Radyolojik olay ve kazalara müdahalede kullanılacak değişik radyasyon türlerine karşı koruma sağlayan silikon tabanlı malzemenin geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, radyasyon kaynaklarının kullanılması durumunda ortaya çıkabilecek radyasyon kazalarına müdahale amaçlı olarak, hem nötron tutulumunu hem de gama radyasyonu zırhlamasını sağlayacak katman yapılı silikon tabanlı polimerik malzemenin geliştirilmesidir. Geliştirilen malzeme, kaza sonrasında radyasyon kaynağını çevreden izole edeceği için kişilerin ve çevre halkının radyasyondan korunmasını sağlayacaktır. Ayrıca bu malzeme, insan ve çevre sağlığı açısından zararı olmayan radyasyondan koruyucu bir malzemedir. Çalışma çerçevesinde öncelikle, HTV silikonu içerisine katkı maddeleri ilave edilerek açık karıştırıcıda homojen olarak karıştırılıp şekil verilmiştir. Bizmut (III) oksit, hegzagonal bor nitrür ve bor oksit olmak üzere katmanlardan oluşan farklı oranlardaki numuneler ısı presinde vulkanize edilmiştir. Numunelere mekanik test, DMA, TGA, DSC, FTIR ve SEM analizleri yapılmıştır. Ayrıca, seçilen numuneler 40 ve 80 kGy'lik toplam dozlarda ışınlanmıştır. Işınlanan numunelere mekanik ve termal testler yapılmıştır. Ayrıca üretilen numuneler, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu'nda X-ışını geçirgenlik testine tabi tutulmuşlardır. Bu test ile 0.35 mm kurşuna eşdeğer malzeme elde edildiği anlaşılmıştır. İTÜ Enerji Enstitüsü'nde yapılan test ile, malzemenin %31 I/Io değerinde nötron tutulumu sağladığı anlaşılmıştır.

The purpose of this thesis study was to develop a layered silicone based polymeric material that will provide both neutron attenuation and gamma radiation shielding to interfere with radiation accidents that may arise in the event of the use of radiation sources. The developed material could have the potential to protect the radiation workers and the public since it could isolate the radiation source after the accident. In addition, this material is non-toxic radiation protective covering material for human and environmental health. Initially, additives were added to the HTV silicone and mixed homogeneously in a two roll mill and the compound was shaped. The different proportions of the bismuth (III) oxide, hexagonal boron nitride and boron oxide layers were vulcanized in a heat press. Mechanical tests, DMA, TGA, DSC, FTIR and SEM analyzes were performed for the developed samples. Moreover, samples were irradiated with total doses of 40 and 80 kGy. The irradiated samples were subjected to mechanical and thermal tests. Furthermore, the samples produced were subjected to X-ray attenuation test at the Turkish Atomic Energy Authority. It was seen from this test, equivalent to 0.35 mm-lead material was obtained. It was understood from test, which was made in İTÜ Energy Institute, the material provided neutron shielding at a I/Io value of 31%.