02 - Mestrado - Física
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Navegando 02 - Mestrado - Física por Autor "Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]"
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Item Análise de cosméticos de uso infantil e adulto através da metodologia de EDXRF portátilEndo, Lucas Yoshimi; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Portezan Filho, OtávioResumo: O presente trabalho desenvolvido no LFNA (Laboratório de Física Nuclear Aplicada), da Universidade Estadual de Londrina, trata da aplicação da técnica de EDXRF (Fluorescência de Raios X por Dispersão em Energia) em cosméticos (sombras, brilho labial e batom) de uso infantil e adulto, a fim de obter uma análise quali-quantitativa dos elementos, presentes nas amostras nacionais e importadas, quanto à sua toxidade aos consumidores Os cosméticos em pó assim como os batons apresentam uma variação de cor muito grande, onde essa coloração pode ter origem na adição de elementos inorgânicos como cálcio, ferro, cromo, dentre outros A presença e a concentração desses elementos nem sempre são informadas pelo fabricante, impossibilitando que os consumidores com histórico de alergia possam decidir pela aquisição do produto Outro agravante é a fiscalização desses produtos, já que grande parte é importada de outros países e que entram no mercado muitas vezes sem o conhecimento das unidades governamentais Com isso o uso da técnica de Fluorescência de Raios X torna-se pertinente, já que é uma análise rápida, multi-elementar e de baixo custo Para as medidas foi utilizado um sistema portátil de EDXRF LFNA-2, o qual consiste de um mini tubo de raios X (Moxtek, FTC1) com anodo e filtro de prata, um detector de Si-PIN XR-1CR (Amptek) de resolução de 221 eV para a linha de 5,9 keV; um gerador de alta tensão e amplificador (PX2T/Cr, Amptek); um analisador multicanal modelo MCA 8A (Amptek) e um notebook para a aquisição dos dados Para comparação dos resultados qualitativos foi utilizado o equipamento S2 Picofox da Bruker A fim de validar os resultados quantitativos foram feitas medidas dos cosméticos no equipamento EDX-7HS da Shimadzu Dentre as medidas realizadas foi verificada a presença do bromo (elemento tóxico dependendo da ligação molecular) e de rubídio e escândio, elementos que a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) não cita como componentes de cosméticos segundo o INCI (International Nomenclature Cosmetic Ingredient) Os desvios das concentrações variaram em média ,5% a 13%Item Análise do comportamento de elementos químicos em folhas infectadas com fumagina através da técnica de fluorescência de raios xBlonski, Maria Sélia; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Aragão, Pedro Henrique Arruda; Nascimento Filho, Virgílio Franco doResumo: A fumagina é causada por fungos do gênero Capnodium, ascomiceto pertencente à ordem Dothideales, vivendo associada ao pulgão amarelo (Monelliopsis pecanis), que excreta pesada carga de substância açucarada, o que propicia o desenvolvimento do fungo fuliginoso que pode recobrir, em alguns casos na totalidade, a superfície de folhas, frutos e ramos O bloqueio físico da fotossíntese é um dos maiores problemas ocasionados pela doença, podendo reduzir em até 98% a radiação fotossinteticamente ativa e em 7% a fotossíntese líquida Esta redução na fotossíntese, por sua vez, afeta as reservas de carboidratos da planta, resultando em safras reduzidas e de má qualidade Nesse trabalho, empregou-se a técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), para o estudo da fitopatologia fumagina As medidas foram realizadas com folhas de plantas cítricas (laranjeira e limoeiro) infectadas e folhas sadias, coletadas na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina, assim como folhas da planta icsora, coletada na região de Piracicaba-SP Observou-se através dessa técnica uma desordem metabólica com relação aos elementos ferro e cálcio Comparando os espectros de EDXRF de folhas de plantas sadias em relação às folhas contaminadas pela fumagina, constatou-se que nas folhas de plantas sadias a concentração de ferro é menor que a de cálcio, enquanto nas folhas de plantas contaminadas com fumagina , observa-se um grande aumento na concentração de Fe Utilizando a EDXRF e o método emissão/transmissão para a correção do efeito matriz, amostras de plantas cítricas também foram analisadas em forma de pastilhas Foram quantificados os elementos K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu e Zn Verificou-se um grande aumento na concentração do elemento Fe nas amostras com fumagina em relação às sem fumagina O limite mínimo de detecção obtido para todos os elementos de interesse foram da ordem de µgg-1Item Aplicabilidade de um espectrômetro portátil de CdTe e NaI (T1) para a medida da atividade de Césio-137 (137Cs) e Berílio-7 (7Be)Fernandes, Jaquiel Salvi; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]Resumo: Neste trabalho foi estudada a aplicabilidade de um espectrômetro gama in situ (ROVER) de Amptek Inc, composto por um detector de Telureto de Cádmio (CdTe) de 3 mm x 3 mm x 1 mm e um detector de Iodeto de Sódio dopado com Tálio [NaI (Tl)] de 3 mm x 3 mm As fontes radioativas usadas no trabalho foram tipo pastilha, seladas em alumínio e polietileno de 241Am, 133Ba, 152Eu, 3 fontes de 137Cs e amostras de solo contaminadas com 137Cs Realizou-se também, um planejamento fatorial 23 para otimizar o sistema de espectrometria gama in situ, onde determinamos que a melhor temperatura para o cristal de CdTe operar é de -22 ºC, com “Shaping Time” de 3 ms e “Rise Time Discrimination” (RTD) com valor 3 Com o auxílio das fontes radioativas, determinamos a curva de eficiência dos dois detectores, sendo o detector de CdTe colocado a uma distância padrão de 1 metro das fontes e a 4,15 cm O detector de NaI (Tl) também foi colocado a uma distância padrão de 1 metro das fontes e a 2,8 cm Foram realizadas medidas para determinar a Atividade Mínima Detectável (AMD) para os dois detectores Para as fontes tipo pastilha, a AMD para o detector de CdTe a 4,15 cm da fonte de 137Cs e analisando a linha de energia de 32 keV, foi de 6 kBq e a 1 metro da fonte de 137Cs e analisando a linha de 661,65 keV a AMD foi de 67 kBq Para as amostras de solo o detector de CdTe a 4,15 cm apresentou uma AMD de 693 kBqkg-1 para a linha de 32 keV do 137Cs, e para a amostra de solo contendo 7Be a AMD encontrada foi de 2867 Bqkg-1 a 4,15 cm Para o detector de NaI (Tl), analisando a linha de 661,65 keV do 137Cs, a AMD para fonte tipo pastilha a 1 metro de distância foi de 7 kBq, e para as amostras de solo a 2,8 cm a AMD medida foi de 71 Bqkg-1 Para a amostra de solo contendo 7Be, a 2,8 cm do detector de NaI (Tl), a AMD encontrada foi de 91 Bqkg-1 Em virtude das atividades mínimas detectadas encontradas para os dois detectores, concluímos que o sistema de espectrometria gama in situ utilizado, possibilita a quantificação da atividade de amostras de solo contaminadas com 137Cs e 7Be, com atividades cerca de uma ou mais ordens de grandeza maior que as naturaisItem Caracterização da microestrutura de materiais porosos por microtomografia de raios x e transmissão de raios gamaMoreira, Anderson Camargo; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Portezan Filho, Otávio; Fernandes, Celso PeresResumo: Neste trabalho é apresentada a aplicabilidade das técnicas de Microtomografia de Raios X eTransmissão de Raios Gama na caracterização microestrutural de variados tipos demateriais Foram determinadas proprieades como porosidade total média, distribuição de tamanho de poros e coeficiente de auto correlação que permite a reconstrução de modelos 3D, realizados para dois tipos de amostras Foram analisadas sete pastilhas cerâmicas de Alumina (Al2O3), sete pastilhas de Carbeto de Boro (B4C), três amostras de rocha arenito basáltico e uma amostra de Titânio poroso Na técnica de Transmissão de Raios Gama foram empregados um detector de NaI(Tl) com cristal de 2" x 2", fonte de 241Am com 59,53keV e 1mCi, mesa micrométrica automatizada de movimentação de amostra e eletrônica nuclear padrão de espectrometria gama Foram também adotados dois sistemas microtomográficos, o sistema Fein Focus constituído por um tubo de raios X que opera com tensão máxima de 16kV e corrente de ,3 a 1,1mA, câmera CCD e sistema de movimentação de amostra, e o sistema Skyscan modelo 172 que trabalha com um tubo de raios X de tensão e corrente máximas de 1kV e 1µA e câmera CCD As pastilhas cerâmicas, analisadas pela técnica de Transmissão de Raios Gama, apresentaram a maioria dos dados de porosidades com intervalos de confiança menores e dentro dos intervalos de confiança fornecidos pelo fabricante A amostra de Titânio poroso foi analisada pelas duas técnicas, suas imagens microtomográficas foram obtidas com o sistema Fein Focus com resolução espacial de 17µm Esta apresentou, para ambas técnicas, alta porosidade que lhe permite ser aplicável para sua finalidade As amostras de rocha foram analisadas com o sistema Skyscan, que alcançou resoluções de imagens de 19µm, 11µm e 3,8µm para cada amostra As resoluções de 11µm e 3,8µm foram as que geraram melhores seções 2D de suas respectivas amostras e, conseqüentemente, dados de porosidades mais confiáveis A resolução de 3,8µm foi a que melhor quantificou os dados de distribuição de tamanho de poro, mostrando informação ocultada pela resolução de 11µm, mostrando que poros com raios de 15 a 45µm são predominantes constituindo 57% da fase porosa da amostra, e apenas 1% dela é constituída por poros com raio de até 3,8µm Tais resultados mostram que resolução de imagem melhor que 3,8µm apenas se faz necessária para casos mais específicosItem Caracterização de pigmentos por espectroscopia RamanBruno, Madson Albertini; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Rizzutto, Márcia de Almeida; Santana, Henrique deResumo: Foram realizadas medidas de espectroscopia Raman em aproximadamente 15 pigmentos, resinas, vernizes e aglutinantes, sendo 5 diferentes tipos de pigmentos (aquarela, ecoline, óleo, pó xadrez e pastel), pintados sobre 9 telas ou cartões preparados por restauradoras de museus brasileiros, totalizando cerca de 1 espectros As medidas foram realizadas com um espectrômetro Raman portátil modelo Inspector DeltaNu, que possui um laser de comprimento de onda de excitação em 785 nm, potência máxima de 12 mW, resolução de 8 cm-1 e intervalo espectral de 2 cm-1 a 2 cm-1 Para todos os espectros obtidos utilizou-se da ferramenta Baseline fornecida no software NuSpec, para subtrair a fluorescência inerente das amostras Variou-se o tempo de medida entre o intervalo de 1 a 2 s e potência de 2,6 mW a 51 mW com objetivo de buscar sempre o melhor espectro com os menores tempo e potência possível para evitar ao máximo a ocorrência de degradação da amostra Um grande banco de dados de espectros Raman de pigmentos foi gerado neste trabalho, a fim de contribuir para a caracterização de pigmentos em obras de arte, a ser disponibilizado à comunidade que trabalha na área de patrimônio cultural Foram obtidos espectros de 15 pigmentos brancos, 2 pigmentos pretos, 22 pigmentos vermelhos, 14 pigmentos amarelos, 17 pigmentos azuis, 18 pigmentos verdes, 3 pigmentos laranjas, 6 pigmentos marrons, 9 pigmentos de outras cores e 24 resinas, aglutinas e vernizes Partes destas medidas puderam ser comparadas com dados já reportados na literatura Dentre os resultados obtidos, as bandas Raman medidas para alguns dos pigmentos foram: Lithopone, Laca de garança escuro, Amarelo de zinco, Azul ultramarino e Verde cinábrio Na obra A Subida do Foguete, pintura sobre cartão, do artista Claudio Tozzi, elaborada no ano de 1969 e Prêmio da IV Jovem Arte Contemporânea no mesmo ano, foram caracterizados os pigmentos utilizados pelo artista para documentação da obra e contribuir para trabalhos futuros de restauro, utilizando o banco de dados criado neste trabalho Dentre os resultados obtidos, com relação à obra, o pigmento utilizado pelo artista nas regiões de cor vermelha é o vermelho guacheItem Caracterização química elementar e identificação de fontes de obsidianas utilizando fluorescência de raios X com equipamento portátil (PXRF)Galvão, Tiago Dutra; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Added, JNemitala; Parreira, Paulo SérgioResumo: O estudo de artefatos arqueológicos e do patrimônio cultural por meio de técnicas analíticas com equipamentos portáteis vem se tornando cada vez mais rotineiro nos dias atuais Diversos tipos de equipamentos portáteis de EDXRF têm sido usados nas mais diferentes situações envolvendo analises in situ abrangendo uma extensa gama de geometrias, detectores, corrente e tensão aplicadas nos tubos de Raios X Sendo assim, é de suma importância que a geometria dos sistemas portáteis utilizados neste estudo seja adequada para uma precisa obtenção e posterior análise dos dados O presente trabalho tem como principal objetivo realizar a caracterização química elementar de 23 amostras de obsidianas sendo, 2 amostras do Equador, 2 amostras da Europa e 1 amostra do México, e posterior identificação das possíveis fontes atribuídas as amostras analisadas Para isso, a sensibilidade analítica dos equipamentos portáteis foi otimizada por meio de um planejamento fatorial 24 para a determinação química elementar de objetos arqueológicos em laboratório e in situ, em especial obsidianas Na otimização dos sistemas Portáteis de Fluorescência de Raios-X por Dispersão em Energia (EDXRF) as variáveis estudadas foram: 1 - Distância detector-amostra; 2 - Distância Tubo de Raios X-amostra; 3 - Corrente aplicada no Tubo de Raios X e 4 - Tensão aplicada no Tubo de Raios X O sistema utilizado para as análises de elementos com número atômico superior a 26 (Fe) foi: PXRF-LFNA-2, o qual é composto por um tubo de raios-X (com alvo e filtro de Ag) com potência de 4W, e um detector Si-PIN modelo XR-1CR da Amptek Inc com resolução de 221eV para a linha de 59keV (com janela de Be de espessura de 25µm e colimador de Ag) Para as análises de elementos abaixo do número atômico 26 o sistema usado foi o PXRF-LFNA-3, composto por um tubo de raios-X com alvo de W com potência de 4W e um detector de Si-PIN modelo XR-1CR da Ampetc Inc com resolução de 149eV para a linha de 59keV (com janela de Be de espessura de 12,7µm e colimador de Ag) Foi possível verificar a presença dos principais elementos nas diferentes amostras de obsidianas analisadas, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Rb, Sr, Y, Zr e Nb Todos esses elementos foram quantificados neste trabalho por meio de curvas de calibração, as quais foram avaliadas sistematicamente De um modo geral, as curvas de calibração se mostraram significativas, considerando a Análise de Variância (ANOVA), para os intervalos de valores de concentrações estabelecidos pelas amostras de referencia Os resultados obtidos para as concentrações dos elementos K, Ca, Ti, Mn, Fe, Rb, Sr, Y, Zr e Nb estão acima de seus limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ), possuindo assim significância estatística Os resultados das concentrações de alguns elementos para determinadas amostras foram comparadas com resultados obtidos através de outras técnicas A comparação mostrou que os valores de concentração obtidos por meio dos equipamentos portáteis de Fluorescência de Raios X empregados neste trabalho são significativos e podem ser comparados sem maiores problemas com os valores obtidos por técnicas mais robustas como por exemplo, INAA, ICP-MS e PIXE A otimização dos equipamentos PXRF-LFNA-2 e PXRF-LFNA-3 foi essencial para a qualidade dos resultados de concentração obtidos, pois foi possível comparar os dados obtidos com o sistema PXRF-LFNA-2 otimizado e não otimizado e constatar um diferença significativa nos valores Através da análise de agrupamento utilizando-se os valores de concentrações obtidos, foi possível constatar que são formados três principais grupos de amostras, um formado pelas amostras CTX1, CTX2, CTX3 e CTX4 (da região de Cotopaxi), outro formado pelas amostras QSC1 e QSC2 (Quiscatola) e um grupo grande formado por todas as outras amostras A amostra do México possui um fator discriminante favorável, que é a ausência do elemento Sr, o que acaba por ser o elemento chave dessa amostra em estudos de proveniência e identificação de fontes de obsidianasItem 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 do fator de proteção solar inorgânico e orgânico em protetores solares por fluorescência de raios X portátil e calibração multivariadaFerreira, Diego de Dio; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Sato, Ivone Mulako; Lonni, Audrey Alesandra Stinghen Garcia [Coorientadora]Resumo: O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) e no Laboratório de Habilidades Farmacêuticas, ambos na Universidade Estadual de Londrina O objetivo foi determinar o Fator de Proteção Solar (FPS) devido ao filtro inorgânico e orgânico de amostras de protetores solares por Fluorescência de Raios X portátil (PXRF) em conjunto com a regressão dos Mínimos Quadrados Parciais (PLS – Partial Least Squares), assim como diferenciar amostras de protetores solares com diferentes filtros orgânicos utilizando a análise PCA nos espectros de PXRF Os espectros obtidos com as medidas de PXRF foram utilizados para a construção dos modelos PLS As amostras contendo dióxido de titânio e/ou benzofenona-3 mostraram bons resultados em relação à previsão do FPS inorgânico e orgânico Enquanto as amostras com metoxicinamato de octila não tiveram bons resultados, o que mostrou que a metodologia utilizada não é sensível à quantidade de metoxicinamato de octila A análise PCA mostrou-se capaz de separar as amostras com filtro orgânico da amostra base e também de distinguir as amostras com benzofenona-3 das amostras com metoxicinamato de octilaItem Emprego de EDXRF portátil associado à análise estatística de componentes principais (PCA) para a determinação de elementos inorgânicos e proveniência de matrizes de cosmétidosMolari, Rafael; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Pöttker, Walmir Eno; Parreira, Paulo Sérgio [Coorientador]Resumo: O presente trabalho, desenvolvido no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) da Universidade Estadual de Londrina (UEL), teve por objetivo desenvolver uma metodologia específica para determinação de elementos inorgânicos em amostras de cosméticos, assim como, a caracterização de suas matrizes a partir do emprego de um sistema portátil de fluorescência de raios X por dispersão em energia (EDXRF) associado à análise estatística de componentes principais (PCA). O sistema portátil utilizado na aquisição dos dados era equipado com o mini tubo de raios X MAGNUM MUHV50 (com alvo de Ag, filtro de Ag de 50 m, tensão entre 4 e 40 kV e corrente elétrica de 0 à 100 A), a fonte de alta tensão FTC-200 para controle da tensão e da corrente elétrica aplicada ao tubo, o detector de raios X do tipo Si-PIN, modelo X-123 (cristal de Si com área de 6 mm² e espessura de 500 m, janela de Be de 12,7 m, resolução de 153 eV para a linha de 5,9 keV e colimador de Al), um notebook para aquisição, armazenamento e tratamentos dos dados. As análises dos espectros foram realizadas por meio do software WinQXAS, disponibilizado pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A partir da medida de padrões elementares certificados (MicromatterTM), foi obtido uma curva de sensibilidade elementar para o sistema portátil de fluorescência de raios X utilizado. Foram analisadas um total de 40 amostras de sombras para os olhos, representando diversas cores e tonalidades, adquiridos de 4 diferentes fabricantes e fornecedores disponíveis no mercado nacional; foi possível identificar e quantificar os elementos Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Cu, Zn e Bi. Com a finalidade de se testar a metodologia aplicada na análise dos cosméticos, as mesmas amostras foram medidas por um equipamento comercial de referência, o espectrômetro EDX 720 (Shimadzu Corp.); os resultados obtidos, através do sistema portátil e do equipamento comercial, apresentaram boa concordância para a maioria dos elementos analisados. Por fim, com o objetivo de verificar tendências na classificação das amostras, o conjunto dos espectros de raios X foi avaliado por análise de componentes principais. Em um primeiro momento todo o espectro de raios X foi considerado na análise e foi possível verificar uma separação das amostras em grupos de acordo com o fabricante. Posteriormente, somente a região de maior espalhamento dos raios X foi considerada na análise, e novamente uma separação satisfatória foi alcançada para os vários conjuntos de amostras. A análise de componentes principais mostrou ser capaz de revelar informações importantes sobre as amostras analisadas.Item Estudo da porosidade de arenitos sintéticos por técnicas nucleares não destrutivasMarques, Leonardo Carmezini; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Coimbra, Melayne Martins; Oliveira Junior, José Martins deResumo: Neste trabalho, técnicas nucleares foram usadas para descrever características estruturais de amostras cerâmicas Estas foram produzidas para servir como similares para arenitos e seu principal componente foi a sílica (SiO2) Três conjuntos dessas amostras, com características diferentes, foram analisadas com as metodologias de transmissão de raios gama e de microtomografia de raios X Elas tiveram a função de descrever parâmetros como porosidade ponto a ponto e porosidade total média para transmissão de raios gama e porosidade de seções 2D, porosidade total média e distribuição de tamanho de poros para a microtomografia, além de investigar possíveis irregularidades no corpo da amostra O sistema experimental da técnica de transmissão de raios gama consistiu de: um detector de NaI(Tl) com 2” x 2”, uma fonte radioativa de 241Am (59,54 keV, 1 mCi), uma mesa micrométrica automática para movimento da amostra nas dimensões XZ e eletrônica padrão para espectrometria gama Colimadores de chumbo com 2 mm de diâmetro foram colocados na saída da fonte e na entrada do detector Para as medidas microtomográficas foi usado um sistema Skyscan, modelo 1172, com tubo de raios X com possibilidade de seleção de 2 – 1 kV de voltagem e uma câmera CCD Com a transmissão de raios gama foi possível obter valores de porosidade global de 25,8 a 34, % e 24,8 a 29,2 % para as amostras em forma de paralelepípedo e cilindro, respectivamente, do conjunto de cerâmica I e 58,5 a 61, % e 57,1 a 61,7 % para as mesmas geometrias do conjunto de cerâmica II As amostras analisadas pela microtomografia alcançaram resoluções de 1,73 µm, ,64 µm e 1,28 µm para as amostras das cerâmicas I, II e III, respectivamente Essa metodologia proporcionou a obtenção de valores de porosidade total média de 26,6 a 29,4 %, 48,4 a 51, % e 28,2 a 3,6 % para os conjuntos cerâmicos I, II e III, respectivamente, assim como foram determinados os perfis de tamanho de poro para cada amostraItem 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 Estudo de equações de calibração para metodologia do 137Cs de determinação da erosão de solosSantos, Elias Antunes dos; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Portezan Filho, Otávio; Coimbra, Melayne MartinsResumo: Usando o método do 137Cs, foram estudadas duas parcelas de erosão próximos à cidade de Londrina A classe de solo estudada foi a latossolo roxo-distrófico (LRd), com índices de erosão medidos desde de 1976 pelo Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), utilizando o método convencional Através da redução percentual do conteúdo de 137Cs em relação ao local de referência, foram calculadas as perdas de solo utilizando os modelos proporcional, balanço de massa e distribuição de perfil Usando a correlação entre as concentrações de 137Cs e a erosão medida pelo IAPAR, obteve-se duas equações de calibração que foram aplicadas às medidas realizadas na bacia do rio Unda e comparados com três modelos da literatura Como local de referência foi escolhida uma floresta natural localizada próxima às parcelas O inventário médio de 137Cs foi de 555 ± 16 Bqm-2 Os inventários das parcelas de erosão variaram de 112 a 136 Bqm-2 para amostras coletadas até 3 cm de profundidade As taxas de erosão estimadas pelos modelos variaram de 64 a 85 tonha-1ano-1 para os modelos proporcional e distribuição de perfil e 137 a 165 tonha-1ano-1 para o modelo de balanço de massa, enquanto que a erosão média obtida pelo IAPAR foi de 86 tonha-1ano-1 Das duas equações de calibração obtidas, a que leva em conta a distribuição de 137Cs com o perfil do solo foi a que apresentou maior consistência fornecendo taxas de erosão para a bacia do rio Unda (que é da mesma classe de solo) no intervalo de 4 a 48 tonha-1ano-1, enquanto para os modelos proporcional e distribuição de perfil, as taxas variaram de 7 a 45 tonha-1ano-1 e 6 a 69 tonha-1 ano-1, respectivamenteItem Estudo do efeito de volume parcial em imagens de microtomografia computadorizada por raios XDal Col, Alisson Henrique; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Marques, Leonardo Carmezini; Nogueira, Liebert Parreiras; Reis, Paulo José dos [Coorientador]Resumo: Sabe-se que o Efeito de Volume Parcial (EVP) deve ser levado em consideração em toda e qualquer análise de imagens digitais Diversos autores propõem avaliações e correções deste efeito em imagens de Tomografia de Emissão de Pósitrons (PET) e em outras metodologias Porém, uma parte minoritária de trabalhos disponíveis na literatura científica trabalha com o EVP em imagens de microtomografia Tem-se como objetivo observar a influência do EVP sobre o volume de objetos que representam espaço sólido das espumas de carbeto de silício industrializadas, avaliar a influência que este efeito tem sobre a porosidade e, por fim, sugerir um método de correção As imagens foram adquiridas pelo microtomógrafo SkyScan 1173 nas resoluções espaciais de 29,9; 14,9 e 7,4 µm Nenhum filtro foi aplicado no processo de reconstrução e, sobre subvolumes idênticos, verificou-se (através de cinco operadores e dos algoritmos de Otsu e adaptative) a precisão intra e interoperadores, analisou-se o EVP sobre os volumes de objetos sólidos gerados e sobre a porosidade e, por fim, apresentou-se uma sugestão de correção de EVP para imagens de microtomografia As análises das precisões via ANOVA e Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI) mostraram que para os diferentes operadores/algoritmos os mesmos volumes foram gerados A comparação via teste-t entre subvolumes de uma mesma espuma, em resoluções espaciais diferentes, mostrou que há volumes superestimados para resoluções espaciais altas Este fato gerou porosidades maiores para espumas adquiridas em resoluções espaciais menores Por fim, para o método de correção sugerido, mostrou-se que áreas menores são geradas em comparação aos métodos de Otsu e adaptativeItem 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 Medida de traços radioativos em amostras de leite em pó da região de Londrina - PRMelquiades, Fábio Luiz; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Portezan Filho, OtávioResumo: Este trabalho consiste na medida de traços radioativos em leite em pó, através da espectrometria gama de alta resolução, utilizando um detector de GeHP de 1% de eficiência relativa, acoplado à eletrônica nuclear de medidas e a uma placa multicanal de 8192 canais Antes de iniciar as medidas, foram realizados alguns testes O primeiro deles para definir a blindagem a ser utilizada, fazendo várias medidas com diferentes blindagens de acordo com os materiais disponíveis, optando finalmente por uma blindagem com tijolos de chumbo de 1 cm, placas de ferro de 4 mm e de alumínio de 2 mm Em seguida foram testadas 4 geometrias diferentes de porta amostra, sendo que o béquer Marinelli de 2,1 litros totalmente preenchido é o que forneceu a melhor razão pico/fundo Ainda foi realizada uma inferência estatística para determinar a amostragem necessária para representar cada um dos lotes de leite a serem medidos, estabelecendo-se um número de 6 amostras, para uma confiabilidade de 95% Foram analisadas duas marcas de leite, Leite em Pó Integral Cativa e Leite em Pó Integral Polly As amostras foram devidamente acomodadas no béquer Marinelli de 2,1 L, lacradas e guardadas por 4 dias para atingir o equilíbrio secular A duração de cada medida foi de dois dias Foi possível identificar os radionuclídeos 4K, 137Cs e 232Th (a partir do 28Tl), cujas atividades foram calculadas de acordo com as normas da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA, 1989) A eficiência do detector foi medida utilizando amostras calibradas, preparadas a partir dos padrões certificados IAEA-326 e IAEA-375 Foram realizadas correções de auto-absorção, com base em medidas de amostras com diferentes densidades Os resultados obtidos para o leite em pó Cativa foram: 464 ± 12 Bq/kg para o 4K, 3,46 ± 1,5 e ,46 ± ,16 Bq/kg para as atividades mínimas detectáveis do 137Cs e do 232Th, respectivamente Para o leite Polly encontraram-se: 452 ± 1 Bq/kg para o 4K, 3,19 ± ,63 e ,32 ± ,12 Bq/kg para as atividades mínimas detectáveis do 137Cs e do 232Th, respectivamente As análises estatísticas realizadas comprovaram a repetitividade das medidas, através do teste de comparação de médias de Tukey Uma análise de correlação entre o desvio padrão e a média mostrou a ausência de erros sistemáticos significativos Comparando-se os resultados obtidos com outros trabalhos da literatura, comprovou-se que os valores das atividades encontradas estão dentro dos níveis normais de radioatividade para este produto e bem abaixo dos níveis máximos permissíveis estabelecidos pela CNEN, ou seja, as marcas de leite analisadas podem ser consumidas normalmente Por outro lado, a metodologia implementada apresentou um bom desempenho, face às condições experimentais disponíveisItem 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 Probabilidades de emissão espontâneas, forças de oscilador e tempos de vida radioativos de 9 espécies moleculares de intersse em meios astrofísicosMantovani, Iara Frangiotti; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Sanzovo, Gilberto Carlos; Almeida, Amaury Augusto de; Trevisan, Rute Helena; Sanzovo, Gilberto Carlos [Coorientador]Resumo: Neste Trabalho, usando constantes espectroscópicas rotacionais e vibracionais disponíveis na Literatura, nós aplicamos a "técnica de retorno" de Klein-Dunham (Jarmain & McCalum, 197) para obter os fatores de Franck-Condon e respectivos r-centróides das principais bandas moleculares em transições eletrônicas de 9 espécies moleculares diatômicas Com esses parâmetros, nós obtivemos as probabilidades de emissão espontâneas, forças de oscilador e, consequentemente, tempos de vida radiativos Essas espécies moleculares participam de processos químicos relevantes para a compreensão das condições físicas reinantes no Meio Interestelar bem como em atmosferas de estrelas frias, no Sol e em cometas, como relacionado abaixo