İyonlaştırıcı radyasyon ortamlarında bor bazlı cam kompozitlerin radyasyon zırhlama özellikleri
Radiation shielding properties of boron based glass composites in ionizing radiation environments
- Tez No: 942079
- Danışmanlar: PROF. DR. YAKUP KURUCU, PROF. DR. DEMET YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Nükleer Mühendislik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Nuclear Engineering, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, iyonlaştırıcı radyasyonun zararlı etkilerine karşı etkili bir koruma sağlayabilecek yeni bir bor bazlı cam sistemlerinin geliştirilmesi ve bu sistemlerin çok yönlü radyasyon zırhlama özeliklerinin detaylı bir şekilde değerlendirilmesidir. Yöntem: Cam numuneleri, ergitme soğutma yöntemi ile sentezlenmiş ve yapısal karakterizasyonları X-ışını kırınımı ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gama ışını zayıflatma kapasitesi, lineer azaltma katsayısı, kütle azaltma katsayısı, yarı kalanlık değeri ve ortalama serbest yol gibi parametreler ile deneysel, teorik ve Geant4 Monte Carlo simülasyonlarıyla değerlendirilmiştir. Nötron zayıflatma performansı, eşdeğer doz ve hızlı nötron yakalama tesir kesiti üzerinden belirlenmiştir. Ayrıca proton ve alfa parçacıları gibi yüklü parçacıkların cam içindeki enerji kaybı ve durdurma mesafeleri, SRIM programı ile analiz edilmiştir. Bulgular: Elde edilen veriler, geliştirilen cam sistemlerinin uygulanan gama radyasyonu enerjilerinde etkili gama radyasyonu zayıflatma (soğurma) yetenekleri sergilediğini ortaya koymaktadır. Bu sistemlerin güçlü nötron zırhlama kapasiteleri ise, yüksek soğurulmuş eşdeğer doz oranları ve hızlı nötron yakalama tesir kesitleri ile ayrıca doğrulanmaktadır. Ayrıca, SRIM programından elde edilen sonuçlar da bu camların protonlara ve alfa parçacıklarına karşı etkinliğini doğrulamaktadır. Sonuç: Bu çalışma, sentezlenen bor bazlı cam sistemlerinin gama ışınları, nötronlar ve yüklü parçacıklara karşı çok yönlü ve etkili bir radyasyon zırhlama malzemesi olduğunu ortaya koymuştur. Gd2O3, Tb4O7, CsI ve CuI katkısının radyasyon koruma performansını artırmaktadır. Bu yönleriyle, geliştirilen cam sistemleri tıbbi, nükleer ve endüstriyel uygulamalarda kullanılabilecek potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The aim of this study is to develop a novel boron based glass system capable of providing effective protection against the harmful effects of ionizing radiation and to comprehensively evaluate its versatile radiation shielding properties. Method: Glass samples were synthesized using melt quenching technique. Structural characterization of the glasses was performed by XRD and FTIR spectroscopy to evaluate their amorphous nature and bonding environment. Gamma radiation attenuation capabilities were evaluated experimentally, theoretically, and through Geant4 simulations. Neutron shielding performance was determined based on absorbed equivalent dose rates and fast neutron removal cross section. In addition, the interaction of charged particles (protons and alpha particles) with the glass material was investigated to determine the mass stopping power and the projected range. Findings: The obtained data demonstrate that the developed glass systems exhibit effective gamma radiation attenuation capabilities at the applied gamma radiation energies. Their strong neutron shielding ability is further validated by the high values of absorbed equivalent dose rates and fast neutron removal cross sections. Moreover, results from the SRIM program also confirm their effectiveness against protons and alpha particles. Results: This study demonstrated that the synthesized boron-based glass systems are versatile and effective radiation shielding materials against gamma rays, neutrons and charged particles. The doping of Gd2O3, Tb4O7, CsI and CuI enhances the radiation shielding effectiveness. In these aspects, the developed glass systems have the potential to be used in medical, nuclear and industrial applications.
Benzer Tezler
- Türkiye'nin değişik yörelerinde üretilen biralık arpalarda radyoaktivite araştırması
Başlık çevirisi yok
NURCAN ŞAHİN
- İyonlaştırıcı radyasyonun drosophila melanogaster'de oluşturduğu genetik hasarların antioksidan maddelerle önlenmesi
Prevention of genetic damages induced by ioizing radiation by applying antioxidants in drosophila melanogaster
GÜZİN EMECEN
- İyonlaştırıcı ışınlarla ışınlanmış polikarbonatın biyouyumluluğu
Biocompatibility of irradiated polycarbonate by lonizing radiation
FATMA KAYIRHAN DENİZLİ
- Nükleer görüntü işleme algoritmalarının incelenmesi ve karşılaştırılması
Investigation and comparison of nuclear image processing algorithms
MEHMET BAYBURT
Doktora
Türkçe
2000
Nükleer MühendislikEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNGÖR YENER