Nötron radyasyondan korunmak için bor katkılı yüzey kaplaması oluşturulması ve karakterizasyonu

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.authorSeval, Hakan Kemal
dc.contributor.authorYağımlı, Mustafa
dc.contributor.authorTozan, Hakan
dc.date.accessioned2024-06-13T20:18:27Z
dc.date.available2024-06-13T20:18:27Z
dc.date.issued2024
dc.departmentEnstitüler, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
dc.departmentFakülteler, Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
dc.description.abstractRadyasyon günlük hayat da sıklıkla maruz kaldığımız, iş sağlığı ve güvenliğinde de fiziksel risk etmenlerinden birini oluşturan tehlikedir. Sanayi sektöründe, enerji, araştırma ve tıbbi uygulamalarda iyonlaştırıcı radyasyon kaynakları yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle bu sektörlerde çalışanlar radyasyona maruz kalmakta ve bunun sonucunda kanser başta olmak üzere birçok sağlık sorunu ile karşılaşmaktadır. Bu çalışma da hegzagonal bor nitrür (h-BN) katkı malzemesinin polivinil bütiral (PVB) ile fizikokimyasal süreçlerle ilave edilerek bor katkılı yüzey kaplama malzemesi geliştirilmiş ve daldırma kaplama yöntemi ile çelik üzerinde biriktirilmiştir. PVB kaplamadaki h-BN miktarının termal nötron radyasyonuna karşı koruyucu etkisi araştırılmıştır. Kaplama malzemelerinin moleküller arasında kovalent olmayan etkileşim sonucunda homojen bir dağılım gösterdiği görülmüştür. Katkı malzemesi h-BN ve oluşturulan kaplamalar XRD ve SEM ile karakterize edilmiştir. Üretilen kaplamaların nötron radyasyonuna karşı zırhlama özelliklerinin tespiti için nötron zayıflama deneyleri gerçekleştirilmiş ve termal nötron soğurma katsayısı (ΣT, makroskopik tesir kesiti) hesaplanmıştır. Tüm kaplamaların farklı oranlarda termal nötron radyasyonu azalttığı görülmüştür. En fazla nötron emilim doz oranı %48,42 olmuştur. Oluşturulan kaplama malzemesinin hem çevre hem insan sağlığı açısından toksik özellikte olmaması ve her yüzeye uygulanabilen zırh malzemesi olması amaçlanmıştır.
dc.description.abstractPurpose: This study aims to develop an economic and environmental -friendly, non-toxic boron -doped surface coating material that will provide protection against neutron radiation. Theory and Methods: Shielding is one of the three basic elements of radiation protection. Hexagonal boron nitride (h-BN) is taking great attention in recent years due to its mechanical strength, low cost, thermal conductivity, and resistance to oxidation. Studies also illustrated that it has a high neutron shield performance. Characterization of the proposed coating materials which are formed by adding H-BN filler to polyvinyl butyral (PVB) matrix, was done using XRD and SEM. Radiation experiments were carried out with slow (thermal) neutrons in 241Am-Be isotropic neutron source. A slow neutron activation monitor was used for measurements and the nuclear reaction of the indium element was monitored as a neutron activation monitor. The resulting gamma spectra were evaluated with the Maestro -32 and Gamma Vision32 software. Results: Thermal neutron absorption coefficients (macroscopic cross section) of PVB coating materials formulated with h-BN additive at different ratios were calculated. A homogeneous dispersion was formed by the physicochemical interaction between H-BN and PVB molecules. The analyses of the results illustrate that the macroscopic cross-section value and the neutron radiation blocking feature increase as the ratio of the additive material is increased in the formulation. And also, all coating material samples project the ability to shield thermal neutron radiation. Conclusion: The coating material samples illustrated shielding performance by absorbing thermal neutrons at varying rates. The results of the analyses also possessed that, as the ratio of the additive in the coating material is increased, the neutron radiation blocking feature also increases. However, structural deteriorations are observed on the coating material when the amount of boron is more than 50% by mass. In addition to its easy applicability to various surfaces, the coating material also does not require complex manufacturing processes which provides a great advantage.
dc.identifier.doi10.17341/gazimmfd.1277335
dc.identifier.endpage2394
dc.identifier.issn1300-1884
dc.identifier.issn1304-4915
dc.identifier.issue4
dc.identifier.scopus2-s2.0-85195686589
dc.identifier.scopusqualityQ2
dc.identifier.startpage2383
dc.identifier.trdizinid1257602
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.17341/gazimmfd.1277335
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11501/1368
dc.identifier.volume39
dc.identifier.wosWOS:001236221100012
dc.identifier.wosqualityQ3
dc.indekslendigikaynakWeb of Science
dc.indekslendigikaynakScopus
dc.indekslendigikaynakTR-Dizin
dc.institutionauthorSeval, Hakan Kemal
dc.language.isotr
dc.publisherGazi Üniversitesi
dc.relation.ispartofGazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
dc.relation.publicationcategoryMakale - Uluslararası Hakemli Dergi - Kurum Öğretim Elemanı
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.subjectNötron Radyasyon Kalkanı
dc.subjectYüzey Kaplama Malzemesi
dc.subjectHegzagonal Bor Nitrür
dc.subjectDaldırma ile Kaplama
dc.subjectNeutron Radiation Shield
dc.subjectSurface Coating Material
dc.subjectHexagonal Boron Nitride
dc.subjectDip-Coating
dc.titleNötron radyasyondan korunmak için bor katkılı yüzey kaplaması oluşturulması ve karakterizasyonu
dc.title.alternativeConstruction and characterization of a boron-doped surface coating for neutron radiation protection
dc.typeArticle

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
Tam Metin / Full Text
Boyut:
1.24 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
İndir

Koleksiyon

WoS İndeksli Yayınlar Koleksiyonu
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Diğer Yayınlar Koleksiyonu
Mühendislik Fakültesi Koleksiyonu
Scopus İndeksli Yayınlar Koleksiyonu
TR-Dizin İndeksli Yayınlar Koleksiyonu