Alumina ve zirkonya esaslı seramiklerin nükleer zırhlama kabiliyetlerinin MCNP-X kodu ile araştırılması

Bu çalışmada, Alumina (Al2O3) ve Zirkonya (ZrO2) seramikleri, Zirkonya ile sertleştirilmiş Alumina (ZTA) seramikleri (ZTA-10, ZTA-20, ZTA-30,ZTA-40, ZTA-50, ZTA-60, ZTA-70, ZTA-80 ve ZTA-90) ve Alumina ve Zirkonya içeren dört farklı seramik (S1, S2, S3 ve S4) malzemelerinin radyasyon zırhlama kabiliyetlerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda incelenen seramiklerin radyasyon zırhlama parametreleri arasında olan lineer azaltma katsayıları, kütle azaltma katsayıları, ortalama serbest yolları ve yarı-değer kalınlıkları dört farklı radyoaktif kaynaktan (Co-60, Cs-137, Ba-133 ve Na-22) yayımlanan ve iyi bilinen sekiz farklı foton enerjisi (1,332 MeV; 1,275 MeV; 1,173 MeV; 0,662 MeV; 0,511 MeV; 0,356 MeV; 0,303 MeV ve 0,276 MeV) için hem MCNP-X kodu ile hem de WinXCOM yazılımı ile ayrı ayrı hesaplanmıştır. İncelenen seramiklerin foton zırhlama performansları hakkında kayda değer bir değerlendirme yapabilmek için tüm hesaplamalar hem kurşun (Pb) metali hem de birçok nükleer uygulamada zırhlama malzemesi olarak yaygın bir şekilde kullanılan sıradan beton için de yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar hem foton enerjisine hem de incelenen seramiklerin kimyasal birleşimine bağlı olarak her iki bilgisayar program sonuçları ile birlikte karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan hareketle incelenen seramiklerin nükleer uygulamalar için alternatif zırh malzemesi olabilirlikleri değerlendirilmiştir.