Dosímetros Luminescentes Opticamente Estimulados (OSL) vêm sendo testados como alternativa dosimétrica no controle da qualidade e verificação de tratamentos por possuir características adequadas para esse fim, como elevada sensibilidade à radiação ionizante, alta resolução espacial e facilidade de leitura. Neste trabalho, o óxido de alumínio, dopado com diferentes concentrações de carbono (Al2O3:C), foi estudado como material dosimétrico OSL. Nanotubos de carbono de paredes simples também foi avaliado como dopante, associados ao mesmo material, Al2O3:NTC, em alguns testes preliminares de resposta em função da dose em feixes de fótons de 50 kVp. O presente trabalho apresenta o processo de fabricação do dosímetro OSL, além de testes dosimétricos envolvendo metodologia experimental e por simulação Monte Carlo com o código PENELOPE para avaliação da resposta dosimétrica do Al2O3:C em função da concentração do carbono dopante. Neste trabalho foi investigada a resposta do dosímetro OSL para doses entre 50 cGy e 1000 cGy, em um amplo intervalo de energia de feixes de fótons. Foi analisada também, a interferência do uso do dosímetro OSL de Al2O3:C nas doses superficial e profunda em tratamentos radioterápicos. O dosímetro Al2O3:C(1%) apresentou diferença percentual máxima de 12% na homogeneidade de resposta em um grupo de 100 dosímetros e linearidade de resposta entre as doses de 50 cGy e 800 cGy para feixes de fótons de alta energia de 1,25 MV, 6 MV e 15 MV. Já para feixes de fótons de baixas energias, de 50 kVp, 120 kVp e 200 kVp, o dosímetro apresentou diferença significativa entre as respostas, evidenciando dependência com a energia. Além disso, foi investigada a estabilidade do sinal OSL em função do tempo e estipulado um tempo mínimo de armazenamento do dosímetro, entre a exposição e a leitura. O dosímetro Al2O3:NTC apresentou um aumento de sensibilidade de até 30% em relação ao dosímetro Al2O3:C(1%). Os resultados encontrados neste trabalho sugerem o uso do material dosimétrico OSL estudado como ferramenta em controle da qualidade em procedimentos clínicos de rotina na Radioterapia. / Optically Stimulated Luminescent dosimeters (OSL) have been tested as a dosimetric alternative in quality control and treatment verification since they have suitable characteristics for this purpose, such as high sensitivity to ionizing radiation, high spatial resolution and readability. In this work the aluminum oxide, doped with different concentrations of carbon (Al2O3:C), was studied as OSL dosimetric material. Single-walled carbon nanotubes were also evaluated as a dopant associated with the same material, Al2O3:NTC, and preliminary tests of response to dose in photon beams of 50 kVp were performed. This work presents the fabrication process of the OSL dosimeter, and dosimetric tests involving experimental methodology and Monte Carlo simulation with PENELOPE code to evaluate the response of the dosimetric Al2O3:C as a function of the concentration of carbon dopant. In this study we investigated the response of the OSL dosimeter for doses ranging from 50 cGy to 1000 cGy in a wide range of energy of photon beams. The interference of the OSL dosimeter Al2O3:C in superficial and deep doses in Radiotherapy treatments was also analyzed. The dosimeter Al2O3:C (1%) had a maximum percentage difference of 12% in the homogeneity of a group of 100 dosimeters and presented linearity of response in a dose range of 50 cGy and 800 cGy for photon beams of high energy of 1.25 MV, 6 MV and 15 MV. As for photon beams of low energies of 50 kVp, 120 kVp and 200 kVp, the dosimeter showed a significant difference between responses, indicationg dependence on energy. In addition, we investigated the stability of the OSL signal as a function of time and set a minimum time of storage of the dosimeter, between exposure and reading. The dosimeter Al2O3:NTC showed an increased sensitivity of up to 30% over the dosimeter Al2O3:C (1%). The findings on this study suggest the use of the material studied as OSL dosimeter as a tool in quality control in routine clinical procedures in Radiotherapy.

O uso de simulação Monte Carlo do transporte de radiação na matéria tem sido cada vez mais empregado nas áreas de física radiológica e dosimétrica. Em Medicina Nuclear é possível usar diversos códigos de simulação como ferramenta para estudar diferentes características de resposta de calibradores de dose. O código de simulação Monte Carlo PENELOPE (Penetration and ENErgy LOss of Positron and Electrons) possui um algoritmo misto do transporte de radiação, condensando eventos de interação, conforme os parâmetros de entrada estabelecidos. Neste trabalho, o código de simulação PENELOPE foi usado para estudar a resposta de uma câmara de ionização em função de diversos parâmetros que influenciam suas características de resposta. Neste trabalho os parâmetros de resposta de uma câmara de ionização tipo poço foram estudados através de simulação Monte Carlo, comparando-se os resultados obtidos com dados experimentais. A eficiência da câmara foi testada através de simulação e mostrou-se condizente com os valores previstos através de cálculos. Com relação à atividade, a resposta se mostrou linear para todos os nuclídeos estudados, sendo possível se obter a sensibilidade relativa da câmara através de simulação e de medidas experimentais. A resposta da câmara em função a energia, obtida através de simulação, também representou bem os valores experimentais, sendo possível extendê-los para energias mais altas e mais baixas que os valores das medidas experimentais. Estudos do volume de radiofármaco e da posição da fonte no poço da câmara obtidos através de simulação apresentaram comportamento esperado de acordo com a literatura. O código PENELOPE foi validado para o estudo desta câmara de ionização, permitindo que parâmetros geométricos e de materiais sejam estudados sem os custos e as dificudades dos arranjos experimentais. / The use of Monte Carlo simulation to the radiation transport in matter has been widly applied in the radiological and dosimetric areas. In Nuclear Medicine it is possible to use a variety of simulation codes as tools to study different response characteristics of dose calibrators used to measure radionuclides activities. The PENELOPE (Penetration and ENErgy LOss of Positron and Electrons) Monte Carlo simulation code has a mixed algorithm for the transport of radiation, which condenses the interaction events according to the input parameters. In this work, the PENELOPE code of simulation was used to study the response of an ionization chamber as function of parameters influencing its response. The chamber efficiency was tested by simulation and it showed a good agreement with calculated results. To the activity, its response showed a linear behavior for all studied nuclides, allowing one to obtain its sensitivity by simulation and measurements. The response of the chamber as a function of the energy obtained by simulation also showed a good agreement with the measurements, allowing one to extrapolate it to energies below and above the measured ones. The analysis with the volume of radiopharmaceuticals and position of the sourse in the chamber well obtained by simulation showed the expected behavior compared to the ones in literature. PENELOPE was validated to study this ionization chamber, so allow one to perform geometric and material parameters studies without experimental costs and difficulties.

A incorporação de nanopartículas metálicas em tecidos tumorais tem sido estudada em Radioterapia devido ao aumento de dose que pode ser obtido no volume alvo do tratamento. Estudos indicam que nanopartículas de ouro (AuNP) estão entre as de maior viabilidade biológica para essas aplicações, devido ao baixo potencial tóxico. Além disso, estudos mostram que AuNP de alguns nanômetros até alguns micrômetros podem permear vasos sanguíneos que alimentam tumores, permitindo sua incorporação nas células tumorais. Desta forma, este trabalho visou estudar os fatores de aumento de dose obtidos em Radioterapia com AuNP incorporadas ao tecido tumoral utilizando feixes de ortovoltagem, de braquiterapia e de teleterapia. Este trabalho utilizou de uma metodologia computacional, através de simulação Monte Carlo com o código PENELOPE. Foram simulados feixes clínicos de 50, 80, 150 e 250 kVp, Ir-192 e 6 MV, e um modelo de célula tumoral com AuNPs incorporadas com diferentes concentrações de ouro. O modelo de células utilizado possui 13 µm de diâmetro externo máximo e 2 µm de diâmetro no núcleo. Dois modelos de incorporação de AuNPs foram implementados: modelo homogêneo e modelo heterogêneo. No modelo homogêneo, as AuNP foram distribuídas homogeneamente no núcleo e as células foram irradiadas nas diferentes energias estudadas para avaliar o fator de aumento de dose (DEF) em função da concentração de ouro na célula e da energia do feixe. No modelo heterogêneo, aglomerados de AuNPs foram simulados individualmente dentro da célula. Neste modelo foram utilizados somente os espetros de radiação que apresentaram os melhores desempenhos no modelo homogêneo. Foram avaliadas a fluência de partículas ejetadas nas AuNPs, o DEF, as distribuições de doses e os perfis de dose com aglomerados de 50 a 220 nm na célula. Os resultados obtidos para o modelo homogêneo mostram que os feixes de baixa energia são os que proporcionam maior DEF para uma mesma concentração de AuNP. Os maiores DEFs obtidos foram de 2,80; 2,99; 1,62 e 1,61, para os feixes de 50 kVp, 80 kVp, 150 kVp, 250 kVp, respectivamente, sendo a maior incerteza de 1,9% para o feixe de 250 kVp. Através dos resultados obtidos com o modelo heterogêneo foi possível concluir que os elétrons ejetados possuem maior influência no aumento local da dose. Os perfis de dose, extraídos das distribuições de doses, para os aglomerados simulados permitiram obter os alcances das isodoses de 50, 20 e 10% da dose no entorno das AuNPs. Através desses perfis de dose pode-se concluir que o aumento de dose é local, da ordem de alguns micrômetros, dependendo do tamanho das nanopartículas e da energia do feixe primário. Para o feixe de 50 kVp, o DEF encontrado para uma incorporação heterogênea de seis aglomerados de AuNPs, correspondendo a um modelo clínico real, foi de 1,79, com incerteza de 0,4%. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que as energias de ortovoltagem proporcionam maior fator de aumento de dose que feixes de megavoltagem utilizados em teleterapia convencional. Além disso, o reforço local de dose pode proporcionar um fator de radiossensibilização celular se as AuNPs forem incorporadas no núcleo das células, nas redondezas do DNA, proporcionando um maior potencial de controle tumoral. / The incorporation of metal nanoparticles into tumor tissues has been studied in radiation therapy given of the dose enhancement that can be obtained in the target volume of the treatment. Studies indicate that gold nanoparticles (AuNP) are among the highest biologically viable for such applications, due to their low toxic potential. In addition, studies show that AuNP from a few nanometers to a few micrometers can permeate blood vessels that feed tumors, allowing their incorporation into tumor cells. Hence, this study´s goal was to study the dose enhancement factors obtained in radiation therapy with AuNP incorporated in the tumor using orthovoltage, brachytherapy and teletherapy beams. This work used a computational methodology, through Monte Carlo simulation with the PENELOPE package. Clinical beams of 50, 80, 150 and 250 kVp, Ir-192 and 6 MV were simulated with a tumor cell model with incorporated AuNPs. The cell model has maximum outer diameter of 13 m and 2 m of nucleus diameter. Two models of AuNP incorporation were implemented: homogeneous model and heterogeneous model. In the homogeneous model the AuNP were distributed homogeneously in the nucleus and the cells were irradiated in the different beams studied to evaluate the dose enhancement factors (DEF) as a function of concentration of gold in the cell and radiation beam. In the heterogeneous model, clusters of AuNPs were simulated individually within the cell. In this model, the radiation spectra used was selected among those that presented the best performances in the homogeneous model. The fluence of particles ejected from the AuNPs, the DEFs, the dose distributions and dose profiles for clusters of 50 to 220 nm in the cell were evaluated. The results obtained for the homogeneous model show that lower energy beams provide the highest DEFs for the same concentration of AuNP. The highest DEFs obtained were 2.80; 2.99; 1.62 and 1.61, for the beams of 50 kVp, 80 kVp, 150 kVp, 250 kVp, respectively, with a maximun uncertainty of 1.9% for the 250 kVp beam. Through the results obtained with the heterogeneous model it was possible to conclude that the electrons ejected from he AuNPs have the major influence on the local dose enhancement. The dose profiles extracted from the dose distributions for the simulated clusters allowed the evaluation of the ranges for the 50, 20 and 10% isodoses in the surroundings of the AuNPs. Through these dose profiles, it can be concluded that the dose increase is local, in the order of a few micrometers, depending on the size of the nanoparticles and the energy of the primary beam. For the 50 kVp beam, the DEF found for a heterogeneous incorporation of six clusters of AuNPs, corresponding to an actual clinical model, was 1.79, with uncertainty of 0.4%. Based on the results obtained it can be concluded that kilovoltage energies provide a higher dose enhancement factor than megavoltage beams used in teletherapy. In addition, local dose enhancement may provide a cellular radiosensitization factor if the nanoparticles are incorporated in the nucleus of the cells, in the vicinity of the DNA, providing an enhanced potential for tumor control.

Objetivo. Comparar, teórica e empiricamente, dois estimadores do coeficiente de correlação intraclasse momento-produto de Pearson para pares repetidos Pi. O primeiro é o estimador \"natural\", obtido mediante a correlação momento-produto de Pearson para membros de uma mesma classe (rI) e o segundo, obtido como função de componentes de variância (icc). Métodos. Comparação teórica e empírica dos parâmetros e estimadores. A comparação teórica envolve duas definições do coeficiente de correlação intraclasse PI como medida de confiabilidade (*), para o caso de duas réplicas, assim como uma apresentação da técnica de análise de variância e a definição e interpretação dos estimadores ri e icc. A comparação empírica é realizada mediante um estudo de simulação Monte Carlo com a geração de pares de valores correlacionados segundo o coeficiente de correlação intraclasse, momento-produto de Pearson para pares repetidos. Os pares de valores são distribuídos segundo uma distribuição Normal bivariada, com valores do tamanho da amostra e da correlação intraclasse previamente fixados em: n= 15, 30 e 45 e pI = {O; 0,15; 0,30; 0,45; 0,60; 0,75; 0,9}. Resultados. Comparando-se o vício e o erro quadrático médio dos estimadores, bem como as amplitudes dos intervalos de confiança, tem-se como resultado que o vício de icc foi sempre menor que o vício de rI, mesmo ocorrendo com o erro quadrático médio. Conclusões. O icc é um estimador melhor, principalmente para n pequeno (por exemplo 15). Para valores maiores de n (30 ou mais), os estimadores produzem resultados iguais até a segunda casa decimal. / Objective. This thesis presents and compares, theoretically and empirically, two estimators of the intraclass correlation coefficient pI, defined as Pearson\'s pairwise intraclass correlation coefficient. The first is the \"natural\" estimator, obtained by Pearson\'s moment-product correlation for members of one class (rI) while the second was obtained as a function of components of variance (icc). Methods. Theoretical and empirical comparison of the parameters and estimators are performed. The theoretical comparison involves two definitions of the intrac1ass correlation coefficient pI as a measure of reliability (*) for two repeated measurements in the same class and the presentation of the technique of analysis of variance, as well as for the definition and interpretation of the estimators ri and icc. The empirical comparison was carried out by means of a Monte Carlo simulation study of pairs of correlated values according Pearson\'s pairwise correlation. The pairs of values follow a normal bivariate distribution, with correlation values and sample size previously fixed: n= 15, 30 e 45 and Pl = . Results. Bias and mean square error for the estimators were compared as well as the range of the intervals of confidence. The comparison shows that the bias of icc is always smaller than of rI This also applies to the mean square error. Conclusions. The icc is a better estimator, especially for n less than or equal to 15. For larger samples sízes (n 30 or more), the estimators produce results that are equal to the second decimal place. (*) Fórmula

Orientador: Guilherme Wolff Bueno / Resumo: O aumento exponencial da população em nível mundial tem crescido a demanda por proteínas de qualidade. Com isto, muitos produtores rurais têm migrado da atividade agrícola para a aquicultura, surgindo propriedades com diferentes níveis de produção de pescado. No entanto, com o desconhecimento das especificidades econômicas e zootécnicas, vários empreendimentos se tornaram insustentáveis economicamente, gerando endividamentos e falência dos negócios. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa consistiu em realizar uma modelagem financeira e avaliar o risco econômico da produção comercial de tilápia (Oreochromis niloticus) em sistema de tanques-rede instalados em um reservatório tropical. O estudo é apresentado em dois capítulos, no primeiro avaliamos o risco financeiro e cenários econômicos de fazendas com grandes volumes de produção (VP), áreas aquícolas de 10 a 600 mil m³. No segundo capitulo, a partir das informações obtidas inicialmente desenvolvemos um modelo matemático de predição financeira (MMPF) integrado com o modelo matemático do coeficiente de crescimento térmico (TGC) o qual considerou variáveis de desempenho dos peixes e fatores econômicos da produção. Verificamos que os tanques-rede com volumes superiores a 51 mil m³ apresentam 38,67% de probabilidade de risco financeiro e econômico, com um Payback acima de 10 anos e podem atingir um Valor Presente Líquido (VPL) maior que zero com uma taxa interna de retorno (TIR) menor que 8,67%. Enquanto, fazendas com área infe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The exponential increase in population worldwide has been growing the demand for quality proteins. As a result, many farmers have migrated their agricultural to aquaculture, in this scenario the fish farms have different levels of scale production. However, the lack of knowledge of fish production and economic conditions, was promoted enterprises economically unsustainable, generating indebtedness and business failure. In this context, the objective of research was to perform a financial modeling and evaluate the economic risk of commercial production Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in the cages installed in a tropical reservoir. The study is presented in two chapters. In the first chapter we assess the financial risk and economic scenarios of fish farms with large production volumes (VP), aquaculture areas from 10 to 600 thousand m³. In a second chapter, we used the information obtained from 1th chapter for developed a mathematical model for financial prediction (MMPF) integrated with the thermal growth coefficient mathematical model (TGC) considered fish performance variables and economic factors to tilapia production. We verified that cages with volumes over 51,000 m³ have a 38.67% probability to lower financial and economic risk, obtain a payback over 10 years and result a net present value (NPV) greater than zero with an internal rate of return (IRR) of less than 8.67%. Likewise, fish farms with area of less 50,000 m³ have a 51.17% the probability of financial failu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O câncer de mama é o tipo de câncer mais frequente entre as mulheres, sendo a mamografia a técnica mais utilizada para sua detecção. No entanto, essa técnica possui algumas limitações, como o baixo contraste, o qual pode ser associado, dentre outros fatores, a radiação espalhada. Apesar desse fato, novas técnicas baseadas na detecção do espalhamento vêm sendo empregadas em um vasto campo de aplicação, como na caracterização de materiais e tecidos biológicos. Há na literatura diversos estudos sobre perfil de espalhamento para a caracterização de tecidos mamários, porém ainda são poucos os estudos sobre imagem por espalhamento de mama e de otimização de contraste. Além disso, essas imagens são realizadas apenas em pequenas amostras de mama. Uma das possibilidades para o estudo de mamas de dimensões reais é a aplicação do método Monte Carlo (MC). Neste trabalho, foi estudado e otimizado um sistema de difração de raios X dispersivo em energia (SDRXDE) para medidas de perfis de espalhamento e um sistema para formação de imagens por espalhamento utilizando estas informações. O SDRXDE foi caracterizado experimentalmente, analiticamente e por simulação Monte Carlo, enquanto que o segundo sistema foi caracterizado analiticamente e por simulação Monte Carlo. Os resultados obtidos mostraram que as principais correções para o SDRXDE foram auto-atenuação, o espectro incidente, eficiência de detecção e múltiplo espalhamento. Outro fator importante que afeta o perfil de espalhamento resultante é a resolução de momento do sistema, o qual depende dos parâmetros geométricos (abertura dos colimadores, distâncias, ângulo de espalhamento e espessura da amostra) e da resolução de energia do detector. Os resultados para o sistema de imagem mostram claramente a capacidade dessas imagens na detecção de um nódulo no interior da mama. A respeito da otimização das condições de irradiação da mama e detecção da radiação espalhada, os resultados alcançados demostram a viabilidade experimental da geração destas imagens num ambiente clínico. / Breast cancer is the most frequent type of cancer among women, being mammography the technique more used for its detection. However, this technique presents some limitations, such as low contrast, which may be associated with scattered radiation. Thus, new scatterinng detection techniques have been employed in different fields such as characterization of biological materials and tissues, such as characterization of scattering profile for breast tissue, although there are still few studies on breast image and contrast optimization. Moreover, the images are originated from small breast samples. In this context, one of the possibilities for the study of actual breast dimensions is the application of the Monte Carlo method. Thus, this work studied optimized an energy X ray diffraction system (EDXRD) for measures of scattering profile and developed a system for imaging using this information. The EDXRD system was studied and optimized by experimentally, analytically and Monte Carlo simulation, while the image system was studied analytically and simulated by Monte Carlo. The results showed that the main corrections for the EDXRD system are self-attenuation, incident spectrum, detection eficiency and multiple scattering. Another important factor that affects scattering profile is the system momentum resolution, which depends on geometric parameters (collimator aperture, distances, scattering angle and sample thickness) and detector energy resolution. The results for the imaging system showed that a nodule could be detected within the breast. Finaly the optimizations of breast radiation conditions and radiation detection showed the viability of generating experimental scattering images in clinical environment.

No mercado financeiro, a precificação de contratos complexos muitas vezes apoia-se em técnicas de simulação numérica. Estes métodos de precificação geralmente apresentam baixo desempenho devido ao grande custo computacional envolvido, o que dificulta a análise e a tomada de decisão por parte do trader. O objetivo deste trabalho é apresentar uma ferramenta de alto desempenho para a precificação de instrumentos financeiros baseados em simulações numéricas. A proposta é construir uma calculadora eficiente para a precificação de opções multivariadas baseada no método de Monte Carlo, utilizando a plataforma CUDA de programação paralela. Serão apresentados os conceitos matemáticos que embasam a precificação risco-neutra, tanto no contexto univariado quanto no multivariado. Após isso entraremos em detalhes sobre a implementação da simulação Monte Carlo e a arquitetura envolvida na plataforma CUDA. No final, apresentaremos os resultados obtidos comparando o tempo de execução dos algoritmos. / In the financial market, the pricing of complex contracts often relies on numerical simulation techniques. These pricing methods generally present poor performance due to the large computational cost involved, which makes it difficult for the trader to analyze and make decisions. The objective of this work is to present a high performance tool for the pricing of financial instruments based on numerical simulations. The proposal is to present an efficient calculator for the pricing of multivariate options based on the Monte Carlo method, using the parallel programming CUDA platform. The mathematical concepts underlying risk-neutral pricing, both in the univariate and in the multivariate context, will be presented. After this we will detail the implementation of the Monte Carlo simulation and the architecture involved in the CUDA platform. At the end, we will present the results obtained comparing the execution time of the algorithms.

Nesse trabalho, são investigadas as propriedades dinâmicas de modelos da mecânica estatística na criticalidade. Inicialmente, trabalhando com modelos de spin e utilizando os conceitos de persistência global e de dimensão anômala da magnetização inicial, mostramos que o modelo de Baxter-Wu não está na mesma classe de universalidade dos modelos de Potts com quatro estados e de Ising com interação de três spins em uma direção, todos bidimensionais. Na segunda parte da tese, estudamos o fenômeno de crescimento da superfície gerada pela deposição segundo as regras que definem os autômatos celulares probabilísticos propostos por Grassberger (modelos A e B). Esses dois autômatos não pertencem à classe de universalidade de Domany-Kinzel e apresentam novos expoentes críticos, cuja origem se deve à conservação de paridade. Determinamos o expoente de crescimento beta w, válido em tempos curtos, assim como os outros expoentes críticos associados ao crescimento de superfície (alfa e z). Nossas estimativas se comparam bem com os resultados obtidos a partir de razões de inteiros propostas por Jensen para os expoentes beta, ni paralelo e ni perpendicular. Finalmente, investigamos a transição de fase entre o estado helicoidal e o estado desordenado (random coil) da polialanina e do fragmento peptídico PTH(1-34), que corresponde aos resíduos 1 a 34 da região aminoterminal do hormônio das paratireóides. Nosso cálculo, que leva em conta as interações entre todos os átomos da molécula, está baseado em uma abordagem de tempos curtos. Os resultados dessa análise indicam que a transição helix-coil das polialaninas e do PTH(1-34) é de segunda ordem e apontam para uma classe de universalidade para a transição helix-coil em homopolímeros e proteínas (partindo de um estado helicoidal). / In this work we investigated dynamic properties of statistical mechanical models at criticality. At first, using the concepts of global persistence and anomalous dimension of initial magnetization, we showed that the Baxter-Wu model does not belong to the same universality class as 4-state Potts model and Ising with multispin interaction in one direction. In the sequence, we studied the roughening behavior generated by deposition governed by rules defined by probabilistic cellular automata proposed by Grassberger (A and B models). Those models are known do not belong to the Domany-Kinzel universality class. They are characterized by different exponents which are related to the parity conserving (PC). We estimated the growth exponent beta w, in short-time regimen, such as, other critical exponents associated to the surface growth (alpha and z). Our results are in good agreement with those expected for parity conserving universality class. At last we studied the phase transition between the completely helical state and the random coil of the polyalanine, such as, for the 34-residue human parathyroid fragment PTH(1-34). Our short-time simulations of the helix-coil transition are based on a detailed all-atom representation of proteins. The results indicate that helix-coil transition in polyalanine and PTH(1-34) is a second-order phase transition and suggest a universality class to the helix-coil transition in homopolymer and (helical) proteins.

Neste trabalho, foram utilizadas duas ferramentas computacionais para fins de auxiliar tomadas de decisões na produção de bovinos de corte, criados de maneira extensivas, em condições de manejo encontrados no Brasil. A primeira parte do trabalho visou à construção de um software utilizando a técnica de Simulação Monte Carlo para analisar características de produção (ganho de peso) e manejo (fertilidade, anestro pós-parto, taxa de natalidade e puberdade). Na segunda parte do trabalho foi aplicada a técnica de Redes Neurais Artificiais para classificar animais, segundo ganho de peso nas fases de crescimento (nascimento ao desmame, do desmame ao sobreano) relacionado com o valor genético do ganho de peso do desmame ao sobreano (GP345) obtidos pelo BLUP. Ambos modelos mostraram potencial para auxiliar a produção de gado de corte / Herein we applied two different computational techniques with the specific objective to help the decision-making at Brazilian extensive beef cattle production systems. The first part of the work was dedicated to the construction of software based on Monte Carlo Simulation. Two different models were designed for further fusion and willing the analysis of productions (weight gain) and reproduction traits (fertility, post partum anestrus, born rate and puberty). The second part of the work applied Artificial Neural Network techniques to classify animals related to the weight gain during growing period (Weight at Calving, Weaning Weight, Weight at 550 days) comparing data with genetic value of the daily gain from weaning to 550 days adjusted to 345 days BLUP output. The results obtained in both models showed potential to help beef cattle production

The use of a beam quality correction factor,kQ, is needed in dosimetry of radiotherapy beams for correcting differences between chamber responses at the calibration beam quality, Q0 and at the quality beam of the user, Q. The purpose of this study is to determine the beam quality correction factor for the NE2571 ionization chamber widely used in radiotherapy and its dependence with the stopping-power and the chamber perturbation factors. In addition, an investigation of the use of parallel plate chambers for determining surface doses in photon beams is also performed using the EGSrnc Monte Carlo code system. Results obtained with PENELOPE show that simulations with phase-space files appropriately scored can be up to ten times shorter than using a full spectrum in the input-file. Values of kQ, and its components show good agreement with published values in the literature and are provided with typical statistical uncertainties of 0.2%. Values of kQ and absorbed dose to water conversion factors obtained with egs_chamber user code for parallel plate chambers are also provided with maximum statistical uncertainty of 0.7%. Therefore, the results obtained are expected to contribute with improving dosimetry protocols and the quality of life of radiotherapy patients. / O uso de uma fator de correção para a qualidade do feixe, kQ, é necessário em dosimetria de feixes radioterápicos para a correçãoo das diferenças entre a resposta de câmaras de ionização nas qualidades do feixe de calibração, Q0 e do usuário Q. O propósito deste trabalho consiste em determinar o fator de correção da qualidade de feixe para a câmara de ionização NE2571 amplamente utilizada em radioterapia e sua dependência com o stopping-power e os fatores de perturbação da câmara. Além disso, uma investigação do uso de câmaras de placas paralelas para determinar doses na superfície em feixes de fótons é também realizada usando o sistem de códigos em Monte Carlo EGSnrc. Resultados obtidos com o PENELOPE mostram que simulações usando phase-space, podem ser cerca de dez vezes menos longa do que simula ções usando um espectro completo no arquivo de entrada. Valores de kQ e suas componentes mostraram boa concordncia com dados publicados na literatura e são fornecidos com incertezas estatísticas típicas de 0.2%. Valores de kQ e fatores de conversão pra dose absorvida na água obtidos para as câmaras de placas paralelas com o código de usuário egs_chamber são também fornecidos com incerteza estatística máxima de 0.7%. Deste modo, espera-se que os resultados obtidos possam contribuir com o aperfeiçoamento de protocolos de dosimetria e com a qualidade de vida de pacientes radioterpicos.