Ni Tabanlı Bazı Süperalaşımların Foton Etkileşim Özelliklerinin İncelenmesi

Authors : Zeynep Işik Karadoğan, Yüksel Özdemir, Esra Kavaz

Pages : 552-566

Doi:10.31202/ecjse.831869

View : 29 | Download : 11

Publication Date : 2021-05-31

Article Type : Research

Abstract :Gelişen teknoloji ile sağlık, nükleer santraller, medikal onkoloji, sanayi ve teknoloji, kontak lensler gibi birçok alanda iyonlaştırıcı radyasyonun kullanımı ve bununla birlikte canlıların radyasyona maruz kalma ihtimalleri artmaktadır. Radyasyonun zararlı etkilerinden korunmanın temel unsurlarından bir tanesi zırhlamadır. Bu çalışmada seçilen 14 Ni tabanlı süperalaşımın (Nimonic 901, Alloy 10, Hastelloy X, Haynes 242, Incoloy 801, Inconel 706, Nasair 100, PWA 1480, X4, Nominal, H282-B, H282-C, 247, MCrAlYHf) gama ve X-ışını radyasyonu zırhlama yetkinlikleri incelenmiş birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bunun için WinXCOM programı kullanılarak γ ve X- ışını zırhlamada önemli parametreler olan kütle soğurma katsayısı (μρ), yarı kalınlık değeri (HVL), etkin atom numarası (Zeff), elektron yoğunluğu (Nel) 1 keV- 100 GeV enerji aralığında üzerinde çalışılan süperalaşımlar için hesaplanmıştır. Ayrıca foton build-up faktörü zırhlama ve radyasyon doz hesaplamalarında önemli bir parametredir. Bu sebeple süperalaşımların maruz kalma buildup faktörleri (EBF) farklı nüfuz etme derinlikleri için (1-40 mfp) 0,015–15 MeV enerji aralığında elde edildi. Sonuç olarak seçilen numuneler arasından nikel tabanlı X4 ve PWA 1480 süperalaşımları en büyük μρ ve Zeff değerlerine sahipken, en küçük HVL ve EBF değerine sahiptir. Bu durumda tüm enerji bölgeleri dikkate alındığında hesaplanan parametrelerin tamamının numunelerin kimyasal kompozisyonuna bağlı olduğu ve X4 ve PWA1480 süperalaşımlarının Ni tabanlı süperalaşımlar içinde en üstün radyasyon soğurma kabiliyetine sahip olduğu ve hâlihazırda kullanılan birçok zırh malzemesinden üstün radyasyon soğurma kabiliyetinin olduğu söylenebilir.
Keywords : Süperalaşım, zırhlama, etkin atom numarası, kütle soğurma katsayısı, build-up faktörü