Geri Dön

Nano-bor katkılı kompozitlerin nötron ve gama radyasyon soğurma özelliklerinin belirlenmesi

The determination of neutron and gamma shielding properties of composites contaning nano boron

  1. Tez No: 518591
  2. Yazar: ŞERİFE GÖZDE İRİM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MESUT KARAKOÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 131

Özet

Nükleer uygulamalarda radyasyondan korunmanın en önemli yolu önlem alınacak radyasyona uygun zırhlama materyallerinin kullanılmasıdır. Radyasyondan daha sağlıklı korunmak için daha etkin, mevcut zırhlama materyallerine alternatif olabilecek, farklı zırhlama materyalleri üzerinde yapılan çalışmalar son zamanlarda artmıştır. Bu çalışmada, nötron ve gama radyasyonun engellenmesinde ve nötronun soğurulması sürecinde oluşabilecek gama ışınlarının soğrulmasının gerekli olduğu nükleer ortamlarda rahatlıkla kullanılabilecek, iki ana matris yapıda (yüksek yoğunluklu polietilen ve poliimid) farklı yüzdelerde h-BN, B4C ve Gd2O3 nano parçacıklar içeren nano kompozitler tasarlanıp üretilmiştir. Bunun için öncelikle, ark deşarj ve öğütme yöntemiyle BN, B4C ve Gd2O3 nano yapılar elde edilmiştir. Üretilen nano parçacıkların özellikleri SEM ve TEM görüntüleri, XRD, EDX ve Raman teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Farklı yapılarda ve yüzdelerde üretilen nano kompozitlerin nötron ve gama radyasyonu soğurma özelliklerinin yanı sıra [toplam makroskobik etki tesir kesiti (S, cm-1) ve kütle soğurma katsayısı (µ/r, cm2g-1)] mekanik özellikleri de [çekme dayanımı (MPa), kopmada uzama (%), elastik modül (MPa) ve sertlik (Shore D) vb.] araştırılmıştır. Ana matris ve katkı miktarlarına bağlı olarak kompozitlerin nötron ve gama soğurma katsayıları değişiklik göstermektedir. Nötron ve gama radyasyonunu en iyi soğuran kompozitlerin (BN+Gd2O3)/PI ve (B4C+Gd2O3)/YYPE olduğu görülmüştür. Öyle ki (%11 BN+%3 Gd2O3)/PI kompozitin toplam makraskobik etki tesir kesiti 0,4052 cm-1 olarak bulunmuş ve ortalama 2 cm örnek kalınlığında ortalama %90-95'ler seviyesinde nötronları soğurmuştur.

Özet (Çeviri)

The most important way of radiation protection is the use of appropriate shielding materials in nuclear applications. For an effective protection from nuclear radiations, studies on different shielding materials to be an alternative for the traditional ones have increased recently. In this study, production of a novel shielding material that can be used easily in the nuclear environments providing shielding of neutron radiation and gamma rays that result from neutron adsorption process were produced. They are the nano composites with two main matrix structures such as high density polyethylene, HDPE and polyimide, PI, having different weight fraction of h-BN, B4C ve Gd2O3 nano particles. For this, firstly, h-BN, B4C ve Gd2O3 nano structures were synthesizedby arc-discharge and ball milling methods. The properties of nano particles produced were analysed using SEM and TEM imaging, XRD, EDX and Raman techniques. The neutron and gamma shielding [total macrosobic cross-seciton (S, cm-1) and mass attenuation coefficient (µ/r, cm2g-1)] and mechanical properties [tensile strength (MPa), elongation at break (%), elastic modulus (MPa) and haredness] of nano composites with different structure and compositions were investigated. The results show that, the best shield materials for neutron and gamma shielding are (BN+Gd2O3)/PI and (B4C+Gd2O3)/YYPE nano composites so that the macroscobic cross section (S) of (11%BN+3%Gd2O3)/PI composite was as high as 0,4052 cm-1 and an avarage of 90% of neutrons was absorbed in samples having 2 cm average thicness.

Benzer Tezler

  1. B4C esaslı kompozitlerin B4C/Me başlangıç tozlarından hareketle spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of B4C based composites from B4C/Me starting powders by using spark plasma sintering (SPS) method

    MERAL CENGİZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  2. Bor karbür katkılı PMMA (polimetil metakrilat) polimerkompozitlerin ATRP metodu ile sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of boron carbide additived PMMA (polymethyl methacrylate) polymer composites by ATRP method

    DUYGU TULUK TÜRKMANİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CÜNEYT ARSLAN

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN

  3. Hegzagonal bor nitrür katkılı karbon/bazalt hibrit kompozitlerin karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin araştırılması

    Characterization and investigation of the mechanical characteristics of hexagonal boron nitride doped carbon/basalt hybrid composites

    FATMA BAKAL GÜMÜŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET YAPICI

  4. Karbon siyahı ve bor nitrür katkılı iletken polietilen kompozit yapımı ve özelliklerinin incelenmesi

    Investigating the manufacturing and properties of electrically conductive polyethylene composites with carbon black and boron nitride added

    ERSİN ERTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI

  5. Fabrication and characterization of compositionally-engineered glass/ceramic/nano-filler composites for LTCC and radome applications

    LTCC ve radom uygulamaları için kompozisyon olarak tasarlanmış cam/seramik/nano-dolgu kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    OĞUZHAN BİLAÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mühendislik BilimleriAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CİHANGİR DURAN