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Esterilização de hidrogéis para aplicações biomédicas / Sterilization of hydrogels for biomedical applications

Galante, Raquel 11 July 2017 (has links)
A esterilidade é um requisito indispensável para a maioria dos biomateriais. Devido à sensibilidade dos hidrogéis, a sua esterilização apresenta-se como um desafio, sobretudo quando estão em causa nanoestruturas ou a presença de fármacos. O objetivo deste trabalho foi estudar os principais efeitos de diversos métodos de esterilização nas propriedades de diferentes tipos de sistemas à base de hidrogel. Além dos métodos convencionais (calor húmido e radiação gama) foi aferida a aplicabilidade da esterilização por ozono, um processo que embora se revele recente e ainda em fase de desenvolvimento, não deixa, no entanto, de ser bastante promissor. Estudou-se uma formulação de hidrogel natural nanoparticulado à base de quitosano (nanogel), com um largo espectro de possíveis aplicações, e duas formulações de hidrogéis sintéticos para aplicações oftálmicas (modelos de lentes de contato convencional e da nova geração de silicone-hidrogel), com e sem fármacos incorporados. Avaliaram-se alterações nas principais propriedades vitais ao bom desempenho e integridade dos materiais. No caso do nanogel: tamanho médio de partícula, potencial zeta, índice de polidispersão, absorvância, morfologia, estrutura química e citotoxicidade. No caso dos hidrogéis sintéticos: intumescimento, propriedades ópticas, permeabilidade iónica, molhabilidade, morfologia e topografia, estrutura química, propriedades mecânicas, citotoxicidade e perfil de libertação dos fármacos. Para garantir a melhor eficácia dos métodos de esterilização, realizaram-se testes de esterilidade após a contaminação intencional das amostras com diferentes cargas dos respetivos indicadores biológicos. A esterilização por calor húmido revelou-se o método mais agressivo, no caso do nanogel, e o menos agressivo para os hidrogéis sintéticos, quer na presença quer na ausência de fármacos. Relativamente à irradiação gama, para o nanogel, verificou-se que a sua resistência à irradiação aumenta consideravelmente na presença de açucares protetores. Já os hidrogéis sintéticos mostram-se resistentes à técnica, apresentando sinais de degradação evidente apenas para a dose mais elevada (25 kGy). Na presença de fármacos, a irradiação gama mostrou-se inadequada devido à sensibilidade dos mesmos. Os resultados obtidos são promissores no que diz respeito à aplicabilidade da esterilização por ozono, tanto para o nanogel como para os hidrogéis sintéticos, sem fármacos incorporados. Os fármacos sofrem, na generalidade, degradação quando expostos a este agente oxidante. Em suma, face à evidente complexidade dos fatores envolvidos (e.g. natureza, composição e propriedades dos materiais, estabilidade dos fármacos, condições e parâmetros dos processos esterilização), torna-se difícil generalizar os efeitos e prever o resultado dos métodos de esterilização. A escolha do processo mais adequado deve, portanto, ser feita caso a caso. / Sterility is mandatory requirement for most biomaterials. Because of their known sensitivity, hydrogel sterilization poses as a challenge, particularly when it comes to nanostructures or when drugs are incorporated. The main goal of this work was to study the key effects of different sterilization methods on the properties of different types of hydrogel-based systems. In addition to the conventional methods (steam heat and gamma radiation) the applicability of a promising new ozone method was assessed. Two formulations of synthetic hydrogels for ophthalmic applications (representing conventional contact lenses and new generation silicone-hydrogel contact lens), unloaded and loaded with ophthalmic drugs, were studied; and a natural chitosan-based nanostructured hydrogel (nanogel), with a broad spectrum of possible applications. Changes in the essential properties were evaluated. For synthetic hydrogels: swelling, optical properties, ionic permeability, wettability, morphology and topography, chemical structure, mechanical properties, cytotoxicity and drug release profile. For the nanogel: average particle size, zeta potential, polydispersity index, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity. In order to ensure the effectiveness of the sterilization methods, sterility tests were carried out after purposely contaminating the samples with different loads of biological indicators. Seam heat sterilization proved to be the most aggressive method for the nanogel, while being the least aggressive for the synthetic hydrogels in the presence and absence of drugs. Regarding gamma irradiation, the nanogel resistance to irradiation increased considerably in the presence of protective sugars. The synthetic hydrogels were resistant to this technique, showing signs of severe degradation only at the highest dose (25 kGy). In the presence of drugs, gamma irradiation proved to be inadequate due to drug degradation. The obtained results were encouraging with regard to the applicability of ozone sterilization for both the nanogel and the unloaded synthetic hydrogels. The drugs generally undergo degradation when exposed to this oxidizing agent. In view of the evident complexity of the factors involved (e.g. nature, composition and properties of materials, drug stability, conditions and parameters of sterilization processes), it is difficult to generalize the effects and predict the outcome of the sterilization methods. The selection of the most suitable procedure must be made on a case-by-case basis.
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Investigação dos efeitos radiolíticos no poli (etileno-coacetato de vinila) (EVA).

MEDEIROS, Maria Thalita Siqueira de 04 March 2016 (has links)
Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-06-09T17:04:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Maria Thalita.pdf: 2166961 bytes, checksum: 8aae33ad1e28d6615cc04105f8361b38 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T17:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Maria Thalita.pdf: 2166961 bytes, checksum: 8aae33ad1e28d6615cc04105f8361b38 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / FACEPE / O Poli (etileno-co-acetato de vinila), EVA, é um copolímero da família das olefinas. É obtido por meio da polimerização em cadeia via radical livre, usualmente utilizando oxigênio e/ ou peróxidos orgânicos para a geração de radicais iniciadores da polimerização do etileno e do acetato de vinila, à alta temperatura e pressão. Seu uso varia de acordo com o teor de acetato de vinila na sua composição e entre suas utilidades estão o seu uso na composição de embalagens plásticas flexíveis para alimentos irradiados e revestimento para cabos elétricos. Diante disso, é importante analisar os efeitos causados pela radiação gama nestas embalagens e nos revestimentos destes cabos. Neste trabalho, a investigação dos efeitos da irradiação gama no EVA foi dividida em duas partes: a primeira para doses mais baixas, entre 5 e 30kGy, utilizadas na irradiação de alimentos e radioesterilização de artefatos médicos, utilizando filmes de EVA com 25% e 40% de acetato de vinila em sua composição. E a segunda para doses mais altas, (doses de 250 -1000kGy), nas quais os cabos elétricos utilizados em usinas nucleares são expostos, utilizando o EVA a 12%, 25% e 40% em formato de pellets. Para a primeira parte foram preparados 12 filmes de EVA a 25% e 18 filmes de EVA a 40% pelo método casting film sendo, para o EVA a 40% foram preparados três filmes para cada doses: 5kGy, 10kGy, 15kGy, 20kGy e 30kGy. Para o EVA a 25% foram preparados 3 filmes para cada dose: 10kGy, 20kGy e 30kGy. Os três filmes restantes, de cada amostra sem irradiação, foram separados para serem amostras de referência. Nos ensaios de viscosidade foi observado que a massa molar viscosimétrica média aumentou para todas as amostras, tanto do EVA a 25% quanto do EVA a 40%, evidenciando a predominância do efeito de reticulação das macromoléculas. As propriedades de degradação térmica e de índice de refração não sofreram mudanças significativas após a irradiação. Na análise de molhabilidade, o ângulo de contato apresentou ligeiro decréscimo no EVA a 40% para a dose de 20kGy. Na análise de FT-IR o pico de absorção atribuído ao grupo metileno sofreu modificações marcantes decorrente da radiólise no copolímero para o EVA a 40% e para o EVA a 25% houve mudanças em todos os picos. Para a segunda parte, as amostras em pellets foram irradiadas a 250kGy, 500kGy e 1000kGy. Foram analisadas as propriedades de degradação térmica em atmosferas diferentes e foram observadas mudanças significativas quando as amostras foram expostas à atmosfera de oxigênio. Para as análises de FT-IR foram observadas poucas modificações nos picos para todas as amostras. Os resultados mostraram que é mais favorável o uso do EVA como uma camada intermediária na composição de embalagens de alimentos por conta da sua boa propriedade de barreira. E para o uso do EVA em revestimento de cabos elétricos é interessante incorporar ao polímero produtos que aumentem sua resistência à degradação térmica e a radiação. / Poly (ethylene-co-vinyl acetate), EVA, is a copolymer of olefins family. It is obtained by chain polymerization by free radical, usually using oxygen and/or organic peroxides to generate radical initiators of ethylene polymerization and vinyl acetate, under high temperature and pressure. Its use varies depending on the vinyl acetate content in its composition and among its utilities are the use in composition of flexible plastic packaging for irradiated foods and coating for electrical cables. Therefore, it is important to analyze the gamma radiation effects in these packages. In this study, the investigation of gamma irradiation effects on EVA was divided into two parts: the first one for lower doses between 5 and 30kGy, used in food irradiation and medical devices radiosterilization, using EVA films with 25% and 40% of vinyl acetate in its composition. And the second to highest dose (dose between 250 - 1000kGy), in which the electric cables used in nuclear power plants are exposed, using EVA with 12%, 25% and 40% in pellet form. For the first part were prepared 12 EVA films at 25% and 18 EVA films at 40% by casting film method, being for EVA of 40% prepared three films for each dose: 5kGy, 10kGy, 15kGy, 20 kGy and 30kGy. For the EVA at 25% were prepared three films for each dose: 10 kGy, 20 kGy and 30kGy. The remaining three films of each sample without irradiation were separated for reference samples. In viscosity experiments it was observed that average viscosimetric molecular weight increased for all samples, EVA at 25% and 40%, indicating the predominance of macromolecule reticulation effect. The properties of thermal degradation and refractive index did not change significantly after irradiation. At the wettability analysis, the contact angle showed slight decrease in EVA to 40% at the dose of 20 kGy. In the FT-IR analysis, the absorption peak assigned to methylene group undergoes remarkable changes resulting from copolymer radiolysis for EVA at 40%; for EVA at 25% were no changes at all peaks. For the second part, the pellets samples were irradiated with 250kGy, and 500kGy 1000kGy. The thermal degradation properties were examined in different atmosphere and significant changes were observed when the samples were exposed to an oxygen atmosphere. For the FTIR analyzes were observed few changes in peak for all samples. The results showed that it is more favorable to use EVA as an intermediate layer in the composition of food packaging because of their good barrier property. And the use of EVA in electrical cable sheathing is interesting to incorporate into the product polymer to increase its resistance to thermal degradation and radiation.
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Estudo e otimização dos parâmetros de processamento por radiação gama em escala industrial considerando fatores operacionais / Study and optimization of parameters of gamma ray processing in industrial scale considering operational factors

Santos, Paulo de Souza 02 January 2017 (has links)
O processamento por radiação gama para beneficiamento de produtos tem se tornado uma tecnologia aceita mundialmente. Tem como aplicações a esterilização de produtos médicos, a irradiação de alimentos e produtos agrícolas, a modificação de materiais poliméricos e biomateriais, a preservação de objetos de patrimônio cultural, a esterilização de tecidos humanos para transplante, a mudança de cor em gemas, dentre outros. Desde 2004, o Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 do Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN tem sido utilizado no estudo e aperfeiçoamento dessas aplicações com objetivos de pesquisa e no estabelecimento de aplicações rotineiras. Este, embora concebido para trabalhar no modo contínuo de irradiação, é utilizado no modo estacionário mais indicado para irradiações de materiais delicados ou de pesquisa. Neste trabalho foram validadas e verificadas experimentalmente as adequações dos métodos à irradiação estacionária; bem como as interrupções para medição de doses em dosímetros de polimetilmetacrilato em processos fracionados, onde seu uso se mostrou adequado para taxas de dose maiores que 2kGy·h-1. A descrição do processo de carga das fontes mostra a importância do seu planejamento e seu impacto na distribuição de taxas de dose. Os mapeamentos das doses e taxas de dose permitiram localizar regiões de valores homogêneos e máximos. Foi estabelecido um procedimento de irradiação de tecidos para aloenxertia utilizando monitoração dosimétrica externa. Foram levantados os custos e despesas de irradiação, aplicáveis a instalações governamentais. O balanço energético da piscina de armazenamento das fontes permitiu calcular o fluxo de calor do sistema e definir as condições máximas de operação sem trocador de calor. / The gamma radiation processing is a well-accepted technology around the world. The mean applications are sterilization of medical products, irradiation of food and agriculture products, polymeric and biomaterials modification, Cultural Heritage objects preservation, humans tissues sterilization, gemstone colorization. Since 2004, the Multipurpose Gamma Irradiation Facility at the Radiation Technology Center of the Nuclear and Energy Research Institute has been used for improvement of research applications and for establishment of routine processes. Moreover, this equipment was developed to work in continuous irradiation mode; it has been used in stationary irradiation mode most of times - recommended to the irradiation of sensible materials. In this work, the applicability of the stationary irradiation methods were experimentally validated and verified. Results shown that absorbed dose measurements carried out with polymethyl methacrylate dosimeters in irradiation processes with interruption can be performed at dose rates upper 2kGy·h-1. Radioactive sources loading and installation processes have been documented showing the importance of planning, as well the impact in the dose rates distribution at the source racks. The dose and dose rate mapping allowed finding homogeneous and higher dose rates zones. A procedure for human tissues irradiation using only external dosimetry was established. The irradiation service costs and expenses related have been estimated, applicable particularly for government facilities. The energetic balance of the sources storage pool was carry out to evaluate the heat transfer conditions and limitations of the system.
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Efeitos da radiação gama nas qualidades nutricionais, sensoriais e na resistência a Lasioderma serricorne (F.) e Plodia interpunctella (H.) em grãos de soja Glycine max (L.) / Effects of the gamma radiation in nutritional, sensory qualities and resistance of Lasioderma serricorne (F.) e Plodia interpunctella (H.) in soybean grains Glycine max (L.).

Toledo, Taís Carolina Franqueira de 26 July 2010 (has links)
Com o aumento da população mundial, são necessárias estratégias criativas para aumentar a produção de alimentos. Para superar esse imenso desafio, novos cultivares vem sendo desenvolvidos, através de diferentes técnicas, e com diferentes características, para alcançar uma maior produção de alimentos. Para conservação dessa produção vários métodos podem ser empregados, e a irradiação com cobalto constitui um método seguro e eficaz para o aumento no tempo de vida útil dos alimentos. Devido à importância comercial e nutricional da soja, possíveis alterações promovidas devem ser estudadas. O presente trabalho visa determinação dessas possíveis alterações causadas pela irradiação (com doses de 2, 4 e 8 kGy) em dois diferentes cultivares de soja (BRS 213 e Embrapa48) realizando análises químicas de perfil lipídico, isoflavonas, polifenóis totais, livres e ligados a proteínas, análise sensorial descritiva quantitativa, ensaio biológico para determinação da qualidade proteíca e ensaio com insetos para determinação de quebra de ressitência dos grãos e desinfestação. Os dois cultivares apresentaram perfil lipídico semelhante, e a irradiação promoveu pequena redução nas quantidades de ácidos linolênico e linoléico. Com relação as isoflavonas, o tratamento de radiação promoveu aumento nas quantidades das glicosiladas com dose de 2 kGy e diminuição com doses de 4 e 8 kGy enquanto aumentou a capacidade antioxidante e reduziu as proteínas ligadas à polifenóis. As alterações nas qualidades sensoriais dos grãos foram com relação a aparência e textura. Foi comprovada a eficiência da irradiação na desinfestação dos grãos e perda da resistência natural. As amostras irradiadas com 4 e 8 kGy se aproximaram dos índices de qualidade protéica aparente do padrão caseína. Os resultados obtidos indicam que o tratamento de radiação se oferece como um processo efetivo de desinfestação, sem prejudicar a qualidade da valiosa proteína de soja e com mínima alteração sensorial / With the increasement of the world population, criative strategies will be necessary to increase food prodution. To achieve this chalenge, new cultivars have been development, though different tecniques and with characteristics to improve the production. To maintain food conservation, several methods can be used. The use of Cobalto-60 radiation is a secure and useful method to increase the life time of foods. Due to the commercial and nutritional importance of soybean, some alterations must be studied. This study has the objective to determinate this alterations caused by irradiation (with doses of 2, 4 and 8 kGy) in grain of two different cultivars of soybean (BRS 213 e Embrapa 48), this study includes chemical analysis of lipid profile, isoflavones, total, free and protein-bound polyphenols, analysis sensory descriptive quantitative, biological assay for the determination of protein quality and insects assay for determination of break of resistance in the grains and desinfestation. Two cultivars presented similar lipid profile, and the irradiation promoted small reduction in the amounts of linoleic and linolenic acids. Regard to the isoflavones, the radiation treatment promoted increase in the amounts of the glycosides with dose of 2 kGy and decrease with doses of 4 and 8 kGy promoted increase in the antioxidant capacity and reduced protein-bound polyphenols. The alterations in the sensory qualities of the grains were regarding appearance and texture. It was proven the efficiency of the irradiation in the desinfestation of the grains and loss of the natural resistance. Samples irradiated with 4 and 8 kGy approached of the indices for apparent protein quality to the pattern casein. The results of this study indicating that radiation treatment of soybean offers considerable promise as an effective desinfestations process, without impairing the quality of the valuable soybean protein and with low sensory alteration
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Estudo da influência da radiação gama nas propriedades mecânicas e térmicas de \"elastômeros termoplásticos\" blendas de poli (cloreto de vinila) com poli (vinil butiral) / Study of the influence of gamma radiation on the mechanical and thermal properties of \"thermoplastic elastomers\" poly (vinyl chloride) blends with poly (vinyl butyral)

Farias, Italo Fernando 31 July 2018 (has links)
A vasta gama de sistemas poliméricos classificados como blendas tem sido alvo crescente no meio acadêmico e científico. A possibilidade de obtenção de propriedades combinadas e múltiplas, associada a incorporações de blendas poliméricas, enriquece a condição de pesquisa abrindo assim uma extensa área de atuação. Neste trabalho foi proposto o estudo de mistura de composto de poli (cloreto de vinila) plastificado com resíduo de poli (vinil butiral), proveniente de laminados para produção de para-brisas da indústria automotiva, bem como a investigação do efeito da irradiação gama com dose absorvida de 25 kGy, 30 kGy e 40 kGy, controlado com uso de dosímetro de PMMA e taxa de dose equivalente de 0-10 kGy.h-1. Foram analisadas variações das propriedades mecânicas e térmicas das amostras antes e após exposição à radiação gama. As formulações foram constituídas em diferentes concentrações: composto de PVC-C, resíduo de PVB-R, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 e PVC-R/PVB-R 50/50. O composto de poli (cloreto de vinila) foi formulado e aditivado, apresentando comportamento de um elastômero termoplástico, produto flexível. Foram incorporadas aparas moídas de poli (vinil butiral), provenientes de laminados para produção de para-brisas. Ambos os materiais foram incorporados em extrusora granuladora tipo rosca simples e submetidos ao processo de calandragem para efetivação da mistura e formação de mantas plásticas. As mantas foram irradiadas em um reator multipropósito de 60Co e caracterizadas para verificação das propriedades mecânicas e térmicas. Para tanto, as blendas após exposição à radiação gama apresentaram propriedades mecânicas e térmicas intermediarias as propriedades dos seus componentes, mostrando-se um material resistente e de baixo custo. Por meio da microscopia eletrônica de varredura obteve uma redução nos vasos interfaciais mostrando um aumento na capacidade de percolação do PVB na matriz de PVC, favorecendo suas propriedades físicas. / The wide range of polymer systems classified as blends has been increasingly targeted in the academic and scientific milieu. The possibility of obtaining multiple and combined properties, combined with the incorporation of polymer blends, enriches the research condition, thus opening up an extensive area of performance. In this work the study of the poly (vinyl butyral) plasticized polyvinyl chloride mixture from laminates for automotive windshield production was investigated, as well as the investigation of the effect of gamma irradiation with absorbed dose of 25 kGy, 30 kGy and 40 kGy, controlled with use of PMMA dosimeter and equivalent dose rate of 0-10 kGy.h-1. Variations of the mechanical and thermal properties of the samples were analyzed before and after exposure to gamma radiation. The formulations were constituted in different concentrations: PVC-C compound, PVB-R residue, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 and PVC-R/PVB-R 50/50. The polyvinyl chloride compound was formulated and added, exhibiting the behavior of a thermoplastic elastomer, a flexible product. Poly (vinyl butyral) ground chips were produced from laminates for the production of windshields. Both materials were incorporated in a single-thread granulator extruder and submitted to the calendering process to effect the mixing and formation of plastic blankets. The blankets were irradiated in a 60Co multipurpose reactor and characterized for verification of mechanical and thermal properties. In order to do so, the blends after exposure to gamma radiation presented mechanical properties and intermediate thermal properties of their components, showing a resistant material and low cost. By means of the scanning electron microscopy it obtained a reduction in the interfacial vessels showing an increase in the percolation capacity of the PVB in the PVC matrix, favoring its physical properties.
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Estudo e otimização dos parâmetros de processamento por radiação gama em escala industrial considerando fatores operacionais / Study and optimization of parameters of gamma ray processing in industrial scale considering operational factors

Paulo de Souza Santos 02 January 2017 (has links)
O processamento por radiação gama para beneficiamento de produtos tem se tornado uma tecnologia aceita mundialmente. Tem como aplicações a esterilização de produtos médicos, a irradiação de alimentos e produtos agrícolas, a modificação de materiais poliméricos e biomateriais, a preservação de objetos de patrimônio cultural, a esterilização de tecidos humanos para transplante, a mudança de cor em gemas, dentre outros. Desde 2004, o Irradiador Multipropósito de Cobalto-60 do Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN tem sido utilizado no estudo e aperfeiçoamento dessas aplicações com objetivos de pesquisa e no estabelecimento de aplicações rotineiras. Este, embora concebido para trabalhar no modo contínuo de irradiação, é utilizado no modo estacionário mais indicado para irradiações de materiais delicados ou de pesquisa. Neste trabalho foram validadas e verificadas experimentalmente as adequações dos métodos à irradiação estacionária; bem como as interrupções para medição de doses em dosímetros de polimetilmetacrilato em processos fracionados, onde seu uso se mostrou adequado para taxas de dose maiores que 2kGy·h-1. A descrição do processo de carga das fontes mostra a importância do seu planejamento e seu impacto na distribuição de taxas de dose. Os mapeamentos das doses e taxas de dose permitiram localizar regiões de valores homogêneos e máximos. Foi estabelecido um procedimento de irradiação de tecidos para aloenxertia utilizando monitoração dosimétrica externa. Foram levantados os custos e despesas de irradiação, aplicáveis a instalações governamentais. O balanço energético da piscina de armazenamento das fontes permitiu calcular o fluxo de calor do sistema e definir as condições máximas de operação sem trocador de calor. / The gamma radiation processing is a well-accepted technology around the world. The mean applications are sterilization of medical products, irradiation of food and agriculture products, polymeric and biomaterials modification, Cultural Heritage objects preservation, humans tissues sterilization, gemstone colorization. Since 2004, the Multipurpose Gamma Irradiation Facility at the Radiation Technology Center of the Nuclear and Energy Research Institute has been used for improvement of research applications and for establishment of routine processes. Moreover, this equipment was developed to work in continuous irradiation mode; it has been used in stationary irradiation mode most of times - recommended to the irradiation of sensible materials. In this work, the applicability of the stationary irradiation methods were experimentally validated and verified. Results shown that absorbed dose measurements carried out with polymethyl methacrylate dosimeters in irradiation processes with interruption can be performed at dose rates upper 2kGy·h-1. Radioactive sources loading and installation processes have been documented showing the importance of planning, as well the impact in the dose rates distribution at the source racks. The dose and dose rate mapping allowed finding homogeneous and higher dose rates zones. A procedure for human tissues irradiation using only external dosimetry was established. The irradiation service costs and expenses related have been estimated, applicable particularly for government facilities. The energetic balance of the sources storage pool was carry out to evaluate the heat transfer conditions and limitations of the system.
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Estudo da influência da radiação gama nas propriedades mecânicas e térmicas de \"elastômeros termoplásticos\" blendas de poli (cloreto de vinila) com poli (vinil butiral) / Study of the influence of gamma radiation on the mechanical and thermal properties of \"thermoplastic elastomers\" poly (vinyl chloride) blends with poly (vinyl butyral)

Italo Fernando Farias 31 July 2018 (has links)
A vasta gama de sistemas poliméricos classificados como blendas tem sido alvo crescente no meio acadêmico e científico. A possibilidade de obtenção de propriedades combinadas e múltiplas, associada a incorporações de blendas poliméricas, enriquece a condição de pesquisa abrindo assim uma extensa área de atuação. Neste trabalho foi proposto o estudo de mistura de composto de poli (cloreto de vinila) plastificado com resíduo de poli (vinil butiral), proveniente de laminados para produção de para-brisas da indústria automotiva, bem como a investigação do efeito da irradiação gama com dose absorvida de 25 kGy, 30 kGy e 40 kGy, controlado com uso de dosímetro de PMMA e taxa de dose equivalente de 0-10 kGy.h-1. Foram analisadas variações das propriedades mecânicas e térmicas das amostras antes e após exposição à radiação gama. As formulações foram constituídas em diferentes concentrações: composto de PVC-C, resíduo de PVB-R, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 e PVC-R/PVB-R 50/50. O composto de poli (cloreto de vinila) foi formulado e aditivado, apresentando comportamento de um elastômero termoplástico, produto flexível. Foram incorporadas aparas moídas de poli (vinil butiral), provenientes de laminados para produção de para-brisas. Ambos os materiais foram incorporados em extrusora granuladora tipo rosca simples e submetidos ao processo de calandragem para efetivação da mistura e formação de mantas plásticas. As mantas foram irradiadas em um reator multipropósito de 60Co e caracterizadas para verificação das propriedades mecânicas e térmicas. Para tanto, as blendas após exposição à radiação gama apresentaram propriedades mecânicas e térmicas intermediarias as propriedades dos seus componentes, mostrando-se um material resistente e de baixo custo. Por meio da microscopia eletrônica de varredura obteve uma redução nos vasos interfaciais mostrando um aumento na capacidade de percolação do PVB na matriz de PVC, favorecendo suas propriedades físicas. / The wide range of polymer systems classified as blends has been increasingly targeted in the academic and scientific milieu. The possibility of obtaining multiple and combined properties, combined with the incorporation of polymer blends, enriches the research condition, thus opening up an extensive area of performance. In this work the study of the poly (vinyl butyral) plasticized polyvinyl chloride mixture from laminates for automotive windshield production was investigated, as well as the investigation of the effect of gamma irradiation with absorbed dose of 25 kGy, 30 kGy and 40 kGy, controlled with use of PMMA dosimeter and equivalent dose rate of 0-10 kGy.h-1. Variations of the mechanical and thermal properties of the samples were analyzed before and after exposure to gamma radiation. The formulations were constituted in different concentrations: PVC-C compound, PVB-R residue, PVC-C/PVB-R 90/10, PVC-C/PVB-R 50/50 and PVC-R/PVB-R 50/50. The polyvinyl chloride compound was formulated and added, exhibiting the behavior of a thermoplastic elastomer, a flexible product. Poly (vinyl butyral) ground chips were produced from laminates for the production of windshields. Both materials were incorporated in a single-thread granulator extruder and submitted to the calendering process to effect the mixing and formation of plastic blankets. The blankets were irradiated in a 60Co multipurpose reactor and characterized for verification of mechanical and thermal properties. In order to do so, the blends after exposure to gamma radiation presented mechanical properties and intermediate thermal properties of their components, showing a resistant material and low cost. By means of the scanning electron microscopy it obtained a reduction in the interfacial vessels showing an increase in the percolation capacity of the PVB in the PVC matrix, favoring its physical properties.
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Síntese e caracterização óptica de vidros da família TeO2 -B2O3 -(Bi2O3 ou WO3) /

Leandro, Silvana Castro. January 2018 (has links)
Orientador: Keizo Yukimitu / Resumo: Vidros a base de óxidos de metais pesados (TeO2, WO3, Bi2O3) apresentam alto índice de refração, altos valores de não-linearidade óptica e alta constante dielétrica. Essas propriedades físicas possibilitam diversas aplicações, como, por exemplo, para comutação ultrarrápida em dispositivos ópticos e, exibem, quando dopados com terras raras, importantes propriedades de luminescência [1]. Vidros dos sistemas ternários xTeO2 – yB2O3 – zWO3 e xTeO2 – yB2O3 – kBi2O3 foram preparados pelo método “melt-quenching” com x de 70 a 45%mol, y de 40 a 10%mol, z de 30 a 15%mol e k com variação de 20 a 10%mol. Introduzimos o óxido de Boro para dar maior viscosidade ao material e aumentar a estabilidade térmica. Foram obtidas amostras homogêneas e transparentes para as seguintes composições: 70TeO2–10B2O3–20WO3, 70TeO2–20B2O3–10Bi2O3 e 55TeO2 –30B2O3–15Bi2O3. Dados de espectroscopia de IR revelaram que a rede dos vidros consiste basicamente das seguintes unidades estruturais: [TeO4], [WO4], [WO6], [BO4], [BO3] e Te-O-W para o sistema TeO2 – B2O3 – WO3 e de [TeO4], [BiO3], [BiO6], [BO4], [BO3] para o sistema TeO2 – B2O3 – Bi2O3. Medidas de absorção óptica das amostras foram realizadas antes e após a exposição a irradiação gama em doses de 10Gy, 1kGy, 10kGy e 50kGy e forneceram valores das bordas de absorção no intervalo de 378 a 449 nm. Obtiveram-se índices de refração da ordem de n > 2 em 633 nm através do equipamento Interferômetro de Michelson e método do ângulo de Brewster. As energias do g... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Glasses based on heavy metal oxides (TeO2, WO3, Bi2O3) have high refractive index, high values of optical nonlinearity and high dielectric constant. These physical properties enable a variety of applications, such as for ultrafast switching in optical devices and, when doped with rare earths, exhibit important luminescence [1]. Glasses in the ternary systems xTeO2–yB2O3–zWO3 and xTeO2–yB2O3–kBi2O3 were prepared from melt quenching method with x from 70 to 45 mol%, y from 40 to 10 mol%, z from 30 to 15 mol% and k with variation from 20 to 10 mol%. We introduce the Boron oxide to give a higher viscosity to the material, ie, higher thermal stability. Homogeneous and transparent samples were obtained for the following compositions: 70TeO2–10B2O3–20WO3, 70TeO2–20B2O3–10Bi2O3 and 55TeO2 –30B2O3–15Bi2O3. FTIR spectroscopy data revealed that the glass basically consists of the following structural units: [TeO4], [WO4], [WO6], [BO4], [BO3] and Te-O-W to the system TeO2–B2O3–WO3 and [TeO4], [BiO3], [BiO6], [BO4], [BO3] to the system TeO2–B2O3–Bi2O3. Optical absorption measurements of the samples were performed before and after exposure to gamma irradiation at doses of 10Gy, 1kGy, 10kGy and 50kGy and provided absorption edge values in the range of 378 to 449 nm. Were obtained refractive index of the order of n> 2 at 633 nm through the equipment Michelson´s Interferometer and Brewster's angle method. The optical gap energies obtained from these glasses are of the order of ≈ 2 to 3 eV. / Doutor
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Efeitos da radiação gama nas qualidades nutricionais, sensoriais e na resistência a Lasioderma serricorne (F.) e Plodia interpunctella (H.) em grãos de soja Glycine max (L.) / Effects of the gamma radiation in nutritional, sensory qualities and resistance of Lasioderma serricorne (F.) e Plodia interpunctella (H.) in soybean grains Glycine max (L.).

Taís Carolina Franqueira de Toledo 26 July 2010 (has links)
Com o aumento da população mundial, são necessárias estratégias criativas para aumentar a produção de alimentos. Para superar esse imenso desafio, novos cultivares vem sendo desenvolvidos, através de diferentes técnicas, e com diferentes características, para alcançar uma maior produção de alimentos. Para conservação dessa produção vários métodos podem ser empregados, e a irradiação com cobalto constitui um método seguro e eficaz para o aumento no tempo de vida útil dos alimentos. Devido à importância comercial e nutricional da soja, possíveis alterações promovidas devem ser estudadas. O presente trabalho visa determinação dessas possíveis alterações causadas pela irradiação (com doses de 2, 4 e 8 kGy) em dois diferentes cultivares de soja (BRS 213 e Embrapa48) realizando análises químicas de perfil lipídico, isoflavonas, polifenóis totais, livres e ligados a proteínas, análise sensorial descritiva quantitativa, ensaio biológico para determinação da qualidade proteíca e ensaio com insetos para determinação de quebra de ressitência dos grãos e desinfestação. Os dois cultivares apresentaram perfil lipídico semelhante, e a irradiação promoveu pequena redução nas quantidades de ácidos linolênico e linoléico. Com relação as isoflavonas, o tratamento de radiação promoveu aumento nas quantidades das glicosiladas com dose de 2 kGy e diminuição com doses de 4 e 8 kGy enquanto aumentou a capacidade antioxidante e reduziu as proteínas ligadas à polifenóis. As alterações nas qualidades sensoriais dos grãos foram com relação a aparência e textura. Foi comprovada a eficiência da irradiação na desinfestação dos grãos e perda da resistência natural. As amostras irradiadas com 4 e 8 kGy se aproximaram dos índices de qualidade protéica aparente do padrão caseína. Os resultados obtidos indicam que o tratamento de radiação se oferece como um processo efetivo de desinfestação, sem prejudicar a qualidade da valiosa proteína de soja e com mínima alteração sensorial / With the increasement of the world population, criative strategies will be necessary to increase food prodution. To achieve this chalenge, new cultivars have been development, though different tecniques and with characteristics to improve the production. To maintain food conservation, several methods can be used. The use of Cobalto-60 radiation is a secure and useful method to increase the life time of foods. Due to the commercial and nutritional importance of soybean, some alterations must be studied. This study has the objective to determinate this alterations caused by irradiation (with doses of 2, 4 and 8 kGy) in grain of two different cultivars of soybean (BRS 213 e Embrapa 48), this study includes chemical analysis of lipid profile, isoflavones, total, free and protein-bound polyphenols, analysis sensory descriptive quantitative, biological assay for the determination of protein quality and insects assay for determination of break of resistance in the grains and desinfestation. Two cultivars presented similar lipid profile, and the irradiation promoted small reduction in the amounts of linoleic and linolenic acids. Regard to the isoflavones, the radiation treatment promoted increase in the amounts of the glycosides with dose of 2 kGy and decrease with doses of 4 and 8 kGy promoted increase in the antioxidant capacity and reduced protein-bound polyphenols. The alterations in the sensory qualities of the grains were regarding appearance and texture. It was proven the efficiency of the irradiation in the desinfestation of the grains and loss of the natural resistance. Samples irradiated with 4 and 8 kGy approached of the indices for apparent protein quality to the pattern casein. The results of this study indicating that radiation treatment of soybean offers considerable promise as an effective desinfestations process, without impairing the quality of the valuable soybean protein and with low sensory alteration
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Obtenção, caracterização e aplicação tecnológica da fécula irradiada de açafrão (Ccurcuma longa l.) em bolo de cenoura

Moura, Bruna Araújo de 06 July 2017 (has links)
A fécula de açafrão (Curcuma longa L.) apresenta grande potencial para a indústria de alimentos, pois está presente em abundância nos rizomas do açafrão, podendo assim, ser considerada uma fonte alternativa aos amidos já comercializados. Muitos amidos tem passado por modificações físicas, como a aplicação da irradiação gama, para que este adquira novas características e aumente sua aplicabilidade. O objetivo desta pesquisa foi estudar a influência de diferentes doses de radiação sobre a fécula de açafrão (Curcuma longa L.) e avaliar sua aplicação tecnológica em bolo de cenoura. A composição centesimal não foi influenciada significativamente pelas doses de radiação. No entanto, a textura dos géis foi afetada, bem como as soluções gelatinizadas. A solução não gelatinizada apresentou comportamento dilatante e a gelatinizada foi caracterizada como pseudoplástica. Em relação a substituição parcial da farinha de trigo pela fécula de açafrão sob todas as doses estudadas, o resultado se mostrou viável na elaboração do bolo de cenoura, indicando que esta fécula pode ser aplicada em diversos alimentos, sem provocar a rejeição do produto final. / The saffron starch (Curcuma longa L.) presents great potential for the food industry, as it is present in abundance in the saffron rhizomes, and can therefore be considered an alternative source to already commercialized starches. Many starches have undergone physical modifications, such as the application of gamma irradiation, so that it acquires new characteristics and increases its applicability. The objective of this research was to study the influence of different doses of radiation on safflower starch (Curcuma longa L.) and to evaluate its technological application in carrot cake. The centesimal composition was not significantly influenced by radiation doses. However, the texture of the gels was affected, as well as the gelatinized solutions. The non-gelatinized solution presented dilating behavior and the gelatinized solution was characterized as pseudoplastic. Regarding the partial substitution of wheat flour for saffron starch under all doses studied, the result was viable in the preparation of the carrot cake, indicating that this starch can be applied in several foods without causing the rejection of the final product.

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