As últimas estimativas da Organização Mundial da Saúde mostram a ocorrência de 14,1 milhões de novos casos de câncer em 2012. Sendo que desses casos, 8,2 milhões virão a óbito. Os tumores paravertebrais e intracraniais, também chamados de cânceres do Sistema Nervoso Central, tem origem no cérebro, nervos cranianos e meninges. Uma nova modalidade de braquiterapia começou a ser usada nesta última década. Neste procedimento, placas poliméricas flexíveis, carregando fósforo-32, são colocadas próximas ou em contato ao tumor para o tratamento. Este tratamento apresenta vantagens em relação aos demais porque aplica uma alta taxa de dose no tumor poupando tecidos sadios. A produção destas placas ainda é pouco estudada, embora já existam resultados satisfatórios no seu uso para o tratamento dos cânceres do sistema nervoso central. Neste trabalho foram realizados estudos iniciais para a produção deste tipo de placas poliméricas para braquiterapia. Foram avaliadas as propriedades mecânicas e a capacidade de imobilização de material radioativo de duas resinas comercias, uma poliuretânica e outra epoxídica, com e sem presença de substrato de policarbonato. Os testes iniciais apontaram o uso da resina epoxídica como melhor alternativa e com o uso dela foram feitos os primeiros protótipos e testes. O uso do policarbonato como substrato não foi necessário em uma das metodologias, facilitando o procedimento, mas oferecendo uma barreira menor de segurança. Os ensaios de tração mostraram que a adição de solução ácida à resina epóxi alterou suas características mecânicas, mas houve uma pequena melhora em sua flexibilidade. Os testes de adesão evidenciaram uma melhor adesão da resina à face texturizada do policarbonato. A termogravimetria mostrou que a solução ácida adicionada a resina fica presa à estrutura mesmo com elevações de temperatura acima de 100°C. A resina epoxídica utilizada teve a capacidade de incorporar o material radioativo em forma de solução ácida e manter-se estanque após testes de esfregaço e imersão em líquido quente. De acordo com os resultados obtidos, a produção destas placas com resina epoxídica é possível e atende às normas internacionais de segurança contra vazamento de material radioativo para fontes utilizadas em braquiterapia. / The latest estimates of the World Health Organization show the occurrence of 14.1 million new cases of cancer in 2012. From these cases, 8.2 million will come to death. The paraspinal and intracranial tumors, also called central nervous system cancers, are originated in the brain, cranial nerves and meninges. A new brachytherapy modality began to be used in the last decade. In this procedure, flexible, polymeric plaques carrying phosphorus-32 are placed in contact or close to the tumor for treatment. This treatment has advantages over others because it applies a high dose rate in the tumor sparing healthy tissues. The production of these plaques is not well known, although there are satisfactory results in its use for the treatment of central nervous system cancers. This work carried out initial studies for the production of this type of polymer plaques for brachytherapy. The mechanical properties and immobilization capacity of radioactive material, from two commercial resins, epoxy and polyurethane, with or without the presence of polycarbonate as substrate were evaluated. Initial tests showed the use epoxy resin as the best alternative and the first prototypes and tests with use of it were made. The use of polycarbonate as a substrate was not required on one of the methodologies, facilitating the procedure but offering a lower security barrier. The tensile tests showed that addition of acid to the epoxy resin solution changed its mechanical properties, but there was a small improvement in flexibility. Adhesion tests showed better adhesion of the resin to the textured surface of the polycarbonate. The thermogravimetric analysis showed that the acid solution added to the resin structure is sealed even with temperature rises above 100°C. The epoxy resin used has the ability to incorporate the radioactive material in the form of acid solution and remain tight after wiping and immersion in hot liquid tests. According to the results, the production of these plaques with epoxy resin is possible and meets international safety standards for leakage of radioactive material in radioactive sources used in brachytherapy.

As últimas estimativas da Organização Mundial da Saúde mostram a ocorrência de 14,1 milhões de novos casos de câncer em 2012. Sendo que desses casos, 8,2 milhões virão a óbito. Os tumores paravertebrais e intracraniais, também chamados de cânceres do Sistema Nervoso Central, tem origem no cérebro, nervos cranianos e meninges. Uma nova modalidade de braquiterapia começou a ser usada nesta última década. Neste procedimento, placas poliméricas flexíveis, carregando fósforo-32, são colocadas próximas ou em contato ao tumor para o tratamento. Este tratamento apresenta vantagens em relação aos demais porque aplica uma alta taxa de dose no tumor poupando tecidos sadios. A produção destas placas ainda é pouco estudada, embora já existam resultados satisfatórios no seu uso para o tratamento dos cânceres do sistema nervoso central. Neste trabalho foram realizados estudos iniciais para a produção deste tipo de placas poliméricas para braquiterapia. Foram avaliadas as propriedades mecânicas e a capacidade de imobilização de material radioativo de duas resinas comercias, uma poliuretânica e outra epoxídica, com e sem presença de substrato de policarbonato. Os testes iniciais apontaram o uso da resina epoxídica como melhor alternativa e com o uso dela foram feitos os primeiros protótipos e testes. O uso do policarbonato como substrato não foi necessário em uma das metodologias, facilitando o procedimento, mas oferecendo uma barreira menor de segurança. Os ensaios de tração mostraram que a adição de solução ácida à resina epóxi alterou suas características mecânicas, mas houve uma pequena melhora em sua flexibilidade. Os testes de adesão evidenciaram uma melhor adesão da resina à face texturizada do policarbonato. A termogravimetria mostrou que a solução ácida adicionada a resina fica presa à estrutura mesmo com elevações de temperatura acima de 100°C. A resina epoxídica utilizada teve a capacidade de incorporar o material radioativo em forma de solução ácida e manter-se estanque após testes de esfregaço e imersão em líquido quente. De acordo com os resultados obtidos, a produção destas placas com resina epoxídica é possível e atende às normas internacionais de segurança contra vazamento de material radioativo para fontes utilizadas em braquiterapia. / The latest estimates of the World Health Organization show the occurrence of 14.1 million new cases of cancer in 2012. From these cases, 8.2 million will come to death. The paraspinal and intracranial tumors, also called central nervous system cancers, are originated in the brain, cranial nerves and meninges. A new brachytherapy modality began to be used in the last decade. In this procedure, flexible, polymeric plaques carrying phosphorus-32 are placed in contact or close to the tumor for treatment. This treatment has advantages over others because it applies a high dose rate in the tumor sparing healthy tissues. The production of these plaques is not well known, although there are satisfactory results in its use for the treatment of central nervous system cancers. This work carried out initial studies for the production of this type of polymer plaques for brachytherapy. The mechanical properties and immobilization capacity of radioactive material, from two commercial resins, epoxy and polyurethane, with or without the presence of polycarbonate as substrate were evaluated. Initial tests showed the use epoxy resin as the best alternative and the first prototypes and tests with use of it were made. The use of polycarbonate as a substrate was not required on one of the methodologies, facilitating the procedure but offering a lower security barrier. The tensile tests showed that addition of acid to the epoxy resin solution changed its mechanical properties, but there was a small improvement in flexibility. Adhesion tests showed better adhesion of the resin to the textured surface of the polycarbonate. The thermogravimetric analysis showed that the acid solution added to the resin structure is sealed even with temperature rises above 100°C. The epoxy resin used has the ability to incorporate the radioactive material in the form of acid solution and remain tight after wiping and immersion in hot liquid tests. According to the results, the production of these plaques with epoxy resin is possible and meets international safety standards for leakage of radioactive material in radioactive sources used in brachytherapy.

Fontes radioativas seladas são largamente empregadas no mundo. A Agência Internacional de Energia Atômica AIEA estima em dezenas de milhões de fontes radioativas no mundo. No Brasil, este número é próximo de 500 mil unidades, considerando-se as fontes de pára-raios e detectores de fumaça. Uma fonte selada pode tornar-se desnecessária, seja devido ao seu decaimento ou outro motivo, sendo classificada como fontes radioativas seladas fora de uso (FRS). No Brasil, a maioria das FRS é considerada rejeito radioativo e são encaminhadas a um dos institutos da CNEN. Sem uma estratégia definida para a deposição das FRS, estas são armazenadas aguardando uma solução. A Gerência de Rejeitos Radioativos - GRR do IPEN-CNEN/SP é o principal centro de recepção desse material e até meados de 2010 havia recebido cerca de 14.000 fontes. O processo proposto para a gestão dessas FRS consiste em retirá-las de suas blindagens originais e transferi-las a outra blindagem, projetada para esse fim. As operações de transferência são realizadas em uma cela quente, garantindo a segurança radiológica. Uma das exigências da CNEN é que todas as fontes seladas sejam caracterizadas. No processo estudado, a avaliação da atividade de cada fonte será feita utilizando-se um detector, do tipo câmara de ionização tipo poço. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia para aferir ou determinar a atividade de FRS armazenadas na GRR de acordo com sua geometria e determinar suas incertezas. / Sealed radioactive sources are widely used in many applications of nuclear technology in industry, medicine, research and others. The International Atomic Energy Agency (IAEA) estimates tens of millions sources in the world. In Brazil, the number is about 500 thousand sources, if the Americium-241 sources present in radioactive lightning rods and smoke detectors are included in the inventory. At the end of the useful life, most sources become disused, constitute a radioactive waste, and are then termed spent sealed radioactive sources (SSRS). In Brazil, this waste is collected by the research institutes of the Nuclear Commission of Nuclear Energy and kept under centralized storage, awaiting definition of the final disposal route. The Waste Management Laboratory (WML) at the Nuclear and Energy Research Institute is the main storage center, having received until July 2010 about 14.000 disused sources, not including the tens of thousands of lightning rod and smoke detector sources. A program is underway in the WML to replacing the original shielding by a standard disposal package and to determining the radioisotope content and activity of each one. The identification of the radionuclides and the measurement of activities will be carried out with a well type ionization chamber. This work aims to develop a methodology for measuring or to determine the activity SSRS stored in the WML accordance with its geometry and determine their uncertainties.

Fontes radioativas seladas são largamente empregadas no mundo. A Agência Internacional de Energia Atômica AIEA estima em dezenas de milhões de fontes radioativas no mundo. No Brasil, este número é próximo de 500 mil unidades, considerando-se as fontes de pára-raios e detectores de fumaça. Uma fonte selada pode tornar-se desnecessária, seja devido ao seu decaimento ou outro motivo, sendo classificada como fontes radioativas seladas fora de uso (FRS). No Brasil, a maioria das FRS é considerada rejeito radioativo e são encaminhadas a um dos institutos da CNEN. Sem uma estratégia definida para a deposição das FRS, estas são armazenadas aguardando uma solução. A Gerência de Rejeitos Radioativos - GRR do IPEN-CNEN/SP é o principal centro de recepção desse material e até meados de 2010 havia recebido cerca de 14.000 fontes. O processo proposto para a gestão dessas FRS consiste em retirá-las de suas blindagens originais e transferi-las a outra blindagem, projetada para esse fim. As operações de transferência são realizadas em uma cela quente, garantindo a segurança radiológica. Uma das exigências da CNEN é que todas as fontes seladas sejam caracterizadas. No processo estudado, a avaliação da atividade de cada fonte será feita utilizando-se um detector, do tipo câmara de ionização tipo poço. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia para aferir ou determinar a atividade de FRS armazenadas na GRR de acordo com sua geometria e determinar suas incertezas. / Sealed radioactive sources are widely used in many applications of nuclear technology in industry, medicine, research and others. The International Atomic Energy Agency (IAEA) estimates tens of millions sources in the world. In Brazil, the number is about 500 thousand sources, if the Americium-241 sources present in radioactive lightning rods and smoke detectors are included in the inventory. At the end of the useful life, most sources become disused, constitute a radioactive waste, and are then termed spent sealed radioactive sources (SSRS). In Brazil, this waste is collected by the research institutes of the Nuclear Commission of Nuclear Energy and kept under centralized storage, awaiting definition of the final disposal route. The Waste Management Laboratory (WML) at the Nuclear and Energy Research Institute is the main storage center, having received until July 2010 about 14.000 disused sources, not including the tens of thousands of lightning rod and smoke detector sources. A program is underway in the WML to replacing the original shielding by a standard disposal package and to determining the radioisotope content and activity of each one. The identification of the radionuclides and the measurement of activities will be carried out with a well type ionization chamber. This work aims to develop a methodology for measuring or to determine the activity SSRS stored in the WML accordance with its geometry and determine their uncertainties.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-09T11:58:12Z No. of bitstreams: 1 adriananascimentodesouza.pdf: 1757133 bytes, checksum: 69514ee02274bd2e690a0252c528c6f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-26T20:25:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 adriananascimentodesouza.pdf: 1757133 bytes, checksum: 69514ee02274bd2e690a0252c528c6f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T20:25:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adriananascimentodesouza.pdf: 1757133 bytes, checksum: 69514ee02274bd2e690a0252c528c6f5 (MD5) Previous issue date: 2015-10-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo a produção de uma cápsula selada de ²²Na, funcionando como fonte emissora de pósitrons, para a nova linha de pesquisa do Laboratório de Espectroscopia Atômica e Molecular (LEAM) da UFJF, que visa a aplicação de feixes de pósitrons lentos, ao invés de elétrons nos aparelhos disponíveis no LEAM, no estudo de átomos ou moléculas. O trabalho englobou várias etapas, tais como a escolha da fonte emissora de pósitrons, o armazenamento do radionuclídeo, o projeto da cápsula selada, sua construção, o desenvolvimento de um sistema de carregamento da cápsula, sua selagem, considerando todos os aspectos inerentes à proteção radiológica. A fonte emissora de pósitron escolhida foi o elemento radioativo 22Na, radioisótopo de meia vida longa (2,6 anos) e meia vida biológica (11 dias) razoavelmente baixa. Sua aplicação não é imediata e requer seu acondicionamento adequado e seguro em uma cápsula perfeitamente selada, sendo posteriormente, necessário moderar a energia dos pósitrons rápidos emitidos espontaneamente pela fonte. Esta é a primeira cápsula de 22Na selada produzida no Brasil, colocando-nos no seleto grupo de pesquisadores que dominam esta tecnologia. / This work aimed to produce a sealed capsule of ²²Na, consisting of a source of positrons for the new line of research of Atomic and Molecular Spectroscopy Laboratory (LEAM) - UFJF, to use optionally slow positron beams, rather than electrons, in the apparatus available in this laboratory to study atoms and molecules. The work encompassed several steps, such as the choice of the emission source of positrons, radionuclide storage, the sealed capsule design, its construction, the development of a charging system of the capsule, sealing, considering all aspects of inherent in radiological protection. The positron source chosen was the radioactive element ²²Na, long half-life radioisotope (2.6 years) and reasonably low biological half-life (11 days). Its application is not immediate and requires its proper and safe packaging in a perfectly sealed capsule, being subsequently necessary to moderate the energy of fast positrons spontaneously emitted by the source. This is the first ²²Na sealed capsule produced in Brazil, placing us in the select group of researchers who have mastered this technology.