Alimento base da dieta dos brasileiros, o feijão é a leguminosa de maior importância para consumo direto no mundo. Inúmeras pesquisas em relação às propriedades nutricionais do feijão comum e também do feijão de corda têm sido realizadas, no intuito de avaliar sua composição centesimal, mineral e fatores antinutricionais. Em relação à qualidade das determinações analíticas, sabe-se que os materiais de referência certificados (CRMs) estão se tornando cada vez mais necessários em procedimentos de medição. Contudo, ainda há escassez de CRMs para atender às demandas em todos os setores produtivos, especialmente na agricultura. O domínio da tecnologia para sua produção representa, portanto, um avanço estratégico, por colocar o país em condições de fornecer materiais específicos às próprias necessidades. Dessa forma, este trabalho envolveu a primeira etapa para elaboração de um material de referência certificado de feijão, com a caracterização química e nutricional dos principais tipos comerciais disponíveis no mercado, das espécies Phaseolus vulgaris L. (feijão comum) e Vigna unguiculata (feijão caupi), buscando atender demandas metrológicas específicas da pesquisa e da indústria alimentícia. Foram coletadas 55 amostras de feijão de dez tipos comerciais diferentes no varejo da cidade de Piracicaba. Determinaram-se os elementos químicos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc e Zn utilizando análise por ativação neutrônica, a composição centesimal empregando metodologia preconizada pela AOAC e o fator antinutricional ácido fítico segundo o método descrito por Grynspan e Cheryan (1989). Os resultados mostraram diferença significativa entre os tipos comerciais de feijão (p<0,05) para Br, Cs, Co, K, Mo, Na e Zn, e também para os teores de proteínas, cinzas, umidade e ácido fítico. O feijão fradinho, da espécie Vigna unguiculata, apresentou diferenças consideráveis em relação ao feijão comum da espécie Phaseolus vulgaris L., tendo a maior concentração média de Na e as menores concentrações médias de Ca, Co, K e cinzas (p<0,05). O feijão preto apresentou as maiores concentrações médias de Ca, Co, Fe, proteínas e ácido fítico, enquanto o feijão cavalo as maiores concentrações médias de K, Mo e Zn (p<0,05). O feijão carioca apresentou valores médios próximos à média global para todos os parâmetros avaliados, exceto para ácido fítico. Alta variabilidade foi identificada para Br, Cs, Mo, Na, Rb e Sc dentro de um mesmo tipo comercial, enquanto baixa variabilidade foi observada para K, Zn, cinzas e proteínas. O conjunto de dados resultantes da caracterização química das 55 amostras de feijão mostra que os tipos comerciais carioca, preto e fradinho são os mais indicados para produção de material de referência certificado. Considerando o critério de comutatividade, o feijão carioca pode ser utilizado para produzir um material de referência que represente todos os tipos comerciais estudados / Basic food of the Brazilian diet, beans are the most important leguminous for direct consumption in the world. Numerous researches on the nutritional properties of common bean and string bean have been performed in order to assess their centesimal and mineral composition as well the antinutritional factors. Regarding the quality of the analytical determinations, it is known that the certified reference materials (CRMs) are becoming increasingly necessary in measurement procedures. However, there is still lack of CRMs to meet the demands from all productive sectors, especially agriculture. Mastering the technology for their production therefore represents a strategic step forward, to put the country in a position to provide specific materials to own needs. Thus, this work involved the first step in developing a bean certified reference material, with chemical and nutritional characterization of the main commercial types available in the market, from the species Phaseolus vulgaris L. (common bean) and Vigna unguiculata (cowpea), meeting the specific metrological demand of research and food industry. In the retail market of the city of Piracicaba, 55 bean samples from ten different commercial types were collected. The chemical elements Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc and Zn were determined by nêutron activation analysis, the proximate composition using methodology recommended by the AOAC and the anti-nutritional factor phytic acid, according to the method described by Grynspan and Cheryan (1989). The results showed significant differences between commercial bean types (p<0.05) for Br, Cs, Co, K, Mo, Na and Zn, and also for protein, ash, moisture and phytic acid. The black-eyed pea from Vigna unguiculata species showed considerable differences from the common bean Phaseolus vulgaris L. species, having the highest average concentration of Na and the lowest average concentrations of Ca, Co, K and ash (p<0.05). The black bean had the highest average concentrations of Ca, Co, Fe, proteins and phytic acid, while horse bean the highest average concentrations of K, Mo and Zn (p<0.05). The common bean showed mean values close to the global average for all parameters, except for the phytic acid. High variability has been identified for Br, Cs, Mo, Na, Rb and Sc within a commercial type, while low variability was observed for K, Zn, ash, and proteins. The data set resulting from the chemical characterization of 55 samples indicates that the commercial types common bean, black bean and black-eyed pea are more indicated for the production of the certified reference material. Considering the commutability criteria, the common beans could be used to produce a reference material representative of all commercial types studied

Os experimentos realizados e apresentados nesta dissertação resultaram na caracterização neutrônica de núcleos na configuração cilíndrica com 30 varetas combustíveis de diâmetro com um espaço, criado pela retirada de 16 varetas centrais, preenchido com água leve (H2O) ou água pesada (D2O) no reator nuclear de pesquisa IPEN/MB-01. Nestes núcleos, efetuou-se experimentos de correlação de canais nucleares, calibração de barras de controle e irradiação de detectores de ativação de diversos materiais em forma de folhas, cujas faixas energéticas de atuação abrangem grande parte do espectro de nêutrons do núcleo do reator, para a obtenção de parâmetros nucleares, como excessos de reatividade, reatividades totais, atividades saturadas por núcleo alvo, razões espectrais, razões de cádmio e fluxo de nêutrons multigrupo. Com a irradiação de fios de ativação de ouro na parte radial foram obtidas as formas espaciais dos fluxos de nêutrons térmicos e epitérmicos. Os resultados mostraram as características espectrais dessa nova configuração com o espaço das 16 varetas combustíveis preenchido com os dois materiais moderadores. No espaço com a água leve houve um aumento significativo de 294% do fluxo de nêutrons térmicos em comparação com a configuração padrão retangular de 28×26 varetas combustíveis. Com a água pesada aumentou-se a reatividade do sistema com &rho; = (783 ± 54) pcm a mais de excesso de reatividade que na configuração com água leve. Os resultados calculados foram simulados nos códigos computacionais MCNP5, SANDBP e CITATION, onde se obtiveram resultados acurados e precisos para as atividades saturadas por núcleo alvo, as distribuições energéticas e espaciais dos fluxos de nêutrons da parte ativa e de parte do refletor e as comparações diretas das seções de choque entre as razões espectrais experimentais e calculadas. / The experiments performed and presented in this thesis results in the neutronic characterization of the core with cylindrical configuration with 30 fuel rods diameter and a space, created by the removal of 16 central rods, filled with light water (H2O) or heavy water (D2O) in the IPEN/MB-01 nuclear research reactor. In these cores were performed experiments of nuclear channels correlation, control rod worth and irradiation of activation detectors of various materials in foils shapes, whose energy performances cover much of the reactor core neutron spectrum, to obtain nuclear parameters, such as, reactivity excesses, total reactivities, saturated activities per target nucleus, spectral ratios, cadmium ratios and multigroup neutron flux. Activation gold wires detectors were irradiated in radial part to obtain the spatial forms of thermal and epithermal neutron fluxes. The results show the spectral characteristics of this new configuration with the space of 16 fuel rods filled with the two moderator materials. In the space with light water there was a significant increase of 294% of the thermal neutron flux compared to standard rectangular configuration of 28×26 fuel rods. With heavy water the system reactivity was increased, more &rho; = (783 ± 54) pcm in excess reactivity than in the light water configuration. The calculated results were simulated in computational codes MCNP5, SANDBP and CITATION, where accurate and precise results were obtained for saturated activities per target nucleus, the energy and spatial distributions of the neutron fluxes for the active part and part of the reflector and the direct comparisons of cross sections between the experimental and calculated spectral ratios.

O Brasil é o maior produtor mundial de citros e também o maior produtor e exportador de suco de laranja concentrado congelado, principal produto da cadeia citrícola. A citricultura brasileira convencional é uma das culturas que mais emprega agroquímicos. Como alternativa ao sistema de produção convencional, propiciando menor agressão ao meio ambiente, a citricultura orgânica oferece ao consumidor um alimento mais seguro à saúde. Objetivando discriminar os citros orgânicos dos citros convencionais, avaliou-se a composição química elementar de laranjas provenientes dos dois sistemas de produção pela análise por ativação neutrônica instrumental (INAA). O experimento foi realizado em pomares cítricos de duas fazendas sob sistema de cultivo orgânico e sistema de cultivo convencional na região de Bebedouro-SP. Selecionou-se a variedade Valência (Citrus sinensis L. Osbeck) enxertada sobre limão cravo (Citrus limonia Osbeck), encontrada nos principais países produtores de citros. Amostraram-se 30 plantas em cada sistema de cultivo, sendo coletados folhas, frutos e solos. Amostras de calda sulfocálcica foram analisadas para verificar sua influência na composição química de frutos e folhas do sistema de produção orgânico. Foram também adquiridas no varejo 14 amostras de sucos de laranjas comerciais orgânicos e convencionais. As amostras de sucos foram liofilizadas e as folhas lavadas, secas em estufa e pulverizadas em moinho orbital de alumina. Os solos foram secos em estufa e moídos em gral de porcelana. As amostras foram irradiadas no reator nuclear de pesquisa do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN), São Paulo. A radioatividade induzida foi medida em detectores semicondutores de germânio hiperpuro no Laboratório de Radioisótopos (LRi) do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) por espectrometria gama de alta resolução. As concentrações dos elementos químicos foram calculadas pelo método k0. A avaliação dos espectros e os cálculos das concentrações foram realizados pelo programa de computador Quantu. Empregaram-se as técnicas de análise estatística de caráter univariado e multivariado buscando discriminar citros orgânicos de citros convencionais. Determinaram-se os elementos As, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Na, Nd, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn nas amostras de solo; os elementos Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cs, Eu, Fe, K, La, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Sr, Tb, Th, Yb e Zn nas amostras de folhas e os elementos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, La, Na, Rb e Zn nas amostras de sucos. Os elementos Br, Ca, Co, Cs, La e Rb foram os discriminantes potenciais para as amostras de folhas e sucos dos sistemas de produção orgânico e convencional. Contudo, Br foi o melhor discriminante tanto para amostras de sucos provenientes das fazendas do presente estudo como para sucos comerciais. / Brazil is the world largest producer of citrus and the largest producer and exporter of frozen concentrated orange juice, the principal product of the citrus chain. The Brazilian conventional citriculture is one of the most sprayed culture with agrochemicals. The organic citriculture is an alternative production system, with respect to the environment and offering consumers a safe food. Aiming at discriminating organic citrus from conventional citrus, the elemental composition of oranges from two production systems was evaluated by instrumental neutron activation analysis (INAA). A comprehensive sampling of two citrus farms having different production system, organic and conventional, was carried out in the Bebedouro region, state of São Paulo. The variety Valencia (Citrus sinensis L. Osbeck) budded on Rangpur lime (C. limonia Osbeck) was selected due to its wide distribution in the producing countries. Thirty orange trees of each production system (conventional and organic) were sampled for leaves, fruits and soils. Fourteen samples of retail commercial orange juices (organic and conventional) were purchased. Samples of lime sulfur were analyzed to investigate the influence on the elemental composition of organic fruits and leaves. Sample preparation included freeze-drying for juices, washing, oven-drying and grinding in alumina mill for leaves and oven-drying and grinding in mortar pistle for soils. The samples were irradiated in the nuclear research reactor IEA-R1m of the Nuclear and Energetic Research Institute (IPEN/CNEN), São Paulo. The induced radioactivity was measured with germanium detectors at the Radioisotopes Laboratory (LRi) of the Nuclear Energy Center for Agriculture (CENA/USP) by high-resolution gamma ray spectrometry. Elemental concentrations were calculated by the k0-method with an in-house software package. The difference between the two production systems was evidenced by multivariate and univariate analysis. The elements As, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Na, Nd, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn were determined for soil samples; Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cs, Eu, Fe, K, La, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Sr, Tb, Th, Yb and Zn for leaves samples and Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, La, Na, Rb and Zn for juice samples. Br, Ca, Co, Cs, La and Rb were the key elements for separating samples (leaves and juices) of organic and conventional oranges. Br has proven to be the best discriminator either for the orange juices from the farms of the present study and the commercial orange juices.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de plantas para a cura de males é um conhecimento milenar, sendo constituinte importante para a formação das bases da medicina atual. Atualmente 25% de todas as drogas mais prescritas no mudo advêm de plantas e o mercado chega a dois bilhões de dólares. As pesquisas na área de produtos naturais dependem da integração de diversas áreas, sendo, portanto multidisciplinar. As principais áreas envolvidas são a botânica, a química, farmacologia incluindo a toxicologia, bem como o emprego de avançadas técnicas analíticas. Em decorrência dessa integração surgiu a análise elementar em plantas como alvo de pesquisas pelo mundo, já que muitos desses elementos químicos participam dos constituintes ativos responsáveis pelas propriedades curativas. Estes constituintes ativos, em sua maior parte advêm do metabolismo secundário das plantas e são chamados de metabólitos secundários. Assim buscar relações entre a composição química elementar e os produtos de metabolismo secundário é etapa fundamental na compreensão das ações terapêuticas e curativas das plantas. Neste contexto a planta Talinum patens da família portulacaceae é utilizada pela cultura popular no tratamento de feridas e cortes, problemas gastrintestinais, edemas, coceiras, fadigas e cansaço mental. As folhas são utilizadas como hortaliças em alimentação humana. Com o objetivo de contribuir na elucidação das relações entre composição química elementar e metabólitos secundários da planta Talinum patens, realizou-se prospecção fitoquímica e análise por ativação neutrônica instrumental de amostras in-natura e amostras de extratos preparados com solventes de polaridade crescente. Os resultados mostraram tendência de concentração de certos elementos químicos em determinados extratos em detrimento de outros, evidenciando que a composição química elementar encontra-se interagida ou ligada a diferentes moléculas extraídas. Foi possível ainda avaliar as contribuições nutricionais das formas populares de uso e os resultados sugerem estudos epidemiológicos. / The use of plants for many diseases treatment is a millenary knowledge. These are the great importance for the formation of actual medicine bases. Actually, more than 25 % of the all drugs prescribed in the world are obtained from plants. The medicinal plants and other vegetable materials market reach to around two billions dollars. The researches of natural products depend on different scientific areas integration, therefore with multidisciplinary aspects. The mainly areas involved in these researches are botany, chemistry, pharmacology, and toxicology. In all cases are necessary the use of advanced analytical techniques. From the integration of these different areas appears the use of elemental analysis to determine the presence of some inorganic elements other than hydrogen, carbon and oxygen in plants. This analyze became a target of many researches because chemical elements are components of biologically active compounds, including those with curative properties. The bigger part of these active compounds, called secondary metabolites, is derived from the secondary plant metabolism. Than, search relations between chemical element composition and secondary metabolites represents fundamental step to understand the therapeutic actions of curative plants. Inserted in these context, Talinum patens of the Portulacaceae family is popularly used by the Patos de Minas peoples, for the cuts and wounds treatment, gastrointestinal problems, edemas, body and mental fatigue. The leaves of this plant are used in salads in human nutrition. To contribute for the relationships between elemental composition and secondary metabolites, the T. patens was submitted to phytochemical and elemental analyses. The phytochemical studies employed extraction methods using solvent of different polarity as well as chromatographic techniques. For the elemental analyses was used instrumental neutron activation analysis (INAA). The results showed a chemical elemental concentration tendency in some extract relatively to others. The data obtained demonstrated that elemental chemicals are included in the structure of molecules encountered in the extracts. It was possible evaluate the nutrition contributions for the popular use forms. The results suggests a realization of epidemiological study to verify the real nutrition contribution and/or undesirable effects of Talinum patens.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho tem como objetivo elaborar um modelo que explique as cores obtidas em amostras de quartzo de São José da Safira (MG) após submetê-las a tratamento (irradiação e tratamento térmico). O quartzo natural sem cor é rotineiramente irradiado com raios gama e depois aquecido para adquirir cores que vão desde o verde-oliva até o marromavermelhado, passando entre essas cores por tons de amarelo-esverdeado e amarelo-marrom. Com essa mudança na coloração da gema, há um aumento considerável no seu valor econômico. As técnicas de espectroscopia no infravermelho, ultravioleta-visível, de absorção e de emissão atômica juntamente com análise por ativação neutrônica e ressonância paramagnética eletrônica foram empregadas para caracterizar e estudar impurezas e defeitos nas amostras de quartzo de São José da Safira. Pela interpretação dos resultados obtidos, pôde ser verificado que o defeito ] / [ 4 + h O AlSi , formado durante a exposição do quartzo a raios gama, é o responsável pelo enegrecimento do mesmo. Quanto maior a exposição aos raios gama, maior será a concentração desse defeito e mais acentuado será o enegrecimento da amostra. Durante o aquecimento da amostra, o defeito ] / [ 4 + h O AlSi é eliminado, motivo pelo qual se observa o clareamento do quartzo. O defeito relacionado com &#8722; ] [ 4 O AlSi , produzido na eliminação do defeito ] / [ 4 + h O AlSi , causa absorções de luz nas regiões do ultravioleta próximo e visível, causando sucessivamente as cores verde, amarelo e marrom à medida que a dose aumenta. A população de defeitos &#8722; ] [ 4 O AlSi e a cor após o aquecimento dependem da natureza do íon alcalino compensador de carga. O lítio proporciona a melhor condição para a existência de uma significativa população de defeitos &#8722; ] [ 4 O AlSi após o aquecimento. Sódio e hidrogênio tornam o quartzo fumê sem cor após o aquecimento. / This research intends to propose a model that explains the colors obtained in samples of natural quartz from São José da Safira (MG) after submitting them to gamma irradiation and heat treatment. In the gemstone industry colorless quartz is routinely exposed to gamma rays and heat to become greenish, yellowish or brownish. This change in coloration of gemstone involves a valorization of its economic value. The techniques of infrared, ultraviolet-visible, atomic absorption and emission spectroscopy combined with neutron activation analysis and electronic paramagnetic resonance were utilized to characterize and to study the impurities and defects in samples of natural quartz from São José da Safira. It is well established that the ] / [ 4 + h O AlSi defect, formed during the exposition of quartz to gamma rays, is the responsible for its smokening. The concentration of this defect is proportional to the dose. During heating of the sample, the ] / [ 4 + h O AlSi defect is eliminated. Because of this reaction, the clearing up of quartz can be observed during the heating. We suggest that a &#8722; ] [ 4 O AlSi related defect, produced from ] / [ 4 + h O AlSi defect by heating, has absorption bands of light in the near UV region with extension into the visible region, causing successively the greenish, yellowish, and brownish colors as the irradiation dose increases. The population of &#8722; ] [ 4 O AlSi and the color after heating depends on the nature of the alkaline charge compensator. Lithium gives the best condition for color formation. Sodium and hydrogen make the smoky quartz colorless after heating.

A ativação neutrônica é uma técnica analítica para determinação da composição química elementar. Através da irradiação com nêutrons, é induzida a radioatividade artificial na amostra. Esta radiação é medida usualmente por espectrometria gama. Suas características de sensibilidade elevada (&#956;g.g-1 ng.g-1), exatidão e precisão, capacidade multielementar, limites de detecção da ordem de &#956;g.g-1 a ng.g-1 e natureza não destrutiva, isto é, permite que a amostra seja analisada sem preparo químico prévio, classificam a técnica como muito poderosa na análise de traços. Apesar de ser uma técnica versátil, apresenta limitações. Uma delas é relacionada com as interferências primárias que ocorrem durante a irradiação. Usualmente, o cálculo de concentração se baseia na reação principal sob nêutrons térmicos nX(nt, )n+1X, mas, sob nêutrons rápidos, podem ocorrer as reações interferentes n+1Y(nr, p)n+1X e n+4Y(nr, a)n+1X. A conseqüência disso, é que a concentração final deverá ser a soma dos resultados das reações e não será possível distinguir a concentração real da concentração gerada pelo interferente. Assim, o impacto da interferência dependerá da contribuição do fluxo de nêutrons rápidos no fluxo total de nêutrons no local da irradiação. Isto significa que a interferência dependerá do quanto o canal de irradiação é termalizado e isso é uma característica do reator. Nesta pesquisa, diversas reações de interferência foram estudadas: 28Si(nr,p)28Al na determinação de alumínio; 27Al(nr, p)27Mg na determinação de magnésio; 27Al(nr,a)24Na na determinação de sódio e 56Fe (nr, p)56Mn na determinação de manganês. Duas metodologias foram seguidas: Procedimento I, no qual foram utilizados padrões puros dos elementos. Nesta etapa foram calculadas as massas aparentes de Al, Mg, Mn e Na provenientes das reações interferentes. A razão entre o elemento interferente e o de interesse foi determinada para cada elemento em estudo. No Procedimento II, a contribuição de Fe na determinação de Mn foi estudada em detalhes, analisando diversos materiais de referência de solo e sedimento. Nesta etapa foi desenvolvido um método de correção irradiando as amostras com e sem filtro de cádmio. O mesmo procedimento foi aplicado em amostras de solo coletadas no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, com concentração de ferro de 19 a 40%. O Procedimento II confirmou os resultados do Procedimento I, provando que nas condições de trabalho da aplicação da AAN no Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear/Comissão Nacional de Energia Nuclear, (CDTN/CNEN), apenas para razão de concentração Fe/Mn igual ou maior do que 50.000 0.002% de Mn em ferro - é que será necessário corrigir os valores de manganês. Desta pesquisa sugere-se que as correções devem ser aplicadas somente em ligas de ferro, quando a presença de manganês for considerada impureza. Esta pesquisa também sugere que, nas mesmas condições de análise, correções devem ser aplicadas quando as razões de Si/Al, Al/Mg and Al/Na forem iguais ou maiores do que 420, 82 and 2.500, respectivamente. / The neutron activation (NAA) is an analytical technique for the determination of the elementary chemical composition. It is based on the induction of artificial radioactivity in a sample by neutrons and the resulting activity is usually measured, by gamma spectrometry. Its more relevant characteristics are the high sensibility (&#956;g.g-1 ng.g-1), accuracy and precision, capability of multielementary analysis, low detection limits and its non destructive nature. These properties classify NAA as a very powerful analytical technique. In spite of being a versatile technique, the NAA presents limitations, one of them is related to the primary interference reactions that occur during the irradiation. The calculation of the concentration is usually based on the main reaction under thermal neutrons nX(nth, )n+1X but under fast flux, the reactions n+1Y(nr, p)n+1X e n+4Y(nr, a)n+1X can take place. The consequence of this interference is that the final elemental concentration will be the sum of results of the reactions and it is not possible to distinguish the real concentration. Therefore, the impact of this interference depends on the contribution of the fast neutron flux on the total neutron flux in the local irradiation channel. It means that the interference depends on how much the irradiation channel is thermalized and it is a characteristic of the reactor. In this research, several interference reactions were studied: 28Si(nf, p)28Al on the aluminium determination; 27Al(nf, p)27Mg, on the determination of magnesium; 27Al(nf, a)24Na, on the determination of sodium and 56Fe(nf, p)56Mn on the determination of manganese. Two procedures were adopted: Method I, in which using pure standards of the elements, the apparent masses of Al, Mg, Mn and Na from interfering reactions were evaluated and a ratio between the interference of the element to the interested element was determined for each studied element. In Method II, the contribution of Fe on Mn determination was studied in detail using several soil and sediment reference materials. In Method II, a correction method was developed irradiating bare and Cd covered samples. The same procedure was applied to soil samples from the Iron Quadrangle, Minas Gerais, with 19 to 40% of iron content. Method II confirmed the results of Method I, proving that in the technical conditions of the application of the NAA at Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear/Comissão Nacional de Energia Nuclear, CDTN/CNEN, only for ratio Fe/Mn equal or higher than 50,000 0.002% of Mn in Iron - it will be necessary to correct the values of Mn. It is suggested that the correction should be applied only in Fe alloys when the presence of Mn is considered impurity. This research also suggests that in the same conditions, the corrections should be applied when the ratios Si/Al, Al/Mg and Al/Na, are equal or higher than 420, 82 and 2,500, respectively.

Metais tóxicos, tais como Ni, V, Zn, Cu, Cr, Mn, e metalóides, como As e Se e seus compostos estão associados normalmente com as partículas de pequeno diâmetro presentes nos aerossóis atmosféricos. Esse fato é importante, principalmente, quando se refere à saúde pública, pois esta é considerada a fração respirável das partículas que podem penetrar profundamente dentro dos pulmões e causar danos aos alvéolos. A concentração de metais traço na atmosfera, em geral, mostram níveis muito baixos, a determinação da composição elementar destas partículas requer o uso de técnicas analíticas apropriadas tais como: Indução de Partículas por Emissão de Raios X (PIXE), Análise por Ativação Neutrônica (AAN) e Espectrometria por Fluorescência de Raios X, dentre outras. O principal objetivo deste estudo foi a identificação das fontes de emissão de partículas grossas (MP10) e finas (MP2.5) presentes nos aerossóis atmosféricos da Região Metropolitana de Belo Horizonte. A Análise por Ativação Neutrônica pelo método-k0 (k0-AAN) combinada com a Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (ED-XFR) foram usadas para medir a concentração dos elementos traço presentes em cada amostra. Altos níveis de concentração de particulados especialmente MP2.5, foram medidos durante o período de amostragem. Em geral, a qualidade do ar variou de Razoável a Inadequada. O modelo receptor usado para a identificação das principais fontes emissoras foi a Análise dos Componentes Principais (APC). Os resultados mostraram que os principais elementos presentes no material particulado inalável (MP2.5 e MP10) foram Ag, Al, As, Au, Ba, Br, Ca, Cl, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Na, , S, Sb, Sc, Si, Ti, W e Zn. Os resultados para análise multivariada mostram claramente quatro fontes poluidoras, sendo estas: emissões veiculares; re-suspensão de poeira de solo/asfalto; aerossóis secundários associados com a emissão de SO2; e emissões industriais associadas com a queima de combustíveis fósseis. / Toxic metals, such as Ni, V, Zn, Cu, Cr, Mn and metalloids as As and Se and their compounds are mainly associated with the smaller diameter particulates present in the atmospheric aerosols. This fact is important, principally, when it concerns public health, because this is considered the breathable fraction of particles that can penetrate deeply into the lungs and cause damage to the alveoli. Once in the atmosphere the concentrations of trace metals, in general, show very low levels, thus the determination of the elementary composition of those particles requires the use of appropriate analytical techniques such as Particle Induced X-Ray Emission (PIXE), Neutron Activation Analysis (NAA) and X-Rays Fluorescence spectrometry (XRF), among others. The main objective of this study was the identification of the generating sources of gross (PM10) and fine (PM2.5) particles present in the atmospheric aerosols of the metropolitan region of Belo Horizonte. Neutron Activation Analyses by k0-method (k0-NAA) combined with Energy Dispersed by X-Ray Fluorescence was used to measurement of the concentration of trace elements present in each sample. High levels of particulate concentrations, especially PM2.5, were measured during the sampling period. In general, the air quality varied from Reasonable to Inadequate. The receptor model used to assist in the identification of the main emission sources was the Principal Components Analysis. The results showed that the main elements presents in particulate inhalable matter (PM2.5 and PM10) were Ag, Al, As, Au, Ba, Br, Ca, Cl, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Na, , S, Sb, Sc, Si, Ti, W and Zn. The results for multi-variable analyses shown clearly four pollutant sources, these being: vehicular emissions; resuspended soil/asphalt powder; secondary aerosols associated with emission of SO2; and industrial emissions associated with fossil oil burning.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os níveis de poluição atmosférica, em geral, são avaliados pela medida direta dos principais poluentes através, por exemplo, da coleta de aerossóis e particulados em filtros de ar. Entretanto, essa metodologia apresenta dificuldades devido ao custo elevado de aquisição dos equipamentos coletores de ar, custos de manutenção e de coleta e também devido ao grande número de pontos de amostragens necessários para o monitoramento. Uma alternativa é aplicar o biomonitoramento, que é o acompanhamento de reações demonstradas por determinados seres vivos na presença de poluentes atmosféricos. Essa metodologia tem sido útil, pois fornece informações rápidas e seguras quanto aos efeitos antropogênicos no meio ambiente. A biomonitoração por liquens tem sido considerada uma ferramenta adequada de medidas diretas de contaminantes do ar, em comparação aos métodos convencionais. Este trabalho foi o primeiro em Belo Horizonte que, utilizando liquens epifíticos como biomonitores, indicou o nível de poluição atmosférica em termos de elementos químicos no centro da cidade, informação importante, já que Belo Horizonte é a 5 maior cidade brasileira em população, apresentando um fluxo intenso de veículos leves e pesados. O foco do trabalho foi o Parque Municipal Américo René Giannetti, localizado no hipercentro da capital, onde duas coletas foram realizadas amostrando liquens e solo. O Parque das Mangabeiras, unidade de conservação e localizado no limite leste da cidade, também teve essas matrizes analisadas. A concentração elementar foi determinada pela técnica de análise por ativação neutrônica, utilizando o reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1 do CDTN/CNEN. Os resultados foram avaliados pelo cálculo de fatores de enriquecimento, análises estatísticas e confecção de mapas de distribuição de elementos e indicaram que Al, Br, Cs, Cl, Fe, K, Mg, Mn, Na, Rb e Zn contribuem significantemente na composição da atmosfera local e que, como principais fontes poluidoras, destacam-se as emissões veiculares e re-suspensão do solo. A contribuição do solo está possivelmente relacionada aos empreendimentos minerários próximos à cidade. Ainda, há evidências de variação na disposição dos elementos químicos ao longo do talo liquênico, não relacionada ao tempo de exposição, mas possivelmente, ao tipo de elemento ou necessidade metabólica do líquen. / Atmospheric pollutant levels are generally analyzed by direct measure, using air collectors. There is, thus, an ever increasing interest in using indirect monitoring methods, such as analysis of bioacumulators organisms that can lead to different and additional diagnosis of the subject. Biomonitoring allows assessing environmental conditions using organisms that respond to levels of environmental pollutants to physiological or behavioral changes. Since the late 1860s, lichens have been increasingly used in air pollutant studies because of some of their biological characteristics, which make them very sensitive to alterations on the air composition. The use of lichens in biomonitoring of the atmospheric pollution levels is nowadays considered a rather adequate tool when compared to the conventional methods of direct measure of air contaminators. Belo Horizonte, the capital of the state of Minas Gerais, is located in the southeastern region of Brazil, having 2 million inhabitants and an intense flux of vehicles. Its surrounding areas are an important industrial center, concentrating many industries in several areas, such as mineral extractive industry, metallurgy, car plant and petrochemical industries. The air quality is usually evaluated analyzing the concentration of inhalable particulate matter (PM10), however, there are very few data about the citys level of atmospheric pollution concerning chemical elements. This work was the first in Belo Horizonte using lichens as biomonitors to indicate the level of atmospheric pollution in terms of chemical elements. The focus of the work was the Parque Municipal, a municipal park located downtown. Two samplings were done and samples of lichens and soil were taken from the Parque Municipal, and some from an ecological park located in the limits of the city (named Parque das Mangabeiras). The determination of the elementary concentration was set applying the analytical nuclear technique neutron activation analysis, k0-standardization method, using the research nuclear reactor TRIGA MARK I IPR-R1, located in Belo Horizonte. The results were evaluated applying the enrichment factors calculation, statistic analysis and production of distribution maps. Observing the results it was possible to conclude that the elements Al, Br, Cl, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn are expressive in the local atmospheric composition pointing out vehicular emissions and soil re-suspension as the main pollutant sources, the latter possibly related to the surrounding mining areas. The results also showed evidences of variation in the arrangement of chemical elements along the lichen thallus. This fact seems to be related to the type of elements or their metabolic needs.

Nenhuma / A espectrometria gama é uma técnica que proporciona informações diversas em uma única análise, além de ser rápida e não destrutiva. Por meio de um detector de radiação acoplado a um sistema eletrônico de aquisição de dados, a técnica identifica os radionuclídeos emissores gama em uma amostra com radioatividade natural ou induzida, bem como fornece informações para calcular as suas atividades, a partir do registro e análise do espectro gama. A eficiência é um dos principais parâmetros a ser considerado quando se trabalha com detectores de radiação gama. Seu conhecimento possibilita uma melhor exatidão na quantidade de quantuns de radiação que o detector pode registrar dentre o total que emerge da fonte ou da amostra em estudo. A eficiência pode ser determinada experimentalmente, por métodos teóricos e semiempíricos. Usualmente, a determinação por método experimental é a mais exata, porém exige a aquisição de mais dados, o que torna o procedimento mais trabalhoso. Por sua vez, os métodos teóricos e os semiempíricos são muito menos laboriosos, apesar dos riscos de apresentarem maiores incertezas. Neste trabalho, foi realizado um estudo comparativo para verificar se as equações de eficiência determinadas por métodos semiempíricos e experimental teriam desempenhos similares na determinação das concentrações elementares da amostra de referência IAEA/Soil7, em geometria puntual e não puntual, irradiadas no reator de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1. Por métodos semiempíricos, foram aplicados os programas KayZero for Windows, V. 2.42 específico para cálculo de concentração elementar no método k0 de Ativação Neutrônica e o ANGLE V3.0 desenvolvido para cálculo de eficiência de detectores semicondutores para diversas geometrias. Os resultados indicaram, por meio de avaliação estatística, que as eficiências determinadas experimentalmente e por métodos semiempíricos são similares e igualmente eficazes tanto para a amostra puntual quanto para a não puntual. As diferenças observadas nos resultados das concentrações elementares foram relacionadas às correções aplicadas pelo programa e não consideradas quando se usa a planilha eletrônica e não devido às eficiências determinadas. Este estudo mostrou também que o programa KayZero for Windows analisa e considera como puntual amostras com massa cinco vezes maior que a massa das amostras usualmente analisadas, o que expande o campo de aplicação do programa. / Gamma spectrometry is a technique that provides a piece of information on a sample in one measurement, in a fast and non destructive assay. Such technique identifies gamma emitter radionuclides in natural and induced radioactivity, using a radiation detector linked to an electronic system in order to acquire the data and gamma spectra. To determine the full energy peak efficiency of High-Purity Germanium detector is important for gamma-ray spectrometry experiments. The efficiency of a detector is proportionality constant, which relates the activity of the source being counted and the number of counts observed. This efficiency can be determined applying experimental methods, using theoretical and semi empirical methods. Usually, the determination via an experimental procedure is more accurate, however, it is necessary more data acquisition that makes the procedure more tiring. On the other hand, the theoretical and semi empirical methods are less laborious procedures, despite the risks of higher uncertainties. This comparative study was carried out in order to verify whether the full energy peak efficiency curves determined by experimental and semi empirical methods, would present a similar performance on elemental concentration of reference material IAEA/Soil7, prepared in punctual and non-punctual geometries, and irradiated in the TRIGA MARK I IPR-R1 research reactor. It was applied were applied the KayZero for Windows, V. 2.42 a specific software for elemental concentration determination in the k0-stardadization neutron activation analysis - and ANGLE V3.0 specific method to determine semi conductor detectors gamma efficiencies for several sample geometries. Based on statistical tests u-score and Relative Tendency - the results pointed out for two types of sample geometries, the efficiencies determined experimentally and by semi empirical methods are similar, which were fitted well and worked properly. The deviations observed in the results were related to corrections made by the KayZero for Windows software and didnt apply when the values were calculated using the spread sheet and not related to the efficiency curves themselves. Additionally, it was evidenced that KayZero for Windows software is able to analyze a non-punctual sample, with mass 5 times higher that the usual size, as it were punctual. It points out the versatility of the software and expands the application field.

A utilização de materiais de referência é uma ferramenta fundamental na obtenção da comparabilidade e rastreabilidade das medições químicas. No presente trabalho foram desenvolvidas todas as etapas necessárias para a preparação, caracterização e certificação de um material de referência de rim bovino segundo os requisitos aceitos internacionalmente. Dado que o uso pretendido do material de referência é o controle de qualidade de produtos cárneos, alguns elementos com relevância nutricional ou que poderiam constituir contaminantes alimentares potenciais foram escolhidos para serem determinados. Foi estudada a homogeneidade do material tanto dentro quanto entre os diversos frascos preparados e a estabilidade do material em diferentes temperaturas e tempos, obtendo resultados satisfatórios. Para poder abarcar todos os elementos de interesse, os estudos de homogeneidade e estabilidade foram realizados utilizando-se três técnicas analíticas diferentes, análise por ativação neutrônica, espectrometria de massa com fonte de plasma acoplada indutivamente e espectrometria de absorção atômica de vapor frio. Para a avaliação dos estudos de homogeneidade e estabilidade foram utilizadas técnicas estatísticas univariadas clássicas como os testes de análise de variâcia e de regressão, e técnicas de análise multivariada como análise de componentes principais e análise de agrupamento hierárquico. Para atribuir valores às concentrações dos elementos de interesse, foi organizada uma comparação interlaboratorial com 33 laboratórios participantes, tanto de Brasil quanto do exterior. A avaliação conjunta dos resultados da comparação interlaboratorial e dos estudos de homogeneidade e estabilidade realizados possibilitou atribuir valores a 20 elementos com suas respectivas incertezas, sendo 9 valores certificados (As, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se e Zn), 10 valores indicativos (Br, Ca, Cd, Cl, Co, Cs, Hf, Mo, P e Rb) e 1 como informação adicional (Hg). / The use of reference materials is a fundamental tool in obtaining comparability and traceability of chemical measurements. In the present work, all necessary steps for the preparation, characterization and certification of bovine kidney reference material were developed according to internationally accepted requirements. Since the intended use of the reference material is the quality control of meat products, some elements of nutritional relevance or that could constitute potential food contaminants have been chosen to be determined. Between and within bottle homogeneity of the material was assessed as well as its stability at different temperatures and times, obtaining satisfactory results. In order to cover all elements of interest, homogeneity and stability studies were performed using three different analytical techniques, neutron activation analysis, inductively coupled plasma mass spectrometry and cold vapor atomic absorption spectrometry. For the evaluation of the homogeneity and stability studies, classical univariate statistical techniques such as analysis of variance and regression analysis were used. Multivariate analysis such as principal component analysis and hierarchical cluster analysis were used as complementary techniques. To assign values to the concentrations of the elements of interest, an interlaboratory comparison was organized with 33 participating laboratories, both from Brazil and abroad. From the overall evaluation of the interlaboratory comparison results and the homogeneity and stability studies, it was possible to assign values to 20 elements with their respective uncertainties, being 9 certified values (As, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se and Zn), 10 indicative values (Br, Ca, Cd, Cl, Co, Cs, Hf, Mo, P and Rb) and 1 as additional information (Hg).