Sıcak pres kalıplama tekniği ile iki katmanlı kompozitlerin üretilmesi ve iyonlaştırıcı radyasyon zırhlama özelliklerinin araştırılması

Bu tez çalışmasında, sıcak pres kalıplama yöntemi kullanılarak polilaktik asit (PLA) matrisine mikron parçacık boyutlu tungsten (W) ve molibden (Mo) tozları farklı ağırlıkça oranlarda (%5, %10 ve %20) eklenmiş ve bu katkıların gama ile nötron radyasyonu karşısındaki zırhlama performanslarına etkileri araştırılmıştır. Öncelikle tek katmanlı PLA–W ve PLA–Mo kompozitleri üretilmiş, ardından gama radyasyonu azaltma kapasitesi yüksek olan PLA–W20 ve PLA–Mo20 numuneleri birleştirilerek iki katmanlı hibrit yapı oluşturulmuştur. Üretilen numunelerin gama radyasyonu etkileşim parametreleri, HPGe dedektörü ile yapılan deneysel ölçümler, WinXCOM teorik hesaplamaları ve GEANT4–FLUKA Monte Carlo simülasyonları aracılığıyla değerlendirilmiştir. Nötron etkileşimleri için ise farklı enerji bölgelerinde etkin nötron uzaklaştırma tesir kesitleri hesaplanmış ve GEANT4–FLUKA Monte Carlo simülasyon programları kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, katkı oranının artmasıyla kütle azaltma katsayısı ve radyasyon koruma verimliliği değerlerinde belirgin bir artış olduğunu göstermiştir. En yüksek gama zırhlama etkinliği %20 katkılı numunelerde gözlenmiştir. Ayrıca, katman kalınlığının artışıyla zırhlama performansının iyileştiği ve kalınlığın radyasyonun malzeme içerisindeki azaltılma oranını doğrudan etkilediği tespit edilmiştir. Bununla birlikte oluşan ikincil radyasyon sayısında artışta belirlenmiştir. Yıllık etkin doz hesaplamaları sonucunda, geliştirilen iki katmanlı yapıların doz limitlerinin altında kaldığı görülmüştür. Bu bulgular, PLA esaslı kompozitlerin çevre dostu, hafif ve toksik olmayan özellikleriyle literatüre kazandırılabilecek alternatif malzemeler olduklarını ortaya koymaktadır.