Approximately 96,000 tonnes of the UK Higher Activity Waste (HAW) inventory consists of irradiated nuclear graphite. The current Nuclear Decommissioning Authority (NDA) baseline strategy for irradiated graphite in England and Wales is isolation in a future Geological Disposal Facility, with Scottish policy endorsing an alternative decision of near surface long-term storage. Irradiated graphite disposal routes in the UK remain under review, however, as there are concerns surrounding timing and whether deep geological disposal is the most appropriate course of action for graphite. An alternative waste management solution is treatment prior to disposal to separate mobile radioactive isotopes such as 3H and 14C from the bulk material, allowing for HAW volume reduction and concentration. Optimisation of an existing thermal treatment process at the Nuclear Graphite Research Group (NGRG) of the University of Manchester has been effected and a detailed review of the uncertainties associated with quantitative determination of radioisotope releases during thermal treatment of irradiated graphite samples has been conducted. Thermal treatment experiments in both an inert atmosphere and 1% oxygen in argon atmosphere have been conducted for temperatures ranging from 600°C to 800°C, and durations from 4 to 120 hours, to determine the effects of oxidation time and temperature, and the consequent oxidation characteristics on the release rate of prominent radioisotopes, with a focus on the release of 14C. Lower temperature treatments in an oxidising atmosphere have shown that a preferential release of 14C-enriched graphite can be achieved from the bulk material of Oldbury Magnox reactor irradiated graphite, with evidence demonstrating that this liberated 14C-enriched region is located at the graphite surfaces throughout the porous structure. A large proportion of radiocarbon found in this irradiated graphite, however, is uniformly distributed throughout the bulk material and cannot be selectively oxidised. It is found that prominent metallic radioisotopes such as 60Co are not mobile at these temperatures and remain in the bulk graphite material, inclusive of radioactive caesium which the literature suggests will volatilise. The preliminary results were undertaken as part of the EU FP7 EURATOM Project: CARBOWASTE.

Ph.D. (Chemistry) / Please refer to full text to view abstract

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Doctor of Philosophy / Department of Agricultural Economics / John A. Fox / Mail surveys are used to gather information in order to make inferences about populations. This study examines cost effective methods to maximize response rates to a mail survey. A consumer mail survey was developed and used to study consumer demand for safer foods. In addition, the study will verify if additional responses from follow-up mailings changes econometric analysis results, thus validating follow-up mailing costs. A test was created to maximize response rates and incentives were used in both mailings. An Ordinary Least Square (OLS) model was developed to analyze response rates and mail survey costs while a willingness to pay model and an ordered probit were used for the consumer demand analysis. Results showed that when a consumer survey was sent to a city within the school's state no incentive should be included while if sent to a city outside the school's state an incentive should be included. Moreover, if the outcome from the first mailing resulted in a low response rate a monetary incentive should be included in the follow-up mailing to increase response rates. Results from the consumer willingness to pay for irradiated salad greens showed that consumers are willing to pay higher prices for irradiated salad greens. Furthermore, results showed that there is no statistical difference between the coefficients, in both the willingness to pay and the ordered probit, from the model using additional observations from follow-up mailing and the model that included only observations from the first mailing. Even though coefficients were not statistically different in the ordered probit, significance of the marginal effects for some variables were different between models.

O segmento Pet, no agronegócio, está relacionado ao desenvolvimento das atividades de criação, produção e comercialização de animais de estimação. Este mercado cresceu 7,6% entre 2014/2015, gerou R$ 18 milhões no Brasil e 67,3% desse valor refere-se a produtos para alimentação animal, comumente chamados de Pet Food. Na alimentação animal, o alimento pode ser um único ingrediente ou uma formulação elaborada. Os ingredientes são categorizados em proteínas, carboidratos, fibras, gorduras, vitaminas e minerais. Eles são selecionados considerando os seguintes aspectos: disponibilidade, níveis de nutrientes, funcionalidade, palatabilidade, digestibilidade, custo e segurança. As matérias-primas são escolhidas de acordo com o (s) método (s) de processamento (s) em que o produto passa, sua estabilidade no processo e sua fonte nutricional durante a validade do produto. Na preservação de alimentos, o processo de irradiação é um tratamento que busca reduzir a carga microbiana dos mesmos. No entanto, também pode alterar a composição dos ingredientes presentes e formar produtos radiolíticos na formulação que ainda estão em estudo. Nos alimentos, as gorduras atuam como aporte de ácidos graxos essenciais são palatabilizantes e uma fração energética importante das rações. Nos produtos que contêm a presença de gordura, a principal preocupação são as 2-Alcilciclobutanonas (2-ACBs), que são produtos radiolíticos formados exclusivamente pós-processamento com radiação ionizante. A formação de 2- ACBs está diretamente relacionada à concentração lipídica e à dose de irradiação. O objetivo deste trabalho é descrever os possíveis subprodutos radiolíticos formados em rações caninas extrusadas contendo gordura após irradiação e determinar se a formação de 2-ACBs depende do aumento da dose de radiação, assim como , verificar sua citotoxicidade e genotoxicidade em cães. / In agribusiness, the Pet segment is related to the development of the activities of creation, production and commercialization of pet food. This market grew 7.6% between 2014/2015, generated R$ 18 million in Brazil and 67.3% of this amount refers to products for animal feed, commonly called pet food. In animal nutrition the food may be a single ingredient or an elaborate formulation. Ingriedients are categorized into proteins, carbohydrates, fiber, fat, vitamins and minerals. They are selected considering the following aspects: availability, nutrient levels, functionality, palatability, digestibility, cost and safety. The raw materials are chosen according to the method (s) of processing (s) in which the product is submit, its stability in the process and its nutritional source during the validity of the product. In food preservation the irradiation process is a treatment that seeks to reduce the microbial load of the food. However, it can also alter the composition of the ingredients present and form radiolytic products in the formulation that are still under study. In foods, fats act as a contribution of essential fatty acids are palatabilizing and an important energetic fraction of the rations. In products containing the presence of fat, the main concern are 2- alkylcyclobutanones (2-ACBs), which are radiolytic products formed exclusively post-processing with ionizing radiation. The formation of 2-ACBs is directly related to the lipid concentration and the dose of irradiation. The objective of this work is to describe the possible radiolytic by-products formed in extruded fat-containing canine rations after irradiation and to determine if the formation of 2-ACBs is dependent on the radiation dose, and as well as verify their cytotoxicity and genotoxicity.

O conceito de qualidade dos alimentos, na visão do consumidor, reflete a satisfação de características como sabor, aroma, aparência, embalagem e disponibilidade. Fatores econômicos e sociais como o custo e hábitos alimentares geralmente também têm influência sobre a escolha do produto. A irradiação é uma técnica eficiente na conservação dos alimentos, pois reduz as perdas naturais causadas pelos processos fisiológicos, além de eliminar ou reduzir microrganismos, parasitas e pragas, sem causar qualquer prejuízo ao alimento, tornando-os mais seguros ao consumidor; porém, pode haver aumento no custo dos alimentos. Pesquisas apontam que a praticidade é uma característica já incorporada pelo consumidor, o preço pode ser um fator de restrição à popularização do produto irradiado, embora alguns consumidores considerem que, devido ao fato de evitar desperdícios, o aumento do custo pode ser viável. O objetivo deste trabalho foi analisar o custo do uso da tecnologia de irradiação de alimentos e verificar se os consumidores, quando informados sobre as vantagens na segurança alimentar, estão dispostos a pagar por este tratamento, bem como o quanto estão dispostos a pagar. A metodologia consistiu em um estudo sobre a viabilidade econômica da implantação da tecnologia de irradiação de alimentos por meio de um levantamento sistemático da literatura especializada, com o intuito de verificar o custo de implantação e o acréscimo que o produtor terá em relação ao custo da tecnologia. Também foi realizada uma pesquisa em uma Instituição de Ensino Superior sobre a predisposição do consumidor em arcar com este custo. Os resultados do estudo indicam um acréscimo, ao produtor, que pode variar de US$ 0,01 a US$ 0,25 por quilograma e também indicam que 75% dos consumidores entrevistados aceitam pagar mais pelo alimento irradiado. A partir desses resultados, concluiu-se que quanto maior o poder aquisitivo, maior a predisposição em arcar com o acréscimo ao custo do alimento irradiado. / The concept of food quality, in the consumer point of view, reflects the satisfaction of characteristics such as flavor, aroma, appearance, packaging and availability. Economic and social factors, such as cost and eating habits, generally, also influence the choice of a product. Irradiation is an effective technique in food preservation because it reduces the losses caused by natural physiological processes, either reducing or eliminating microorganisms, parasites and pests without causing any damage to the foods and, thus, making them safer to consumers. Nevertheless, there may be an increase in the cost of foods. Research indicates that practicality is already a deep-rooted feature of consumers. The price may be a limiting factor to the popularization of the irradiated product, although some consumers consider that, due to the avoidance of waste, the increased cost may be feasible. The objective of this study was to analyze the cost of using food irradiation technology and verify (a) whether consumers, when informed of the benefits in food safety, are willing to pay for this treatment and (b) how much they are willing to pay. The methodology consisted of a study on the economic feasibility of food irradiation technology by means of a systematic survey of the literature, in order to verify the cost of this process implementation and the increase in costs for the producer. Also, a survey was conducted in an Institution of Superior Education about the consumer\'s willingness to pay for this higher price. The study results indicate a rise in costs to the producer, ranging from $ 0.01 to U.S. $ 0.25 per pound; it was also found that 75% of the consumers surveyed are willing to pay more for irradiated food. From these results it was concluded that the higher the consumption power is, the greater the willingness to afford the additional cost irradiated foods have.

O uso comercial da tecnologia de irradiação de alimentos no Brasil cresce lentamente, devido a interpretações equivocadas por grande parte dos consumidores brasileiros, que possuem uma ideia preconcebida, advinda da imagem negativa da energia nuclear. Pesquisas indicam que a difícil aceitação por parte do consumidor pode ser atribuída à confusão existente entre os termos irradiação e radioatividade, frequentemente relacionados aos riscos à saúde. Quando devidamente informados sobre o que é, para que serve e quais os benefícios da tecnologia de irradiação de alimentos, grande parte dos consumidores reage de forma positiva. Portanto, os objetivos deste trabalho foram avaliar a aceitação de consumidores brasileiros em relação ao consumo de alimentos irradiados, verificar as informações que eles receberam sobre o processo de irradiação de alimentos durante o período escolar, fazer uma análise do currículo escolar brasileiro desde o Ensino Fundamental II até o Ensino Médio, no que diz respeito às aplicações da energia nuclear e comparar o conteúdo ensinado no Brasil ao conteúdo abordado nos demais países pesquisados, como a França, os Estados Unidos e a China. A metodologia do trabalho consistiu em um levantamento sistemático da literatura específica, bem como na aplicação de um questionário para a verificação da aceitação de alimentos irradiados por consumidores brasileiros. De acordo com a bibliografia consultada, ficou clara a recomendação de uma educação, desde o início no currículo escolar, sobre as aplicações benéficas da energia nuclear, mais especificamente, na área de irradiação de alimentos. Tal recomendação deve-se ao fato de que os consumidores consultados, tanto no Brasil como em outros países, não têm conhecimento suficiente sobre os benefícios da irradiação de alimentos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a educação é de fundamental importância para a aceitação de novas tecnologias, por parte dos consumidores, especificamente de alimentos irradiados. / The commercial use of irradiated food technology in Brazil has a slow growing due to misinterpretation by most Brazilian consumers, who have been mislead by wrong ideas about the meaning of what is nuclear energy. Researches indicate that consumers have difficult in accepting such a technology due to the confusion between the terms irradiation and radioactivity, which are often related to health risks. When properly informed about the process, its purpose and the benefits offered by food irradiation technology, most consumers react positively. Therefore, this work aims to: first, to evaluate the acceptance of irradiated foods by Brazilian consumers; second, to verify the teaching at school about the food irradiation process; third, to analyze the Brazilian school curriculum from elementary school to high school, regarding nuclear energy applications; then, to compare the content taught in Brazil with the content covered in other surveyed countries, such as France, United States, and China. The methodology of this study consisted of a systematic survey of the specific literature, and a questionnaire to verify the acceptance of irradiated food by Brazilian consumers. According to the researched bibliography, it was clear the recommendation of an early school education about the usage of nuclear energy, more specifically, food irradiation. Such a recommendation is due to the fact that the consulted costumers, in Brazil and other countries mentioned in this work, do not clearly understand the full benefits of irradiated food. Hence, education is fundamental for the acceptance of new technologies by consumers, as it is the case with irradiated food.

O conceito de qualidade dos alimentos, na visão do consumidor, reflete a satisfação de características como sabor, aroma, aparência, embalagem e disponibilidade. Fatores econômicos e sociais como o custo e hábitos alimentares geralmente também têm influência sobre a escolha do produto. A irradiação é uma técnica eficiente na conservação dos alimentos, pois reduz as perdas naturais causadas pelos processos fisiológicos, além de eliminar ou reduzir microrganismos, parasitas e pragas, sem causar qualquer prejuízo ao alimento, tornando-os mais seguros ao consumidor; porém, pode haver aumento no custo dos alimentos. Pesquisas apontam que a praticidade é uma característica já incorporada pelo consumidor, o preço pode ser um fator de restrição à popularização do produto irradiado, embora alguns consumidores considerem que, devido ao fato de evitar desperdícios, o aumento do custo pode ser viável. O objetivo deste trabalho foi analisar o custo do uso da tecnologia de irradiação de alimentos e verificar se os consumidores, quando informados sobre as vantagens na segurança alimentar, estão dispostos a pagar por este tratamento, bem como o quanto estão dispostos a pagar. A metodologia consistiu em um estudo sobre a viabilidade econômica da implantação da tecnologia de irradiação de alimentos por meio de um levantamento sistemático da literatura especializada, com o intuito de verificar o custo de implantação e o acréscimo que o produtor terá em relação ao custo da tecnologia. Também foi realizada uma pesquisa em uma Instituição de Ensino Superior sobre a predisposição do consumidor em arcar com este custo. Os resultados do estudo indicam um acréscimo, ao produtor, que pode variar de US$ 0,01 a US$ 0,25 por quilograma e também indicam que 75% dos consumidores entrevistados aceitam pagar mais pelo alimento irradiado. A partir desses resultados, concluiu-se que quanto maior o poder aquisitivo, maior a predisposição em arcar com o acréscimo ao custo do alimento irradiado. / The concept of food quality, in the consumer point of view, reflects the satisfaction of characteristics such as flavor, aroma, appearance, packaging and availability. Economic and social factors, such as cost and eating habits, generally, also influence the choice of a product. Irradiation is an effective technique in food preservation because it reduces the losses caused by natural physiological processes, either reducing or eliminating microorganisms, parasites and pests without causing any damage to the foods and, thus, making them safer to consumers. Nevertheless, there may be an increase in the cost of foods. Research indicates that practicality is already a deep-rooted feature of consumers. The price may be a limiting factor to the popularization of the irradiated product, although some consumers consider that, due to the avoidance of waste, the increased cost may be feasible. The objective of this study was to analyze the cost of using food irradiation technology and verify (a) whether consumers, when informed of the benefits in food safety, are willing to pay for this treatment and (b) how much they are willing to pay. The methodology consisted of a study on the economic feasibility of food irradiation technology by means of a systematic survey of the literature, in order to verify the cost of this process implementation and the increase in costs for the producer. Also, a survey was conducted in an Institution of Superior Education about the consumer\'s willingness to pay for this higher price. The study results indicate a rise in costs to the producer, ranging from $ 0.01 to U.S. $ 0.25 per pound; it was also found that 75% of the consumers surveyed are willing to pay more for irradiated food. From these results it was concluded that the higher the consumption power is, the greater the willingness to afford the additional cost irradiated foods have.

O uso comercial da tecnologia de irradiação de alimentos no Brasil cresce lentamente, devido a interpretações equivocadas por grande parte dos consumidores brasileiros, que possuem uma ideia preconcebida, advinda da imagem negativa da energia nuclear. Pesquisas indicam que a difícil aceitação por parte do consumidor pode ser atribuída à confusão existente entre os termos irradiação e radioatividade, frequentemente relacionados aos riscos à saúde. Quando devidamente informados sobre o que é, para que serve e quais os benefícios da tecnologia de irradiação de alimentos, grande parte dos consumidores reage de forma positiva. Portanto, os objetivos deste trabalho foram avaliar a aceitação de consumidores brasileiros em relação ao consumo de alimentos irradiados, verificar as informações que eles receberam sobre o processo de irradiação de alimentos durante o período escolar, fazer uma análise do currículo escolar brasileiro desde o Ensino Fundamental II até o Ensino Médio, no que diz respeito às aplicações da energia nuclear e comparar o conteúdo ensinado no Brasil ao conteúdo abordado nos demais países pesquisados, como a França, os Estados Unidos e a China. A metodologia do trabalho consistiu em um levantamento sistemático da literatura específica, bem como na aplicação de um questionário para a verificação da aceitação de alimentos irradiados por consumidores brasileiros. De acordo com a bibliografia consultada, ficou clara a recomendação de uma educação, desde o início no currículo escolar, sobre as aplicações benéficas da energia nuclear, mais especificamente, na área de irradiação de alimentos. Tal recomendação deve-se ao fato de que os consumidores consultados, tanto no Brasil como em outros países, não têm conhecimento suficiente sobre os benefícios da irradiação de alimentos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a educação é de fundamental importância para a aceitação de novas tecnologias, por parte dos consumidores, especificamente de alimentos irradiados. / The commercial use of irradiated food technology in Brazil has a slow growing due to misinterpretation by most Brazilian consumers, who have been mislead by wrong ideas about the meaning of what is nuclear energy. Researches indicate that consumers have difficult in accepting such a technology due to the confusion between the terms irradiation and radioactivity, which are often related to health risks. When properly informed about the process, its purpose and the benefits offered by food irradiation technology, most consumers react positively. Therefore, this work aims to: first, to evaluate the acceptance of irradiated foods by Brazilian consumers; second, to verify the teaching at school about the food irradiation process; third, to analyze the Brazilian school curriculum from elementary school to high school, regarding nuclear energy applications; then, to compare the content taught in Brazil with the content covered in other surveyed countries, such as France, United States, and China. The methodology of this study consisted of a systematic survey of the specific literature, and a questionnaire to verify the acceptance of irradiated food by Brazilian consumers. According to the researched bibliography, it was clear the recommendation of an early school education about the usage of nuclear energy, more specifically, food irradiation. Such a recommendation is due to the fact that the consulted costumers, in Brazil and other countries mentioned in this work, do not clearly understand the full benefits of irradiated food. Hence, education is fundamental for the acceptance of new technologies by consumers, as it is the case with irradiated food.