NÖTRON RADYASYONU ZIRHLAMA MALZEMESİ OLARAK POLYESTER MATRİSLİ VERMİKÜLİT TAKVİYELİ NUMUNE HAZIRLANMASI VE ZIRHLAMA KABİLİYETİNİN ARAŞTIRILMASI

Benzer belgeler
ESM 309-Nükleer Mühendislik

Radyasyon Uygulamalarının Fizik Mühendisliği ve Eğitiminden Beklentileri. Dr. Abdullah ZARARSIZ Fizik Mühendisleri Odası

Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar

Nükleer Tekniklerin Endüstriyel Uygulamalarında Radyasyondan Korunma. Prof.Dr.Ali Nezihi BİLGE İstanbul Bilgi Üniversitesi

SANAEM İKİNCİL STANDART DOZİMETRİ LABORATUVARI

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

Yüksek Enerjili İyonlaştırıcı Radyasyon DedeksiyonundaKullanılmak Üzere Polimer Esaslı Sintilatör Üretimi

RADYASYON VE RADYASYONDAN KORUNMA

NÜKLEER FİSYON Doç. Dr. Turan OLĞAR

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Bitlis Eren Üniversitesi Đleri Araştırma Laboratuarı Nükleer Fizik Birimi

Radyasyon Ölçüm Cihazları

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Radyasyon, Radyoaktivite, Doz, Birimler ve Tanımlar. Dr. Halil DEMİREL

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

İÇERİK Kompozit malzemeler

1. Hafta. İzotop : Proton sayısı aynı nötron sayısı farklı olan çekirdeklere izotop denir. ÖRNEK = oksijenin izotoplarıdır.

YÜKSEK ENERJİLİ X- IŞINLARIYLA YAPILAN TEDAVİLERDE KARBON FİBER MASANIN CİLT VE İZOMERKEZ DOZUNA ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

NÜKLEER REAKSİYONLAR II

UYGULAMA 3 ÖRNEK PROBLEMLER

Fisyon,Füzyon, Nükleer Güç Santralleri ve Radyasyon. Prof. Dr. Niyazi MERİÇ A.Ü. Nükleer Bilimler Enstitüsü

İki malzeme orijinal malzemelerden elde edilemeyen bir özellik kombinasyonunu elde etmek için birleştirilerek kompozitler üretilir.

Bölüm 7 Radyasyon Güvenliği. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

RADYOLOJİDE KALİTE KONTROL VE KALİBRASYONUN ÖNEMİ ÖĞR. GÖR. GÜRDOĞAN AYDIN İLKE EĞİTİM VE SAĞLIK VAKFI KAPADOKYA MYO TIBBİ GÖRÜNTÜLEME PRG.

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

RADYASYON GÜVENLİĞİ BARIŞ ÜNLÜ BİYOMEDİKAL MÜHENDİSİ

İYONLAŞTIRICI RADYASYON BULUNAN İŞYERLERİNDE İŞ HİJYENİ

TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi (PHT) (E<30 MeV için) SAĞLIK, MÜHENDİSLİK VE NÜKLEER UYGULAMALARI

TAEK PROTON HIZLANDIRICISI TESİSİ

Nükleer Teknoloji ve Enerji Üretimi. Dr. Halil DEMİREL

Genel olarak bir kompozit malzeme, her iki bileşene ait özelliklerin birleşimiyle daha iyi özellikteki kombinasyonlarının elde edildiği çok fazlı bir

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ISTAKOZ KABUĞUNDAKİ KİTİN SAYESİNDE RADYASYONDAN KORUNUYORUM

vii TABLOLAR LİSTESİ

Faz Malzeme Oranının Polimer Beton Özellikleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

Doz Birimleri. SI birim sisteminde doz birimi Gray dir.

ESM 309-Nükleer Mühendislik

Kompozit Malzemeler. Polimer kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerinden oluşur.

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE ÇİFT AÇILI MATKAP UÇLARIN İTME KUVVETİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

X. THM YUUP ÇALIġTAYI PROGRAMI 9 11 Aralık A.Ü. Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü Ankara Üniversitesi 50. Yıl Kampüsü, Gölbaşı, ANKARA


Kaynak: Forum Media Yayıncılık; İş Sağlığı ve Güvenliği için Eğitim Seti

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

Lineer Enerji Transferi (LET) ve Rölatif Biyolojik Etkinin (RBE) Radyobiyolojik Önemi

BAKIR ATOMUNDA K,L,M ZARFLARI

ALARA RGD RKS SINAVI ÇALIŞMA SORULARI

İMALAT YÖNTEMİ SEÇİM DİYAGRAMLARI

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW713R - CuZn37Mn3Al2PbSi S713 ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW713R - CuZn37Mn3Al2PbSi S713 ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

FİSYON. Ağır çekirdekler nötronla bombardıman edildiklerinde bölünürler.

ULUSAL PROTON HIZLANDIRICILARI ÇALIŞTAYI

Doz azaltma teknikleri. Süre. Mesafe. Zırhlama. Yapısal Zırhlama 11/18/2015 RADYOLOJİDE ZIRHLAMA. Prof.Dr.Nail Bulakbaşı

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ "RADYASYON GÜVENLİĞİ ÜST KURULU KURULUŞ VE ÇALIŞMA ESASLARI YÖNERGESİ BİRİNCİ BÖLÜM. Amaç, Kapsam, Yasal Dayanak ve Tanımlar

HIZLANDIRICILARDA RADYASYON GÜVENL

Alkaliye Dayanıklı Cam Elyafla Güçlendirilmiş Betonun Performansı YUWARAJ M. GHUGAL* AND SANTOSH B. DESHMUKH

METAL MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER

FİZ314 Fizikte Güncel Konular

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

ST7 Sayım Sistemi ve Antrasen Kristali Kullanılarak Yapılacak Deneyler DENEY 1

Metalurjik Atıklardan Radyasyon Zırhlayıcı Panel Üretimi. Prof. Dr. Mehmet ERDEM

RADYONÜKLİTLERİN KİMYASI VE ANALİZİ

Radyasyon Zırhlama. Mehmet Tombakoğlu Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Nükleer Enerji Mühendisliği Bölümü. 15. Medikal Fizik Kongresi

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW724R - CuZn21Si3P ECOBRASS (PATENTLİ) ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

DEKLARASYON. Cam Elyaf Astar UV Kürleme Kanal Rehabilitasyon

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Gamma Bozunumu

İçerik. Temel Atom ve Çekirdek Yapısı RADYASYON TEMEL KAVRAMLAR. Çekirdek. Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-1)

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

OTOPARK SU YALITIM VE KAPLAMA SİSTEMİ (CONIDECK)

6- RADYASYON KAYNAKLARI VE DOZU

Alüminyum Hedefte Depolanan Enerjinin Elektron Enerjisi ile Değişimi. Variation of Deposition Energy with Electron Energy in Aluminum Target

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

RADYASYON DEDEKTÖR ÇEŞİTLERİ

Çok kanallı analizör deneylerinin ilk aşaması olan enerji kalibrasyonu incelenecektir.

AA 2014 Al Matrisli B 4 C Parçacık Takviyeli Kompozitlerin Mikro Yapı ve Aşınma Davranışının Đncelenmesi

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Nükleer Spektroskopi Arş. Gör. Muhammed Fatih KULUÖZTÜRK

Farklı Yoğunluktaki Malzemelerin Nötron Zayıflatma Özelliklerinin İncelenmesi

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

UPHUK Eylül 2013 / Bodrum Belediyesi Nurol Kültür Merkezi OASIS, Bodrum TÜRKİYE

ONARIM ve GÜÇLENDİRMEDE MALZEME-II. Bölüm. Doç. Dr. Halit YAZICI

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu

Kaynak: Forum Media Yayıncılık; İş Sağlığı ve Güvenliği için Eğitim Seti

RADYOAKTİVİTE Radyoaktivite (Radyoaktiflik / Işınetkinlik)

15 yıllık kompozit malzemelerdeki deneyimimizi, 2007 yılı itibari Fiberpull çatısı altında topladık.

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 11 Kompozit Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Kaynak Yöntem Onayları için Kullanılan Mekanik ve Teknolojik Testler, Güncel Standartlar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

Transkript:

NÖTRON RADYASYONU ZIRHLAMA MALZEMESİ OLARAK POLYESTER MATRİSLİ VERMİKÜLİT TAKVİYELİ NUMUNE HAZIRLANMASI VE ZIRHLAMA KABİLİYETİNİN ARAŞTIRILMASI Selim AYDIN-Tuncay TUNA TAEK SANAEM-ÇNAEM 2017

ÇALIŞMANIN AMACI Nötron radyasyonu zırhlamasında kullanılabilmesi öngörülen, kompozit malzemeden nötron zırhlama malzemesi geliştirilmesi ve elde edilen bu malzemenin nötron zırhlama kabiliyetinin araştırılması amaçlanmıştır. Böylece elde edilen kompozit malzeme ile nötron zırhlama oranı yüksek, kolay hazırlanabilir bir zırhlama malzemesi geliştirilmesi hedeflenmiştir. 2

Radyasyon Nedir? Radyasyon enerji taşınımıdır. İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Görünür Işık, Mikrodalga, UV, Radyo Dalgaları vb. İyonlaştırıcı Radyasyon Dalga Karakterli Gama Radyasyonu X-Işını Radyasyonu Parçacık Karakterli Alfa Radyasyonu Beta Radyasyonu Nötron Radyasyonu İyonlaştırıcı radyasyonun bazı kullanım alanları Tıbbi tanı ve tedavi Nükleer güç Endüstriyel radyografi Tıbbi malzemelerin sterilizasyonu Gıda ışınlama Bilimsel ve tıbbi araştırmalar Doğal ve doğal olmayan kaynaklardan 3

İyonlaştırıcı Radyasyon Çeşitlerinin Giricilikleri 4

NÖTRONLARIN MADDEYLE ETKİLEŞMESİ Elastik saçılma İnelastik saçılma Nötron Yutulması 5

NÖTRON RADYASYONU Nötronlar Enerji Aralığı Dalgaboyu (Å) Hız(m/s) Ultra Soğuk 300 nev 500 8 Soğuk 0.12 mev-12 mev 26.1 2.6 152 1515 Termal 12 mev-100 mev 2.6 0.9 1515-4374 Epitermal 100 mev-1 ev 0.9 0.28 4374-13.8e 3 Orta 1eV 0.8 MeV Hızlı > 0.8 MeV (α, n) Kaynakları (Pu, Po, Am, Cm, Ac ve Ra- Be) (γ, n) Kaynakları (Foton-Nötron Kaynakları) ( 9 Be ve 2 H + γ ) Fisyon yapan Nötron Kaynakları (Cf-252) Hızlandırıcı ve Reaktör Tabanlı Nötron Kaynakları 6

Zırhlama Malzemesi Seçimi, Geliştirilmesi ve Karakterizasyonuyla İlgili Literatür Çalışmaları 1) Epoksi Matris+Bor Karbür+Karbon Fiber Film 2) EPDM + B 2 O 3 ( Hızlı Nötronlar) 3) Al + %15B 4 C + %1Gd 4) Akıllı Polimerler (Dimetilsülfoksitin, Polietilenimin, Dimetilsülfoksit, N-vinilkaprolaktam,Poliakrilikasit, Polimetilmetakrilat, Polien izopropilakrilamid, Poliakrilonitril) 5) Epoksi Matris + Bor Karbür 6) Sm 2 O 3 + Polyamid vb.

MALZEME SEÇİMİ Malzeme Seçim Kriterleri 1. Yavaşlatma Hafif elementlerce zengin 2. Yutuculuk Nötron tesir kesiti yüksek elementlerce zengin 3. Ekonomik 4. Bulunabilirliği yüksek 5. Kolay hazırlanabilir Polyester+Vermikülit 8

Polyester Reçine Özellikleri Döküm ve el yatırmasına uygun, genel amaçlı Uygulaması kolay Düşük hacimsel çekme Ekonomik Kolay temin edilebilir 9

Vermikülit Takviye Malzemesi Özellikleri Yüksek çekme dayanımı (261-569 MPa) 1150 C ye kadar kullanılabilirliği Yüksek Sertlik (38-44 Gpa-Vickers, 9,5 Mohs) Yüksek Termal Stabilite, Ateşe Dayanıklı Düşük Reaktivite Yüksek Aşınma Dayanımı Yüksek Basma Dayanımı (2580-5687 MPa) Düşük Yoğunluk (2,51 g/cm 3 ) Yüksek Nötron Tesir Kesiti (755 barn) Yerli üreticiden tedarik edilme 10

11

DENEYSEL ÇALIŞMALAR NÖTRON ZIRHLAMA TESTLERİ Am-Be nötron kaynağı ve BF 3 nötron detektörüne sahip nötron ölçüm sistemi ile sayımlar alınmıştır. Donanım Nötron Kaynağı Enerjisi Aktivitesi Detektör Osiloskop Niteliği/Markası 241 Am- 9 Be 4-5 MeV 2 Ci Boron Trifluoride (BF₃) Nötron Detektörü Hewlett Packard Sayıcı Ortec 875 Zaman Ayarlayıcı & SCA Preamplifikatör Ortec Model 420A Ortec Amplifikatör Ortec 571 Güç Kaynağı Canberra Model 3105 H.V. 0-5 kv Sayım Süresi 5x100 sn 12

DENEYSEL ÇALIŞMALAR NÖTRON ZIRHLAMA TESTLERİ Howitzer BF₃ Preamp. Amp. Osi./SCA Zamanlayıcı/Sayıcı Önce boş sayımlar alınarak arka plan sayım değerleri belirlenmiştir. Akabinde ise her numune için 100 er saniyeden 5 er kez sayım alınarak sayımların ortalaması alınmıştır. 13

DENEYSEL ÇALIŞMALAR NÖTRON ZIRHLAMA TESTLERİ Sayım sonuçları aşağıdaki gibidir. MALZEME KATKILAMA ORANI SAYIM AZALMA (%) Boş 960 0 %10 polyster vermikülit 890 7,29 %20 polyster vermikülit 876 8,75 %30 polyster vermikülit 810 15,63 %40 polyster vermikülit 756 21,25 %50 polyster vermikülit 640 33,33 %60 polyster vermikülit 598 37,71 14

15

16

DENEYSEL ÇALIŞMALAR NÖTRON ZIRHLAMA TESTLERİ Nötron radyasyonu zırhlamasında kullanılmak üzere polyester matrisli, vermikülit takviyeli kompozit numuneler hazırlanmış ve elde edilen numunelerin nötron zırhlama kabiliyetleri araştırılmıştır. Ağırlık olarak %10- %60 arası vermikülit içeren 19 mm lik 6 adet numune ile çalışılmış ve yapılan bu çalışmalar sonucunda hazırlanmış olan kompozit malzemenin kalınlık oranı arttıkça zırhlama kabiliyetinin arttığı görülmüştür. Zırhlama çalışmaları sayım sonuçlarına göre, %10 vermikülit ilavesi ile alınan sayım değeri %7,29 düşerken, %60 vermikülit ilavesi ile bu değer % 37,71 e yükselmiştir.

SONUÇLAR Deneysel sonuçlara göre; En iyi zırhlama, % 60 polyster vermikülit takviyeli B 4 C numuneden elde edilmiştir; Zırhlama kabiliyeti, vermikülit malzeme takviyesi ile doğru orantılı şekilde artmaktadır. Böylelikle radyasyonun canlı sağlığına verebileceği zararlar, kullanılan zırh kalınlığı arttıkça azalmaktadır. Kullanımı düşünülen uygulamalara göre, nötron enerji seviyelerine bağlı olarak zırh kalınlıkları belirlenmelidir. 18

DEĞERLENDİRME Diğer çalışmalarda araştırılan malzemelerle kıyaslamalar yapılmış olup, geliştirilen malzemenin, çabuk ve kolay hazırlanabildiği görülmüştür. Ölçüm değerleri, Monte-Carlo simülasyon sonuçları ile uyumludur. Deneylerden alınan sonuçlara göre, hazırlanan kompozit malzeme, termal nötron zırhlama malzemesi olarak kullanılabilecek özelliktedir. 19

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER 20