Nötron radyasyondan korunmak için bor katkılı yüzey kaplaması oluşturulması ve karakterizasyonu

Abstract

Radyasyon günlük hayat da sıklıkla maruz kaldığımız, iş sağlığı ve güvenliğinde de fiziksel risk etmenlerinden birini oluşturan tehlikedir. Sanayi sektöründe, enerji, araştırma ve tıbbi uygulamalarda iyonlaştırıcı radyasyon kaynakları yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle bu sektörlerde çalışanlar radyasyona maruz kalmakta ve bunun sonucunda kanser başta olmak üzere birçok sağlık sorunu ile karşılaşmaktadır. Bu çalışma da hegzagonal bor nitrür (h-BN) katkı malzemesinin polivinil bütiral (PVB) ile fizikokimyasal süreçlerle ilave edilerek bor katkılı yüzey kaplama malzemesi geliştirilmiş ve daldırma kaplama yöntemi ile çelik üzerinde biriktirilmiştir. PVB kaplamadaki h-BN miktarının termal nötron radyasyonuna karşı koruyucu etkisi araştırılmıştır. Kaplama malzemelerinin moleküller arasında kovalent olmayan etkileşim sonucunda homojen bir dağılım gösterdiği görülmüştür. Katkı malzemesi h-BN ve oluşturulan kaplamalar XRD ve SEM ile karakterize edilmiştir. Üretilen kaplamaların nötron radyasyonuna karşı zırhlama özelliklerinin tespiti için nötron zayıflama deneyleri gerçekleştirilmiş ve termal nötron soğurma katsayısı (ΣT, makroskopik tesir kesiti) hesaplanmıştır. Tüm kaplamaların farklı oranlarda termal nötron radyasyonu azalttığı görülmüştür. En fazla nötron emilim doz oranı %48,42 olmuştur. Oluşturulan kaplama malzemesinin hem çevre hem insan sağlığı açısından toksik özellikte olmaması ve her yüzeye uygulanabilen zırh malzemesi olması amaçlanmıştır.