EE- Radyasyon Bilim ve Teknoloji Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/201

Gözat

Yazar "Baydoğan, Nilgün" ile EE- Radyasyon Bilim ve Teknoloji Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    B2o3 Hedefin 103-127 Kev Enerjili Protonlar İle Bombardımanı Sonucu Gerçekleşen 11b(p,α)2α Reaksiyonunun Kısmi Diferensiyel Tesir Kesitlerinin Ölçülmesi 
    (Enerji Enstitüsü, 2015-01-20) Alaçayır, Osman ; Baydoğan, Nilgün ; 302111026 ; Radyasyon Bilim ve Teknoloji  ; Radiation Science and Technology
    Bor elementinin çeşitli malzeme yüzeylerindeki dağılımının tespit edilmesi için NRA (Nuclear reaksiyon analizi), RBS (Rutherford geri saçılma spektrometresi), HERDA- Ağır Iyon Elastik Geri Saçılma Tespiti Analizi (Heavy ion recoil detection analysis) gibi teknikler kullanılmaktadır. Nükleer Reaksiyon Analizi (NRA) tamamlayıcı bir metot olarak Rutherford Geri-Saçılma Spektrometresi (RBS) ile birlikte kullanılır. Hafif elementlerdeki hassasiyeti NRA'nın RBS'ye göre üstünlüğüdür. NRA sayesinde özellikle hafif elementlerin nanometre (nm) düzeyinde derinlik analizi gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada Bor elementinin çeşitli malzeme yüzeylerinde NRA metoduyla analizi için gerekli olan, 11B(p,α)8Be reaksiyonunun Kütle merkezi sistemine (CM) göre 103-127 keV enerji aralığındaki ve 135º'deki tesir kesitleri ölçülmüştür. Işınlamalar Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (ÇNAEM)'de kurulu bulunan SAMES J-15 iyon hızlandırıcısında gerçekleştirilmiştir. SAMES J-15 hızlandırıcısı Van de Graff tipi bir yüksek gerilim kaynağına sahip olup maksimum 150 kV gerilim üretebilmektedir. İyon kaynağı quartz malzemeden imal edilen bir plazma tüpü, 100 MHz RF (Radyo Frekans) kaynağı ve içi yaklaşık ~9 atm. basınçta H2 gazı ile doldurulmuş ozmoregülatör tüpten oluşmuştur. Işınlamalar ~5µA demet akımında gerçekleştirilmiştir. Işınlama süresi 4250 s. olarak seçilmiştir. Her ışınlama sonucunda hedefin konumu değiştirilerek tüm ışınlamaların taze bir hedef ile gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Demet hattındaki vakumu sağlamak için bir adet mekanik pompa ve bir adet difüzyon pompası kullanılmış ve ışınlamalar sırasında demet hattındaki vakum değeri ~5*10-6 Torr olarak ölçülmüştür. Işınlanacak olan hedefler, ÇNAEM Nükleer Fizik Birimi hedef kaplama laboratuvarında PVD- Fiziksel Buhar Biriktirme (Physical Vapor Deposition) yöntemiyle ~10-4 Torr basınç ortamında hazırlanmıştır. Hedefler toz halinde Borik Asit (H3BO3) kullanılarak ısıl işlem yoluyla elde edilen B2O3'ün ince Alüminyum folyo üzerine kaplanmasıyla elde edilmiştir. Kaplama kalınlığı, kaplamadan önce ve sonra yapılan tartımlar sonucu 56 µg/cm2 olarak hesaplanmıştır. Reaksiyonda oluşan alfa parçacıklarının algılanması 300 mm2'lik yüzey engelli dedektör ile gerçekleştirilmiştir. Dedektör, demet doğrultusu ile 1350 açı yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Hedeften saçılan protonların dedektöre ulaşmasını engellemek amacıyla ince 250 µg/cm2 mayler film kullanılmıştır. Protonların hedef içerisindeki ortalama enerjisini hesaplamak için SRIM (Stopping Range of Ions in Matter) kodundan faydalanılmıştır. Katı açı hesaplamalarında üç farklı yöntem kullanılmış ve her bir yöntem sonucu elde edilen katı açı değerleri kullanılarak 11B(p,α0)8Be ve 11B(p,α1)*8Be reaksiyon kanallarının tesir kesitleri hesaplanmıştır. Ayrıca Nükleer Reaksiyon Analizi çalışmalarında kullanılmak üzere Toplam Kapsamındaki Tesir Kesiti (Cross Section Under Convention) hesaplanmıştır. İlk katı açı hesaplama yönteminde kaynağın noktasal olduğu kabul edilerek, ikincisinde ise dairesel olduğu kabul edilerek katı açı hesaplanmıştır. Üçüncü yöntemde ise hedefin eliptik geometriye daha yakın olduğundan yola çıkılarak Monte Carlo yöntemini kullanan Sacalc Ellipsoid bilgisayar yazılımından faydalanılmıştır. Noktasal hedef yaklaşımından ortaya çıkan katı açı değeri kullanılarak hesaplanan tesir kesiti verileri literatürdeki değerlerle karşılaştırılmıştır.
  • Öge
    The investigation of the irradiaiton effect on Pmma/nwcnts polymer nanocomposites
    (Energy Institute, 2017-12-13) Ulağ, Songül ; Baydoğan, Nilgün ; 302151002 ; Radiation Science and Technology ; Radyasyon Bilim ve Teknoloji 
    Poly (methyl methacrylate) (PMMA) is a transparent thermoplastic material that shows good mechanical properties, high resistance to abrasion and superior heat resistance. Mechanical, thermal and radiation shielding properties of PMMA can be enhanced by addition of multiwall carbon nanotubes (MWCNTs). Due to suitable structural properties of MWCNTs, PMMA is an ideal candidate for some applications such as sensor, solar cell, electronic and aerospace fields. Carbon nanotubes separate two parts which are single-wall carbon nanotubes and multi-wall carbon nanotubes. Single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) have scale from 0.5 nm to 1.5 nm. On the other hand, multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) are bigger than 100 nm scale. The use of MWCNT in polymer results with higher mechanical properties than SWCNT in polymer. Besides, MWCNT in polymer gives more chemical resistance than SWCNT. MWCNT contained polymer nanocomposites can be utilized in a several industrial application areas such as automotive and aerospace due to their outstanding advantages such as high durability, high strength and light weight. PMMA is one of the thermoplastic polymers coming from the acrylate family. PMMA reinforced by carbon nanotubes has significant importance in many applications ranging from large scales to nanometer scales. It is considered as a candidate for the applications in new technologies depending on the improved mechanical, electrical, optical properties of polymer. There are three methods to produce PMMA reinforced by MWCNTs which are solution-mixing, melt compounding, in-situ polymerization. In this study, it was preffered to use Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) method to disperese MWCNTs in PMMA effectively. MWCNTs were selected as nanofiller to improve the mechanical and thermal properties of PMMA with the investigation of the changes in radiation shielding performance. Several analysis and tests were performed to examine the main characteristic properties of the PMMA/MWCNTs nanocomposites such as SEM, XRD, FTIR, TGA, hardness, ultrasonic test, gamma transmission technique and the behaviors of the PMMA/MWCNTs nanocomposite against neutrons. Further, PMMA/MWCNTs nanocomposite samples were irradiated at 50 kGy using Co-60 radioisotope. The irradiated polymer nanocomposite samples were characterized to examine the structural changes after irradiation treatment. The surface morphology of the PMMA/MWCNTs nanocomposite in SEM images indicated that ATRP method was efficient to get homogeneous dispersion of MWCNTs in the PMMA matrix. In addition, the results of the ultrasonic test supported the homogeneous structure of PMMA/MWCNTs nanocomposites at 2 wt.%MWCNTs. PMMA/MWCNTs nanocomposite presented three characteristic diffraction peaks in XRD analysis. The FTIR spectra of PMMA/MWCNT nanocomposites revealed the similar spectrum with pure PMMA, showing that interaction occurred between MWCNTs nanocomposites and PMMA polymer matrix. TGA results of unirradiated nanocomposite at the addition of 2 wt. % MWCNTs exhibited that the 5% weight loss temperatures shifted from ~191 °C to 243 °C with the improvement in the temperature (as ~52 °C). The thermal stability of PMMA was enhanced with the rise of the amount of the MWCNTs from (0.25 to 2 wt. %) in PMMA/MWCNTs nanocomposite. The 5 % weight loss temperatures increased after irradiation process. In the ultrasonic test, the Shear modulus, Young's modulus and Microhardness values of pure PMMA were increased with the addition of 2 wt. % MWCNTs. The improvement in Rockwell hardness values between the pure PMMA and PMMA/MWCNTs at 2 wt. % MWCNTs is ~ 11 %. The difference in Rockwell hardness values is almost ~3 % for unirradiated and irradiated states of PMMA/MWCNTs at 2 wt. % MWCNTs. The linear attenuation coefficient values for Cs-137, Co-60 radioisotopes changed slightly with the rise of the MWCNTs amount and mascroscopic cross sections for neutrons Pu-Be neutron source increased slightly.
  • Öge
    Karbon Çeliği Borularında Dijital Radyografi Kullanılarak Korozyon Tespiti
    (Enerji Enstitüsü, 2015-01-20) Yıldırım, Hüseyin ; Baydoğan, Nilgün ; 30211010 ; Radyasyon Bilim ve Teknoloji  ; Radiation Science and Technology
    Özellikle petrol ve kimya endüstrileri, enerji santralleri gibi endüstriyel tesislerin en yaygın ve önemli bileşenlerinden olan borular, bu tesislerin güvenilirlik ve emniyeti açısından oldukça önemlidir. Bu tesislerde kritik bileşenlerin durumu tesis çalışma halinde iken bile uygun tahribatsız muayene yöntemleri ile gözlem altında tutulabilir. Böylece bu bileşenlerin tamiri, değiştirilmesi ve depozit uzaklaştırılması gibi çalışmalar planlı bir şekilde üretimi, çevreyi ve çalışanları ciddi biçimde etkilemeksizin gerçekleştirilebilir. İşletme öncesi ve işletme sırasında sırasında yapılan muayeneler, endüstiryel tesislerin felaket boyutuna varabilecek risklerinden halkı ve çevreyi koruyabilir. Endüstride kullanılan çelik borularda zaman içinde çeşitli kimyasal veya fiziksel etkiler sonucunda birikim, aşınma, paslanma veya çürüme oluşabilmektedir. Bu etkilerden dolayı çelik boruların cidar kalınlığı belli bir süre sonra değişebilmektedir. Çelik borular petrol, gaz, su ve kimyasal madde taşıyan boru hatları gibi güvenliğin ön planda olduğu alanlarda kullanıldığı için boru cidar kalınlıklarının tespiti büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, bilgisayarlı radyografi kullanılarak çelik borularda korozyonu belirlemek amacıyla cidar kalınlığı ölçümü yapmaktır. Boru numunelerinin cidar kalınlıkları radyografik teğet tekniği ile ölçülmüştür. Deneysel çalışmalarda VMI 5100MS marka görüntü plakası dijital tarama sistemi kullanlımıştır. Sitem, Starview 8 görüntü işleme yazılımı ile çalışmaktadır. Farklı çap ve cidar kalınlığındaki farklı çap ve derinliklerde delikler içeren özel numuneler kullanılmıştır. Çekimler, çalışma parametreleri olan kaynak görüntü plakası mesafesi, süre, parametreleri değiştirilerek değerlendirilmiştir. Elde edilen dijital görüntüler üzerinden, sistemin olanak tanıdığı yöntemlerle cidar kalınlıkları okunmuş, hangi cidar kalınlığında ne kadar derinlik ve çapta deliklerin tespit edilebildiği incelenmiştir.