referência, uma vez confirmado que seu comportamento é igual ao da água tritiada (considerada o traçador ideal para fases aquosas). A determinação quantitativa deste composto nos efluentes foi realizada por condutimetria direta, por meio de uma célula para medidas em fluxo posicionada horizontalmente, visto que na vertical ela provoca mudanças no comportamento hidrodinâmico do analito. Também foi confirmado que a concentração da solução de NaCl injetada influencia no perfil das curvas de resposta obtidas em testes de deslocamento em coluna, sugerindo que em concentrações mais baixas as espécies iônicas Na+ e Cl- sofrem retardo em relação ao fluxo de água. Além disso, a vazão de operação da bomba deve ser mantida constante em um valor menor que 5 mL/min, pois para valores maiores a balança demonstrou encontrar dificuldade para estabilizar as medidas, comprometendo o envio de seus dados para o computador. Por fim, a comparação entre os resultados obtidos em um teste controlado manualmente e em outro automatizado evidenciou uma pequena diferença entre ambos, causada pelas formas distintas de se calcular o volume injetado em cada um dos testes. Entretanto, apesar das pequenas limitações e discrepâncias apresentadas, a montagem e posterior automatização do sistema para teste de deslocamento em meio poroso foi bem sucedido. / Petroleum, nowadays, is one of the most important natural resources in the world, since it is one of the main primary sources of energy and also raw material for many different products. It can be found accumulated in the subsoil, and was produced from the remaining portions of animals and vegetables, in a process that took millions of years to be concluded. Initially, only a small fraction of the oil contained in a reservoir (about 25% or less) can be extracted (phenomenon named sorption) or partitioned within the organic phase. Distinct mathematical models may represent the sorption without external help, and for this reason water is injected in the reservoir to increase the recovery of the remaining quantity. Aiming at optimizing this process, called Secondary Recovery, tracers are used to provide information concerning the water flow inside the reservoir. In order to be used as a tracer, a given compound must fulfill a series of requirements, depending on the desired purpose. Tracers applied to study the water behavior inside the reservoir, must follow water molecules without being retarded in the rocky surfaces processes, and the most used model establishes a linear relation between the sorbed amount of the compound and its remaining concentration in solution at equilibrium, expressed by the distribution coefficient, Kd. This coefficient can be estimated in different ways, laboratory methods such as stirring and flow-through being the most used. The latter has the advantage of incorporating hydrodynamic effects in its results. In the present work an automatized experimental system for carrying out tests of this nature has been constructed. Motor driven valves and a software for implementing remote control and acquisition of data have been developed. Sandstone samples from Botucatu Formations similar to reservoir rocks are widespreadly distributedand were used in these tests. The dynamics of this system was also investigated using NaCl as reference tracer, since its behavior is in quite good agreement with tha of tritiated water (considered the ideal tracer for water phases). Its concentration in the effluent was determined online by condutimetry, using a flow-through cell at horizontal position, since it changes the hydrodynamic behavior of the compound when vertically positioned. It was also confirmed that the NaCl concentration in the injected solution influences the profies of the tracer breakthrough curves obtained in flow-through experiments, suggesting that the transport of the ionic species Na+ and Cl- is slower than that of water. Moreover, the pump flowrate, which is is controlled by a balance connected to a computer, should be less than 5 mL/min. At higher values the balance will not be able to get stabilized upon fluctuations, thus compromising the transmission of signals to the computer. Finally, breakthrough curves from automatizated and manually controled experiments were compared, and a small difference between both could be observed, caused by the different way of calculating the injected volume in each test. In spite of these small limitations and discrepancies, the construction and automatization of the system for flow-through tests were successful.

Nenhuma / O decaimento radioativo beta (ß-) do 87Rb para o 87Sr é um importante sistema isotópico que tem sido amplamente aplicado para propostas geocronológicas, em identificação de sistemas de água subterrânea, interação entre aquíferos e como traçador para os processos de recuperação secundária em plataforma de petróleo via injeção da água do mar. A razão 87Sr/86Sr presente na água do mar é constante no mundo, enquanto águas de formação em reservatórios de hidrocarbonetos tem vários valores e em muitos casos é maior que a água do mar atual. Isto pode ser a base para um traçador natural apontando para a avaliação do desempenho dos processos de injeção da água do mar pela avaliação da razão 87Sr/86Sr e o conteúdo total de Sr da água de formação no reservatório antes da injeção, seguido pelo monitoramento desse valores na água de produção via espectrometria de massa. Este estudo propôs avaliar a utilização de um espectrômetro de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e sistema de quadrupolo, em função de sua mais disseminada disponibilidade. Para tanto foram coletadas amostras de água de reservatório de petróleo e de água subterrânea para medir seus conteúdos de Sr e a suas respectivas razões 87Sr/86Sr. Após o pré-tratamento das amostras, as soluções foram submetidas a uma etapa de separação do Rb e Sr por troca iônica para evitar interferência isobárica na determinação da razão isotópica do estrôncio. Para avaliar o método de separação, foram usadas a resina convencional Dowex AG50WX8-400 e colunas comercias pré-empacotadas com a resina Sr-spec. O espectrômetro de massa utilizado foi um equipamento Perkin-Elmer ELAN DRC-e. A precisão requerida para esse propósito de utilização da razão 87Sr/86Sr como traçador natural para a detecção do breakthrough da água de injeção nos poços de produção de reservatórios de petróleo uma informação tão somente qualitativa, conquanto altamente valiosa para a gerência da produção do reservatório - não requer necessariamente uma alta precisão. Desta maneira, o estudo verificou a capacidade do ICP-MS com sistema de quadrupolo para medir a razão 87Sr/86Sr nas águas de reservatórios e subterrâneas com menores desvios padrões possíveis. Os resultados deste trabalho sugerem que a razão 87Sr/86Sr é uma promissora ferramenta como traçador natural em reservatórios de petróleo e sistemas de água subterrânea. / The radioactive beta (ß-) decay of 87Rb to 87Sr is an important isotope system that has been widely applied for geochronological purposes and in identifying ground water sources, aquifer interactions and as a tracer for a secondary recovery process in offshore oilfields via seawater injection. The 87Sr/86Sr ratio of present-day seawater is constant worldwide, while formation waters in hydrocarbon reservoirs have diverse values that are in most cases higher than those of modern seawater. This can be the basis for a natural tracer technique aiming at evaluating the performance of seawater injection processes in enhanced oil recovery by evaluating the 87Sr/86Sr ratio and the total Sr content of formation waters in the reservoir prior to injection, followed by monitoring these values in the produced water as injection proceeds. The objective of this study was to evaluate the feasibility of using a inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) with a quadrupole system for this purpose, due to the widespread availability of this class of MS equipment. Accordingly samples of water from oilfield reservoirs and from groundwater were collected for measurement of the Sr content and of the 87Sr/86Sr ratio. Following sample pre-treatment and prior to isotope ratio mesurements, the solutions were submitted to Rb and Sr separation via cation-exchange to overcome isobaric interferences in the determination of strontium isotope ratios. Aiming at evaluating this method of separation, both the conventional Dowex AG50WX8-400 cation-exchange resin and commercial pre-packed columns filled with Sr resin were chosen. A Perkin-Elmer ELAN DRC-e spectrometer has been used for the measurements. The tests were performed using the Sr isotopic standard reference material NIST SRM 987 and external correction for mass discrimination. This work describes the methodology that was be used for the determination of variations in the isotopic composition of Sr in the water of reservoir and groundwater and presents the results obtained by determination of the 87Sr/86Sr. The precision required for using this ratio as a natural tracer for the detection of the injection water breakthrough at the production wells in oil reservoirs a fundamentally qualitative information, although a quite valuable one in oil reservoir management does not necessarily require high precision. Hence the study checked the applicability of the quadrupole based ICP-MS measurement the 87Sr/86Sr ratio in the water of reservoir and groundwater with the lowest achievable standards deviations. The results this study suggest that the 87Sr/86Sr ratio is a promising tool in oilfield reservoir and groundwater systems.

Os isótopos de índio, 111In, 113In and 115In são amplamente utilizados como radiotraçadores na indústria e no meio ambiente. Geradores de 113mIn são produzidos e podem ser encontrados no mercado internacional. No entanto, eles são fabricados por poucas empresas em todo o mundo, são avaliados a preços bastante elevados e nem sempre estão disponíveis para venda. É de grande interesse construir o equipamento no país em que vai ser utilizado, desde que o radionuclídeo pai possa ser produzido. No Brasil, a situação ideal seria produzir um gerador 115Cd/115mIn, cujo alvo precursor seria o 114Cd. Inicialmente, testes preliminares utilizando CdO não enriquecido e inativo foram realizados. A separação dos nuclídeos pai e filho foi feita através da interação das espécies químicas Cd(II) e In(III) com as resinas de troca iônica Ag11A8, Chelex100 e Dowex 1x8. As soluções 0,1 M, 1 M e 2 M de HCl e 2M HCl + 0,1 M NH4Cl foram testadas como eluentes. A quantidade de Cd(II) e In(III) nas soluções eluídas foram determinadas por ICP-AES. As condições de irradiação do alvo 114CdO foram definidas de acordo com o fluxo de nêutrons do reator TRIGA MARK-I IPR-R do CDTN e as propriedades nucleares do alvo. Posteriormente aos testes preliminares, experimentos com o par 115Cd/115mIn foram desenvolvidos. Análises por espectrometria gama foram realizadas para determinar a presença dos nuclídeos 115Cd e 115m In nas frações eluídas. Os testes utilizando a resina AG 11A8 e solução eluente de HCl 1 M resultaram em 100% de adsorção do Cd(II) e aproximadamente 50% de eluição do In(III), correspondendo às melhores condições de eluição. Ao serem expostas à radiação as resinas podem sofrer danos, como a diminuição da capacidade de troca iônica e alteração no volume dos grãos poliméricos. Dessa forma, colunas empacotadas com a resina escolhida foram expostas a doses de radiação entre 15 e 200 Gy e foram eluídas com o eluente mais eficaz. Os resultados mostraram que a radiação não alterou a capacidade de adsorção de Cd(II) pelas resinas, além disso não houveram alterações significativas na quantidade de In(III) eluído. Um gerador de 113Sn/113mIn doado ao CDTN pela IAEA (International Atomic Energy Agency) foi desmontado para ser utlizado como um gerador 115Cd/115mIn. Verificou-se que a montagem pode ser reutilizada para construir um gerador 115Cd/115mIn com as concepções desenvolvidas neste estudo, evitando a etapa de projetar e construir o kit gerador. / Indium isotopes, 111In, 113In and 115In are widely used as radiotracers in industrial and environmental applications. 113mIn generators can be found in the international market. However they are manufactured by only a few companies worldwide, are rated at rather high prices and not always are available for sale (they are frequently manufactured only upon request). Hence it is of interest to produce the equipment in the country in which it will be used, especially if the parent nuclide can be also produced there. In Brazil, the ideal situation would be to produce a 115Cd/115mIn generator, whose target precursor is the 114Cd. Preliminary tests using non-enriched and inactive CdO were developed. The parent and daugther nuclides were separated flowing the eluate containing the chemical species Cd (II) and In (III) through ion exchange resins, Ag11A8, Chelex100 and Dowex 1x8. 0.1M, 1M and 2M HCl and 2M HCl + 0.1 M NH4Cl solutions were tested as the eluant. The amount of Cd (II) and In (III) eluted were determined by ICP-AES. The irradiation conditions of the target 114CdO were defined according to the neutron flux provided TRIGA MARK-I-R IPR reactor and the nuclear properties the of target. After to preliminary tests with the 115Cd/115mIn pair, column experiments were developed. Analyses were accomplished by gamma spectrometry to determine the presence of the 115Cd and 115mIn nuclides in the fractions eluted. Tests using the resin AG 11A8 and HCl 1 M eluent solution resulted in 100% adsorption of the Cd (II) and nearly 50% elution of In (III), corresponding to the best conditions for elution. Exposure to radiation can damage the resins, as the decrease in ion exchange capacity and change in volume of the polymer grains. Thus, columns packed with the chosen resin were exposed to radiation doses from 15 to 200 Gy, and eluted with the most effective eluent. The results showed that radiation does not change the adsorption capacity of Cd (II) by the resins and, in addition, there were no significant changes in the amount of eluted In (III). An exhausted 113Sn/113mIn generator provided to CDTN by IAEA was disassembled to be converted to 15Cd/115mIn generator. It was found that the assembly can be reused to build a 115Cd/115mIn generator with the concepts developed in this study.