BaMoO4 ve BaWO4 katkılı kompozitlerin radyasyon zırh özelliklerinin incelenmesi
Investigation of radiation shielding properties of BaMoO4 and BaWO4 doped composites
Yazar: HEBAT ANAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN AĞAR
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fen Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Gama spektrometresi = Gamma spectrometer ; Radyasyon = Radiation ; Zırh = Armour

Özet:
Gelişen teknoloji ile iyonize radyasyonun kullanımı, tıp alanında teşhis ve tedavi amaçlı, nükleer enerji tesisleri, uzay araştırma merkezleri gibi pek çok uygulama alanında etkinliğini göstermektedir. İyonize radyasyonun canlılara verebilecek zararları minimum seviyelere getirebilmenin en etkin yolu  yüksek atom yoğunluğuna sahip zırh malzemelerinin kullanılmasıdır. Geleneksel zırh malzemesi olan kurşunun toksik etkisi, hantal, işlenme ve taşınma güçlükleri gibi dezavantajlarını giderecek daha hafif, çevre dostu, ekonomik, esnek ve zırh performansı yüksek malzemelerin geliştirilmesi üzerine çalışmalar önem kazanmıştır. Bu kapsamda mevcut tez çalışması için doymamış polyester reçine, metil etil keton peroksit (MEKP) ve kobalt oktoat (%6) birleştirilerek bir polimer matriks hazırlanmış ve bu polimer matrikse dolgu malzemesi olarak BaMoO4 ve BaWO4 malzemeleri %0, %2, %4 ve %6 oranlarda katkılanmıştır. Deneysel çalışmalar 59,5 keV ile 1332,5 keV foton enerjisi aralığında 22Na, 60Co, 133Ba, 137Cs ve 241Am radyoaktif kaynaklarından yayımlanan on bir farklı enerjide ve hassas ölçüm oluşması adına yüksek saflıkta Ge detektörü kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, teorik (WinXCOM) ve simülasyon (GEANT4 kodu) sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca yarı kalınlık değeri (HVL), onda bir kalınlık değeri (TVL)  ve ortalama serbest yol (MFP) ve etkin atom numarası (Zeff) parametreleri de hesaplanmış ve aynı zamanda literatürdeki sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Mevcut veriler, zırhın kalitesini ve miktarını iyileştirmek için literatüre önemli ölçüde katkıda bulunabilir.

Abstract:
The use of ionizing radiation with the developing technology shows its effectiveness in many application areas such as diagnosis and treatment in the field of medicine, nuclear energy facilities, space research centers. The most effective way to minimize the damage of ionizing radiation to living beings is to use the shielding materials with high atomic density. Studies on the development of lighter, environmentally friendly, economical, flexible and high attenuation performance materials that will eliminate the disadvantages of lead, which is a traditional shielding material, such as toxic effect, bulky, processing and transportation difficulties have gained importance. In this context, for the current thesis, a polymer matrix was prepared by combining unsaturated polyester resin, methyl ethyl ketone peroxide (MEKP) and cobalt octoate 6%and BaMoO4 and BaWO4 materials were added to this polymer matrix at 0%, 2%, 4% and 6% ratios. Experimental studies were carried out using a high purity Ge detector at 11 different energies, emitted from 22Na, 60Co, 133Ba, 137Cs and 241Am radioactive sources in the photon energies range of 59,5 keV to 1332,5 keV, in order to acquire precision measurements. The experimental results were compared with those of theoretical (WinXCOM) and simulation (GEANT4 code) results. In addition, half value layer (HVL), tenth value layer (TVL), mean free path (MFP) and effective atomic number (Zeff) parameters were calculated and compared with those of results in the literature. The present data might contribute significantly to the literature to improve the quality and quantity of shields.