Bazı geçiş metal alaşımlarının foton ve hızlı nötron ile zırhlama yeteneğinin incelenmesi
Some transition metal alloys photon and fast neutron with armoring ability examination
Yazar: RIZA TATLİSU
Danışman: PROF. DR. ELİF BOYDAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Alaşımlar = Alloys ; Etkin atom numarası = Effective atomic number ; Kütle soğurma katsayısı = Mass absorption coefficient ; Nötron = Neutron ; Yığılma = Buildup ; Zırhlama = Shielding

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında, bazı geçiş metal alaşımlarının gama ve nötron radyasyonuna karşı zırhlama kapasitesi deneysel olarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. 
Yöntem: Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Öncelikle Ni, Co, Fe ve Te tabanlı alaşımlar 241Am ve 133Ba radyoaktif kaynaklarıyla ışınlanarak transmisyon ölçümleri gerçekleştirildi. Geçen fotonlar Si(Li) dedektörü ve Ultra Ge dedektör tarafından sayıldı. İkinci aşamada 241Am-Be hızlı nötron kaynağı ile bombardıman edilen alaşımları geçen nötronlar BF3 gazlı nötron dedektörü ile sayıldı. 
Bulgular: Deneysel verilerin değerlendirilmesiyle ilk olarak kütle azaltma katsayıları(µρ) deneysel olarak hesaplanmıştır ve WinXCOM programıyla elde edilen teorik değerlerle doğruluğu test edilmiştir. Numunelerin µρ değerleri kullanılarak etkin atom numarası (Zetk), yarı değer kalınlık (YDK) parametreleri hesaplanmıştır. Ayrıca 0,015 MeV - 15 MeV enerji aralığında maruz kalma (EBF) ve soğurma (EABF) buildup faktörleri hesaplanmıştır. Son olarak alaşımların hızlı nötron doz ölçümleri yapılarak nötron çıkarma tesir kesiti (ΣR) hesaplanmıştır. 
Sonuç: Elde edilen sonuçlardan alaşımların elementel kompozisyonunun ve yoğunluklarının gama ve nötron radyasyonuna karşı gösterdiği korumayı önemli ölçüde etkilediği ve yüksek atom numaralı metal konsantrasyonu arttıkça foton ve hızlı nötron zırhlama yeteneklerinin arttığı gözlemlenmiştir. Diğer alaşımlarla kıyaslandığında Te tabanlı alaşımların radyasyon zırhlama uygulamaları için daha etkili bir aday olduğu sonucuna varılmıştır. 
Anahtar Kelimeler: alaşım, kütle soğurma katsayısı, etkin atom numarası, buildup faktörü, nötron, zırhlama

Abstract:
Objective: In this thesis, the shielding capacity of some transition metal alloys against gamma and neutron radiations has been extensively investigated experimentally.
Method: The study consists of two stages. Firstly, transmission measurements were carried out by irradiating Ni, Co, Fe and Te based alloys with 241Am and 133Ba radioactive sources. The passing photons were counted by Si (Li) detector and Ultra Ge detectors. In the second stage, neutrons passing through the alloys bombarded with a 241Am-Be fast neutron source were counted with a BF3 gaseous neutron detector.
Results: Firstly, the mass attenuation coefficients (µρ) were calculated experimentally by evaluating the experimental data and their accuracy was tested with the theoretical values obtained with WinXCOM program. Effective atomic number (Zeff) and half value layer (HVL) parameters were calculated by using the µρ values of the samples. In addition, exposure (EBF) and absorption (EABF) buildup factors were calculated in the energy range of 0.015 MeV - 15 MeV. Finally, the neutron removal cross section (ΣR) of the alloys was calculated by performing fast neutron dose measurements.
Conclusion: From the results obtained, it has been observed that the elemental composition and densities of the alloys significantly affect the protection against gamma and neutron radiations, and the photon and fast neutron shielding abilities increase as the metal concentration with high atomic number increases. It was concluded that Te-based alloys are more effective candidates for radiation shielding applications when compared to other alloys.
Keywords: alloy, mass attenuation coefficient, effective atomic number, buildup factor, neutron, shielding