Radyasyon Kalkanı Polimer-Çimento/SeO2/ BN Nanokompozitleri


Erol B., Cinan Z. M., Başkan T., Mutlu S., Ortaç B., Savaşkan Yılmaz S., ...Daha Fazla

3.Uluslararası Katılımlı Radyasyondan Korunma Kongresi, Ankara, Türkiye, 02 Aralık 2022 - 04 Ocak 2023, ss.1-9

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-9
  • Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yeryüzündeki tüm canlı ve cansız varlıklar havada, suda, toprakta ve hatta vücutlarında bulunan doğal radyasyon

kaynaklarından günlük radyasyona maruz kalmaktadır. İnsanlar tarafından üretilen yapay radyasyon kaynaklarının

zararlı etkilerinden korunmak için çeşitli radyasyon soğurucu kalkanlar geliştirilmiştir. Radyasyon soğurucu kalkanlar

arasında polimer/ metal oksit içeren nano kompozitler yer almaktadır. Radyasyondan korunmak için geliştirilmiş

malzemeler Nükleer ışınlamanın gerçekleştirildiği tesislerin radyasyon salınımını önlemek için her zaman önemli

bir araştırma konusu olmuştur. Al-Burahi ve diğerleri tarafından radyasyondan korunma uygulamaları için PNIPAM,

PET, PS ve PC gibi çeşitli ticari polimerlerin radyasyon koruma özellikleri incelenmiştir[1]. En iyi zayıflama,

Mortazavi ve diğerleri tarafından boratlı bir PE nanokompozit malzemeden elde edildi [2].

Bu çalışmada, elastomerik ve esnek bir malzeme içeren radyasyon kalkanı malzemesi geliştirmeyi amaçladık.

Portland çimentosunda SeO2 ve PS-PEG DM blok kopolimerlerden hazırlanan nanokompozit malzemeler hem tıbbi

ve nükleer radyasyon uygulamaları sırasında radyasyon çalışanları ve hem de hastaların dokularının radyasyona maruz

kalmasını en aza indirmek için reaktörler ve radyasyon alanında güvenli kullanım sağlayacaktır. Aynı zamanda, yeni

polimer katkı maddeleri kullanarak betonun radyasyon direncini arttırmak, nötronlar ve gama kalkanları için istisnai

bir temel malzeme olarak hizmet etmelerini sağlamak amaç edinilmiştir. Çimento-polimer kompozit esaslı koruyucu

malzemeler Nükleer ışınlamanın gerçekleştirildiği tesislerin radyasyon salınımını önlemek için araştırılmaktadır ve

bu çalışmada kapsamlı bir şekilde PS-PEG-DM kopolimer/Portland Çimento/SeO2/BN nanokompozitleri radyasyon

kalkanı olarak araştırıldı. Farklı yüzdelerde SeO2 ve PS-PEG-DM-Portland çimento nanokompozitleri gama ışını

koruma kalkanı olarak incelenmiştir. PS-PEG blok kopolimerinin karakterizasyonu NMR, FT-IR, DSC, GPC, TGA,

SEM yöntemleri ile yapılmıştır. Nanokompozitlerin radyasyon ölçümleri 152Eu kaynağından yayılan gama ışınlarının

iletilen akıları Karadeniz Teknik Üniversitesi-Trabzon Fizik Bölümü'nde Yüksek Saflıkta Germanyum (HPGe)

dedektör sistemi ile tespit edilmiş ve Gamma Vision (Sürüm:6.07-Ortec, Oak Ridge, Versiyon:6.07-Ortec, Oak Ridge,

TN bilgisayar programı). Çeşitli gama ışını foton enerjisi bölgesinde (121.78) ışınlanmıştır. 1200 saniye boyunca,

344.28, 778.90, 964.08, 1085.87, 1112.07 ve 1408.01 KeV). PS-PEG DM-Çimento ve PS-PEG DM-Çimento/SeO2/

BN nanokompozitlerinin (μL), (μm), (HVL), (TVL), (MFP), (RPE) değerlerini ve gama ışınları absorpsiyonu ve

ışınlanmış maddelerin termal özellikleri ve morfolojik analizleri incelendi. Elde edilen kütle zayıflama katsayıları

(NIST)-XCOM veri tabanı ile teorik olarak hesaplanmıştır [3-6].

Yapılan çalışmalar sonucunda bulunan ve hesaplanan değerlerin PS-PEG-DM kopolimer/Portland Çimento/

SeO2/BN nanokompozitlerinin radyasyon koruma faktörlerinin olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen radyasyon

kalkanlama deneysel sonuçları ile teorik hesaplamalar birbiriyle oldukça uyumludur. SeO2 ve BN nanopartiküllerinin

PS-PEG-DM kopolimerine ve PS-PEG-DM kopolimerine-Çimento’ ya katılması PS-b-PEG kopolimerinin ve PSPEG-

DM kopolimerine-Çimento nanokompozitlerinin radyasyon korumasını artırmaktadır. Sonuç olarak, PS-PEGDM

kopolimerine- SeO2 ve BN nanopartikülleri ve PS-PEG-DM kopolimeri-Çimento-SeO2 ve BN nanokompozitleri

zararlı gama ışınlarına karşı koruma sağlamaktadır.