Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2017-06-23T17:33:20Z No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado ien 2016 Anna Karla Gomes dos Santos.pdf: 1532229 bytes, checksum: fb7405c0978ca4ae0a788394265be0d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:33:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado ien 2016 Anna Karla Gomes dos Santos.pdf: 1532229 bytes, checksum: fb7405c0978ca4ae0a788394265be0d8 (MD5) Previous issue date: 2016-07 / O conhecimento do comportamento de radionuclídeos em solos é fundamental para se calcular a dose devido à ingestão de alimentos e avaliar riscos de exposição radioativa da população. Este conhecimento, associado às características socioeconômicas da região afetada, irá determinar os tipos de medidas de radioproteção à serem aplicadas em casos de contaminação radioativa de áreas rurais. O fator de transferência solo-planta (FT) é o valor de parâmetro de modelos radioecológicos específico para integrar numericamente os processos dinâmicos que ocorrem com os radionuclídeos no sistema solo/planta. Este valor, específico para cada radionuclídeo e tipo de solo, é definido como a razão entre a atividade de um determinado radionuclídeo na parte comestível das plantas e sua atividade no solo. No entanto, a ausência de linearidade entre as concentrações nos solo e as medidas nas plantas indicam quão complexo é o processo de transferência de um radionuclídeo do solo para a planta, dificultando as tentativas de previsão do valor de FT para um dado cenário. Dos principais radionuclídeos associados a acidentes nucleares com impacto em áreas agrícolas, o 137Cs, é um dos radionuclídeos mais preocupantes, pois suas propriedades físico-químicas, sua similaridade química com o potássio (K) e sua longa meia-vida física (t1/2 = 30,17 anos), possibilitam grande dispersão ambiental, mobilidade ecológica e persistência no ambiente. Estudos radioecológicos relativos ao FT do 137Cs apontam que os parâmetros pedológicos que explicam consideravelmente o comportamento do 137Cs no sistema solo-planta são: K trocável, minerais argilosos, conteúdo de matéria orgânica e pH do solos. Neste trabalho, o método computacional de redes neurais artificiais (RNA) foi aplicado para avaliar a possibilidade de prever o FT para 137Cs em cereais em função dos parâmetros pedológicos. O método utilizou valores de FT disponíveis na literatura nacional e internacional para 137Cs em cereais, associados aos parâmetros pedológicos considerados indicadores potenciais da sua fitodisponibilidade: capacidade de troca catiônica, K trocável e pH. Este estudo demonstrou que a RNA, tendo como dados de entrada apenas os parâmetros pedológicos pH, CTC e K trocável, foi capaz de estimar os valores de FT solo-planta para cereais para 137Cs com desvios inferiores a 6% em quase 86% dos casos, evidenciando a viabilidade do uso da RNA como uma ferramenta para a previsão de valores de fator de transferência solo-planta para 137Cs. O resultado deste estudo corrobora as informações da literatura que ressaltam a influência destes parâmetros pedológicos no controle do processo de transferência solo-planta para 137Cs. O conhecimento prévio dos valores de FT, possibilita inferir sobre o grau de radiovulnerabilidade de um solo potencialmente sujeito à contaminação radioativa, o que auxilia no planejamento as ações de atendimento a emergência a curto, médio e longo prazo em áreas agrícolas próximas à usinas nucleares, como também na escolha de locais adequados para o armazenamento de rejeitos e/ou de instalações nucleares.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo586_1.pdf: 964744 bytes, checksum: 8e8c2ad59ecc41635a23725c07ee9ffb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A interação entre a luz e a matéria pode dar origem a interessantes fenômenos não lineares. Entre eles, o processo da mistura de quatro ondas (MQO), que corresponde à geração de um quarto campo de luz quando três campos de luz incidem em um meio não linear, é um dos mais estudados na óptica não linear. Neste trabalho investigamos, experimental e teoricamente, o processo da MQO em uma amostra de átomos de césio esfriados e aprisionados em uma Armadilha Magneto-Óptica (AMO). Para realizar a experiência, preparamos uma nuvem densa de átomos no nível hiperfino F = 3 do estado fundamental do césio. Usamos a configuração de conjugação de fase óptica para os feixes da mistura, provenientes de um mesmo laser de diodo de cavidade externa (LDCE) e identificados por F (Foward), P (Probe) e B (Backward). Os feixes F e P têm polarizações circulares opostas e frequências iguais, que podem ser varridas simultaneamente usando um par de Moduladores Acusto-Ópticos (MAO). Estes dois feixes incidem no meio formando um pequeno ângulo de 4o entre eles. Enquanto que o feixe B com polarização oposta à do feixe F e contrapropagante a ele, é sintonizado na transição F = 3 ↔ F = 2 dentro da linha D2 do césio. O sinal gerado C é monitorado em função da frequência comum de F e P, e detetado na direção oposta à do feixe P. Nestas condições, a forma de linha do sinal obtido da MQO apresenta ressonâncias largas e estreitas, evidenciando a contribuição da coerência Zeeman induzida no sistema. Em particular, medimos a dependência do sinal C como função da intensidade do feixe de bombeio F. Realizamos também uma análise teórica do problema, modelando nosso sistema atômico como um ensemble de átomos de três níveis efetuando um cálculo perturbativo para resolver as equações de matriz densidade do sistema. Finalmente mostramos que este modelo teórico descreve qualitativamente bem as observações experimentais

Apresentamos os aspectos mais relevantes para se realizar um chafariz a átomos frios de 133Cs, para operá-lo como um padrão primário de tempo e freqüência para realizar a definição do segundo. O objetivo principal desse trabalho foi a otimização do sistema experimental do chafariz de átomos em duas partes críticas: a região de interação e o sistema de detecção. Além disso, otimizamos as diversas fases da manipulação óptica que fazem parte do ciclo de operação de um chafariz com o intuito de aumentar a relação sinal ruído na região de detecção. Quando os átomos são lançados com uma velocidade de 3,39ms-1, atingem o ápice a 60cm acima da região de captura e passam 360ms na região de vôo livre. A temperatura dos átomos na região de detecção não ultrapassa 15,5K e a diferença de população observada através das Franjas de Ramsey, que são a assinatura característica de um padrão de freqüência atômico, tem a largura a meia altura de 1,4Hz. A largura de linha e a relação sinal ruído da franja implicam em uma estabilidade a curto prazo de 5,18×1012. Alguns causadores de deslocamentos de freqüência como a radiação de corpo negro, o efeito Doppler de segunda ordem, o efeito gravitacional e o efeito Zeeman de segunda ordem foram avaliados. / We present some relevant aspects for the realization of a 133Cs fountain, intended to operate as a primary frequency standard to realize the definition of the second. The main goal of this work is the optimization of the experimental setup of the atomic fountain in its most critical parts: the interaction region and the detection system. Furthermore, the several phases of the optical manipulation which concern the operation cycle of an atomic fountain were also optimized. These procedures allowed us to increase the signal to noise ratio in the detection signal. When the launching velocity is about 3.39 m/s, the atoms reach the apogee about 60 cm above the capture region and spend 360 ms in the free flight zone. The atomic ensemble temperature in the detection region is about 15.5K and the population difference between the two fundamental level is measured through the Ramsey fringe with a linewidth of 1.4 Hz. This linewidth, allied to the obtained S/N resulted in the measured short-term stability of 5.18×1012. Some frequency shift as the black body radiation shift, gravitational shift, second order Doppler shift and second order Zeeman shift were measured.

Em 1967, a definição do segundo passou a ser baseada nas propriedades atômicas dos átomos de 133Cs. O instrumento utilizado para reproduzir esta definição é um relógio atômico. Neste trabalho iremos apresentar os progressos feitos no programa brasileiro de metrologia científica de tempo e freqüência. A proposta deste trabalho de dissertação é a caracterização do nosso padrão. Nós estudaremos os deslocamentos presentes em um relógio atômico, como o efeito Zeeman Quadrático, Δ ν/ ν0 =5,4×10-13 o ?Cavity Pulling?, Δ ν/ ν0 = 1,27×10-13 e o ?Rabi Pulling?, Δν/ν0 =1,3×10?13 entre outros, que são induzidas na freqüência hiperfina do césio. Os resultados obtidos neste trabalho podem ser resumidos da seguinte forma: uma incerteza global de 1,44×10-12 e uma estabilidade a curto prazo dada pela raíz quadrada da variância de Allan 1,8×10-10Τ-0,5. Estes resultados foram medidos após as seguintes mudanças efetuadas em nosso padrão: determinamos a potência ótima injetada na cavidade afim de aumentar o sinal e assegurar que os átomos sofram uma transição π/2; melhoramos o controle do campo magnético estático aplicado ao longo da cavidade de interrogação resultando em um campo magnético mais homogêneo; e, diminuímos a temperatura de operação do forno do relógio tal que a velocidade média dos átomos presente no feixo atômico diminui significativamente. Todas estas mudanças resultaram no ganho de uma ordem de grandeza na acuracia e na estabilidade de nosso relógio. / Since 1967, the definition of the second is based on the atomic properties of the 133Cs atom. The device that realises this definition is an atomic clock. In this work, we present the progress made in the last year on Brazilian scientific time and frequency program. The aim of this dissertation work is the caracterization of our standard. We report the major sifts present in our atomic clock due to Quadratic Zeeman effect, Δν/ν0 =5,4×10-13 Cavity Pulling, Δν/ν0 =1,27×10-13 Rabi Pulling, Δν/ν0 =1,3×10-13 and other ones, which induced a shift in the hiperfine levels frequency of the performances: a global uncertainty of 1,44×10-12 and a short term stability of 1,8×10-10Τ-0,5 .The results were obtained after these changes: we have determined the optimum microwave power injected into the cavity in order to increase the signal and assure that the atoms suffer a π/2 pulse; we have also minimizes the field inhomogeneity by improving the control of the static magntic field along the interaction region; we have decreased the temperature of the clock oven in order to obtain a slower atomic beam. All this changes has increased our accuracy and our stability of about one order.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:39:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRAULIO CANCADO FLORES.pdf: 638020 bytes, checksum: 0d45d0c26c601b5579ff1ec8f22426fc (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / The most serious radiological accident occurred in the western hemisphere and it happened in September of 1987, when a radiotherapy unit containing 50.9 TBq of Cs137Cl was removed from an abandoned radiotherapy clinic in the State of Goias, Brazil and it was subsequently disassembled. This event provides an opportunity to assess the genetic effects of ionizing radiation. We investigated the genetic variation of 12 microsatellite loci in 11 families of exposed liquidators, who worked at the civil defense procedures. As a control group, non-exposed families, comprised of 900 individuals, from the same area of Goias state were analyzed. When we compared the exposed and control groups, we found an increase in the number of new alleles in the offspring of the exposed liquidators. The mutation rate was found to be higher in the exposed families compared to the control group. These results, associated with previous studies, indicated that exposure to ionizing radiation can be detected in offspring of exposed liquidators and also suggest that the elevated microsatellite mutation rate can be attributed to radioactive exposure. / O acidente radiológico mais grave do ocidente aconteceu em setembro de 1987, quando um aparelho de radioterapia contendo 50.9 TBq de Cs137Cl foi removida das ruínas de uma clínica de radioterapia e em seguida, violada. Este acontecimento criou a oportunidade de que se investigasse os efeitos genéticos da radiação ionizante. Foi investigada a variabilidade genética em 12 loci microssatélites em 11 famílias de liquidators, que trabalharam nas ações de defesa civil. Como grupo controle, utilizamos famílias sem potencial de exposição à radiação ionizante, perfazendo 900 indivíduos analisados, da mesma área do Estado de Goiás. Quando comparamos os grupos exposto e controle, encontramos um incremento no número de novos alelos nos perfis dos liquidators expostos. A taxa de mutação encontrada foi maior nas famílias dos expostos do que no grupo controle. Estes resultados, associados a anteriores, indicaram que a análise dos perfis alélicos dos liquidators pode indicar a exposição à radiação ionizante, além de uma elevada taxa de mutações de microssatélites poder ser atribuída a esta exposição

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:47:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOAO LUIS FELIX DE SOUSA BUFAICAL.pdf: 2034693 bytes, checksum: 90a6234a62487ab0c3fdd519f03eb107 (MD5) Previous issue date: 2012-12-18 / The problems related to social communication and lack of information caused a great degree of panic and confusion on the citizen s mind, specially considering that it was a completely new and extraordinary event, for which people were not logistically or psychologically prepared to deal with. The sensationalist press - which only increased fear, prejudice and suspicion - contributed to disseminate malinformation and cause more turmoil and social convulsion. The country as a whole was not prepared to deal with those tragic facts, and probably it would not be today if something of that magnificence happened to occur again. / Os problemas relacionados à comunicação social e à desinformação causaram um grande pânico ao cidadão goianiense (goiano, e até brasileiro), especialmente considerando que foi um evento completamente novo e extraordinário, para o qual as pessoas não estavam logística e psicologicamente preparadas (para lidar). A imprensa, que por vezes agiu de maneira sensacionalista, acabou contribuindo para aumentar ainda mais o medo, o preconceito e a desconfiança, ao disseminar informações truncadas e até mesmo incorretas, causando ainda mais tumulto e convulsão social. O país como um todo não estava preparado para lidar com esses fatos trágicos - e provavelmente não estaria preparado hoje, se algo dessa magnitude voltasse a ocorrer.

Apresentamos os aspectos mais relevantes para a construção e caracterização de um padrão primário de tempo e frequência compacto. Nesse sistema a amostra de átomos de referência é preparada a partir de uma armadilha magneto-óptica. Após a obtenção de uma amostra significativa de átomos os feixes laser são desligados e, durante a expansão livre, a nuvem atômica é submetida a uma sequência de pulsos de micro-ondas que caracterizam o método de Ramsey. Os pulsos de micro-ondas são aplicados em uma cavidade de micro-ondas, esculpida dentro da câmara de vácuo. Todo o ciclo de funcionamento é implementado dentro dessa cavidade e por esse motivo o padrão é considerado compacto. Quando os átomos são interrogados com pulsos de τ = 1 ms separados por Τ = 8 ms obtemos uma largura a meia altura da franja central de 52 Hz e uma estabilidade a curto prazo de 10-13. Alguns causadores de deslocamentos de frequência foram avaliados. / We present some relevant aspects for the construction and characterization of a compact primary frequency standard. In this system, the atomic ensemble is prepared with a magnetooptical trap. Once a significant number of cold atoms is obtained, the laser beams are turned off and, during the free expansion, the cloud is submitted to a sequence of two microwave pulses, characterizing the well-known Ramsey method. The microwave pulses are applied in a microwave cavity that was sculpted inside the vacuum chamber. All the working cycle takes place into this cavity. When the atoms are interrogated by two pulses of τ = 1 ms separated by Τ = 8 ms, the linewidth of the central fringe is 52 Hz and a short-term stability 10-13 is observed. Some frequency shifts were evaluated.

Esta dissertação descreve os recentes desenvolvimentos do Chafariz Atômico localizado no Instituto de Física de São Carlos. Ele consiste de um aparato experimental que provê uma referência de freqüência (e tempo) de altíssima precisão. Para conseguir tal qualidade metrológica, esse sistema trava a freqüência de um oscilador eletrônico, baseado em um cristal de quartzo, na freqüência relativa a uma transição atômica, de uma amostra de átomos resfriados. O átomo utilizado é o 133Cs e a transição utilizada corresponde aos dois níveis hiperfínos do seu estado fundamental. O ciclo de funcionamento é composto por uma etapa de aprisionamento a laser dos átomos e bombeamento óptico, para que todos os átomos se encontrem num mesmo e determinado nível de energia. Esses átomos são então lançados opticamente contra a gravidade através de uma cavidade de microondas. Em trajetória balística e livre de interferências externas, o conjunto de átomos sofre uma possível mudança de estado, dependendo das características de potência e freqüência do sinal de microondas injetado na cavidade. Esta probabilidade de transição é o sinal de erro utilizado para travar em malha fechada o gerador de microondas que alimenta a cavidade. Os melhores resultados obtidos neste experimento foram uma estabilidade de 5x10-12τ-1/2 resultante de um sinal com 3Hz de largura a meia altura (FWHM) da franja central. Fizemos também uma avaliação preliminar dos principais deslocamentos de freqüência e uma análise de interação espacial dos átomos com o campo de microondas. / This paper describes the recent developments of the Atomic Fountain located at the São Carlos Physics Institute. It provides a very high resolution frequency (and time) reference. This is achieved locking an electronic oscillator, based on a quartz crystal, to an atomic resonance of a cold atomic sample. Our laboratory uses the 133Cs atom, using as the referenced transition that corresponds to the two hyperfine energy levels of the ground state. The operating cycle comprises a stage of laser trapping atoms or optical pumping, so that all atoms are within the same atomic state. These atoms are then launched optically against gravity through a microwave cavity. In ballistic trajectory and free from external interference, the set of atoms undergoes a change of state, depending on the power and frequency of the microwave signal injected into the cavity. This transition probability is the error signal used to lock the microwave generator supplying the cavity in a closed loop. The best result obtained in this experiment was a stability of 5x10-12τ-1/2 resulting from signal with a 3 Hz half width (FWHM) of the central fringe. We also provide a preliminary assessment of the main frequency shifts and an analysis of spatial interaction of atoms with the microwave field.

Apresentamos os aspectos mais relevantes para a construção e caracterização de um padrão primário de tempo e frequência compacto. Nesse sistema a amostra de átomos de referência é preparada a partir de uma armadilha magneto-óptica. Após a obtenção de uma amostra significativa de átomos os feixes laser são desligados e, durante a expansão livre, a nuvem atômica é submetida a uma sequência de pulsos de micro-ondas que caracterizam o método de Ramsey. Os pulsos de micro-ondas são aplicados em uma cavidade de micro-ondas, esculpida dentro da câmara de vácuo. Todo o ciclo de funcionamento é implementado dentro dessa cavidade e por esse motivo o padrão é considerado compacto. Quando os átomos são interrogados com pulsos de τ = 1 ms separados por Τ = 8 ms obtemos uma largura a meia altura da franja central de 52 Hz e uma estabilidade a curto prazo de 10-13. Alguns causadores de deslocamentos de frequência foram avaliados. / We present some relevant aspects for the construction and characterization of a compact primary frequency standard. In this system, the atomic ensemble is prepared with a magnetooptical trap. Once a significant number of cold atoms is obtained, the laser beams are turned off and, during the free expansion, the cloud is submitted to a sequence of two microwave pulses, characterizing the well-known Ramsey method. The microwave pulses are applied in a microwave cavity that was sculpted inside the vacuum chamber. All the working cycle takes place into this cavity. When the atoms are interrogated by two pulses of τ = 1 ms separated by Τ = 8 ms, the linewidth of the central fringe is 52 Hz and a short-term stability 10-13 is observed. Some frequency shifts were evaluated.

Esta dissertação descreve os recentes desenvolvimentos do Chafariz Atômico localizado no Instituto de Física de São Carlos. Ele consiste de um aparato experimental que provê uma referência de freqüência (e tempo) de altíssima precisão. Para conseguir tal qualidade metrológica, esse sistema trava a freqüência de um oscilador eletrônico, baseado em um cristal de quartzo, na freqüência relativa a uma transição atômica, de uma amostra de átomos resfriados. O átomo utilizado é o 133Cs e a transição utilizada corresponde aos dois níveis hiperfínos do seu estado fundamental. O ciclo de funcionamento é composto por uma etapa de aprisionamento a laser dos átomos e bombeamento óptico, para que todos os átomos se encontrem num mesmo e determinado nível de energia. Esses átomos são então lançados opticamente contra a gravidade através de uma cavidade de microondas. Em trajetória balística e livre de interferências externas, o conjunto de átomos sofre uma possível mudança de estado, dependendo das características de potência e freqüência do sinal de microondas injetado na cavidade. Esta probabilidade de transição é o sinal de erro utilizado para travar em malha fechada o gerador de microondas que alimenta a cavidade. Os melhores resultados obtidos neste experimento foram uma estabilidade de 5x10-12τ-1/2 resultante de um sinal com 3Hz de largura a meia altura (FWHM) da franja central. Fizemos também uma avaliação preliminar dos principais deslocamentos de freqüência e uma análise de interação espacial dos átomos com o campo de microondas. / This paper describes the recent developments of the Atomic Fountain located at the São Carlos Physics Institute. It provides a very high resolution frequency (and time) reference. This is achieved locking an electronic oscillator, based on a quartz crystal, to an atomic resonance of a cold atomic sample. Our laboratory uses the 133Cs atom, using as the referenced transition that corresponds to the two hyperfine energy levels of the ground state. The operating cycle comprises a stage of laser trapping atoms or optical pumping, so that all atoms are within the same atomic state. These atoms are then launched optically against gravity through a microwave cavity. In ballistic trajectory and free from external interference, the set of atoms undergoes a change of state, depending on the power and frequency of the microwave signal injected into the cavity. This transition probability is the error signal used to lock the microwave generator supplying the cavity in a closed loop. The best result obtained in this experiment was a stability of 5x10-12τ-1/2 resulting from signal with a 3 Hz half width (FWHM) of the central fringe. We also provide a preliminary assessment of the main frequency shifts and an analysis of spatial interaction of atoms with the microwave field.