O fertilizante fosfatado brasileiro é obtido pela reação por via úmida da rocha fosfática de origem ígnea com ácido sulfúrico concentrado, obtendo como produto final, o ácido fosfórico e como resíduo, o fosfogesso, que é estocado em pilhas, a céu aberto, junto às instalações produtoras. Parte do fosfogesso vem sendo utilizada na agricultura como condicionador de solos, devido a sua alta solubilidade, podendo melhorar a estrutura do solo, reduzir a erosão do solo, aumentar os níveis de enxofre e fósforo disponíveis e melhorar a composição dos fertilizantes. Mas a presença de radionuclídeos e metais no fosfogesso impõem restrições sobre o uso na agricultura. Para garantir uma utilização segura, é importante estimar a lixiviação dos radionuclídeos e metais presente no fosfogesso. O objetivo deste trabalho foi estudar a disponibilidade dos radionuclídeos relevantes do ponto de vista radiológico (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po) e dos metais (As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg e Pb) presentes no fosfogesso de procedência brasileira, levando em consideração sua aplicação em solo agricultável. Para esta finalidade, foi desenvolvido um protocolo experimental em escala de laboratório, no qual colunas foram preenchidas com misturas de solos arenosos e argilosos típicos brasileiros condicionados com fosfogesso. A essas colunas foi adicionada água, a fim de se alcançar uma extração branda desses elementos. Foi implantado um procedimento analítico para a determinação sequencial dos radionuclídeos de interesse na solução obtida na lixiviação. As frações disponíveis foram obtidas utilizando-se a razão entre as concentrações dos radionuclídeos no lixiviado e as concentrações dos radionuclídeos nas amostras de solo, solo condicionado com fosfogesso e fosfogesso. Os valores de concentração dos radionuclídeos 238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po obtidos no fosfogesso das duas procedências variaram de 86 Bq kg-1 a 352 Bq kg-1. As concentrações de 226Ra e 228Ra obtidas no fosfogesso ficaram abaixo do limite máximo permitido pela resolução da Comissão Nacional de Energia Nuclear, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os resultados obtidos para os metais As, Cd, Cr, Ni, Pb, Se e Hg no fosfogesso foram inferiores ao limite máximo para condicionador de solo e para fertilizantes estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os radionuclídeos 226Ra, 210Pb, 210Po e 228Ra apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,2%; para o 238U e 232Th as frações disponíveis apresentaram valores inferiores a 0,05%. Os metais apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,07%. Os resultados obtidos para a fração disponível de metais e radionuclídeos no solo condicionado com fosfogesso demostraram que mesmo utilizando concentrações de fosfogesso dez vezes acima da dose recomendada, a disponibilização foi desprezível. Pode-se concluir que a utilização do fosfogesso como condicionador de solos é viável, no que concerne a disponibilidade dos metais e radionuclídeos estudados. / The Brazilian phosphate fertilizer is obtained by wet reaction of the igneous phosphate rock with concentrated sulphuric acid, giving as final product, phosphoric acid, and dehydrated calcium sulphate (phosphogypsum) as by- product. The phosphogypsum is stored in stacks at open air. Part of this phosphogypsum has been used in agriculture as soil amendment, mainly due to the characteristics of CaSO4, which improves the root penetration in soil. It provides calcium in the soil depth, reduces the aluminium saturation, contributes to the deepening of the plant root system and favours the absorption of water and nutrients. However, the presence of radionuclides and metals put restrictions on the use of phosphogypsum in agriculture. To assure a safe application of phosphogypsum, it is important to estimate the lixiviation of radionuclides and metals present in phosphogypsum. The main objective of this thesis is to study the availability of natural radionuclides, important in terms of radiological protection (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po), and metals (As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg and Pb), present in the Brazilian phosphogypsum used in agriculture. For this purpose, an experimental protocol was conducted in the laboratory, in which columns filled with Brazilian typical sandy and clay soils and phosphogypsum were percolated with water, to achieve a mild extraction of these elements. The availability of the radionuclides and metals was evaluated by measuring the total concentration in the soil amended with phosphogypsum and the concentration in the leachate, to establish the ratio between the available fraction and the total one. An experimental procedure was established for the sequential determination of the radionuclides in the leachate. The concentration of the radionuclides 238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in phosphogypsum from the two provenances varied from 86 Bq kg-1 to 352 Bq kg-1. The concentration of the radionuclides 226Ra and 228Ra showed compliance with the limits adopted by Comissão Nacional de Energia Nuclear, for the safe use of phosphogypsum in agriculture. The concentration of As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg and Pb in phosphogypsum were below the limits adopted by Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, for the safe use of phosphogypsum in agriculture. The available fractions of the radionuclides 226Ra, 210Pb, 210Po and 228Ra in soils and soil amended with phosphogypsum varied from 0.05% to 1.2%. For 238U and 232Th, the available fractions were lower than 0.05%. The metals showed available fractions in soils and soil amended with phosphogypsum from 0.05% to 1.07%. The results obtained for the concentration of the radionuclides and metals in the available fractions were low; giving evidence that, even when these elements are present in the phosphogypsum, they do not contribute to an enhancement of their content in water. It can be concluded that the utilization of Brazilian phosphogypsum as soil amendment is viable, concerning the availability of the metals and radionuclides studied.

O 68Ga é um radionuclídeo promissor para a medicina nuclear, decaindo por emissão de pósitrons com abundância de 89%, apresentando tempo de meia vida física de 68 minutos, o que é compatível com a farmacocinética de muitas biomoléculas e substratos de baixo peso molecular. Outra característica importante é a sua disponibilidade por um sistema de gerador, onde o radionuclídeo pai, 68Ge (t1/2 = 270,95 dias) é adsorvido em uma coluna e o filho, 68Ga, é eluído na forma iônica 68Ga3+. O desenvolvimento dos geradores de 68Ge/68Ga teve início na década dos anos 60, mas o seu uso clínico começou a ser aceitável e relevante apenas recentemente. O método de separação do 68Ge do 68Ga mais utilizado é o sistema cromatográfico de troca iônica, devido sua praticidade de operação, mas outros sistemas de geradores já foram propostos, como de extração por solvente e técnica de evaporação. Atualmente, os geradores de 68Ge/68Ga são disponíveis comercialmente tanto com colunas utilizando matrizes inorgânicas preparadas com TiO2 ou SnO2 como também usando resina orgânica. A eficiência de eluição do 68Ga varia de 70 % a 80 %, apresentando uma queda ao longo do tempo. Os níveis de contaminação do 68Ge vão de 10-2 a 10-3 %, porém ocorre um aumento nos níveis de contaminação após longos períodos de uso. Mesmo com todos os avanços tecnológicos, ocorridos nas últimas décadas, no desenvolvimento dos geradores de 68Ge/68Ga, o eluato de 68Ga dos geradores comerciais ainda não é adequado para uso direto em seres humanos e algumas melhorias nos sistemas precisam ser feitas para diminuir os níveis de contaminação de 68Ge e impurezas químicas. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um sistema de gerador de 68Ge/68Ga com o qual se pudesse eluir o 68Ga com qualidade necessária para uso clínico. O comportamento químico do Ge e do Ga foi avaliado em vários materiais adsorvedores inorgânicos. Foram desenvolvidos dois tipos de sistemas de geradores de 68Ge/68Ga utilizando o TiO2 como material adsorvedor: sistema de eluição com pressão manual e sistema de eluição a vácuo, controlado. As eficiências dos geradores foram similares às encontradas nos geradores comerciais, assim como os níveis de impurezas no eluato. Um novo método para o controle radionuclídico foi desenvolvido e apresentou resultados satisfatórios para determinação da contaminação do 68Ge no eluato do gerador. Foi proposto um protótipo de gerador capaz de fornecer 68Ga com a qualidade necessária para ser utilizado em aplicações médicas. / The 68Ga is a promising radionuclide for nuclear medicine, decaying by positron emission with an abundance of 89%, with physical half-life of 68 minutes, which is compatible with the pharmacokinetics of many biomolecules and low molecular weight substrates. Another important feature is its availability through a generator system, where the parent radionuclide, 68Ge (t1/2 = 270.95 days) is adsorbed on a column and the daughter, 68Ga, is eluted in an ionic form 68Ga3+. The development of 68Ge/68Ga generators began in the 60s, but its clinical use began to be acceptable and relevant only recently. The method of separation of 68Ge and 68Ga most used is the ion-exchange chromatographic system, due to its practical operation, but other generator systems have been proposed, such as solvent extraction and evaporation technique. Currently, 68Ge/68Ga generators are commercially available using inorganic matrices columns prepared with TiO2 or SnO2 as well using organic resin. The efficiency of 68Ga elution ranges from 70% to 80%, decreasing over time. The 68Ge breakthrough varies from 10-2 to10-3 % or lower in a fresh generator, but there is an increase in the levels of contamination after long periods of use. Even with all the technological advances in the development of 68Ge/68Ga generators in the past decades, the 68Ga eluted from commercial generators is not suitable for direct use in humans and some improvements in the systems need to be made to reduce the 68Ge breakthrough and chemical impurities levels. The main objective of this work was to develop a 68Ge/68Ga generator system is which 68Ga could be eluted with quality required for clinical use. The chemical behavior of Ge and Ga was evaluated on various inorganic adsorbents materials. Two types of 68Ge/68Ga generator systems were developed using TiO2 as adsorbent material: elution system with manual pressure and vacuum controlled. The efficiencies of the generators were similar to those found in commercial generators, as well as the impurity levels in the eluate. A new method for radionuclidic control was developed and showed good results for the determination of 68Ge breakthrough in 68Ga eluate. It was proposed a prototype 68Ga generator capable of providing the quality needed for use in medical applications.

Nas últimas décadas houve um grande avanço em pesquisas no desenvolvimento de medicamentos à base de plantas medicinais. Entretanto, constata-se que há pouca preocupação sobre as concentrações de elementos estáveis, bem como as concentrações de atividade de radionuclídeos naturais das séries do 238U e 232Th em plantas com esta finalidade no Brasil. A presença de minerais e radionuclídeos em plantas constitui um meio de migração destes elementos para o organismo humano, através da ingestão de chás ou medicamentos feitos com ervas medicinais. Peperomia pellucida é conhecida popularmente por erva de jabuti e por suas propriedades medicinais, como cicatrizante, analgésica, bactericida e fungicida. As amostras de Peperomia pellucida e de solo analisadas neste trabalho foram coletadas no Jardim Botânico do Rio de Janeiro e em suas proximidades. A concentração elementar de As, Ba, Br, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Mg, Mn, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn foi determinada nas folhas, partes aéreas, compreendendo folhas e caule, e raiz de Peperomia pellucida, nos extratos obtidos por maceração e infusão e no solo pela técnica da Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (AANI). O método analítico utilizado para determinar os elementos Cd, Hg e Pb foi a Espectrometria por Absorção Atômica e as atividades de 226Ra, 228Ra e 210Pb foram determinadas pela contagem alfa e beta total após separação radioquímica. A qualidade dos resultados obtidos foi verificada pela análise dos materiais de referência certificados IAEA-336 Lichen, IAEA-Soil-7, IAEA-326 Radionuclides in soil, NIST 1515 Apples Leaves e NIST 1542 Peach Leaves. Os resultados obtidos nas análises apresentaram boa precisão e exatidão. O óleo essencial e os extratos etanólico e hexânico obtidos das partes aéreas de P. pellucida foram testados in vitro, em placas de Petri, para verificar a atividade antifúngica diante ao fungo Aspergillus flavus. A atividade antifúngica baseou-se na zona de inibição e nos valores de CI50 frente ao patógeno. Também foi determinada a composição química do óleo essencial pela Cromatografia Gasosa acoplada ao Espectrômetro de Massa (GC-EM). / In recent decades, there has been a great advancement in research in developing drugs from plants. Nevertheless, little significant care exists in the literature about the stable concentration of elements, as well as the activity concentration of 238U and 232Th decay products in plants used for this purpose in Brazil. The presence of stable elements and radionuclides in plants constitutes the pathway for their migration to humans, via uptake of tea or remedies made with medicinal herbs. Peperomia pellucida, whose popular name is erva de jabuti, is a plant known by its medicinal usages, such as healing and analgesic properties plus antibacterial and antifungal activities against food fungi. In this study, the elemental composition of Peperomia pellucida and surrounding soil samples collected in the Botanical Garden in Rio de Janeiro was determined; the elemental concentration in the alcoholic extract and infusion processes of dry plants was also determined. The elemental concentration of As, Ba, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn was determined in the leaves, aerial parts, including leaves, stems and roots of Peperomia pellucida, in their extracts obtained by maceration and infusions and in the surrounding soil by the Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA). The analytical methodology used to determine the elements Cd, Hg and Pb was the Atomic Absorption Spectrometry (AAS); the activities of 226Ra, 228Ra and 210Pb were carried out by gross alpha and beta counting, after radiochemical separation. The quality of the obtained results was assured by the analyses of the certified reference materials IAEA-336 Lichen, IAEA-Soil-7, IAEA-326 Radionuclides in soil, NIST 1515 Apple Leaves and NIST 1542 Peach Leaves. The relative standard deviations and the relative errors obtained in these analyses indicated good precision and accuracy of the results. The essential oil, ethanolic and hexane extracts of Peperomia pellucida were tested for antifungal activity against Aspergillus flavus in vitro on Petri plates. The antifungal activity was based on the inhibition zone and IC50 values against the pathogen on Petri plates assays. Also, the essential oil chemical composition was determined by GC-MS.

Visando contribuir com o desenvolvimento de uma metodologia adequada ao Brasil para deposição de fontes seladas fora de uso, o presente estudo avaliou cenários de migração de radionuclídeos para fora de um repositório profundo tipo poço tubular. Considerou-se uma fratura anelar como caminho preferencial de fluxo da água subterrânea, que futuramente adentrará os poços, entrando em contato direto com as fontes. No futuro, fenômenos naturais e ação antrópica poderiam levar à degradação dos materiais que formam as barreiras artificiais do repositório e formar uma via preferencial de transporte e migração dos radioisótopos depositados. Haveria intrusão de água subterrânea e contato com as fontes seladas, corrosão e transporte dos radioisótopos para o ambiente acessível ao homem. A modelagem de transporte considerou percolação de água subterrânea numa fratura causada pelo descolamento entre o tubo de aço e a pasta de cimento, que separa o repositório do meio geológico. Foram simulados cenários de migração e o estudo poderá ser aproveitado na escolha de sítio e de novas técnicas para selagem. Diferentes gradientes hidráulicos e espessuras de fratura, entre outros parâmetros, influirão diretamente no fluxo pela fratura postulada que resultarão em diferentes tempos de trânsito até a biosfera. / The present study models radionuclide migration scenarios out of a deep borehole for disposal of disused sealed radioactive sources (DSRS). The aim is to contribute to the development of methodologies for the safety assessment of the repository. It is assumed that, in the future, anthropogenic and natural phenomena could impair the capacity of the engineered barriers to prevent the radionuclides from spreading to the accessible environment. Groundwater intrudes into the repository, corrodes the sealed sources and transports the radioisotopes to the biosphere. The model considers percolation of groundwater through an annular fracture caused by a detachment between the borehole steel casing and the cement backfill. A range of values of hydraulic gradients, fracture apertures, radionuclide sorption capacity in the cement backfill were considered in calculating flow and radionuclide transport through the postulated fracture. The present study shows, by comparing different scenarios, the variation of hydraulic gradients associated with different apertures of the fracture, exposing, through charts, the radionuclides transit times. The results of the study may be used in safety assessments and for selecting sites and materials for a 400 m deep borehole repository, for the present Brazilian inventory of DSRS.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARISTELA_MARTINS.pdf: 1215740 bytes, checksum: 334a5adaba7474a43d627037cb3dba35 (MD5) Previous issue date: 2010-06-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Food safety is an important aspect to be achieved by the food industry and the contamination of some products, such as the Brazil-nut (Bertholletia excelsa HBK), caused by aflatoxin and radioactivity has been shown in several studies. Natural compound of Brazil-nut, selenium is an element considered by the antioxidant present in large amounts in some foods, for example, in tree nuts. However, it is an element widely studied because of the ambiguity of his actions, beneficial or toxic effects on organisms. Considering these aspects, samples of nuts from Brazil classified in different sizes, shelled, export were evaluated with the aim of studying the interaction of levels of radioactivity, selenium and aflatoxin contamination. The analysis of selenium was performed by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP / OES), using the method of atomic emission. The limit of detection (LOD) was 1.50 g/g, and the limit of quantification (LOQ) was 3.00 g/g. The analysis of aflatoxins were performed by mass spectrometry / mass (MS / MS) coupled to a liquid chromatograph (LC) with atmospheric pressure chemical ionization (APCI). The limits of detection (LOD) and quantification (LQ) for ΣAFLs were 0.3 and 0.85 mg/kg, respectively. Traces of radioactive radionuclide 228Ra, 226Ra and 224Ra were measured by gamma spectrometry, using a HPGe detector GEM-M 7080-PS, ORTEC, 66% relative efficiency. If levels ranged between 9.4 and 39.0 mg/g ± 7.36, mean of 22.71 mg/g. The average activity for the radionuclides studied were 15.77 Bq/kg for 224Ra, 104.81 Bq/kg for 226Ra and 99.48 Bq/kg for 228Ra. If the levels did not differ significantly between the different sizes, as well as 226Ra. Already the 224Ra and 228Ra showed differences between the sizes. There was no statistically significant association between the level of selenium and the activity of radionuclides, however, correlated with each other radionuclides. No sample was contaminated by aflatoxin. All committed effective doses calculated for the radionuclides are below the ceiling. / A segurança alimentar é um importante aspecto a ser alcançado pela indústria de alimentos e a contaminação de alguns produtos, como a castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H. B. K.), causada por aflatoxinas e radioatividade tem sido evidenciada em diversos estudos. Composto natural da castanha-do-Brasil, o selênio constitui um elemento apreciado pela ação antioxidante, presente em grandes quantidades em alguns alimentos, como, por exemplo, em nozes de árvores. Entretanto, é um elemento bastante estudado devido à ambigüidade de sua ação, benéfica ou tóxica em organismos. Considerando estes aspectos, amostras de castanha-do-Brasil classificadas em diferentes tamanhos, sem casca, tipo exportação foram avaliadas com o objetivo de estudar a interação dos níveis de radioatividade, selênio e a contaminação por aflatoxinas. A análise de selênio foi realizada por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP/OES), utilizando o método de emissão atômica. O limite de detecção (LOD) foi de 1,50 μg/g, e o limite de quantificação (LOQ) foi de 3,00 μg/g. As análises de aflatoxinas foram realizadas por espectrometria de massa/massa (MS/MS) acoplado a um cromatógrafo líquido (LC) com Ionização Química à Pressão Atmosférica (APCI). Os limites de detecção (LD) e de Quantificação (LQ) para ΣAFLs foram: 0,3 e 0,85 μg/kg, respectivamente. Os traços radioativos dos radionuclídeos 228Ra, 226Ra e 224Ra foram medidos por espectrometria gama, empregando-se um detector HPGe modelo GEM-M 7080-P-S,ORTEC, de 66% de eficiência relativa. Os níveis de Se variaram entre 9,4 e 39,0 μg/g±7,36, com média de 22,71 μg/g. As atividades médias para os radionuclídeos estudados foram: 15,77 Bq/kg para o 224Ra, 104,81 Bq/kg para o 226Ra e 99,48 Bq/kg para o 228Ra. Os níveis de Se não apresentaram diferença significativa entre os diferentes tamanhos, assim como o 226Ra. Já o 224Ra e o 228Ra apresentaram diferenças entre os tamanhos. Não houve associação estatística significativa entre o nível de selênio e a atividade dos radionuclídeos, no entanto, houve correlação com os radionuclídeos entre si. Nenhuma amostra apresentou contaminação por aflatoxinas. Todas as doses efetivas comprometidas calculadas para os radionuclídeos estão abaixo do limite máximo estabelecido.

A Baixada Santista é a região mais populosa do litoral do Estado de São Paulo, onde estão localizados o maior porto da América Latina, na cidade de Santos e, um dos mais importantes pólos industriais, na cidade de Cubatão. Esta região, que apresenta a área de maior ocorrência de manguezais do litoral do estado de São Paulo, recebeu nos últimos anos uma grande carga de efluentes industriais e domésticos em seus corpos hídricos como conseqüência direta das atividades do pólo industrial, do porto e do grande crescimento demográfico das últimas décadas, tornando-a altamente impactada. No presente trabalho foram coletados perfis de sedimento no estuário de Santos-Cubatão, estuário de São Vicente, canal de Bertioga e Baía de Santos com o objetivo de se determinar a concentração de elementos traço, maiores e radionuclídeos das séries do 238U e 232Th e avaliar possíveis contaminações ocorridas ao longo do tempo. As técnicas utilizadas foram a análise por ativação com nêutrons, a fluorescência de raios X e a espectrometria gama, respectivamente. Os resultados obtidos para os elementos traço Cr, Sb, Ta e Zn, em alguns perfis, apresentaram valores maiores que os da literatura, indicando uma possível contribuição antrópica. Comparandose os valores obtidos das concentrações dos elementos Cr e Zn nos perfis de sedimentos com os valores dos índices TEL e PEL para qualidade de sedimentos, verificou-se que a região estudada apresenta níveis do elemento Cr superiores ao TEL no estuário de Santos-Cubatão e canal de Bertioga e o elemento Zn apresenta valores acima do TEL para algumas fatias dos perfis do estuário de Santos-Cubatão, em um perfil do estuário de São Vicente, um perfil do canal de Bertioga e da baía de Santos. Para os demais elementos os valores obtidos no presente trabalho podem ser considerados como níveis de referência da região. Embora o elemento As tenha apresentado valores maiores que o TEL em todos os ambientes estudados, as concentrações obtidas são da mesma ordem de grandeza de dados da literatura e, portanto, podem ser consideradas valores de referência da região. Nenhum dos elementos maiores determinados apresentouse enriquecido nos ambientes estudados, com exceção do elemento P que apresentou valores maiores que os da Crosta Continental Superior nos perfis que recebem maior influência do Pólo Industrial de Cubatão e de efluentes industriais e domésticos. Considerando-se a Resolução CONAMA N° 344/04, todos os sedimentos amostrados podem ser considerados de nível 1, ou seja, estão abaixo dos valores de referência para tomada de decisão para fins de gerenciamento de destino do material dragado. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho podem servir de norteamento para a revisão dos valores que constam desta resolução. / Baixada Santista is the region of higher population of the coast of São Paulo State, where it is located the largest port in Latin America, in the city of Santos, and the most important industrial complex of Latin America, in the city of Cubatão. This region has received in recent years a considerable load of industrial and domestic effluents in its water bodies, as a direct result of the industrial and port activities and the large population growth in recent decades, and is considered nowadays highly impacted. In the present study sediment cores were collected in the estuary of Santos-Cubatão, in the estuary of São Vicente, in the channel of Bertioga and Santos Bay, in order to determine the concentration of trace and major elements and natural radionuclides from the 238U and 232Th series. The techniques used were neutron activation analysis, X-ray fluorescence and gamma spectrometry, respectively. The obtained values for the elements Cr, Sb, Ta and Zn in some cores, are higher than data from literature, and can indicate a possible antropic contribution. Comparing the obtained values of Cr and Zn elements determined in the sediment cores with the values of TEL and PEL index for sediment quality, it was verified that the studied region presents Cr levels higher than TEL in Santos-Cubatão estuary and Bertioga channel and Zn element presented values higher than TEL for some core slices of Santos-Cubatão estuary, for one core of São Vicente estuary, one core in Bertioga channel and Santos Bay. For the other elements, the values obtained in this study can be considered as reference values for the region. Although the element As presented higher values than the TEL in all the studied environments, the concentrations obtained are of the same order of magnitude as literature data and, therefore, can be considered also as reference values for the region. No enrichment was found for the major elements in all the ecosystems studied, with the exception for the element P that presented higher values for the cores that are under influence of the industrial complex and receive industrial and domestic effluents. The highest concentrations of 232Th and 238U were found in ecosystems that are under the influence of the industrial complex, indicating a probable contamination due to release of its industrial effluents. Taking under consideration CONAMA no 344/04 resolution, all the sediments can be considered as level 1, and are below the reference values for the decision to manage the dredged material. The data obtained in this work can be used as reference values for the revision of CONAMA no 344/04 Resolution.

Nas últimas décadas houve um grande avanço em pesquisas no desenvolvimento de medicamentos à base de plantas medicinais. Entretanto, constata-se que há pouca preocupação sobre as concentrações de elementos estáveis, bem como as concentrações de atividade de radionuclídeos naturais das séries do 238U e 232Th em plantas com esta finalidade no Brasil. A presença de minerais e radionuclídeos em plantas constitui um meio de migração destes elementos para o organismo humano, através da ingestão de chás ou medicamentos feitos com ervas medicinais. Peperomia pellucida é conhecida popularmente por erva de jabuti e por suas propriedades medicinais, como cicatrizante, analgésica, bactericida e fungicida. As amostras de Peperomia pellucida e de solo analisadas neste trabalho foram coletadas no Jardim Botânico do Rio de Janeiro e em suas proximidades. A concentração elementar de As, Ba, Br, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Mg, Mn, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn foi determinada nas folhas, partes aéreas, compreendendo folhas e caule, e raiz de Peperomia pellucida, nos extratos obtidos por maceração e infusão e no solo pela técnica da Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (AANI). O método analítico utilizado para determinar os elementos Cd, Hg e Pb foi a Espectrometria por Absorção Atômica e as atividades de 226Ra, 228Ra e 210Pb foram determinadas pela contagem alfa e beta total após separação radioquímica. A qualidade dos resultados obtidos foi verificada pela análise dos materiais de referência certificados IAEA-336 Lichen, IAEA-Soil-7, IAEA-326 Radionuclides in soil, NIST 1515 Apples Leaves e NIST 1542 Peach Leaves. Os resultados obtidos nas análises apresentaram boa precisão e exatidão. O óleo essencial e os extratos etanólico e hexânico obtidos das partes aéreas de P. pellucida foram testados in vitro, em placas de Petri, para verificar a atividade antifúngica diante ao fungo Aspergillus flavus. A atividade antifúngica baseou-se na zona de inibição e nos valores de CI50 frente ao patógeno. Também foi determinada a composição química do óleo essencial pela Cromatografia Gasosa acoplada ao Espectrômetro de Massa (GC-EM). / In recent decades, there has been a great advancement in research in developing drugs from plants. Nevertheless, little significant care exists in the literature about the stable concentration of elements, as well as the activity concentration of 238U and 232Th decay products in plants used for this purpose in Brazil. The presence of stable elements and radionuclides in plants constitutes the pathway for their migration to humans, via uptake of tea or remedies made with medicinal herbs. Peperomia pellucida, whose popular name is erva de jabuti, is a plant known by its medicinal usages, such as healing and analgesic properties plus antibacterial and antifungal activities against food fungi. In this study, the elemental composition of Peperomia pellucida and surrounding soil samples collected in the Botanical Garden in Rio de Janeiro was determined; the elemental concentration in the alcoholic extract and infusion processes of dry plants was also determined. The elemental concentration of As, Ba, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn was determined in the leaves, aerial parts, including leaves, stems and roots of Peperomia pellucida, in their extracts obtained by maceration and infusions and in the surrounding soil by the Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA). The analytical methodology used to determine the elements Cd, Hg and Pb was the Atomic Absorption Spectrometry (AAS); the activities of 226Ra, 228Ra and 210Pb were carried out by gross alpha and beta counting, after radiochemical separation. The quality of the obtained results was assured by the analyses of the certified reference materials IAEA-336 Lichen, IAEA-Soil-7, IAEA-326 Radionuclides in soil, NIST 1515 Apple Leaves and NIST 1542 Peach Leaves. The relative standard deviations and the relative errors obtained in these analyses indicated good precision and accuracy of the results. The essential oil, ethanolic and hexane extracts of Peperomia pellucida were tested for antifungal activity against Aspergillus flavus in vitro on Petri plates. The antifungal activity was based on the inhibition zone and IC50 values against the pathogen on Petri plates assays. Also, the essential oil chemical composition was determined by GC-MS.

Visando contribuir com o desenvolvimento de uma metodologia adequada ao Brasil para deposição de fontes seladas fora de uso, o presente estudo avaliou cenários de migração de radionuclídeos para fora de um repositório profundo tipo poço tubular. Considerou-se uma fratura anelar como caminho preferencial de fluxo da água subterrânea, que futuramente adentrará os poços, entrando em contato direto com as fontes. No futuro, fenômenos naturais e ação antrópica poderiam levar à degradação dos materiais que formam as barreiras artificiais do repositório e formar uma via preferencial de transporte e migração dos radioisótopos depositados. Haveria intrusão de água subterrânea e contato com as fontes seladas, corrosão e transporte dos radioisótopos para o ambiente acessível ao homem. A modelagem de transporte considerou percolação de água subterrânea numa fratura causada pelo descolamento entre o tubo de aço e a pasta de cimento, que separa o repositório do meio geológico. Foram simulados cenários de migração e o estudo poderá ser aproveitado na escolha de sítio e de novas técnicas para selagem. Diferentes gradientes hidráulicos e espessuras de fratura, entre outros parâmetros, influirão diretamente no fluxo pela fratura postulada que resultarão em diferentes tempos de trânsito até a biosfera. / The present study models radionuclide migration scenarios out of a deep borehole for disposal of disused sealed radioactive sources (DSRS). The aim is to contribute to the development of methodologies for the safety assessment of the repository. It is assumed that, in the future, anthropogenic and natural phenomena could impair the capacity of the engineered barriers to prevent the radionuclides from spreading to the accessible environment. Groundwater intrudes into the repository, corrodes the sealed sources and transports the radioisotopes to the biosphere. The model considers percolation of groundwater through an annular fracture caused by a detachment between the borehole steel casing and the cement backfill. A range of values of hydraulic gradients, fracture apertures, radionuclide sorption capacity in the cement backfill were considered in calculating flow and radionuclide transport through the postulated fracture. The present study shows, by comparing different scenarios, the variation of hydraulic gradients associated with different apertures of the fracture, exposing, through charts, the radionuclides transit times. The results of the study may be used in safety assessments and for selecting sites and materials for a 400 m deep borehole repository, for the present Brazilian inventory of DSRS.

O carvão ativado é um tipo comum de rejeito radioativo que contém elevada concentração de produtos de ativação e fissão. O gerenciamento deste rejeito inclui a sua caracterização, visando à determinação e quantificação dos radionuclídeos específicos, incluindo aqueles conhecidos como Radionuclídeos de Difícil Medição (RDM). A análise dos RDMs geralmente envolve análises radioquímicas complexas para purificação e separação dos radionuclídeos, as quais são caras e demandam muito tempo. O objetivo deste trabalho foi definir uma metodologia de análise sequencial de isótopos de urânio, netúnio, plutônio, amerício e cúrio, presentes em um tipo de rejeito radioativo, avaliando-se rendimento químico, tempo de análise, quantidade de rejeito secundário gerado e custo. Foram comparadas e validadas três metodologias que empregam a troca iônica (TI + EC), extração cromatográfica (EC) e extração com polímeros (ECP). O rejeito estudado foi o carvão ativado, proveniente do sistema de purificação de água do circuito primário de refrigeração do reator IEA-R1. As amostras de carvão foram dissolvidas por digestão ácida, seguida de purificação e separação dos isótopos com resinas de troca iônica, extração cromatográfica e extração com polímeros. Os isótopos foram analisados em um espectrômetro alfa, equipado com detectores de barreira de superfície. O rendimento químico de todos os elementos foi satisfatório para os métodos TI + EC e EC. Para o método ECP, apenas o rendimento químico do U foi comparável aos outros métodos. As análises estatísticas dos resultados bem como a análise de custo e volume de rejeito secundário gerado demonstraram que o método EC é o mais adequado para a identificação e quantificação dos isótopos estudados em carvão ativado. / Activated charcoal is a common type of radioactive waste that contains high concentrations of fission and activation products. The management of this waste includes its characterization aiming the determination and quantification of the specific radionuclides including those known as Difficult-to-Measure Radionuclides (RDM). The analysis of the RDM\'s generally involves complex radiochemical analysis for purification and separation of the radionuclides, which are expensive and time-consuming. The objective of this work was to define a methodology for sequential analysis of the isotopes of uranium, neptunium, plutonium, americium and curium present in a type of radioactive waste, evaluating chemical yield, analysis of time spent, amount of secondary waste generated and cost. Three methodologies were compared and validated that employ ion exchange (TI + EC), extraction chromatography (EC) and extraction with polymers (ECP). The waste chosen was the activated charcoal from the purification system of primary circuit water cooling the reactor IEA-R1. The charcoal samples were dissolved by acid digestion followed by purification and separation of isotopes with ion exchange resins, extraction and chromatographic extraction polymers. Isotopes were analyzed on an alpha spectrometer, equipped with surface barrier detectors. The chemical yields were satisfactory for the methods TI + EC and EC. ECP method was comparable with those methods only for uranium. Statistical analysis as well the analysis of time spent, amount of secondary waste generated and cost revealed that EC method is the most effective for identifying and quantifying U, Np, Pu, Am and Cm present in charcoal.

As radiações provindas do solo e dos sedimentos constituem um aspecto importante da caracterização geofísica e geoquímica do ambiente. Essas radiações são emitidas por radionuclídeos que podem ser: naturais ou artificiais. Assim, como os radionuclídeos os elementos maiores e traços representam peça fundamental na caracterização química de solos e sedimentos e também estão sujeitos a alterações em suas concentrações devido à atividade antrópica, como a construção de uma represa. O reservatório de Ponte Nova, localizado no estado de São Paulo, é de importância de abastecimento e econômica às populações da região leste da Região Metropolitana de São Paulo. Neste trabalho foram determinadas as concentrações de atividade dos radionuclídeos naturais da série de decaimento do 238U, e da série do 232Th e o radionuclídeo 40K, elementos maiores e traços coletados em perfis de solo e testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório de Ponte Nova. As concentrações de atividade dos radionuclídeos apresentaram médias de: 40K com 275,6(54) Bq kg-1, 238U com 49,00(24) Bq kg-1, 226Ra com 43,7(2) Bq kg-1, 210Pb com 91(2) Bq kg-1, 232Th com 99(1) Bq kg-1, 228Th com 84(1) Bq kg-1 e 228Ra com 74,0(7) Bq kg-1, que estão acima da média da UNSCEAR. Os elementos maiores e traços apresentaram médias de: As com 4,75(8) mg kg-1, Ba com 306(3) mg kg-1, Br com 20,7(4) mg kg-1, Ca com 136,8(5) g kg-1, Ce com 151(2) mg kg-1, Co com 7,4(2) mg kg-1, Cr com 30,0(5) mg kg-1, Cs com 2,53(2) mg kg-1, Eu com 628(6) μg kg-1, Fe com 43,7(10) g kg-1, Hf com 10,30(8) mg kg-1, K com 13,1(2) g kg-1, La com 54(1) mg kg-1, Lu com 764(7) μg kg-1, Na com 852(9) mg kg-1, Nd com 33,5(5) mg kg-1, Rb com 43,0(5) mg kg-1, Sb com 0,56(1) mg kg-1, Sc com 12,2(2) mg kg-1, Se com 646(6) μg kg-1, Sm com 6,44(6) mg kg-1, Ta com 1,49(1) mg kg-1, Tb com 650(4) μg kg-1, Th com 24,2(2) mg kg-1, U com 2,53(1) mg kg-1, Yb com 1,86(2) mg kg-1 e Zn com 56(1) mg kg-1. Os parâmetros de qualidade de solo e sedimento também são apresentados. Vários elementos apresentaram fator de enriquecimento alto como Hf, Fe e As; no entanto, apesar do fator de enriquecimento alto, os índices de geoacumulação não indicam nenhuma poluição presente. Para verificar se existia correlações entre as / Radiation coming from soil and sediment are a keystone factor in environmental geochemical and geophysical characterization. These radiation come from natural occuring radionuclides or it can be enriched or made by man. Major and minor element characterization are another imprtant piece in environmental geochemical and geophysical characterization. These elements can undergo proccesses that change their concentrations by major building projects like reservoir and dam building. Ponte Nova reservoir, in São Paulo state - Brazil, is important to the water source to São Paulo Metropolitan Region and to the agrobussiness that supplies São Paulo city. In this work, the activity concentration of 238U and 232Th decay series and 40K were determined, as well as the concentration of major and trace elements in soil profiles and sediment cores collected in the catchment area of Ponte Nova reservoir following lithological data. The following mean activity concentrations were determined: 40K with 275,6(54) Bq kg-1, 238U with 49,00(24) Bq kg-1, 226Ra with 43,7(2) Bq kg-1, 210Pb with 91(2) Bq kg-1, 232Th with 99(1) Bq kg-1, 228Th with 84(1) Bq kg-1 and 228Ra with 74,0(7) Bq kg-1, which are over the UNSCEAR\'s mean. The following major and trace elements mean values are: As with 4,75(8) mg kg-1, Ba with 306(3) mg kg-1, Br with 20,7(4) mg kg-1, Ca with 136,8(5) g kg-1, Ce with 151(2) mg kg-1, Co with 7,4(2) mg kg-1, Cr with 30,0(5) mg kg-1, Cs with 2,53(2) mg kg-1, Eu with 628(6) μg kg-1, Fe with 43,7(10) g kg-1, Hf with 10,30(8) mg kg-1, K with 13,1(2) g kg-1, La with 54(1) mg kg-1, Lu with 764(7) μg kg-1, Na with 852(9) mg kg-1, Nd with 33,5(5) mg kg-1, Rb with 43,0(5) mg kg-1, Sb with 0,56(1) mg kg-1, Sc with 12,2(2) mg kg-1, Se with 646(6) μg kg-1, Sm with 6,44(6) mg kg-1, Ta with 1,49(1) mg kg-1, Tb with 650(4) μg kg-1, Th with 24,2(2) mg kg-1, U with 2,53(1) mg kg-1, Yb with 1,86(2) mg kg-1 and Zn with 56(1) mg kg-1. Soil quality parameters were calculated. Several elements had their enrichment factors high like Hf, Fe and As; however, geoaccumulation indexes did not show pollution associated with that enrichment. Correlation matrix, cluster analysis and principal component analysis were also performed.