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Implementação do método k0-INAA no laboratório de análise por ativação com nêutrons do IPEN utilizando o programa k0-IAEA. Aplicação à análise de amostras geológicas / k0-NAA implementation and application at IPEN neutron activation laboratory by using the k0-IAEA software. Application to geological sample analysisMariano, Davi Brigatto 01 February 2012 (has links)
O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras geológicas, tais como rochas, solos e sedimentos, há vários anos, empregando o método de análise por ativação com nêutrons comparativa, visando estudos geoquímicos e ambientais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na implementação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras geológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A razão do fluxo de nêutrons térmico-epitérmico f e o fator α da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação, e em uma posição de irradiação selecionada, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr-94Zr. Para avaliar a exatidão e precisão do método, foram analisados os materiais geológicos de referência basalto JB-1 (GSJ) e BE-N (IWG-GIT), andesito AGV-1 (USGS), granito GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) e sedimento Buffalo River Sediment (NIST BRS-8704), que representam diferentes matrizes geológicas. Os resultados obtidos para até 30 elementos concordaram com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Zn no AGV-1 (11,4%) e Mg no GS-N (13,4%). Os critérios estatísticos z-score, zeta-score e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados. Pelo critério do z-score, os resultados obtidos puderam ser considerados satisfatórios (z<2), com exceção dos resultados obtidos para Mg no GS-N e no JB-1, e para Yb no Soil-7. O critério estatístico zeta-score se mostrou o mais restritivo, obtendo-se resultados questionáveis (2 < zeta < 3) para Mg no BE-N, Mn no GS-N e Yb no Soil-7, e resultados insatisfatórios (zeta>3) para Mn no BE-N, Mg, Ce e La no GS-N, Mg no JB-1, e Th e Eu no Buffalo River Sediment. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Mg no JB-1, estão dentro de um intervalo de confiança de 95% (se for considerado 1,96 o valor limite para o Uteste para um nível de probabilidade de 95%). Estes resultados indicam excelentes possibilidades para o uso deste método paramétrico no LAN-IPEN para a análise de amostras geológicas em estudos geoquímicos e ambientais. / The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAN-IPEN) has been analysing geological samples such as rocks, soils and sediments, for many years with the INAA comparative method, for geochemical and environmental research. This study presents the results obtained in the implementation of the k0-standardization method at LANIPEN, for geological sample analysis, by using the program k0- IAEA, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). The thermal to epithermal flux ratio f and the shape factor α of the epithermal flux distribution of the IPEN IEA-R1 nuclear reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and one selected irradiation position, for short and long irradiations, respectively. To obtain these factors, the bare triple-monitor method with 197Au- 96Zr-94Zr was used. In order to validate the methodology, the geological reference materials basalts JB-1 (GSJ) and BE-N (IWG-GIT), andesite AGV-1 (USGS), granite GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) and sediment Buffalo River Sediment (NISTBRS-8704), which represent different geological matrices, were analysed. The concentration results obtained agreed with assigned values, with bias less than 10% except for Zn in AGV-1 (11.4%) and Mg in GS-N (13.4%). Three different scores were used to evaluate the results: z-score, zeta-score and Uscore. The z-score showed that the results can be considered satisfactory (z<2), except for Mg in GS-N and JB-1, and for Yb in Soil-7. Zeta-score was the most restrictive criterion, indicating questionable results (2 < zeta < 3) for Mg in BE-N, Mn in GS-N and Yb in Soil-7, and unsatisfactory results (zeta>3) for Mn in BE-N, Mg, Ce and La in GS-N, Mg in JB-1, and Th and Eu in Buffalo River Sediment. The U-score test showed that all results, except Mg in JB-1, were within 95% confidence interval. These results indicate excellent possibilities of using this parametric method at the LAN-IPEN for geological samples analysis in geochemical and environmental studies.
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Implementação do método k0-INAA no laboratório de análise por ativação com nêutrons do IPEN utilizando o programa k0-IAEA. Aplicação à análise de amostras geológicas / k0-NAA implementation and application at IPEN neutron activation laboratory by using the k0-IAEA software. Application to geological sample analysisDavi Brigatto Mariano 01 February 2012 (has links)
O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras geológicas, tais como rochas, solos e sedimentos, há vários anos, empregando o método de análise por ativação com nêutrons comparativa, visando estudos geoquímicos e ambientais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na implementação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras geológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A razão do fluxo de nêutrons térmico-epitérmico f e o fator α da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação, e em uma posição de irradiação selecionada, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr-94Zr. Para avaliar a exatidão e precisão do método, foram analisados os materiais geológicos de referência basalto JB-1 (GSJ) e BE-N (IWG-GIT), andesito AGV-1 (USGS), granito GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) e sedimento Buffalo River Sediment (NIST BRS-8704), que representam diferentes matrizes geológicas. Os resultados obtidos para até 30 elementos concordaram com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Zn no AGV-1 (11,4%) e Mg no GS-N (13,4%). Os critérios estatísticos z-score, zeta-score e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados. Pelo critério do z-score, os resultados obtidos puderam ser considerados satisfatórios (z<2), com exceção dos resultados obtidos para Mg no GS-N e no JB-1, e para Yb no Soil-7. O critério estatístico zeta-score se mostrou o mais restritivo, obtendo-se resultados questionáveis (2 < zeta < 3) para Mg no BE-N, Mn no GS-N e Yb no Soil-7, e resultados insatisfatórios (zeta>3) para Mn no BE-N, Mg, Ce e La no GS-N, Mg no JB-1, e Th e Eu no Buffalo River Sediment. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Mg no JB-1, estão dentro de um intervalo de confiança de 95% (se for considerado 1,96 o valor limite para o Uteste para um nível de probabilidade de 95%). Estes resultados indicam excelentes possibilidades para o uso deste método paramétrico no LAN-IPEN para a análise de amostras geológicas em estudos geoquímicos e ambientais. / The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAN-IPEN) has been analysing geological samples such as rocks, soils and sediments, for many years with the INAA comparative method, for geochemical and environmental research. This study presents the results obtained in the implementation of the k0-standardization method at LANIPEN, for geological sample analysis, by using the program k0- IAEA, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). The thermal to epithermal flux ratio f and the shape factor α of the epithermal flux distribution of the IPEN IEA-R1 nuclear reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and one selected irradiation position, for short and long irradiations, respectively. To obtain these factors, the bare triple-monitor method with 197Au- 96Zr-94Zr was used. In order to validate the methodology, the geological reference materials basalts JB-1 (GSJ) and BE-N (IWG-GIT), andesite AGV-1 (USGS), granite GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) and sediment Buffalo River Sediment (NISTBRS-8704), which represent different geological matrices, were analysed. The concentration results obtained agreed with assigned values, with bias less than 10% except for Zn in AGV-1 (11.4%) and Mg in GS-N (13.4%). Three different scores were used to evaluate the results: z-score, zeta-score and Uscore. The z-score showed that the results can be considered satisfactory (z<2), except for Mg in GS-N and JB-1, and for Yb in Soil-7. Zeta-score was the most restrictive criterion, indicating questionable results (2 < zeta < 3) for Mg in BE-N, Mn in GS-N and Yb in Soil-7, and unsatisfactory results (zeta>3) for Mn in BE-N, Mg, Ce and La in GS-N, Mg in JB-1, and Th and Eu in Buffalo River Sediment. The U-score test showed that all results, except Mg in JB-1, were within 95% confidence interval. These results indicate excellent possibilities of using this parametric method at the LAN-IPEN for geological samples analysis in geochemical and environmental studies.
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Estudo das covariâncias envolvidas no método k0 de análise por ativação neutrônica / Study of covariances involved in the k0 method of neutron activation analysisVanderlei Cardoso 19 December 2011 (has links)
O presente trabalho se propôs ao desenvolvimento de uma metodologia para o tratamento das incertezas do método k0 de Análise por Ativação Neutrônica (AAN), de forma abrangente e acurada, aplicando a metodologia de Análise por Covariâncias. Todos os parâmetros envolvidos na determinação da concentração de um elemento estudado foram analisados de forma criteriosa, estabelecendo as correlações entre eles. Também foram estabelecidas as possíveis correlações entre as concentrações de elementos diferentes, para a mesma amostra e em amostras diferentes. Este procedimento gerou um número grande de correlações que foram tratadas rigorosamente. Os dados para análise foram obtidos experimentalmente, por meio de irradiações efetuadas na posição de irradiação 24A próxima ao núcleo do reator de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. Os parâmetros α e ƒ, de caracterização do campo neutrônico, foram determinados, aplicando-se vários métodos apresentados na literatura. Um tratamento estatístico detalhado foi aplicado a cada uma das medidas, verificando-se as diversas incertezas parciais e suas correlações. Com o objetivo de aprofundar o estudo, foram escolhidos os alvos de 64Zn e 68Zn, para os quais foram determinados experimentalmente os parâmetros nucleares k0 e Q0, que apresentavam discrepâncias na literatura. Os valores destes parâmetros para o 64Zn resultaram 5,63(8) × 10-3 e 1,69(6), respectivamente. Para o 68Zn, resultaram 4,00(6) × 10-4 e 2,34(4), respectivamente. Estes valores foram comparados com os dados existentes na literatura. O método de Monte Carlo foi aplicado em diversas fases do estudo, para permitir a determinação acurada de alguns parâmetros, necessários para a análise completa dos dados. / This work aimed the development of a methodology for the treatment of uncertainty in the k0 Method for Neutron Activation Analysis (NAA), comprehensively and accurately, by applying the covariance analysis methodology. All parameters involved in determining the concentration of a given element were analyzed with criteria in order to establish the correlations among them. Also established were the possible correlations between the concentrations of different elements for the same sample and for different samples. This procedure generated a large number of correlations that have been rigorously addressed. Data for analysis were obtained experimentally by means of irradiations performed at 24A irradiation position, near the core of the IEA-R1 research reactor, located at IPEN-CNEN/SP. The parameters α and ƒ, characterizing the neutron field were determined by applying several methods from the literature. A detailed statistical treatment was applied to each measurement, verifying the various uncertainties and partial correlations. In order to deepen the study, targets of 64Zn and 68Zn were chosen, for which the nuclear parameters k0 and Q0 showed discrepancies in the literature in order to determine them experimentally. For 64Zn, the values for these parameters resulted 5.63(8) × 10-3 and 1.69(6), respectively. For 68Zn they resulted 4.00(6) × 10-4 and 2.34(4), respectively. These values were compared with data from the literature. The Monte Carlo method was applied at various stages of study, to allow accurate determination of some parameters needed for the complete data analysis.
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Estudo das covariâncias envolvidas no método k0 de análise por ativação neutrônica / Study of covariances involved in the k0 method of neutron activation analysisCardoso, Vanderlei 19 December 2011 (has links)
O presente trabalho se propôs ao desenvolvimento de uma metodologia para o tratamento das incertezas do método k0 de Análise por Ativação Neutrônica (AAN), de forma abrangente e acurada, aplicando a metodologia de Análise por Covariâncias. Todos os parâmetros envolvidos na determinação da concentração de um elemento estudado foram analisados de forma criteriosa, estabelecendo as correlações entre eles. Também foram estabelecidas as possíveis correlações entre as concentrações de elementos diferentes, para a mesma amostra e em amostras diferentes. Este procedimento gerou um número grande de correlações que foram tratadas rigorosamente. Os dados para análise foram obtidos experimentalmente, por meio de irradiações efetuadas na posição de irradiação 24A próxima ao núcleo do reator de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. Os parâmetros α e ƒ, de caracterização do campo neutrônico, foram determinados, aplicando-se vários métodos apresentados na literatura. Um tratamento estatístico detalhado foi aplicado a cada uma das medidas, verificando-se as diversas incertezas parciais e suas correlações. Com o objetivo de aprofundar o estudo, foram escolhidos os alvos de 64Zn e 68Zn, para os quais foram determinados experimentalmente os parâmetros nucleares k0 e Q0, que apresentavam discrepâncias na literatura. Os valores destes parâmetros para o 64Zn resultaram 5,63(8) × 10-3 e 1,69(6), respectivamente. Para o 68Zn, resultaram 4,00(6) × 10-4 e 2,34(4), respectivamente. Estes valores foram comparados com os dados existentes na literatura. O método de Monte Carlo foi aplicado em diversas fases do estudo, para permitir a determinação acurada de alguns parâmetros, necessários para a análise completa dos dados. / This work aimed the development of a methodology for the treatment of uncertainty in the k0 Method for Neutron Activation Analysis (NAA), comprehensively and accurately, by applying the covariance analysis methodology. All parameters involved in determining the concentration of a given element were analyzed with criteria in order to establish the correlations among them. Also established were the possible correlations between the concentrations of different elements for the same sample and for different samples. This procedure generated a large number of correlations that have been rigorously addressed. Data for analysis were obtained experimentally by means of irradiations performed at 24A irradiation position, near the core of the IEA-R1 research reactor, located at IPEN-CNEN/SP. The parameters α and ƒ, characterizing the neutron field were determined by applying several methods from the literature. A detailed statistical treatment was applied to each measurement, verifying the various uncertainties and partial correlations. In order to deepen the study, targets of 64Zn and 68Zn were chosen, for which the nuclear parameters k0 and Q0 showed discrepancies in the literature in order to determine them experimentally. For 64Zn, the values for these parameters resulted 5.63(8) × 10-3 and 1.69(6), respectively. For 68Zn they resulted 4.00(6) × 10-4 and 2.34(4), respectively. These values were compared with data from the literature. The Monte Carlo method was applied at various stages of study, to allow accurate determination of some parameters needed for the complete data analysis.
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Triaxial Behaviour of Layered Soil at Small Strain LevelLiu, Wei 10 September 2017 (has links)
The purpose of this study was to analyze the anisotropic behaviour of layered soil at small strain level. This thesis comprised experimental, numerical, and theoretical aspects and provided an insight to the concept of the ‘equivalent’ homogeneous cross-anisotropic material indicating that the layered soil can be replaced by an equivalent transversely isotropic material under certain conditions.
In the experimental program, this study extended Vaid’s work (1971) to conduct K0-compression tests in a rigid triaxial cell with a flexible lateral boundary for the determination of the K0-value of normally consolidated soil. The error induced by the compliance of the cell-water system that always existed in the previous study was successively eliminated by attaching a compliance correction system (i.e., GDS controller) to the triaxial cell. Three stress path tests (i.e., the K0-compression test, the plane strain compression test, and the hydrostatic pressure compression test) were conducted consecutively in a rigid triaxial cell for a layered soil specimen to determine the elastic cross-anisotropic properties of the equivalent homogeneous material. The applicability of the proposed approach was demonstrated by conducting the tests on two types of soil (i.e., the homogeneous soil and the layered soil).
A three-parameter constitutive equation for describing the soil’s cross-anisotropic elastic behaviour was modified in a basic FEM program. Based on the material properties determined by the experimental study as an input, numerical simulations (i.e., the numerical K0-test) using FEM were conducted to compare numerical results with the test results.
In the theoretical part, this study made use of the Reuss and the Voigt approximations and proposed a simple, yet physically meaningful, approach to determine the equivalent cross-anisotropic elastic properties of a multilayered medium. To simplify the exposition, a multilayered medium with two constituent materials that were both isotropic was examined. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)
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Aplicação do método k0-INAA no Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons do IPEN utilizando o programa k0-IAEA. Análise de amostras biológicas. / k0-INAA application at IPEN Neutron Activation Laboratory by using the k0-IAEA program. Biological sample analysisDaniel Correa Puerta 14 June 2013 (has links)
Este estudo apresenta os resultados obtidos na aplicação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras biológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). Os parâmetros de fluxo f e α do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação e na posição de irradiação 24B/prateleira2, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr- 94Zr. Para a verificação da precisão e exatidão do método, foram analisados os materiais biológicos de referência Peach Leaves (NIST SRM 1547), Mixed Polish Herbs (INCT-MPH-2) e Tomato Leaves (NIST SRM 1573a). Os critérios estatísticos Erro Relativo (bias, %), Coeficiente de Variação (CV) e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados obtidos (média de seis replicatas). Os erros relativos (bias, %) ficaram, para maioria dos elementos, entre 0 e 30%, em relação aos valores certificados. Os Coeficientes de Variação foram inferiores a 20%, mostrando boa reprodutibilidade nos resultados obtidos experimentalmente. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Na no Peach Leaves e no Tomato Leaves, estão dentro de um intervalo de confiança de 95%. Estes resultados apontam para uma promissora utilização do método k0-INAA no LAN-IPEN para a análise de amostras biológicas. / The results obtained in the application of the k0-standardization method at LAN-IPEN for biological matrices analysis, by using the k0-IAEA software, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA), are presented. The flux parameters f and α of the IEA-R1 reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and for one selected irradiation position, 24B/shelf2, for short and long irradiations, respectively. In order to obtain these parameters, the bare triple-monitor method with 197Au-96Zr-94Zr was used. In order to evaluate the accuracy and precision of the methodology, the biological reference materials Peach Leaves (NIST SRM 1547), Mixed Polish Herbs (INCT-MPH-2) e Tomato Leaves (NIST SRM 1573a) were analyzed. The statistical criteria Relative Errors (bias, %), Coefficient of Variation (CV) and U-score were applied to the obtained results (mean of six replicates). The relative errors (bias, %) in relation to certified values, were, for most elements, in the range of 0 e 30. The Coefficients of Variation were below 20%, showing a good reproducibility of the results. The Uscore test showed that all results, except Na in Peach Leaves and in Tomato Leaves, were within 95% confidence interval. These results point out to a promising use of the k0-INAA method at LAN-IPEN for biological sample analysis.
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Aplicação do método k0-INAA no Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons do IPEN utilizando o programa k0-IAEA. Análise de amostras biológicas. / k0-INAA application at IPEN Neutron Activation Laboratory by using the k0-IAEA program. Biological sample analysisPuerta, Daniel Correa 14 June 2013 (has links)
Este estudo apresenta os resultados obtidos na aplicação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras biológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). Os parâmetros de fluxo f e α do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação e na posição de irradiação 24B/prateleira2, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr- 94Zr. Para a verificação da precisão e exatidão do método, foram analisados os materiais biológicos de referência Peach Leaves (NIST SRM 1547), Mixed Polish Herbs (INCT-MPH-2) e Tomato Leaves (NIST SRM 1573a). Os critérios estatísticos Erro Relativo (bias, %), Coeficiente de Variação (CV) e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados obtidos (média de seis replicatas). Os erros relativos (bias, %) ficaram, para maioria dos elementos, entre 0 e 30%, em relação aos valores certificados. Os Coeficientes de Variação foram inferiores a 20%, mostrando boa reprodutibilidade nos resultados obtidos experimentalmente. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Na no Peach Leaves e no Tomato Leaves, estão dentro de um intervalo de confiança de 95%. Estes resultados apontam para uma promissora utilização do método k0-INAA no LAN-IPEN para a análise de amostras biológicas. / The results obtained in the application of the k0-standardization method at LAN-IPEN for biological matrices analysis, by using the k0-IAEA software, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA), are presented. The flux parameters f and α of the IEA-R1 reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and for one selected irradiation position, 24B/shelf2, for short and long irradiations, respectively. In order to obtain these parameters, the bare triple-monitor method with 197Au-96Zr-94Zr was used. In order to evaluate the accuracy and precision of the methodology, the biological reference materials Peach Leaves (NIST SRM 1547), Mixed Polish Herbs (INCT-MPH-2) e Tomato Leaves (NIST SRM 1573a) were analyzed. The statistical criteria Relative Errors (bias, %), Coefficient of Variation (CV) and U-score were applied to the obtained results (mean of six replicates). The relative errors (bias, %) in relation to certified values, were, for most elements, in the range of 0 e 30. The Coefficients of Variation were below 20%, showing a good reproducibility of the results. The Uscore test showed that all results, except Na in Peach Leaves and in Tomato Leaves, were within 95% confidence interval. These results point out to a promising use of the k0-INAA method at LAN-IPEN for biological sample analysis.
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Spatial variability in soils: stiffness and strengthKim, Hyunki 19 July 2005 (has links)
Geotechnical properties vary in space. Statistical parameters such as mean, deviation, and correlation length are characteristics for each sediment and formation history. The effects of spatial variability on the macro-scale mechanical properties of soils are investigated using Monte Carlo non-linear finite element simulations. Boundary conditions include 1) isotropic loading, 2) zero-lateral strain loading, 3) drained and undrained deviatoric loading, and 4) small-strain wave propagation. Emphasis is placed on identifying the effects of spatial variability on the stiffness and strength of soils, recognizing emergent phenomena, and creating the background for new geotechnical design methods that take into consideration spatial variability.
The arithmetic mean of soil properties cannot be used to estimate the stiffness or strength of heterogeneous soils. Greater deviation and longer relative correlation length in the spatial distribution of soil properties yield a softer and weaker mechanical response. Load transfer concentrates along stiffer zones, leading to stress-focusing and lower K0 values. Drained loading promotes internal homogenization. Undrained deviatoric loading can cause percolation of internal weakness and shear strain localization. Spatial heterogeneity adds complexity to elastic wave propagation. Heterogeneous soil mixtures can be engineered to attain unique macroscale behavior
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Desenvolvimento de um software livre, plataforma web, para a calibração da eficiência absoluta de detectores do tipo HPGe / Development of a web free software for the absolute efficiency calibration for HPGe type detectorsKaiser, Thiago José Sampaio 19 June 2019 (has links)
A técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental tem sido amplamente utilizada pelo Laboratório de Ativação Neutrônica (LAN) do IPEN, com emprego do método comparativo, utilizando-se como fonte de nêutrons o reator de pesquisa do tipo piscina IEA-R1, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Neste método uma amostra é irradiada, simultaneamente, com um padrão do elemento a ser determinado. Para contornar a dificuldade de uma análise multielementar, por ser necessário preparar vários padrões, foi desenvolvido o método k0 de ativação neutrônica. No método k0 a concentração dos elementos de interesse da amostra é calculada em relação a um elemento comparador, geralmente o ouro. Todavia, esse método requer, com precisão, a eficiência de detecção no intervalo de energia de interesse e na geometria do arranjo experimental. Para contornar o tratamento manual dos dados em planilhas eletrônicas, passíveis de incidência de erros, foi desenvolvido, então, um software web, com acesso de qualquer dispositivo com Internet, livre, para calibração da eficiência absoluta de detectores do tipo HPGe. Utilizou-se a linguagem de programação Python, livre, de baixa curva de aprendizagem e padronizada no projeto eScience, a qual o referido software faz parte, e o framework web Django. No sistema é possível realizar todos os cadastros das informações utilizadas no cálculo da eficiência. Além de calcular a eficiência, o sistema plota o gráfico com os pontos da eficiência, linha de regressão, com possibilidade de ajustes, e barra de erro representando as incertezas. Como parte integrante do projeto e-science, o software emite relatórios referentes aos dados dos espectros e da eficiência, permitindo seu compartilhamento. / The technique of instrumental neutron activation analysis has been widely used by IPEN\'s Neutron Activation Laboratory (LAN), using the comparative method, using the IEA-R1 pool-type research reactor as the neutron source Energy and Nuclear Research (IPEN). In this method a sample is simultaneously irradiated with a pattern of the element to be determined. In order to overcome the difficulty of a multielementary analysis, because it isnecessary to prepare several standards, the k0 method of neutron activation was developed. In method k0 the concentration of the elements of interest of the sample is calculated in relation to a comparator element, generally gold. However, this method accurately requires the detection efficiency in the energy range of interest and the geometry of the experimental arrangement. In order to circumvent the manual processing of the data in electronic spreadsheets, which could lead to errors, a web software was developed with access from any free Internet device for calibration of the absolute efficiency of HPGe type detectors. It was used the free and low learning curve, Python programming language, standardized in the eScience project, to which the software is part, and the Django web framework. In the softwareit is possible to carry out all the registers of the information used in the calculation of the efficiency. In addition to calculating efficiency, the software plots the graph with the efficiency points, regression line, with possibility of adjustments, and error bar representing the uncertainties. As part of the e-science project, the software issues reports on spectra and efficiency data, allowing it to share.
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Estudo de técnicas estatísticas aplicadas à determinação de parâmetros no método k0 de análise por ativação neutrônica / Improvement in statistical techniques applied to the determination of parameters in the k0 method of neutron activation analysisRibeiro, Rafael Vanhoz 21 September 2017 (has links)
O presente trabalho procurou aperfeiçoar um código criado para calcular os parâmetros k0 e Q0, denominado COVAR, adicionando um outro método para a determinação do fator k0 e aprimorar a análise de covariância existente, criando uma nova versão: COVAR v4.1. O presente trabalho também desenvolveu um novo método de cálculo para os parâmetros α e vários fatores k0 em um único ajuste de mínimos quadrados, por meio de uma metodologia inédita, utilizando matrizes de covariância e todas as incertezas parciais envolvidas. Para aplicação deste método, outro código foi desenvolvido, denominado AKFIT v2.1, no qual possui a capacidade de efetuar dois ajustes, linear e não-linear, na determinação de α e k0 para várias irradiações. Foi utilizado um conjunto de dados com irradiações realizadas nos anos de 2008 e 2010, pelo Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) e por meio do reator nuclear IEAR-1, do IPEN-CNEN/SP, correspondendo aos radionuclídeos 95Zr, 65Zn, 69mZn, 46Sc, 140La e 60Co, resultando em 21 conjuntos de dados a serem analisados para verificar o desempenho dos códigos criados. Para COVAR v 4.1, os resultados do cálculo alternativo para o fator k0 foram próximos dos valores obtidos pelo método original do programa e foram consistentes com a literatura. Para AKFIT v2.1, realizou-se ajustes com ambas irradiações simultâneas e separadas. Os modelos ajustados concordaram com a literatura. O valor de α foi de 0,0025(83), que está de acordo com resultados obtidos anteriormente pelo LMN. As correlações entre os parâmetros k0 se comportaram como esperado, com valores menores entre diferentes elementos e maiores entre elementos iguais com diferentes energias e usando o mesmo comparador. Pode-se concluir que os métodos propostos foram capazes de calcular os valores de k0, com AKFIT v2.1 sendo uma nova técnica no qual é possível determinar dois parâmetros, α e k0, ao mesmo tempo, de modo rápido e preciso. Espera-se que o código AKFIT possa ser aperfeiçoado, adicionando mais parâmetros, como Q0 e f, tornando-o uma ferramenta de ajuste completo para a determinação de todos os parâmetros essenciais do Método k0 de AAN. / The present work aims to improve a code for calculating k0 and Q0 parameters, called COVAR, adding another method of calculating k0 factor and improving the covariance analysis, creating a new version: COVAR v4.1. The present work also aims the development of a new method of calculating the alpha and several k0 parameters in a single least square fit, by means of a novel methodology, using covariance matrices and all partial uncertainties. For the calculations applying this new method, another code was developed, called AKFIT v2.1 which performs linear and non-linear fittings for the determination of alpha and k0 parameters for several irradiations in different periods. We used a database with irradiations in the years 2008 and 2010 performed at the IEAR-1 nuclear reactor of the IPEN-CNEN/SP, by the Nuclear Metrology Laboratory (LMN), corresponding to radionuclides 95Zr, 65Zn, 69mZn, 46Sc, 140La and 60Co and resulting in 21 data sets which were analyzed in order to verify the performance of COVAR4.1 and AKFIT2.1. For COVAR v4.1, the results with the alternative calculation of k0 factor were close to the already existing calculation and were consistent with the literature. For AKFIT v2.1 fittings were performed with both irradiations simultaneously and separately. The fitted models agreed with the literature. The α value was 0,0025(83), which agrees with previous results obtained by the LMN. The correlations between the parameters k0 behaved as expected, with smaller values between different elements and greater correlations between equal elements with different energies and using the same comparator measurement. It can be concluded that the proposed methods were able to calculate the values of k0, with AKFIT v2.1 being a new technique in which it is possible to determine two parameters, alpha and k0 at the same time, quickly and accurately. It is expected that AKFIT code can be improved by adding more parameters, such as Q0 and f, by making a complete fitting for the determination of all the main parameters for the k0 NAA method.
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