Comparative study of the radiation-induced grafting of styrene onto poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoropropylvinyl ether) and polypropylene substrates. I: Kinetics and structural investigation

A comparative study has been made of the radiation grafting of styrene onto poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoropropyl vinyl ether) (PFA) and polypropylene (PP) substrates, using the simultaneous irradiation method. Effects of grafting conditions such as monomer concentrations, type of solvent, dose rate and irradiation dose on the grafting yield were investigated. Under the same grafting conditions it was found that a higher degree of grafting of styrene was obtained using a mixture of dichloromethane/methanol solvents for PFA and methanol for PP and the degree of grafting was higher in PP than in PFA at all doses. However, the micro-Raman spectroscopy analysis of the graft revealed that, for the same degree of grafting, the penetration depth of the grafted polystyrene into the substrate was higher in PFA than in PP substrates. In both polymers the crystallinity was hardly affected by the grafting process and the degree of crystallinity decreased slightly with grafting dose. The dependence of the initial rate of grafting on the dose rate and the monomer concentration was found to be 0.6 and 1.4 order for PFA and 0.15 and 2.2 for PP, respectively. The degree of grafting increased with increasing radiation dose in both polymers. However, the grafting yield decreased with an increase in the dose rate. The increase in the overall grafting yield for PFA and PP was accompanied by a proportional increase in the penetration depth of the graft into the substrates. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

A study of the radiation degradation of styrene/alkane and α-methylstyrene/alkane copolymers

The effects of copolymer composition and microstructure on the radiation chemistry of styrene/alkane and alpha-methylstyrene/alkane copolymers have been studied. The primary radical species formed on radiolysis of the copolymers at 77 K, and identified by ESR spectroscopy, are the same as those formed during radiolysis of the homopolymers. The yields of radicals for the copolymer are as predicted assuming that the cross-section is proportional to the electron density of each component; however, there is some evidence of radical migration to aromatic groups at 77 K. Changes in molecular structure on irradiation were detected by using C-13 NMR spectroscopy. Evidence of the consumption of terminal double bonds, and chain scission in alpha-methylstyrene/alkane copolymers was found. Measurements of viscosity supported the mechanism of cross-linking predominating in styrene/alkane copolymers, while in alpha-methylstyrene/alkane copolymers chain scission was the major result of irradiation. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

A study of the radiation chemistry of poly(chlorotrifluoroethylene) by ESR spectroscopy

The ESR spectra of poly(chlorotrifluoroethylene) were recorded following gamma-radiolysis under vacuum at room temperature and 77 K. The very broad spectrum at 77 K revealed little fine structure with which to identity the radicals formed upon irradiation, but subsequent photobleaching and annealing studies, together with radiolytic studies at higher temperatures, afforded scope for making radical assignments. Both main-chain radicals and a range of chain-end radicals have been identified. The G-values for radical formation were 1.55, 0.36 and 0.32 at 77 K, 273 K and room temperature, respectively. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

An investigation of the thermal and tensile properties of PFA following γ-radiolysis

For some applications for fluoropolymers they must be subjected to high-energy radiation, e.g., when they are grafted with styrene using an irradiation method to produce fuel cell membranes or matrix supports for combinatorial chemistry. In some of these applications they may be subjected to mechanical stress or elevated temperature, so it is important to elucidate the effects of the radiolysis on these properties. In the present work the effect of gamma-radiolysis on the glass transition, melting behavior, and thermal stability of PFA has been studied as well as the effect of the radiolysis on the tensile properties of the polymer.

Investigation of the vapor-phase grafting of styrene onto PFA

Poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoropropyI vinyl ether), PFA, was grafted with styrene from the vapor phase using a simultaneous radiation grafting method. The graft yields were measured as a function of the dose and dose rate and were found to be initially linearly dependent on the dose and independent of the dose rate up to dose rates of similar to3 kGy/h. However, at a dose rate of 6.2 kGy/h, the slope of the yield-grafting time plot decreased. Raman depth profiles of the grafts showed that the polystyrene concentrations were greatest near the surface of the grafted samples and decreased with depth. The maximum penetration depth of the graft depended on the radiation dose for a fixed dose rate. Fmoc-Rink loading tests showed that the grafts displayed superior loading compared to grafts prepared from bulk styrene or from styrene solutions other than methanol.

Influência da luminosidade na fisiologia e morfoanatomia de jequitibá branco (Cariniana estrellensis (Raddi.) Kuntze) e jequitibá rosa (Cariniana legalis (Mart.) Kuntze)

Cariniana estrellensis (Raddi.) Kuntze e C. legalis (Mart.) Kuntze são arbóreas nativas do Brasil que, além de possuírem alto poder econômico, são objeto de interesse em programas de recuperação de áreas degradadas e em plantios comerciais. A escassez de informações relacionadas ao desempenho ecofisiológico dessas espécies em condições ambientais estressantes dificultam o manejo e conservação das mesmas. Dessa forma, o presente estudo objetivou avaliar a ecofisiologia das espécies em um gradiente de irradiância, por meio de dois experimentos. No experimento 1, plantas de C. estrellensis com 12 meses de idade foram submetidas a quatro tratamentos: 40%, 50%, 70% e 100% de irradiância, durante 104 dias. Ao final desse período foram feitas análises de crescimento, do conteúdo de pigmentos fotossintéticos, de trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a, do conteúdo foliar de carboidratos solúveis, das características anatômicas foliares e caulinares e da plasticidade fenotípica da espécie. No experimento 2, plantas de C. estrellensis e C. legalis com 14 meses de idade foram submetidas a dois tratamentos: 30% e 100% de irradiância (sombra e sol, respectivamente), durante 30 dias. Ao final desse período foram feitas análises do estresse oxidativo das espécies, por meio da quantificação da atividade das enzimas catalase e peroxidase do ascorbato e por meio da quantificação do conteúdo foliar de pigmentos fotossintéticos. No experimento 1, em 70% de irradiância, as plantas apresentaram melhor crescimento em altura e diâmetro, maior massa seca de folhas (MSF), de caule (MSC) e de raiz (MSR). Em 70% e 100% de irradiância, as plantas apresentaram folhas menores (AFU) e mais espessas (AFE e MFE) resultando em menor área foliar total (AFT). Nesses tratamentos as plantas também apresentaram menor conteúdo foliar de clorofila a (Chl a) e b (Chl b), porém, maior razão Chl a/b e maior conteúdo de carotenóides, o que implicou em menor razão Chl a/Carot. Taxas fotossintéticas maiores foram encontradas nas plantas em 70% e inibidas em 40% e 50%, em função da baixa irradiância solar, e em 100%, possivelmente pela ocorrência de fotoinibição, como mostraram os parâmetros do fluxo de energia do fotossistema II. De acordo com a análise da fluorescência da clorofila a, em pleno sol, as plantas apresentaram menor densidade de centros de reação ativos (RC/ABS) e maior dissipação de energia (DI0/ABS), culminando com menor desempenho do fotossistema II (PIabs) e desempenho total (PITotal). O conteúdo foliar de carboidratos solúveis foi maior nas plantas em 70%, seguido das plantas em 100% de irradiância, com exceção da glicose, que não variou entre os tratamentos. A maior espessura encontrada nas folhas sob 100% de irradiância foi em função da maior espessura das epidermes adaxial e abaxial e dos parênquimas paliçádico e esponjoso. E o maior diâmetro do caule em 70% de irradiância se deu pela maior espessura do xilema e floema secundários. No experimento 2, as plantas em pleno sol de ambas as espécies também apresentaram menor conteúdo foliar de clorofila a (Chl a) e b (Chl b) e maior razão Chl a/b. No entanto, o conteúdo de carotenóides foi maior, o que implicou em menores razões Chl a/Carot. A atividade da catalase (CAT) variou em função do tempo e da espécie, apresentando uma queda em C. estrellensis aos 16 dias, possivelmente em função de fotoinativação, e um aumento em C. legalis aos 30 dias. Já a atividade da peroxidase do ascorbato (APX) não variou em função do tempo, da espécie ou dos tratamentos. O estudo da plasticidade fenotípica mostrou que C. estrellensis é uma espécie plástica, principalmente em função das variáveis de fotossíntese e trocas gasosas, sendo capaz de sobreviver no gradiente de irradiância testado, o que viabiliza o seu uso em projetos de recuperação de áreas degradadas. E, uma vez que as análises ecofisiológicas mostraram que C. estrellensis e C. legalis apresentaram melhor desempenho em luminosidade moderada, sugere-se que ambas comportaram-se como espécies intermediárias no processo de sucessão florestal. No entanto, uma vez que a concentração de pigmentos foliares e a produção de enzimas antioxidantes inferiram maior susceptibilidade de C. estrellensis à fotoinibição em alta irradiância, sugere-se maior viabilidade do uso de C. legalis em projetos de recuperação de áreas degradas.

Caracterização físico química, perfil sensorial e aceitação de morangos submetidos à irradiação

A irradiação de alimentos é um método de conservação não térmico utilizado em diferentes alimentos e em diferentes doses. Sabe-se que, dependendo da dose aplicada, esse método pode ocasionar alterações nas características físico-químicas e sensoriais, que afetam a qualidade do produto. Portanto, um dos objetivos deste estudo foi analisar o efeito da irradiação nas características físico-químicas e sensoriais de morangos irradiados. A irradiação das amostras de morango ocorreu um dia após a colheita e foi realizada no Laboratório de Radiação Gama do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), em Belo Horizonte-MG. As doses utilizadas foram 1 kGy, 2 kGy, 3 kGy e 4 kGy e a amostra controle (0 kGy). Foram avaliados pH, acidez total titulável, sólidos solúveis, ratio (relação entre teor de sólidos solúveis e acidez total titulável), açúcares redutores, totais e não redutores, pectina, ácido ascórbico, firmeza, cor, antocianinas, compostos fenólicos e capacidade antioxidante. Para a caracterização sensorial das amostras, foi utilizado o método Perfil Descritivo Otimizado (PDO), sendo avaliados os atributos sensoriais cor, sabor adocicado, gosto ácido, firmeza e suculência, por 15 julgadores previamente selecionados. Além da caracterização sensorial, foi realizada a análise de aceitação sensorial por 60 consumidores de morango em duas sessões. A irradiação não alterou significativamente a maioria das características físico-químicas analisadas, ao comparar todas as doses empregadas, incluindo o morango controle (não irradiado); apenas a firmeza apresentou valores diferentes estatisticamente: com o aumento da dose, houve diminuição da firmeza do fruto. No PDO, as amostras diferiram quanto à cor, sabor adocicado, firmeza e suculência, sendo que a amostra controle e a amostra irradiada com 1 kGy tiveram maiores valores de firmeza e menores de suculência e sabor adocicado. Em relação à aceitação, a amostra controle e a amostra irradiada com 1 kGy não diferiram estatisticamente pelo teste Tukey a 5%, mas diferiram das amostras irradiadas com doses de 3 kGy e de 4 kGy; no entanto, a amostra irradiada a 2 kGy não diferiu de nenhuma outra dose. Foram realizados estudos de correlações entre os dados físico-químicos de pH, acidez total titulável (ATT), sólidos solúveis (SS), açúcares totais e açúcares não redutores, antocianina (método pH diferencial), pectina, firmeza instrumental, relação entre SS/ATT (ratio) e alguns parâmetros de cor (a*, b*, c* e L), e os dados do teste sensorial descritivo, ou seja, os atributos de firmeza, suculência, sabor adocicado e gosto ácido. Os resultados obtidos foram correlações significativamente positivas entre pH e ratio, sólidos solúveis e pectina, antocianinas e parâmetros de cor (a* e c*), açúcares e parâmetros de cor (b* e c*), firmeza sensorial e firmeza instrumental, suculência e sabor xvi adocicado e firmeza sensorial e gosto ácido. Já as correlações negativas foram entre acidez e ratio, sólidos solúveis e firmeza, antocianina e L*, firmeza sensorial e sabor adocicado e suculência com: firmeza instrumental, firmeza sensorial e gosto ácido. Neste trabalho, também foi realizada a caracterização físico-química e sensorial de morangos irradiados nas doses determinadas por Lima Filho et al. (2014) como sendo correspondentes ao limiar de detecção (LD) sensorial (0,405 kGy) e ao limiar de rejeição (LR) sensorial (3,6 kGy) para morangos irradiados. Além disso, foi verificada a influência da embalagem na aceitação sensorial de morangos irradiados na dose 3,6 kGy. Todas as medidas físico-químicas apresentaram pequena variação entre as amostras controle (0 kGy) e o LD e o LR. Não houve diferença significativa em relação à aceitação da amostra irradiada na ausência e na presença da embalagem, provavelmente devido ao grau de conhecimento do painel de consumidores em relação ao processo de irradiação de alimentos. Conclui-se que a irradiação é um método de conservação que pode ser utilizado em morangos, uma vez que exerce pouca influência, no período de tempo estudado, nas suas características físico-químicas e sensoriais.

Síntese, aplicação e avaliação da toxicidade aguda de complexo orgânico à base de európio proposto como marcador fotoluminescente para a Identificação de resíduos de tiro

Um complexo de alta fotoluminescência é proposto como marcador óptico para a identificação de resíduos de tiro (GSR). O marcador é o complexo [Eu(PIC)3(NMK)3], de fórmula molecular Eu(C6H2N3O7)3.(C7H13NO)3, que apresenta o íon Eu3+ e os ligantes ácido pícrico (PIC) e n-metil-Ɛ-caprolactama (NMK). Foi realizada a caracterização quimicamente através de espectroscopia de emissão, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria e análise térmica diferencial (TG/DTA), e espectrometria de massas com ionização por eletrospray e ressonância ciclotrônica de íons por transformada de Fourier (ESI-FT-ICR MS), e, em seguida, foram adicionadas diferentes massas do complexo a munições convencionais (de 2 a 50 mg por cartucho). Após os tiros, o GSR marcado foi visualmente e quimicamente detectado por irradiação UV (ʎ = 395 nm) e ESI-FT-ICR MS, respectivamente. Os resultados mostraram uma fotoluminescência eficiente e duradoura, sendo facilmente visível sobre a superfície do alvo, no ambiente, no cartucho deflagrado, na arma de fogo, e sobre as mãos e braços do atirador quando utilizada massa a partir de 25 mg do marcador em cartuchos .38 e 50 mg em cartuchos .40. Sua toxicidade aguda também foi avaliada empregando-se o Protocolo 423 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD) e apresentou DL50 de 1000 mg.kg-1, sendo classificado como de categoria 4 na escala do Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), considerado, portanto, de média toxicidade. O composto mostrou ser menos tóxico do que os componentes inorgânicos de munições convencionais (em especial o Pb), justificando o seu emprego como marcador de GSR.

A 3-phase model for VIS/NIR mu C-Si : H p-i-n detectors

The spectral response and the photocurrent delivered by entirely microcrystalline p-i-n-Si:H detectors an analysed under different applied bias and light illumination conditions. The spectral response and the internal collection depend not only on the energy range but also on the illumination side. Under [p]- and [n]-side irradiation, the internal collection characteristics have an atypical shape. It is high for applied bias and lower than the open circuit voltage, shows a steep decrease near the open circuit voltage (higher under [n]-side illumination) and levels off for higher voltages. Additionally, the numerical modeling of the VIS/NIR detector, based on the band discontinuities near the grain boundaries and interfaces, complements the study and gives insight into the internal physical process.

Tratamento radiocirúrgico de metástases cerebrais: a relação da histologia, localização cerebral e sintomas

Objetivo – Caracterizar clínica e estatisticamente os doentes com metástases cerebrais submetidos a radiocirurgia. Metodologia – Análise retrospetiva dos doentes com metástases cerebrais submetidos a radiocirurgia com Linac no Hospital do Meixoeiro, sendo a informação analisada no SPSS, versão 18. Resultados – Avaliaram‑se 116 doentes com metástases cerebrais. As localizações primárias de pulmão (54,30%) e mama (21,60%) predominaram. Destacaram‑se como sintomas mais frequentes: cefaleias, fraqueza motora, hemiparesia, paresia e tonturas. Confirma‑se a existência de correlação entre os sintomas decorrentes da presença de metástase e a sua localização cerebral, evidenciando a sua importância no diagnóstico precoce das metástases. O lobo frontal foi a localização cerebral predominante. Discussão e Considerações Finais – Verifica‑se que tendencialmente não existe correlação entre a localização primária e a localização cerebral da metástase. O número de metástases tratadas não sugere ter influência no tempo de sobrevida após o seu diagnóstico. A realização de cirurgia e/ou administração de radioterapia holocraniana previamente à radiocirurgia não apresentou prolongamento de sobrevida em comparação com os doentes não submetidos a tratamento prévio. ABSTRACT: Objective – To characterize clinically and statistically patients with brain metastases who underwent radiosurgery. Methodology – Retrospective analysis of patients with brain metastases that underwent linear accelerator‑based radiosurgery in Hospital do Meixoeiro, and the information analyzed in SPSS version 18. Results – Were evaluated 116 patients with brain metastases. Primary tumors of lung (54.30%) and breast (21.60%) were predominant. Symptoms that stood out as common: headache, motor deficit, hemiparesis, paresis and dizziness. It was confirmed the existence of a correlation between the symptoms arising from the presence of metastasis and its brain location, showing its importance in early diagnosis of metastases. The frontal lobe and the parietal lobe represented the most affected locations by brain metastases. Discussion of results and Concluding Remarks – It verified that tends to be no correlation between the primary location of the tumor and the location of brain metastasis. The number of treated metastases didn’t suggest influence on survival after their diagnosis. The realization of surgery and/or administration of whole‑brain irradiation therapy prior to radiosurgery, showed no prolongation of survival compared with patients that were not submitted to previous treatment.

Estudo da resposta de um dosímetro eletrónico individual

Introdução – A monitorização da exposição ocupacional a doses de radiação ionizante pode ser complementada por dosímetros eletrónicos individuais que permitem uma leitura direta da dose de radiação recebida. Dada a dependência energética e de débito de dose já reportada para estes dosímetros, este trabalho pretende determinar a linearidade da resposta de um dosímetro eletrónico individual e estudar o comportamento da sua resposta em função da energia de radiação e do débito de dose. Metodologia – Para estudar a dependência da energia da radiação do dosímetro eletrónico pessoal Vertec Bleeper Sv procedeu‑se à sua irradiação com um equivalente de dose individual, Hp(10), de 500 μSv de radiação gama do Cobalto – 60 (60C) e Césio – 137 (137Cs) e das qualidades de radiação X da série Narrow (N): N‑30, N‑40, N‑60, N‑80, N‑100 e N‑120. Para investigar a dependência da resposta em função do débito de dose aplicaram‑se à ampola de raios X as intensidades de corrente elétrica de 1 mA, 5 mA, 10 mA, 15 mA e 20 mA. Resultados – Não existe uma relação entre a resposta do detetor e a energia de radiação a que este é exposto. Ocorre uma subestimação superior a 50% na grandeza medida para energias inferiores a 33 keV, mas ostenta uma medida relativamente linear da grandeza Hp(10) para doses inferiores a 100 μSv. Também se constata que, à medida que o débito de dose aumenta, existe uma diminuição na resposta do dosímetro. O menor decréscimo na resposta deste dosímetro eletrónico individual dá‑se para as qualidades de radiação N‑30 (1,1%), N‑40 (4,1%) e N‑120 (20,0%). Conclusão – Verifica‑se que a resposta do dosímetro individual Vertec Bleeper Sv depende fortemente da energia da radiação e do débito de dose. ABSTRACT: Introduction – The measurement of occupational exposure to radiation doses can be completed with an electronic personal dosemeter that allows a direct reading and alarm function of the received radiation dose. Due to the energy and dose rate dependence already reported for this type of dosemeter, it is intended, with this work, to determine the response linearity of an Electronic Personal Dosemeter and to study its response behavior to the dose rate and radiation energy. Methodology – The electronic personal dosemeter Vertec Bleeper Sv energy dependency was evaluated by its irradiation with 500 μSv from the radionuclides Cobalt – 60 (60C) and Cesium – 137 (137Cs) as well as by the radiation qualities of the Narrow (N) series: N‑30, N‑40, N‑60, N‑80, N‑100 e N‑120. To investigate the dose rate dependency, the intensities of electric current of 1 mA, 5 mA, 10 mA, 15 mA and 20 mA were applied to the X‑ray tube. Results – There is no relationship between the response of the detector and the radiation energy. For energies below 33 keV there is an underestimation over 50% of the radiation dose measured but the detector presents a linear response for energies under 100 μSv. A dependency on the dose rate is perceived since as the dose rate increases, the response of the individual monitor decreases. There is a smaller decrease for the radiation qualities of N‑30 (1.1%), N‑40 (4.1%) and N‑120 (20.0%). Conclusion – It is concluded that there is a strong dependence of radiation energy and dose rate on the response of an electronic personal dosemeter.

Femtosecond laser ablation of dentin

The surface morphology, structure and composition of human dentin treated with a femtosecond infrared laser (pulse duration 500 fs, wavelength 1030 nm, fluences ranging from 1 to 3 J cm(-2)) was studied by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, x-ray photoelectron spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The average dentin ablation threshold under these conditions was 0.6 +/- 0.2 J cm(-2) and the ablation rate achieved in the range 1 to 2 mu m/pulse for an average fluence of 3 J cm(-2). The ablation surfaces present an irregular and rugged appearance, with no significant traces of melting, deformation, cracking or carbonization. The smear layer was entirely removed by the laser treatment. For fluences only slightly higher than the ablation threshold the morphology of the laser-treated surfaces was very similar to the dentin fracture surfaces and the dentinal tubules remained open. For higher fluences, the surface was more porous and the dentin structure was partially concealed by ablation debris and a few resolidified droplets. Independently on the laser processing parameters and laser processing method used no sub-superficial cracking was observed. The dentin constitution and chemical composition was not significantly modified by the laser treatment in the processing parameter range used. In particular, the organic matter is not preferentially removed from the surface and no traces of high temperature phosphates, such as the beta-tricalcium phosphate, were observed. The achieved results are compatible with an electrostatic ablation mechanism. In conclusion, the high beam quality and short pulse duration of the ultrafast laser used should allow the accurate preparation of cavities, with negligible damage of the underlying material.

Ageing effects on the wettability behavior of laser textured silicon

In the present work we investigate the ageing of acid cleaned femtosecond laser textured < 100 > silicon surfaces. Changes in the surface structure and chemistry were analysed by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), in order to explain the variation with time of the water contact angles of the laser textured surfaces. It is shown that highly hydrophobic silicon surfaces are obtained immediately after laser texturing and cleaning with acid solutions (water contact angle >120 degrees). However these surfaces are not stable and ageing leads to a decrease of the water contact angle which reaches a value of 80 degrees. XPS analysis of the surfaces shows that the growth of the native oxide layer is most probably responsible for this behavior. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Desilication of MOR zeolite: Conventional versus microwave assisted heating

MOR zeolites were modified via desilication treatments with NaOH, under conventional and microwave heating. The samples were characterized by powder X-ray diffraction, (27)Al and (29)Si NMR spectroscopy. TEM and N(2) adsorption at -196 degrees C. The acidity of the samples and the space available inside the pores were evaluated through a catalytic model reaction, the isomerization of m-xylene, for which the profiles of the coke thermal decomposition were also analyzed. Powder X-ray diffraction and (29)Si and (27)Al MNR results show that in comparison with conventional heating, microwave irradiation (a less time consuming process) leads to identical amount of Si extraction from the zeolite framework. With this treatment. in addition to the customary mesopores development promoted by conventional heating, a partial conversion of the zeolite microporosity into larger micropores, is observed. The microwave irradiated and conventionally heated samples show different catalytic behavior in the m-xylene isomerization model reaction. It was observed that, by controlling the experimental conditions, it is possible to obtain samples with catalytic properties closer to the parent material, which is also confirmed by the respective coke analysis. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análogos do neuropéptido Y marcados com 99mTc para detecção de receptores Y1 expressos no cancro da mama

Mestrado em Medicina Nuclear. Área de especialização: Radiofarmácia.