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Espectrometria de nêutrons com o sistema de esferas de Bonner utilizando detectores passivos termoluminescentes

SANTOS, Joelan Angelo de Lucena January 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:17:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9100_1.pdf: 1771804 bytes, checksum: 78f3f534ae63140438e923c1e7338647 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nêutrons são partículas sem carga que podem ser removidos do núcleo atômico por algum processo de rearranjo nuclear, e assim, apresentar um espectro em energia compreendido desde baixa energia (En < 2x10-7 eV) até alta energia (En > 100 MeV). Sabe-se no entanto que, a energia dos nêutrons pode variar significativamente dentro de um mesmo ambiente, o que torna a espectrometria neutrônica imprescindível para a sua correta medida e posterior avaliação de doses às quais os trabalhadores expostos a este tipo de radiação estão sujeitos. Dos vários métodos utilizados para caracterizar o espectro neutrônico, o espectrômetro de multiesferas de Bonner é um dos sistemas espectrômetricos mais utilizados. Conhecido como Espectrômetro de Bonner (EB), esse sistema é composto por um conjunto de esferas moderadoras, onde no centro de cada esfera é possível acomodar um detector de nêutrons térmicos. Neste trabalho foram utilizados detectores termoluminescentes (TLDs) como detector de nêutrons. A escolha deste material deve-se ao fato do cintilador de 6LiI(Eu), por exemplo, não ser tão eficiente quando utilizado em campos mistos intensos, bem como pela necessidade de se utilizar equipamentos eletrônicos associados ao mesmo, o que dificultaria, por exemplo, sua utilização na realização de espectrometria neutrônica em altas cotas. Assim, este trabalho tem como objetivo principal estabelecer uma metodologia para obtenção de espectros de nêutrons, utilizando o sistema de espectrometria de esferas de Bonner e, como detectores de nêutrons térmicos, detectores passivos termoluminescentes de fluoreto de lítio (LiF). Neste trabalho foram utilizados oito detectores termoluminescentes, sendo quatro deles de TLD600, e os outros quatro TLD700. Cada conjunto esfera-detector foi exposto a uma fonte de 241AmBe, cuja taxa de emissão era (4,46 ± 0,08) x 106 n/s em 15/03/2006. As esferas foram então posicionadas a uma distância de (75 ± 1) cm da fonte, sendo essa distância recomendada para futuras calibrações de rotina de monitores de nêutrons. Os TLDs utilizados, por serem sensíveis à radiação gama, tornou necessário a v determinação de um fator de correção para a resposta dos mesmos a esse tipo de radiação. Desta forma, eles foram expostos a uma fonte de 137Cs, sendo o valor encontrado para este fator: k = 1,07 ± 0,08. Esse fator permitiu que os dados obtidos com o espectrômetro fossem deconvoluídos corretamente utilizando o código computacional BUNKI. Os resultados demonstraram que a metodologia estabelecida que utiliza um conjunto de pares detectores termoluminescentes para detecção de nêutrons térmicos, pode ser aplicada para a r ea l i z a ç ão de espectrometria neutrônica com o sistema EB desde que a sensibilidade de tais detectores à radiação gama seja conhecida
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Desenvolvimento e simulação de um programa computacional para cálculos neutrônicos e termo-hidráulicos do reator de pesquisas IEA-R1 / Development and simulation of neutronic and thermo-hidraulic calculation software of the research reactor IEA-R1

Parro, Davi Pavis 21 March 2018 (has links)
A motivação deste trabalho vem da necessidade de agilizar, de maneira segura, o processo dos cálculos neutrônicos e termo-hidráulicos durante a realização da mudança de configuração do reator nuclear de pesquisas IEA-R1. A metodologia de cálculo existente envolve a execução de vários programas computacionais e códigos nucleares nas áreas de física de reatores e termo-hidráulica. Para tanto, foi elaborado uma plataforma de gerenciamento que conjuga os cálculos dos programas já consagrados (\"Two Db\", \"Leopard\", \"Citation\", \"Dens\" e \"Cobra\") numa única ferramenta computacional. A principal contribuição deste trabalho é a concepção de uma interface que simplificará a rotina de cálculos executados no reator IEA-R1, tendo um aspecto didático e uma aparência mais amigável e moderna. / The motivation for this work comes from the need for the process of neutronic and termo-hidraulic calculation to becomes faster, in a safe way, during the configuration change of the research nuclear reactor IEA-R1. The current calculation methodology requires the execution of several softwares and nuclear codes in the areas of Reactor Physics and Thermo-Hidraulic. Therefore, a software was elaborated, which will combines the calculation mentioned in a single computational tool. The main contribution of this work is the creation of an interface that makes the IEA-R1 research reactor executed calculation routine simpler, having didactic aspect e a more friendly and modern appearance.
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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 analysis

Vanderlei 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 &alpha; e &fnof;, 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 &alpha; and &fnof;, 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 analysis

Cardoso, 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 &alpha; e &fnof;, 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 &alpha; and &fnof;, 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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Desenvolvimento e simulação de um programa computacional para cálculos neutrônicos e termo-hidráulicos do reator de pesquisas IEA-R1 / Development and simulation of neutronic and thermo-hidraulic calculation software of the research reactor IEA-R1

Davi Pavis Parro 21 March 2018 (has links)
A motivação deste trabalho vem da necessidade de agilizar, de maneira segura, o processo dos cálculos neutrônicos e termo-hidráulicos durante a realização da mudança de configuração do reator nuclear de pesquisas IEA-R1. A metodologia de cálculo existente envolve a execução de vários programas computacionais e códigos nucleares nas áreas de física de reatores e termo-hidráulica. Para tanto, foi elaborado uma plataforma de gerenciamento que conjuga os cálculos dos programas já consagrados (\"Two Db\", \"Leopard\", \"Citation\", \"Dens\" e \"Cobra\") numa única ferramenta computacional. A principal contribuição deste trabalho é a concepção de uma interface que simplificará a rotina de cálculos executados no reator IEA-R1, tendo um aspecto didático e uma aparência mais amigável e moderna. / The motivation for this work comes from the need for the process of neutronic and termo-hidraulic calculation to becomes faster, in a safe way, during the configuration change of the research nuclear reactor IEA-R1. The current calculation methodology requires the execution of several softwares and nuclear codes in the areas of Reactor Physics and Thermo-Hidraulic. Therefore, a software was elaborated, which will combines the calculation mentioned in a single computational tool. The main contribution of this work is the creation of an interface that makes the IEA-R1 research reactor executed calculation routine simpler, having didactic aspect e a more friendly and modern appearance.
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Biomonitoração da qualidade do ar em decorrência da queima da cana-de-açúcar na reserva ecológica de Gurjaú-PE

SANTOS, Thiago Oliveira dos 31 January 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2679_1.pdf: 1405391 bytes, checksum: 32e975e8cc9082f1467a36607fa51af9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Reserva Ecológica de Gurjaú encontra-se inserida na porção Sul da Região Metropolitana do Recife, precisamente na divisa dos municípios de Jaboatão dos Guararapes, Cabo de Santo Agostinho e Moreno. Ao longo de toda a reserva algumas atividades desenvolvidas de forma indiscriminada têm contribuído para causar danos ao meio ambiente, sendo as mais importantes as queimadas realizadas antes da colheita da cana-de-açúcar e a utilização de agrotóxicos e fertilizantes de forma inadequada, acarretando a liberação de inúmeras partículas e gases para a atmosfera. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do ar na Reserva Ecológica de Gurjaú utilizando o líquen Cladonia verticillaris e a planta epífita Tillandsia recurvata como biomonitores em dez estações de amostragem, por meio da análise do teor de metais presentes nesses organismos, em decorrência da exposição dos mesmos à poluição gerada pela queima da cana-de-açúcar. A determinação dos metais foi realizada por Espectrometria por Absorção Atômica e Análise por Ativação Neutrônica. Os resultados obtidos neste trabalho subsidiaram um banco de dados gerenciado pela International Agency Energy Atomic (IAEA), por meio do projeto ARCAL (PROJECT /2/013 ARCAL Correlation Studies between Atmospheric Deposition and Sanitary Problems in Latin America: Nuclear Analytical Techniques and the Biomonitoring of Atmospheric Pollution) e fornecerão os primeiros resultados de biomonitoração ativa da dispersão de elementos químicos associada a queima da cana-de-açúcar no Estado de Pernambuco
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Quantificação de arsênio, zinco, cobalto, cromo e bário no solo de uma área agriculturável do Agreste de Pernambuco

Dias Bezerra, Jairo 31 January 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7032_1.pdf: 1439685 bytes, checksum: 93549e0e8d0b438208dcd20ff21cffed (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Elevadas concentrações de metais pesados em um ecossistema dependem da sua formação geológica e/ou da ação antrópica, diversas ações podem contaminar o meio ambiente e os seres vivos, sendo importânte monitorar o ambiente e controlar a presença desses metais na cadeia alimentar, principalmente do As, Zn, Co, Cr e Ba, devido aos níveis de toxicidade, disponibilidade e especiação química. Em regiões isentas de processos antropogênicos, as concentrações de metais pesados são consideradas naturais, originadas da composição das rochas de origem e da evolução pedogeomorfológica. Em uma área com altos níveis de radionuclídeos primordiais, atividades agrícolas e produção de leite em grande escala no agreste de Pernambuco no município de Pedra, foram monitorados os teores de As, Zn, Co, Cr e Ba no solo. Trinta e quatro amostras com 100 mg de cada, solo e rochas, foram ativadas por oito horas com nêutrons juntamente com os padrões GS-N (ANRT) e BE-N (IWG-GIT) e analisadas por espectrometria gama de alta resolução, sendo a primeira aquisição após sete dias e a segunda quinze dias após a irradiação. As concentrações medias apresentaram resultados menores que 0,16 mg.kg-1 a 6,7 mg.kg-1 para o As; 17 mg.kg-1 a 119 mg.kg-1 para o Zn; 2,45 mg.kg-1 a 213 mg.kg-1 para o Co; 11,50 mg.kg-1 a 180 mg.kg-1 para o Cr e 164 mg.kg-1 a 61.313,50 mg.kg-1 para o Ba. Considerando os resultados obtidos e comparando-os com os valores de prevenção e intervenção estabelecido pela resolução 420/2009 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) do Brasil, as concentrações do Ba encontram-se acima do valor de prevenção e 91% delas acima do valor de intervenção. As, Zn e Cr apresentaram quase 100% dos resultados abaixo do valor de prevenção e 12% dos valores do Co foram superiores ao valor de prevenção. Considerando que a área de estudo não apresenta atividades industriais, as altas concentrações determinadas para o Ba são provenientes de processos naturais e os níveis encontrados evidenciam uma possível contaminação de fontes de água e alimentos produzidos nesta região
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Determinação de elementos terras raras em uma área uranífera do município de Pedra - Pernambuco

Damascena, Kennedy Francys Rodrigues 31 January 2013 (has links)
Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T13:51:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Kennedy Francys Rodrigues Damascena.pdf: 1570858 bytes, checksum: dc2547fa9433525cb0a0e72019905bee (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Kennedy Francys Rodrigues Damascena.pdf: 1570858 bytes, checksum: dc2547fa9433525cb0a0e72019905bee (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES / Os Elementos Terras Raras (ETR) têm por característica principal, a similaridade das propriedades físicas e químicas de seus compostos, os quais se encontram na natureza associados à radionuclídeos terrestres. O interesse na realização de pesquisas com os ETR tem aumentado consideravelmente, motivado por fatores como a grande quantidade de suas aplicações e o seu elevado valor econômico. Neste trabalho, foram analisadas amostras de solo e rochas originadas de uma área conhecida por apresentar elevados níveis de urânio e tório, situada no município de Pedra - Pernambuco, com o objetivo de identificar a ocorrência destes elementos, bem como as suas respectivas concentrações na área de estudo. As análises foram realizadas por ativação neutrônica, onde as amostras foram irradiadas com nêutrons por um período de 8 horas a um fluxo médio de 4,5x1012 n.cm-2.s-1, e posteriormente analisadas por espectrometria gama de alta resolução com detector HPGe. Estes procedimentos foram realizados no Laboratório de Análises por Ativação Neutrônica do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares da Universidade de São Paulo (LAN/IPEN - SP). Os ensaios identificaram e quantificaram nove, dentre os 17 ETR existentes na natureza: La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu e Sc. Dos elementos identificados, os que apresentaram maiores abundâncias na região foram o Ce, com concentrações variando de 63 a 503 mg.kg-1 para amostras de solo e de 19,6 a 2.243,5 mg.kg-1 para amostras de rochas; o Nd, com uma variação de 25,0 a 249,0 mg.kg-1 para solo e de 3,8 a 1.951,0 mg.kg-1 para rochas e o La, que variou de 30,6 a 253,0 mg.kg-1 para solo e de 12,1 a 517,0 mg.kg-1 para rocha. Os demais apresentaram concentrações variando entre o limite de detecção a 46,0 mg.kg-1, para as matrizes ambientais estudadas. Os resultados obtidos na área de estudo apontam que os ETR Ce, La e Nd apresentaram concentrações médias até 12 vezes superiores as ocorrências médias na crosta terrestre e até 4,6 vezes superiores as médias registradas em estudos realizados em algumas partes do mundo, incluindo o Brasil. Recomenda-se a realização de estudos que analisem a viabilidade econômica dos ETR existentes na área, além de estudos que confirmem a ocorrência anômala dos elementos Ce, La e Nd nas rochas existentes na área.
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Uso de sistema de coincidência gama-gama associado à espectroscopia simples em medidas de análise por ativação neutrônica / Use of gamma-gamma coincidence system associated to simple spectroscopy in neutron activation analysis measurements

Ribeiro Junior, Iberê Souza 25 June 2019 (has links)
Nesse trabalho foi desenvolvido um sistema de aquisição &gamma;&gamma; que possibilita realizar medidas de Análise por Ativação Neutrônica Instrumental por espectroscopia gama unidimensional e em coincidência simultaneamente para os elementos As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm. Para tal foram realizadas medidas preliminares em sistemas de aquisição &gamma;&gamma; baseados em instrumentação analógica e digital a fim de se verificar a eficiência da técnica a partir de medições de padrões sintéticos e análises de materiais de referência certificados. Essas medidas também auxiliaram na escolha do tipo de instrumentação mais apropriada para o desenvolvimento do sistema de aquisição no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) do IPEN. O sistema montado no LFNA é composto de uma placa digitalizadora da marca CAEN modelo v1724 e dois detectores de germânio hiperpuro. A aquisição dos dados é controlada pelo software MC2Analyzer, que fornece dados brutos de energia e tempo dos pulsos registrados. Foram desenvolvidos dois programas de redução de dados que selecionam os eventos em coincidência a partir dos espectros unidimensionais: o DPP que prepara os dados para serem analisados em programas de análise de espectros bidimensionais; e o AnalisaCaen que trata os dados para sejam analisados em programas de análises de espectros unidimensionais. Foram realizadas análises de materiais de referência certificados biológicos e geológicos, e também padrões sintéticos utilizando-se as técnicas de Análise por Ativação Neutrônica convencional e em coincidência. Os resultados permitiram verificar a confiabilidade dos valores das concentrações dos elementos As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm obtidos com o sistema de coincidência desenvolvido. Os resultados obtidos por ambas as técnicas, Análise por Ativação Neutrônica Convencional e Análise por Ativação Neutrônica em Coincidência, foram comparados e valiados em termos de precisão e exatidão pelo critério de Enscore. Em alguns casos, os resultados de concentração obtidos por meio das medidas de coincidência forneceram melhores do que os resultados obtidos pela espectroscopia gama convencional. / In this study was the developed a &gamma;&gamma; acquisition system that make possible to perform Neutron Activation Analysis by single gamma spectroscopy and coincidence &gamma;&gamma; spectroscospy simultaneously for the elements As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm. In order to achieve this main goal preliminary measurements in &gamma;&gamma; acquisition systems with analogical and digital instrumentation were performed to check the efficiency of technique through measurements of synthetic standard and certified reference material. These measurements also helped to choose the most suitable instrumentation for the development of the acquisition system in the Applied Nuclear Physics Laboratory (LFNA) located at IPEN. The developed system is composed by a CAEN v1724 digitizer board and two hyperpure Germanium detectors. The data acquisition is controled by MC2Analyzer software, which provide raw data of energy and time information of the recorded pulses.Two softwares for data reduction that allow the set the coincident events from single spectra were developed: DPP which prepare the data to be analyzed with softwares for bidimensional espectra.; and AnalisaCaen which handle the data to be analyzed with softwares for single spectra. Determination of the concentration for some elements in certified reference materials and sytnhetic standards were performed applying the conventional and coincidence Neutron Activation Analysis methods. Accuracy and precision of the results obtained by Instrumental Neutron Activation Analysis and Coincidence Instrumental Neutron Activation Analysis were performed by Enscore criteria. The results obtained with this system allowed to check the reliability on the determination for the elements As, Co, Cs, La, Sc, Se and Sm. In some cases the concentration results obtained with coincidence measurements were better than the results from single spectroscopy.
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Avaliação da concentração de metais e elementos traço em amostras de sedimento do reservatório Guarapiranga, Bacia do Alto Tietê, São Paulo, Brasil / Metal and trace element sediment assessment from Guarapiranga reservoir, alto tietê basin, São Paulo, Brasil

Guimarães, Guilherme Moura 15 June 2011 (has links)
O reservatório Guarapiranga está localizado na região metropolitana de São Paulo, Brasil, e é responsável pelo abastecimento de cerca de 20% das necessidades de água da população dessa região, aproximadamente 3,7 milhões de pessoas. Contudo, esse sistema tem apresentado significante degradação em sua qualidade de água, devido ao recebimento de esgotos domésticos não tratados e efluentes industriais. Nesse estudo amostras de sedimentos foram coletadas em cinco pontos ao longo do reservatório e a concentração total de alguns elementos maiores (Fe, K e Na), traço (As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Rb, Sb, Sc, Ta, Tb, Th, U, V e Zn) e terras raras (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb e Yb) foram determinadas pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA). Utilizando-se a técnica de Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES) as concentrações dos elementos Al, Ba, Be, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Ti, V e Zn foram determinadas após a digestão ácida dos sedimentos de acordo com a metodologia US EPA 3051. As determinações dos metais Cd e Pb foram feitas por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GFAAS) e a de Hg total, por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CVAAS). A validação das três metodologias analíticas, em termos de precisão e exatidão, foi feita por meio da análise de materiais de referência certificados. Os resultados obtidos por INAA foram comparados aos valores de referência do NASC (North American Shale Composite), UCC (Upper Continental Crust) e de solos coletados na região do parque da Guarapiranga. O fator de enriquecimento (FE) e o índice de geoacumulação (Igeo) foram calculados para esses dados. As concentrações dos metais obtidos por ICP OES e AAS foram comparadas aos valores orientadores TEL e PEL do Conselho Canadense de Ministros do Meio Ambiente (CCME) e adotados pela CETESB. Os resultados foram também comparados aos valores de referência regionais (VRR) de sedimentos límnicos da Bacia do Alto Tietê. A partir desses dados foi possível realizar uma avaliação do acúmulo de metais e elementos traço nos sedimentos do reservatório e verificar a possibilidade desses elementos interferirem, adversamente, na biota e na qualidade da água desse ambiente. / The Guarapiranga Reservoir, located in São Paulo metropolitan region, Brazil, is responsible for supplying about 20% of the entire populations water needs of this region or approximately 3.7 million people. However, this system has shown significant degradation in water quality, due to untreated domestic sewage and industrial effluents. In this study sediment samples were collected at five points along the reservoir and total concentration of some major (Fe, K and Na), trace (As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Hg, Rb, Sb, Sc, Ta, Tb, Th, U, V and Zn) and rare earth (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb and Yb) elements were determined by instrumental neutron activation analysis (INAA). By inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) the concentrations of Al, Ba, Be, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Ti, V e Zn were determined after digestion procedure following US EPA 3051 methodology. The concentrations of metals Cd and Pb were determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) and total Hg by cold vapor atomic absorption spectrometry (CVAAS). Methodology validation according to precision and accuracy was performed by reference materials analyses for the three different analytical techniques used. Multielemental results obtained by INAA were compared to NASC (North American Shale Composite), Upper Continental Crust (UCC) and soil from Guarapiranga park values. The Enrichment Factor (EF) and Geoaccumulation Index (Igeo) were also evaluated for these data. Metal concentration results by ICP OES and AAS in the samples were compared to the TEL and PEL oriented values established by the Canadian Council of Ministers of the Environment and also adopted by CETESB (Environmental Protection Agency of the São Paulo State). The results were also compared to regional reference values (VRR) of limnic sediments from the Alto Tietê Basin. From these data an assessment of metal and trace element accumulated in the sediments from the reservoir was carried out and the possibility of these elements interfering adversely on biota and water quality of this environment.

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