Farklı maddelerle katkılanan lignoselüloz içerikli betonların radyasyon zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of radiation shielding properties of concretes with lignocellulose content doped with different materials
Yazar: HACI ALİ GÜRDAL
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF KAVUN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Ağır beton = Heavyweight concrete ; Baryum klorür = Barium chloride ; Beton = Concrete ; Gama radyasyonu = Gamma radiation ; Kurşun nitrat = Lead nitrate ; Lignoselüloz = Lignocellulose ; Zırhlama = Shielding

Özet:
İnsanlar zaman zaman zararlı radyasyon ışınlarına maruz kalarak yaşamaktadırlar. Günümüzde nükleer tıp, radyoterapi alanları, hastalıkların teşhis ve tedavisi, endüstriyel ürün üretimi gibi alanlarda radyasyon enerjisi kullanılmaktadır. Bu gibi alanlarda kullanılan radyasyon enerjisinden insanların olumsuz etkilenmemesi için çalışmalar yapılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında, "Farklı maddelerle katkılanan lignoselüloz içerikli betonların radyasyon zırhlama özellikleri'' incelenmiştir. Radyasyon enerjisinin kullanıldığı alanlarda ki yapılar genellikle betonarmeden inşaa edilmektedir. Bu yüzden radyasyon kullanılan alanlardaki betonun iyi radyasyon zırhlama özelliklerine sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada lignoselüloz malzemesine değişik yüzdelerde (%1, %5 ve %10) Pb(NO3)2 ve BaCl2.2H2O eklenip beton ile karıştırılarak hem yüksek radyasyon zayıflatma hemde yüksek mukavemetli beton özelliklerine sahip bir malzeme elde edilmeye çalışılmıştır. Lignoselüloz malzemesine değişik yüzdelerde (%1, %5 ve %10) Pb(NO3)2 ve BaCl2.2H2O katkılanarak hazırlanmış olan bu beton karışımlarının yapısal özellikleri XRD ve SEM analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca bu beton karışımlarının radyasyon zırhlama özellikleri Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi'nde yer alan radyasyon ölçüm laboratvarında 662 keV gama enerjili 1 µCi 137Cs nokta radyasyon kaynağı ile ışınlanarak incelenmiştir. Gama ışınlarının tespiti için NaI(Tl) dedektör sistemi (ORTEC® 905-4) kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre beton içerisindeki Pb(NO3)2 ve BaCl2.2H2O oranı arttıkça radyasyon zırhlama performansının daha etkin hale geldiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
People live from time to time by being exposed to harmful radiation rays. Today, radiation energy is used in areas such as nuclear medicine, radiotherapy areas, diagnosis and treatment of diseases, and industrial product production. Studies have been carried out to prevent people from being adversely affected by the radiation energy used in such areas. Within the scope of this thesis, "Radiation shielding properties of lignocellulose containing concretes doped with different substances" were investigated. The structures in the areas where radiation energy is used are generally constructed of reinforced concrete. Therefore, the concrete in areas where radiation is used must have good radiation shielding properties. In this study, different percentages (1%, 5% and 10%) of Pb(NO3)2 and BaCl2.2H2O were added to the lignocellulose material and mixed with concrete to obtain a material with both high radiation attenuation and high strength concrete properties. The structural properties of these concrete mixtures prepared by adding different percentages (1%, 5% and 10%) of Pb(NO3)2 and BaCl2.2H2O to the lignocellulose material were investigated by XRD and SEM analysis. In addition, the radiation shielding properties of these concrete mixtures were investigated by irradiating with a 1 µCi 137Cs point radiation source with 662 keV gamma energy in the radiation measurement laboratory at Kahramanmaraş Sütçü İmam University. NaI(Tl) detector system (ORTEC® 905-4) was used for the detection of gamma rays. According to the results obtained, it was observed that the radiation shielding performance became more effective as the ratio of Pb(NO3)2 and BaCl2.2H2O in the concrete increased.