Geri Dön

Seskioksit (Y2O3, Lu2O3, La2O3) nanoparçaçıkları gömülü polimer kompozitlerinin sentezi ve radyasyon zırhlama özelliklerinin belirlenmesi

Stnthesis of sesquioxide nanoparticles (Y2O3, Lu2O3, La2O3) embedded polymer composites and determination of their radiation shielding properties

PDF İndir

  1. Tez No: 951281
  2. Yazar: SAMIR MURSALIYEV
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN BİLİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kafkas Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

İyonize edici radyasyon, elektromanyetik dalgalar (gama veya X ışınları) veya parçacıklar (nötronlar, beta veya alfa) tipinde olmak üzere atomlar tarafından salınan bir enerji türüdür. Hayatımızın her alanında, uzay teknolojileri, nükleer santraller, medikal uygulamaları vb., faydalı uygulama alanlarına sahip olan radyasyon teknolojisi bu faydalı etkilerinin yanı sıra canlı mekanizmalar için ölümcülde olabilen zararlı etkileri de beraberinde barındırmaktadır. Bu zararlı etkilerden bireyleri korumak veya maruz kalınan dozu azaltmak amacıyla bir bariyer gibi kullanılan malzemeler radyasyon zırhlama malzemeleri olarak bilinmekte olup zaman içerisinde birçok malzeme bu amaçla kullanılmıştır. Bu malzemeler arasında granit, mermer, farklı agregalar içeren beton, kurşun bloklar vb gibi malzemeler sayılabilir. Bu malzemelerden kurşun tabanlı malzemelerin toksik olması, betonun ise uzun süre gama radyasyonuna maruz kalması sonucu gevrekleşmesi ve kullanılan malzemelerin hepsinin şeffaf olmaması sonucu gerçekleşen süreçlerin gözlemlenmesini olanaksız kılması gibi önemli dezavantajlara sahiptirler. Bu nedenle, bu geleneksel radyasyon zırhlama malzemelerine alternatif olabilecek efektif ve geleneksel zırhlama malzemelerinin dezavantajlarını ortadan kaldıracak yeni nesil malzeme arayışları etkin bir biçimde devam etmektedir. Bu bağlamda, yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada Y2O3, Lu2O3, La2O3 nadir toprak seskioksitleri epoksi reçine ve PMMA gibi polimerler içerisine gömülerek nanotoz-polimer kompozitleri oluşturulmuş ve bu malzemelerin radyasyon zırhlama karakterleri belirlenmiştir. Y2O3, Lu2O3, ve La2O3 mikro- ve/veya nano-kristalleri, bunların yüksek saflıktaki nitrat bileşenlerin kullanımıyla termal bozunma (thermal decomposition) tekniği kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen mikro ve/veya nano-kristal sistemlerinin yapısal karakteri ve morfolojisi X-ışını kırınımı (XRD) ve elektron mikroskopi (TEM) teknikleri kullanılarak belirlenmiştir. Sentezi yapılıp, yapısal karakteri belirlenen mikro- ve/veya nano-yapılı kristaller epoksi reçine ve polimetilmetakrilat (PMMA) gibi polimer yapıların içerisine homojen bir dağılım oluşturacak şekilde gömülmüştür. Elde edilen malzemelerin radyasyon zırhlama parametrelerini belirlemek için 137Cs ve 60Co radyoaktif kaynaklardan yayılan 662, 1173 ve 1332 keV gama-ışını enerjileri için numunelerin doğrusal soğurma katsayısı, kütle soğurma katsayısı, ortalama serbest yol, yarı değerli katman, onuncu değer katmanı ve etkin atom numarası değerleri deneysel olarak ölçülmüştür. Ölçümler, bir NaI(Tl) sintilasyon detektörü kullanılarak dar ışın iletim geometrisinde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca tüm bu parametreler, 0.0010 ila 100.000 MeV enerji bölgesinde WinXCOM programı kullanılarak teorik olarak da hesaplanmıştır. Sentezlenen seskioksit kristal sistemleri, radyasyon zırhlama malzemeleri için istenilen geniş yasak enerji bant aralıkları, elektromanyetik spektrumun görünür bölgesinde saydam olmaları ve çok yüksek yoğunluklara sahip olmaları nedeniyle seçilmişlerdir.

Özet (Çeviri)

Ionizing radiation is a type of energy released by atoms, either in the form of electromagnetic waves (gamma or X-rays) or particles (neutrons, beta or alpha). Radiation technology, which has beneficial applications in all areas of our lives, such as space technologies, nuclear power plants, medical applications, etc., has these beneficial effects as well as harmful effects that can be fatal for living mechanisms. The materials used as a barrier to protect individuals from these harmful effects or to reduce the dose exposed are known as radiation shielding materials and many materials have been used for this purpose over time. These materials include granite, marble, concrete containing different aggregates, lead blocks, etc. Among these materials, lead-based materials are toxic, concrete becomes brittle after prolonged exposure to gamma radiation, and not all of the materials used are transparent, making it impossible to observe the processes taking place. For this reason, the search for new generation materials that can be effective alternatives to these traditional radiation shielding materials and that will eliminate the disadvantages of traditional shielding materials continues effectively. In this context, in this study prepared as a master's thesis, Y2O3, Lu2O3, La2O3 rare earth sesquioxides were embedded in polymers such as epoxy resin and PMMA to form nanopowder-polymer composites and the radiation shielding characteristics of these materials were determined. Y2O3, Lu2O3, and La2O3 micro- and/or nano-crystals were synthesized using thermal decomposition technique with the use of their high purity nitrate components. The structural character and morphology of the synthesized micro- and/or nanocrystalline systems were determined by X-ray diffraction (XRD) and electron microscopy (TEM) techniques. The synthesized micro- and/or nanostructured crystals were embedded in polymer structures such as epoxy resin and polymethylmethacrylate (PMMA) to form a homogeneous distribution. In order to determine the radiation shielding parameters of the obtained materials, the linear attenuation coefficient, mass attenuation coefficient, mean free path, half-value layer, tenth value layer and effective atomic number values of the samples were experimentally measured for gamma-ray energies of 662, 1173 and 1332 keV emitted from 137Cs and 60Co radioactive sources. The measurements were performed in a narrow beam transmission geometry using a NaI(Tl) scintillation detector. All these parameters were also calculated theoretically using the WinXCOM program in the 0.0010 to 100.000 MeV energy region. The synthesized sesquioxide crystal systems were chosen for their wide forbidden energy bandgaps, transparency in the visible region of the electromagnetic spectrum and very high densities, which are desirable for radiation shielding materials.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    593683

    Experiments on strongly correlated materials: magneto transport properties of VO2 and V2O3

    Güçlü etkileşimli malzemeler üzerinde deneyler: VO2 ve V2O3 kristallerinin manyeto-taşıyıcı özellikleri

    ENGİN CAN SÜRMELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TALİP SERKAN KASIRGA

  2. Tez No

    318136

    Göller bölgesi yaygın büyük toprak gruplarının fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri

    Physical, chemical and mineralogical properties of common great soil groups in the lakes district of Turkey

    HÜSEYİN ŞENOL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    ZiraatSüleyman Demirel Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT AKGÜL

  3. Tez No

    346419

    Farklı yaşlardaki volkanik materyal üzerinde oluşan toprakların ayrışma oranlarının belirlenmesi

    Determination of weathering rates of soils developed on different aged volcanic materials

    CİHAN UZUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    ZiraatSelçuk Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ÖZAYTEKİN

  4. Tez No

    467384

    Orta Karadeniz bölgesinde volkanik materyal üzerinde oluşan toprakların jeokimyasal özellikleri ve ayrışma oranlarının belirlenmesi

    Geochemical features and determination of weathering rates of soils developed on volcanicmaterial, in Middle Black Sea region

    GÜLNUR TÜRKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    ZiraatSelçuk Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ÖZAYTEKİN

  5. Tez No

    468294

    Geç kuvarterner dönemde bir kalsik katena üzerinde oluşan toprakların ayrışma oranları ve gelişimi

    Soil formation and weathering rates of soils developed on a calcic catena in semi-arid condition from Central Anatolia

    LAMINE COLY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    ZiraatSelçuk Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ÖZAYTEKİN

Geri Dön