Volume 32 Sayı 1
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Detection of irradiated foods by ESR and TL methods in the scope of intercomparison tests(Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency, 2020) Tepe Çam, Semra; Aydaş, Canan; Aydın, Talat; TAEK-Eğitim ve Yayın Dairesi BaşkanlığıBaharatlar ve baklagiller (leguminosae) gibi farklı gıdaların ışınlanıp ışınlanmadığı TS EN standardlarına göre araştırılmıştır. Bu araştırmalar, akreditasyon gereksinimlerini yerine getirmek adına ışınlanmış gıda maddelerinin tespiti üzerine Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Radyasyon ve Hızlandırıcı Teknolojileri Daire Başkanlığı’nın (önceki adıyla, Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi -SANAEM) farklı laboratuvarları ve Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü Manyetik Rezonans Laboratuvarı arasında karşılaştırma testi kapsamında gerçekleştirilmiştir. SANAEM Kalite Yönetimi Birimi (KYS), gıda maddelerinin tedariki, ışınlanması, laboratuvarlara örneklerin dağıtılması ve sonuçların değerlendirilmesi gibi aşamaları yerine getirerek şekilde bu karşılaştırma testlerini düzenlemiştir. Örnekler, SANAEM'de Co-60 gama kaynağı ile ışınlandıktan sonra laboratuvarlara rastgele kodlanmış örnekler verilmiştir. Gıda maddesi örnekleri EN standartları olarak önerilen çeşitli metodlar kullanılarak analiz edilmiştir: (1) Fiziksel teknikler TS EN 1787: Selüloz içeren gıdalar için Elektron Spin Rezonans tekniği (ESR) ve TS EN 1788 Termolüminesans (TL) tekniği ve (2) biyolojik teknikler. Sonuçların değerlendirilmesi KYS tarafından, ışınlanmış / ışınlanmamış numunelerin doğru bir şekilde saptanması kriterine göre yapılmıştır. Bu çalışmada; nohut, fasulye, kırmızı mercimek, barbunya, yeşil mercimek, nane, kimyon, öğütülmüş kimyon, kekik, karabiber, kırmızı biber ve antep fıstığı örneklerinin ışınlanmış/ışınlanmamış oldukları ESR ve TL teknikleri gibi fiziksel metodlar uygulanarak tespit edilmesi çalışmalarının detaylarını sunulacaktır. KYS’nin raporuna dayanarak, ESR ve TL yöntemlerinin sonuçları tüm yöntemler gibi başarılı bulunmuştur. Işınlama işleminden sonra numunelerin laboratuvarlara hemen ulaşmasının ve nispeten daha yüksek ışınlama dozları uygulanmasının, tarama yöntemi olarak kullanılan biyolojik teknikler dahil tüm yöntemlerin bu karşılaştırma testlerinde başarılı olmasını sağlayabileceği düşünülmektedir.Item Investigation of the effect using different coolant on the performance of a Tokamak Fusion Reactor blanket(Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency, 2020) Şahin, Hacı Mehmet; Karakoç, Alper; 1597; Bölüm YokBu çalışmada, ilk duvar yükü 5 MW/m2 (2.22 x 1014 n/s) ve 500 MW füzyon gücü için üç-boyutlu TOROID yapıya sahip geometrili bir manyetik füzyon reaktör modellemesi yapılmıştır. Modellenen füzyon reaktöründe, plazma bölgesinde D-T yakıtı kullanılmıştır. Beş farklı model kapsamında, ilk duvar bölgesinde 1DS-ODS çeliği ve reaktörün soğutucu bölgesinde Flibe (LiF-BeF), Flina (LiF-NaF), Flinak (LiF-NaF-KF) Flinabe (LiF-NaF-BeF) ve Li malzemeleri kullanılmıştır. Bu çalışmanın ilk aşamasında, beş farklı soğutma malzemesi için trityum üretim oranı (TBR), enerji çoğaltım faktörü (M) ve ısı akısı hesaplanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, ilk duvardaki ısı akısı ve gaz üretimi ile atom başına kayma (DPA) değerleri ve mıknatıs tabakasındaki nükleer ısı üretimi Monte Carlo nötron ‐ foton transport bilgisayar kodu (MCNP5) yardımıyla ENDF/B‐VI ve CLAW‐IV olarak adlandırılan nükleer bilgi kütüphaneleri kullanılarak hesaplanmıştır. İncelenen modellere göre, TBR ve M değerlerinin reaktöründe üretilen soğutucu malzeme içindeki lityum izotoplarının yoğunluğu ile doğrudan orantılı olduğu gözlenmiştir. Yüksek nötron yoğunluğuna sahip tüm modellerde, füzyon reaktörlerin çalışması için gereken minimum TBR (≥1.05) değeri elde edilmiştir. Bu değerlendirmeler sonucunda, soğutucu olarak lityum ve Flibe içeren modeller en iyi nötronik performansı göstermiştir.Item Radiation dose determination by using nails with ESR biodosimetry technique(Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency, 2020) Tepe Çam, Semra; TENMAK-Eğitim ve Yayın Dairesi BaşkanlığıSon yıllarda, hızlı ve doğru biyodozimetri tekniği olarak tırnaklar üzerinde yapılan Elektron Spin Rezonans (ESR) çalışmalarının sayısı artmıştır. Bu çalışmaların en önemli sonucu, Fransız Radyasyondan Korunma ve Nükleer Güvenlik Enstitüsü (IRSN) tarafından tırnaklarda oluşan kararlı radyasyona bağlı ESR sinyalinin (RIS5) tanımlanmasıdır. Bir diğer önemli sonuç, Dartmouth ESR Merkezi aracılığıyla Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) tarafından desteklenen Sholom ve McKeever tarafından 2016’da yayımlanan çalışmada verilen doz belirleme protokolüdür. Bu çalışmada, tırnak dozimetrisi konusunda önerilen üç yaklaşımın sonuçları sunulmuştur: ikisi yukarıda anlatılan IRSN ve Dartmouth protokollerine dayanmaktadır, diğerinde ise klasik eklemeli doz yöntemi kullanılmıştır. Toplanan tırnak numuneleri Cs-137 gama kaynağında (0.5 kGy / saat) ışınlanmıştır. ESR ölçümleri, Bruker e-scan X-band EPR spektrometresi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 5 ve 10 Gy'lik adımlarla eklemeli doz-cevap eğrilerini oluşturmak için 25, 30, 85 ve 168 Gy dozlarına kadar ışınlanan örnekler kullanılmıştır. RIS5 ve merkez alan (yaklaşık g = 2.004) ESR sinyal şiddetleri, EPR sinyalinin tepeden-tepeye yüksekliği ölçülerek belirlenmiştir (Şekil 1 ve 4). 2016 yılında yayınlanan son protokolü test etmek için ise, tırnak örnekleri Co-60 gama kaynağında 2 ve 5 Gy kaza dozlarında ışınlanmıştır. ESR sinyal şiddetleri, bu protokolde verilen formülde kullanılmak üzere kaydedilmiştir. İlk protokolde, ışınlanmış ve ışınlanmamış örneklerin doyum noktaları arasındaki fark, birinci grup için 15 Gy ve ikinci grup için 10 Gy olarak bulunmuştur (Şekil 2 ve 3). Diğer yandan, ikinci protokolde ESR sinyal yoğunluğu eklenen doza bağlı olarak artmıştır. Deneysel olarak ölçülen ESR sinyal şiddeti değerleri en iyi polinom fonksiyonuna fit edilmiş ve dozlar, 10 ile 15 Gy kaza dozları için, sırasıyla, 13.89 ve 22.19 Gy olarak hesaplanmıştır (Şekil 5 ve 6). Son olarak, Dartmouth Merkezi protokolüne göre, 2 ve 5 Gy kaza dozlarında ışınlanmış örnekler için sırasıyla dozlar 2.18 ve 4.5 Gy olarak hesaplanmıştır. Özetle, RIS5 ESR sinyal şiddeti değişimini kullanan IRSN ve Dartmouth protokollerinin yüksek dozlara maruz kalmış tırnak örneklerinde kaza dozunun değerlendirilmesinde başarılı yöntemler olduğu görülmüşken, merkez alan ESR sinyal şiddeti değişimini kullanan klasik yaklaşımın yüzde 38.9 ve yüzde 47.9 hata ile kaza dozları vermesi sebebiyle bu yöntemin başarılı olmadığı tespit edilmiştir. IRSN ve Dartmouth yaklaşımlarının farklı bireylerden daha fazla örnek üzerinde daha düşük kaza dozları kullanılarak test edilmesi ve bu testlerin de kısa süre içerisinde yanıt verebilmesi yönünde ileri çalışmalar planlanmalıdır.Item Production of annular and compact type burnable absorber nuclear fuel pellets by powder metallurgy and sol gel route(Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency, 2020) Yaylı, Ahmet; ABA-9683-2020; TENMAK-Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü-İstanbulGünümüz nükleer reaktörleri farklı uygulamalar için farklı nötron soğurucularına sahiptirler. Nükleer endüstrinin en büyük zorluklarından biri, reaktörlerin performansını, güvenliğini ve ömrünü arttırmaktır. Bu alanda yakıt ömrünü uzatmak, yanmayı arttırmak ve güç yoğunluğu dağılımını optimize etmek için yeni malzemelerin araştırılmasına ve geliştirilmesine odaklanmış birçok çaba vardır. Bu amaçla bir nötron soğurucu malzeme genellikle UO2 nükleer yakıtına ilave edilir. Gadolinyum mükemmel bir yanabilir zehirdir çünkü nötron absorblanması için geniş bir kesit sunar ve ömrünün başlangıcında yakıtın aşırı reaktivitesinin dengelenmesini sağlar. Reaktör performansının daha uzun çevrim uzunlukları veya geliştirilmiş yakıt kullanımı yoluyla geliştirilmesi ihtiyacı, ticari nükleer enerji üretiminin başlangıcından beri belirgin taleplerden biri olmuştur. Bunun sonucunda ortaya çıkan çeşitli modifikasyonların başında, reaktör çekirdeğindeki ek parçalanabilir malzemenin (235U) arttırılması anlamına da gelen yakıtın ilk zenginlğinin arttırılması gelmektedir ve bu, ancak reaktör çekirdeğine ek nötron soğurucu malzeme eklenerek telafi edilebilmektedir. Bu dengeleme, başlangıçta sadece kontrol çubuklarına monte edilen nötron soğurucu malzemeler kullanılarak ve / veya reaktör soğutucusunda çözünebilir emici (borik asit) ilave edilerek sağlanabilmiştir. Kaynar Su Reaktörlerinde (BWR), soğutucu moderatörde çözünebilir soğurucunun kullanımı teknolojik nedenlerle yasaklanmıştır. Basınçlı Su Reaktörlerinde (PWR), soğutucu / moderatöre eklenen çözünebilir bir soğurucu olarak borik asidin kullanımı rutin olarak gerçekleştirilmektedir, fakat ilk yakıt zenginleştirilmesindeki artış borik asit konsantrasyonunu arttırılmasıyla süresiz olarak telafi edilememektedir. Belirli bir konsantrasyonun ötesinde, başlangıçta suyun termal olarak genleşmesi, çekirdek içindeki bor miktarını azaltır ve sonuç olarak, güvenli reaktör operasyonuna ilişkin kabul edilemez bir durum olan pozitif bir moderatör reaktivite katsayısı ile sonuçlanır. Yakıt çubukları içinde katı yanıcı soğurucuların (ya da yanabilir zehirin) kullanılmasının nedeni budur. Nükleer reaktörlerde yanabilir bir soğurucu zehir kullanılması, kor yaşamın başlangıcında gerekli negatif moderatör reaktivite katsayısını sağlar ve kor güç dağılımlarını şekillendirmeye yardımcı olur (TEC-DOC-844,1995; Yayli, 1995; Böhm et al., 1987; Zinkle & Was, 2013; Tobia et al., 2014). Yanabilir soğurucu zehir malzemesi yüksek bir nötron tesir kesitine sahip olmalı ve düşük soğurma tesir kesitli kız ürünlerini oluşturmalıdır. Ardından, ışınlama ilerledikçe, yanabilir zehir yakılır ve makroskobik absorpsiyon kesiti azalır. Nükleer bakış açısından, gadolinyum oksit, uygun bir şekilde tasarlandığında, yaklaşık olarak 235U tükenmesiyle eşleşebilen ve döngü sonunda reaktivite hatasını en aza indiren yanma oranına bağlı yüksek bir nötron emilim kesitine sahip mükemmel bir yanıcı zehirdir (Stogen, Nielsen & Grummer, 1982; Brandberg, 1973). Bu çalışmada UO2-Gd2O3 yanabilir soğuruculu peletleri elde etmek için iki yöntem kullanıldı. Birinci yöntem konvansiyonel toz metalurjisi ve ikincisi sol-jel yöntemidir. Bu çalışmada sinterlenmiş UO2-Gd2O3 peletlerinde mikroyapı ve U-Gd dağılımı incelemeleri SEM-EDAX yöntemleriyle yapıldı ve her iki yöntemle de üretilen ürünlerde homojen yapılar elde edildi. Sinterlenmiş UO2-Gd2O3 peletlerinde X- ışınları kırınımı yöntemiyle yapılan katı hal incelemelerinde, gadolinium UO2 matrisinde çözünmüştür. Sol-jel ve toz metalurjisi yöntemleri ile elde ettiğimiz yanabilir-soğuruculu kompakt ve delikli peletler, uluslararası standartlara uygun olarak elde edilmiştir.Item Determination of different soil tillage methods effects on irrigation water saving to silage maize grown under Erzurum Plateau(Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Agency, 2020) Akın, Ali İbrahim; Adıgüzel, Mesut Cemal; TENMAK-Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü-AnkaraKısıntılı sulama uygulamaları ve farklı toprak işleme yöntemlerinin silajlık mısır’da verim ve sulama suyu kullanım etkinliğini belirlemek amacıyla, 2015, 2016 ve 2017 yıllarında Erzurum Pasinler Yaylası'nda tarla denemeleri yapılmıştır. Çalışmada, üç farklı toprak işleme tekniği Geleneksel Toprak İşleme (C), Azaltılmış Toprak İşleme (R) ve Sıfır Sürüm (N) ile dört sulama uygulamasının I 1: Tam Sulama, I 2: 0,75 Kısıntılı Sulama, I 3: 0,50 Kısıntılı Sulama ve I 4: 0.25 Kısıntılı Sulama’nın verimler üzerindeki etkileri incelenmiştir. 90 cm toprak derinliğinde sulama suyu miktarlarını ölçmek için her bir alt parsele access tüpleri yerleştirilmiştir. Sulama öncesi ve sulama sonrası 0-30, 30-60 ve 60-90 cm toprak derinliğinde sulama etkilerinin izlenmesi için nötron prob kullanılmıştır. Sulamalar I 2, I 3 ve I 4 uygulamaları için, tam sulama uygulamasında etkili kök derinliği bölgesindeki mevcut su içeriği % 50'nin altına düşer düşmez, damla sulama sistemleri kullanılarak yapılmıştır. 2015, 2016 ve 2017 yıllarından elde edilen deneme sonuçlarına göre, silajlık mısırda ekonomik verim elde edilmesi için sıfır sürüm konusu ve % 75'lik kısıntılı sulama konusu yöre üreticilerine tavsiye edilmektedir. Üç yıl tarla çalışmaları sonrasında, nötron prob kalibrasyon eşitliği ve hacimsel toprak su miktarı formülü sırasıyla r 2 = 0,7628 ve Y = 14,571 X + 0,3285 olarak bulunmuştur.