Empregamos a técnica de Dinâmica Molecular para estudar propriedades de defeitos pontuais nos compostos intermetálicos ZrNi e Zr2Ni. Descrevemos as configurações estáveis de defeitos e mecanismos de migração, assim como as energias envolvidas. Os potenciais interatômicos foram derivados do Embedded Atom Model. No intuito de levar em conta a variação de estequiometria causada pela presença de alguns tipos de defeitos em intermetálicos, apresentamos um método numérico que fornece a energia efetiva de formação de defeitos e aplicamos o método ao ZrNi e Zr2Ni. Os resultados mostraram que vacâncias são mais estáveis na sub—rede do Ni, com energia de formação de 0,83 e-0,61 eV em ZrNi e Zr2Ni, respectivamente. Vacâncias de Zr são instáveis em ambos compostos; elas decaem espontaneamente em pares anti—sítio e vacância de Ni. Configurações e energias de formação de intersticiais também foram calculadas e mostraram comportamentos similares. Em ZrNi, a migração de vacâncias ocorre preferencialmente nas direções [025] e [100], com as respectivas energias de migração 0,67 e 0,73 eV, e é um processo essencialmente bidimensional no plano (001). Em Zr,Ni, a migração de vacâncias é unidimensional, ocorrendo na direção [001], com energia de migração de 0,67 eV. Em ambos compostos a presença de defeitos de anti—sítio de Ni diminui a energia de migração da vacância de Ni em até 3 vezes e facilita a movimentação em três dimensões. Mecanismos de anel não são energeticamente eficientes em comparação com saltos diretos. As configurações estáveis de intersticiais em ambos compostos consistem em um átomo de Ni sobre o plano (001) entre dois vizinhos de Zr fora do plano. Intersticiais de Zr são instáveis e tendem a deslocar um átomo de Ni, ocupando seu sítio. Energias de deslocamento foram estudadas através de simulações de irradiação de ambos compostos. Durante o processo de colisão binária, um potencial universal ZBL foi usado para colisões a curta distância. Para distâncias intermediárias usamos um potencial de união arbitrário. Zr mostrou—se mais difícil de ser arrancado de seu sítio do que Ni. Encontramos valores de energia de deslocamento no intervalo de aproximadamente 29 eV até 546 eV. Alguns resultados experimentais são mostrados e apresentam boa concordância com os cálculos. / We have employed the Molecular Dynamics approach to study the properties of point defects in the ZrNi and Zr2Ni intermetallic compounds. We describe the defects stable configuration and migration mechanisms, as well as the energetics involved. The interatomic potentials were derived from the Embedded Atom Model. In order to take into account the change of stoichiometry caused by the presente of some types of defects in intermetallics, we present a numerical method which retums the effective defect formation energy and apply the method to ZrNi and Zr2Ni. The results showed that vacancies are most stable in the Ni sublattice, with formation energy of 0.83 and 0.61 eV in ZrNi and Zr2Ni, respectively. Zr vacancies are unstable in both compounds; they spontaneously decay to pairs of Ni vacancy and antisite defect. The interstitial configurations and formation energies were also calculated, with similar behaviors. In ZrNi, vacancy migration occurs preferentially in the [025] and [100] directions, with migration energy of 0.67 and 0.73 eV, respectively, and is essentially a two—dimensional process, in the (001) plane. In Zr2Ni, vacancy migration is one—dimensional, occurring in the [001] direction, with a migration energy of 0.67 eV. In both compounds, the presence of Ni antisite defects decreases the Ni vacancy migration energy by up to a factor of three, and facilitates three—dimensional motion. Ring mechanisms are not energetically efficient compared to direct vacancy jumps. The stable interstitial configurations for both compounds consist of a Ni atom lying on the (001) plane between two out—of—plane nearest—neighbor Zr atoms. Displacement threshold energies were calculated through irradiation simulations of both compounds. During the collision process, a universal ZBL potential was used for the Glose encounter cases. For intermediate distances we used a bridging arbitrary potential. Zr showed to be harder to displace than Ni. We found displacement threshold energies ranging from roughly 29 eV up to 546 eV. Some experimental results are given and show good agreement with the calculations.

Orientador: Héctor Luis Saint-Pierre / Banca: Érica Cristina Alexandre Winand / Banca: Márcia Pereira da Silva / Resumo: O trabalho analisa o processo histórico do surgimento, desenvolvimento e consolidação da coordenação política e da cooperação estratégica entre Brasil e Argentina na área nuclear. Levando em conta a rivalidade existente entre os dois países, faz-se um exame das políticas interna e externa exercida por ambos, considerando ainda aspectos importantes da política regional e global, e de que maneira foram implantados os mecanismos para a superação da desconfiança mútua e estabelecimento da cooperação, baseada na assinatura de uma série de acordos e declarações conjuntas. O recorte temporal utilizado aborda desde a assinatura do Acordo de Cooperação entre o Governo da República Federativa do Brasil e o Governo da República da Argentina para o Desenvolvimento e a Aplicação dos usos Pacíficos da Energia Nuclear, assinado em maio de 1980, que evidencia o surgimento de uma nova proposta estratégica e geopolítica nas relações bilaterais, até a assinatura, em novembro de 1997, da Declaração Conjunta por ocasião do 5º Aniversário da Agência Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC), que atesta a consolidação de uma relação baseada na coordenação política e cooperação no campo nuclear entre ambos os países / Abstract: The work analyzes the historical process of emergence, development and consolidation of policy coordination and strategic cooperation between Brazil and Argentina on the nuclear field. Given the rivalry between both countries, it aims to be an examination of domestic and foreign policies pursued by both, considering as well important aspects of regional and global politics and how the mechanisms were implemented to overcome mutual suspicion and establish cooperation based on the signing of a series of agreements and joint declarations. The time frame addresses from the signing of the Cooperation Agreement between the Government of the Federative Republic of Brazil and the Government of Argentina for the Development and Application of Peaceful Uses of Nuclear Energy, in May 1980, highlighting the emergence of a proposed new strategic and geopolitical in bilateral relations to the signing, in November 1997, of the Joint Declaration on the occasion of the fifth anniversary of the Brazilian-Argentine Agency for Accounting and Control of Nuclear Materials (ABACC), which attests to the consolidation of a relationship based in policy coordination and cooperation in the nuclear field between the two countries / Mestre

A presente dissertação discute as questões relacionadas à intensificação das mudanças climáticas por causas antrópicas conforme a evolução no uso dos recursos naturais, inovações nos processos produtivos, transformações econômicas, sociais, culturais, políticas e, especialmente ambientais. Aborda a comercialização dos créditos de carbono através de projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), um dos mecanismos de flexibilização criados pelo Protocolo de Kyoto. No contexto de mudanças climáticas, uma matriz energética que utilize fontes de energia que não emitam gases causadores do efeito estufa (GEE) se mostra uma importante estratégia de desenvolvimento sustentável. Sob essa perspectiva, a energia nucleoelétrica é apresentada como uma alternativa viável aos combustíveis fósseis, considerando que esta é uma energia limpa e compatível com a perspectiva de desenvolvimento sustentável. A Fábrica de Combustível Nuclear (FCN), localizada em Resende (Rio de Janeiro), pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), é um conjunto de sofisticadas fábricas nas quais se processam etapas importantes do ciclo do combustível nuclear. Na FCN, o Centro Zoobotânico realiza a gestão das atividades voltadas para a conservação da natureza tais como o Programa de Recuperação de Mata Ciliar, Reflorestamento e Fauna. O Relatório de inventário das emissões diretas e indiretas de GEE da FCN, elaborado pela INB para o ano de 2008, permite a auto-avaliação da empresa, retratando a preocupação corporativa com as questões relativas às mudanças climáticas. Segundo este Relatório, o total de emissões de GEE quantificado corresponde a 12,14% da capacidade total de sequestro de dióxido de carbono, no período de Janeiro a Dezembro de 2008. A proteção de florestas e a plantação de árvores são componentes essenciais de qualquer estratégia global para mitigação da mudança climática, e a participação da INB no mercado de crédito de carbono pode proporcionar externalidades positivas, tais como ganhos de imagem, adequação a padrões ambientais e melhoria do relacionamento com a sociedade. / This dissertation discusses issues related to intensification of climate change by anthropogenic causes for the evolution in use of natural resources, innovations in production processes, economic, social, cultural, political and especially environmental. Approaches marketing of carbon credits through projects of Clean Development Mechanism (CDM), one of the flexible mechanisms created by the Kyoto Protocol. In context of climate change, an energy matrix that uses energy sources that do not emit greenhouse gases (GHG) proves an important strategy for sustainable development. From this perspective, the nuclear-electric energy is presented as a viable alternative to fossil fuels, considering that this is a clean energy and compatible with sustainable development perspective. The Nuclear Fuel Factory (FCN), located in Resende (Rio de Janeiro), belonging to the Nuclear Industries of Brazil (INB), is a sophisticated set of factories where important steps of nuclear fuel cycle are processed. In FCN, the Zoobotanical Center performs the management of activities for conservation of natures, as the Recovery Program of Riparian Vegetation, Forestry and Wildlife. The report of inventory of direct and indirect emissions of greenhouse gases from FCN, produced by INB for the year 2008, allows the self-assessment of the company,portraying the corporate preoccupation with issues related to climate change. According to the report, total GHG emissions measured corresponds to 12.14% of the total capacity of sequestration of carbon dioxide in the period January to December 2008. Protecting forests and planting trees are essential components of any comprehensive strategy for mitigating climate change and the share of INB in the carbon credit market can provide positive externalities, such as earnings picture, fitness for environmental standards and improving the relationship with society.

Submitted by Ana Caroline Costa (ana_caroline212@hotmail.com) on 2018-11-09T17:55:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Lopes Esteves - 2018.pdf: 2335599 bytes, checksum: 5c80f4fcf29abeb2ff6a41352c8a045b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-12T13:06:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Lopes Esteves - 2018.pdf: 2335599 bytes, checksum: 5c80f4fcf29abeb2ff6a41352c8a045b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T13:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Lopes Esteves - 2018.pdf: 2335599 bytes, checksum: 5c80f4fcf29abeb2ff6a41352c8a045b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Faced with the civil and military ambivalence of nuclear energy, its use by various international actors has become synonymous not only with development tools, but also with mistrust and global danger. In this context, Brazil had appeared to be a threat to international security, for not signing the Nuclear Non-Proliferation Treaty (NPT) in 1968, and for having a nuclear program that sought to achieve full control of its fuel cycle since 1953. This work aims to understand how the nuclear issue became a matter included in the 1988 Constitution, taking into account the different actors involved in this process, their performance and the interests that guided the acceptance or non-acceptance of the Brazilian nuclear program . The debate about the use of this technology reaches nuances that go beyond simple ideological and party questions, crossing a pretended "national interest", placed in a spectrum that can be understood from the Brazilian demand for technological capacity restricted to a club of powers until the possibility of imposing itself as a military agent with greater military power. Being placed as a sine qua non condition for the chance of Brazil to project itself as an influential country in the international system, the decision-making process regarding the acceptance of this type of energy in the 1988 Constitution runs through a complex international context. Thus, it is intended to contribute with the studies about the Brazilian nuclear program in the context of redemocratization. The work is based on the analysis of primary sources and the rich literature on the Brazilian nuclear program, on legislative behavior and non-proliferation of nuclear weapons. As a conclusion, the thesis hypothesizes that the nuclear imaginary was an element belonging to the State project that was proposed in the 1987/1988 Constituent, considering Brazil as a nation that should be independent and technologically advanced compared to other countries. / Diante da ambivalência civil e militar da energia nuclear, sua utilização por diversos atores internacionais tornou-se sinônimo não somente de instrumento de desenvolvimento, mas também de desconfiança e perigo global. Nesse contexto, o Brasil afigurou-se como uma ameaça para a segurança internacional, por não assinar o Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares em 1968, e por ter um programa nuclear que ambicionava alcançar o pleno controle de seu ciclo de combustível, já desde 1953. Este trabalho objetiva compreender como a questão nuclear se tornou um tema incluído na Constituição de 1988, levando em consideração os diversos atores participantes desse processo, seu desempenho e os interesses que nortearam a aceitação ou não do programa nuclear brasileiro. O debate sobre a utilização dessa tecnologia atinge nuances que vão além de simples questões ideológicas e partidárias, perpassando um pretenso “interesse nacional”, colocado em um espectro que pode ser entendido desde a demanda brasileira por capacidade tecnológica restrita a um clube de potências até a possibilidade de se impor como agente militar com maior poder bélico. Sendo colocado como condição sine qua non para a possibilidade de projeção do Brasil enquanto país influente no sistema internacional, o processo decisório sobre aceitação desse tipo de energia na Constituição de 1988 resvala um contexto internacional complexo. Dessa forma, pretende-se contribuir com os estudos sobre o programa nuclear brasileiro no contexto da redemocratização. O trabalho baseia-se na análise de fontes primárias e da rica literatura sobre o programa nuclear brasileiro, sobre o comportamento legislativo e sobre a não- proliferação de armas nucleares. Como conclusão, a dissertação lança a hipótese de que o imaginário nuclear foi elemento pertencente ao projeto de país que se propunha na Constituinte de 1987/1988, ao pensar o Brasil como nação que deveria ser independente e avançada tecnologicamente frente aos demais países.

As últimas duas décadas testemunharam a gradual difusão de iniciativas destinadas a tornar a História da Ciência uma aliada dos professores de ciências da escola básica interessados em discutir, em suas aulas, aspectos associados à estrutura e ao funcionamento da ciência, em sintonia com os ideais de uma educação crítica, ativa e transformadora. No caso particular da Física, diversos documentos oficiais reforçam essa necessidade, tornando a História da Ciência presente, por exemplo, nas disciplinas dos cursos de licenciatura, nos livros didáticos e em materiais destinados à divulgação científica. Todavia, a História da Ciência, por suas próprias características e particularidades como campo do conhecimento, é caracterizada por um nível de complexidade incompatível com sua apropriação direta e acrítica por parte de alunos e professores. A inobservância desse fato, inclusive no processo de formação dos docentes, é um dos motivos responsáveis pelo fracasso de parte das ações implementadas junto aos alunos do ensino médio. Esta investigação considera que o trabalho com episódios relacionados à história da ciência e da tecnologia nacionais poderia preencher parte das lacunas existentes no processo de formação dos futuros professores, favorecer a prática docente e despertar o interesse desses sujeitos acerca do estado da arte da ciência produzida e praticada no Brasil. Tomando a Moderna Historiografia da Ciência como referencial para dar sustentação às discussões a serem propostas em contextos didáticos, foram elaborados dois materiais: um episódio apresentando uma versão para o histórico da energia nuclear no Brasil; e um conjunto de dez atividades propostas para articular a História da Ciência com outros recursos de reconhecido valor didático. A elaboração desse material foi acompanhada pela aplicação de três questionários: dois respondidos por professores em formação, e outro por recém-formados, sendo que este último grupo avaliou os materiais elaborados. A análise das respostas reforçou o potencial da Moderna Historiografia da Ciência como referencial para a elaboração de materiais aproximando a História da Ciência do ensino de Física, tendo como elemento diferencial as temáticas relacionadas à ciência nacional. / The last two decades have witnessed the gradual diffusion of different initiatives to turn the History of Science into an ally for science teachers in elementary and secondary schools. History of Science may help those teachers who are interested in discussing features of science associated with the structure and functioning of science in tune with a critical, active and transformative approach to education in their classes. In the specific case of Physics, several official documents reinforce this need, making History of Science present, for example, in the initial training of teachers, textbooks and materials designed for scientific dissemination. However, due to its own peculiar features as a field of knowledge, History of Science is characterized by a level of complexity which is incompatible with its direct and acritical appropriation by students and teachers. Failure to observe this fact, also present in the process of teacher training, is one of the reasons responsible for the failure of many actions designed to introduce the History of Science in high school. This research is grounded on the premise that working with episodes related to the history of Brazilian science and technology could fill some of the existing gaps in the training of teachers, favor teaching practices, and arise the interest of teachers on the state of the art of science produced and practiced in Brazil. Holding the idea that Modern Historiography of Science is an appropriate strand to support the discussions to be proposed in educational contexts, two materials were elaborated: an episode describing a version for the history of nuclear energy in Brazil, and a set of ten suggested activities to articulate History of Science with other resources of recognized educational value. The elaboration of this material was accompanied by the application of three questionnaires: two of them were answered by pre-service teachers and the other by newly graduated teachers. This last group of participants evaluated the final materials. The analysis of the answers reinforced the potential of Modern Historiography of Science as a support for designing materials approaching History of Science to the teaching of physics, with issues related to national science as a distinctive element

Empregamos a técnica de Dinâmica Molecular para estudar propriedades de defeitos pontuais nos compostos intermetálicos ZrNi e Zr2Ni. Descrevemos as configurações estáveis de defeitos e mecanismos de migração, assim como as energias envolvidas. Os potenciais interatômicos foram derivados do Embedded Atom Model. No intuito de levar em conta a variação de estequiometria causada pela presença de alguns tipos de defeitos em intermetálicos, apresentamos um método numérico que fornece a energia efetiva de formação de defeitos e aplicamos o método ao ZrNi e Zr2Ni. Os resultados mostraram que vacâncias são mais estáveis na sub—rede do Ni, com energia de formação de 0,83 e-0,61 eV em ZrNi e Zr2Ni, respectivamente. Vacâncias de Zr são instáveis em ambos compostos; elas decaem espontaneamente em pares anti—sítio e vacância de Ni. Configurações e energias de formação de intersticiais também foram calculadas e mostraram comportamentos similares. Em ZrNi, a migração de vacâncias ocorre preferencialmente nas direções [025] e [100], com as respectivas energias de migração 0,67 e 0,73 eV, e é um processo essencialmente bidimensional no plano (001). Em Zr,Ni, a migração de vacâncias é unidimensional, ocorrendo na direção [001], com energia de migração de 0,67 eV. Em ambos compostos a presença de defeitos de anti—sítio de Ni diminui a energia de migração da vacância de Ni em até 3 vezes e facilita a movimentação em três dimensões. Mecanismos de anel não são energeticamente eficientes em comparação com saltos diretos. As configurações estáveis de intersticiais em ambos compostos consistem em um átomo de Ni sobre o plano (001) entre dois vizinhos de Zr fora do plano. Intersticiais de Zr são instáveis e tendem a deslocar um átomo de Ni, ocupando seu sítio. Energias de deslocamento foram estudadas através de simulações de irradiação de ambos compostos. Durante o processo de colisão binária, um potencial universal ZBL foi usado para colisões a curta distância. Para distâncias intermediárias usamos um potencial de união arbitrário. Zr mostrou—se mais difícil de ser arrancado de seu sítio do que Ni. Encontramos valores de energia de deslocamento no intervalo de aproximadamente 29 eV até 546 eV. Alguns resultados experimentais são mostrados e apresentam boa concordância com os cálculos. / We have employed the Molecular Dynamics approach to study the properties of point defects in the ZrNi and Zr2Ni intermetallic compounds. We describe the defects stable configuration and migration mechanisms, as well as the energetics involved. The interatomic potentials were derived from the Embedded Atom Model. In order to take into account the change of stoichiometry caused by the presente of some types of defects in intermetallics, we present a numerical method which retums the effective defect formation energy and apply the method to ZrNi and Zr2Ni. The results showed that vacancies are most stable in the Ni sublattice, with formation energy of 0.83 and 0.61 eV in ZrNi and Zr2Ni, respectively. Zr vacancies are unstable in both compounds; they spontaneously decay to pairs of Ni vacancy and antisite defect. The interstitial configurations and formation energies were also calculated, with similar behaviors. In ZrNi, vacancy migration occurs preferentially in the [025] and [100] directions, with migration energy of 0.67 and 0.73 eV, respectively, and is essentially a two—dimensional process, in the (001) plane. In Zr2Ni, vacancy migration is one—dimensional, occurring in the [001] direction, with a migration energy of 0.67 eV. In both compounds, the presence of Ni antisite defects decreases the Ni vacancy migration energy by up to a factor of three, and facilitates three—dimensional motion. Ring mechanisms are not energetically efficient compared to direct vacancy jumps. The stable interstitial configurations for both compounds consist of a Ni atom lying on the (001) plane between two out—of—plane nearest—neighbor Zr atoms. Displacement threshold energies were calculated through irradiation simulations of both compounds. During the collision process, a universal ZBL potential was used for the Glose encounter cases. For intermediate distances we used a bridging arbitrary potential. Zr showed to be harder to displace than Ni. We found displacement threshold energies ranging from roughly 29 eV up to 546 eV. Some experimental results are given and show good agreement with the calculations.

Orientadores: Elizabete Jordão, Vanderley de Vasconcelos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T15:54:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MarcioSoares_D.pdf: 4467183 bytes, checksum: 0454257feb5bb8587142baa338c5666a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A dependência com a temperatura das propriedades térmicas dos materiais faz com que a análise do transiente térmico em varetas combustíveis de reatores nucleares seja não-linear. Tradicionalmente, métodos de diferenças finitas ou de elementos finitos são utilizados para resolver este problema. A remoção efetiva do calor gerado nas varetas combustíveis constitui uma das considerações primárias no projeto de reatores nucleares. Os fabricantes de combustíveis nucleares e as geradoras de energia elétrica de fonte nuclear devem demonstrar a segurança do reator através da análise dos resultados de situações transientes diversas. Estes transientes podem ocorrer tanto em operação normal, quanto em situações de acidentes e devem ser analisados para assegurar que a vareta combustível manterá sua integridade para todas estas condições. A equação de transferência de calor para o combustível é não-linear. Esta equação não-linear de diferenciais parciais pode ser convertida em uma forma linear por meio da transformação baseada nas propriedades térmicas. Este trabalho apresenta a análise teórica aplicada no desenvolvimento de um modelo analítico, aqui chamado de variacionais relativos e direcionado para a modelagem de propriedades térmicas de materiais cerâmicos de aplicação nuclear, em particular o dióxido de urânio, UO2, e o óxido de alumínio, Al2O3. As propriedades térmicas modeladas são aquelas envolvidas no processo de condução de calor em materiais cristalinos: expansão térmica, calor específico, condutividade térmica e as suas formas integrais. No processo de avaliação de dados foram utilizados cerca de 5500 medidas de propriedades físicas e térmicas disponíveis na literatura aberta. Com base neste desenvolvimento é estabelecida a relação linear entre a variação de entalpia e a integral de condutividade térmica do UO2. Esta relação permite resolver, analiticamente, as distribuições espacial e temporal de temperaturas no combustível nuclear para as condições de estado estacionário e de transiente. A solução encontrada aplica-se igualmente outros sistemas onde o balanço de energia seja determinado pelo equilíbrio entre calor armazenado e calor transportado. A modelagem analítica desenvolvida amplia as possibilidades de avaliação crítica da consistência de propriedades térmicas e físicas dos materiais / Abstract: The temperature dependence of the material thermal properties makes the transient thermal analysis of reactor fuel pins to be non-linear. Traditionally, finite difference or finite element methods have been used to solve this problem. Effective heat removal from the fuel pins of a nuclear reactor poses one of the primary considerations in reactor design. Nuclear fuel vendors and nuclear electricity utilities must demonstrate the safety of the reactor by thorough examination of the outcome of various transient situations. These transient effects may occur in normal operation as well as in accident situations and must be analysed to insure the fuel pin maintains its integrity. The governing heat transfer equation for the fuel is non-linear. This non-linear, partial differential equation can be recast into a linear form by introducing a transformation based on material property. This work presents the theoretical analyses to develop a analytical model, here named model of relative variationals, for modelling of thermal properties of nuclear ceramic materials, in matter uranium dioxide, UO2, and aluminium oxide, Al2O3. The modeled thermal properties are those involved in the process of heat transport in crystalline materials: thermal expansion, specific heat, thermal conductivity and their integral forms. In the data evaluation process were used about 5500 measures of physical and thermal properties available in the open literature. Based on this development, the linear relationship has been established between the UO2 enthalpy and thermal conductivity integral. This relationship enables the heat conduction equation to be solved analytically for steady state and transient conditions. The solution is also applied in other systems where the balance of energy is determined by the equilibrium between stored heat and transported heat. The developed analytical modelling enlarges the possibilities for critical evaluation of the thermal and physical properties of the materials / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Nesta tese enfocamos a energia nuclear para geração de energia elétrica no Brasil, com relação à sua contribuição para o desenvolvimento sustentável, utilizando como referencial a NBR ISO 26000: Diretrizes sobre Responsabilidade Social; abordamos os conceitos de desenvolvimento sustentável e responsabilidade social, princípios, temas e questões associadas à governança organizacional; direitos humanos; práticas no trabalho; meio ambiente; práticas leais de operação; consumidor e desenvolvimento e envolvimento comunitário. Determinamos a importância das questões utilizando um questionário na internet. Avaliamos os resultados utilizando as técnicas de modelagem por equações estruturais (PLS-SEM) partial least square. Discorremos sobre as perspectivas sobre energia no mundo e no Brasil e o papel da energia nuclear em um futuro de energia de baixo carbono e ressaltamos que a energia nuclear é sustentável, porque internaliza todos os custos das suas externalidades e não gera gases de efeito estufa e se constitui na única tecnologia, madura e disponível, para dar conta da demanda global de energia, que deve dobrar ou triplicar neste século. Abordamos o diálogo entre a organização, suas partes interessadas e a sociedade enfocando a opinião pública e a energia nuclear na geração de energia elétrica no Brasil, com recomendações sobre prática e integração da responsabilidade social e ações com partes interessadas. Discutimos as dificuldades de comunicar à sociedade e às partes interessadas as vantagens e benefícios da energia nuclear, rompendo barreiras e preconceitos arraigados na sociedade e as diferenças entre a responsabilidade social desejada, relatada e percebida. Algumas das questões importantes são abordadas em conjunto com as evidências de atendimento e oportunidades de melhorias em seu endereçamento. Esta tese pode ser utilizada para facilitar a aceitação da energia nuclear, principalmete: Subsidiando a formulação de políticas publicas; No aprimoramento da educação e temas de ensino e; Na definição de campanhas de conscientização da população. A metodologia desenvolvida pode ser usada no diálogo qualificado com as PARTES INTERESSADAS e com a sociedade, pois: Identifica as questões importantes; Comunica as evidências de atendimento e; Permite demonstrar a sustentabilidade da energia nuclear. / In this thesis we focus on nuclear energy for electricity generation in Brazil, with regard to sustainable development, using as reference the NBR ISO 26000 norm: Guidance on Social Responsibility. We address the concepts of sustainable development and social responsibility, principles, themes and issues related to organizational governance; human rights; practices at work; the environment; fair operating practices; the consumer and community development and involvement. We determined the importance of these issues by applying a questionnaire on the Internet and evaluated the results using modeling techniques by partial least square structural equations modeling (PLS-SEM). We discuss the outlook for energy in the world and in Brazil and the role of nuclear energy in a low carbon energy future and stress that nuclear energy is sustainable because it internalizes all the costs of its ends and does not generate greenhouse gases and constitutes the only mature and available technology to account for the global energy demand, which is expected to double or triple in this century. We approach the dialogue between the organization, its interested parties and society, focusing on public opinion and nuclear energy for electricity generation in Brazil, with recommendations on practices and on integrating social responsibility and actions with the interested parties. We discuss the difficulties of communicating the advantages and benefits of nuclear energy to society and to the interested parties, breaking barriers and prejudices rooted in society and the differences between the desired, reported and perceived social responsibility. Some important issues are addressed alongside evidence of service and opportunities for improvement in addressing this service. This thesis can be used to facilitate the acceptance of nuclear energy, mainly: supporting the formulation of public policies, the improvement of education and educational issues and the definition of public awareness campaigns. The developed methodology can be used in a qualified dialogue with the interested parties and with society, since it identifies important issues, communicates evidence of service and allows for demonstrations of the sustainability of nuclear energy.

Orientador: Maria José Pereira Monteiro de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-23T23:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sorpreso_ThirzaPavan_D.pdf: 3338324 bytes, checksum: 9fa7c0796987fabc3d8b0d79d68a501b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A pesquisa aqui apresentada se justifica pela necessidade de renovação de conteúdos e de formas de ensino, apontada por estudos da área de ensino de Física. Trabalhamos elementos de Física Nuclear por meio da abordagem Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) em uma disciplina oferecida nos anos iniciais da licenciatura em Física. A abordagem CTS incorporou-se ao ensino a partir de movimentos extraescolares que reivindicavam uma visão mais crítica da Ciência e da Tecnologia, considerando-as como instituições não neutras, ou seja, influenciadas pelo contexto social de sua produção e de sua utilização. A abordagem CTS é utilizada neste trabalho visando a reflexões dos futuros professores de Física sobre a necessidade de rompimento com um ensino baseado apenas em cálculos e em resolução de exercícios e sobre a compreensão da Física Nuclear de forma ampla, ou seja, levando em consideração a não neutralidade da Ciência, sua produção e as complexas relações estabelecidas com a Sociedade e a Tecnologia. Para o desenvolvimento do trabalho na formação de professores, articulamos uma unidade de ensino a partir da pressuposição de um interlocutor, da escolha de conteúdos sobre a Física Nuclear e da ênfase em determinados elementos da abordagem CTS, adequando-os às condições de produção da disciplina "Conhecimentos em Física Escolar I", em que foi desenvolvida a pesquisa. Para elaborar as justificativas teóricas de constituição da unidade, apresentamos a fundamentação de elementos presentes na unidade de ensino como: a inserção de temas de relevância social; a contextualização histórica da abordagem CTS; a necessidade de se pensar o Ensino de Física em sua relação com a sociedade; a necessidade de proporcionar aos estudantes de licenciatura uma vivência de experiência CTS; a importância de explorar a relação entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, de abarcar uma visão de Ciência não neutra no ensino de Física e de estabelecer limites entre a interdisciplinaridade e a especificidade de conteúdos. Como referencial teórico e metodológico para a constituição desta pesquisa, utilizamos algumas noções da Análise de Discurso, e algumas noções associadas às relações entre escola e sociedade e entre ciência, tecnologia e sociedade. Por fim, realizamos análises de discursos dos estudantes de licenciatura e observamos que o desenvolvimento da unidade de ensino gerou conflitos em seus imaginários e alguns deslocamentos, fazendo com que eles ampliassem suas produções de sentido sobre a abordagem CTS e alguns de seus elementos. Em especial, verificamos que os licenciandos incorporam a noção de interdisciplinaridade como trabalho conjunto entre professores e reservam papel importante para a História da Ciência em uma prática CTS. / Abstract: The present research is justified by the constant need to improve the teaching methods in Physics. Our main approach consisted in addressing elements of nuclear physics to undergraduate students using Science, Technology and Society (STS), a discipline offered at the beginning of their formation. The STS approach was incorporated from extra-scholar activities claiming a more critical view of Science and Technology, and considering them as non-neutral institutions (i.e., influenced by the social context of their production and use). The STS approach is used in this work in order to question future teachers in Physics about the need to break with a school system based only on calculations and problem solving, thereby seeking further understanding of nuclear physics in a broader way (i.e., taking into account the non-neutrality of Science, its production and the complex relationships it has established with the Society and Technology). To develop the teaching work, we created a teaching unit from the pre-supposition of a speaker, the choice of a Nuclear Physics program, and the emphasis on certain elements of the STS approach, adapting them to the conditions of production discipline where the research was developed, "Knowledge in Physical Education I". To theoretically justify the constitution of the unit, we presented the rationale of elements present in the teaching unit, such as the inclusion of topics of social relevance; the historical context of the STS approach; the need to think about the teaching of Physics in their relationship with society; the need to provide undergraduate students an experience of STS; the importance of exploring the relationship between STS; the need to embrace a non-neutral vision in physics teaching; the limits between the inter-disciplinarity and the specificity contents. We used some notions of Discourse Analysis as a theoretical and methodological framework for the establishment of this research, in addition to our theoretical framework which also implied some notions related to the relationship between school and society and between STS. Eventually, we performed discourses analyses of undergraduate students and found that the development of the teaching unit created conflicts in their imaginary and shifts, causing students to broaden their productions of meaning on the STS approach and some of its elements. In particular, we found that students incorporated the notion of inter-disciplinarity as a joint effort between teachers, and reserved an important role for the History of Science in a practice STS. / Doutorado / Ensino e Práticas Culturais / Doutora em Educação

[pt] Os bombardeios nucleares contra Hiroshima e Nagasaki alteraram profundamente o conceito de guerra entre os Estados nacionais. A partir do momento em que os dois cogumelos atômicos espalharam-se as cidades japonesas, a inclusão da ameaça nuclear em conflitos interestatais passou a ser preocupação obrigatória das nações que disputariam áreas de influência diante a Guerra Fria. Estimulada por essa preocupação, a comunidade internacional tomou diversas medidas durante os últimos 50 anos para restringir o uso dos armamentos nucleares. O Tratado de não-Proliferação Nuclear (TNP) foi uma das principais iniciativas para atingir esse fim. Seus artigos determinaram a proibição do desenvolvimento e da aquisição de armamentos nucleares após 1967, além de incentivar o desenvolvimento da tecnologia nuclear civil e o encorajamento do progressivo desarmamento dos Estados.Os acordos firmados no final da década de 60, entretanto, não foram capazes de prever o avanço da tecnologia nuclear. Se o uso pacífico do átomo era permitido em 1968, hoje o desenvolvimento de tecnologias de duplo uso - tais como o enriquecimento de urânio, ainda que para fins pacíficos - não é visto com bons olhos.As dificuldades para verificar a boa-fé do desenvolvimento e do uso dessas tecnologias tornaram a possibilidade de sua proliferação um problema ainda mais temido. O surgimento de programas nucleares clandestinos e, consequentemente, de novos Estados nucleares, além da cada vez mais presente possibilidade de terrorismo nuclear, abalaram a credibilidade do Regime de Não-Proliferação. Para tentar controlar os danos causados por esse problema, diversas reuniões de revisão do TNP vêm tentando preencher as brechas que desafiam o regime.Esta dissertação mostra quais são as principais tensões existentes dentro do regime e como a comunidade internacional e a Agência Internacional de Energia Atômica estão atuando para lidar com essas dificuldades. A análise do artigo IV do TNP parece demonstrar que, se as cláusulas do contrato não forem cumpridas de forma igualitária por todos os Estados-parte, será muito difícil resolver os problemas da não-proliferação. / [en] The nuclear bombings over hiroshima and Nagasaki have deeply changed the concept of war among national States. From the moment the two atomic mushroom clouds spread in the sky over the Japanese cities, the inclusion of the nuclear threat in interstate conflicts has become a mandatory worry to the nations that would struggle for influence areas during the Cold War.Stimulated by these worries, the international community has taken several measures over last 50 years in order to curb the use of nuclear weapons. The Non-Proliferation Treaty (NPT) has been one of the main initiatives aimed at this purpose. Its articles instituted the proscription of developing and acquiring nuclear weapons after 1967, besides motivating the expasion of civil nuclear technology and heartening the progressive disarmament of states. The agreements signed by the end of the 60s, however, were not able to predict the advance of nuclear technology. If the peaceful use of the atom was allowed back in 1968, today the development of dual-use technology- such as uranium enrichment, even for peaceful reasons - is still frowned upon.The difficulties to examine the true intentions behind developing and using this technology have changed the possibility of its proliferation into a truly fearsome problem. The blossoming of rogue nuclear programs, and, therefore, of new nuclear states, allied to the growing threat of nuclear terrorism, has shaken the credibility of the non-proliferation regime. In order to control the damages induced by this problem, several review conferences have been trying to mend the gaps that challenge the regime.This paper tries to show which are the main tensions inside the regime and how the international community and the Internatonal Atomic Energy Agency are trying to cope with these matters. The analysis of Articles IV of the NPT seems to demonstrate that if the treaty provisions are not equally observed by all member states, it will be extremely hard to overcome the problems of non-proliferation.