Zeolit içeren betonların gama radyasyonu soğurma özelliklerinin araştırılması
Investigation of gamma radiation absorption properties of concretes containing zeolite
- Tez No: 1018310
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN AKYILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: zeolit, beton, gama radyasyonu, zayıflatma katsayı, zeolite, concrete, gamma radiation, radiation shielding, attenuation coefficient
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal veya yapay sürecler sonucu ortaya çıkan nükleer radyasyonlar ve X ışınları gelişen teknoloji ile birlikte hayatımızın birçok alınında kullanılmaktadır. Özellikle gama radyasyonları ve X ışını radyasyonları yüksek enerjili oldukları için gerekli önlemler alınıp korunma sağlanmadığı takdirde canlı dokulara ve elektronik sistemlere zarar verebilmektedirler. Dolaysıyla bu tür radyasyonlara karşı uygun zırhlama yapılması son derece önemlidir. Bu tez çalışmasında farklı oranlarda zeolit minareli ile katkılanmış beton numunelerinin gama radyasyonu zırhlama özelliklerinin deneysel, kuramsal ve simülasyona dayalı yöntemler ile incelenmesi yapılmıştır. Çalışmada normal agregayla farklı oranlarda zeolit minareli katkılanarak üretilmiş dört çeşit beton numunes kullanılmıştır. Zeolit oranları %0, %10, %30, %50 şeklindedir. Su/çimento oranı ise %50 olarak ayarlanmıştır. Betonların üretiminde PC 42,5 türü çimento kullanılmıştır. Çalışmanın deney kısmında Na22 (sodyum-22) radyoaktif kaynağı kullanılmıştır. Radyoaktif kaynaktan yayınlanan gama radyasyonun enerjileri 511 ve 1275 keV olarak ölçülmüştür. Bu gama enerjilerindeki zayıflatma katsayılarının deneysel olarak belirlenmesinde 3“×3”kristal ebatlarına sahip 16384 kanallı NaI (sodyum İyodür) sintilasyon dedektörü kullanılmıştır. Betonların zayıflatma katsayılarının teorik değerlerini elde etmek için NIST-XCOM foton tesir kesiti veri tabanının internet versiyonu kullanılmıştır. Betonların toplam zayıflatma katsayıları simülasyona dayalı olarak da FLUKA programı kullanılmıştır. Çalışmalar sonucunda zeolit minareli içeren beton türlerinin gama radyasyonun zayıflatma özellikler zeolit içermeyen beton türlerine göre daha iyi sonuçlar verdiği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
With the advancement of modern technology, nuclear radiation and X-rays originating from natural or artificial processes have become widely utilized in numerous fields. However, high-energy radiation such as gamma rays and X-rays can cause significant damage to biological tissues and electronic systems if appropriate protective measures are not implemented. Consequently, the development and evaluation of effective shielding materials against such radiation are of paramount importance. In this thesis, the gamma radiation shielding performance of concrete samples incorporating different proportions of zeolite mineral was systematically investigated through experimental measurements, theoretical calculations, and Monte Carlo–based simulations. Four distinct concrete compositions were produced by partially replacing normal aggregate with zeolite mineral at weight ratios of 0%, 10%, 30%, and 50%. The water-to-cement ratio was maintained at 0.50 for all mixtures, and PC 42.5 type Portland cement was used throughout the study. For the experimental investigations, a Na-22 (sodium-22) radioactive source was employed. The emitted gamma-ray energies were 511 keV and 1275 keV. The linear attenuation coefficients of the concrete samples at these energies were experimentally determined using a 3″×3″ NaI(Tl) scintillation detector coupled to a 16384-channel multichannel analyzer. Theoretical attenuation coefficients were calculated using the photon interaction cross-section data obtained from the NIST-XCOM database. Additionally, the total gamma-ray attenuation coefficients of the concrete samples were evaluated using the FLUKA Monte Carlo simulation code to validate and complement the experimental findings. The results demonstrated that zeolite-containing concrete samples exhibited superior gamma radiation attenuation characteristics compared to conventional concrete without zeolite content. Increasing the zeolite proportion led to enhanced shielding efficiency, indicating that zeolite mineral is a promising additive for improving the radiation shielding performance of concrete-based materials.
Benzer Tezler
- Zeolit ve metakaolin içeren betonların bazı dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin araştırılması
Investigation on strenght and durability properties of concrete containing zeolite and metakaolin
MEMDUH NAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞİRİN KURBETCİ
- Doğal zeolit ve bazalt lifi içeren hafif geopolimer betonların mekanik ve durabilite özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and durability properties of lightweight geopolymer concrete containing natural zeolite and basalt fiber
GİZEM KORKULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ÖZ
- Kenevir lif ve zeolit katkılı çimento içeren köpük betonların özellikleri
Properties of foam concretes containing hemp fiber and zeolite blended cements
DİDEM BETÜL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiOrdu ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN AKGÜN
- Farklı mineral katkılı betonların sülfat direncinin belirlenmesi
Determination of sulphate resistance of different mineral additive concretes
HEYDAR HAGHGHIPOUR BALANEJI
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET FERHAT BİNGÖL
- Farklı Tür Atık Malzemeler Kullanılarak Üretilen Geopolimer Harçların Mekanik ve Kalıcılık Özelliklerinin İncelenmesi
Investigation of the mechanical and durability properties of geopolymer mortars produced using different waste materials
TANSEL TONYALI
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGAY ÇOŞGUN
DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT