Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-10T14:26:55Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-04-10T14:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10380.pdf: 7268074 bytes, checksum: fcb1abf468040268c71659acc3619d8d (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Intituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Constata-se, atualmente, um uso crescente da energia nuclear no Brasil, para geração de eletricidade e outras aplicações (na medicina, na indústria, em agricultura, em técnicas ambientais, em radio-esterilização). Na realização das atividades de pesquisa do ciclo do combustível nuclear, em outras atividades de pesquisa, nas atividades industriais de produção de combustível e de energia e em todas as aplicações da energia nuclear, são gerados rejeitos radioativos, de atividades alta, média ou baixa. Atualmente, existem técnicas adequadas e seguras para o tratamento e armazenagem desses rejeitos, comentadas neste trabalho e que, sendo aplicadas, facilitam a aceitação da energia nuclear pela Sociedade. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, a Organização Internacional de Normalização preparou e emitiu a Norma ISO 14.001 - Sistemas de Gestão Ambiental, aplicável a todos os tipos e portes de organizações, visando a melhoria de seu desempenho ambiental. Seus requisitos foram detalhadamente comentados neste trabalho, sendo particularizados para a sua aplicação no Laboratório de Rejeitos Radioativos do IPEN, como um estudo de caso. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-10T14:26:55Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-04-10T14:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, vidros contendo um resíduo industrial denominado lama vermelha, foram desenvolvidos e caracterizados. Foi utilizada a quantidade mínima de 60% em massa de lama vermelha na produção dos vidros para promover a utilização desse resíduo. De acordo com os resultados de difração de raios X obtidos, observa-se que é possível produzir materiais a partir da lama vermelha com fases amorfas consideráveis, embora fases cristalinas referentes ao Fe originário do resíduo estejam presentes. O material denominado 60L40S, o qual possui 60% em massa de lama vermelha na sua composição nominal, apresentou as melhores propriedades dentre as composições estudadas, porém apresentou também alta temperatura de fusão. Ajustes na composição desse material foram realizados buscando diminuir essa temperatura. Os resultados mostram que os ajustes foram satisfatórios no desempenho de diminuir a temperatura de fusão, porém perdas na propriedade química desse material foram observadas. Elementos comumente encontrados na composição química de rejeitos nucleares foram adicionados aos vidros produzidos neste trabalho visando estudar os efeitos dessa adição nas propriedades químicas e térmicas desses materiais. Foi observado que é possível adicionar até 15% em massa de elementos simuladores aos materiais produzidos e essa adição promove a diminuição da temperatura de fusão. Acima de 15% em massa os elementos adicionados se precipitam na estrutura do material. Foi observado que, embora haja perdas na durabilidade química do material 60L40S após a adição dos elementos simuladores, esse material, quando em contato com água, mantém os elementos simuladores confinados em sua estrutura. Esse resultado é promissor, pois sugere que o material 60L40S é capaz de imobilizar em sua estrutura elementos provenientes de rejeitos nucleares. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Les déchets nucléaires de haute activité, produits en France sous forme de colis de verre lors du traitement du combustible usé, sont destinés à être stockés en couche géologique profonde sur le long terme. L’arrivée de l’eau de l’environnement au contact du colis est prévue après quelques milliers d’années. De nombreuses études sur la durabilité d’un simulant non radioactif du verre industriel ont montré que le verre au contact de l’eau s’altère selon plusieurs régimes de vitesse, aboutissant à la formation d’une pellicule d’altération « passivante » et à l’instauration d’un régime de vitesse résiduelle sur le long terme. Cependant, la matrice vitreuse est soumise à la radioactivité des radioéléments qu’elle confine. Ce travail de thèse a pour objectif de se focaliser sur l’influence de l’irradiation sur la pellicule d’altération formée au cours de ce régime de vitesse résiduelle d’un point de vue structural et mécanistique. Dans ce but, la démarche choisie s’articule selon trois axes complémentaires. Des verres modèles simples non radioactifs ont été altérés et irradiés de façon externe afin d’observer les modifications engendrées par des effets électroniques (irradiations aux électrons et aux particules alpha).Le comportement à l’altération de ces mêmes types de verres, préalablement irradiés par des ions lourds, a été étudié de façon à appréhender l’impact de la dose balistique par le verre avant l’arrivée de l’eau. Enfin, l’altération d’un verre complexe dopé en émetteur alpha a été mise en œuvre afin de se rapprocher d’une situation plus réaliste. / High-level radioactive waste (HLW) remaining after spent nuclear fuel reprocessing is immobilized within a glass matrix, eventually destined for geological disposal. Water intrusion into the repository is expected after several thousand years. The alteration of a non-radioactive surrogate for nuclear glass has been extensively studied and it has been determined that successive leaching mechanisms lead to the formation of a “passivating” alteration layer and to the establishment of a residual rate regime in the long term. However, glass packages are submitted to the radioactivity of confined radioelements. This work focuses on the influence of irradiation on the alteration layer formed during the residual rate regime, in a structural and mechanistic point of view. Three focal areas have been selected. Non-radioactive simple glasses have been leached and externally irradiated in order to determine modifications induced by electronic effects (irradiations with electrons and alpha particles). The same type of glass samples have been previously irradiated with heavy ions and their leaching behavior have been studied in order to assess the impact of ballistic dose cumulated by the glass before water intrusion. Leaching behavior of a complex radioactive glass, doped with an alpha-emitter, has been studied to consider a more realistic situation.

Die Endlagerbranche steht vor einem tiefgreifenden Wechsel. Die bisherigen Organisationseinheiten DBE mbH, ASSE GmbH, Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) werden neu sortiert und in der neugegründeten Bundes-Gesellschaft für Endlagerung verschmolzen. Eine neue Genehmigungsbehörde, das Bundesamt für Kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) wird geschaffen. Im Ergebnis dieser Neustrukturierung gibt es eine klare Aufgabentrennung zwischen Regulator und Operator. Darüber hinaus führt die Zusammenlegung der bisher verteilten Aufgaben vom Bauherr und ausführender Baufirma zu Synergieeffekten und einer größeren Umsetzungskompetenz in den Endlagerprojekten. Die neue Bundes-Gesellschaft für Endlagerung (BGE) wird sowohl in der Tiefe als auch in der Breite ihre Aktivitäten jede der bisher bestehenden Organisationen übertreffen und daher eine höhere Schlagkraft haben.

This thesis was done i cooperation with SKB Clab in Oskarshamn and studies use of sonic waves for detecting voids and irregularities in the weld joints of copper capsules used for long term storage of radioactive waste. Since these could pose material failure and thereby risk radioactive contamination of ground water it is very important to find means of quality control before storage.  During the welding procedure changes occur to the integrity of the material. The homogenous metal – in this case copper – is distorted and voids appear in and around the welded volume. A non-destructive inspection method is needed to make sure that the metal holds for the strains of long term storage. These strains are not completely known at the moment and therefore the goal of this thesis is mainly to add another tool of inspection for future studies. The tests are done using ultrasonic mapping of the welded volume. This is achieved by sending ultrasonic pulse through test samples – welded copper pieces – and recording its reflection. The recorded signals are gathered in data matrices and processed using several different signal processing methods in search of irregularities and voids. To enhance the understanding of the results a graphical user interface (GUI) is developed that allows users to visualize the results.  The welded pieces, the ultrasonic mapping and its resulting data sets were delivered to this thesis and the scope of the thesis is to develop the GUI and apply known signal processing methods to the data set.  It is shown that the irregularities do appear and that ultrasonic detection and use of the processing method is useful for quality control of the material. Further field studies are needed to identify maximum number, size and perhaps shapes of irregularities that can be within tolerance levels of the storage project.

Constata-se, atualmente, um uso crescente da energia nuclear no Brasil, para geração de eletricidade e outras aplicações (na medicina, na indústria, em agricultura, em técnicas ambientais, em radio-esterilização). Na realização das atividades de pesquisa do ciclo do combustível nuclear, em outras atividades de pesquisa, nas atividades industriais de produção de combustível e de energia e em todas as aplicações da energia nuclear, são gerados rejeitos radioativos, de atividades alta, média ou baixa. Atualmente, existem técnicas adequadas e seguras para o tratamento e armazenagem desses rejeitos, comentadas neste trabalho e que, sendo aplicadas, facilitam a aceitação da energia nuclear pela Sociedade. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, a Organização Internacional de Normalização preparou e emitiu a Norma ISO 14.001 - Sistemas de Gestão Ambiental, aplicável a todos os tipos e portes de organizações, visando a melhoria de seu desempenho ambiental. Seus requisitos foram detalhadamente comentados neste trabalho, sendo particularizados para a sua aplicação no Laboratório de Rejeitos Radioativos do IPEN, como um estudo de caso. / An increasing use of nuclear technology in the form of its several applications (electricity generation, medical, industrial, agricultural, environment and radiosterilization) is currently being observed in Brazil. Radioactive waste of high, medium or lower activity is produced in all fuel cycle and other research activities, industrial activities of fiiel production and electricity generation. Appropriate and safe technologies are available for the treatment and storage of radioactive waste and, when applied, contribute for the acceptance of nuclear energy by the Society. With the increasing importance of demands related to environmental issues, the International Organization for Standardization issued the Standard ISO 14.001 - Environmental Management System, applied to all types and size of organizations, helping them to increase their environment performance. In this research, the standard requirements were commented in detail, being particularized to the Laboratory of Radioactive Waste from IPEN, as a case study.

Constata-se, atualmente, um uso crescente da energia nuclear no Brasil, para geração de eletricidade e outras aplicações (na medicina, na indústria, em agricultura, em técnicas ambientais, em radio-esterilização). Na realização das atividades de pesquisa do ciclo do combustível nuclear, em outras atividades de pesquisa, nas atividades industriais de produção de combustível e de energia e em todas as aplicações da energia nuclear, são gerados rejeitos radioativos, de atividades alta, média ou baixa. Atualmente, existem técnicas adequadas e seguras para o tratamento e armazenagem desses rejeitos, comentadas neste trabalho e que, sendo aplicadas, facilitam a aceitação da energia nuclear pela Sociedade. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, a Organização Internacional de Normalização preparou e emitiu a Norma ISO 14.001 - Sistemas de Gestão Ambiental, aplicável a todos os tipos e portes de organizações, visando a melhoria de seu desempenho ambiental. Seus requisitos foram detalhadamente comentados neste trabalho, sendo particularizados para a sua aplicação no Laboratório de Rejeitos Radioativos do IPEN, como um estudo de caso. / An increasing use of nuclear technology in the form of its several applications (electricity generation, medical, industrial, agricultural, environment and radiosterilization) is currently being observed in Brazil. Radioactive waste of high, medium or lower activity is produced in all fuel cycle and other research activities, industrial activities of fiiel production and electricity generation. Appropriate and safe technologies are available for the treatment and storage of radioactive waste and, when applied, contribute for the acceptance of nuclear energy by the Society. With the increasing importance of demands related to environmental issues, the International Organization for Standardization issued the Standard ISO 14.001 - Environmental Management System, applied to all types and size of organizations, helping them to increase their environment performance. In this research, the standard requirements were commented in detail, being particularized to the Laboratory of Radioactive Waste from IPEN, as a case study.