Polimer tabanlı gama ve nötron radyasyon zırhlama malzemelerinin geliştirilmesi ve ikincil radyasyon hesabı

[ X ]

Tarih

2025

Dergi Başlığı

Dergi ISSN

Cilt Başlığı

Yayıncı

Sinop Üniversitesi

Erişim Hakkı

info:eu-repo/semantics/openAccess

Özet

Radyasyon, tıbbi görüntüleme, endüstriyel uygulamalar ve enerji üretimi gibi birçok alanda faydalı kullanım alanlarına sahiptir. Ancak, insan sağlığı ve çevre üzerinde potansiyel tehlikeler oluşturduğundan, güvenli bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda, kurşun gibi koruyucu malzemelerin kullanımı, radyasyonun zararlı etkilerini en aza indirmek için kritik bir öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, ABS polimerine farklı oranlarda (%5, %10 ve %20) MoS2 ve CaWO4 metal tozları katkılanarak özgün polimer kompozitler geliştirilmiş ve bu numunelerin gama radyasyonu zırhlama kabiliyetleri deneysel, teorik ve simülasyon yöntemler ile değerlendirilmiştir. Ayrıca, üretilen numunelerin nötron zırhlama performansları da teorik ve simülasyon yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Numunelerin yapısal analizleri, SEM görüntüleme tekniğiyle gerçekleştirilmiş ve üretilen kompozitlerin mikroyapısal özellikleri detaylı bir şekilde ortaya konulmuştur. Elde edilen sonuçlar, %20 oranında MoS2 ve CaWO4 katkılı ABS kompozitlerinin, özellikle düşük enerji seviyelerinde gama radyasyonu zırhlama açısından üstün performans sergilediğini göstermiştir. Bu bulgular, geliştirilen kompozit malzemelerin, ileri düzey radyasyon zırhlama uygulamaları için güçlü bir aday olabileceğini ortaya koymaktadır. GEANT4 ve FLUKA simülasyonları sonucunda elde edilen veriler, katkılamanın numunelerin termal nötronlara karşı zırhlama etkinliğini arttırdığını da doğrulamaktadır.
Radiation has beneficial applications in various fields such as medical imaging, industrial applications, and energy production. However, since it poses potential risks to human health and the environment, it must be managed safely. In this context, the use of protective materials like lead is critically important to minimize the harmful effects of radiation. In this thesis, unique polymer composites were developed by adding MoS₂ and CaWO₄ metal powders at different ratios (5%, 10%, and 20%) to ABS polymer, and the gamma radiation shielding capabilities of these samples were evaluated through experimental, theoretical, and simulation methods. Additionally, the neutron shielding performance of the produced samples was examined using theoretical and simulation methods. The structural analyses of the samples were conducted with the SEM imaging technique, revealing the microstructural properties of the produced composites in detail.The results showed that ABS composites with 20% MoS₂ and CaWO₄ additives demonstrated superior gamma radiation shielding performance, particularly at low energy levels. These findings suggest that the developed composite materials could be strong candidates for advanced radiation protection applications. Data obtained from GEANT4 and FLUKA simulations also confirmed that the addition of these materials enhanced the shielding efficiency of the samples against thermal neutrons. Furthermore, the MS-3 and CW-3 samples produced within the scope of this thesis were found to exhibit better gamma radiation shielding performance, especially at low energy levels.

Açıklama

Anahtar Kelimeler

Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering

Kaynak

WoS Q Değeri

Scopus Q Değeri

Cilt

Sayı

Künye

Koleksiyon