Seramik matrisli radyasyon zırh malzemelerinin hazırlanması ve zırhlama performanslarının araştırılması
Preperation of radiation shielding materials with ceramic matrix and investigation of their shielding performance
- Tez No: 476784
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMA ERENTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Nükleer Mühendislik, Energy, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enerji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Radyasyon Bilim ve Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Günümüzde, radyasyondan korunma, nükleer teknolojinin uygulama alanları olarak daha da önemli hale gelmiştir. Radyasyon zırhlaması, özellikle çevre ve çalışanlar için önemlidir. Son yıllarda, kimyasal ve mekanik dayanıklılık ve iyi zırhlama özelliği gösteren seramik, cam-seramik, seramik matrisli kompozit malzemeler yüksek düzeyli radyoaktif atıkların immobilizasyonu ve radyasyondan korunma amacı ile kullanılmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, düşük ağırlıklı, düşük işlem maliyetli, yüksek zırhlama performanslı, nükleer teknolojinin her alanında kullanılmak üzere temel beklentileri sağlayabilen, kolay uygulanabilen seramik ve seramik matrisli kompozit malzemeler geliştirmektir. Bu çerçevede, seramik ve seramik matrisli kompozit malzemelerin zırhlama özellikleri incelenmiştir. Seramik matrisli malzemeler, yüksek dirence ve zırhlama özelliğine sahip doğal analog mineraller kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan zırhlama malzemelerinin özelliklerindeki değişimler, malzemenin karakterizasyonu ve radyasyon zırhlama uygulamalarıyla değerlendirilmiştir. Seramik matrisli malzemelerin gama radyasyonuna karşı zırhlama etkinliği farklı malzeme kalınlıklarında, 251Am, 57Co, 137Cs, 60Co ve 88Y gibi farklı enerjili gama kaynakları kullanılarak değerlendirilmiştir. Yarı-değer kalınlık değerinin (YDK), malzemelerin zırhlama özelliğini betimleyen önemli parametre olduğundan hareketle malzemelerin radyasyon zırhlama etkinliğinin değerlendirilmesi için esas itibariyle YDK değerleri göz önüne alınmıştır. Hazırlanan tüm seramik materyaller için YDK değeri, 59 keV'lik düşük enerjili gamalar için 0,1-1,2 cm aralığındadır. 662 keV ve üzerinde bu değer, galen minerali matrisli seramikler dışında 1-2 cm aralığındadır. Seramik matrisli zırhlama malzemelerinin yoğunluğunun artışı, düşük enerjilerde zayıflatma performansını arttırmıştır, ama enerji artıkça yoğunluk etkisi zayıflatma performansını etkilememiştir. Hazırlanan seramik matrislerinin herbirinin etkin porozite değerlerinin %1'den düşük olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Radiation shielding is a very important issue in scientific and medical facilities related to radioactivity, the safe operation of nuclear reactors, the nuclear storage facilities, nuclear fuel reprocessing facilities. The main goal of this study is to develop ceramic and ceramic composite materials with low weight, low process cost, high shielding performance, easy application which can provide fundamental expectations to be used in each area of nuclear technology. In this frame, the shielding properties of prepared ceramic and ceramic composite materials were investigated. The ceramic materials were prepared using with natural analogue minerals such as zeolite, bentonite and galena having shielding properties against radiation in their matrices and at the same time having high durability. Standard point gamma sources consisting of 251Am, 57Co, 137Cs, 60Co and 88Y were used to study gamma transmission properties of the prepared ceramic materials. The shielding performance of the ceramic materials was measured at 59,5; 122,1; 661,7; 1173,2; 1333, 1836,1 keV gamma energies. Considering these energies are at high region, the attenuation coefficients of the prepared materials are low and the HVLs are high at these high energy levels. As a result of the experiments with the ceramics containing the different bentonite types, the HVL values varied between 2-4 cm for 137Cs and between 4-6 cm for 60Co. In the results of the studies applied with the ceramics containing zeolites, HVL values changed between 1,2-1,6 cm for 137Cs and between 1,15-1,74 cm for 60Co.
Benzer Tezler
- CrCoNiFeMo katkılı B4C matrisli kompozitlerin SPS ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C matrix with addition of CrCoNiFeMo composites by SPS
BURAK ÇAĞRI OCAK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Sezyum (Cs) ve stronsiyum (Sr) içeren atıkların immobilizasyonu için seramik matrislerin geliştirilmesi
Development of ceramic matrices for immobilizing cesium (Cs) and strontium (Sr)
NESLİHAN YANIKÖMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA ERENTÜRK
- Characterization investigations of W-xTi alloys and W-xTi/2 WT% LaB6 composites fabricated by mechanical alloying and sintered using pressureless sintering or spark plasma sintering techniques
Mekanik alaşımlama ve basınçsız sinterleme ile spark plazma sinterleme yöntemleriyle üretilen W-xTi alaşımların ve W-xTi/2 WT% LaB6 kompozitlerinkarakterizasyon çalışmaları
HADI JAHANGIRI
Doktora
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Microstructural and physical characterization of mechanically alloyed W-1 wt% Ni-x WB (x=0.5, 1.0, 2.0, 4.0) and W-1 wt% Ni-2 wt% WB-y La2O3 (y=0.5, 1) powders and sintered composites
Mekanik alaşımlanmış W-ağ.%1 Ni-ağ. % x WB (x=0.5, 1.0, 2.0, 4.0 ve W-ağ. 1% Ni-ağ. %2 WB-ağ. %yLa2O3 (y=0.5, 1) toz ve sinter kompozitlerin mikroyapısal ve fiziksel karakterizasyonu
DİDEM OVALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Sıcak presleme yöntemi ile üretilmiş AZ91 matrisli parçacık takviyeli kompozitlerin mekanik ve radyoaktif özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and radioactive properties of AZ91 matrix particle reinforced composites manufactured by hot pressing method
ÖZLEM MERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR GÖKMEN