Ticari polistiren kullanılarak düşük maliyetli plastik sintilatör üretimi
| dc.contributor.author | Oktar, Okan | |
| dc.contributor.author | Arı, Galip | |
| dc.contributor.author | Gündüz, Ömer | |
| dc.contributor.author | Demirel, Halil | |
| dc.contributor.author | Demirbaş, Ahmet | |
| dc.contributor.department | TAEK-SANAEM | tr_TR |
| dc.date.accessioned | 2017-03-02T12:58:47Z | |
| dc.date.available | 2017-03-02T12:58:47Z | |
| dc.date.issued | 2011 | |
| dc.description | TENMAK D.N.. 9988 | tr_TR |
| dc.description.abstract | Plastik sintilatörler sertleştirilmiş bir polimer matriks içerisinde çözülmüş organik floresant bileşikler içeren katı malzemeler olarak tanımlanabilir. Işıksintilasyonu için en yaygın kullanılan transparant plastikler polisitiren (PS), polivinilbenzen, poliviniltoluen (PVT) veya polimetilstirendir. Plastik sintilatörlerin kompozisyonları değiştirilerek ışık verimi, radyasyon direnci, bozunma süresi gibi birtakım özellikleri kontrol edilebilir. Plastik sintilatör dedektörler nükleer ve yüksek enerji fiziği alanlarında uzun yıllardır kullanılmaktadır. Plastik sintilatörlerin avantajları arasında hızlı tepki vermeleri, kolay üretilmeleri, şekillendirilebilmeleri ve çeşitlilikleri gelir. En büyük dezavantajları ise radyasyon dayanımları ve maliyetleridir. Plastik sintilatörler üzerine yapılan çalışmaların büyük çoğunluğu plastik sintilatörlerin temel özelliklerinin arttırılması üzerine yoğunlaşmakla birlikte bu malzemelerin daha düşük maliyetle ve daha kolay hazırlama teknikleri ile üretilmelerine yönelik çalışmalar daha azdır. İlk plastik sintilatörler 1950’lerde üretilmiştir. Düşük maliyetli plastik sintilatörlerin üretilmesine yönelik çalışmalar 1970’li yılların ikinci yarısından itibaren hızlanmıştır. 1975 yılında akrilik bazlı sintilatör Plexipop geliştirilmiştir. Düşük maliyetine rağmen akriliğin aromatik yapıda olmaması nedeniyle Plexipop’un sintilasyon ışık verimi klasik plastik sintilatörlerin dörtte biri kadar olmuştur. Zaman içinde geliştirilen sintilatörlerde yavaş cevap süresi ve zayıf mekanik özelliklerinden kaynaklanan problemler devam etmiştir. Bu nedenlerden dolayı 1980’li yıllara kadaryüksek kalitede ve düşük maliyetli sintilatörlerin üretilmesinde istenen sonuçlar alınamamıştır. Son on yıl içerisinde ekstürüzyon yöntemi, düşük maliyetli yüksek kalitede plastik sintilatör malzemelerin hazırlanmasında son derece popüler hale gelmiştir. Bu çalışmada ekstürüzyon ve basınçlı kalıplama metodu ile ticari PS pelletier kullanılarak düşük maliyetli plastik sintilatör üretiminin ön çalışmalarının gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla floresant dopantlar içeren PS bloklar Haziran 2008’de SANAEM’de bulunan ekstrüder ve pres cihazları kullanılarak hazırlanmıştır. Ekstrüzyon cihazına bağlanabilecek uygun kalıp tasarımı yapılarak ürünün kalıplanabilmesi için en uygun çalışma sıcaklığı, basma hızı ve basıncı gibi optimum üretim parametreleri bulunmuş ve belirlenen optimum param et reler ile 12 Haziran 2008 tarihinde iki adet PS Sintilatör bloğu üretilmiştir. Hazırlanan plastik sintilatör blokların bir tanesinde optik ve mekanik testler yapılmış diğerinin farklı radyoaktif kaynaklara karşı cevabı ölçülmüştür. 10x5x40 cm boyutlarında üretilen plastik Sintilatör bloklarının optik, mekanik özellikleri ile değişik radyasyon kaynaklarına verdikleri tepkiler incelenmiş ve sonuçlar, PVT ana malzemesiyle üretilen ABD yapımı 13x8x120 cm ebatlarındaki LODLUM Sintilatör bloklarıyla karşılaştırılmıştır. Laboratuar ölçekli bu üretim sonucu elde edilen malzemenin optik özelliklerinin LODLUM’la aynı olduğu, SANAEM’de hazırlanan PS sintilatörün mekanik özellikler bakımından LODLUM’a eşit veya daha iyi olduğunu bulunmuştur. Çeşitli radyoaktif kaynaklarla yapılan ölçüm çalışmaları, iki plastik Sintilatör bloğunun da alan ve/veya hacimleriyle (kaynağı gören katı açı ile) orantılı olarak benzer sonuçları verdiğini göstermiştir. Bu çalışma, yurt dışından temin edilen plastik sintilatörlerin, SANAEM araştırma merkezindeki imkanlarla üretilebileceğini ve bu plastik sintilatörlerin yurt içinde ve sınır kapılarında radyoaktif malzemelerin tespiti amacıyla kullanılabileceğini göstermiştir. | |
| dc.description.abstract | Plastic Scintillators can be described as solid materials which contain organic fluorescent compounds dissolved within a polymer matrix. Transparent plastics commonly used for light scintillation are Polystyrene (or PS, poly-vinyl-benzene) and polyvinyl-toluene (or PVT, poly-methyl-styron). By changing the composition of plastic Scintillators some features such as light yield, radiation hardening, decay time etc. can be controlled. Plastic scintillation detectors have been used in nuclear and high energy physics for many decades. Among their benefits are fast response, ease of manufacture and versatility. Their main drawbacks are radiation resistance and cost. Many research projects have concentrated on improving the fundamental properties of plastic scintillators, but little attention has focussed on their cost and easier manufacturing techniques. First plastic Scintillators were produced in 1950’s. Activities for production of low cost Scintillators accelerated in second half of 1970’s. In 1975 acrylic based Plexipop Scintillator was developed. Despite its low cost, since its structure was not aromatic the light yield of Plexipop was about one quarter of classical Scintillators. Problems arising from slow response time and weak mechanical properties in scintillators developed, has not been solved until 1980. Within the last decade extrusion method became very popular in preparation of low cost and high quality plastic scintillators. In this activity, preliminary studies for low cost plastic scintillator production by using commercial polystyrene pellets and extrusion plus compression method were aimed. For this purpose, PS blocks consist of commercial fluorescent dopant were prepared in June 2008 by use of the extruder and pres in SANAEM. Molds suitable for accoupling to extruder were designed and manufactured and optimum production parameters such as extrusion temperature profile, extrusion rate and moulding pressure were obtained hence, PS Scintillator Blocks were produced with those determined parameters in 12 June 2008. Plastic blocks prepared were optically and mechanically tested and its response against various radioactive sources was measured. The results regarding the optical, mechanical and detection properties of blocks produced in 10x5x40 cm dimension were compared with commercial LODLUM Scintillator (main component PVT) produced by US in 13x8x120 cm dimensions. It was found that optical and mechanical properties of blocks produced in SANAEM are similar to or better than that of LODLUM. Plastic scintillator produced in SANAEM has shown the same response and counting characteristics that obtained by LODLUM, but proportional to its area and/or volume specifications. This study has shown that plastic scintillators imported can be produced in SANAEM domestically and be used for detection of radioactive materials within the country or border gates. | |
| dc.identifier.citation | Oktar, O. ... [ve arkadaşları] (2011). Ticari polistiren kullanılarak düşük maliyetli plastik sintilatör üretimi. Ankara : Türkiye Atom Enerjisi Kurumu. | tr_TR |
| dc.identifier.uri | http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/312 | |
| dc.language.iso | tur | tr_TR |
| dc.publisher | Türkiye Atom Enerjisi Kurumu | tr_TR |
| dc.relation.ispartofseries | Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, Teknik rapor;TAEK TR-2011-16 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
| dc.subject | Detector | |
| dc.subject | Detektör | |
| dc.subject | Extrusion | |
| dc.subject | Ekstrüzyon | |
| dc.subject | PS | |
| dc.subject | PPO | |
| dc.subject | POPOP | |
| dc.subject | SANAEM | |
| dc.subject | Plastic scintillator | tr_TR |
| dc.subject | Plastik sintilatör | tr_TR |
| dc.subject | Commercial polystyrene | tr_TR |
| dc.subject | Ticari polistiren | tr_TR |
| dc.subject | Dosimetry | tr_TR |
| dc.subject | Dozimetri | tr_TR |
| dc.subject | Plastic scintillation detectors | tr_TR |
| dc.subject | Plastik sintilasyon dedektörleri | tr_TR |
| dc.title | Ticari polistiren kullanılarak düşük maliyetli plastik sintilatör üretimi | tr_TR |
| dc.type | report | tr_TR |