Nötron radyasyonu için zırh malzemelerinin geliştirilmesi
Development of shield materials for neutron radiation
- Tez No: 963510
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜKSEL ÖZDEMİR, DOÇ. DR. BÜNYAMİN AYGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, 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: 157
Özet
Artan nükleer uygulama ve projeler, sağlık alanındaki ihtiyaçlar, etkili zırhlama malzemelerine duyulan gereksinimi artırmaktadır. Bu çalışmanın amacı, radyasyon güvenliğine katkı sağlamak üzere geliştirilen yeni cam bileşiklerinin nötron zırhlama performanslarını değerlendirmektir. Özellikle cam bileşimlerinin nötron radyasyonuna karşı dayanıklılığı, nötron zayıflama ve soğurulma parametreleri üzerinden analiz edilmiştir. Beş farklı bileşikten (B₂O₃, Bi₂O₃, SiO₂, Na₂O, Li₂B₄O₇) oluşturulan beş yeni cam örneği (Yeni Cam 1–5) 5 mm kalınlıkta hazırlanmıştır. Nötron soğurma doz miktarları deneysel olarak ölçülmüş, optik geçirgenlik lüksmetreyle, elektriksel iletkenlik ise multimetreyle test edilmiştir. İkincil parçacık üretimi ve enerji dağılımları GEANT4 simülasyon programı ile analiz edilmiştir. FT-IR yöntemiyle YC serisinin molekül bileşenleri ve kimyasal bağlarının spektral analizi yapılmıştır. YC serisi numunelerinin nötron soğurma değerleri, camların bileşimi ve yoğunluğu ile ilişkilidir. Bi2O3 içeren YC1, en yüksek yoğunluk ve soğurma değerine sahiptir. Bi2O3 içermeyen, B2O3 oranı yüksek YC4 ve YC5 ise en düşük yoğunluk ve soğurma değerine sahiptir. Bu camlar nötronlara karşı daha geçirgen olsa da hafif ve ekonomik uygulamalar için uygundur. Tüm numuneler yüksek direnç göstererek yalıtkan özellik sergilemiştir. İkincil parçacık enerjileri genelde 100–1000 keV aralığında kalmıştır. FT-IR verileri, YC serisinin yapısal analizinde ve radyasyon zırhlama performanslarını etkileyebilecek kimyasal yapısının belirlenmesinde temel rol oynamaktadır. Yeni Cam 1 ve 2, nötron zırhlama açısından en etkili örneklerdir. Camlar hem optik hem de elektriksel açıdan güvenli ve dayanıklıdır. Nükleer güvenlik ve radyasyon korumasında kullanılabilir adaylardır.
Özet (Çeviri)
Increasing nuclear applications and medical needs have amplified the demand for effective shielding materials. This study aims to evaluate the neutron shielding performance of newly developed glass compounds to contribute to radiation safety. In particular, the resistance of glass compositions to neutron radiation was analyzed through neutron attenuation and absorption parameters. Five new glass samples (New Glass 1–5) made from five different compounds (B₂O₃, Bi₂O₃, SiO₂, Na₂O, Li₂B₄O₇) were prepared with a thickness of 5 mm. Neutron absorption doses were measured experimentally, optical transmittance was tested with a luxmeter, and electrical conductivity was tested with a multimeter. Secondary particle production and energy distributions were analyzed using the GEANT4 simulation program. Spectral analysis of the molecular components and chemical bonds of the YC series was performed using the FT-IR method. The neutron absorption values of the YC series samples are related to the composition and density of the glasses. YC1, which contains Bi2O3, has the highest density and absorption values. YC4 and YC5, which do not contain Bi2O3 but contain a high B2O3 content, have the lowest density and absorption values. While these glasses are more permeable to neutrons, they are suitable for lightweight and economical applications. All samples exhibited high electrical resistance, indicating insulating behavior. Secondary particle energies generally ranged from 100 to 1000 keV. FT-IR data plays a fundamental role in the structural analysis of the YC series and in determining its chemical structure that may affect its radiation shielding performance. New Glass 1 and 2 were the most effective in terms of neutron shielding. The glasses were also safe and durable in terms of optical and electrical properties, making them suitable candidates for nuclear safety and radiation protection applications.
Benzer Tezler
- Güncel nükleer uygulamalara yönelik yeni nesil epoksi tabanlı nötron zırhlarının geliştirmesi
Development of new generation epoxy based neutron shields for current nuclear applications
AYŞEGÜL CANEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Nükleer MühendislikSinop ÜniversitesiDisiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATUN KORKUT
- Radyoterapide fotonötron ölçümü ve zırhlaması
Photoneutron measurement and shielding in radiotheraphy
TUĞÇE GÜLÜMSER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiRadyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YİĞİT ÇEÇEN
- Özel hibrit kompozit malzemelerin radyasyon karşısında davranışının incelenmesi - xcom ile irdelenmesi, xe26+ iyonları karşısında hasarının srım simülasyonu ile değerlendirilmesi
Assessment of special hybrid composite materials against radiation, analysis by xcom program, evaluation of radiation damage with Xe+26 ions by srim simulation
ERTUĞRUL DEMİR
Doktora
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASİYE BERİL TUĞRUL
- PLA filamentinin gama ve nötron radyasyonu zırhlama kabiliyetinin araştırılması ve geliştirilmesi
Research and development of gamma and neutron radiation shielding capability of PLA filament
HATİCE YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSinop ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN OĞUL
- Çeşitli lastik ve alçı malzemelerin nötron parçacıklarına karşı zırh malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usability of several tire and gypsum samples as shielding material against neutron particles
ZEYNEP ITIR UMAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULHALİK KARABULUT