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Environmental and pre - operational surveys
No full textThe term " monitoring" in the nuclear - energy field is ideally applied to those measures taken to warn against radiation hazards or other likely occurrence. Individual measures, to be effective, must form part of a carefully cons1dered overall programme, which forms the basis of any system of control measures. When planning an environmental radiation monitoring, a number of decisions must be taken. Among these are: the types of messuremelts to be made, the number and frequency of measurementes, the locations to b e investigated, the laboratory analysis methods required and the methods of data interpretation to be used. Most important initially, and sometimes overlooked in survey planning, is the forlllulation of objectives for the monitoring
Método de cálculo econômico-social do custo de água dessalinizada em instalações nucleares de dupla finalidade nas regiões com energia elétrica obtida a alto custo
No full textApresenta um processo de cálculo econômico social do custo da água dessalinizada em instalações nucleares de dupla finalidade nas regiões com energia elétrica obtida a alto custo que ofereça água aos consumidores a preços razoáveis. Tem por critério o cálculo da tarifa domiciliar e comercial, uma vez que para a indústria a energia elétrica seria fornecida ao preço de custo da energia elétrica fornecida numa usina de referência. Deste modo, são favorecidas tanto as indústrias mecânicas (prensas e usinagens), que consomem pequenos volumes de água quanto as indústrias químicas, farmacêuticas e de cosméticos que consomem grandes volumes de água e pequena carga de energia elétrica
Modelo computacional paralelo em GPU para correção de plumas radioativas utilizando medidas de campo
Get PDFIn case of accidents at a nuclear power plant with release of radioactive material to the
external environment, the radionuclide dispersion system (SDAR) should be able to estimate,
the spatial distributions of radionuclide concentrations and dose rates. However, in cases of
severe nuclear accidents the plant tends to be brought to extreme conditions. In such cases the
progression of the accident may become unpredictable, which can significantly impair the
operator's decision-making process.
Among the most recent investigations to circumvent this problem, one can highlight the
cientific work where it was proposed the use of a correction matrix to be applied directly to
the maps of dose distribution and dose rates estimated originally, in order to generate a
corrected distribution that best represents the measured field measurements. The proposed
method presented motivating results, however, due to the complexity of the problem, tools of
high computational cost were used, which made its application restricted in practical cases. In
order to overcome this problem and to make possible the use of higher resolutions to describe
the dose map, we propose the use of a parallel processing model using a GPU.
As a result, for the initial resolution of (67x43) the GPU method presents a gain of 19.66
times in relation to the execution time of the CPU system and this gain only increases when
we increase the resolution of the map used by the system, which allows us only increase the
resolution used, but also the number of executions possible to be made by the system operator
within the defined time window of 15 minutes, allowing the practical application of the
method to the real world problem, fulfilling the initial objective of this dissertation.Em caso de acidentes na usina com liberação de material radioativo para o meio externo, o
sistema de dispersão atmosférica de radionuclídeos (SDAR) deve ser capaz de estimar as
distribuições espaciais de concentrações dos radionuclídeos e de taxas de dose. Porém, em
casos de acidentes nucleares severos a usina tende a ser levada à condições extremas. Nesses
casos a progressão do acidente pode se tornar imprevisível, o que pode prejudicar de forma
significativa o processo de tomada de decisão do operador.
Dentre as investigações mais recentes para contornar esse problema, pode-se destacar o
trabalho científico onde foi proposta a utilização de uma matriz de correção a ser aplicada aos
mapas de distribuição de doses e taxas de doses estimadas originalmente, de forma a gerar
uma distribuição corrigida que melhor represente as medidas de campo. O método proposto
apresentou resultados motivadores, entretanto, devido à complexidade do problema, foram
utilizadas ferramentas de elevado custo computacional o que tornou a sua aplicação restrita
em casos práticos. Para contornar esse problema e viabilizar o uso de resoluções maiores do
mapa de doses, propõe-se neste trabalho, a utilização de um modelo paralelo de
processamento, utilizando uma Unidade de Processamento Gráfico (GPU).
Como resultado, para resolução inicial de (67x43) o método GPU apresenta ganho de 19,66
vezes em relação ao tempo de execução do sistema em CPU e esse ganho só cresce quando
aumentamos a resolução do mapa usado pelo sistema, o que nos permite não só aumentar a
resolução usada, mas também o numero de execuções possíveis de serem feitas pelo operador
do sistema dentro da janela temporal definida de 15 minutos, permitindo a aplicação prática
do método ao problema real, conforme o objetivo inicial dessa dissertação
Stability and flow distribution analysis for downward flow in heated channels using computational fluid dynamics modeling
No full textComputational Fluid Dynamics 3D models are used to analyze stability and flow distribution
of downward flow in heated channels in comparison with experimental results and
with a simpler 1D flow model, presented in a previous work. The 1D model gives good
predictions for the downflow distribution among channels, in stable flow conditions, and
also a reasonable indication of the downflow stability limit. Nonetheless, the 1D model
predictions regarding the onset of flow reversal have limitations which were identified by
the more detailed CFD 3D model presented herein. The ANSYS/CFX program is used
in the CFD studies. A full set of qualification steps are performed in order to ensure
adequate choices of meshes and turbulence closure models. An experiment in a test section
with two parallel channels, performed in a previous study, is replicated in ANSYS/CFX.
Finally, a four channels downward flow is simulated in ANSYS/CFX in order to evaluate
the accuracy of the 1D flow model predictions in that configuration.Modelos de Dinâmica dos Fluidos Computacional 3D são usados para analisar a distribuição
de vazão e estabilidade de fluxo descendente em canais aquecidos em comparação
com resultados experimentais e um modelo de escoamento unidimensional mais simples,
apresentado em um trabalho anterior. O modelo 1D fornece boas previsões de distribuição
de fluxo descendente entre canais, em condições de fluxo estáveis, e também uma indicação
razoável do limite de estabilidade de fluxo descendente. No entanto, as previsões do modelo
1D em relação ao início da reversão de fluxo possuem limitações que foram identificadas
pelo modelo CFD 3D mais detalhado apresentado. O programa ANSYS/CFX é usado
nos estudos de CFD. Um conjunto completo de etapas de qualificação é realizado para
garantir escolhas adequadas de malhas e modelos de fechamento de turbulência. Um
experimento em uma seção de teste com dois canais paralelos, realizado em um estudo
anterior, é replicado em ANSYS/CFX. Finalmente, um fluxo descendente de quatro canais
é simulado em ANSYS/CFX para avaliar a precisão das previsões do modelo de fluxo 1D
nessa configuração
Análise por ativação neutrônica instrumental para quantificação de ferro em feijão utilizando o reator argonauta
No full textThe importance of iron in human nutrition emphasizes the need to quantify its concentration in food. This study consists in evaluating the possibility of quantifying the presence of iron in black beans, using the Argonauta Reactor. For the quantitative determination of the iron the analyzes were divided in four phases, pre-counting of sample with the High-Purity Germanium detector (HPGe), simulation of the absolute efficiency from countings, neutronic activation in the J9 irradiation channel of the Argonauta Reactor, and counting the activated sample using the High-Purity Germanium detector. The absolute efficiency of the HPGe detector, for the sample port used in all analyzes, was obtained by simulations in the LabSOCS Canberra software. The neutronic activation was divided in two phases, 2-hour activation, and 12-hour activation with 2-hour sessions per day. The first phase had as objective the identification of interfering regions, determining the absence of photopics in the interest region of of the gamma spectre, respectively in the proximity of 1099 keV and 1291 keV energies, photopics of the activation isotope 59Fe. Just like the activation spectre, the survey of the bottom body radiation, background, did not present countings in the delineated areas for the iron analysis. The second phase, with 12-hour activation, provided data in multiple countings for the mass calculation for iron in the Black bean sample. The concentration calculations for iron in black beans by the comparative method with results of 69 to 142 ppm and error intervals maximum of 4 ppm, create proof for the possibility of application of the Instrumental Neutron Activation Analysis, using the research reactor Argonauta IEN/CNEN.A importância do ferro na nutrição humana salienta a necessidade de quantificar a concentração em alimentos. Esse estudo consiste em avaliar a possibilidade de quantificar a presença de ferro no feijão preto, utilizando o Reator Argonauta. Para a determinação quantitativa do ferro as análises foram divididas em quatro etapas, contagem prévia da amostra com o detector Germânio Hiperpuro (HPGe), simulação da eficiência absoluta de contagens, ativação neutrônica no canal de irradiação J9 do Reator Argonauta e contagem da amostra ativada utilizando o detector Germânio Hiperpuro. A eficiência absoluta do detector HPGe para o porta amostras utilizado em todas as análises foi obtida por simulações no software LabSOCS Canberra. A ativação neutrônica foi dividida em duas etapas, ativação de 2 horas e ativação por 12 horas com sessões de 2 horas por dia. A primeira etapa teve como objetivo a identificação de regiões interferentes, determinando a ausência de fotopicos na região de interesse do espectro gama, respectivamente nas proximidades das energias 1099 keV e 1291 keV, fotopicos do isótopo de ativação 59Fe. Assim como o espectro de ativação, o levantamento do espectro de radiação de fundo (background) não apresentou contagens nas áreas demarcadas para a análise de ferro. A segunda etapa, com 12 horas de ativação, forneceu dados em repetidas contagens para o cálculo de massa de Fe na amostra de feijão preto. Os cálculos de concentração de ferro no feijão preto pelo método comparativo com resultados que variam de 69 à 142 ppm com intervalos de erro de até 4 ppm, provam a possibilidade de aplicação da Análise por Ativação Neutrônica Instrumental utilizando o reator de pesquisas Argonauta IEN/CNEN
Radioproteção básica
No full textApresenta as medidas básicas de radioproteção que tem por princípio reduzir ao mínimo a exposição do homem às radiações ionizantes, objetivando a sua proteção, contra os seus efeitos nocivos, permitindo ao mesmo tempo o desenvolvimento seguro de atividades que possam resultar em exposição. Para tal, tem por explanação desde noções gerais sobre radioatividade, o histórico das substâncias radioativas, a propriedade de sua emissão e especificações decorrentes
Avaliação do potencial terapêutico de células mesenquimais do cordão umbilical em modelo animal de acidente vascular encefálico hemorrágio
No full textIntracerebral hemorrhage (ICH) represents between 10 and 20% of the causes of stroke worldwide and has a 40% mortality rate in one month, as well as a high morbidity rate. The initial hematoma volume and its expansion are factors that affect the prognosis of the patient. Nevertheless, there is no specific treatment so far, only symptomatic therapies and / or supportive care. In this context, cell therapy represents a promising perspective for ICH patients. In this study, we evaluated the cellular therapy performed with intravenous injection of human umbilical cord Wharton jelly stromal mesenchymal cells (hWJ-MSCs), using the collagenase injection ICH model to promote hemorrhage within the striatal region of the rat brain. We used two different degrees of injury severity (moderate and severe), as well as tested two therapeutic windows, one in the hyperacute phase and one in the acute phase in the model of severe ICH. We evaluated the effectiveness of cell therapy by performing behavioral tests and analyzing the lesion volume using magnetic resonance imaging. In the moderate ICH model, no permanent functional impairment was demonstrated, and it was not possible to evaluate the efficacy of the treatment with the tests used. However, there was a statistically significant reduction in lesion volume in the hWJ-MSCs group compared to the vehicle group. In the severe ICH model, in the group treated at 24 h, we observed functional impairment of the animals of the vehicle group in the elevated body swing test and cylinder test at all times evaluated, and a transient impairment in the rotarod test. The hWJ-MSCs group did not present significant differences in relation to the vehicle group. Injury volume analysis showed no significant differences between groups. In the severe ICH model which received hWJ-MSCs 1 h after the onset of bleeding, we could not detect differences between groups in the behavioral tests and in the lesion volume analysis. These results showed that the efficacy of intravenous administration of hWJ-MSCs to reduce lesion volume seems to depend on the initial hematoma volume and that administration of cells in the hyperacute or early acute phase of hemorrhage for severe ICH does not seem to affect the outcome of severe ICH. The biodistribution of technetium 99m-labeled hWJ-MSCs showed preferential uptake by the lungs, kidneys, liver and spleen within the first 24 h after injection, in moderate and severe ICH models, as well as increased uptake of cells in the ipsilateral brain hemisphere, indicating a possible migration towards the hematoma.O acidente vascular encefálico hemorrágico (AVEh) representa entre 10 a 20% de causas de AVE no mundo e tem uma taxa de letalidade de 40% em um mês, assim como alto índice de morbidade. O volume inicial do hematoma e a sua expansão são fatores que afetam o prognóstico do paciente. Apesar disso, até o momento não há um tratamento específico, existindo apenas terapias sintomáticas e/ou de apoio. Nesse contexto, a terapia celular representa uma perspectiva promissora para os pacientes com AVEh. Neste trabalho, estudamos a terapia celular realizada com células mesenquimais estromais extraídas da geleia de Wharton de cordão umbilical humano (hWJ-MSCs), injetadas por via intravenosa, em modelo animal de injeção de colagenase, que promove hemorragia dentro da região estriatal do cérebro de ratos. Foram estabelecidos dois graus diferentes de severidade da lesão (moderado e severo), assim como foram testadas duas janelas terapêuticas, uma na fase hiperaguda (1 h) e outra na fase aguda (24 h) após o AVEh severo, bem como o transplante na fase aguda (24 h) do AVEh moderado. Foi avaliada a eficácia da terapia celular através da realização de testes funcionais e da análise do volume de lesão em imagens adquiridas por ressonância magnética. No modelo de AVEh moderado, não foram demonstrados prejuízos funcionais permanentes, não sendo possível avaliar a eficácia do tratamento com os testes utilizados (Rotarod, Elevated body swing test e teste do cilindro). No entanto, houve uma redução estatisticamente significativa no volume de lesão no grupo tratado com hWJ-MSCs, em comparação ao grupo veículo. No modelo de AVEh de grau severo, no grupo tratado em 24 h, observou-se prejuízo funcional dos animais do grupo veículo no elevated body swing e no teste do cilindro em todos os tempos avaliados, e de forma transiente no teste do rotarod. No entanto, o grupo hWJ-MSCs não apresentou diferenças significativas em relação ao grupo veículo. A análise do volume de lesão também não demonstrou diferenças significativas entre os grupos. Já no modelo de AVEh de grau severo tratado com hWJ-MSCs apenas 1 h após início da hemorragia, não conseguimos detectar diferenças entre os grupos nos testes funcionais e na análise do volume de lesão. Esses resultados nos indicam que a eficácia da administração intravenosa de hWJ-MSCs para redução do volume de lesão parece depender do volume inicial do hematoma e que a administração das células na fase hiperaguda ou início da fase aguda da hemorragia parece não afetar o desfecho do AVEh severo. A biodistribuição das hWJ-MSCs marcadas com Tecnécio 99m mostrou haver uma captação preferencial pelos pulmões, rins, fígado e baço nas primeiras 24 h após a injeção, nos modelos de AVEh moderado e severo, assim como uma maior captação das células no hemisfério cerebral ipsilateral à lesão, indicando uma possível migração em direção ao hematoma
Os métodos de análise de confiabilidade humana na área nuclear: aplicação do método SPAR-H em um reator de pesquisa
No full textWithin the human reliability studies there are several methods, with several approaches
without a method considered ideal to be used in the human reliability analysis, this
occurs for example due to the difficulty in the application of second generation
methods. In this way, this paper proposes to answer which one or which methods of
human reliability analysis are used in practice in nuclear plants for Probabilistic Safety
Analysis and/or in research reactors through a systematic literature review. Based on the
result, discussion and conclusion of this systematic, the SPAR-H method was applied to
the Argonauta research reactor, due to the fact that the method is easy to be applied and
to use cognition as well as second generation methods. For application of this selected
method will be necessary a study of this reactor in order to present the description,
operation of the reactor, besides the description of the control room and its equipment.
The description of the Standardized Plant Analysis Risk-HRA method and concepts
such as task types and human performance shaping factors are important for the
application of the same to the tasks and operational scenarios selected for the Argonauta
reactor. The application of the method to the Argonauta reactor in addition to increasing
the knowledge about the method and operation of the reactor resulted in the
quantification of the human error probability for the actions of the operators.Dentro dos estudos de confiabilidade humana existem diversos métodos, com diversas
abordagens sem existir um método considerado ideal para ser utilizado na análise de
confiabilidade humana. Isto ocorre, por exemplo, devido à dificuldade na aplicação dos
métodos de segunda geração. Desta forma, este trabalho se propõe a responder qual ou
quais métodos de análise de confiabilidade humana são utilizados na prática em usinas
nucleares para Análise Probabilística de Segurança e/ou em reatores de pesquisa através
de uma revisão sistemática da literatura. Baseado no resultado, discussão e conclusão
desta revisão sistemática foi selecionado o método SPAR-H para aplicação do mesmo
no reator de pesquisa Argonauta, devido ao fato do método ser considerado de fácil
aplicação e utilizar a cognição assim como métodos de segunda geração. Para aplicação
deste método selecionado será necessário um estudo deste reator de forma a apresentar a
descrição, funcionamento do reator, além da descrição da sala de controle e seus
equipamentos. A descrição do método Standardized Plant Analysis Risk-HRA e
conceitos como tipos de tarefas e fatores que afetam o desempenho humano são
importantes para aplicação do mesmo para as tarefas e cenários operacionais
selecionados para o reator Argonauta. A aplicação do método no reator Argonauta além
de ampliar o conhecimento sobre método e funcionamento do reator, resultou na
quantificação da probabilidade de erro humano para as ações dos operadores
Gamâmetro
No full textDescrição do projeto feito pela Divisão de instrumentação e Controle do Instituto de Engenharia Nuclear de um aparelho portátil para detecção de minerais radioativos, incluindo detalhes da montagem mecânica e do circuito eletrônico
Incendio segurança e proteção
No full textApresenta um manual de incêndio quanto a classificação, riscos e métodos de extinção. Denomina os agentes extintores, os extintores necessários, bem como manejar o extintor e os cuidados relativos aos primeiros socorros em queimaduras e em como agir em caso de incêndio