Yeni nesil radyasyon zırhlayıcılar: epoksi temelli metal oksit mikro ve nano yapılı kompozitler
New generation radiation shielding: epoxy based metal oxide micro and nano structured composites
- Tez No: 688640
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN İÇELLİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖNDER EYECİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Bu tez mikro ve nano Bi2O3 ve WO3 katkılı epoksi matrisinin radyasyon zırhlama kabiliyetini araştırmaya odaklanmıştır. Mikro kompozitler ticari mikro Bi2O3 ve WO3 parçacıkları ile hazırlanırken, nanokompozitler hem ticari olarak temin edilmiş hem de hidrotermal/solvotermal yöntemle sentezlenmiş nanoparçacıklar kullanılarak üretilmiştir. Öte yandan hazırlanan kompozitlerin radyasyon zırhlama parametreleri, mikro kompozitlerde deneysel ve MCNP6 simülasyonu kullanılarak elde edilirken, nano kompozitlerde ise sadece deneysel olarak belirlenmiştir. Tüm deneysel ölçümler NaI(Tl) sintilasyon dedektörü ve Ba-133, Cs-137 ve Co-60 radyoaktif nokta kaynakları kullanılarak yapılırken, mikro kompozitlerin zırhlama simülasyonları MCNP versiyon 6.2 kodu ile gerçekleştirilmiştir. Mikro kompozitler için elde edilen deneysel ve MCNP6 simülasyon sonuçları, hem farklı parçacık katkısı hem de farklı foton enerjileri bakımından iyi bir tutarlılık sergilemiştir. Ayrıca parçacık boyutunun gelen fotonların yoğunluğunu azaltmadaki etkisi incelendiğinde, aynı katkı ağırlık yüzdeleri için nano parçacık katkısının mikro parçacık katkısına göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Bunun da ötesinde, düşük enerjili gama ışınlarına karşı hidrotermal/solvotermal yöntemle sentezlenmiş nanoparçacıkların kullanıldığı epoksi kompozitlerin, ticari olaral temin edilen nanoparçacıkların kullanıldığı epoksi kompozitlere göre daha iyi radyasyon zırhlama kabiliyetine sahip olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, en yüksek Bi2O3 ve WO3 katkılara sahip mikro ve nano kompozitlerin, nükleer tıpta kullanılan bazı tanısal radyonüklidlerin yanı sıra röntgen, mamografi veya PET taramaları gibi görüntüleme cihazlarının tehlikeli etkilerinden korunmak için umut verici bir potansiyele sahip olduğu önerilebilir.
Özet (Çeviri)
This thesis has focused on investigating the radiation shielding ability of the micro and nano Bi2O3 and WO3 doped epoxy matrix. While micro composites have been prepared with commercial micro Bi2O3 and WO3 particles, nanocomposites have been produced using both commercially supplied and hydrothermal/solvothermal synthesized nanoparticles. On the other hand, the radiation shielding parameters of the composites prepared have been obtained experimentally and by using MCNP6 simulation for the micro-composites, whereas they have been determined only experimentally for the nano-composites. While all experimental measurements have been carried out by using NaI(Tl) scintillation detector and the Ba-133, Cs-137, and Co-60 radioactive point sources, the shielding simulations of the micro composites have been realized by MCNP version 6.2 code. The experimental and MCNP6 simulation results for the micro composites have displayed a good consistency in the context of both different particle dopings and different photon energies. Additionally, when the effect of particle size on reducing the intensity of incident photons was examined, it has been determined that the nanoparticle additive is more effective than the microparticle additive for the same additive weight percentages. Moreover, it has been determined that the epoxy composites prepared using the nanoparticles synthesized by hydrothermal/solvothermal method against low energy gamma rays have better radiation shielding ability than the epoxy composites synthesized by using commercially supplied nanoparticles. In conclusion, it can be suggested that the micro and nanocomposites having the highest Bi2O3 and WO3 additives have a promising potential to protect against the dangerous effects of imaging devices such as roentgen, mammography, or PET scans as well as some diagnostic radionuclides used in nuclear medicine.
Benzer Tezler
- Gama ışını buildup faktörlerinin Monte Carlo simülasyonu ve yapay sinir ağları ile modellenmesi
Monte Carlo simulation and artificial neural network modelling of gamma ray buildup factors
BAYRAM BİLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İÇELLİ
- Nadir toprak elementleriyle katkılandırılmış borat camların fiziksel ve radyasyon zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Analysis of elastic, mechanical, optical and radiation shielding properties of rare earth elements doped borate glass
İLYAS İZGÜDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMunzur ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAHYA TAŞGIN
- Development and characterization of new generation lead-free radiation shielding glass material
Yeni nesil kurşunsuz radyasyon zırhlayıcı cam malzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu
MELDA İPLİKÇİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER KAVAS
- Geiger Müller sayici sistem tasarımı
Thesis title: Development of Geiger Müller counting system
SUNAY TOPÇUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ BERBER
- Yeni nesil Pozitron Emisyon Tomografi (PET) cihazlarında kullanılabilinecek sintilasyon dedektör sistemlerinin GEANT4 tabanlı GATE simulasyon programında araştırılması
The investigation of the scintillation detector system using in the new generation Positron Emission Tomography (PET) by GEANT4 based GATE simulation program
MEHMET SABRİ BUDAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiBitlis Eren ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY YAVUZKANAT