Farklı maddelerle katkılanmış beton malzemenin gama soğurma katsayısılarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Radyasyona karşı zırhlamada kullanılan malzemelerin radyasyon soğurma özelliklerinin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Malzemelerin radyasyon zırhlama özeliklerinin belirlenmesinde deneysel ölçümler kadar teorik hesaplamalarda büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada standart beton, bor karbür katkılı ve sodyum pentaboratlı beton olmak üzere 3 tip beton üretilmiştir. Üretilen bor karbür ve sodyum pentaborat katkılı betonların içine %1, %3 ve %5 oranında bor karbür ve sodyum pentaborat katkılanmıştır. Numunelerin SEM, EDX ve XRD analizleri de yapılmıştır. Numunelerin SEM görüntüleri incelendiğinde katkılanan malzemelerde tanecikli yapının arttığı görüldü. EDX analizi yapılarak katkılanan malzemelerin atomik yüzde oranları bulundu. Hazırlanan standart beton, bor karbür katkılı (%1, %3 ve %5) ve sodyum pentaboratlı (%1, %3 ve %5) betonlar 3 farklı gama enerjisinde (662 keV, 1173 keV, 1332 keV) ölçüldü ve FLUKA Monte Carlo Kodu kullanılarak hesaplandı. Santimetre başına ölçülen gama soğurma katsayıları Standart beton, Sodyum pentaboratlı (%1, %3 ve %5) ve Bor karbür katkılı (%1, %3 ve %5) betonlar için 662 keV, 1173 keV ve 1332 keV de sırasıyla 0,178414072, 0,132150381, 0,105139865; 0,178499301, 0,129306497, 0,105620283; 0,176158823, 0,13276186, 0,104715975; 0,177476109, 0,133520604, 0,105323957; 0,179725664, 0,128801899, 0,107644363; 0,174764654, 0,130019496, 0,104636046; 0,174849109, 0,12628841, 0,106843949 şeklindedir. FLUKA Monte Carlo Kodu kullanılarak santimetre başına hesaplanan gama soğurma katsayıları Standart beton, Sodyum pentaboratlı (%1, %3 ve %5) ve Bor karbür katkılı (%1, %3 ve %5) betonlar için 662 keV, 1173 keV, 1332 keV de sırasıyla 0,2050, 0,1593, 0,11316; 0,1865, 0,1249, 0,1114; 0,2322, 0,13272, 0,09324; 0,2634, 0,14916, 0,0774; 0,2120, 0,11364, 0,0987; 0,2376, 0,10176, 0,09144; 0,2290, 0,1008, 0,10584 şeklindedir. Katkısız beton için ölçülen ve hesaplanan gama soğurma katsayıları literatür ile uyum içerisindedir. Sodyum pentaboratlı (%1, %3 ve %5) ve Bor karbür katkılı (%1, %3 ve %5) betonlar için deneysel ölçümden elde edilen gama soğurma katsayıları ile FLUKA Monte Carlo Kodundan hesaplanan gama soğurma katsayıları karşılaştırıldığında genelde uyumlu olduğu görüldü.