Tıbbi radyasyon zırhlamalarında kullanılabilecek çok fonksiyonlu mikro/nano kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve dozimetrik özelliklerinin incelenmesi
Development and investigation of dosimetric properties of multifunctional micro / nano composite materials that can be utilized in medical radiation shielding
- Tez No: 828707
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN İÇELLİ, DOÇ. DR. HİLAL ACAR DEMİR
- 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: 137
Özet
Bu doktora tez çalışması, farklı enerji seviyelerindeki iyonize radyasyonun zırhlanmasında başarılı yeni nesil, hazırlama prosedürü kolay, kütlece hafif, kurşun içermeyen çevre dostu mikro ve nano yapılı kompozit malzemeleri üretmeye, radyasyon zırhlama özelliklerini deneysel ve teorik olarak tespit etmeye odaklanmıştır. Bu bağlamda, mevcut tez araştırmasında A: BaO ve Bi2O3, W, Agmikro ve Agnano olmak üzere x'in 0 ile %35 arasında değiştiği (100-x)%Na2Si3O7/(x)%A formülüne uyan camsı yapılı kompozitler bilimsel literatürde ilk kez üretilmiş ve ilgili örneklerin belli enerjilerde elektromanyetik ışınları zırhlama özellikleri hem deneysel olarak hem de MC ile tespit edilmiştir. Bu çalışmada Na2Si3O7, kompozitlerin ana bileşeni olarak seçilmiş ve mikro/nano yapılı bileşikler ve elementlerle güçlendirilmiştir. Saf Na2Si3O7 ile birlikte tüm numunelerin zırhlama performansları NaI(Tl) sintilasyon detektörü kullanılarak, Ba-133 radyoaktif kaynağından elde edilen 81 ve 356 keV pik enerjili fotonlar için tespit edilmiştir. Ölçümlerle, tüm örneklerin μ / ρ,HVL,TVL ve λ değerleri belirlenmiştir. Ayrıca, karşılaştırma yapılabilmesi amacıyla MC simülasyon kodu kullanılarak ilgili değerlerin yanında H^* (d), K_a ve Φ ölçümleri yapılmıştır. Simülasyon çalışmasında geniş bir enerji aralığındaki (25 keV-1000 keV) etkileşimler ele alınmıştır. Bu bağlamda, μ⁄ρ değerleri için düşük enerji bölgesinde W katkısının, yüksek enerji bölgesinde ise Bi2O3 katkısının en başarılı sonuçları verdiği görülmüştür. Oluşturulan kompozitlerin zırhlama kapasitelerinin değerlendirilmesi adına ilgili enerjilerde çevre dozu ölçüm sonuçları kıyaslandığında düşük enerji bölgesinde (356 keV) ise Bi2O3'in avantajlı görülmesine karşın Agnano'nun yüksek katkı oranlarının Bi2O3'e yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Öte yandan deneysel ve simülasyon sonuçlarına göre, Agnano partiküllerin mikro boyutlara göre Na2Si3O7 daha iyi bir radyasyon zırhlama özelliği kazandırdığı gösterilmiştir. Tüm veriler birlikte değerlendirildiğinde, düşük maliyetli, mekanik dayanıklılığı yüksek ve kütlece hafif bu camsı yapılarının geleneksel malzemelere göre güvenilir ve etkin bir alternatif olabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This doctoral thesis study is focused on producing a new generation, easy-to-prepare, lightweight, lead-free, and eco-friendly micro-and nano-structured composites with successful shielding against ionizing radiation at different energy levels used in diagnosis and treatment in medicine. In this context, glassy structured composites conforming to the formula (100-x)%Na2Si3O7/(x)% A, where x ranges between 0 and 35, namely A: BaO and Bi2O3, W, Agmikro, and Agnano, have been produced for the first in the scientific literatüre and their electromagnetic beam shielding properties of the samples at certain photon energies have been determined both experimentally and by MC method. The gamma-ray shielding performances of all samples, including pure Na2Si3O7, have been determined by using a NaI (Tl) scintillation detector for 81 and 356 keV energy photons emitted from the Ba-133 radioactive point source and μ / ρ, HVL and of all samples have been identified in the measurements. Also, H^* (d), K_a and Φ measurements have been performed by using the MC simulation code to make comparisons along with the relevant values. In this context, it has been concluded that the W contribution in the low energy region and the Bi2O3 contribution in the high energy region result in more successful radiation shielding. In the high energy region (> 356 keV), although Bi2O3 is seen advantageously, it has been observed that the high additive rates of Agnano give results close to Bi2O3. On the other hand, it has been shown that nano-sized Ag particles give a better radiation shielding property to sodium silica compared to micro-sized Ag particles. When all data are evaluated together, it has been concluded that these low-cost, mechanically strong, light, and non-toxic glassy structures can be a more reliable and effective substituent of conventional materials that are often used in ionizing radiation shielding in clinical applications.
Benzer Tezler
- İyonize radyasyon ve güçlü manyetik alan etkisi altında bırakılan rat kemik iliği stem hücrelerinde mikroçekirdek sıklığı
In vivo evaluation of micronuclei in rat reticulocytes for the relative efficacy of genomic instability in medical radiation exposure
EYLEM GÜL
- Sağlık çalışanlarının Radyasyondan Korunma Bilgisi Ölçeği'nin Türkçeye uyarlanması: Geçerlik ve güvenirlik çalışması
Adaptation of health workers' Radiation P.otection KJıowledge Scale to Turkish: Validty and reliability study
MAHMUT AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
HemşirelikNecmettin Erbakan ÜniversitesiHemşirelikte Yönetim Ana Bilim Dalı
DR. BİLGEN ÖZLÜK
- Bilgisayarlı tomografi taramalarındaki anatomik bölgelerin ve organların radyasyon kütle zayıflatma katsayılarının monte carlo metodu ile incelenmesi
Investigation of radiation mass attenuation coefficients of anatomical regions and organs in computerized tomographic scans by using monte carlo method
ELİF EBRU ALTUNSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSKENDER AKKURT
- X-ışınlarından koruyucu kurşun içermeyen tekstil malzemesi geliştirilmesi
Development of x-ray protective lead free textile material
NEBAHAT ARAL YILMAZ
Doktora
Türkçe
2016
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BANU NERGİS
PROF. DR. CEVZA CANDAN
- Medikal fizik uygulamalarında radyasyon doz dağılımı
Radiation dose distribution in medical physics applications
AHU ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN YILDIZ YARAR