Boroksit katkılı çimentonun, medikal alanda kullanılan nötron ve gama ışınlarını soğurma kapasitesine etkisinin incelenmesi
An investigation into the effect of bauxite-added cementon the absorption capacity of neutron and gamma raysused in the medical field
- Tez No: 1013085
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAYRETTİN EROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mining Engineering and Mining, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, farklı oranlarda (%1, %2,5, %5 ve %10) boroksit katkısı içeren çimento esaslı kompozitlerin radyasyon zırhlama, mekanik, mikroyapısal ve termofiziksel özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Numunelerin gama ve nötron zayıflatma davranışları belirlenmiş, ayrıca SEM, XRD, FTIR ve EDS analizleri ile mikroyapısal karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Bunun yanı sıra basınç dayanımı ve ısı iletkenlik katsayısı ölçümleri yapılarak mühendislik performansları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, boroksit katkısının radyasyon zırhlama performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir. Gama radyasyonu açısından en dengeli performansın %5 katkı oranında elde edildiği, nötron zırhlama açısından ise katkı oranının artmasıyla performansın sürekli iyileştiği ve en yüksek etkinliğin %10 katkıda sağlandığı belirlenmiştir. Mikroyapısal analizler, düşük ve orta katkı oranlarında daha homojen ve kompakt bir yapı oluştuğunu, yüksek katkı oranlarında ise aglomerasyon ve heterojenlik artışı meydana geldiğini ortaya koymuştur. Buna karşın, boroksit katkısının mekanik performans üzerinde olumsuz etkisi olduğu ve katkı oranı arttıkça basınç dayanımının önemli ölçüde azaldığı tespit edilmiştir. Isıl iletkenlik sonuçları, boroksit katkısının belirli oranlara kadar ısı yalıtım performansını artırdığını ve en düşük ısı iletkenlik değerinin %5 katkı oranında elde edildiğini göstermiştir. Sonuç olarak, boroksit katkılı çimento kompozitlerinin radyasyon zırhlama ve ısı yalıtımı açısından önemli avantajlar sunduğu, ancak mekanik dayanımın sınırlayıcı bir parametre olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, söz konusu kompozitlerin taşıyıcı olmayan yapı elemanlarında kullanımı daha uygun görülmekte olup, optimum katkı oranının uygulama amacına göre belirlenmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the radiation shielding, mechanical, microstructural, and thermophysical properties of cement-based composites containing different proportions (1%, 2.5%, 5%, and 10%) of boron oxide were experimentally investigated. The gamma and neutron attenuation behaviors of the samples were determined, and their microstructural characterizations were performed using SEM, XRD, FTIR, and EDS analyses. In addition, compressive strength and thermal conductivity measurements were conducted to evaluate their engineering performance. The obtained results showed that the addition of boron oxide significantly improved the radiation shielding performance. In terms of gamma radiation, the most balanced performance was achieved at a 5% additive ratio, whereas for neutron shielding, the performance continuously improved with increasing additive content and the highest effectiveness was obtained at 10% addition. Microstructural analyses revealed that a more homogeneous and compact structure was formed at low and medium additive levels, while agglomeration and increased heterogeneity were observed at higher additive ratios. However, it was determined that the addition of boron oxide had a negative effect on mechanical performance, and the compressive strength significantly decreased with increasing additive content. Thermal conductivity results indicated that boron oxide improved the thermal insulation performance up to a certain level, and the lowest thermal conductivity value was obtained at the 5% additive ratio. In conclusion, boron oxide–added cement-based composites provide significant advantages in terms of radiation shielding and thermal insulation; however, mechanical strength is identified as a limiting parameter. Therefore, the use of these composites in non-load-bearing structural elements is considered more appropriate, and it is recommended that the optimum additive ratio be determined based on the intended application.
Benzer Tezler
- Amonyum pentaborat ve borik asitin kalsinasyonu ile bor oksit üretimi
Boron oxide by calcination of ammonium pentaborate and boric acid
ÜLKER BEKER(GÜRBÜZ)
- Karbotermik ferrobor üretim parametrelerinin optimizasyonu
The optimization of parameters for the carbothermic production of ferroboron
ONURALP YÜCEL
- The Reaction rate controlling steps and turbostatic hexagonal structure transition in hBN synthesis
Hekzagonal bor nitrür sentezinde reaksiyon hızını kontrol eden aşamalar ve turbostatik-hekzagonal yapı geçişi
ŞENOL PEKİN
