Tekstil yapılarının ve kompozitlerinin iyonlaştırıcı radyasyona karşı etkinliğinin araştırılması
Investigation of the textile reinforcements and their composites for ionizing radiation shielding
Yazar: MELTEM BAŞ
Danışman: DOÇ. DR. TUBA ALPYILDIZ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
İyonlaştırıcı radyasyonlar yüksek enerjili radyasyonlardır ve gerek doğal yollar ile gerekse yapay yollar ile bu radyasyonla karşı karşıya kalırız.  Bu radyasyonların sağlık üzerine olumsuz etkileri bulunmaktadır ve insanlar bu olumsuz etkilerden korunma ihtiyacındadır. Korunma amacı ile kurşundan yapılmış olan malzemeler tercih edilmektedir. Kurşun malzemeler insan sağlığı için toksik etki göstermektedir ve çevre dostu değildir. Ayrıca malzeme ağırlıkları da oldukça yüksek olmaktadır. Dolayısıyla toksik etkisi olmayan, kurşun kadar koruma sağlayıp iyi mekanik özelliklere sahip hafif bir malzeme olarak kompozit malzemelerin geliştirildiği çalışmalar yapılmaktadır.Bu tez kapsamında, iyonlaştırıcı radyasyondan koruyucu tekstil takviyeli kompozit bir malzeme geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada farklı yapılarda tasarlanarak üretilen örme kumaşların takviye malzemesi olarak kullanımıyla hem radyasyondan koruyucu hem de mekanik özellikler bakımından gelişmiş tekstil kompozitleri üretmek hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, çalışmanın ilk aşamasında, cam ve bakır lifleri kullanılarak üç farklı yapıda örme kumaş üretimi gerçekleştirilmiştir. İkinci adımda üretilen örme kumaşlar takviye malzemesi olarak kullanılarak üç farklı tipte kompozit malzeme üretilmiştir. Kompozit malzemenin mekanik özelliklerini değerlendirmek için, hedeflenen kullanım alanlarında karşılaşabilecekleri eğilme ve darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Gama radyasyonu zayıflatma performanslarını değerlendirmek için kompozitler gama radyasyonuna maruz bırakılmış, sonrasında lineer ve kütle atenuasyon katsayıları ile yarı değer kalınlık değerleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçların bu alanda yapılacak ileriki araştırmalara malzeme ve yapı seçimi bakımından yol gösterici olması beklenmektedir.

Abstract:
Ionizing radiation is known as high energy radiation and people are exposed to this radiation through both natural and artificial ways. It is the fact that; ionizing radiation has negative effects on human health and people feel the need to be protected/shielded from ionizing radiation. With the aim of shielding against radiation, materials made of or including lead are often used. However, lead materials have toxic effect on human health, are not environmental friendly and resultant material weights are also quite high. Therefore, studies are carried out in which composite materials are developed as lightweight, non toxic materials with good mechanical properties and shielding as high as lead materials. In this research, it is aimed to develop a textile reinforced composite material, which shields against ionizing radiation and has good mechanical properties. It is targeted to provide radiation shielding and mechanical properties by designing and manufacturing knitted fabrics with different structures. For this purpose, knitted fabrics with three different structures are manufactured by using glass and copper filaments. Three different types of composites are manufactured by using the knitted fabrics as reinforcements. In order to evaluate the mechanical properties of the composite material, bending and impact tests were performed with the approach that the composites may encounter in the intended application areas. Knitted fabric reinforced composites are exposed to gamma radiation; linear and mass attenuation coefficients and half value thickness values are determined and attenuation performances of gamma radiation are evaluated. The results obtained are expected to guide future research in this area in terms of material and structure selection.