Nükleer uygulamalarda radyasyon güvenliği amacıyla yeni kalkan malzemelerin deneysel ve Monte Carlo simülasyon kodları (CERN-FLUKA ve GEANT4)ile belirlenmesi ve fabrikasyonu
Determination and fabrication of new shield materials for nuclear reactor safety by experiments and CERN-FLUKA Monte Carlo simulation code,GEANT4
- Tez No: 380509
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULHALİK KARABULUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Gelişen teknolojiyle birlikte radyasyon kullanımı artış eğilimi göstermektedir. Günümüzde radyasyon güvenliğinin önemi tartışılamayacak seviyeye gelmiştir. Ülkemizde son zamanlarda kurulma aşamasında olan nükleer santraller konusunda güvenlik odaklı tartışmalar hala devam etmektedir. Bu tez çalışmasının amacı reaktörün bulunduğu ortama yayacağı radyasyonun önlenebilmesi için performansı faal durumda bulunan reaktörlerde kullanılan malzemelerden daha yüksek radyasyon tutucu ve daha kullanışlı yeni zırh malzemelerinin üretimi ve dizaynıdır. Kullanılan katkı malzemelerinin bir kısmı Renyum (Re), Lityum (Li), Bor (B), Tantal (Ta), Krom (Cr), Nikel (Ni), Demir (Fe), Bor Karbür (B4C), Tungsten (W), Bakır (Cu) ve Alüminyum (Al) için yapılan deneme simülasyonları sonucu iyi birer nötron zırhı oldukları belirlenmiştir. Üretim aşamasında bir alaşım oluşturma tekniği olan toz metalürjisi metodu kullanılmıştır. Çalışmada öncelikle üretilecek yüksek ısıya dayanıklı hızlı nötron soğurma kapasitesi yüksek zırh malzemelerinin bileşenleri ve bileşenlerin katılma yüzde oranlarının belirlenmesi için CERN-FLUKA ve GEANT4 Monte Carlo simülasyon kodları kullanılmıştır. Bu simülasyon sonuçlarına göre Re-B, Re-Li, Re-Li-Ta, Re-Li-B, Re-Li-Fe, Re-Li-Ni, Re-Li-Cr, Ni-Cr-Fe-B4C-W-Re, Ni-Cr-Re, Ni-Cr-B4C, Ta-Ni-W, Ta-Cr-W, W-Cu-Fe, W-Cu-Ni ve W-Cu-Ni-Fe alaşımları üretilerek sinterleme işleminden sonra, deneysel olarak yeni zırh materyallerin hızlı nötron eşdeğer doz ölçüm çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca yeni numunelerin performanslarının bir göstergesi olarak, malzemeler ile nötronların etkileşmesi sonucu oluşacak ikincil radyasyonlar da tespit edilmiştir. Üretilen yüksek performanslı yeni zırh malzemelerinin reaktörlerde kullanılabilirliği göz önüne alınarak ısı iletimlerine ait bir değerlendirme daha yapılmıştır. Buna ek olarak üretilen numunelerin korozyona dayanımları ve ayrıca mekanik dayanımları açısından bir takım testler gerçekleştirilmiştir. Üretilen ürünler sadece reaktörlerde değil nükleer tıpta tedavi odalarında, nükleer atıkların depolanmasında, nükleer araştırma laboratuvarlarında, kozmik radyasyona karşı uzay araçlarında ve sığınaklarda da güvenle kullanılabilecek niteliklere sahiptir.
Özet (Çeviri)
With the developing technology the use of radiation tends to increase. Today the importance of radiation safety has not discussed. Recently the security-focused debate about planned nuclear power plants still continues. The objective of this thesis will spread radiation into the environment of the reactor in order to prevent the performance of the materials used in reactors in operation which is higher radiation and more convenient holder is the design and production of new shielding materials. Additives to be used materials some of Rhenium (Re) , lithium (Li), boron (B), tantalum (Ta), chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe), boron carbide (B4C), tungsten (W), copper (Cu), and aluminum (Al) as a result of experiments carried out simulations have been recognized as a good shields against neutrons. Powder metallurgy technique was used to produce new shielding materials. CERN - FLUKA and Geant4 Monte Carlo simulation code were used for determination of the percentages of high temperature resistant and high-level fast neutron shielding materials participated components. According to the the simulation results Re - W, Re - Li, Re - Li- Ta, Re - Li- B, Re - Li- Fe, Re - Li- Ni, Re - Li- Cr, Ni- Cr -Fe- B4C - W- Re, Ni- Cr- Re, Ni- Cr- B4C, Ta- Ni- W, Ta- Cr- W, W-Cu - Fe, W-Cu - Ni, W-Cu - Ni- Fe alloys were produced and then the experimental fast neutron dose equivalent measurements of the new shielding materials were carried out. Also, as an indicator of the performance of the new samples, formed by interaction of neutrons with the materials of the secondary radiation is also estimated. The new high-performance shielding materials produced in the reactor taking into account the availability than an evaluation was made on the heat conduction. In addition to corrosion resistance of the produced samples, and also in terms of mechanical strength tests were performed. The produced products to be used safely reactors not only in nuclear medicine in the treatment room, for the storage of nuclear waste, nuclear research laboratories, against cosmic radiation in space vehicles and has the qualities.
Benzer Tezler
- Assessment of the effects of melatonin on the funtional deficits induced by cellular stress in obese donor derived mesenchymal STEM cells
Melatonin'in obez donor mezenkimal kök hücrelerinde hücresel strese bağlı olarak oluşan fonksiyon bozuklukları üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi
ECE GİZEM POLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİMA SUSANNA FAUSTINA AERTS KAYA
- Prediction of COVID 19 disease using chest X-ray images based on deep learning
Derin öğrenmeye dayalı göğüs röntgen görüntüleri kullanarak COVID 19 hastalığının tahmini
ISMAEL ABDULLAH MOHAMMED AL-RAWE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKEREK
- Development of novel shielding material based on epoxy matrix loaded by high-Z chemical powders used for mammographic, diagnostic and industrial X and gamma ray energy range, and determination of its photon attenuation properties by ionization chamber method with use of standard beam qualities
Mamografik, tanısal ve endüstriyel X- ve gama enerji araliklarında kullanım için epoksi matrise yüksek Z'li kimyasal toz katkılanarak yeni bir zırh malzemesi geliştirilmesi ve foton zayıflatma özelliklerinin standart demet kalitelrinde iyon odası yöntemiyle belirlenmesi
İBRAHİM DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Nükleer MühendislikAnkara ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK YÜCEL
- Gadolinyum ve borat tabanlı katkılı kompozit yapıların hazırlanması ve soğurucu özelliklerinin incelenmesi
Preparation of gadolinium and borate based doped composite structures and investigation of absorbent properties
OKAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiİZMİR BAKIRÇAY ÜNİVERSİTESİAkıllı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HÜSEYİN KAYNAR
- Antimon (cevheri ve konsantresi) ve demir konsantresi katkılı silikon kauçuk malzemelerin diagnostik x-ışınlarını zayıflatma özelliklerinin belirlenmesi
Determination of diagnostic x-ray attenuation properties of antimony (ore and concentrate) and iron concentrate imbedded silicon rubber materials
ÖZLEM VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN ALTINSOY
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT BÜYÜK