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SEMINÁRIOS DE RESULTADOS E
PERSPECTIVAS 2017/2018
10 a 12 de abril de 2018
Fábio Staude
IEN
Institutos da DPD
Instituto de Engenharia Nuclear
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Infraestrutura Laboratorial e
Força de Trabalho
1962 – O IEN é
criado por convenio
entre a CNEN e a
Universidade do
Brasil para abrigar
o Reator Argonauta
e desenvolver
tecnologia nuclear
O Instituto de Engenharia NuclearÁrea do terreno
146 mil m2
Área construída
18,5 mil m2
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Infraestrutura Laboratorial e
Força de Trabalho
Infraestrutura de suporte à pesquisa, desenvolvimento e produção de radiofármacos
Principais instalações e laboratórios:
▪ Reator de pesquisa Argonauta
▪ Aceleradores de partículas Cíclotron CV-28 e RDS 111
▪ Laboratórios com células de processamento de radiofármacos
▪ Laboratório de Termohidráulica Experimental
▪ Laboratório de Computação Paralela
▪ Laboratório de Interfaces Humano-Sistema (LABIHS)
▪ Laboratório de Realidade Virtual
▪ Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada
▪ Laboratório de Usabilidade e Confiabilidade Humana
▪ Laboratório de Ultrassom
▪ Laboratório de desenvolvimento, produção e manutenção de instrumentação nuclear
▪ Laboratórios e instalações vinculados a projetos específicos nas áreas de Química, Materiais e Proteção Radiológica
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Infraestrutura Laboratorial
e Força de Trabalho
Idade média: 54,72 anos73 servidores com abono de permanência12 servidores com jornada de 24 horas
Ref. Maio 2017
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Resumo das realizações das principais áreas de atuação
Tecnologia e Engenharia de Reatores
Tecnologia de Materiais e Química
Instrumentação
Engenharia de Sistemas Complexos
Realidade Virtual
Ensino
Divulgação Científica
Projetos Estruturantes / Mobilizadores
Radiofarmácia
Reator Argonauta
Rejeitos
Centro de Capacitação
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Tecnologia e Engenharia de Reatores
Análise termohidráulica de Reatores Nucleares
Análise Probabilística de Segurança em Plantas Nucleares PWR
Termo-hidráulica experimental: escoamentos multifásicos e circulação natural / ebulição
Transientes de partida e operacionais em sistema acionado por aceleradores (ADS)
Estudos de Impacto Radiológico
Estudos desenvolvidos, Metodologias aprimoradas, Artigos submetidos ou publicados em revistas nacionais e internacionais indexadas,Orientações e coorientações de teses de doutorado e dissertações de mestradoTrabalhos apresentados em congressos internacionaisOrientações de iniciação científica
DESTAQUE
DES-SAL – Projeto de um reator nuclear para dessalinização de água do mar e geração de energia elétrica, envolvendo a perspectiva de construção de um protótipo de uma unidade de Destilação de Membrana no IEN
ANÁLISE NEUTRÔNICA: Estudo do novo combustível para o Reator Argonauta
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Tecnologia de Materiais e Química
Emprego de técnicas de Química, Radioquímica e Química Nuclear para estudos e aplicações em áreas de interesse da sociedade e do setor nuclear
Desenvolvimento de Membranas Cerâmicas para o Tratamento de Rejeitos Líquidos Aquosos de Baixo e Médio Nível de Radiação
Caracterização Ultrassônica do Combustível Nuclear
Avaliação de Tensão em Materiais por Técnicas Ultrassônicas
Aplicação de Radiotraçadores na Indústria e Meio Ambiente
Estudos desenvolvidosArtigos submetidos ou publicados em revistas nacionais e internacionais indexadasOrientações e coorientações de teses de doutorado e dissertações de mestradoTrabalhos apresentados em congressos nacionais e internacionaisOrientações de iniciação científica
DESTAQUE
Reforma do Laboratório de Radiotraçadores (visando projeto RLA2016011) (perspectiva de investimento da ordem de EU 950 mil, a ser aplicado em instalações e laboratórios do IEN)
Organização de Evento da AIEA : “Certificação de métodos de medição de vazão e técnicas de calibração de medidores de vazão na indústria do Óleo e Gás, utilizando Radiotraçadores (Maio de 2018 – transferido para Viena)
Celebração de um Acordo de Cooperação Técnica com a empresa Atomum para desenvolvimento conjunto de tecnologia (objetivo: Cooperação e Intercâmbio científico e Tecnológico para execução de atividades na Área de aplicações de radiotraçadores na indústria e meio ambiente, inicialmente , na indústria de petróleo e gás natural)
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
InstrumentaçãoDesenvolvimento de equipamentos e sistemas para reatores nucleares, radioproteção, medicina nuclear e para aplicações na área nuclear
DESTAQUE: Desenvolvimento de equipamentos para radioproteção
Monitor Modular Remoto de Radiação
(preparado para transferência de
tecnologia)
Dosímetro com diodo PIN – Em desenvolvimento (novo desenho mecânico concluído)
Telemedidor de radiação: Desenvolvido o design e protótipo mecânico com sonda extensora
Desenvolvimento de equipamentos para medicina nuclear (em desenvolvimento, em preparação para transferência) Sistema para captação da tireóide.Calibrador de doses de radiofármacos
Desenvolvimento para reatores nuclearesEstudos para desenvolvimento de técnicas de construção de circuitos tolerante a falhas com tecnologia digital para sistemas de alta confiabilidade em instrumentação nuclear (base para as discussões sobre a utilização desta tecnologia no Sistema de Proteção do RMB)
Desenvolvimento para aplicação na área nuclearEstudo para desenvolvimento de sistema de posicionamento em ambientes internos com dispositivos WiFi de baixo custo
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Engenharia de Sistemas Complexos
DESTAQUEParticipação no Projeto do Empreendimento RMB (Projeto Detalhado)Sistema Instrumentação e Controle - Subsistemas: Salas de Controle; Monitoração de Pós-Acidente; Protótipo do sistema de controle e monitoração do reator.
1. Fatores humanos aplicados no projeto da sala de controle principal e da sala de controle de emergência de um reator produtor de radioisótopos
2. Cooperação SEESC/IEN com SEASE/DRS/SEDE - Participação no grupo de EFH-Engenharia de Fatores Humanos; desenvolvimento de procedimentos para análise de eventos ocorridos em instalações nucleares com ênfase na engenharia de fatores humanos; Avaliação da Análise de Confiabilidade Humana relativa a Analise Probabilística de Segurança de Baixa Potência/Desligamento (Angra 2); Avaliação do Relatório de Análise Segurança Seção 19.- Mudanças Organizacionais de Angra I
3. Prototipagem do Telemedidor de Radiação -DETEC4. Desenvolvido e aplicado método fuzzy na avaliação da usabilidade de equipamentos médicos nucleares5. Modelagem da dispersão de radionuclídeos na atmosfera usando computação paralela6. Desenvolvimento das novas interfaces gráficas para salas de controle usando LabVIEW7. Desenvolvimento de um sistema para predição dose radiação baseado em redes neurais8. Desenvolvimento de um ambiente virtual colaborativo para treinamento de agentes de segurança durante emergência
nuclear9. Desenvolvimento de um simulador interativo baseado em realidade virtual para treinamento de profissionais de saúde
no uso radiação ionizante
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Realidade Virtual (LABRV)
Sala de controle do simulador de tentativa de invasão de instalação nuclear, com detalhe do adversário
sendo monitorado na tela superior direita
Adequação do modelo virtual do IEN para estudos e simulações de ações de
proteção física contra tentativas de invasão, roubo ou sabotagem
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Desenvolvimento de modelo virtual de uma clínica de radioterapia para treinamento de inspetores(incluindo as seguintes funcionalidades: medição do campo de radiação produzido pelo equipamento, efeitos de blindagem à radiação, sistema de monitoramento por circuito interno de câmeras, intertravamento da porta de acesso ao bunker e botoeiras de desligamento de emergência do equipamento)
Visualização da construção do bunker de radioterapia
Visualização da porta de entrada do bunker e da sala de controle
Visualização do interior do bunker com o equipamento de radioterapia
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Modelo virtual de uma clínica de medicina nuclearpara treinamento dos profissionais de radiofarmácia (radioproteção) e para dessensibilização dos pacientes quanto aos procedimentos relacionados ao tratamento
Parceiros:Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (UFRJ)Hospital Universitário Antônio Pedro (UFF)Hospital Pró-Cardíaco
Visualização do interior do quarto terapêutico, com detalhe da janela de vidro plumbífero
Sala de manipulação de radiofármacos da clínica de medicina nuclear
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Resultados 2017Número de dissertações defendidas: 12Número de alunos de mestrado ingressantes: 22
Formação Especializada para o Setor Nuclear – Pós graduação strictu sensu
▪ Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Nucleares (+ de 40 dissertações defendidas)
▪ Colaboração com cursos de graduação e pós-graduação externos (Física médica da UFRJ, Mestrado em Engenharia Nuclear do IME, Mestrado e Doutorado em Engenharia Nuclear da COPPE/UFRJ, entre outros)
Ensino
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Estágio para Oficiais da Marinha
Treinamento e apresentações nas áreas de reatores, termo-hidráulica, cíclotron, radioisótopos, instrumentação nuclear, sistemas complexos e confiabilidade humana, química e materiais, proteção radiológica, gestão do conhecimento e pós-graduação do IEN.
Cooperação com o Programa de Formação de Operadores de Propulsão Nuclear da Marinha, do Centro Industrial Nuclear de Aramar
Formatação de programa de estágio para oficiais (45 dias)
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
SPBC Jovem 2017 (Belo Horizonte)
INAC 2017(Belo Horizonte)Divulgação Científica
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
SPBC Jovem 2017 SPBC Jovem 2017
Goiânia Breast Cancer SymposiumObservatório Nacional
Turismo Cultural no Bairro Imperial de São Cristóvão
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
MACRO-REALIZAÇÕES
(qualitativo) 2017
Projetos estruturantes / mobilizadores
• Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
• Modernização e adequação das instalações do Reator Argonauta e dos seus laboratórios associados
• Regularização dos depósitos de rejeitos do IEN e melhoria das condições de segurança no gerenciamento de rejeitos radioativos e resíduos químicos
• Implantação de Centro de Capacitação e Treinamento de Recursos Humanos para o Setor Nuclear
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
Produção de Radiofármacos
▪ Iodo-123 na forma de iodeto de sódio (NaI), para o diagnóstico de disfunções da tireóide (2017 - 527 mCi / R$ 42.425,84)
▪ Meta-iodobenzilguanidina marcada com iodo-123 (MIBG), para diagnósticos em cardiologia e neurologia (2017 – 1.724 mCi / R$ 209.516,53)
▪ Fluor-desoxiglicose (18FDG), um emissor de pósitrons que produz imagens de alta resolução para exames em cardiologia, oncologia, neurologia e neuropsiquiatria
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
Objetivo: Adequar as instalações de produção de radiofármacos do IEN às Boas Práticas de Fabricação, por exigência da ANVISA
Orçamento – R$ 16.000.000,00
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
Projetos Estruturantes
2017 - Sinalização de aporte de R$ 80.000.000,00 do FNS
Acelerador (CV-28) com mais de quarenta anos de uso e com sinais evidentes de que está no fim de sua vida útil
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
Projetos Estruturantes
Situação atual:
- Ofício MS informando insuficiência de recursos
- Discussões CDPNB (modelo de gestão inadequado)
- Discussões internas sobre riscos no investimento em atividade de produção
- Produtor privado em operação no RJ já em 2019
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Instalação de novos equipamentos nos laboratórios de Produção de Radiofármacos
Capelas de fluxo laminar blindada, instalada no laboratório de Controle de Qualidade da Produção de Radiofármacos
Unidades de Controle do Sistema de Monitoramento Radiológico
Sonda Geiger Müller do Sistema de Monitoramento Radiológico
Autoclave dupla face
Adequação das Instalações de Produção de Radiofármacos do IEN
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
O Reator Argonauta
Operação REATOR ARGONAUTA (2017)
• 76 operações
• 226 horas de operação
▪ Técnicas de ensaios não destrutivos como tomografia, neutrongrafia e análise por ativação, que utilizam o feixe de nêutrons de baixa energia proveniente do reator
▪ Produção de traçadores radioativos para otimização de processos industriais e usinas de tratamento de esgotos; detecção de pontos de fuga em dutos e tanques industriais; avaliação de sistemas de sistemas de separação de água/óleo; estudos do meio ambiente
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Projetos Estruturantes
O Reator Argonauta
CURSOS / TREINAMENTOS
• GraduaçãoEngenharia Nuclear (UFRJ/POLI)
• GraduaçãoFísicaMédica (UFRJ/IF)
• MestradoEngenharia Nuclear (EB/IME)
• Curso de Especialização (Marinha)
• Mestrado Engenharia de Reatores (CNEN/IEN)
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Modernização e adequação das instalações do Reator Argonauta e dos seuslaboratórios associados
Objetivo: Aperfeiçoar as atividades já existentes e abrir novas áreas de P&D, tornado as instalações do Reator Argonauta mais adequadas para os pesquisadores e mais atrativas para as demais instituições de ensino e P&D do País, bem como para outras empresas do setor produtivo
(b) retomada do projeto de montagem da uma unidade subcrítica anexa ao Reator Argonauta (parceria com INB –fornecimento ainda em 2018)
(a) substituição do atual combustível de U3O8 (originais de 1965), por uma nova carga fabricada com Si2U3 (em parceria com o IPEN)
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
(c) início da realização de estudos visando a extensão da vida útil e o aumento da potência do reator, devido ao aumento de seu fluxo de nêutrons
(d) Modernização dos laboratórios auxiliares do reator (espectrometria gama, neutrongrafia, tomografia, simulação computacional e a implantação de um laboratório de radioquímica) e, ainda, dos Laboratório de Desenvolvimento de Instrumentação, engenharia de fatores humanos, Laboratório de Radiotraçadores, Laboratório de Termo-Hidráulica, Laboratório de Ultrassom e laboratórios de desenvolvimento de processos químicos (Projeto aprovado pela FINEP (R$ 8.949.200,00)
Parceiros / usuários: Instituto de Física da UFRJ, IME, Programa de Engenharia Nuclear da UFRJ, IRD, INB, duas empresas privadas (a Atomum e a Química Futura), Instituto de Defesa Química, Biológica, Radiológica e Nuclear (IDQBRN/CTEX), Central Radiométrica (LCR/UFF) e a Universidade Estadual da Zona Oeste (UEZO).
Modernização e adequação das instalações do Reator Argonauta e dos seuslaboratórios associados
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Modernização e adequação das instalações do Reator Argonauta e dos seuslaboratórios associados
ADEQUAÇÃO DAS INSTALAÇÕES DO SEREA (1a FASE)
Hall de entrada Sala de documentação
Sala de aulas do SEREA
Acesso a área controlada
Laboratório
Desenvolvimento de
Radioisótopos por
Ativação Neutrônica
Acesso às salas
dos
pesquisadores
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Regularização dos depósitos de rejeitos do IEN e melhoria das condições de segurança no gerenciamento de rejeitos radioativos e resíduos químicos
Objetivo: Dar continuidade ao processo de licenciamento dos depósitos de rejeitos radioativos do IEN eadequar as condições de controle e armazenamento de resíduos químicos e rejeitos radioativos gerados nodesenvolvimento das atividades de P&D do Instituto, localizados fora da área dos depósitos.
Depósitos de rejeitos com exigências regulatórias pendentes(depósito antigo com capacidade de armazenamento esgotada e inventário desatualizado e depósito novo com possibilidade de possuir problemas estruturais)
Grande quantidade de rejeitos químicos e radioativos estocados de forma improvisada e inadequada, acondicionados em diversos tipos de recipientes (nos mais variados volumes), sendo que alguns com vazamento, tornando-se um risco em potencial para as instalações, meio ambiente e profissionais
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Projetos Estruturantes
Regularização dos depósitos de rejeitos do IEN e melhoria das condições de segurança no gerenciamento de rejeitos radioativos e resíduos químicos
Ações realizadas em 2017
- Workshop envolvendo várias Unidades da CNEN (estudo de caso: IEN)
- Instrução adequada do processo de contratação de serviços técnicos de engenharia para avaliação estrutural do depósito novo
- Formação de grupo de trabalho interno responsável pela identificação, segregação e armazenagem adequada de rejeitos radioativos e descarte dos resíduos químicos localizados fora da área dos depósitos
- Início da adequação das instalações para tratamento e guarda dos rejeitos
- Adequação de laboratório para viabilizar o tratamento de material líquido proveniente das instalações da Química
- Aquisição de detector para EDX-800 (para viabilizar a identificação de recipientes com problemas)
- Adequação dos sistemas de exaustão dos almoxarifados químicos e dos laboratórios para apoio analítico
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Projetos Estruturantes
Regularização dos depósitos de rejeitos do IEN e melhoria das condições de segurança no gerenciamento de rejeitos radioativos e resíduos químicos
Manutenção das atividades rotineirasRecebimento e armazenamento de rejeitos radioativos (total de 7721,0 mCi)Rejeitos mais comuns: fontes radioativas fora de uso (289 fontes recebidas), rejeitos sólidos compactáveis, para-raios e detectores de fumaça e fontes seladas
Expectativa 2018
- Dar continuidade às ações de controle e armazenamento de resíduos químicos e rejeitos radioativos no IEN
- Contratação da avaliação estrutural do depósito novo
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Implantação de Centro de Capacitação e Treinamento de Recursos Humanos para o Setor Nuclear
Objetivo: Oferecer cursos de capacitação e aperfeiçoamento, de curta e média duração, para os profissionais que atuam nos diversos órgãos da área nuclear, bem como para os profissionais das áreas de regulação, indústria, meio ambiente e saúde (com demanda crescente em função do aumento da atividade de produção de radiofármacos pela iniciativa privada).
Aproveitar a peculiar infraestrutura laboratorial do IEN (reator, cíclotrons e os seus diversos laboratórios), bem como a competência técnica existente no Instituto e de colaboradores de outras instituições do setor nuclear
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Projetos Estruturantes
Realizado 2017(a) Infraestrutura: disponibilizado prédio para a criação do Centro;(b) Criação formal de setor no IEN para a coordenação do projeto
Expectativa 2018(a) Adequação das Instalações (em andamento)(b) Busca de parceiros (em andamento)(c) Formatação dos primeiros produtos (em andamento)(d) Realização dos primeiros cursos
Implantação de Centro de Capacitação e Treinamento de Recursos Humanos para o Setor Nuclear
Expectativa em médio prazo (5 anos)(a) transformar o IEN em instituição de referência na capacitação de profissionais,
ajudando a garantir a manutenção da competência e a continuidade dos empreendimentos previstos no PNB
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Dificuldades
Escassez de recursos tanto para P&D quanto para manutenção da infraestrutura existente
Falta de repasse pelos órgãos de fomento (CNPq, FAPERJ, FINEP) dos orçamentos de projetos aprovados nos anos anteriores
Diminuição nos quadros de pessoal de apoio técnico, que davam suporte às atividades experimentais
Alto número de aposentadorias de pesquisadores sêniors e consequente falta de recursos humanos para dar prosseguimento às pesquisas
Falta de bolsas de estudos para pesquisadores colaboradores
DINHEIRO E GENTE
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Soluções encontradas ou propostas
para superar dificuldades identificadas
Situação dos Rejeitos
Ações de Divulgação Científica
Modernização Reator
Sensibilização e busca por colaboradores de outros setores
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Soluções encontradas ou propostas
para superar dificuldades identificadas
Soluções Industriais com Radiotraçadores
Centro de Capacitação
DES-SAL
Modernizacao Argonauta e Laboratórios
RV
Novos Projetos de P&D
Projetos implementados no âmbito de
Redes de Cooperação
Seminários de Resultados e Perspectivas 2017/2018
Desafios e Oportunidades
Criação e manutenção de espaços de interação e de estruturas de articulação
Priorização de iniciativas que possam facilitar a participação da CNEN em redes de cooperação interorganizacionais
Aprimoramento da capacidade de interação do corpo técnico nessas redes (gestão dos relacionamentos no âmbito das redes de cooperação)