Experimental Comparison of PbO and BaO Addition Effect on Gamma Ray Shielding Performance of Epoxy Polymer

Authors : Mehmet KILIÇ, Yaren ERGİN, Yaşar KARABUL, Zeynep GÜVEN ÖZDEMİR

Pages : 256-266

Doi:10.31590/ejosat.553952

View : 20 | Download : 15

Publication Date : 2019-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışma, iki farklı katkı malzemesi (baryum oksit ve kurşun oksit) kullanılarak hazırlanan epoksi kompozitlerinin gama ışını zırhlama yeteneklerini araştırmaya yöneliktir. Düşük ağırlıklı radyasyon zırhlayıcısı elde etmek için Epoksi / PbO ve Epoksi / BaO kompozitler, ağırlık olarak % 10, % 20 ve % 40 katkı malzemeleri kullanılarak üretilmiştir. Hazırlanan numunelerin ağırlığı kurşun, çelik, beton vb. bazı geleneksel zırhlayıcı malzemelerle karşılaştırılmıştır. Saf epoksi ve kompozitlerin gama ışını zırhlama performansı deneysel olarak NaI (Tl) detektörü kullanılarak ölçülmüştür. Deneylerde, gama ışını kaynağı olarak 81 keV ve 356 keV enerjili Ba-133 nokta radyoaktif kaynağı kullanılmıştır. Kompozitlerin gama ışını zırhlama parametreleri olarak kütle azaltma katsayısı, yarı kalınlık değeri, onda bir kalınlık değeri ve ortalama serbest yol mesafesi dikkate alınmıştır. PbO ve BaO ilaveli epoksi kompozitlerinin ilgili parametrelerinin sonuçları karşılaştırıldığında, PbO katkılı epoksi kompozitinin gama ışını zırhlama performansının, BaO katkısıyla da elde edilebileceğini ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, PbO katkılı epoksi ile aynı performansı elde etmek için, epoksiye PbO’ya göre iki katı kadar fazla BaO katkılanmalıdır. Öte yandan, ağırlıkça % 40 BaO katkılı epoksi kompozitin, 81 keV ve 356 keV enerjili fotonlar için çelik, beton ve Gd 2 O 3 nanoparçacık katkılanmış epoksi kompozitlerden daha iyi bir radyasyon zırhlama performansı sergilediği tespit edilmiştir. Bu nedenle, bir epoksi/BaO kompoziti kullanılarak düşük ağırlıklı ve toksik olmayan bir gama ışını zırhlama malzemesi üretilebilir.
Keywords : Kütle azaltma katsayısı, Epoksi Kompozit, PbO, BaO, HVL, TVL