Sıcak pres kalıplama tekniği ile iki katmanlı kompozitlerin üretilmesi ve iyonlaştırıcı radyasyon zırhlama özelliklerinin araştırılması

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorOğul, Hasan
dc.contributor.authorŞahin, Merve
dc.date.accessioned2026-04-25T14:09:38Z
dc.date.available2026-04-25T14:09:38Z
dc.date.issued2025
dc.departmentEnstitüler, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Nükleer Enerji Ve Enerji Sistemleri Anabilim Dalı
dc.description.abstractBu tez çalışmasında, sıcak pres kalıplama yöntemi kullanılarak polilaktik asit (PLA) matrisine mikron parçacık boyutlu tungsten (W) ve molibden (Mo) tozları farklı ağırlıkça oranlarda (%5, %10 ve %20) eklenmiş ve bu katkıların gama ile nötron radyasyonu karşısındaki zırhlama performanslarına etkileri araştırılmıştır. Öncelikle tek katmanlı PLA–W ve PLA–Mo kompozitleri üretilmiş, ardından gama radyasyonu azaltma kapasitesi yüksek olan PLA–W20 ve PLA–Mo20 numuneleri birleştirilerek iki katmanlı hibrit yapı oluşturulmuştur. Üretilen numunelerin gama radyasyonu etkileşim parametreleri, HPGe dedektörü ile yapılan deneysel ölçümler, WinXCOM teorik hesaplamaları ve GEANT4–FLUKA Monte Carlo simülasyonları aracılığıyla değerlendirilmiştir. Nötron etkileşimleri için ise farklı enerji bölgelerinde etkin nötron uzaklaştırma tesir kesitleri hesaplanmış ve GEANT4–FLUKA Monte Carlo simülasyon programları kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, katkı oranının artmasıyla kütle azaltma katsayısı ve radyasyon koruma verimliliği değerlerinde belirgin bir artış olduğunu göstermiştir. En yüksek gama zırhlama etkinliği %20 katkılı numunelerde gözlenmiştir. Ayrıca, katman kalınlığının artışıyla zırhlama performansının iyileştiği ve kalınlığın radyasyonun malzeme içerisindeki azaltılma oranını doğrudan etkilediği tespit edilmiştir. Bununla birlikte oluşan ikincil radyasyon sayısında artışta belirlenmiştir. Yıllık etkin doz hesaplamaları sonucunda, geliştirilen iki katmanlı yapıların doz limitlerinin altında kaldığı görülmüştür. Bu bulgular, PLA esaslı kompozitlerin çevre dostu, hafif ve toksik olmayan özellikleriyle literatüre kazandırılabilecek alternatif malzemeler olduklarını ortaya koymaktadır.
dc.description.abstractIn this thesis, micron-sized tungsten (W) and molybdenum (Mo) powders were incorporated into a polylactic acid (PLA) matrix at different weight ratios (5%, 10%, and 20%) using the hot press molding technique, and the effects of these additives on the shielding performance against gamma and neutron radiation were investigated. Initially, single-layer PLA–W and PLA–Mo composites were fabricated, and then a two-layer hybrid structure was formed by combining the PLA–W20 and PLA–Mo20 samples, which exhibited the highest gamma radiation attenuation capacity. The gamma radiation interaction parameters of the produced samples were evaluated through experimental measurements performed with an HPGe detector, theoretical calculations using the WinXCOM software, and Monte Carlo simulations conducted with the GEANT4-FLUKA codes. For neutron interactions, effective neutron removal cross-sections were calculated and GEANT4-FLUKA Monte Carlo simulation programs are used. The results revealed that increasing the additive ratio significantly enhanced the mass attenuation coefficient and radiation protection efficiency. The highest gamma shielding performance was observed in the 20% reinforced samples. Additionally, it was determined that increasing the layer thickness improved the overall shielding performance, as thickness directly affected the attenuation rate of radiation within the material. However, an increase in secondary radiation generation was also observed with increasing thickness. Based on annual effective dose calculations, it was found that the developed two-layer structures remained well below the permissible dose limits. These findings demonstrate that PLA-based composites, with their environmentally friendly, lightweight and non-toxic characteristics, can serve as promising alternative materials for radiation shielding applications.
dc.identifier.endpage54
dc.identifier.startpage1
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=CtwiQkYvArAb95Ufpfs_vo0ZHAfquOKrJBAyUBcwdiczkbRBNiwkjAR4A8L5fJAm
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11486/7809
dc.identifier.yoktezid987406
dc.institutionauthorŞahin, Merve
dc.language.isotr
dc.publisherSinop Üniversitesi
dc.relation.publicationcategoryTez
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.snmzKA_TEZ_20260420
dc.subjectFizik ve Fizik Mühendisliği
dc.subjectPhysics and Physics Engineering
dc.titleSıcak pres kalıplama tekniği ile iki katmanlı kompozitlerin üretilmesi ve iyonlaştırıcı radyasyon zırhlama özelliklerinin araştırılması
dc.title.alternativeProduction of two-layer composites using hot press molding technique and investigation of their ionizing radiation shielding properties
dc.typeMaster Thesis

Dosyalar

Koleksiyon

Tez Koleksiyonu