LEE- Radyasyon Bilim ve Teknoloji-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 2 / 2
-
ÖgeSimulation of betavoltaic batteries with geant4(Graduate School, 2022-06-13)This thesis has a simulation study with the Geant4 toolkit, which uses the Monte Carlo method in its background. The materials used were decided as a result of literature research. The simulation study compares the deposited energy on the battery body using different semiconductors and radioactive sources. Silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), gallium arsenide (GaAs), and aluminium gallium arsenide (AlGaAs) are used as semiconductor transducers, and Nickel-63 (Ni-63) and Tritium (H-3) are used as beta sources. The deposited energy value is in descending order in the materials SiC, Si, GaN, AlGaAs and GaAs with %90.78, %88.18, %81.90, %79.45 and %77.15 energy deposition efficiencies when using a tritium source. It is observed that using SiC semiconductor and tritium source has higher energy deposition efficiency. The deposited energy value is in descending order in the materials GaN, SiC, GaAs, Si and AlGaAs with %80.53, %76.30, %74.73, %66.85 and %61.48 energy deposition efficiencies when using a Nickel-63 source. It is observed that using GaN semiconductor and Nickel-63 source has higher energy deposition efficiency. The semiconductor converter designed for this simulation has the shape of a rectangular prism with a thickness of 10 μm and 1x1 mm2 surface area. 10 μm total thickness is divided into 0.2 μm layers for a total of 50 slices to determine the range of peak energy deposition in semiconductors. Beta particles emitted from the Tritium source lose most of their energy in the first 1 μm thickness, while beta particles emitted from the Nickel-63 source consume their energy by releasing their energy to the semiconductor at the first 5 μm thickness.
-
ÖgeBir nötron jeneratörünün çoklu folyo analizi ile nötronik özelliklerinin belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023)Nötron parçacığı 1932 yılında James Chadwick tarafından bulunmuştur. Daha sonrasında 1934 yılında ise Frédéric Joliot ve Iréne Curie tarafından, alüminyumun alfa parçacıklarıyla ışınlanması ile yapay radyoaktivite bulunmuştur. 1935 yılında nötron parçacığı ilk kez Enrico Fermi tarafından radyonüklit üretebilmek için kullanılmıştır. Aynı yıl içerisinde George de Hevesy ve Hilder Levy nadir toprak elementleri üzerinde nötronlar ile çalışmalar yapmış ve nötron aktivasyon analizinin temellerini oluşturmuştur. Bu gelişmelerle beraber nötronlar uzun yıllardır birçok alanda ve yöntemlerde kullanılmaktadır. Bu alanlardan başlıcaları tıp, jeoloji, tarım, endüstriyel uygulamalardır. Nötron uygulamalarında ki en önemli kısıt, ölçüm düzeneği, spektrum analizi veya numune hazırlanmasından ziyade doğru nötron kaynağına ulaşımdır. Günümüzde nötronlar, nükleer reaktörler, nötron jeneratörleri, yüksek enerjili fotonlar veya radyoizotoplar kullanılarak elde edilebilmektedir. ThermoFisher MP320 nötron jeneratörü cihazı da hızlı nötron kaynakları arasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada İTÜ TRIGA Mark II reaktörü sınırlandırılmış sahasında kurulan deney düzeneğinde ThermoFisher marka MP320 model nötron jeneratörü cihazının ortalama nötron enerjisi ve nötron akısı deneysel olarak çoklu folyo analiz yöntemi ile belirlenmiş ve literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Nötron aktivasyon analizi, maddelerin içindeki elementleri tayin etmekte kullanılan analitik bir yöntemdir. Element çekirdeklerinin nötronu absorbe etmesi sonucu karakteristik gama ışını yayınlamasını kullanarak element analizi yapılır. Nötron bombardımanına maruz bırakılan numune içindeki elementlerin çekirdekleri, nötron parçacığı ile reaksiyona girerek radyoaktif hale gelir ve yarılanma süreleri boyunca gama ışını radyasyonu yayınlar. Bu yöntemin avantajları olarak; aynı anda birçok folyoya uygulanabilmesi, analiz edilen madde de tahribat meydana getirmemesi, teorik olarak basitliği, güvenilir sonuçlar vermesi, hızlı bir yöntem olması sayılabilir. Folyo tercihi yaparken dikkat edilmesi gereken bazı hususlar mevcuttur. Bunlar, oluşacak nötron reaksiyonunu belirlemek, ürün elementin yarılanma ömrü, nötron reaksiyonu tesir kesiti değerinin yüksek hassasiyetle bilinmesi ve buna uygun deney düzeneğinin hazırlanması ve kullanılacak dedeksiyon sistemini belirlemektir. Ek olarak, çoklu folyo analizinde öncelikle folyolar nötronla ışınlanıp sonrasında gama ışını sayımı için dedektöre koyulup ölçüm alındığı için dolaylı bir metoddur. Yapılan deneyde 3 adet folyo seti kullanılmıştır. Bu folyolar; Alüminyum, Neobyum ve Zirkonyum folyolarıdır. Folyolar 0,5" çaplı disk formundadır.