TÜKETİLMİŞ URANYUM VE RADYASYON ZIRHLAMASINDA KULLANILAN MALZEMELERİN ZIRHLAMA ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ VE ALTERNATİF ZIRH MALZEMELERİNİN ARAŞTIRILMASI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, NÜKLEER BİLİMLER ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CEVHER YÜCEER

Danışman: Sema Bilge Ocak

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tüketilmiş Uranyum (DU), zenginleştirilmiş uranyum üretiminin bir yan ürünü olup tıbbi, askeri ve sivil birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle tıbbi amaçlı olarak nükleer tıp alanında hastalıkların teşhisinde kullanılan, yapısında radyonüklitler bulunan radyofarmasötiklerin taşınması için üretilen taşıma konteynerlerinde zırhlama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Tüketilmiş uranyum, özellikle yüksek yoğunluğundan dolayı ağır olması ve uluslararası alanda nükleer güvence konusunda Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı'nın (UAEA) denetimine tabi olmasından dolayı tüketilmiş uranyumun yerine geçebilecek malzeme arayışı bu tezin araştırma konusudur. Özellikle denetime tabi tutulması sahiplerine tüketilmiş uranyumun kullanımı sırasında belirli sorumluluklar ve yükümlülükler yüklemektedir. Bu nedenle alternatif bir zırhlama malzemesinin kullanılması bu alandaki yükümlülükleri de ortadan kaldıracaktır. Bu bağlamda, bu tezde farklı oranda polietilen (C2H4) ve tungsten (W) katkılandırılarak oluşturulan (%75 W-%25 C2H4, %80 W-%20 C2H4, %85 W-%15 C2H4, %90 W-%10 C2H4) 4 farklı polimer kompozit malzemenin lineer azalım katsayısı (LAC), yarı değer kalınlığı (HVL) ve ağırlık yüzdesi XCOM veritabanı ve Phy-X bilgisayar programı kullanılarak 131I ve 137Cs radyonüklitlerinin gama enerjileri için belirlenmiştir. Elde edilen verilerin validasyonunda EpiXS bilgisayar programı kullanılmıştır. %90 W ve %10 C2H4 içeren SAMP4 kodlu polimer kompozit için, sırasıyla 284,3 keV, 364,5 keV, 637 keV ve 661,7 keV'de tüketilmiş uranyumdan %78,9, %77,9, %74,3 ve %74 daha düşük bir LAC değeri elde edilmiştir. SAMP4 numunesinin HVL'si 284,3 keV, 364,5 keV, 637 keV ve 661,7 keV'de tüketilmiş uranyumdan 0,231, 0,367, 0,768 ve 0,798 cm daha fazladır. Araştırılan tüm polimer kompozitler tüketilmiş uranyumdan %65'ten fazla daha hafiftir. Sonuç olarak, SAMP4 kompozitinin elde edilen zırhlama parametrelerindeki özellikleri nedeniyle taşıma paketleri için zırhlama malzemesi üretiminde tüketilmiş uranyumun yerine kullanılabileceği görülmüştür.