Instrumentação Nuclear

O laboratório trabalha com a metodologia de detecção de radioisótopos, principalmente com cintilação líquida e sólida, efeito Cerenkov, detectores semicondutores de Si(Li) e Ge hiperpuro, em matrizes de diferentes origens. Tem-se também trabalhado com técnicas analíticas nucleares, como ativação neutrônica instrumental INAA (instrumental neutron activation analysis)  e fluorescência de raios X por dispersão de energia EDXRF (energy dispersive X-ray fluorescence) e por dispersão de comprimento de onda WDXRF (wavelength dispersive X-ray fluorescence). Estas técnicas nucleares permitem a avaliação quali-quantitativa da concentração de vários elementos químicos, de modo simultâneo e na maioria das vezes não destrutivo, a um custo relativamente baixo.

Nos últimos anos tem-se dedicado à implantação da EDXRF, visando determinar a concentração de vários elementos (Al, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr, Zr e Nb) presentes em solos tratados com vinhaça, empregando fontes radioativas e tubo de raios X na excitação. O método dos parâmetros fundamentais foi desenvolvido e utilizado para a determinação das sensibilidades elementares, como também o método do irradiador para a correção do efeito matriz.

Outra metodologia, baseada nos parâmetros fundamentais e radiação espalhada, foi desenvolvida para a quantificação dos elementos Al, Si, K, Ca, Ti, Sc, V, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr e Zr em amostras de sedimentos. Com a finalidade de determinar o teor de solo como impureza em cana preparada (colhida e transportada para a usina) também foi utilizada a técnica de EDXRF, determinando-se os elementos Al, Fe, Si, Ti e Zr, indicadores da presença de solo em tecido vegetal, e as razões elementares Fe/Si e Fe/(Si+Al) mostraram alta correlação com o teor dessa impureza.

Para amostras líquidas, principalmente águas naturais e residuárias, foi desenvolvida metodologia baseada na quelação dos elementos de transição e posterior medida por EDXRF. Foi avaliada a concentração de vários metais, estando os limites de detecção na faixa de 5-10 ppb para os elementos próximos ao Fe e ao Pb. Foram também analisadas amostras de água fluviais "in natura" e tratadas (destinadas ao abastecimento público), amostras de chorume, vinhaça e águas de percolação e de solução do solo. A combinação das técnicas de EDXRF e cromatografia de camada delgada mostrou ser viável no estudo da mobilidade de agrotóxicos em solos, contendo os elementos As, Cu e Cr.

No momento está sendo implantada uma variante da EDXRF, denominada reflexão total (TXRF, total reflection X-ray fluorescence), desenvolvida recentemente para amostras líquidas de diminutos volumes (5-50 microlitros), podendo também ser aplicada a materiais sólidos, porém deve ser precedida de digestão química.

Através de projetos integrados, tem participado da implantação de uma linha exclusiva de EDXRF e TXRF no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron/MCT, Campinas, SP, tendo sido feitas as primeiras análises em agosto/1998. O uso da radiação síncrotron como fonte de excitação vem reduzindo sensivelmente os limites de detecção e o tempo de análise, e inúmeras aplicações estão sendo realizadas.

Está sendo iniciado o planejamento de um sistema de microssonda com raios X para análise de filtros de aerossol e amostras de origem agronômica e geológica. Ainda dentro da fluorescência de raios X planeja-se a implantação da variante dispersão por comprimento de onda WDXRF e difratometria de raios X.

Com estas metodologias implantadas tem-se trabalhado em colaboração com a maioria dos Laboratórios do CENA e alguns departamentos da ESALQ e outros da USP, UNICAMP, UNESP, UFSCar, UFMG, IPEN/CNEN, COPPE/UFRJ, UEL (Londrina, PR) e UEM (Maringá, PR), e Comissões Argentina, Boliviana e Chilena de Argentina de Energia Nuclear.

Objetivo
Desenvolver metodologia analítica nuclear multielementar para amostras agropecuárias, agroindustriais, geológicas e ambientais, usando a técnica analítica nuclear de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF) e por reflexão total (TXRF).
Desenvolver metodologia de detecção de radioisótopos em amostras agropecuárias, agroindustriais, geológicas e ambientais.

Área de atuação
Análises químicas por fluorescência de raios X (EDXRF e TXRF), metodologia de radioisótopos, detecção de radioisótopos (por cintilação líquida e sólida, efeito Cerenkov e detectores semicondutores), determinação de radioatividade natural e artificial, contaminação radioativa, instrumentação nuclear, espectrometria de raios X e raios gama com detectores de alta resolução.

Endereço/Contato
Virgílio F. Nascimento Filho - Responsável pelo laboratório
Av. Centenário, 303 - 13400-970 - Piracicaba - São Paulo - Brasil
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Fones: (19) 3429-4737 e 4754