Tüketilmiş uranyum kullanılan gamagrafi cihazlarında renyum ve bileşiklerinin radyasyon zırh malzemesi olarak özelliklerinin incelenmesi


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: MELİKE GÜRGÜR

Danışman: ESRA UYAR, SEMA BİLGE OCAK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Endüstriyel radyografi uygulamalarında yaygın olarak kullanılan gamagrafi cihazlarında içerdiği radyoaktif kaynağın yaydığı radyasyonu soğurmak için tüketilmiş uranyumun zırh malzemesi olarak kullanımı oldukça yaygındır. Tüketilmiş uranyumun yüksek yoğunluğa sahip olması ve uranyum zenginleştirme proseslerinde yan ürün olarak kullanılması zırh malzemesi olarak tercih edilmesinin ana sebeplerindendir. Ancak tüketilmiş uranyumun radyoaktif madde olması, kimyasal olarak toksik olması ve nükleer silahların yayılmasının önlenmesi çerçevesinde hem ulusal düzenleyici kurumlar tarafından hem de uluslararası alanda denetime tabi olması tüketilmiş uranyum kullanıcılarına belirli sorumluluklar ve yükümlülükler yüklemektedir. Bu kapsamda, tüketilmiş uranyuma alternatif olarak bir zırh malzemesinin geliştirilmesinin, gamagrafi cihazı kullanıcılarına kolaylık sağlayacağı değerlendirilmektedir. Bu doğrultuda, tez çalışmasında tüketilmiş uranyum, renyum, ve %10 ila %50 arasında katkılı elgiloy-renyum karışımlarının radyasyon zırhlama parametrelerinden kütle azalım katsayısı, lineer azalım katsayısı, yarı değer kalınlığı, onda bir değer kalınlığı ve ortalama serbest yol değerleri XCOM veritabanı ve Phy-X bilgisayar programı kullanılarak 0,2 MeV - 2 MeV enerji aralığında hesaplanmış ve bu değerler kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlar, göz önünde bulundurulduğunda 0,2 MeV ve 2 MeV enerjilerinde tüketilmiş uranyumun (K1) MAC değerleri sırasıyla 1,298; 0,048 cm2/g; renyumun (K2) MAC değerleri sırasıyla 0,812; 0,045 cm2/g, %90 renyum - %10 elgiloy karşımının (K3) MAC değerleri sırasıyla 0,746; 0,044 cm2/g, HVL değerleri ise K1 için 0,028 ve 0,743 cm; K2 için 0,041 ve 0,739 cm; K3 için 0,049; 0,789 cm olarak belirlenmiştir. Bu bağlamda, yüksek enerji değerlerinde renyumun tüketilmiş uranyuma benzer değerlere sahip olduğu görülmüş olup elgiloy katkısının radyasyon zırhlamasında olumlu bir katkı sağlamadığı değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, katkısız hâlde renyumun gama radyasyonu zırhlama parametrelerinin tüketilmiş uranyumla kıyaslandığında alternatif zırhlama malzemesi olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir.