TR2022011564A1 - Neutron absorber material doped with boron minerals and bismuthoxide. - Google Patents

Neutron absorber material doped with boron minerals and bismuthoxide.

Info

Publication number
TR2022011564A1
TR2022011564A1 TR2022/011564 TR2022011564A1 TR 2022011564 A1 TR2022011564 A1 TR 2022011564A1 TR 2022/011564 TR2022/011564 TR 2022/011564 TR 2022011564 A1 TR2022011564 A1 TR 2022011564A1
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
neutron
radiation
hdpe
boron
mineral
Prior art date
Application number
TR2022/011564
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
Uzun Duran Selcen
Alver Umi̇t
Bi̇lge Demi̇rkoz Melahat
Original Assignee
Karadeni̇z Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇
Odtü Strateji̇ Geli̇şti̇rme Dai̇re Başkanliği
Filing date
Publication date
Application filed by Karadeni̇z Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇, Odtü Strateji̇ Geli̇şti̇rme Dai̇re Başkanliği filed Critical Karadeni̇z Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇
Priority to PCT/TR2023/050198 priority Critical patent/WO2024019679A1/en
Publication of TR2022011564A1 publication Critical patent/TR2022011564A1/en

Links

Abstract

Buluş, nötron ışınlarının ve nötron ışınlarının soğurulması ile ortaya çıkan ikincil gama ve alfa ışınlarının soğurulması ile nötron ve gama ışınlarının zararlı etkilerini azaltan soğurucu malzeme ile ilgilidir.The invention is related to the absorber material that reduces the harmful effects of neutron and gamma rays by absorbing neutron rays and secondary gamma and alpha rays that arise from the absorption of neutron rays.

Description

TARIFNAME BOR MINERALLERI VE BIZMUTOKSIT KATKILI NÖTRON SOGURUCU Bulusun ilgili oldugu teknik alan: Bulus, radyasyonun zararli etkilerinden korunmak için, radyasyon isininin sogurulmasini saglayan malzeme ile ilgilidir. DESCRIPTION NEUTRON ABSORBER WITH BORON MINERALS AND BISMUTOXIDE ADDED Technical field to which the invention relates: The invention aims to protect against the harmful effects of radiation. It is related to the material that provides absorption.

Bulus özellikle, nötron isinlarinin ve nötron isinlarinin sogurulmasi ile ortaya çikan ikincil gama ve alfa isinlarinin sogurulmasi ile nötron ve gama isinlarinin zararli etkilerini azaltan sogurucu malzeme ile ilgilidir. The invention is particularly concerned with neutron beams and the energy produced by the absorption of neutron beams. harmful effects of neutrons and gamma rays by absorption of secondary gamma and alpha rays. It is related to the absorbent material that reduces the effects.

Teknigin bilinen durumu: Atom, maddenin elektrik yüklü parçaciklari serbest birakmadan bölünebildigi en küçük birim olarak tanimlanmaktadir. Atom, pozitif yüklü bir proton ve nötron çekirdegi ile etrafini saran negatif yüklü elektron bulutundan olusan çogunlugu bosluk olan bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini tasiyan en küçük yapi tasidir. Known state of the technique: Atom is the smallest particle into which matter can be divided without releasing electrically charged particles. It is defined as a unit. An atom consists of a positively charged nucleus of protons and neutrons. It consists of a cloud of negatively charged electrons surrounding it, mostly empty space. It is the smallest building block that carries the chemical and physical properties of all matter in the universe.

Pozitif yük içeren çekirdek, dogadaki en hafif yüklü parçaciklar olan elektronlara kiyasla küçük ve yogundur. Elektronlar negatif yüklü olduklarindan elektrik kuvvetleri tarafindan herhangi bir pozitif yüke dogru çekilme egilimindedirler. The nucleus, which contains a positive charge, contains electrons, the lightest charged particles in nature. It is comparatively small and dense. Since electrons are negatively charged, electric forces They tend to be attracted towards any positive charge.

Atomlar evrende dengeli veya dengesiz halde bulunurlar. Parçaciklar arasinda bulunan kuvvetlerin stabil durumda olmasi, atom çekirdegini dengede tutarlar. Atom çekirdeginden fazla bir enerji oldugunda parçaciklar arasinda bulunan kuvvetler denge durumunda bulunmazlar. Bu kararsiz yapida bulunan atomlar radyoaktif atom olarak adlandirilir ve temel fizik kanunlari geregince dogada bulunan her madde gibi radyoaktif atomlarda denge durumuna dönme egilimindedirler. Bir radyoaktif atom denge durumuna dönmek için tanecikler veya elektromanyetik isimalar yayar. Bu sirada, fazla enerji iyonlastirici isinim olarak ortaya çikar ve radyasyon olusumu gözlemlenir. Iyonlastirici radyasyon sonucunda alfa, beta, nötron ve gama isinlari ortaya çikar. Dengesiz durumda olan bu radyoaktif atom, dengeli konuma gelene kadar bu olay tekrarlanir. Atoms exist in balanced or unbalanced states in the universe. between particles The stable forces keep the atomic nucleus in balance. Atom When there is more energy than the nucleus, the forces between the particles are in balance. They are not in this situation. Atoms in this unstable structure are called radioactive atoms. are called and, in accordance with the basic laws of physics, like every substance found in nature. Radioactive atoms tend to return to equilibrium. A radioactive atom It emits particles or electromagnetic signals to return to the equilibrium state. This During this time, the excess energy is released as ionizing radiation, resulting in the formation of radiation. is observed. Alpha, beta, neutron and gamma rays as a result of ionizing radiation emerges. This radioactive atom, which is in an unstable state, continues until it reaches a balanced state. This event is repeated.

Iyonlastirici olmayan radyasyon görünür isik, radyo ve mikro dalgalaridir. Bu dalgalarin enerjileri çok düsük oldugu için kaynaktan çiktiktan sonra baska bir madde içerisine giremezler. Iyonlastirici radyasyon dalgalari ise yüksek enerjiye sahip olduklarindan, baska bir madde içerisine girerek diger maddenin atomu içerisinde bulunan elektronlari koparabilirler. Bu nedenle radyasyon kaynaklari canli ya da cansiz olan her seyin atomik yapisini bozarak zarar verebilir. Non-ionizing radiation is visible light, radio and microwaves. of these waves Since their energy is very low, they are absorbed into another substance after leaving the source. They cannot enter. Since ionizing radiation waves have high energy, by entering into another substance, it removes the electrons in the atom of the other substance. They can tear it off. For this reason, radiation sources affect everything, living or non-living. It may cause damage by disrupting its atomic structure.

Radyasyon kaynaklari dogal ve yapay olmak üzere ikiye ayrilir. Dogal radyasyon kaynaklari dünyanin olusumundan beri var olan dogal radyoaktif maddelerden veya uzaydan gelen kozmik isinlardan olusur. Radyasyon kaynaginin yari ömrü olarak ifade edilen süre kisaca radyoaktif kaynagin atomlarinin yarisinin karali yapiya geçmesi olarak tanimlanabilir. Her radyasyon kaynaginda geçen yari ömür zamaninda, radyasyon aktivitesinin etkisi de yariya düsmektedir. Bu nedenle dogal radyasyon kaynaklari zaman içerisinde etkilerini yitirirler. Yapay radyasyon kaynaklari ise insan yapimi radyoaktif maddeler ve X-isini üreten cihazlardir. Radiation sources are divided into two: natural and artificial. natural radiation sources are natural radioactive substances that have existed since the formation of the world or It consists of cosmic rays coming from space. Expressed as the half-life of the radiation source In short, the time taken is for half of the atoms of the radioactive source to become stable. can be defined as . In the half-life time spent at each radiation source, The effect of radiation activity is also halved. Therefore, natural radiation resources lose their effectiveness over time. Artificial radiation sources are human They are devices that produce radioactive substances and X-rays.

Iyonlastirici radyasyon, gama ve X-isinlari ile alfa, beta parçaciklari ve nötronlardan olusmaktadir. Radyasyon demetini olusturan fotonlarin, alfa veya beta parçaciklarinin sayisi radyasyonun siddetini belirler. Fotonlar yüksüz, alfa parçaciklari pozitif ve beta parçaciklari negatif elektrik yüküne sahiptirler. Iyonik radyasyonun, siddeti elektrik yükleri ve enerjileri disinda kütleleri de radyasyonun etkisini belirleyen özellikleri arasindadir. Bu nedenle tüm iyonlastirici radyasyonlarin etkilesimleri farklidir. Hertürlü iyonlastirici radyasyon, saglikli doku üzerinde zararli etkilere neden olmaktadir. Ancak ayni dozdaki farkli radyasyon türlerinin farkli etkileri oldugu bilinmektedir. Bu zararli etkiler, söz konusu radyasyonun kalite faktörüne (Q) baglidir. Örnegin, X isinlari ve pozitronlar (Q = 1) dokularda ayni hasara neden olmaktadir. Alfa parçaciklari, nötronlar ve protonlar gibi agir parçaciklar ise biyolojik dokularda X isinlarina göre daha büyük hasara neden olmaktadir. Ionizing radiation consists of gamma and X-rays, alpha and beta particles and neutrons. is occurring. The photons, alpha or beta particles that make up the radiation beam The number determines the intensity of radiation. Photons are uncharged, alpha particles are positive and beta particles have a negative electrical charge. The intensity of ionic radiation is electric Apart from their charge and energy, their masses also have properties that determine the effect of radiation. is between. Therefore, the interactions of all ionizing radiations are different. all kinds Ionizing radiation causes harmful effects on healthy tissue. However It is known that different types of radiation at the same dose have different effects. This is harmful The effects depend on the quality factor (Q) of the radiation in question. For example, X-rays and positrons (Q = 1) cause the same damage to tissues. Alpha particles, neutrons and heavy particles such as protons are larger in biological tissues than X-rays. causes damage.

Alfa parçaciklarinin radyasyon etkileri çok küçük bir madde kalinligi, örnegin bir kagit parçasi ile durdurulabilir. Elektrik yükleri büyük oldugundan, geçtikleri bölgelerde yogun bir iyonlasma olustururlar. Bu nedenle, enerjilerini çabucak kaybederler ve dis radyasyon tehlikesi olusturmazlar. Ancak, alfa parçaciklari için kalite faktörü (Q=20) yüksek oldugundan, alfa parçacigini solumak ve sindirmek çok zararlidir. The radiation effects of alpha particles penetrate a very small thickness of matter, such as paper. It can be stopped with a piece. Since their electric loads are large, in the regions they pass through They create intense ionization. Therefore, they quickly lose their energy and They do not pose a radiation hazard. However, for alpha particles the quality factor (Q=20) Since it is high, inhaling and digesting alpha particles is very harmful.

Beta parçaciklari ise, ince bir metal levha ile durdurulabilirler. Gama ve X-isinlari ise siddetleri ve sahip olduklari enerjiye göre farkli kalinliklardaki kursun ya da beton bloklar ile durdurulabilirler. Nötronlar yüksüz ve kütleleri protonun kütlesine yakin parçaciklardir. Çekirdege yaklastiklarinda yüklü parçaciklarda oldugu gibi Coulomb kuvvetlerinin etkisi ile karsilasmadiklarindan, nötronlar ve çekirdek nükleer kuvvetler ile etkilesime girmektedir. Nötronlar madde üzerinde dogrudan iyonlastirma yapamazlar. Ancak etkilestikleri maddelerin nötronlariyla olusturduklari etki sonucunda alfa ve beta parçaciklari veya gama ve X-isinlari seklinde ikincil radyasyon olusumuna yol açarlar. Nötronlar yüksüz olduklarindan Coulomb kuvvetinin etkisinde kalmadan maddenin derinliklerine kadar ilerleyebilirler. Nötronlarin bu özellikleri, bir madde çekirdeginde degisiklik yapilmasi istenildiginde kullanilmaktadir. Nötronla bombardiman edilen çekirdek, nötronu sogurarak kütlesini artirabilir. Kütlesi artan atom kararsiz hale gelir ve kararsiz haldeki atom çesitli isimalar yaparak kararli hale gelir. Bu nedenle nötron radyasyonu zirhlamasinda çesitli isimalara özelliklede gama isinlarina karsi zirhlama yapilmasi gerekir. Çekirdek reaksiyonlari sonucu ortaya çikan alfa ve beta parçaciklarinin malzeme içerisinde aldiklari yollar kisa oldugundan radyasyon zirhlamasi hesaplanirken genellikle ihmal edilirler. Radyasyon zirhlanmasi için hesaplamalar yapilirken nötron, gama ve X-isinlari göz önüne alinmaktadir. Beta particles can be stopped by a thin metal plate. Gamma and X-rays are lead or concrete materials of different thicknesses depending on their intensity and the energy they have. They can be stopped with blocks. Neutrons are uncharged and have masses close to the mass of protons. are particles. As with charged particles, when they approach the nucleus, Coulomb Since they do not face the influence of the forces, neutrons and nuclei are It interacts with . Neutrons directly ionize matter. They can't. However, as a result of the effect they create with the neutrons of the substances they interact with, secondary radiation in the form of alpha and beta particles or gamma and X-rays They lead. Since neutrons are uncharged, they cannot be affected by the Coulomb force. They can penetrate deep into matter. These properties of neutrons make a substance It is used when it is desired to make changes to the kernel. with neutron The bombarded nucleus can increase its mass by absorbing neutrons. increasing in mass The atom becomes unstable and the unstable atom becomes stable by making various names. income. For this reason, neutron radiation shielding requires various radiation levels, especially gamma radiation. It is necessary to armor against its rays. Occurs as a result of nuclear reactions Since the paths taken by alpha and beta particles in the material are short They are often neglected when calculating radiation shielding. radiation shielding When making calculations, neutrons, gamma and X-rays are taken into consideration.

Nötronlar, alfa,beta gibi yüklü parçaciklara göre maddenin derinliklerine kadar ilerleyebildiginden dolayi, nötron radyasyonuna karsi zirhlanilmasi da zor olmaktadir. Compared to charged particles such as neutrons, alpha and beta, they penetrate deep into the matter. Since it can move forward, it is difficult to shield it against neutron radiation.

Nötron radyasyonunun zirhlanmasi nötron enerjisine bagli olarak üç asamada gerçeklestirilir. Yüksek enerjili nötronlar (E>10 MeV) ve hizli nötronlar (10 keV-10 MeV) hidrojene karsi duyarli oldugundan, ilk asamada nötronlar hidrojen bakimindan zengin olan su, polietilen, parafin gibi maddelerden geçirilmek suretiyle enerjileri azaltilarak epitermal ( nötronlar elde edilir. Ikinci asamada, hidrojen bakimindan zengin maddelerden sonra, daha yavas ve daha düsük enerjili termal nötronlara karsi yüksek sogurucu tesir kesitine sahip olan kadmiyum, bor ve lityum gibi malzemeler kullanilarak nötronlarin sogurulmasi saglanir. Üçüncü asamada ise, ikinci asamada nötronlarin sogurulmasi sonucu, yüksek sogurucu tesir kesitine sahip madde tarafindan yayinlanan gama isinlarinin tutulmasi için kursun gibi, gama sogurucu maddeler kullanilir. Nötron radyasyonunun zirhlanmasi için kullanilan malzemelerde, hidrojen gibi hafif çekirdekler daha etkili oldugundan su, beton ve polimer gibi malzemelerin kullanilmasi daha uygundur. Shielding of neutron radiation occurs in three stages, depending on the neutron energy. is carried out. High energy neutrons (E>10 MeV) and fast neutrons (10 keV-10 MeV) Since it is sensitive to hydrogen, in the first stage neutrons are concentrated in hydrogen-rich Their energy is reduced by passing them through substances such as water, polyethylene and paraffin. epithermal (neutrons are obtained. In the second stage, after hydrogen-rich substances, slower and lower energy cadmium, boron and cadmium, which have a high absorber cross section against thermal neutrons The absorption of neutrons is achieved by using materials such as lithium. In the third phase As a result of the absorption of neutrons in the second stage, it has a high absorber cross section. gamma rays, such as lead, to trap gamma rays emitted by matter containing Absorbents are used. Used for shielding neutron radiation Since light nuclei such as hydrogen are more effective in materials, water, concrete and It is more appropriate to use materials such as polymer.

Dis bir kaynaktan vücudumuza gelen alfa ve beta parçaciklari derimiz tarafindan durdurulurlar. Ancak bu parçaciklari salan radyoaktif kaynagin vücudumuza girmesi durumunda salinan parçaciklar hemen iç organlarda sogurulacagi için etkileri çok daha fazladir. Gama ve X-isinlari ise enerjilerine ve etkilestikleri organa bagli olarak sogurulur ya da vücudumuzu delip geçebilirler. Alpha and beta particles coming to our body from an external source are absorbed by our skin. they are stopped. However, the radioactive source that releases these particles enters our body. In this case, since the particles released will be immediately absorbed in the internal organs, their effects will be much stronger. is too much. Gamma and X-rays vary depending on their energy and the organ they interact with. They can be absorbed or penetrate our body.

Günümüzde radyasyon tiptan tarima, temel bilim ve endüstriyel alandan askeri alana kadar farkli amaçlar için yaygin bir kullanim alanina sahiptir. Kullanim alanlarinin artmasiyla, radyasyonun canlilar için olan zararli etkilerinden korunmak için çesitli çalismalar yürütülmektedir. Bu çalismalar, radyasyon kaynaginin türüne ve enerjisine göre degiserek, radyasyonun sahip oldugu enerjinin tamamini ya da zararli etkinin bir kismini kaybetmesi için radyasyonun zirh enerjisini sogurabilen malzemeler ve bu malzemelerin kullanim alanlari ile ilgilidir. Today, radiation spreads from medicine to agriculture, from basic science and industrial fields to the military field. It has a wide range of uses for different purposes. Areas of use With the increase in radiation, various applications have been made to protect against the harmful effects of radiation on living things. studies are being carried out. These studies depend on the type and energy of the radiation source. Depending on the situation, it may be possible to use all the energy of the radiation or some of its harmful effects. materials that can absorb the armor energy of radiation to lose some of its It is related to the usage areas of the materials.

Nötron parçaciklarinin neden oldugu radyasyonun etkisinin azaltilmasi için baska bir madde ile etkilesime girerek sogurulmasi gerekmektedir. Nötron zirhlamasinda istenilen özelliklere sahip olan elementlerden birisi, bor mineralidir. Bor cevherine cevherleri verilebilir. Nötron yavaslamasinda en etkili element hidrojendir. Kolemanit ve üleksitin içerdigi hidrojen ile hizli nötronlarin yavaslatilmasinda etkili olurken, içeriginde yer alan bor elementi ile termal nötron yutma evresinde etkili olmaktadir. To reduce the effect of radiation caused by neutron particles, another It must be absorbed by interacting with the substance. In neutron shielding One of the elements with desired properties is the mineral boron. boron ore ores can be given. The element most effective in neutron slowing down is hydrogen. colemanite and while the hydrogen contained in ulexite is effective in slowing down fast neutrons, It is effective in the thermal neutron absorption phase with the boron element it contains.

Kolemanit, üleksit, bor oksit termal nötron yutma tesir kesiti yüksek olan bor elementi içerirler. Günümüzde, nötron zirhlanma malzemelerinin yavaslatma ve yakalama özelliginin yani sira düsük maliyet, hafiflik, mekanik mukavemet, stabilite ve kolay kullanim gibi özelliklere sahip olmasi beklenmektedir. Bu anlamda, nötron zirhlama malzemesi olarak yüksek hidrojen içerikli polimer malzemeler kullanilmaktadir. Colemanite, ulexite, boron oxide, boron element with high thermal neutron absorption cross section They contain. Nowadays, neutron shielding materials are used to slow down and capture In addition to its features such as low cost, lightness, mechanical strength, stability and easy It is expected to have features such as usability. In this sense, neutron shielding Polymer materials with high hydrogen content are used as materials.

Teknigin bilinen durumunda bulunan “TR202019191” numarali ve 'MEDIKAL VE NÜKLEER RADYASYON KALKANl POLIMERIK ÇOK KATMANLl KOMPOZIT LEVHA ÜRETIM YÖNTEMI VE BU YÖNTEMLE ELDE EDILEN ÜRÜN' baslikli patent dosyasi incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda “Bulus, medikal ve nükleer uygulamalarin ihtiyaç duydugu çevreyi insani koruyacak hizli nötronlari, temel nötronlari ve ikincil gama isinlarini yavaslatip elimine edebilmekte olup, medikal kapilar ve odalarda, medikal radyolojik görüntüleme odalari, nükleer tespiti, nükleer atik yönetimi, parçacik hizlandirici bariyerleri, nükleer saklama ve tasima kaplarinda kullanilan medikal ve nükleer radyasyon kalkani polimerik çok katmanli kompozit levha üretim yöntemi ve bu yöntemle elde edilen ürün ile ilgilidir.” bilgileri yer almaktadir. It is numbered "TR202019191" and is in the known state of the technique and has the title 'MEDICAL AND NUCLEAR RADIATION SHIELDING POLYMERIC MULTI-LAYER COMPOSITE Patent titled 'BOARD PRODUCTION METHOD AND PRODUCT OBTAINED BY THIS METHOD' The file has been examined. In the summary section of the invention subject to the application, “Invention, medical and fast neutrons that will protect people and the environment needed by nuclear applications, It can slow down and eliminate primary neutrons and secondary gamma rays, providing medical doors and rooms, medical radiological imaging rooms, nuclear detection, nuclear waste management, particle accelerator barriers, nuclear storage and transport containers used medical and nuclear radiation shield polymeric multilayer composite sheet It is about the production method and the product obtained by this method.” information is included.

Teknigin bilinen durumunda yer alan TR202019191 numarali bulus, gama isimalarini sogurabilmek için bor oksit, boraks, borik asit ve tungsten karbür içeren ultra yüksek moleküler agirlikli polietilen katmani ile bor türevleri içeren içeren ultra yüksek moleküler agirlikli polietilen katmanindan olusmaktadir. The invention numbered TR202019191, which is in the state of the art, uses gamma names. ultra-high energy containing boron oxide, borax, boric acid and tungsten carbide to absorb Ultra high molecular weight polyethylene layer containing boron derivatives It consists of a molecular weight polyethylene layer.

Teknigin bilinen durumunda bulunan “TR201720126” numarali ve 'FARKLl RADYASYON TÜRLERINE KARSl KORUMA SAGLAYAN ESNEK YAPlLl, SERAMIK VE METAL IÇEREN KOMPOZIT MALZEME' baslikli patent dosyasi incelenmistir. Numbered "TR201720126" and 'DIFFERENT', which is in the known state of the technique FLEXIBLE, CERAMIC THAT PROVIDES PROTECTION AGAINST TYPES OF RADIATION The patent file titled 'COMPOSITE MATERIAL CONTAINING AND METAL' was examined.

Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda “Bulus; nötron ve gama türü radyasyon kaynaklarinin zirhlanmasinda kullanilan malzeme ile ilgili olup, özelligi; bizmut veya bizmut bilesikleri, hegzagonal bor nitrür, silikon matris (Polidimetil siloksan) ve çapraz baglayici ajandan (2,5-bis-(tert.butylperoxo)-2,5 dimethylhexane) olusan metal ve seramik içerige sahip, X/Gama ve nötron radyasyonunu zirhlama özelligi kazandirilmis esnek yapili kompozit malzeme ile ilgilidir.” bilgileri yer almaktadir. Teknigin bilinen üç farkli çesit bizmut bilesigi, nötron radyasyonu soguruculugu için hegzagonal bor nitrür ve seramik bazli bir ana malzemeden olusmakatadir. In the summary section of the invention subject to the application, “Invention; neutron and gamma type radiation It is related to the material used in the armoring of the resources and its feature is; bismuth or bismuth compounds, hexagonal boron nitride, silicon matrix (Polydimethyl siloxane) and cross metal consisting of a binding agent (2,5-bis-(tert.butylperoxo)-2,5 dimethylhexane) and It has ceramic content and has the ability to shield X/Gamma and neutron radiation. It is about flexible composite material.” information is included. Your technique is known three different types of bismuth compounds, hexagonal boron for absorbing neutron radiation It consists of a nitride and ceramic based main material.

Teknigin bilinen durumunda bulunan “TR201720129” numarali ve 'NORMAL ÇALlSMA KOSULLARl ILE RADYOLOJIK OLAY VE KAZALARA MÜDAHALEDE KULLANlLACAK DEGISIK RADYASYON TÜRLERINE KARSl KORUMA SAGLAYAN SILIKON IÇERIKLI KATMANLl ÖRTÜ MALZEMESI' baslikli patent dosyasi incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda “Bulus; normal çalisma kosullari ile radyolojik olay veya kaza durumlarinda radyasyon çalisanlarinin veya halkin maruz kalabilecegi radyasyonun zirhlanmasini saglayan malzeme ile ilgili olup, özelligi; normal çalisma kosullari ile radyolojik olay veya kaza durumlarinda radyasyon çalisanlarinin veya halkin maruz kalabilecegi radyasyonun zirhlanmasini saglamak üzere gelistirilen, silikon malzeme, bizmut bilesikleri ve çapraz baglayici ajan içeren hamur karisimindan olusturulan l. katman, silikon malzeme, hegzagonal bor nitrür ve çapraz baglayici ajan içeren hamur karisimindan olusturulan ll. Katman ve silikon malzeme, bizmut bilesikleri ve çapraz baglayici ajan içeren hamur karisimindan olusan lll. katmanin birbirine lamine edilmesiyle olusturulan, X/Gama ve nötron radyasyonunu zirhlama özelligi kazandirilmis silikon tabanli (polimerik) esnek yapili örtü malzemesi ile ilgilidir.” bilgileri yer almaktadir. Teknigin bilinen durumunda bulunan TR201720129 numarali bulu, nötron radyasyonunu sogurmak için hegzagonal bor nitrür içeren silikon ana malzemesinin insanlarin kullanimana uygun olarak esnek yapida bir battaniye olarak kullanilmasindan bahsetmektedir. It is numbered "TR201720129" and 'NORMAL', which is in the known state of the technique. WORKING CONDITIONS AND INTERVENTION TO RADIOLOGICAL INCIDENTS AND ACCIDENTS PROVIDING PROTECTION AGAINST DIFFERENT TYPES OF RADIATION TO BE USED Patent file titled 'SILICONE CONTAINED LAYERED COVERING MATERIAL' has been examined. In the summary section of the invention subject to the application, “Invention; normal operation conditions and in case of radiological incidents or accidents, radiation workers or It is related to the material that provides shielding from radiation that the public may be exposed to, feature; Radiation under normal operating conditions and in cases of radiological events or accidents To ensure protection against radiation that employees or the public may be exposed to Developed to contain silicone material, bismuth compounds and cross-linking agent l created from the dough mixture. layer, silicon material, hexagonal boron nitride and ll, which is created from a dough mixture containing a cross-linking agent. layer and silicone consisting of a paste mixture containing material, bismuth compounds and a cross-linking agent. lll. X/Gamma and neutron radiation, created by laminating the layer together Silicone-based (polymeric) flexible covering material with armoring properties It is related to." information is included. TR201720129, which is in the state of the art invention numbered silicon containing hexagonal boron nitride to absorb neutron radiation It is a flexible blanket whose main material is suitable for human use. It mentions its use as .

SAME' baslikli patent dosyasi incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusta, alfa isinlari, beta gibi radyasyonun yani sira nötron, proton, gama isinlari ve X-isinlarindan korunma saglayan iki farkli reçine katmani ile bor bilesikleri içeren katmanli yapidaki yapidan ve üretim yönteminden bahsedilmektedir. Teknigin bilinenen durumunda reçinesi, bir silikon reçinesi; birflor reçinesi, bir akrilik reçine ve bir alkid reçinesi içinden seçilen birincil reçine, polivinil alkol, orta yogunluklu polietilen, yüksek yogunluklu polietilen ve düsük yogunluklu polietilenden biri ya da bir kaçini içeren ikinci reçine, polieter eter keton reçine tozu, bir metal oksit tozu, parafin, bir bor bilesigi ve karbon tozu içeren radyasyon zirhlandirici kompozisyon ile ilgilidir. The patent file titled 'SAME' was examined. In the invention subject to the application, alpha radiation such as beta rays, as well as neutrons, protons, gamma rays and X-rays. It has a layered structure containing boron compounds and two different resin layers that provide protection. The structure and production method are mentioned. In the known state of the technique resin, a silicone resin; through a fluorine resin, an acrylic resin and an alkyd resin selected primary resin, polyvinyl alcohol, medium density polyethylene, high density second resin containing one or more of polyethylene and low density polyethylene, polyether ether ketone resin powder, a metal oxide powder, paraffin, a boron compound and carbon It relates to the radiation shielding composition containing the powder.

Teknigin bilinen durumunda bulunan “CN113201180A” numarali ve 'Neutron and gamma ray composite shielding material and preparation method thereof' baslikli patent dosyasi incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusta, nötron ve gama isimalarina karsi dört çesit polietilen ve çesitli bor katkilari ve gama sogurucu ile birlestirme ajanin kullanilmasiyla elde edilen kompozit kalkan malzemesinden ve bunun üretim yönteminden bahsedilmektedir. Teknigin bilinen durumunda bulunan nötron ve gama isini karma alaninin korunmasi için, bir nötron radyasyonu önleme yardimcisi ve bir gama radyasyonu önleme yardimcisi olarak iki yüzeyi modifiye edilmis fonksiyonel parçaciklar içeren bir nötron ve gama isini kompozit koruyucu materyalden bahsedilmektedir. It is numbered “CN113201180A” and is in the state of the art and is called 'Neutron and titled 'gamma ray composite shielding material and preparation method thereof' The patent file has been examined. In the invention subject to the application, neutron and gamma with four types of polyethylene and various boron additives and gamma absorbers against radiation. composite shield material obtained by using the coupling agent and its production method is mentioned. In the known state of the technique A neutron radiation shielding device to protect the mixed field of neutrons and gamma rays. as a gamma radiation prevention aid and to modify two surfaces A neutron and gamma ray composite shielding containing functional particles material is mentioned.

Bulusun amaci: Bulusun en önemli amaci, nötron isinlarindan kaynaklanan radyasyonu sogurmasi ve bu sogurma esnasindan gerçeklesen ikincil gama ve alfa isimalarinin neden oldugu radyasyonu da sogurabilmesidir. Purpose of the invention: The most important purpose of the invention is to absorb the radiation resulting from neutron beams and caused by secondary gamma and alpha rays occurring during this absorption. It can also absorb radiation.

Bulusun bir baska amaci, kullanilan bor cevherlerinden kolemanit ve üleksit minarellerinin fiziksel islemlerle zenginlestirme ve rafine ile bor kimyasallarina dönüstürülmesine gerek kalmadan cevher halindeki bor minarelinin direk olarak kullanilabilmesidir. Bu sayede zenginlestirme ya da kimyasala dönüstürme islemlerinin ek maliyetleri ortadan kalktigi için daha ekonomik bir ürün elde edilebilmesidir. Another purpose of the invention is to obtain colemanite and ulexite from the boron ores used. enrichment of minerals through physical processes and refining into boron chemicals Boron mineral in ore form can be directly extracted without the need for conversion. can be used. In this way, enrichment or chemical conversion processes A more economical product can be obtained because additional costs are eliminated.

Bulusun bir diger amaci ise, hafif yapisi ile koruyuculuk gerektiren tüm yüzey ve aletlere adapte edilebilmesidir. Böylelikle hem cansiz yapilar üzerinde hem de canlilar üzerinde gerekli sekil ve ebatlarda sekil verilerek koruyuculuk saglayabilmesidir. Another aim of the invention is to protect all surfaces and areas that require protection with its light structure. It can be adapted to the devices. In this way, both on inanimate structures and on living things It can provide protection by shaping it into the required shapes and sizes.

Bulusun amaçlarindan bir digeri ise, maruz kalinacak radyasyonun siddetine ve türüne göre katmanli yapiyi olusturan tabakalarin sayisinin arttirilabilmesidir. Bulus kapsaminda sadece nötron radyasyonuna karsi degil, bor atomunun nötron radyasyonunu sogurmasi sirasinda ortaya çikan alfa, gama ikincil parçaciklardan korunabilmek için harmanlanmis bir sekilde ard arda siralanan katmanli bir zirh yapisi olmasidir. Bahsi geçen bu katmanli zirh yapisinin tasarimi ise [(HDPE/Bor mineralleri)/(HDPE/Bi203)]xn seklindeki iki farkli katmanin harmanlanarak ard arda siralanmis bir sekilde katman sayisinin (n) uygulamaya ve radyasyonun siddetine bagli olarak degisebilmesidir. Another purpose of the invention is to determine the intensity and type of radiation to be exposed. Accordingly, the number of layers forming the layered structure can be increased. Meet In this context, it is not only against neutron radiation, but also against neutron radiation of the boron atom. alpha and gamma secondary particles that appear during the absorption of radiation a layered armor structure arranged in a row in a blended manner for protection is to be. The design of this layered armor structure is [(HDPE/Boron minerals)/(HDPE/Bi203)]xn by blending two different layers, one after the other. The number of layers (n) in a sequential manner depends on the application and the intensity of radiation. It can change as .

Sekillerin açiklamasi: SEKIL -1; Bulus konusu nötron sogurucu malzemenin iç yapisinin görüntüsünü veren çizimdir. Description of the figures: FIGURE 1; Giving an image of the internal structure of the neutron absorbing material that is the subject of the invention It is a drawing.

SEKIL -2; Bulus konusu nötron sogurucu malzemenin radyasyon soguruculugunun temsili görüntüsünü veren çizimdir. FIGURE -2; Radiation absorbance of the neutron absorbing material of the invention It is a drawing that gives a representative view.

SEKIL -3; Bulus konusu nötron sogurucu malzemenin nötron iletimi ile ilgili grafiginin görüntüsünü veren çizimdir. FIGURE -3; The graph regarding the neutron transmission of the neutron absorbing material that is the subject of the invention It is the drawing that gives the image.

Referans numaralari: 100. Nötron Sogurucu Malzeme 110. Bor Minerali Içeren HDPE Katmani 120. Bizmut Oksit Içeren HDPE Katmani lo. Gelen Radyasyon lsini l. Sogurulmus Radyasyon lsini A. Nötron lsimalari B. Ikincil Gama ve Alfa lsimalari Bulusun açiklamasi: Bulus, yüksek yogunluklu polietilene (HDPE), kolemanit, üleksit ve bor oksit minerallerinin katilmasi ile elde edilen bor minerali içeren HDPE katmani (110) ile yüksek yogunluklu polietilene (HDPE) bizmut oksit katilarak elde edilen bizmut oksit içeren HDPE katmani (120) içeren ve bu katmanlarin sirali olarak art arda katmanlar olusturacak sekilde preslenmesi ile elde edilen bor minerali ve bizmut oksit katkili nötron sogurucu malzemedir (100). Reference numbers: 100. Neutron Absorbing Material 110. HDPE Layer Containing Boron Mineral 120. HDPE Layer Containing Bismuth Oxide lo. Incoming Radiation Light l. Absorbed Radiation Beam A. Neutron Names B. Secondary Gamma and Alpha Names Description of the invention: The invention is based on high density polyethylene (HDPE), colemanite, ulexite and boron oxide. with HDPE layer (110) containing boron mineral obtained by the addition of minerals bismuth oxide obtained by adding bismuth oxide to high density polyethylene (HDPE) containing HDPE layer (120) and sequentially layering these layers in succession. Boron mineral and bismuth oxide additive obtained by pressing to form It is a neutron absorbing material (100).

Yüksek yogunluklu polietilen, yüksek yogunluk ve mekanik özelliklere sahiptir. HDPE asinma, çarpma ve çatlamaya karsi yüksek mukavemet gösterirken korozyona ve radyasyonlara karsi dayaniklilik gösteren elektriksel olarak yalitkan bir termoplastik ailesinin üyesi olan bir polimerdir. Yüksek yogunluklu polietilen sahip oldugu yüksek hidrojen içerigi ile nötronlari yavaslatmaktadir. High density polyethylene has high density and mechanical properties. HDPE While it has high resistance to abrasion, impact and cracking, it is resistant to corrosion and An electrically insulating thermoplastic that is resistant to radiation It is a polymer that is a member of the family. High density polyethylene has high It slows down neutrons with its hydrogen content.

Kolemanit minerali, dogada bulunan bor minarelleri arasinda yüksek kalsiyum oranina sahip minareldir. Bor cevher minarelinin en yaygin türü olan kolemanit g/cm3' olan ve içeriginde bulunan bor minerali sayesinde özellikle nötron radyasyonuna karsi iyi bir sogurucu mineraldir. Üleksit (NaCaBsOg.8H20), dogada bulunan bor minarelinin yüksek kalsiyum ve sodyum (NaCaBsOg.8H20) içeren minarelidir. Masif, karnabahar, lifsel, koni, rozet, pamuk yumagi ve çubuk görünümüyle dogada yer amaktadir. Mohs sertlik, siniflandirmasina göre sertligi 2,5 ve öz kütlesi 1,95-2 gr/cm3'tür. Üleksit minerali kolemanit minarali gibi içeriginde bulunan bor minerali sayesinde özellikle nötron radyasyonuna karsi iyi bir sogurucu mineraldir. The colemanite mineral has the highest calcium content among the boron minerals found in nature. It has a mineral. colemanite, the most common type of boron ore mineral g/cm3 and is particularly resistant to neutron radiation, thanks to the boron mineral it contains. It is a good absorbent mineral against Ulexite (NaCaBsOg.8H20) is a naturally occurring boron mineral with high calcium and It has a minaret containing sodium (NaCaBsOg.8H20). Massive, cauliflower, fibrous, cone, rosette, It is found in nature with its cotton ball and stick appearance. Mohs hardness, According to its classification, its hardness is 2.5 and its density is 1.95-2 g/cm3. ulexite mineral Especially neutron protection, thanks to the boron mineral it contains, such as colemanite mineral. It is a good absorber mineral against radiation.

Bor oksit (8203), amorf camsi halde ve iki farkli forma sahip kristal yapida bulunan bor mineralidir. Amorf formu renksiz, kokusuz, sert, camsi yapiya sahip olan kati bor oksit, genellikle borik asidin dehidrasyonu yöntemiyle üretilmektedir. Özgül agirligi 2,17 gr/cm3'tür. Sert, beyaz ve kokusuzdur. Boron oxide (8203), found in amorphous glassy state and crystal structure with two different forms. It is a boron mineral. Solid boron, whose amorphous form is colorless, odorless, hard, and has a glassy structure. The oxide is generally produced by the dehydration method of boric acid. specific gravity It is 2.17 gr/cm3. It is hard, white and odorless.

Bizmut oksit (Bi203) genellikle bakir ya da kursun cevherlerinin izabesi sonucunda elde edilen, uzun yarilanma ömrü ile bilinen bütün kimyasal, tibbi ve endüstriyel uygulamalar arasinda en kararli ve radyoaktif olmayan madde olarak kullanilmaktadir. Bismuth oxide (Bi2O3) is generally obtained as a result of smelting of copper or lead ores. All chemical, medical and industrial chemicals known for their long half-life It is used as the most stable and non-radioactive substance among applications.

Bizmut oksit, gama radyasyonlarini sogurmak için kullanilmaktadir. Bismuth oxide is used to absorb gamma radiation.

Polietilen, yüksek hidrojen içerigi, yogunlugu ve iyi mekanik özellikleri nedeniyle tercih edilen çok etkili bir nötron zirlayici malzemedir. Polietilende hidrojenlerin birlesme reaksiyonu sayesinde nötron isimalarini (A) yavaslatmaktadir. Bor izotopu, bir termal nötron ile etkilesime girerek, nötronlari sogururken ikincil gama ve alfa isimalari (A) olusmaktadir. Polyethylene is preferred due to its high hydrogen content, density and good mechanical properties. It is a very effective neutron destroying material. Combination of hydrogens in polyethylene Thanks to its reaction, it slows down the neutron rays (A). Boron isotope, a thermal As it interacts with neutrons and absorbs neutrons, secondary gamma and alpha emissions (A) is occurring.

Polietilene bor cevher minarellerinin katilmasi ile hidrojen tarafindan yavaslatilan nötron isimalari (A), içegindeki bor minerali sayesinde kolemanit, üleksit veya bor oksit tarafindan yakalanarak sogurulmasi saglanmistir. Bu yakalama islemi sirasinda zararli ikincil gama ve alfa isimalari (B) yayilmaktadir. yavaslayan nötron isimalarini (A) yakalamaktadir.bor minerali tarafindan yakalanarak sogurulmasi saglanmistir. Bu yakalama esnasinda ortaya çikan ikincil gama ve alfa isimalarinin (B) sogurulabilmesi için bizmut oksit kullanilmaktadir. It is slowed down by hydrogen by adding boron ore minerals to polyethylene. neutron heat (A), colemanite, ulexite or boron oxide, thanks to the boron mineral in its content. It was captured and absorbed by the During this capture process, harmful Secondary gamma and alpha waves (B) are emitted. slowing down neutron beams (A) It is captured and absorbed by the boron mineral. This Ability to absorb secondary gamma and alpha waves (B) that occur during capture Bismuth oxide is used for

Nötron isimalarinin (A) sogurularak zararli etkilerinin azaltilmasi için gelistirilen nötron sogurucu malzeme (100), öncelikle yüksek yogunluklu polietilene, kolemanit ve üleksit mineralinin dogadan elde edildigi saf hali ile katilmasi veya bor oksit katilmasi ile bor minerali içeren HDPE katmani (1 10) elde edilir. Daha sonrasinda ayri bir tarafta yüksek yogunluklu polietilene bizmut oksit eklenerek elde edilen bizmut oksit içeren HDPE katmani ( ve bizmut oksit içeren HDPE katmani (120) çift vidali ekstrüzyon cihazi kullanilarak 220 00 de ergiyik harmanlama yöntemiyle filament seklinde üretilmistir. Ekstrüze edilen bor minerali içeren HDPE katmani ( iki kez daha tek vidali ekstrüzyondan geçirilerek bor minerallerinin ve bizmut oksitin yüksek yogunluklu polietilen içinde homojen sekilde karismasi saglanmistir. Elde edilen bor minerali içeren HDPE katmani (, katmanli bir yapi olusturacak sekilde art arda siralanarak 7.5 cm çapindaki paslanmaz çelikten yapilmis bir kalibin içine üst üste konularak 260 00 kadar isitilmis ve sonra 4 tonluk basinç altinda 1 saat preslenerek nötron sogurucu malzeme (100) elde edilmistir. It was developed to reduce the harmful effects of neutron rays (A) by absorbing them. The absorber material (100) consists primarily of high density polyethylene, colemanite and ulexite. Boron is produced by adding the mineral in its pure form obtained from nature or by adding boron oxide. HDPE layer (1 10) containing the mineral is obtained. Then, on a different side, high HDPE containing bismuth oxide, obtained by adding bismuth oxide to high-density polyethylene layer (and bismuth oxide The HDPE layer containing (120) was melted at 220 00 using a twin screw extrusion device. It was produced in filament form by the blending method. Extruded boron mineral containing HDPE layer (twice more high concentration of boron minerals and bismuth oxide by passing through single screw extrusion. It was ensured to be mixed homogeneously in high-density polyethylene. The obtained boron HDPE layer containing mineral (, 7.5 cm diameter stainless steel panels arranged in a row to form a layered structure. They were placed on top of each other in a mold made of steel and heated to 260 00 and then 4 neutron absorbing material (100) was obtained by pressing under 1 ton pressure for 1 hour. has been done.

Sekil-1'de katmanli yapisi gösterilen nötron sogurucu malzemenin (100), Sekil-2'de temsili olarak isimalari nasil sogurdugu gösterilmektedir. Burada, gelen radyasyon isini (lo), öncelikle bor minerali içeren HDPE katmanina (110) ilemektedirler. Bor minerali içeren HDPE katmani (110) ile gelen radyasyon isininin (lo) içerisindeki nötronlarin tutulmasi ile nötron isimasinin (A) sogurulmasi saglanir. Bu sirada olusan ikincil gama ve alfa isimalari (B) nötron sogurucu malzeme (100) içerisinde ilerleyerek bizmut oksit içeren HDPE katmanina (120) ulasir. Bizmut oksit içeren HDPE katmani (120) içerisinde ikincil gama ve alfa isimalari (B) sogurulmaktadir. Sogurulmalar sonucunda nötron sogurucu malzemeden (100) çikan sogurulmus radyasyon isini (l) üstel bir sekilde azalmaktadir. The neutron absorber material (100), whose layered structure is shown in Figure-1, is shown in Figure-2. It is shown representatively how it absorbs the sounds. Here, the incoming radiation They primarily transmit the heat (lo) to the HDPE layer (110) containing boron mineral. Boron The radiation beam (lo) coming from the HDPE layer (110) containing the mineral By capturing the neutrons, the absorption of the neutron beam (A) is ensured. What happens during this time? Secondary gamma and alpha waves (B) propagate through the neutron absorbing material (100). It reaches the HDPE layer (120) containing bismuth oxide. HDPE layer containing bismuth oxide Secondary gamma and alpha waves (B) are absorbed in (120). Absorptions As a result, the absorbed radiation heat (l) coming out of the neutron absorbing material (100) It decreases exponentially.

Nötron sogurucu malzemenin (100) yetkinligi, 239Pu-Be (oi,n) nötron kaynagi kullanilarak yapilan nötron radyasyonu deneyleri sonucunda nötron makroskopik tesir kesitinin (sogurma katsayisi) hesaplanmasi ile saptanmaktadir. Sekil-3'te yer alan grafik farkli içerik ve oranlarda hazirlanan yarim santimetrelik katmanlarin art arda sirali bir sekilde olusturdugu ve 3 santimetre kalinligindaki nötron sogutucu malzemenin (100), nötron isimalarinin (A) iletim oranlari (Numuneyi geçen nötron/Numuneye gelen nötron) gösterilmektedir. Grafikteki verilerde, C kolemanit bor mineralini, B bor oksit bor mineralini, U üleksit bor mineralini ve Bi ise bizmut oksiti temsil etmektedir. 15C+15Bi, yarim santim kalinliginda %15 kolemanit bor minerali içeren HDPE katmanlari (110) ve yarim santim kalinliginda %15 bizmut oksit içeren HDPE katmanlarinin (120) sirali bir sekilde ardisik olarak dizilmesi ile 3 santimetre kalinliktaki nötron sogurucu malzemeyi (100) temsil etmektedir. 15B+15Bi, yarim santim kalinliginda %15 bor oksit bor minerali içeren HDPE katmanlari (110) ve yarim santim kalinliginda %15 bizmut oksit içeren HDPE katmanlarinin (120) sirali bir sekilde ardisik olarak dizilmesi ile 3 santimetre kalinliktaki nötron sogurucu malzemeyi (100) temsil etmektedir. 15U+15Bi, yarim santim kalinliginda %15 üleksit bor minerali içeren HDPE katmanlari (110) ve yarim santim kalinliginda %15 bizmut oksit içeren HDPE katmanlarinin (120) sirali bir sekilde ardisik olarak dizilmesi ile 3 santimetre kalinliktaki nötron sogurucu malzemeyi (100) temsil etmektedir. 15C+208i, yarim santim kalinliginda %15 kolemanit bor minerali içeren HDPE katmanlari (1 10) ve yarim santim kalinliginda %20 bizmut oksit içeren HDPE katmanlarinin (120) sirali bir sekilde ardisik olarak dizilmesi ile 3 santimetre kalinliktaki nötron sogurucu malzemeyi (100) temsil etmektedir. Sekil-3'te yer alan grafikten anlasilacagi üzere, 3 santimetre kalinligindaki nötron isimalarini (A) iletim orani yaklasik olarak 0,2'den küçüktür. Sonuç olarak, nötron radyasyonu deneyleri sonucunda, gelen radyasyon isininin (lo) siddetine bagli olarak, katman sayilarinin arttirilmasi, katmanlari kalinliginin arttirilmasi veya kolemanit, üleksit, bor oksit, bizmut oksit içerik oranlarinin arttirilmasi ile nötron isimalari (A) sogurularak zararsiz hale getirilmektedir.Competence of neutron absorber material (100), 239Pu-Be (oi,n) neutron source As a result of neutron radiation experiments using neutron macroscopic effect It is determined by calculating the cross section (absorption coefficient). In Figure-3 The graphic consists of successive half-centimeter layers prepared with different contents and proportions. neutron cooler, which is formed in a row and is 3 centimeters thick. transmission rates of the material (100), neutron rays (A) (passing the sample neutron/neutron arriving at the sample) is shown. In the data in the graph, C colemanite boron mineral, B boron oxide, boron mineral, U, ulexite boron mineral, and Bi, bismuth oxide. represents. 15C+15Bi, 15% colemanite boron mineral, half a centimeter thick HDPE layers containing (110) and half a centimeter thick containing 15% bismuth oxide By arranging the HDPE layers (120) sequentially, 3 centimeters represents the neutron absorbing material (100) thick. 15B+15Bi, half cm thick HDPE layers (110) containing 15% boron oxide boron mineral and half cm thick HDPE layers (120) containing 15% bismuth oxide are laid sequentially. 3 centimeter thick neutron absorbing material (100) by being arranged sequentially represents. 15U+15Bi, half a centimeter thick, containing 15% ulexite boron mineral HDPE layers (110) and half a centimeter thick HDPE containing 15% bismuth oxide By arranging the layers (120) sequentially, 3 centimeters thick represents the neutron absorbing material (100). 15C+208i, half inch HDPE layers (1 10) containing 15% colemanite boron mineral and half an inch thick Thickness HDPE layers (120) containing 20% bismuth oxide are laid sequentially. It represents the 3 centimeter thick neutron absorbing material (100) arranged as It does. As can be seen from the graph in Figure-3, 3 centimeters thick The transmission ratio of neutron beams (A) is approximately less than 0.2. In conclusion, As a result of neutron radiation experiments, depending on the intensity of the incoming radiation beam (lo) Increasing the number of layers, increasing the thickness of layers, or By increasing the content of colemanite, ulexite, boron oxide and bismuth oxide, neutron Their names (A) are absorbed and rendered harmless.

Claims (1)

STEMLER . Nötron sogurucu malzeme (100) olup, özelligi; sirali sekilde dizilerek katmanli yapi olusturacak sekilde preslenen ve gelen radyasyon isininin (lo) siddetine bagli olarak katman sayilarinin, katman kalinliklarinin veya mineral oranlarinin arttigi, nötron isimalarinin (A) sogurulmasini saglayan bor mineralli içeren yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) katmani (110) ve ikincil gama ve alfa isimalarinin (B) sogurulmasini saglayan bizmut oksit içeren yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) katmani (120) içermesi ile karakterize edilmesidir. . Istem 1'e uygun nötron sogurucu malzeme (100) olup, özelligi; yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) içerisine %15-%20 oranlarinda islem görmemis saf kolemanit, üleksit, bor oksit minerallerinden en az birinin katilmasi ile olusan bor minerali içeren HDPE katmani (110) içermesidir. . Istem 1'e uygun nötron sogurucu malzeme (100) olup, özelligi; yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) içerisine en az %40 oraninda bizmut oksit katilmasi ile olusan bizmut oksit içeren HDPE katmani (120) içermesidir. . Istem 1'e uygun nötron sogurucu malzeme (100) olup, özelligi; bor mineralli içeren yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) katmani (110) ve bizmut oksit içeren yüksek yogunluklu polietilen (HDPE) katmaninin (120) siralanarak ard arda en az 3 santimetre kalinliga sahip olmasidir. . Istem 1 veya Istem 4'e uygun nötron sogurucu malzeme (100) olup, özelligi; nötron isimalarini (A) iletim oraninin 0,2'den küçük olmasidir.STEMS . It is a neutron absorbing material (100) and its feature is; High density polyethylene (HDPE) layer (110) containing boron mineral, which is arranged sequentially and pressed to form a layered structure, where the number of layers, layer thicknesses or mineral ratios increase depending on the intensity of the incoming radiation beam (Io), allowing the absorption of neutron rays (A), and secondary It is characterized by containing a high density polyethylene (HDPE) layer (120) containing bismuth oxide, which allows the absorption of gamma and alpha waves (B). . It is a neutron absorber material (100) in accordance with Claim 1 and its feature is; It contains a HDPE layer (110) containing boron mineral, which is formed by adding at least one of the untreated pure colemanite, ulexite and boron oxide minerals into high density polyethylene (HDPE) at the rate of 15%-20%. . It is a neutron absorber material (100) in accordance with Claim 1 and its feature is; It contains a HDPE layer (120) containing bismuth oxide, which is formed by adding at least 40% bismuth oxide into high density polyethylene (HDPE). . It is a neutron absorber material (100) in accordance with Claim 1 and its feature is; The high density polyethylene (HDPE) layer (110) containing boron mineral and the high density polyethylene (HDPE) layer (120) containing bismuth oxide are lined up consecutively and have a thickness of at least 3 centimeters. . It is a neutron absorber material (100) in accordance with Claim 1 or Claim 4, and its feature is; The transmission ratio of neutron rays (A) is less than 0.2.
TR2022/011564 2022-07-20 2022-07-20 Neutron absorber material doped with boron minerals and bismuthoxide. TR2022011564A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/TR2023/050198 WO2024019679A1 (en) 2022-07-20 2023-02-28 A neutron absorber material with boron minerals and bismutoxide additive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2022011564A1 true TR2022011564A1 (en) 2024-02-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2796529A (en) Radiation shield
Akman et al. Gamma-ray attenuation parameters for polymer composites reinforced with BaTiO3 and CaWO4 compounds
Hamad et al. Radiation shielding properties of Nd0. 6Sr0. 4Mn1− yNiyO3 substitute with different concentrations of nickle
Jumpee et al. Innovative neutron shielding materials composed of natural rubber-styrene butadiene rubber blends, boron oxide and iron (III) oxide
Sayyed et al. Application of the MCNP 5 code to simulate the shielding features of concrete samples with different aggregates
Mirji et al. 24. Radiation shielding materials: A brief review on methods, scope and significance
Singh et al. Gamma-ray and neutron shielding efficiency of Pb-free gadolinium-based glasses
Akman et al. Gamma attenuation characteristics of CdTe-Doped polyester composites
Share Isfahani et al. Permeability and gamma-ray shielding efficiency of clay modified by barite powder
Çağlar et al. Na2Si3O7/BaO composites for the gamma-ray shielding in medical applications: Experimental, MCNP5, and WinXCom studies
El-Sharkawy et al. Bismuth oxide nanoparticles (Bi2O3 NPs) embedded into recycled-Poly (vinyl chloride) plastic sheets as a promising shielding material for gamma radiation
Zeng et al. Development of polymer composites in radiation shielding applications: a review
Ashok et al. Gamma-ray shielding effectiveness of lead bismuth germanoborate glasses
Alver et al. Ulexite/HDPE-Bi2O3/HDPE layered composites for neutron and gamma radiation shielding
US9006695B2 (en) Use of a mixture comprising erbium and praseodymium as a radiation attenuating composition, radiation attenuating material, and article providing protection against ionising radiation and comprising such a composition
Hamisu et al. The use of nanomaterial polymeric materials as ionizing radiation shields
TR2022011564A1 (en) Neutron absorber material doped with boron minerals and bismuthoxide.
DE102005057428B3 (en) Radiation resisting and -shielding coating system for components and structures, comprises carrier- and covering layers formed by sprayable gum out of isocyanate hardening polymer and composition of gum particles
Sobczak et al. Nano and microcomposites as gamma and X-ray ionizing radiation shielding materials—A review
WO2024019679A1 (en) A neutron absorber material with boron minerals and bismutoxide additive
Mkhaiber et al. Experimental study of some shielding parameters for composite shields
Gong et al. Study on neutron and photon shielding properties of various concretes using MCNP code
Panitra et al. Rubber based neutron shielding material simulation using MCNP5
Tabbakh et al. Carbohydrate based materials for gamma radiation shielding
Wu et al. Comparative investigation of physical and photon attenuation performances for Ta-doped LLZTO ceramics