02 - Mestrado - Física
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Navegando 02 - Mestrado - Física por Autor "Andrello, Avacir Casanova"
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Item Determinação das propriedades microestruturais de espumas industriais de SiC por transmissão de raios gama e microtomografia de raios-XNagata, Rodrigo; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Fernandes, Celso PeresResumo: Espumas cerâmicas são amplamente utilizadas nas indústrias siderúrgica e aeroespacial O conhecimento da estrutura interna desse material é extremamente importante para que seu uso seja realizado de forma adequada Neste trabalho a estrutura interna de espumas industriais de carbeto de silício de densidades de poros de 3 ppi, 45, ppi, 6 ppi, 8 ppi e 1 ppi foram analisadas através das técnicas de transmissão de raios gama e microtomografia de raios-X Essas técnicas têm a vantagem de não perturbar as amostras, permitindo que medidas posteriores sejam realizadas O aparato de transmissão de raios gama utilizado é composto por uma fonte 241Am (cujo pico de energia utilizado foi de 59,54 keV) com atividade de 1 mCi, uma mesa micrométrica de movimentação horizontal e vertical e um detector de iodeto de sódio dopado com tálio (NaI(Tl)) As medidas microtomográficas, realizadas em duas resoluções diferentes (24,8 and 2,5), foram feitas com o microtomógrafo Skyscan 1172 Através da técnica de transmissão de raios gama os perfis de porosidade dentro da amostra foram medidos e foi determinada a porosidade total da mesma As imagens obtidas pela técnica de microtomografia de raios-X permitiram avaliar a influência do limiar de binarização nos resultados de porosidade total das amostras Também foram determinadas a porosidade total das amostras e as distribuições de tamanhos de poros e de tamanhos das paredes das células Os resultados mostraram boa concordância com a literatura Os valores obtidos também foram comparados entre as duas resoluções espaciais empregadas e mostraram a importância da resolução para a determinação dos parâmetros estruturaisItem Determinação de metais em tintas pó e espessura da tinta aplicada sobre placas de aço usando a fluorescência de Raios XNogueira, Guilherme Augusto Lisboa; Melquiades, Fábio Luiz [Orientador]; Col, José Augusto da; Andrello, Avacir CasanovaResumo: A Fluorescência de Raios X por Dispersão em Energia (EDXRF) é uma técnica bem estabelecida que pode ser usada em controle de qualidade em processos industriais Nesse estudo, foi proposta uma análise de dois tipos de tintas amplamente usadas na indústria Os objetivos foram os de determinar a composição da tinta, quantificando os elementos inorgânicos com EDXRF, e checar se a quantidade de elementos tóxicos está de acordo com a normativa RoHS (Restriction of Hazardous Substances) e com a Norma Brasileira (NBR) Além disso realizar uma Análise de Componentes Principais (PCA) para classificar as tintas de acordo com o tipo e construir modelos de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) para fazer uma previsão da espessura da camada de tinta aplicada sobre placas de aço, usando os dados da EDXRF Avaliando os resultados quantitativos, descobriu-se que algumas amostras de tinta apresentaram elementos tóxicos como o Cr e Pb As análises de PCA resultaram em uma separação das placas, agrupando-as segundo as cores e os tipos de tinta utilizado na pintura Os resultados dos modelos de PLSR ficaram entre 54 µm e 97 µm, com um desvio relativo médio de 1% comparado com o método convencional utilizado em medidas de espessuras de camadas de tinta (método magnético) Os resultados mostraram qua a EDXRF é uma técnica alternativa confiável para determinar os metais presentes nas tintas em pó Além disso, as análises de PCA e PLSR combinadas com a EDXRF trazem resultados significativosItem Estudo da redistribuição de solo superficial em áreas cultivadas e não cultivadas utilizando o fallout do 7BeMarestoni, Luiz Diego; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Andrello, Avacir Casanova [Coorientador]Resumo: O monitoramento de fenômenos geológicos e hidrológicos apresenta grande interesse ambiental e econômico Muitos radioisótopos, naturais e artificiais, têm sido usados para este propósito Os mais utilizados são 137Cs, 21Pb não suportado e 7Be No presente trabalho o 7Be foi usado para determinar a erosão em três áreas com diferentes configurações: uma com soja plantada no sentido do declive, uma com soja plantada perpendicular ao declive e uma sem plantio (pousio) O 7Be é um radionuclídeo de origem cosmogênica, com meia vida de 53 dias, produzido por espalação de átomos de oxigênio e nitrogênio por raios cósmicos na troposfera e estratosfera A deposição do 7Be ocorre por deposição seca e úmida, sendo que a deposição úmida contribui com, aproximadamente, 95% do total Isto pôde ser comprovado através das medidas do inventário de 7Be, correlacionando com a precipitação pluviométrica que resultou em um bom ajuste linear Foram utilizados 2 detectores de HPGe: um com 66% e outro com 1% de eficiência relativa, ambos acoplados a eletrônica nuclear de espectrometria de raios gama padrão As amostras de solo foram destorroadas, secadas e acondicionadas em béqueres Marinelli de 1 litro A amostragem foi realizada em forma de grade, com 12 pontos em cada parcela e o solo foi coletado até a profundidade onde o 7Be estava presente Foi possível verificar que esta penetração no solo pode ser ajustada muito bem por uma função do tipo exponencial A máxima penetração no solo nu sem erosão ficou em torno de 3 cm, ou seja, conclui-se que o 7Be é adequado como traçador de erosão superficial de solo Uma constante de fundamental importância para realização do trabalho, a constante de relaxação de massa h, foi determinada como sendo 4,71 ± ,36, resultado que concorda com outros trabalhos da literatura Verificou-se que quando a soja foi plantada cortando o declive, ou seja, perpendicular ao sentido deste, a redistribuição de solo foi menor, fato este que agrega uma vantagem econômica grande devido à menor perda de nutrientes do solo O solo sem nenhuma cobertura vegetal fica muito exposto aos fenômenos de erosão, pois não existe nenhuma barreira para conter o solo que flui no sentido do declive, tal fato foi confirmado neste trabalho, onde determinou-se que a área sem plantio apresentou a maior erosão de solo dentre as três áreas estudadasItem Influência da energia na caracterização microestrutural de rochas por microtomografia de raios XJussiani, Eduardo Inocente; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Surmas, RodrigoResumo: A microtomografia é uma importante ferramenta nos estudos de propriedades internas de objetos por ser uma técnica não destrutiva Recentemente, cresceu o interesse em caracterizar as amostras em relação às suas composições, principalmente rochas, utilizando essa metodologia Nesse trabalho, sete amostras de materiais com densidades que variaram de 2,42 até 6,84 g/cm3 e com números atômicos efetivos de 15 a 77,3 foram estudadas Para isso, utilizou-se um microtomógrafo SkyScan 1172, operando nas tensões de 5, 6, 7, 8, 9 e1 kV com resolução de 13,1 µm Foram calculados tons médios de cinza para cada amostra e para cada energia e realizados estudos de correlação desse valor com a densidade e com o número atômico efetivo das amostras Ajustes lineares foram obtidos para cada energia As funções obtidas foram testadas com amostras de materiais conhecidosItem Metodologia do 137Cs para determinação da erosão e deposição de solo em uma microbacia do norte do ParanaAndrello, Avacir Casanova; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Portezan Filho, Otávio; Nascimento, Vergílio Franco doResumo: A medida da redistribuição do Césio-137 no campo permite determinar a erosão/sedimentação do solo Foram medidas as atividades de césio-137 em amostras de solo de uma microbacia do Norte do Paraná, empregando um detetor de raios gama de HPGe e eletrônica nuclear padrão de espectrometria gama A eficiência de deteção foi determinada através da medida de padrões, preparados com atividade conhecidas do radionuclídeo de interesse Perdas ou ganhos de solo foram determinados para regiões de topo, meia encosta e vale, em seis diferentes transectos na microbacia estudadaItem Níveis de radiação em amostras de fosfato biocálcio (DCP) e rações bovinas e avícolas por espectrometria de raios gamaLuz Filho, Isaias Venancio da; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Bacchi, Marcio; Scheibel, Viviane [Coorientadora]Resumo: O presente trabalho tem por objetivo determinar os níveis de radiação existentes em rações bovinas, avícolas e no suplemento alimentar fosfato bicálcico (DCP) Para tal, usou-se a técnica de espectrometria de raios gama, empregando-se um detector HPGe de 66% de eficiência relativa e resolução em energia de 2,3 keV para a linha 1332,46 keV do 6Co Estimou-se as atividades dos radionuclídeos 4K e 137Cs, além das séries do 238U e do 232Th O recipiente utilizado para acomodação das amostras foi do tipo béquer Marinelli de 1 L As atividades da série do 238U foram determinadas a partir das medidas das atividades dos seus filhos 214Pb e 214Bi, e a série do 232Th teve sua atividade estimada a partir dos valores para seus filhos 228Ac, 212Pb, 212Bi e 28Tl As amostras do DCP e das rações medidas neste trabalho eram comercializadas na cidade de Londrina, Paraná, no segundo semestre do ano de 27 Dentre as rações, as maiores atividades para o 4K e para a série do 232Th foram encontradas nas amostras de ração para gado de leite, sendo estes valores 42 + 14 Bq/kg para o 4Ke e 1,71 + ,1 Bq/kg para o 228Ra A ração para gado de corte apresentou a maior atividade para a série do 238U, 1,51 + ,93 Bq/kg para o 226Ra Na amostra de DCP, as atividades para 238U, 4K e 232Th foram respectivamente 83 + 26; 46,6 + 2,8 e 7,79 + ,7 Bq/kg As rações avícolas apresentaram baixas atividades para as séries do Urânio e Tório Os valores para o MDA para o 137Cs variaram de ,37 a ,29 Bq/kg Este trabalho apresenta dados dos níveis de radiação presentes em amostras de rações bovinas e avícolas, animais que, de forma direta ou indireta, fazem parte da dieta humanaItem Ressíntese dos compostos LiCoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 a partir de catodos de baterias descartadas de íons de lítio e sua caracterização eletroquímicaSita, Lucas Evangelista; Scarminio, Jair [Orientador]; Alves, João Carlos; Andrello, Avacir CasanovaResumo: Baterias de íons de lítio (BILs) contêm em sua composição elementos e compostos químicos como Li, Co, Ni, Cu, Mn, Fe, Al e solventes orgânicos que, se descartadas de forma inadequada ao fim da vida útil, são prejudicais a saúde de seres vivos e geram grandes impactos ambientais A reciclagem dos componentes das BILs se apresenta como uma das soluções mais adequada e processos para a ressíntese dos compostos do catodo têm sido particularmente propostos, devido ao alto valor agregado do material desses compostos Neste trabalho apresentamos uma nova rota para a ressíntese dos compostos Li1CoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 pelo método sol-gel e por reação em estado sólido, usando como matéria prima a mistura do material extraído de 3 catodos de composição LiCoO2 (Mistura A-CE), e a mistura de 4 outros catodos de composições LiMn2O4, LiNi51Co22Mn27O2 e o catodo misto LiNi51Co19Mn3O2+LiMn2O4 (Mistura B-CE) Ambas as misturas foram calcinadas em 75 °C e lixiviadas em ácido cítrico na concentração 1,5 molL-1, usando-se H2O2 com agente redutor e filtradas, resultando no composto Co3O4 como resíduo da lixiviação do produto da calcinação da mistura A-CE e nos compostos Co3O4 e Ni6MnO8, como resíduos da mistura B-CE Usando o resíduo Co3O4 e o carbonato comercial Li2CO3 o composto LiCoO2 foi ressintetizado por reação em estado sólido Já as soluções lixiviadas provenientes das misturas A-CE e B-CE foram completadas estequiometricamente com soluções de acetatos de Li, Ni e Mn e o composto LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 pôde ser ressintetizado pelo método sol-gel a 85 °C por 16 horas Análises por difração de raios X confirmaram a formação da fase única LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 proveniente da ressíntese da mistura A-CE e as fases LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 + Co3O4 resultante da mistura B-CE Através do refinamento pelo método de Rietveld, foi observado que ambos os compostos LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ressíntetizados possuem alta cristalinidade, alto ordenamento cristalográfico e baixa troca catiônica Micrografias por MEV mostraram grãos de tamanhos entre 16 e 7 nm para ambas as ressínteses e todos com aglomerações tipo esponja Eletrodos preparados com os pós de LiCoO2 e de LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 mostraram capacidades de carga específica (mAh/g) ligeiramente abaixo de valores relatados na literatura (14 mAh/g)