1. O que é o serviço especializado de irradiação do IPEN?

O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares — IPEN — mantém infraestrutura científica e tecnológica destinada à pesquisa, desenvolvimento, produção e prestação de serviços relacionados às aplicações da radiação ionizante. Entre essas atividades encontram-se os serviços de irradiação destinados a pesquisadores, instituições e diferentes segmentos da indústria.

No Portal Gov.br, o serviço é apresentado sob a denominação “Obter serviços de irradiação no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (SP)” e integra a área de Ciência e Tecnologia, na categoria de Assistência Especializada relacionada a calibração, processos e experimentos.

A finalidade é possibilitar que materiais e produtos sejam submetidos a radiação por elétrons, nêutrons, prótons ou raios gama para provocar, de maneira tecnicamente controlada, alterações físicas, químicas ou biológicas.

Essa capacidade permite aplicações que incluem modificação de materiais, processos de esterilização e descontaminação, pesquisa nuclear, estudos de efeitos da radiação, tratamento ambiental e conservação de patrimônio histórico-cultural.

2. Enquadramento institucional do IPEN

O enquadramento institucional do IPEN possui uma configuração própria. Conforme a apresentação institucional oficial, o Instituto é uma autarquia vinculada à Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação do Governo do Estado de São Paulo, encontra-se associado à Universidade de São Paulo — USP — em sua finalidade de ensino e é gerido técnica e administrativamente pela Comissão Nacional de Energia Nuclear — CNEN.

O IPEN está instalado no campus da USP, na Cidade Universitária, em São Paulo, e desenvolve atividades em áreas como aplicações das radiações e radioisótopos, reatores nucleares, materiais, ciclo do combustível, radioproteção, dosimetria, biotecnologia, materiais avançados, nanotecnologia e lasers.

3. Quem pode solicitar o serviço?

A página oficial do Gov.br informa expressamente que o serviço é destinado a pessoas jurídicas. Dessa forma, empresas, centros de pesquisa, universidades, institutos e outras organizações formalmente constituídas podem, observados os requisitos aplicáveis, solicitar os serviços.

Essa delimitação deve ser entendida em conjunto com a natureza especializada das instalações, com os controles de radioproteção e com as exigências administrativas e regulatórias aplicáveis a determinados materiais.

O atendimento ao usuário segue as diretrizes da Lei nº 13.460/2017, incluindo urbanidade, respeito, acessibilidade, cortesia, presunção da boa-fé, igualdade, eficiência, segurança e ética.

O Portal Gov.br também informa que os locais de atendimento devem observar condições adequadas de salubridade, segurança, sinalização e acessibilidade, além do tratamento prioritário previsto na Lei nº 10.048/2000.

4. Infraestrutura tecnológica e modalidades de irradiação

O IPEN reúne instalações especializadas capazes de trabalhar com diferentes fontes e tipos de radiação ionizante. A escolha da tecnologia depende do objetivo do ensaio, composição, densidade e geometria do material, profundidade de penetração necessária, dose absorvida, taxa de dose e demais condições definidas pela equipe técnica.

5. Irradiação por feixe de elétrons

Entre as instalações relacionadas ao processamento por radiação encontram-se aceleradores de elétrons do tipo Dynamitron, tradicionalmente empregados pelo IPEN em pesquisas e aplicações tecnológicas.

Documentação técnica do Instituto registra equipamentos JOB 188 e JOB 307. Para o JOB 188, publicações técnicas do IPEN indicam energia de elétrons selecionável até 1,5 MeV. Assim, é mais correto afirmar que o equipamento pode operar até essa energia do que caracterizá-lo como permanentemente fixado em 1,5 MeV.

A taxa de dose efetivamente aplicada depende das condições de operação, corrente, distância, geometria e configuração do ensaio. Valores elevados, inclusive da ordem de vários kGy/s, aparecem na literatura técnica para determinadas configurações, mas não devem ser tratados como parâmetro universal de todos os serviços executados no equipamento.

Aplicações típicas

• reticulação ou crosslinking de polímeros;
• modificação de polietileno e outros materiais poliméricos;
• cura de resinas;
• desenvolvimento de materiais para fios e cabos;
• estudos de degradação e reciclagem de polímeros;
• tratamento de efluentes e contaminantes ambientais;
• pesquisa aplicada em engenharia de materiais.

6. Unidade móvel para tratamento de efluentes

O IPEN/CNEN desenvolveu uma unidade móvel de irradiação por feixe de elétrons destinada à demonstração e validação da tecnologia diretamente em ambientes industriais.

O projeto recebeu apoio da Agência Internacional de Energia Atômica — AIEA, além da participação de instituições e parceiros nacionais. A proposta é aproximar uma tecnologia anteriormente concentrada em instalações de pesquisa das condições reais encontradas em plantas industriais.

Material institucional divulgado em 2025/2026 descreve a unidade móvel atual com acelerador de aproximadamente 700 keV, 28 mA e 20 kW, registrando capacidade de tratamento de até 1.000 m³ de efluente por dia, dependendo naturalmente da dose necessária ao processo.

O equipamento pode ser utilizado para demonstração tecnológica em setores como saneamento, petróleo e gás, indústria química e tratamento de efluentes industriais.

Princípio de tratamento

Quando a água é submetida ao feixe de elétrons ocorre a radiólise, com formação de espécies altamente reativas, entre elas radicais hidroxila (OH•), elétrons hidratados e outras espécies capazes de participar de reações de oxidação e redução.

Essas espécies podem atacar estruturas moleculares de poluentes orgânicos persistentes, corantes, fármacos, pesticidas e outros contaminantes de difícil remoção pelos processos convencionais.

7. Irradiador Multipropósito de Cobalto-60

Para aplicações que demandam elevada penetração do campo de radiação, o IPEN dispõe do Irradiador Multipropósito de Cobalto-60.

O equipamento foi projetado e desenvolvido no próprio Instituto com tecnologia nacional e entrou em operação em 2004. Em publicação institucional de agosto de 2026, o IPEN registra para o projeto uma capacidade máxima de 37 PBq.

O irradiador utiliza fontes de ⁶⁰Co, radionuclídeo emissor de radiação gama. O sistema é projetado com mecanismos de blindagem e segurança radiológica compatíveis com a operação de fontes de alta atividade.

Em instalações desse tipo, as fontes permanecem armazenadas sob blindagem adequada quando não estão em posição de irradiação, e a área de processamento é protegida por barreiras físicas projetadas para limitar a exposição radiológica.

Aplicações do Cobalto-60

• esterilização e descontaminação de produtos médico-hospitalares;
• tratamento de materiais e produtos para pesquisa;
• redução de carga microbiológica;
• desinfestação de bens culturais;
• modificação e qualificação de materiais poliméricos;
• tratamento de tecidos biológicos para determinadas aplicações;
• pesquisa em alimentos irradiados;
• tratamento de pedras e materiais minerais, conforme processo aplicável.

8. Irradiação por nêutrons no reator IEA-R1

O reator nuclear de pesquisa IEA-R1 constitui uma das principais infraestruturas científicas do IPEN. Entre suas aplicações estão experimentos envolvendo irradiação de materiais por fluxos de nêutrons.

A interação dos nêutrons com determinados núcleos pode provocar ativação nuclear e resultar na formação de radionuclídeos. Por esse motivo, essa modalidade demanda avaliação específica de segurança e controle radiológico.

Aplicações

• análise por ativação neutrônica;
• produção de determinados radioisótopos;
• pesquisa de materiais submetidos à radiação;
• estudos em física e engenharia nuclear;
• pesquisa de efeitos de danos provocados pela radiação.

A análise por ativação neutrônica é especialmente relevante em estudos multielementares, pois a exposição da amostra a nêutrons pode produzir radionuclídeos cuja emissão característica é posteriormente utilizada para identificação e quantificação dos elementos presentes.

9. Irradiação por prótons

A modalidade por prótons utiliza feixes de partículas carregadas produzidos por aceleradores e pode ser direcionada a experimentos específicos de física nuclear aplicada, ciência dos materiais, instrumentação e avaliação de efeitos da radiação.

Dependendo da composição da amostra e da energia aplicada, reações nucleares podem produzir radionuclídeos. Consequentemente, a área técnica deve avaliar previamente a atividade potencialmente induzida, o tempo necessário para decaimento e os requisitos de liberação e transporte do material.

10. Comparativo das modalidades tecnológicas

11. Como solicitar o serviço de irradiação no IPEN

A Carta de Serviços do Governo Federal estrutura o atendimento em quatro etapas principais.

12. Canais oficiais de atendimento

13. Prazos e custos

14. Transporte de materiais radioativos e atualização regulatória

A irradiação gama ou por feixe de elétrons de materiais comuns não significa, por si só, que o produto irradiado se torne radioativo. Entretanto, determinadas irradiações envolvendo partículas nucleares — particularmente nêutrons e, conforme o material e a energia utilizada, prótons — podem produzir radioatividade induzida.

Nessas situações, eventual movimentação da amostra para fora da instalação deverá ser submetida à avaliação radiológica e, quando caracterizada como transporte de material radioativo, obedecer ao conjunto de requisitos normativos vigente.

Em 2026, a estrutura regulatória nuclear brasileira encontra-se sob atuação da Autoridade Nacional de Segurança Nuclear — ANSN. Entre as normas oficiais relevantes ao transporte encontram-se:

• ANSN 5.01 — Regulamento para o Transporte Seguro de Materiais Radioativos;
• ANSN 5.04 — Rastreamento de Veículos de Transporte de Materiais Radioativos;
• ANSN 5.05 — requisitos de projeto e ensaios para materiais, embalagens e volumes.

Além dessas normas, podem existir requisitos complementares de proteção física, documentação, embalagem, identificação, veículo, expedidor, transportador e demais regras nacionais aplicáveis ao transporte de produtos perigosos.

15. Conservação e consolidação de bens culturais

Uma das aplicações de maior visibilidade social da tecnologia de radiação desenvolvida no IPEN encontra-se na preservação de patrimônio histórico.

A radiação gama pode ser empregada para eliminar insetos, fungos e outros organismos responsáveis pela deterioração de materiais orgânicos, incluindo madeira, papel, tecidos e determinadas coleções museológicas.

Uma vantagem relevante é que o processo de desinfestação por radiação não deixa resíduos químicos no objeto tratado. Documentação institucional recente do IPEN destaca que objetos podem inclusive ser processados em suas embalagens de transporte, em razão do poder de penetração da radiação gama.

Escultura de São Jerônimo

Um dos casos documentados pelo IPEN/CNEN envolveu a recuperação estrutural da escultura de São Jerônimo, pertencente ao acervo do Museu do Palácio dos Bandeirantes.

A obra apresentava degradação severa da madeira e risco de perda estrutural. O procedimento envolveu caracterização da peça e duas etapas de impregnação com formulações à base de poliéster e estireno.

Posteriormente, a escultura foi submetida a irradiação gama de baixa taxa de dose no Irradiador Multipropósito de Cobalto-60. A radiação promoveu a cura da formulação polimérica impregnada na estrutura porosa da madeira, aumentando a coesão mecânica sem interferir visualmente na superfície original.

O trabalho tornou-se referência brasileira na aplicação da radiação ionizante como ferramenta complementar para consolidação de esculturas de madeira policromada.

16. Desinfestação de acervos e coleções

A tecnologia também possui aplicação na descontaminação de documentos, livros, objetos históricos e coleções biológicas.

O princípio consiste em selecionar uma dose suficiente para inativar os agentes biológicos responsáveis pela degradação, considerando simultaneamente a estabilidade do material irradiado.

Pesquisas realizadas pelo Instituto incluem estudos sobre materiais taxidermizados e outros objetos sensíveis. Entretanto, a dose tecnicamente adequada deve ser definida para cada tipo de material, evitando generalizar valores experimentais específicos para todos os bens culturais.

17. Ciência dos materiais e engenharia de polímeros

A irradiação por feixe de elétrons constitui importante ferramenta para modificar propriedades de materiais poliméricos.

Quando a radiação transfere energia às cadeias macromoleculares, pode produzir ionização, excitação, ruptura de ligações químicas e formação de radicais livres. Dependendo do polímero e das condições de processamento, esses radicais podem participar de reações de reticulação ou degradação.

Na reticulação, diferentes cadeias poliméricas passam a estabelecer ligações entre si, formando uma rede estrutural mais integrada. Isso pode modificar propriedades como:

• resistência mecânica;
• estabilidade térmica;
• resistência ao desgaste;
• comportamento dimensional;
• resistência química;
• desempenho em aplicações elétricas e industriais.

Estudos envolvendo polietileno de alta densidade — HDPE — e outros materiais são exemplos da utilização dos aceleradores do IPEN para avaliar os efeitos de diferentes doses e condições de processamento.

18. Sustentabilidade ambiental e tratamento de efluentes

A utilização de feixe de elétrons em meio aquoso tem sido estudada como alternativa ou complemento a processos convencionais de tratamento de água e efluentes.

A radiólise da água gera espécies químicas reativas capazes de participar de reações rápidas com contaminantes. Entre elas encontram-se o radical hidroxila (OH•), elétrons hidratados e espécies radicalares secundárias.

Dependendo da natureza do poluente e da dose aplicada, essas reações podem fragmentar moléculas orgânicas complexas, reduzir toxicidade, facilitar biodegradação posterior ou, em determinadas condições, promover mineralização mais avançada.

Contaminantes estudados

• corantes industriais;
• compostos orgânicos persistentes;
• contaminantes de efluentes petroquímicos;
• fármacos e resíduos farmacêuticos;
• pesticidas;
• compostos geradores de odor e sabor;
• contaminantes resistentes a tratamentos biológicos convencionais.

A unidade móvel permite demonstrar a tecnologia diretamente na planta do interessado, possibilitando estudos em condições muito mais próximas da escala industrial.

19. Por que empresas utilizam infraestrutura de irradiação compartilhada?

A implantação privada de uma instalação radiativa ou nuclear de grande porte exige investimento elevado, engenharia especializada, segurança física, radioproteção, licenciamento, treinamento de pessoal, manutenção e controle contínuo das fontes ou aceleradores.

O acesso à infraestrutura do IPEN permite que empresas desenvolvam estudos, provas de conceito, lotes experimentais e validações tecnológicas sem precisar implantar imediatamente infraestrutura própria.

20. Análise operacional e pontos críticos

O modelo de prestação do serviço precisa conciliar dois objetivos: disponibilizar infraestrutura científica ao setor produtivo e, simultaneamente, manter os rigorosos controles de segurança associados às atividades nucleares e radiológicas.

O prazo oficial de 30 a 90 dias úteis pode ser incompatível com demandas industriais que exijam processamento imediato. Por isso, empresas que dependam do serviço para validação de produto, pesquisa ou cronograma de produção devem considerar essa janela já na fase de planejamento.

Entretanto, nem todo o prazo pode ser atribuído exclusivamente ao tempo de irradiação. Dependendo do caso, podem participar do cronograma:

• análise documental;
• verificação de viabilidade técnica;
• definição e validação da dose;
• dosimetria;
• preparação das amostras;
• disponibilidade da instalação;
• avaliações de radioproteção;
• decaimento de radioatividade eventualmente induzida;
• procedimentos administrativos e financeiros.

21. A importância da RAR para nêutrons e prótons

A Carta de Serviços do Gov.br atualmente lista a Requisição para Aquisição de Radioisótopos — RAR entre os documentos aplicáveis aos casos de irradiação com nêutrons e prótons.

Esse requisito deve ser interpretado dentro do regime de controle das atividades que podem envolver produção, aquisição, movimentação ou recebimento de radionuclídeos.

Como formulários, competências regulatórias e procedimentos eletrônicos podem ser atualizados, recomenda-se confirmar, antes de cada solicitação, a versão atual do procedimento diretamente com o IPEN e com a autoridade nuclear competente.

22. Checklist antes de solicitar a irradiação

• Confirmar que o solicitante está constituído como pessoa jurídica.
• Separar contrato social, estatuto ou ato de criação atualizado.
• Definir claramente qual material será irradiado.
• Informar finalidade técnica do processamento.
• Identificar volume, quantidade, peso e dimensões das amostras.
• Verificar se existe dose previamente especificada por norma, pesquisa ou processo.
• Informar requisitos de temperatura, embalagem ou atmosfera, quando relevantes.
• Consultar a necessidade de RAR para nêutrons ou prótons.
• Verificar a possibilidade de ativação do material.
• Confirmar previamente os requisitos aplicáveis à retirada e ao transporte.
• Considerar prazo total de 30 a 90 dias úteis no planejamento.
• Analisar e aceitar formalmente o orçamento.
• Observar a janela de 15 dias corridos para alteração ou cancelamento.
• Planejar o pagamento da NF/GRU no prazo informado.

23. Perguntas frequentes

24. Conclusão

Os serviços especializados de irradiação do IPEN constituem uma importante interface entre pesquisa nuclear, desenvolvimento tecnológico e demandas industriais e sociais.

A coexistência de aceleradores de elétrons, infraestrutura de irradiação gama, reator de pesquisa e instalações voltadas a experimentos com partículas permite atender projetos relacionados à ciência dos materiais, preservação cultural, pesquisa nuclear, sustentabilidade ambiental, esterilização e desenvolvimento tecnológico.

Para o interessado, o ponto central é estruturar corretamente a demanda: definir o material, a finalidade, as especificações técnicas e as condições logísticas e regulatórias antes da contratação.

Nos projetos que possam produzir radioatividade induzida, a análise não deve se limitar ao procedimento comercial. É indispensável considerar requisitos de radioproteção, autorização, liberação e transporte do material.

O acesso a essa infraestrutura permite que empresas e instituições conduzam pesquisa, experimentação e validação tecnológica sem assumir, desde o início, o elevado investimento e a complexidade regulatória envolvidos na implantação de instalações próprias.