Epoksi tabanlı bi ve W içeren perovskit seramik takviyeli kompozitlerin iyonize radyasyonu zırhlama performansının incelenmesi
Investigation of ionizing radiation shielding performance of epoxy-based Bİ and ww containing perovskite ceramic reinforced composites
- Tez No: 1006363
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP GÜVEN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bizmut, Diaminler, Kompozitler, Radyasyon, Seramik kompozit zırhlar, Tungsten, Bismuth, Diamines, Composites, Radiation, Ceramic composite armors, Tungsten
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, tıbbi görüntüleme ve radyasyon uygulamalarında yaygın olarak kullanılan kurşun bazlı koruyucu malzemelere çevre dostu kompozit bir alternatif geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu doğrultuda, matris malzemesi olarak epoksi reçine tercih edilmiştir; çünkü epoksi düşük yoğunluklu oluşu, yüksek mekanik stabilitesi, kimyasal dayanıklılığı, kolay şekillendirilebilirliği ve metal oksit partikülleriyle yüksek uyumluluk göstermesi sayesinde kompozit zırhlayıcıların üretiminde önemli avantaj sağlamaktadır. Bu kapsamda yüksek atom numarasına sahip element içeriklerine sahip Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ, Bi₁W₁Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ ve W₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ perovskit seramik tozları katıhal reaksiyon metoduyla sentezlenmiş ve kütlece farklı oranlarda (%5, %10, %15 ve %20) epoksi reçine matrisine eklenerek kompozit malzemeler hazırlanmıştır. Üretilen numunelerin gama radyasyonu zırhlama performansları, Ba-133 ve Cs-137 radyoaktif kaynaklarından üretilen 0,081 MeV, 0,356 MeV ve 0,662 MeV enerjili iyonize radyasyonlar için NaI(Tl) sintilasyon dedektörü ile deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel inceleme lineer zayıflatma katsayısı, kütle zayıflatma katsayısı, yarı değer kalınlığı (HVL) ve ortalama serbest yol (MFP) parametrelerinin değerlendirmesi ile gerçekleştirilmiş olup; elde edilen sonuçlar, üretilen kompozitlerde katkı yapılan seramiğin kütlece oranı arttıkça belirgin şekilde iyonize radyasyonu perdeleme performansının iyileştiğini ve bu iyileşmenin özellikle 0,081 MeV enerjili fotonlara karşı çok etkili olduğunu göstermiştir. Bu bağlamda üretilen malzemelerin hafif ve toksik olmayan yapısı, uzun süreli kullanım gerektiren tıbbi uygulamalarda ergonomik avantaj sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aims to develop an environmentally friendly composite alternative to lead-based shielding materials, which are widely used in medical imaging and radiation applications. Epoxy resin was chosen as the matrix material because its low density, high mechanical stability, chemical resistance, easy formability, and high compatibility with metal oxide particles provide significant advantages in the production of composite shielding materials. In this context, Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ, Bi₁W₁Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ, and W₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀₊ₓ perovskite ceramic powders, all containing high atomic number elements, were synthesized via solid-state reaction method and composite materials were prepared by adding them to the epoxy resin matrix at different ratios (5%, 10%, 15%, and 20%) by mass. The gamma radiation shielding performance of the produced samples was experimentally investigated using a NaI(Tl) scintillation detector for ionizing radiation with energies of 0,081 MeV, 0,356 MeV, and 0,662 MeV generated from Ba-133 and Cs-137 radioactive sources. The experimental investigation was carried out by evaluating the linear attenuation coefficient, the mass attenuation coefficient, half-value layer (HVL), and mean free path (MFP) parameters. The results showed that as the mass fraction of the ceramic added to the produced composites increases, the ionizing radiation shielding performance improves significantly, and this improvement is particularly effective against photons with an energy of 0,081 MeV. In this context, the lightweight and non-toxic structure of the produced materials provides ergonomic advantages in medical applications requiring long-term use.
Benzer Tezler
- Güncel nükleer uygulamalara yönelik yeni nesil epoksi tabanlı nötron zırhlarının geliştirmesi
Development of new generation epoxy based neutron shields for current nuclear applications
AYŞEGÜL CANEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Nükleer MühendislikSinop ÜniversitesiNükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. HATUN KORKUT
- Evaluation of wear characteristics and volumetric change in bi-layered hybrid PEEK/PEKK CAD-CAM implant supported fixed dental prostheses
İki katmanlı hibrit PEEK/PEKK CAD-CAM implant destekli sabit protezlerde aşınma karakterleri ve hacimsel değişimlerinin değerlendirilmesi
HUSAM HAJI BAKR
Doktora
İngilizce
2025
Diş HekimliğiYeditepe ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER KAZAZOĞLU
- Damage progression in composite materials: An experimental and numerical study
Kompozit malzemelerde hasar ilerlemesi: Deneysel ve sayısal çalışma
HAFIZ QASIM ALI
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- Epoksi tabanlı mikro ve nano boyutlu gümüş katkılı kompozitlerin iyonize radyasyonu zırhlama performanslarının belirlenmesi
Determination of the radiation shielding performance of epoxy-based micro and nano-sized silver-containing composites against ionizing radiation
NUREDDİN ERTUĞRUL KALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KILIÇ
DOÇ. DR. ÖNDER EYECİOĞLU
- Epoksi tabanlı hibrit kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerine farklı ortam şartlarının etkisi
The effect of different environmental conditions on the mechanical and thermal properties of epoxy-based hybrid composites
JAVIDAN GASIMOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ