https://hdl.handle.net/ripcmb/25903 O Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB) é a base de dados institucional que contempla toda a produção científica no âmbito da Marinha do Brasil, originada nas Instituições Científicas e Tecnológicas (ICT), ou seja, nos Centros e Institutos de Pesquisa, nas OM do Sistema de Ensino Naval (SEN) e dos cursos Extra-MB, que estão sob a responsabilidade das Organizações Militares Orientadoras Técnica (OMOT). O conteúdo do RI-MB é composto por Artigos de Periódicos, Artigos de Evento, Teses, Dissertações, Trabalhos de Conclusão de Curso etc., que tenham sido produzidos pelo pessoal da MB. Sun, 07 Jun 2026 06:54:51 GMT 2026-06-07T06:54:51Z http://repositorio.marinha.mil.br:80/retrieve/936b98b5-6ed7-46ce-8b03-b2c954d5e62f/prod cientifica.png https://hdl.handle.net/ripcmb/25903 https://hdl.handle.net/20.500.14867/848419 Título: Estudo por Simulação de Monte Carlo do Retroespalhamento em Água para a Dose de Nêutrons em uma Embarcação Nuclear Submersa Autor(es): Bruno, Luciano Lucas Abstract: This work presents a computational simulation study intended to analyze the modifications induced in the internal radiation field within a circular hull section of a hypothetical nuclear vessel, resulting from the presence of an external water layer. The study uses numerical modelling based on the Monte Carlo Method (MCM), implemented through the Geant4 particle transport code, with the objective of quantifying possible changes in the dosimetry inside the geometry of interest when scenarios with water or air in the external environment of the structure are compared. Initially, a computational methodology is developed for geometry generation, definition of the neutron source, and recording of the energy deposited in a tissue-equivalent sphere standardized by the International Commission on Radiation Measurements and Units (ICRU), positioned in the region of interest. Subsequently, a validation simulation with monoenergetic neutron fields is performed in order to verify the model's ability to reproduce available reference results. The validation simulations demonstrate good agreement with the reference data, reproducing the expected behaviour of the absorbed dose throughout the energy spectrum. After validation of the sensing element and the physics library, the main simulation is conducted, in which scenarios with monoenergetic neutron fields in different ranges of the energy spectrum are analyzed to evaluate the influence of the presence of water outside the geometry. The results indicate that, for very low energies, the differences between the scenarios with water and with air remain within the statistical uncertainties of the study, whereas for intermediate energies of the spectrum a significant increase in absorbed dose is observed in the case in which the structure is immersed in water. This effect is mainly associated with neutron moderation promoted by the hydrogen present in water, which promotes the occurrence of nuclear interactions and the production of secondary radiation capable of contributing to energy deposition in the sensitive volume. In the final stage of the work, a simulation is performed using a neutron spectrum representative of the containment region of a land-based Pressurized Water Reactor (PWR), allowing evaluation of the behaviour of the dosimetry inside the geometry of interest under a condition closer to a real operational scenario. The statistical analysis of the deposited energy distributions demonstrates that the presence of water outside the structure results in an approximate average increase of 10.2% in the absorbed dose in the tissue-equivalent sphere when compared with the scenario with air. It is concluded that the external environment may influence the radiation field inside confined structures, mainly due to the combined effects of neutron moderation, production of secondary photons, and partial reflection of the particle flux, demonstrating that the developed methodology constitutes an appropriate tool for dosimetry studies and radiation field analysis in shipboard nuclear systems. Descrição: Este trabalho apresenta um estudo de simulação computacional destinado a analisar as modificações induzidas no campo interno de radiação em uma seção circular de casco de uma embarcação nuclear hipotética, decorrentes da presença de uma camada externa de água. O estudo utiliza modelagem numérica baseada no Método de Monte Carlo (MMC), implementada por meio do código de transporte de partículas Geant4, com o objetivo de quantificar possíveis alterações na dosimetria interior à geometria de interesse quando comparados cenários com água ou ar no ambiente externo da estrutura. Inicialmente, é desenvolvida uma metodologia computacional para geração da geometria, definição da fonte de nêutrons e registro da energia depositada em uma esfera de tecido equivalente padronizado pela Comissão Internacional de Unidades e Medidas de Radiação (do inglês, International Commission on Radiation Measurements and Units – ICRU) posicionada na região de interesse. Em seguida, é realizada uma simulação de validação com campos monoenergéticos de nêutrons, visando verificar a capacidade do modelo em reproduzir resultados de referência disponíveis. As simulações de validação demonstram boa concordância com os dados de referência, reproduzindo o comportamento esperado da dose absorvida ao longo do espectro energético. Após a validação do elemento sensor e da biblioteca de física, é conduzida a simulação principal, na qual são analisados cenários com campos monoenergéticos de nêutrons em diferentes faixas do espectro energético para avaliar a influência da presença de água no exterior da geometria. Os resultados indicam que, para energias muito baixas, as diferenças entre os cenários com água e com ar permanecem dentro das incertezas estatísticas do estudo, enquanto para energias intermediárias do espectro observa-se aumento significativo da dose absorvida no caso em que a estrutura se encontra imersa em água. Esse efeito é associado principalmente à moderação de nêutrons promovida pelo hidrogênio presente na água, que favorece a ocorrência de interações nucleares e a produção de radiação secundária capaz de contribuir para a deposição de energia no volume sensível. Na etapa final do trabalho é realizada uma simulação utilizando um espectro de nêutrons representativo da região de container de um reator de água pressurizada de terra (do inglês, Pressurized Water Reactor – PWR), permitindo avaliar o comportamento da dosimetria interior à geometria de interesse em uma condição mais próxima de um cenário operacional real. A análise estatística das distribuições de energia depositada demonstra que a presença de água no exterior da estrutura resulta em aumento médio aproximado de 10,2% na dose absorvida na esfera de tecido equivalente quando comparado ao cenário com ar. Conclui-se que o ambiente externo pode influenciar o campo de radiação no interior de estruturas confinadas, principalmente devido aos efeitos combinados de moderação de nêutrons, produção de fótons secundários e reflexão parcial do fluxo de partículas, demonstrando que a metodologia desenvolvida constitui uma ferramenta adequada para estudos de dosimetria e análise de campos de radiação em sistemas nucleares embarcados. Tipo: masterThesis Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.14867/848419 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.14867/848418 Título: Estudo por simulação de Monte Carlo do retroespalhamento em água para a dose de nêutrons em uma embarcação nuclear submersa Autor(es): Bruno, Luciano Lucas Abstract: This work presents a computational simulation study intended to analyze the modifications induced in the internal radiation field within a circular hull section of a hypothetical nuclear vessel, resulting from the presence of an external water layer. The study uses numerical modelling based on the Monte Carlo Method (MCM), implemented through the Geant4 particle transport code, with the objective of quantifying possible changes in the dosimetry inside the geometry of interest when scenarios with water or air in the external environment of the structure are compared. Initially, a computational methodology is developed for geometry generation, definition of the neutron source, and recording of the energy deposited in a tissue-equivalent sphere standardized by the International Commission on Radiation Measurements and Units (ICRU), positioned in the region of interest. Subsequently, a validation simulation with monoenergetic neutron fields is performed in order to verify the model's ability to reproduce available reference results. The validation simulations demonstrate good agreement with the reference data, reproducing the expected behaviour of the absorbed dose throughout the energy spectrum. After validation of the sensing element and the physics library, the main simulation is conducted, in which scenarios with monoenergetic neutron fields in different ranges of the energy spectrum are analyzed to evaluate the influence of the presence of water outside the geometry. The results indicate that, for very low energies, the differences between the scenarios with water and with air remain within the statistical uncertainties of the study, whereas for intermediate energies of the spectrum a significant increase in absorbed dose is observed in the case in which the structure is immersed in water. This effect is mainly associated with neutron moderation promoted by the hydrogen present in water, which promotes the occurrence of nuclear interactions and the production of secondary radiation capable of contributing to energy deposition in the sensitive volume. In the final stage of the work, a simulation is performed using a neutron spectrum representative of the containment region of a land-based Pressurized Water Reactor (PWR), allowing evaluation of the behaviour of the dosimetry inside the geometry of interest under a condition closer to a real operational scenario. The statistical analysis of the deposited energy distributions demonstrates that the presence of water outside the structure results in an approximate average increase of 10.2% in the absorbed dose in the tissue-equivalent sphere when compared with the scenario with air. It is concluded that the external environment may influence the radiation field inside confined structures, mainly due to the combined effects of neutron moderation, production of secondary photons, and partial reflection of the particle flux, demonstrating that the developed methodology constitutes an appropriate tool for dosimetry studies and radiation field analysis in shipboard nuclear systems. Descrição: Este trabalho apresenta um estudo de simulação computacional destinado a analisar as modificações induzidas no campo interno de radiação em uma seção circular de casco de uma embarcação nuclear hipotética, decorrentes da presença de uma camada externa de água. O estudo utiliza modelagem numérica baseada no Método de Monte Carlo (MMC), implementada por meio do código de transporte de partículas Geant4, com o objetivo de quantificar possíveis alterações na dosimetria interior à geometria de interesse quando comparados cenários com água ou ar no ambiente externo da estrutura. Inicialmente, é desenvolvida uma metodologia computacional para geração da geometria, definição da fonte de nêutrons e registro da energia depositada em uma esfera de tecido equivalente padronizado pela Comissão Internacional de Unidades e Medidas de Radiação (do inglês, International Commission on Radiation Measurements and Units – ICRU) posicionada na região de interesse. Em seguida, é realizada uma simulação de validação com campos monoenergéticos de nêutrons, visando verificar a capacidade do modelo em reproduzir resultados de referência disponíveis. As simulações de validação demonstram boa concordância com os dados de referência, reproduzindo o comportamento esperado da dose absorvida ao longo do espectro energético. Após a validação do elemento sensor e da biblioteca de física, é conduzida a simulação principal, na qual são analisados cenários com campos monoenergéticos de nêutrons em diferentes faixas do espectro energético para avaliar a influência da presença de água no exterior da geometria. Os resultados indicam que, para energias muito baixas, as diferenças entre os cenários com água e com ar permanecem dentro das incertezas estatísticas do estudo, enquanto para energias intermediárias do espectro observa-se aumento significativo da dose absorvida no caso em que a estrutura se encontra imersa em água. Esse efeito é associado principalmente à moderação de nêutrons promovida pelo hidrogênio presente na água, que favorece a ocorrência de interações nucleares e a produção de radiação secundária capaz de contribuir para a deposição de energia no volume sensível. Na etapa final do trabalho é realizada uma simulação utilizando um espectro de nêutrons representativo da região de container de um reator de água pressurizada de terra (do inglês, Pressurized Water Reactor – PWR), permitindo avaliar o comportamento da dosimetria interior à geometria de interesse em uma condição mais próxima de um cenário operacional real. A análise estatística das distribuições de energia depositada demonstra que a presença de água no exterior da estrutura resulta em aumento médio aproximado de 10,2% na dose absorvida na esfera de tecido equivalente quando comparado ao cenário com ar. Conclui-se que o ambiente externo pode influenciar o campo de radiação no interior de estruturas confinadas, principalmente devido aos efeitos combinados de moderação de nêutrons, produção de fótons secundários e reflexão parcial do fluxo de partículas, demonstrando que a metodologia desenvolvida constitui uma ferramenta adequada para estudos de dosimetria e análise de campos de radiação em sistemas nucleares embarcados. Tipo: masterThesis Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.14867/848418 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.14867/848417 Título: Otimização da manutenção planejada de sistemas críticos sujeitos a restrições de segurança e operacionais Autor(es): Hamasaki, Paulo Allan Descrição: Este trabalho apresenta uma metodologia para otimiza¸c˜ao do plano de manutenção de sistemas críticos sujeitos a requisitos de segurança e certificação, com aplicação ao sistema de resfriamento no cais de apoio a um reator nuclear embarcado. Embora instalado em terra, esse sistema integra a cadeia de segurança do reator sempre que o submarino está atracado, sendo, portanto, submetido `as normas e diretrizes regulatórias do setor nuclear. A metodologia proposta concilia análise de segurança e restrições operacionais, com o objetivo de construir um calendário de manutenção que maximize a produtividade do sistema ao longo de seu ciclo de vida. A abordagem ´e estruturada em cinco etapas, a saber: a primeira corresponde `a análise de segurança, com base na modelagem da ´arvore de falhas do sistema; a segunda, `a etapa de otimização dos intervalos dos Certification Maintenance Requirements (CMR); a terceira, `a analise de restrições operacionais; a quarta contempla a determinação de um calendário de manutenção preliminar; e, por fim, a quinta etapa ´e a consolidação do calendário de manutenção discretizado. A construção do plano de manutenção é executada por duas abordagens, uma utilizando programa¸c˜ao inteira e outra por uma heurística desenvolvida neste estudo a fim de expandir as análises para horizontes temporais mais extensos. Os resultados obtidos demonstram que o método proposto ´e capaz de integrar diferentes dom´ınios de análise para elaborar planos de manutenção otimizados, viáveis e consistentes com os requisitos normativos e operacionais impostos a sistemas críticos com exigência de confiabilidade. Tipo: masterThesis Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.14867/848417 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.14867/848416 Título: Unmanned Aircraft Selection for Electronic Warfare: a Combined Multicriteria Decision Analysis Approach Autor(es): Santos, Caio Barcellos; Matias, Marcelo da Silva; Von, Carlos Vinicio Rodriguez; Issmael Junior, Ali Kamel; Soares, Anderson Silva; Santos, Marcos dos; Ramirez, Luis Alberto Rabanal Descrição: This study demonstrates the utility of combining di erent methods of Multicriteria Decision Analysis (MCDA) for selecting Unmanned Aircraft (UA) in Electronic Warfare (EW) applications. We begin by emphasizing the signi cance of EW in military operations and the critical importance of choosing the most suitable UAs for this dynamic arena. Our primary goal is to identify the optimal UA among various options, meticulously considering distinct EW criteria. We implement three MCDA techniques: the Analytic Hierarchy Process (AHP), AHP-Gaussian, and Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS). Notably, these methods consistently converge in favor of Alternative 4, substantiating the robustness and minimizing subjective bias. These ndings hold profound implications for strategic decision-making within EW operations and o er a sturdy framework for UA selection. This study not only advances the understanding of UA selection within EW but also underscores MCDA's enduring value as a potent tool for guiding strategic choices. We anticipate that this work will inspire future research in UA selection, including the exploration of more intricate aircraft and the optimization of EW capabilities through sensor allocation and radiation-absorbing materials. E ective UA integration into EW is pivotal for modern military success, and our research provides a comprehensive roadmap to achieve this objective Tipo: article Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/20.500.14867/848416 2023-01-01T00:00:00Z