Oksitlenmiş polietilen wax ve alçak yoğunluklu oksitlenmiş polietilenin çeşitli inorganik tuzlarla kompozitlerinin hazırlanması, yüksek enerjili gama ışınlarını tutması ve termal özelliklerinin incelenmesi
Proje no. 27374 · Durum: Kapanmış · 2022
Özet
<p>Gama radyasyonu, bir alfa ya da bir beta bozunumu sonucunda kararlı hale geçemeyen çekirdeğin kararlı hale geçebilmek için yaydığı elektromanyetik dalgalar (λ˃10-12m) olup, yüksüz ve yüksek enerjilere sahiptirler. Bu nedenle parçacık tipi (alfa, beta) iyonlaştırıcı radyasyonlara göre yüksek giriciliğe sahiptir [1-2]. Gama radyasyonunun sayısız uygulama alanları (uzay araştırmaları, tıp, tarım, sanayi ve askeri amaçlar vb.) nedeniyle, bu radyasyona için zırhlama malzemeleri ve bu malzemelerin özelliklerinin araştırılması büyük önem taşımaktadır. Gama radyasyonundan korunmak için yaygın olarak kurşun plakalar kullanılmaktadır. Kurşun içeren kompozitler ile ilgili çalışmalara literatürde sıkça rastlanmaktadır. Harish ve arkadaşları tarafından daha az kurşun içeren bir radyasyon durdurucu materyal üretmek için izoftalik reçine polimerinin üç farklı kurşun oksit bileşiği (PbO, Pb2O, PbO2) ile kompozit hazırlanmış, PbO ile olan kompozitin performansının en yüksek olduğu gösterilmiştir. Kurşun gama ve x-ışınları gibi dalga tipi iyonlayıcı radyasyonlar için yüksek durdurma gücüne sahip olmasına rağmen, hava, su veya topraktaki asitlerle zamanla bozularak oksitlenen zehirli bir metaldir ve diğer ağır metaller gibi vücutta birikir. Bu nedenle gama ışınlarının yanı sıra x-ışınlarını soğurmak için kurşun içeren zırhların kullanımından vazgeçilmesi, bu malzemeye alternatif başka soğurucuların araştırılması gereksinimi ortaya çıkmıştır. Bundan dolayı, literatürde kurşun dışında polietilen/boron nitrit, poliester çelik gibi kompozitler hazırlanıp radyasyonu soğurma özelikleri incelenmiş ve sonuçlar kurşuna göre değerlendirilmiştir[3].</p><p>Kurşunun yukarıda bahsedilen dezavantajlarından dolayı kurşuna kıyasla durduruculuk özelliği iyi, hafif, dayanıklı, düşük maliyetli ve uygulanabilirliği yüksek materyallerin ortaya çıkarılması ve literatürde kurşun ile elde edilen radyasyon zırh malzemeleri ile kıyıslanması önemli hale gelmiştir. Diğer yandan matrix olarak kullanılan polimerlerin inorganik tuzlarla fiziksel ve kimyasal uyumu da oldukça önem arz etmektedir. Ticari olarak elde edilen polietilen yerine yine ticari olarak kimyasal, fotokimyasal, termal oksidasyon yöntemi ile elde edilen polietilenin oksitlenmiş formu üzerinde hidroperoksitler, alkoller, asitler, ketonlar, esterler, hidroksiller, peroksitler, karboksilik asitler[4] gibi gruplar oluşması nedeniyle inorganik tuzlarla oldukça uyumlu kompozitler oluşturacağı düşünülmektedir.</p><p>Proje kapsamında yüksek enerjili radyasyondan koruyucu bir materyal oluşturulması ve çeşitli alanlarda kullanım potansiyelinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda atom numarası ve yoğunluğu yüksek çeşitli oksitlenmiş polietilen-Metal(Tungsten,Bizmut,Çinko,Kurşun ve Bor) kompozitlerin hazırlanması, bu hazırlanan kompozitlerin gama ışınlarına karşı radyasyon durdurma potansiyelleri açısından değerlendirilmesi ve radyasyondan önce ve sonra termal özelliklerinin değişiminin incelenmesi hedeflenmektedir. Ayrıca elde edilen kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi hedeflenmektedir.</p><p> </p><p> <strong>Anahtar Kelimeler: </strong>Radyasyon zırhlama, Tungsten oksit, Kurşun oksit, Bizmut oksit, Çinko Oksit, XCOM, , Kompozit, Gama ışını, Termal bozulma</p><p> </p>