IRRADIADORES INDUSTRIAIS

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1 IRRADIADORES INDUSTRIAIS COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES CENTRO DE TECNOLOGIA DAS RADIAÇÕES PAULO ROBERTO RELA

2 UTILIZAÇÃO DA RADIAÇÃO IONIZANTE EM PROCESSOS

3 APLICAÇÃO DA RADIAÇÃO IONIZANTE EM PROCESSO INDUSTRIAL ESTERILIZAÇÃO DESINFECÇÃO DESINFESTAÇÃO

4 HISTÓRIA NO BRASIL Instalação Irradiador IBRAS-Campinas Instalação Irradiador J&J -S. José dos Campos Instalação Acelerador de Elétrons no IPEN-S. Paulo Instalação do Irradiador Embrarad-Cotia Instalação do Irradiador CBE-Jarinu- (tecnologia nacional) Instalação do Irradiador Multipropósito do IPEN (tecnologia nacional)

5 INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM OS PRODUTOS PRINCIPIO: Interação da radiação elétron (max.10mev), raiox ou gama( max. 5MeV) com o elétron orbital NÚCLEO elétron orbital elétron expulso EFEITO: Produção de grande quantidade de átomos carregados eletricamente (ions) elétron fóton gama 60 Co ou Raio-X NUCLEO O átomo NUCLEO O átomo ionizado ou ion (radiação ionizante) radiação H 2 O ionizante. OH ; e aquoso ;H + ;H 2 ;H 2 O 2

6 TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE RAIOS GAMA Radiação Gama: radiação na forma de onda eletromagnética, originadas de transição do núcleo de átomos instáveis. A instabilidade dos átomos é produzidas em reatores nucleares. 59 Co + nêutron = 60 Co 60 Co -elétron -2γ = 60 Ni( estável) Emite 02 fótons com energia 1,17 MeV e 1,33MeV - cada fóton irá interagir em média com 16 elétrons Juntos produzirão cerca de ionizações (média de 30eV)

7 TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE Elétrons: radiação na forma de partículas, agrupadas em feixes, produzidas em aceleradores de elétrons Raios X : produzidos, bombardeandoum alvo com feixes de elétrons

8 Física das radiações Material (átomos) Penetração Elétrons PENETRAÇÃO Para água: Gama e Raios X : 50cm Elétrons : 5cm Radiação Eletromagnética: -Raios X -Raios Gama(γ)

9 IRRADIADORES

10 TIPOS DE IRRADIADORES GAMA- Co 60

11 IRRADIADOR DE GRANDE PORTE- CBE Atividade Máxima : 3MCi (5MCi) Capacidade: 3000kg por carrier Volume: 1,2m 3 (1,0x1,2x1,0) IRRADIADOR MULTIPROPÓSITO - Modo de operação: Overlap source e overlap products - Sistema de transporte: Tote e Pallet - Número de passes 2 para Pallets e 4 para tote

12 IRRADIADOR DE GRANDE PORTE- CBE

13 IRRADIADOR TIPO COMPACTO-IPEN Características Técnicas: -Capacidade de material radioativo : Ci - Volume das caixas : 70x50x90cm - Capacidad de carga por caixa:300kg - Capacidade de processamento: m 3 /ano(25kgy- 0,2g/cc)

14 IRRADIADOR TIPO COMPACTO-IPEN

15 IRRADIADOR COMPACTO IPEN

16 ACELERADORES DE ELETRONS Feixe de Elétrons RAiOS-X: Produzidos pelo bombardeamento de alvos metálicos com feixe de elétrons

17 ACELERADORES DE ELÉTRONS EB

18 ACELERADORES DE ALTA ENERGIA( 5 a 10 MeV) EB

19 IRRADIADORES INDUSTRIAIS AMERICA LATINA Feixe de elétrons (EB) Irradiadores Gama Brasil 09(+2) 05(+1) Argentina Chile - 01 Venezuela - 01 Equador Costa Rica 01 - Peru - 01 Colômbia - 01 México 02 02(+1) Rep. 01(+1) - Dominicana TOTAL 15(+3) 15 (+3)

20 IRRADIADORES NO MUNDO Irradiadores Gama Industriais Aceleradores de elétrons América Latina Brasil Japão USA China Mundo >30 >80 ~ >300 >500 >140 >1000

21 Projetos em andamento

22 Tropical fruit irradiation The importation of fresh agricultural product is under phytosanitary limitation Any country 02 May 2007 United States Accepts First Irradiated Mangoes from India Now: Vietnan; Thailand and Mexico Moving: Brazil, Ecuador, Colombia, Costa Rica Prague Illness

23 FRUTAS - BRASIL SOMOS: 3º MAIOR PRODUTOR MUNDIAL DE FRUTAS Produzimos: 45 Milhões de toneladas/ano Possuímos: 3,4 milhões de hectares de frutas PIB anual da Fruticultura: U$ 11 Bilhões Exportações do Brasil sobre seu PIB: U$ 472,5 milhões = 4,29 %

24 Tratamentos Térmicos Quarentenários Tratamento com Água Quente 46,1 o C por 75 a 90 minutos Moscas das frutas

25 Estimativa de custo para irradiação de manga FIXAÇÃO DOS PARAMETROS INICIAIS Tipo de Produto: Frutas Tropicais Quantidade: toneladas ano Dose : 0,5 kgy Embalagem do produto : Pallet Produtos Alternativos: Médicos descartáveis; especiarias; fototerápicos; turfa IRRADIADOR MULTIPROPÓSITO - Sistema de transporte: Tote e Pallet - CUSTO U$ 50/ ton de manga

26 IRRADIAÇÃO DE GRÃOS CONAB- Uberlandia 200ton/h

27 Irradiação de mosto de cana de açúcar redução da população bacteriana inicial maior rendimento na fermentação do etanol não necessidade de adição de antibióticos Irradiação (dose: 1,5kGy) aumento de 3% no rendimento da produção do álcool Produção brasileira: 15 bilhões de litros por ano Perspectiva de produção em 10 anos: 21 bilhões de litros por ano

28 EB UNIDADES MÓVEIS

29 DESCONTAMINAÇÃO DE SEMENTES EB

30 OBRIGADO Paulo Roberto Rela IPEN Tel. :

31 UNIDADE Gy(gray) = 1Joule/kg- Sistema Internacional 1Gy=100Rad (USA,UK) 1 Gy 1cal = 4,18J Q=mc T m=1000g absorvendo 1000Gy(1kGy) elevação de temperatura de 0,239 0 C para 25kGy elevação da temperatura de 6 0 C