A Study on the Gamma-Ray Attenuation Coefficients of $Al2O3$ and $Al2O3.TiO2$ Compounds

In this study, micro and nanometers-sized powders of $Al2O3$ and $Al2O3.TiO2$ were prepared using a hydraulic cold press and their gamma-radiation shielding properties were assessed at photon energies of 661.7, 1173.2 and 1332.5 keV. A sample counting process was implemented using a gamma-ray spectrometer with a 3×3 NaI (Tl) detector and 13384-channel multichannel analyser. The results we obtained indicated that the gamma-shielding properties of the materials increased with $TiO2$ addition and also, the particle size found to be an important effect on the properties. The results were compared with each other and also compared with the results of similar studies reported in literature.

$Al2O3$ ve $Al2O3.TiO2$ Bileşiklerinin Gama Zayıflama Katsayıları Üzerine Bir Çalışma

Bu çalışmada parçacık boyutları mikrometre ve nanometre düzeyinde olan toz halindeki Al2O3 ve Al2O3.TiO2 bileşikleri, soğuk hidrolik pres metodu kullanılarak deneye hazırlandı ve 661.7, 1173.2 ve 1332.5 keV foton enerjileri dikkate alınarak gama-radyasyonuna karşı zırhlama özellikleri incelendi. Örnekler için sayım işlemi 3×3 NaI (Tl) dedektörü ve 13384-kanalı olan çok kanallı gamaradyasyonu spektrometresi kullanılarak gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlardan, malzemelere $TiO2$ katkısının, malzemelerin gama zırhlama özelliklerini arttırmakta olduğu ve bu bulguya ilaveten malzemelerin parçacık boyutlarının da zırhlama özelliklerini etkilemekte olduğu anlaşıldı. Elde edilen sonuçlar kendi aralarında ve de literatürdeki mevcut benzer çalışmaların sonuçları ile kıyaslandı.

___

[1] Bagheri, R., Moghaddam, A. K., Shirmardi, S. P., Azadbakht, B., Salehi, M. 2018. Determination of gamma-ray shielding properties for silicate glasses containing Bi2O3, PbO, and BaO. Journal of Non-Crystalline Solids, 479(2018), 62-71.

[2] El-Kateb, A. H., Rizk, R. A. M., Abdul-Kader, A. M. 2000. Determination of atomic cross-sections and effective atomic numbers for some alloys. Annals of Nuclear energy, 27(2000), 1333-1343.

[3] Chen, S., Bourham, M., Rabiei, A. Novel lightweight materials for shielding gamma ray. Radiation Physics and Chemistry, 96(2014), 27- 37.

[4] Buyuk, B., Tugrul, A. B., Addemir, A. O., Ay, N. 2014. Gamma Attenuation Behavior of h-BN and h-BN-TİB2 Composites. Acta Physica Polonica A, 125(2)(2014), 420-422.

[5] Buyuk, B., Tugrul, A. B. 2014. An investigation on gamma attenuation behaviour of titanium diboride reinforced boron carbide-silicon carbide composites. Radiation Physics and Chemistry, 97(2014) 354-359.

[6] Akkurt, I., Günoğlu, K., Çalık, A., Karakas M. S. 2014. Determination of gamma ray attenuation coefficients of Al-4% Cu/B4C metal matrix composites at 662, 1173 and 1332 keV. Bull., Mater. Sci., Indian Academy of Sciences. 37(5)(2014), 1175-1179.

[7] Akkaş, A., Tugrul, A. B., Akdemir, O., Marşoğlu, M., Ağacan, B., Büyük, B. 2014. Radiation Shielding Effect of Boron Carbide Aluminum Metal Matrix Composite. Acta Physica Polonica A, 127(4)(2015), 947-949.

[8] Buyuk, B. 2015. Gamma Attenuation Behavior of Some Stainless and Boron Steels. Acta Physica Polonica A, 127(4)(2015), 1342-1345.

[9] Buyuk, B., Tugrul, A. B., Cengiz, M., Yucel, O., Goller, G., Sahin, F. C. 2015. Radiation Shielding Properties of Spark Plasma Sintered Boron Carbide-Aluminium Composites”, Acta Physica Polonica A, 128(2-B)(2015), B-132 – B-134.

[10] Büyük, B., Tugrul, A. B. 2015. Investiagation on the Behaviours of TiB2 Reinforced B4C-SiC Composites Against Co-60 Gamma Radiosotopse Source. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 21(1)(2015), 24-29.

[11] Ceramtec, 2018. The Most Well-known Oxide Ceramic Material, https://www.ceramtec.com/ceramicmaterials/ aluminum-oxide/ (Last accessed, 10.03.2018).

[12] Ceramtec, 2018. A Material with Excellent Thermal Shock Resistance, https://www.ceramtec.com/ceramicmaterials/ aluminum-titanate/ (Last accessed, 0.03.2018).

[13] Berger, M. J., Hubbell, J. H, Seltzer, S. M., Chang, J., Coursey, J. S., Sukumar, R., Zucker, D. S., Olsen, K., XCOM: Photon Cross Section Database, U.S. (Last accessed, 05.02.2018).

[14] Zaim, N., Hatipoglu, D. 2018. Experimental Investigation of Gamma Radiation Attenuation Coefficients for Kırklareli Marble. Süleyman Demirel University Journal of Natural and Applied Sciences, 22(1)(2018), 141-147.

[15] Tsoulfanidis, N. 1995. Measurement and Detection of Radiation. Second edition. Taylor & Francis Publisher, London, 614p.

[16] Knoll, G. F. 2010. Radiation Detection and Measurement. John Wiley & Sons, Inc., USA, 830p.

[17] Xu, S., Bourham, M., Rabiai, A. 2010. A novel ultra-light structure for radiation Shielding. Materials and Design, 31(2010), 2140-2146.
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-7688
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1995
  • Yayıncı: Süleyman Demirel Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Lazer ile Hızlandırılan Döteronlarla Füzyon-Fisyon Hedef Sisteminin İncelenmesi

Mehmet Emin KORKMAZ, Özgür CULFA

Superpave Yöntemine Göre Tasarım Agrega Gradasyonu Seçimi

TACETTİN GEÇKİL, TANER ALATAŞ

Sıçanlarda D-Galaktoz ile Uyarılmış Yaşlanma Modelinde Kefir’in Beyin Dokusundaki Oksidatif Stres Üzerine Etkisi

Emel SERDAROĞLU KAŞIKÇI, Hatice Kübra GÖKALP

İzmir İlinde Glycaspis brimblecombei (Moore) (Hemiptera: Aphalaridae)’nin Eucalyptus camaldulensis Dehnh Üzerinde Popülasyon Değişimi ve Bu Alanda Bulunan Yararlı Türler

Neriman Tuğba YURT, İSMAİL KARACA

Sıcak Çermik Bölgesi (Sivas) Traverten Atıklarının Yol Temel ve Alt Temel Tabakalarında Kullanılabilirliğinin Araştırılması

FATİH ERGEZER

A Study on the Gamma-Ray Attenuation Coefficients of $Al2O3$ and $Al2O3.TiO2$ Compounds

Nimet ZAİM, Özkan BAYHATUN

Karakaya Baraj Gölü’nden Yakalanan Barbus grypus Heckel,1843 Balık Türünde Toplam Boy-Otolit Biyometrisi İlişkisi

MUSTAFA DÜŞÜKCAN, METİN ÇALTA

Essential Oil Composition of Five Sideritis Species Endemic to Turkey

SEMA ÇARIKÇI, ZÜLEYHA ÖZER SAĞIR, Sinem DERELİ, Demet ACAR, Ahmet C. GÖREN, TURGUT KILIÇ

The Investigation of Meat Yield of Acanthobrama marmid Heckel, 1843 From Karakaya

Ayşe Gül ŞAHİN, Rıdvan TEPE, Ünal İSPİR

Sulu Çam Çıra Ekstresinin Diyabet Oluşturulan Sıçanların Testis Dokusu Üzerindeki Etkisi

Ökkeş YILMAZ, Ersin DEMİR, Halise SARIGÜL