O processo de irradiação de gemas com raios gama de forma a melhorar as cores é bem aceito na indústria e comércio de jóias. Essas gemas são processadas em irradiadores industriais que são otimizados para outros fins. Para tal, utilizam principalmente aparatos para irradiação dessas pedras no fundo das suas piscinas de armazenamento das fontes, com um aproveitamento menor que o desejado, principalmente pela variação das taxas de dose encontrada nesses dispositivos. O desenvolvimento de um projeto de concepção, que estabelece os princípios físicos de funcionamento e formas de construção do novo tipo de equipamento, foi realizado nesse trabalho. O dispositivo sugerido baseia-se no princípio de rotação e translação circular de cestos em órbitas externa e interna a um porta-fontes cilíndrico, como um sistema planetário. O dispositivo foi idealizado para expor as gemas à irradiação no fundo da piscina, onde estão as fontes. Assim, essas fontes ficam permanentemente blindadas pela lâmina d'água. O irradiador é classificado como categoria III pela AIEA. Para verificar a viabilidade física do princípio básico, ou seja, o uso de cestos cilíndricos rotativos, foram realizados ensaios no Irradiador Multipropósito do CTR, no IPEN, além de simulações correlacionadas usando o aplicativo CADGAMMA adaptado para simular a irradiação submersa. A construção do irradiador definitivo leva ao aumento da qualidade da irradiação das pedras, com maior controle sobre as doses no produto. O custo operacional é significativamente reduzido pois o dispositivo foi otimizado para o beneficiamento pretendido. / The gemstones gamma irradiation process to enhance the color is widely accepted for the jewelry industry. These gems are processed in conventional industrial gamma irradiation plant which are optimized for other purposes, using underwater irradiation devices with high rejection rate due to it's poor dose uniformity. A new conception design, which states the working principles and manufacturing ways of the device, was developed in this work. The suggested device's design is based on the rotation of cylindrical baskets and their translation in circular paths inside and outside a cylindrical source rack as a planetary system. The device is meant to perform the irradiation in the bottom of the source storage pool, where the sources remain always shielded by the water layer. The irradiator matches the Category III IAEA classification. To verify the physical viability of the basic principle, tests with rotating cylindrical baskets were performed in the Multipurpose Irradiator raised in the CTR, IPEN. Also, simulations using the CADGAMMA software, adapted to simulate underwater irradiations were performed. With the definitive irradiator, the irradiation quality will be enhanced with better dose control and the production costs will be significantly lower than market prices due to the intended treatment device's optimization.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-31052007-152224 |
| Date | 17 October 2006 |
| Creators | Nelson Minoru Omi |
| Contributors | Paulo Roberto Rela, Valter Arthur, Rainer Aloys Schultz Guttler, Dib Karam Junior, Valdir Sciani |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Tecnologia Nuclear, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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