aplicacÕes da anÁlise por ativaÇÃo com nÊutrons … · atividades do lan • lan ocupa 950 m2...

APLICACÕES DA ANÁLISE POR ATIVAÇÃO

COM NÊUTRONS NO CENTRO DO REATOR

DE PESQUISA DO IPEN E NO RMB

MARINA B.A.VASCONCELLOS

Anos 70

Anos 80

Anos 90

Fotos arquivo IPEN/CNEN

LABORATÓRIO DE AAN- LAN

Análise por Ativação com Nêutrons

O método de análise por ativação baseia-se na

formação de isótopos radioativos, por meio de

reações nucleares.

amostra

ISÓTOPOS

RADIOATIVOS

MEDIDA DAS

RADIAÇÕES EMITIDAS

ANÁLISE ELEMENTAR

QUALITATIVA E QUANTITATIVA

FLUXO DE PARTÍCULAS

ATIVADORAS

REAÇÕES

NUCLEARES

Características da AAN

• Alta precisão e exatidão

• Alta sensibilidade e seletividade

• Análises multielementares

• Análise não-destrutiva

• Método primário- CCQM

ATIVIDADES DO LAN

• LAN ocupa 950 m2 DO CRPQ

Laboratórios para preparação de amostras;

• Manipulação de materiais radioativos e medidas por espectrometria

de raios gama ;

• Opera o sistema pneumático de irradiações curtas do IPEN ;

Staff:

• 9 pesquisadores comPh. D. ;

• 1 pesquisador com M. Sc.

• 2 técnicos de Química;

• 1 técnico de eletrônica;

• 1 secretária

•Alunos de IC,Mestrado e Doutorado

(25-30)

• Amostras geológicas: solos, rochas, minérios;

• Plásticos;

• Amostras arqueológicas;

• Metais e ligas;

• Amostras agropecuárias;

• Aplicações em Medicina e Biologia

• Alimentos e dietas;

• Amostras ambientais

• Metrologia Química

APLICAÇÕES DA AAN

Projetos com apoio financeiro:

FAPESP, CNPQ,

CAPES,AIEA,FINEP

Cursos na Universidade de São

Paulo- Área de Tecnologia Nuclear

• Subestequeometria e diluição isotópica em análises radioquímicas

• Fundamentos de Tecnologia Nuclear--Aplicações

• Radioquímica e Análise por Ativação

• Radioquímica ( Graduação)

APLICAÇÕES EM ARQUEOLOGIA

• NAA é usada para determinar o “fingerprinting”

de artefatos arqueológicos

• Vários métodos de estatística multivariada são

usados para interpretação

Centros de produção ,identificação de rotas de

comércio e troca de materiais e artefatos,

mobilidade de povos pré-históricos

• Autenticidade de objetos : fraude ou tráfico de

cerâmica Marajoara

Xingó

Prado

Rezende MS

Marajoara

Manaus

Xingú

Archaeological Samples

Cerâmicas do Xingu

Área de estudo: Estado do Amazonas

Sítio:: Tribo Asurini

Parceria: MAE-Universidade de São Paulo

Tribo Asurini

Cerâmica Marajoara

Área de Estudo : Estado do Pará

Sítio: Ilha de Marajó

Parceria: MAE - Universidade de São Paulo

Cerâmica de Xingó

Área de Estudo: Estado de Sergipe

Sítios: Justino, Barracão, São José, Vitória Régia, Saco da Onça e Curituba

Parceria: Museu de Arqueologia de Xingó – Universidade Federal de Sergipe

1 - AVALIAÇÃO DE METAIS EM SOLOS DE

PARQUES URBANOS DE SÃO PAULO.

APLICAÇÕES AMBIENTAIS

Concentração dos elementos As, Ba, Cr, Cu, Pb, Sb e Zn, foram

determinadas em solos superficiais (0-5cm) de 5 parques públicos da

cidade de São Paulo.

(INAA) foi usada para As, Ba, Cr, Sb e

Zn. (XRF) foi empregada para determinar

Pb e Cu.

Mapas de distribuição de Ba, Cu, Pb e Zn em parques de São Paulo

Ibirapuera

Aclimação

Buenos Aires

Alfredo Volpi

Luz

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

São Paulo

Ba

Ibirapuera

Aclimação

Buenos Aires

Alfredo Volpi

Luz

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105São Paulo

Cu

Ibirapuera

Aclimação

Buenos Aires

Alfredo Volpi

Luz

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105São Paulo

Cu

Ibirapuera

Aclimação

Buenos Aires

Alfredo Volpi

Luz

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180São Paulo

Pb

Ibirapuera

Aclimação

Buenos Aires

Alfredo Volpi

Luz

30

50

70

90

110

130

150

170

190

210

São Paulo

Zn


1- ESTUDOS SOBRE CONTAMINAÇÃO POR MERCÚRIO DE

POPULAÇÕES BRASILEIRAS

1.1 - Biomonitoração de mercúrio em populações Indígenas da

região Amazonica por meio da análise de cabelo


1.2 – Avaliação do conteúdo de mercúrio, metilmercúrio e outros

elementos em peixes, cabelos e dietas de pré-escolares da região

Amazônica (Parque do Jaú e Manaus)


2 - BIOMONITORAÇÃO DE Hg, Cd, Pb E OUTROS

ELEMENTOS EM REGIÕES COSTEIRAS DO

ESTADO DE SÃO PAULO, USANDO O MEXILHÃO

TRANSPLANTADO Perna perna

Área de Estudo

Santos

São Sebastião

Itaipu

Palmas

Ilhabela

Caraguatatuba

Cocanha

TEBAR Engenho d’água

Perna perna

TEBAR

ILHABELA

COCANHA

Fall Winter Spring Summer

0,0

0,1

0,5Brazilian Legislation

Mercury

Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Seasons

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas


0,0

0,1

1,6

1,8

2,0

LeadBrazilian Legislation

Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Seasons

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas


0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Brazilian Legislation

Selenium

Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Seasons

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8


Chromium

Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Seasons

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas


0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0


Arsenic

Season

Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas


0,1

0,2

0,9

1,0

1,1Cadmium


Con

cen

trati

on

ug.g

-1

Seasons

Cocanha

TEBAR

Ilhabela

Itaipu

Palmas

RESULTS AND DISCUSSION - Transplant Experiments

Seasonal variation of analyzed elements in the study sites.

ESTIMATIVA DA INGESTÃO DIETÉTICA DE ELEMENTOS

ESSENCIAIS E TÓXICOS EM DIETAS E ALIMENTOS DE

GRUPOS POPULACIONAIS BRASILEIROS

ESTUDOS NUTRICIONAIS

DIET SAMPLES

• Porção em duplicata: crianças, estudantes, trabalhadores industriais, idosos

• Primeiro estudo brasileiro da dieta total: Dados do Household Food Budget Survey – (IBGE

- 2002-2003) – 72 itens alimentares, prontos para o consumo

Preparação dos alimentos

APLICAÇÕES NA ÁREA MÉDICA

AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇOS EM SORO

SANGUÍNEO DAPOPULAÇÃO IDOSA DA ÁREA

METROPOLITANA DE SÃO PAULO

POPULAÇÃO: Idosos participantes do

programa“Successful Ageing” . SENIEUR protocol

para seleção dos indivíduos. Idade >60 anos

ANÁLISES BIOQUÍMICAS E CLÍNICAS E POR NAA

- REFERENCE RANGES (Br, Ca, Cl, Fe, Na, Rb, Se

and Zn para os idosos estão sendo definidos .

MALES X FEMALES

- [ Br ] male > [ Br ] female [Fe] female > [Fe ] male

- Não houve diferença para outros elementos

IDADE: [Se] 60-74 ANOS > [Se] 75-91 ANOS

Coleta do sangue

Separação do soro

sanguíneo

-Saiki et al. JRNC, v.269(2006) 665

-Saiki, et al. JTEMB, v. 21(2007)70

DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS-TRAÇOS EM

TECIDO CEREBRAL HUMANO - NORMAL E

COM DOENÇAS NEURODEGENERATIVAS

Partes do cérebro

Secção do cérebros

mostrando o

hippocampus

OBJETIVO: contribuir para pesquisas sobre

as causas de doenças neurodegenerativas

Amostras de Cérebro:

-Banco de Cérebros da FMUSP

-602 cérebros coletados and e classificados by

Clinical Dementia Rating (CDR).

Resultados preliminares

Diferentes partes do cérebro apresentaram

diferentes níveis de elementos

[ Fe, Na, Se, Zn ] demented > [Fe, Na, Se, Zn ]normal

Fe e Zn estão envolvidos no declinio da função

cognitiva- formação de radicais livres de

oxigênio e formação de placas senis.

METROLOGIA

• Participação na rede brasileira de medições químicas

• Participação no programa IAEA ARCAL XXVI sobre Quality

Assurance

• Reconhecimento pela IAEA in 2001

• Participação em intercomparações e testes de proficiência

(IAEA,GeoPT,SIM,CCQM)

PARTICIPATION IN SIM AND CCQM

INTERCOMPARISONS

30

40

50

60

70

80

SIM 8.16P Zinc Data

SIM Zn DataCertifiedCert - UCert + U

Zinc

Con

cent

ratio

n m

g/kg

Labs

Lab 1

NAA

Lab 2

AASLab 3

NAA

Lab 4

NAA

Lab 5

ICP-OES

Lab 6

ID-ICPMS

Lab 6

XRF

Lab 7

ICP-OES

Lab 8

AAS

Lab 9

ETAAS

Lab 12

NAA

Lab 13

ICP-MS

16.63 ± 0.003

IPEN

PRODUÇÃO DE MATERIAIS DE

REFERÊNCIA DE PEIXE E MEXILHÃO

• Procura da qualificação para a produção de MRs

biológicos ;

• Certificação dos elementos de interesse nutricional

e ambiental

– Constituintes principais; (%) Ca, Cl, K, Mg, and

Na;

– Elementos Traços: As, Cd, Hg, Pb, Br, Co, Cr, Fe,

Se e Zn;

– Metil-Hg;

Preparação das amostras

Liofilização

RMB-perspectivas para a AAN

• Ampliação no Desenvolvimento de

trabalhos de Pesquisa

• Cursos

• Ampliação da Prestação de Seviços de

Análise

• Determinação de Urânio por DNAA

• Posições com fluxos de nêutrons mais altos

RMB-Perspectivas para a AAN

• Laboratórios e equipamentos up-to date

• Condições excelentes para manipulação de

amostras irradiadas

• Estações pneumáticas longas e curtas

• Maior participação de Usuários Externos

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