Radiation shielding parameters of DY3+ doped calcium aluminum barium sodium borate glass system used for radiation protection in hospitals
Hastanelerde radyasyon koruması için kullanılan dy3+ katkılı kalsiyum alüminyum baryum sodyum borat cam sisteminin radyasyon zırhlama parametreleri
- Tez No: 888683
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN GÜNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Radyoloji ve Nükleer Tıp, Radiology and Nuclear Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
İnsan sağlığı üzerindeki zararlı etkileri nedeniyle, iyonize radyasyon ve radyasyondan etkilenen malzemelerin radyasyondan korunma kabiliyetinin araştırılması, çağdaş araştırmalar için önemli konular haline gelmiştir. İyonlaştırıcı radyasyonun dokulara verdiği hasar radyasyona maruz kalma miktarı ve hedefin radyosensitivitesine bağlı olarak değişir. Radyasyon güvenliği prosedürleri (aynı zamanda ALARA olarak da bilinir) arasında maruz kalma süresinin azaltılması, radyasyon kaynağı ile hedef arasındaki mesafenin artırılması ve radyasyon koruyucu malzemelerin kullanılması yer alır. Yaygın olarak kullanılan radyasyon koruyucu malzemelerden kurşun ve betonun faydalarının yanında opak olmaları, bu malzemelerden kurşunun zehirli olması ve betonun çatlayıp nem kaybetmesi gibi önemli dezavantajları vardır. Cam ise şeffaflığı, yüksek homojenliği, geniş kalınlık aralığı ve nispeten basit üretimi ile kurşun ve betona alternatif olarak öne çıkmaktadır. Camın emme kapasitesini artırmak ve aynı zamanda kimyasal özelliklerini değiştirmeden sistemin erime noktasını ve viskozitesini azaltmak için sisteme cam modifiye ediciler eklenebilmektedir. Bu tezde, çeşitli konsantrasyonlarda nadir toprak elementi Disprosiyum (III) iyonu (Dy3+) katkılı 23𝐶𝑎𝑂−10𝐴𝑙2𝑂3−(50−𝑥)𝐵2𝑂3−6𝐵𝑎𝑂−10𝑁𝑎2𝑂−x𝐷𝑦2𝑂3 (x=0.1, 0.3, 0.5, and 1.0% mol) cam sisteminin iyonlaştırıcı radyasyona karşı zırhlama özellikleri incelenmektedir. Sistemi değerlendirmek için doğrusal zayıflama katsayısı (𝐿𝐴𝐶), kütle zayıflama katsayısı (𝑀𝐴𝐶), yarı değer katmanı (𝐻𝑉𝐿), onda bir değer katmanı (𝑇𝑉𝐿), ortalama serbest yol 𝑚𝑓𝑝, atomik tesir kesiti (𝐴𝐶𝑆), elektronik tesir kesiti (𝐸𝐶𝑆), etkin atom numarası (𝑍𝑒𝑓𝑓), etkin elektron yoğunluğu (𝑁𝑒𝑓𝑓), etkin iletkenlik (𝐶𝑒𝑓𝑓), eşdeğer atom numarası (𝑍𝑒𝑞), maruz kalma birikim faktörü (𝐸𝐵𝐹) ve enerji soğurma birikim faktörü (𝐸𝐴𝐵𝐹) radyasyondan korunma parametreleri incelenmiştir. Dört cam numunenin tamamı standart eriyik söndürme tekniği kullanılarak üretilmiştir. Cam numunelerin iyonlaştrıcı radyasyona karşı zırhlama kabiliyetleri Phy-X/PSD yazılımı aracılığıyla test edilmiştir. Bu çalışmadaki bulgular ile Dy3+ katkılı Kalsiyum Alüminyum Baryum Sodyum Borat cam sistemi uygun, etkili ve iyi bir alternatif olduğu kanıtlandığı için radyasyon koruyucu malzeme olarak verimli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Due to its harmful effects on human health, ionizing radiation and the investigation of the radiation protection capability of radiation-affected materials have become important for contemporary research. The damage caused to tissues by ionizing radiation varies, depending on the amount of radiation exposure and the radiosensitivity of the target. Radiation safety procedures (a.k.a. ALARA) include reducing the exposure time, increasing the distance between the radiation source and the target, and using radiation shielding materials. Lead and concrete, two extensively employed radiation shielding materials, have considerable disadvantages, including both being opaque, lead being toxic, and concrete breaking and losing its moisture. Glass, on the other hand, stands out as an alternative to lead and concrete with its transparency, high homogeneity, wide thickness range and relatively simple production. Glass modifiers can be added to the system to increase the absorption capacity of the glass and at the same time reduce the melting point and viscosity of the system without changing its chemical properties. This thesis assesses the shielding properties of the 23𝐶𝑎𝑂−10𝐴𝑙2𝑂3−(50−𝑥)𝐵2𝑂3−6𝐵𝑎𝑂−10𝑁𝑎2𝑂−𝑥𝐷𝑦2𝑂3 (x=0.1, 0.3, 0.5, and 1.0% mol) glass system doped with the rare earth element Dysprosium(III) ion (Dy3+) at various concentrations against ionizing radiation. To evaluate the system, linear attenuation coefficient (𝐿𝐴𝐶), mass attenuation coefficient (𝑀𝐴𝐶), half-value layer (𝐻𝑉𝐿), tenth-value layer (𝑇𝑉𝐿), mean free path (𝑚𝑓𝑝), atomic cross section (𝐴𝐶𝑆), electronic cross section (𝐸𝐶𝑆), effective atomic number (𝑍𝑒𝑓𝑓), effective electron densities (𝑁𝑒𝑓𝑓), effective conductivity (𝐶𝑒𝑓𝑓, equivalent atomic number (𝑍𝑒𝑞), exposure build-up factor (𝐸𝐵𝐹), and energy absorption build-up factor (𝐸𝐴𝐵𝐹) radiation protection parameters are reviewed. All four glass samples were made using the standard melt-quenching technique. The glass samples were tested as a shielding material against ionizing radiation using Phy-X/PSD software. The findings in this study demonstrate that Dy3+ doped Calcium Aluminum Barium Sodium Borate glass system can be employed efficiently as a radiation shielding material since it has been proven to be a suitable, effective and good alternative.
Benzer Tezler
- CoCrFeNiTiAlx yüksek entropili alaşımların radyasyon zırhlama parametrelerinin belirlenmesi
Determination of radiation shielding parameters of CoCrFeNiTiAlx high entropy alloys
NURETTİN ARPAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiBitlis Eren ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT AYGÜN
- Bazı antioksidanların X- ve γ-ışınları için radyasyon zırhlama parametrelerinin hesaplanması
Calculations of radiation shielding parameters of some antioxidants for gamma and x-ray
ZEKİYE IŞIKLI
- Zirkonyum ve titanyum tabanlı bazı metalik camların iyonlaştırıcı radyasyon zırhlama karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of the ionizing radiation shielding characteristics of some metallic glasses based on zirconium and titanium
İNCİ ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiBingöl ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERDİ AKMAN
- Nükleer tıpta kullanılan gama ışın enerjileri için bazı kompozit materyallerin zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Investigatıon of shielding properties of some composite materials for gamma ray energies used in nuclear medicine
ALPER YOLAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM KARADENİZ
- 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
YAŞAR KARABUL
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İÇELLİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖNDER EYECİOĞLU