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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2012.tde-03042012-104529
Documento
Autor
Nome completo
Davi Brigatto Mariano
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Figueiredo, Ana Maria Graciano (Presidente)
França, Elvis Joacir de
Semmler, Renato
Título em português
Implementação do método k0-INAA no laboratório de análise por ativação com nêutrons do IPEN utilizando o programa k0-IAEA. Aplicação à análise de amostras geológicas
Palavras-chave em português
análise por ativação com nêutrons
k0-IAEA
k0-INAA
Resumo em português
O Laboratório de Análise por Ativação com Nêutrons (LAN-IPEN) vem analisando amostras geológicas, tais como rochas, solos e sedimentos, há vários anos, empregando o método de análise por ativação com nêutrons comparativa, visando estudos geoquímicos e ambientais. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na implementação do método de padronização k0-INAA no LANIPEN, para a análise de amostras geológicas, utilizando o programa k0-IAEA, fornecido pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A razão do fluxo de nêutrons térmico-epitérmico f e o fator α da distribuição de fluxo de nêutrons epitérmicos do reator IEA-R1 do IPEN foram determinados na estação pneumática de irradiação, e em uma posição de irradiação selecionada, para irradiações curtas e longas, respectivamente. Para obter esses fatores, foi utilizado o chamado método bare triple-monitor com 197Au-96Zr-94Zr. Para avaliar a exatidão e precisão do método, foram analisados os materiais geológicos de referência basalto JB-1 (GSJ) e BE-N (IWG-GIT), andesito AGV-1 (USGS), granito GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) e sedimento Buffalo River Sediment (NIST BRS-8704), que representam diferentes matrizes geológicas. Os resultados obtidos para até 30 elementos concordaram com os valores recomendados, com erros relativos (bias) menores que 10%, exceto no caso do Zn no AGV-1 (11,4%) e Mg no GS-N (13,4%). Os critérios estatísticos z-score, zeta-score e U-score foram aplicados para avaliação dos resultados. Pelo critério do z-score, os resultados obtidos puderam ser considerados satisfatórios (z<2), com exceção dos resultados obtidos para Mg no GS-N e no JB-1, e para Yb no Soil-7. O critério estatístico zeta-score se mostrou o mais restritivo, obtendo-se resultados questionáveis (2 < zeta < 3) para Mg no BE-N, Mn no GS-N e Yb no Soil-7, e resultados insatisfatórios (zeta>3) para Mn no BE-N, Mg, Ce e La no GS-N, Mg no JB-1, e Th e Eu no Buffalo River Sediment. Os valores de U-score mostraram que todos os resultados, com exceção do valor para Mg no JB-1, estão dentro de um intervalo de confiança de 95% (se for considerado 1,96 o valor limite para o Uteste para um nível de probabilidade de 95%). Estes resultados indicam excelentes possibilidades para o uso deste método paramétrico no LAN-IPEN para a análise de amostras geológicas em estudos geoquímicos e ambientais.
Título em inglês
k0-NAA implementation and application at IPEN neutron activation laboratory by using the k0-IAEA software. Application to geological sample analysis
Palavras-chave em inglês
k0-IAEA
k0-INAA
neutron activation analysis
Resumo em inglês
The Neutron Activation Analysis Laboratory (LAN-IPEN) has been analysing geological samples such as rocks, soils and sediments, for many years with the INAA comparative method, for geochemical and environmental research. This study presents the results obtained in the implementation of the k0-standardization method at LANIPEN, for geological sample analysis, by using the program k0- IAEA, provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). The thermal to epithermal flux ratio f and the shape factor α of the epithermal flux distribution of the IPEN IEA-R1 nuclear reactor were determined for the pneumatic irradiation facility and one selected irradiation position, for short and long irradiations, respectively. To obtain these factors, the bare triple-monitor method with 197Au- 96Zr-94Zr was used. In order to validate the methodology, the geological reference materials basalts JB-1 (GSJ) and BE-N (IWG-GIT), andesite AGV-1 (USGS), granite GS-N (ANRT), SOIL-7 (IAEA) and sediment Buffalo River Sediment (NISTBRS-8704), which represent different geological matrices, were analysed. The concentration results obtained agreed with assigned values, with bias less than 10% except for Zn in AGV-1 (11.4%) and Mg in GS-N (13.4%). Three different scores were used to evaluate the results: z-score, zeta-score and Uscore. The z-score showed that the results can be considered satisfactory (z<2), except for Mg in GS-N and JB-1, and for Yb in Soil-7. Zeta-score was the most restrictive criterion, indicating questionable results (2 < zeta < 3) for Mg in BE-N, Mn in GS-N and Yb in Soil-7, and unsatisfactory results (zeta>3) for Mn in BE-N, Mg, Ce and La in GS-N, Mg in JB-1, and Th and Eu in Buffalo River Sediment. The U-score test showed that all results, except Mg in JB-1, were within 95% confidence interval. These results indicate excellent possibilities of using this parametric method at the LAN-IPEN for geological samples analysis in geochemical and environmental studies.
 
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Data de Publicação
2012-04-04
 
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