Saf ve bor katkılı vermikülit'in gama radyasyon geçirgenliğinin belirlenmesi
Determination of gamma radiation transmission for pure and boron mixed vermiculite
- Tez No: 406149
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ÇAĞATAY TUFAN, DOÇ. DR. M.NUREDDİN TÜRKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Vermikülit, Zırhlama, Gama Radyasyonu, Soğurma Katsayısı, Vermiculite, Shielding, Gamma Radiation, Attenuation Coefficients
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Genellikle değişik alanlarda radyasyon zırhlamasında farklı durumlar için kurşun, beton, tungsten, uranyum metali vs. gibi farklı malzemeler kullanılır. Bu çalışmada, volkanik aktivite sonucu oluşan düşük yoğunluklu saf vermikülit yeni bir gama radyasyonu zırh malzemesi olarak ilk kez incelenmektedir. Buna ek olarak vermikülitin gama radyasyonu zırhlama özellikleri, farklı oranlarda karıştırılmış bor katkılı vermikülit malzeme üzerinde ölçülerek zırhlama kapasitesindeki değişim incelendi. Bunun için toplam lineer ve kütle azaltma katsayıları 60Co, 152Eu ve 226Ra radyoaktif kaynaklarından yayınlanan 0.186, 0.244, 0.262, 0.342, 0.600, 0.778, 1.173, 1.332, 1.408 ve 1.728 MeV enerjili gama ışınları kullanılarak NaI(Tl) sintilasyon dedektörlü gama spektrometre sisteminde deneysel olarak belirlendi. Saf ve bor katkılı vermikülit için teorik veriler ise XCom adlı bilgisayar programıyla hesaplandı ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırıldı. Yapılan karşılaştırmada teorik ve deneysel veriler arasında iyi bir uyum olduğu görüldü. Bununla birlikte bor katkılı vermikülit için elde edilen kütle azaltma katsayısı değerlerinin arttığı tespit edildi. Bu çalışmaada, literatürde incelenen kurşun, beton, borsilikat ve granit için kütle azaltma katsayıları (µm) XCom programıyla elde edildi ve elde edilen sonuçlar saf ve bor katkılı vermikülit için elde edilenler ile karşılaştırıldı. Ayrıca bu malzemelerin radyasyon zırhlamada atomik ölçekteki fiziksel özelliklerini gösteren etkin atom sayısı (Zeff), etkin elektron sayısı (Neff), toplam atomik tesir kesiti (σ_t), toplam elektronik tesir kesiti (σ_e), değerleri XCom'daki veriler kullanılarak hesaplandı ve birbirleriyle karşılaştırıldı. Ek olarak radyasyon zırhlamada fizik, mühendislik ve teknoloji alanlarında kullanılan radyasyon şiddetini yarı değerine düşüren malzeme kalınlığı (HVL), onda bir değerine düşüren malzeme kalınlığı (TVL) ve radyasyonun malzeme içinde aldığı ortalama serbest yol (MFP) parametreleri vermikülit için hem deneysel hemde teorik olarak hesaplandı. Bu parametreler, vermikülit ile kıyaslama yapmak amacıyla kurşun, demir, borsilikat ve beton için de XCom verileri kullanılarak hesaplandı. Sonuç olarak, elde edilen sonuçlar vermikülitin gama radyasyonuna karşı yeni bir zırh malzemesi olarak tercih edilebileceğini gösterdi. Ayrıca vermikülite eşit oranda ilave edilen borax'ın vermikülitin zırhlama kapasitesini artırdığı görüldü.
Özet (Çeviri)
Generally, different materials like lead, concrete, tungsten, uranium metal, etc. are used for the radiation shielding in different areas and for different situations. In this study, a new lightweight shielding material formed by the result of volcanic activity vermiculite has been investigated for the first time as shielding material for gamma radiation. In addition, gama radiation shielding properties and variation in the shielding capacity of vermiculite examined on vermiculite-borax mixture by measuring Therefore, the total linear attenuation coefficients (µ) and the total mass attenuation coefficients (µm) were experimentally determined at the gamma spectrometer system with the NaI(Tl) scintillation detector by using 0.186, 0.244, 0.262, 0.342, 0.600, 0.778, 1.173, 1.332, 1.408 and 1.728 MeV photon energies emitted from 60Co, 152Eu and 226Ra radioactive sources. The theoretical data for pure and vermiculite borax mixture were calculated with a computer program called XCom and the results were compared with each other. It was seen good agrement in the comparison between the theoretical and the experimental data. Furthermore, it was seen that the obtained mass attenuation coefficient values for vermiculite borax mixture have increased. In this study, the total mass attenuation coefficients for lead, concrete, borosilicate and granite which are investigated before in literature were calculated with the XCom code and the obtained results were compared with the obtained results of vermiculite and vermiculite borax mixture. The effective atomic number, Zeff, the effective electron number, Neff, the total atomic cross-section, σ_t, the total electronic cross-section, σ_e values showing the physical properties of these materials at shielding in the atomic scale were also calculated by using XCom data and compared with each other. In addition, the half value layer, HVL, the tenth value layer, TVL and the mean free path, MFP parameters of vermiculite which are used in the physics, engineering and technology areas in the radiation shielding were calculated both theoretically and experimentally. With the purpose of comparison with vermiculite, these parameters were also calculated for lead, iron, borosilicate and concrete by using XCom data. Consequently, the obtained results showed that vermiculite could be preferred as a new shielding material against gamma radiation. It was also seen that vermiculite borax mixture which is mixed with equal rate improved the radiation shielding capacity of vermiculite.
Benzer Tezler
- Bor ve mineral katkılı selülozik yalıtım malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Production of boron and mineral reinforced cellulosic insulation material and its characterization
İBRAHİM ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Farklı dolgu malzemeleri kullanılarak PVC ve atık PVC esaslı tahta kompozit üretimi
Pvc and waste PVC based wood composite production by using different filler materials
AHMET HAYRULLAH SEVİNÇ
Doktora
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TEMİZ
- Saf ve bor katkılı galyum selenit (GaSe) tek kristallerinin bridgman yöntemiyle büyütülerek yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi
Growth of undoped and boron doped gallium selenide (GaSe) single crystals by bridgman method, investigation of structural and optical properties
ALİ KEMAL MAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiKafkas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ERTAP
- Saf ve bor katkılı indiyum selenit (InSe) tek kristallerinin bridgman yöntemiyle büyütülmesi, yapısal, optik, elektriksel ve fotolüminesans özelliklerinin araştırılması
Growth of undoped and boron doped indium selenit (InSe) single crystals by bridgman method, investigation of structural, optical, electrical and photoluminescence properties
HÜSEYİN ERTAP
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKafkas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLÜT KARABULUT
- Bor katkılı ZnO/can ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of optical properties of boron doped ZnO/glass thin films
GAMZE DURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REMZİYE TÜLEK