APLICACÕES DA ANÁLISE POR ATIVAÇÃO COM NÊUTRONS … · ATIVIDADES DO LAN • LAN ocupa 950 m2...
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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
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
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
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
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
APLICAÇÕES AMBIENTAIS
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
APLICAÇÕES AMBIENTAIS
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)
APLICAÇÕES AMBIENTAIS
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
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
Fall Winter Spring Summer
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
Fall Winter Spring Summer
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
Fall Winter Spring Summer
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Brazilian Legislation
Chromium
Con
cen
trati
on
ug.g
-1
Seasons
Cocanha
TEBAR
Ilhabela
Itaipu
Palmas
Fall Winter Spring Summer
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
Brazilian Legislation
Arsenic
Season
Con
cen
trati
on
ug.g
-1
Cocanha
TEBAR
Ilhabela
Itaipu
Palmas
Fall Winter Spring Summer
0,1
0,2
0,9
1,0
1,1Cadmium
Brazilian Legislation
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;
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