Nükleer patlama ile ortaya çıkan nötron radyasyonuna karşı zırh malzemesi olarak pomzanın kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Ill ÖZET Nükleer Reaktörlerden bir arıza nedeniyle çevreye yayılabilecek nötron radyasyonu, atom bombası ve nükleer savaş başlıkları gibi silahlarla yapılacak bir savaş sonrası insanlar ve diğer canlıların nötron bombardımanına maruz kalmaları, bu bombardımanın dozuna göre insanlarda ve canlılarda çeşitli sağlık etkileri yaratmaktadır. Radyoaktif serpintilerden insanların ve canlıların daha az etkilenmeleri, yayılacak nötron akışım azaltacak şekilde biyolojik zırh kullanılması, insanların bulunduğu ortamların korunaklı hale getirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla yapılan inceleme - çalışmada öncelikle nötron yayan reaktör cinsleri ve nükleer silahların yapısına kısaca değinildi, daha sonra bu nötron radyasyonunun insan ve canlılara etkileri araştırıldıktan sonra alman doz etkisinin minimuma indirilmesi için çeşitli biyolojik zırh malzemeleri incelenerek nötronların değişik ortamlarda uzay, enerji ve açı değişkenlerine göre yayılmalarını en iyi şekilde belirten Boltzmann Transport Denkleminin nümerik uygulamasına imkan veren ANISN - ORNL bilgisayar programı kullanılmıştır. Bir nükleer patlama neticesinde ortaya çıkan nötron radyasyonuna karşı korunmaya yönelik olarak, patlama ortamının oluşumu ve çıkan nötron radyasyonunun atmosferdeki davranışı küresel geometride, P3-S32 yaklaşımı kullanılarak analiz edilmiştir. Hesaplamalarda, yukarıdaki yaklaşımı kullanan ve Boltzmann Nötron Transport DenMeırüerinin nümerik çözümünü veren ANISN-ORNL kodu ve CLAV - IV data paketi kullanılmıştır. Nötron kaynağı olarak 5 cm yançaplı Pu-239 kullanılmış olup, zırh malzemeleri nötron kaynağına 500 m mesafede bulunmaktadır. Zırh malzemeleri olarak Pomza, Beton ve Kurşun kullanılmış olup, akı değerleri mukayese edildiğinde pomzanın, özellikleri bilinen Betona göre iyi bir zırh malzemesi olmadığı görüldü. Türkiye'de çok miktarda bulunan bor'un pomzaya karıştırılarak yeni zırh malzemeleri için elde edilen sonuçlar betonla karşılaştırıldığında %50 bor _%50 pomza karışımı malzeme tüm enerji aralıklarında daha iyi sonuçlar verdi, karışımdaki bor oranı artırıldıkça zırh malzemesinden çıkan nötron akı değerleri daha da düşmektedir. Pomza içersine Boraks cevherinin tabiattan elde edildiği haliyle karıştırılması sonucunda elde edilen değerlere göre betondan daha iyi nötron akı değerlerine ulaşılamadı. Ancak boraksın kendi basma zırhlamada kullanılması durumunda beton ve incelenen diğer zırh malzemelerinden daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Zırhlama malzemeleri, Pomza, Bor, Boraks Anısn -Ornl Program Kodu.

IV ABSTRACT Because of defect, can be exposed neutron radiations from the Nuclear Reactors. Reactors or if it wage war with the atomic bomb, nuclear warheads, etc. At last exposed, can be occured health problems on human being and other living creatures. For the human being and another living creatures be exposed very low radiation, that effect human being. It used biological shield materials for the radiation make decreased effects. The neutron spectrum has been calculated by solving the Boltzmann Transport Equation with the help of computer code ANISN - ORNL, in S3 - P32 approximation in cylindrical geometry. Using CLAV - IV data library. As a neutron source, used Pu-239 with 5 cm radius. Various Radiation shielding configurations have been used as a biological shield 100 cm thickness of conrete, pumic and lead, that 500 m. from the neutron sources. Herewith this study, had been comprehend no useless pumic as to concrete shielding. Later, boron- 1 1 had mixed in pumic as percentace. As result in, had been comprehend use to mixture of %50 pumic-%50 boron- 1 1 as a concrete. KEY WORDS: Shielding material, the pumic, the boron, ANISN - ORNL Prograrnming code.