Yeni nesil kurşunsuz radyasyon zırhlayıcı cam malzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Bu araştırma kapsamında, teknolojinin gelişmesi sonucu radyasyona maruziyet miktarının artmasıyla, özgün bir reçeteye sahip radyasyon zırhlayıcı kurşunsuz gadolinyum-bizmut-borosilikat (GBBS) cam sistemlerinin araştırılması ve üretilmesi hedeflenmiştir.İlgili numuneler geleneksel ergitme yöntemiyle 1325 ile 1375 derece arasındaki sıcaklıklarda sentezlemiştir. Katkısız haldeki GBBS0 numunesi berrak bir görünüme sahipken, Bi2O3 ve Gd2O3 ilaveleri eklenen diğer numunelerde renk merkezlerine kayma olduğu gözlemlenmiştir. Fiziksel özellikler açısından bakıldığında GBBS0 numunesi 3.3125 g/cm3 yoğunluk değerine sahipken, artan Bi2O3 ve Gd2O3 içerik oranlarıyla birlikte GBBS1 ile GBBS4 numunelerinin yoğunluk değeri sırasıyla 3.5951, 3.8903, 3.9116 ve 3.8613 g/cm3 olarak belirlenmiştir. Tüm cam serilerinin amorf yapıda olduğu tespit edilmiştir. Optik özellikler göz önüne alındığında GBBS0 numunesi en düşük soğurmaya sahipken GBBS2 numunesi ise en yüksek soğurma kabiliyetiyle öne çıkmıştır. Cam serilerinin 662, 1173, 1332 keV foton enerjilerindeki radyasyon zırhlama bulguları irdelendiğinde, GBBS2 numunesi en iyi sönümleme yeteneğini (LAC) 662 keV foton enerjisinde gösterirken, GBBS4 numunesi en iyi sönümlemeyi 1173 ve 1332 keV foton enerji seviyelerinde göstermiştir. Öte yandan belirlenen enerji düzeylerinde görünen artış sebebiyle LAC değerlerinde ise tüm numuneler için düşüş görülmüştür. Son olarak HVL kalınlık değerleri, 662 keV foton enerji seviyesinde 2.090 ila 2.507 cm arasında değişim gösterirken, 1173 ve 1332 keV foton enerjilerinde HVL değerleri 2.850 ile 3.241 cm ve 3.165 ile 3.692 cm arasında değişim göstermiştir. Tüm cam serilerinin içinde GBBS0 numunesinin en düşük RPE değerine sahip olurken, en yüksek değerin GBBS2 numunesinin sağladığı görülmüştür. Yapılan tüm deneysel ve teorik hesaplamaların sonucunda, GBBS2 numunesinin en ideal kurşunsuz radyasyon zırhayıcı cam malzeme gereksinimlerini sağladığı bu tez çalışmasında ortaya konulmuştur.