Degradation of EPDM via gamma irradiation and possible use of EPDM in radioactive waste management
EPDM ter-polimerinin gama radyasyonu ile bozunması ve EPDM ter-polimerinin radyoaktif atık yönetiminde olaıi kullanımı
- Tez No: 269004
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TONGUÇ ÖZDEMİR, PROF. DR. ALİ USANMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada EPDM ter-polimerinin gama ışınımı ile bozunması ve EPDM ter-polimerinin radyoaktif atık yönetiminde olası kullanımı araştırılmıştır. EPDM ter-polimerinin radyasyon kararlılığı ve radyoaktif atık yönetiminde olası kullanımının belirlenmesinde; doz hızı (yüksek ve düşük), ışınlanma ortamı (suda ve havada) ve formülasyonda kullanılan katkı maddelerinin etkileri (karbon siyahı, proses yağı, çarpraz bağlayıcı) analiz edilen parametrelerdi.Farklı oranlarda ve çeşitlerde çarpraz bağlayıcı içeren 3 farklı EPDM örneği iki değişik doz hızında (993 Gy/s, 54 Gy/s) suda-susuz ortamda 2163 kGy (yüksek doz) ve 1178 kGy (düşük doz)'e kadar ışınlanmıştır. Düşük doz ışınlamalarda, son örnek 2,5 yıl ışınlanmıştır ki bu süreye EPDM elastomerinin radyasyon ile bozunması konusunu içeren çalışmalarda bugüne kadar rastlanmamıştır. Işınlanan EPDM örneklerinin karakterizasyonu mekanik (gerilme, sertlik, sıkıştırma), dinamik mekanik (DMA), termal (TGA-FTIR) ve yapısal (ATR-FTIR, SEM, XRD) testler ile yapılmıştır. EPDM ter-polimerinin radyasyona ne kadar dayanabildiğinin ve hangi doz hızındaki radyoaktif atıkların 300 yıl süre ile EPDM polimerinde sabitlenmesinin tahmini için yüksek doz ışınlamalar, EPDM ter-polimerininin gama ışınımı ile oluşan yapısal değişikliklerinin, termal kararlılığının, oksijen etkisinin ve hangi reaksiyon türünün (çarpraz bağlanma, zincir kırılması) ışınlanan örneklerde baskın olarak gerçekleştiğinin belirlenmesi için ise düşük doz ışınlamalar gerçekleştirilmiştir.Yapılan çalışmaların sonuçlarına göre, EPDM polimerinin termal özelliklerinde iyileşme, elastik özelliklerinde ise gerileme kaydedilmiştir. Buna ek olarak, yapısal değişiklikler, ATR-FTIR, SEM ve XRD analizlerinde görüntülenmiştir. Mekanik testler, alifatik ve aromatik çarpraz bağlayıcı içeren EPDM örneklerinin 3750 ve 3955 kGy'e kadar dayanabileceğini göstermiştir. 1178 kGy (düşük doz)'e kadar, gama ışınımının, EPDM ter-polimerinin yapısında çok büyük miktarlarda değişikliklere uğratmadığı ATR-FTIR analizlerinde gözlemlenmiştir.Bu çalışmada kullanılan EPDM ter-polimer örneklerinin gama ışınımına karşı dayanıklı oldukları ve bundan dolayı radyoaktif atıkların şartlandırılmasında kullanımlarının olası olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, degradation of ethylene propylene diene terpolymer (EPDM) via gamma radiation and possible use of EPDM in radioactive waste management were investigated. In estimation of radiation stability and possible use of EPDM in radioactive waste management, dose rate (both high and low), irradiation environment (in water and in air), additives (carbon black, zinc oxide, plasticizer) used in formulation, peroxide type (either aliphatic or aromatic) and content were parameters which were analyzed.Three EPDM samples having different peroxides were irradiated in water and in air with two different dose rates (993 Gy/h, 54 Gy/h) to 2163 kGy (for high dose rate) and 1178 kGy (for low dose rate). Irradiation periods for low dose rate were 2.5 years (last sample) which have not been observed in literature. Characterization of irradiated EPDM samples were done by mechanical (tensile, hardness, compression), dynamic mechanical (DMA), thermal (TGA-FTIR) and morphological (ATR-FTIR, XRD, SEM) tests. High dose rate irradiations were done in predicting how far EPDM resist to radiation and which dose rate emitted waste can be immobilized and stored in EPDM for 300 years. Low dose rate irradiations were carried out in determining morphological changes in structure, thermal stability, oxygen effect and types of reactions (crosslinking, chain scisson) which were dominant in irradiated samples.According to the test results, improvement in thermal properties and decrease in elasticity on EPDM via radiation were recorded from thermal and mechanical tests respectively. Moreover, structural changes were monitored from ATR-FTIR, SEM and XRD analysis. Mechanical tests showed that irradiated EPDM samples, which were differentiated with respect to peroxide type (aliphatic, aromatic), could resist up to total absorbed doses of 3750 kGy and 3955 kGy respectively. Up to 1178 kGy in low dose irradiation, there were not much structural changes, which were observed in ATR-FTIR analysis, in EPDM chain.It was concluded that EPDM rubber used in this study were radiation stable polymer so that they could possibly be used in conditioning of radioactive waste.
Benzer Tezler
- Nar konsantresinin dondurularak ve kimyasal yöntemlerle saklanması sırasında meydana gelen değişmeler üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
İLHAN BODUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YURDAGEL ÜNAL
- Pleurotus ostreatus mantarının bazı kağıtçılık hammaddelerinde yaptığı biyolojik degradasyon
Başlık çevirisi yok
M. KEMAL YALINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAHİN BOSTANCI
- Avgamasya asfaltitinin sıvılaşma potansiyelinin ve ekstrakt yapılarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYŞE ERDEM ŞENATALAR
- Kuvvetli atıkların yukarı akışlı havasız filtrelerde arıtım kinetiği
Kinetics of strong waste treatment by anqerobic upflow filters
M.ATALAY TİMUR
- Akışkan yataklı reaktörde biyolojik denitrifikasyon sürecinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.GÜRKAN DUMLU