radyasyon zırhlama betonu tezi

Click here to load reader

Post on 30-Jun-2015

412 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

YAPILARDA RADYASYON KALKANI OLARAK KULLANILAN BART AGREGALI AIR BETON ELEMANLARIN ZIRH KALINLIK HESAPLARININ BELRLENMES Aye KAAR YKSEK LSANS TEZ YAPI ETM ANABLM DALI ISPARTA 2006

T.C. SLEYMAN DEMREL NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

YAPILARDA RADYASYON KALKANI OLARAK KULLANILAN BART AGREGALI AIR BETON ELEMANLARIN ZIRH KALINLIK HESAPLARININ BELRLENMES

AYE KAAR

Danman: Yrd. Do.Dr. Celalettin BAYT

YKSEK LSANS TEZ

YAPI ETM ANABLM DALI ISPARTA, 2006

Fen Bilimleri Enstits Mdrlne,

Bu alma jrimiz tarafndan YAPI ETM ANABLM DALI nda YKSEKLSANS TEZ olarak kabul edilmitir.

Bakan: Yrd. Do. Dr. Celalettin BAYT (Danman)

ye: Yrd. Do. Dr. Mustafa TRKMEN

ye: Yrd. Do. Dr. emsettin KILINARSLAN

ONAY Bu tez 23.01.2006 tarihinde yaplan tez savunma snav sonucunda, yukardaki jri yeleri tarafndan kabul edilmitir.

Prof.Dr. idem SAVAKAN Enstit Mdr

i Sayfa NDEKLER ZET .................. ABSTRACT NSZ ve TEEKKR ..... EKLLER DZN ..... SMGELER DZN 1.GR ........................ 1.1.Radyasyonun Tanm ve Bozunum Trleri 1.2.Radyasyon kaynaklar 1.2.1. Doal Radyasyon Kaynaklar 1.2.2. Yapay Radyasyon Kaynaklar ... 1.3. Radyasyonun Kullanm Alanlar .. 1.4. Radyasyonun insan sal zerindeki etkileri . 1.4.1. Radyasyonun Somatik Etkileri ...... 1.4.1.1. Erken Dnem Etkileri...... 1.4.1.2. Ge Dnem Etkileri..... 1.4.2. Radyasyonun Genetik Etkileri 1.5 Radyasyonun Madde ile Etkileimi .. 1.5.1 Fotoelektrik Olay 1.5.2 Compton Salm ... 1.5.3 ift Oluumu .. 1.6. Radyasyondan Korunma Yntemleri ....... 1.6.1. Zaman Kural ..... 1.6.2. Mesafe Kural 1.6.3. Zrhlama Kural . 2. LTERATR TARAMASI . 3. MATERYAL ve YNTEM 3.1 Materyal ..... 3.1.1. Cobalt 60 Radyoaktif Kaynan Genel zellikleri .................................................... 3.1.2 Zrh Malzemesi Olarak Kullanlan Balca Yap Malzemeleri ve zellikleri ........... 3.1.2.1 Ar betonlar .... i iii iv v vi ix 1 2 8 9 10 12 16 17 17 18 19 19 20 21 23 23 24 24 26 27 30 30 30 31 33

ZELGELER DZN viii

ii 3.1.2.2. Barit Agregal Betonlarn zellikleri . 3.2. YNTEM . 3.2.1. Zrhlamann Teorisi ................................................................................................... 3.2.2. Zrhlama Esaslar ....... 3.2.3 Zrh hesab program .. 4. ARATIRMA BULGULARI ..... 4.1 Zrh Hesab Program Uygulamas.. 5. TARTIMA ve SONU . 6. KAYNAKLAR .... 33 34 34 36 41 48 48 53 55

iii ZET YAPILARDA RADYASYON KALKANI OLARAK KULLANILAN BART AGREGALI AIR BETON ELEMANLARIN ZIRH KALINLIK HESAPLARININ BELRLENMES Gelien teknoloji ile radyasyon, tp alannda tehis ve tedavi amal enerji retimi gibi pek ok kullanm alanna sahip olmutur. Radyasyondan vazgemek mmkn olamayacana gre zararl etkilerini azaltacak korunma nlemleri alnmaldr. Zaman, mesafe ve zrhlama kural. Zrhlama radyasyon dozunu kabul edilebilir seviyelere azaltmak amac ile radyasyon kayna ile birey arasna koyulan engellere denir. Zrh malzemesi seiminde rol alan etkenler radyasyon kaynann eidi ve enerji seviyesi, malzemenin atom numarasnn byk olmas, bnyesinde hidrojen iyonu iermesi ve ekonomik, yapm kolay olan malzemelerden olumasdr. Zrh malzemesi olarak kullanlan balca yap malzemeleri beton ve kurundur. Kurun radyasyon zrhlamasnda radyasyon eidine gre, beton ise dk younlua sahip olmasndan tr zrh malzemesi olarak eksik kalabilir. Bu nedenle hem hidrojen iyonu ieren hem de yksek younlua sahip ar betonlar kullanlr. Ar betonlarn yksek younlua sahip olmalar, agregasnn ar agregalardan olumasdr. Zrh kalnl tasarmnda zrhlanacak meknlarn zellikleri de nemlidir. Zrh malzemelerinin zrh kalnlklarn belirlemek iin o malzemenin enerji aralna gre onuncu tabaka kalnlklar bilinmelidir. Bu amala Delphi programlama dili kullanlarak zrh kalnlklar hesap program gelitirilmitir. Uygulanan zrh kalnl hesaplama programnda kurun barit agregal ar beton ve normal betondan oluan zrhlar ierisinde gerek kullanm kolayl ve ekonomiklii gerekse radyasyon tutuculuk zellikleri ile barit agregal ar betonlar nerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Radyasyon, Ar Beton, Zrhlama, Zrh Tasarm

iv ABSTRACT INVESTGATON OF THE CALCULATONS SHELDNG THCKNESS OF HEAVYWEGHT CONCRETE MEMBERS WTH BARTE AGGREGATES USAGE RADATON SHELDNG N STRUCTURES There are many knds of radiation so that its effect on lives and nteractions with materials are being dversfied. comman technology bring lots of usage field to radiation like in medicine and nuclear power for ths reason without living radiation unthnkable so must being taken some protection precauton for reducing harmful effects to permssble doses. There are three basic rules in radiation prptection. Time, distance and shielding. For reducing radiation harmfull effects to permisible doses, are being put some barriers between radiation source and inviduals is dtermined as shielding. Kind of radiation source, energy level, materrials z number size, hydrogen component, cheap labour and easy making materrials are affected main roles in chosing shielding materials. Lead and concrete be able to use on radiation shielding. lead has high density and concrete has hydrogeyn in components and easy making and cheap but no high density but if condition changes these materials are defectve in to this end heawyweight concrete is able to use. So both high density and hydrogen content can provide. t is important that shielding areas properties in shielding thickness determination and must be knew materials tenth value layers acording to radiation energy levels In this study a model for calculating shielding thickness programe with using delphi programmng language at the end of this study it is using heavyweight concrete recommendatory for radiation shielding. Key Words: Radiation, Heavywight Concrete, Shielding, Shielding Design

v NSZ ve TEEKKR Bu almada , radyasyon zrhlama proplemlerinin zmne yadmc olmak amacyla bilgisayar ortamnda zrh kalnl hesab yaplmtr. Radyasyonun bugn ve yarn hayatmzda hep var olacan kabul ederek gerekli korunma nlemlerinin alnmas gerekmektedir. Bu tez almas, Sleyman Demirel niversitesi Aratrma Fonunca desteklenen 848-YL-04 nolu Yaplarda Zrh Kalkan Olarak Kullanlan Barit Agregal Ar Beton Elemanlarn Zrh Kalnlklarnn Hesabnn Belirlenmesi adl proje kapsamnda gerekletirilmitir. Bu Proje kapsaminda bana yardimci olan SD BAP personeline, Tez almamn hazrlanmas iin gerekli ortamn salanmas, almann sonulandrlmas ve karlalan hertrl glklerin almasnda yn gsteren, her zaman ilgi ve teviklerini esirgemeyen tez danmanm sayn Yrd. Do. Dr. Celalettin BAYTe, Tez almam sresince bilgilerini benimle paylaan, ynlendiren sayn Yrd.Do.Dr. emsettin KILINARSLANa, Nkleer fizik konusunda bana yardmc olan sayn Do. Dr. skender AKKURTa , Btn alma boyunca yardmlarn esirgemeyen Blm Bakanmz sayn Prof. Dr. Mmin FLZe ve Sayn Yrd. Do. Dr. Abdullah KADAYIFIya Tez sresince desteklerini esirgemeyen ve sorularma gsterikleri tahammller iin sayn Yrd. Do. Dr. Serdal TERZ ye, Sayn Yrd. Do. Dr. zlem TERZ ye, Sayn Ar. Gr. Melda ALKAN AKIROLUna ve Sayn Ar. Gr. Cengiz ZELe Bugnlere gelmemde emei geen Yap Eitimi blm btn hocalarma, Tez sresince bana yardmc olan sevgili arkadam mer zgr AKKAa ve yetimemde maddi manevi btn sevgilerini hissettiim sevgili ALEME itenlikle teekkr ederim.

vi EKLLER DZN....... Sayfa ekil1.1 Elektromanyetik Spektrum ekil1.2 Alfa Bozunumu. ekil1.3 Beta-eksi ( ) Bozunumu.... ekil1.4 Beta-art + Bozunumu. ekil15 Elektron Yakalama..... ekil1.6 Gama Bozunumu... ekil1.7 Radyasyon kaynaklar... ekil1.8 Doal Radyasyonun Dalm Oranlar.. ekil1.9 Yapay Radyasyonun Dalm Oranlar ekil1.10 Doal ve Yapay Radyasyon Kaynaklarnn Kresel Radyasyona Katklar..... ekil1.11 X n Radyografisi.................... ekil1.12 Radyoterapi Uygulamalar...... ekil1.13 Radyoterapi Uygulamalar.. ekil1.14. Bir Tbbi rnler Sterilizasyon Tesisi....... ekil 1.15 Nkleer G Santrali...... ekil1.16 Radyasyonun Endstriyel Alanlarda Uygulamas........... ekil 1.17 Fotoelektrik olay........ ekil 1.18 Compton salmas................. ekil 1.19 ift Oluumu.. ekil 1 20 Ters Kare Kanunu..... ekil 1.21 Dozun Mesafe ile likisi.... ekil 3.1 Co-60n bozunum emas.... ekil 3.2 Deiik radyasyon trlerinin zrh malzemelerine giricilikleri. ekil 3.3 fotonun madde ile Etkilemesinin Foton Enerjisine ve Z Saysna Bal Olarak Deiim... ekil 3.4 Radyasyon iddeti Younluunun X Kalnlndaki Madde erisindeki Zayflamas....... ekil 3.5 Birincil Bariyer ve kincil Bariyer Inlar ile Yap Elemanlar........................................... ekil 3.6 Radyasyon Zrh Kalnl Program Al Penceresi.......................................................... 3 4 6 7 7 8 9 9 1111

12 13 13 14 14 15 20 22 23 24 25 31 32 32 35 37 42

Sayfa

vii

ekil 3.7 Zrhlanacak mekann Plan.. ekil 3.8 Birincil Bariyer Hesab Verileri Penceresi.................................................................. ekil 3.9 kincil Bariyer Hesab Verileri Penceresi.................................................................... ekil 3.10 Zrh Kalnlnn Hesap Verilerini Gsteren Pencere............................................... ekil 3.11 Zrh Kalnln Gsteren Pencere............................................................................. ekil 3.12 kt sayfas penceresi... ekil 4.1 Rntgen Odas Kesiti................................................................................................... ekil 4.2 Hesap Kriterleri Seimi............................................................................................... ekil 4.3 Birincil Bariyer Hesab Veri Girii ..... ekil 4.4 Zrh Kalnl Hesap Kriterleri ekil 4.5 Zrh Kalnl Sonu Deeri

43 44 44 45 46 47 48 49 49 50 51

viii

ZELGELER LSTES izelge 1.1 Radyasyonun Canllar zerine etkileri.............................................................. izelge 3.1 Meguliyet Faktr........................................................................................... izelge 3.2 Kullanm Faktr.............................................................................................. izelge 3.3 Kullanl

View more