Teknoloji Bölümü

Teknoloji Bölümü, iyonlaştırıcı radyasyon detektörleri ve dozimetreler, retrospektif (geriye dönük)  dozimetri, nükleer teknoloji alanında kullanılan malzemeler, endüstriyel ve deneysel ışınlama teknikleri, hızlandırıcı teknolojisi konularında araştırma, geliştirme ve uygulama faaliyetlerinin yürütülmesi amacıyla kurulmuş olup üç birim ve iki tesisten oluşmaktadır.

1) Malzeme ve Detektör Teknolojileri Birimi
2) Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi
3) Elektronik ve Enstrümantasyon Birimi
4) Elektron Hızlandırıcısı Tesisi
5) Gama Işınlama Tesisi

1) Malzeme ve Detektör Teknolojileri Birimi

Malzeme ve Detektör Teknolojileri Birimi’ndeNükleer teknoloji alanında kullanılan malzemelerle ilgili araştırma ve geliştirme faaliyetleri yürütülmektedir. Bu malzemelerin termal ve elektriksel özelliklerinin karakterizasyonları, faz analizleri ve kristal yapı çözümlemesi işlemlerinin yanı sıra malzeme yüzeyi ve kesitindeki hatalar incelenebilmekte, noktasal ve genel element analizi yapılmaktadır. Birimde çekirdek reaksiyonları sırasında nükleer parametrelerin ölçülmesi, elementlerin nükleer özellikleri ile ilgili analizler, nötron soğurma ve geçirme testleri yapılabilmektedir. Aynı zamanda radyasyon madde etkileşmesi, radyasyon algılamaya yönelik araştırmalar; özellikle plastik sintilatörler, nano kompozit ve seramik sintilatör araştırmaları, yapay ve doğal dozimetrelerle ilgili çalışmalar yürütülmektedir. Arkeolojik/jeolojik örneklerin tarihlendirmesi ve gıdaların ışınlanıp ışınlanmadığına dair fiziksel testler de yapılmaktadır.

Malzeme ve Detektör Teknolojileri Birimi faaliyetlerini bünyesindeki altı laboratuvar ile yürütmektedir.

  • Dozimetri Laboratuvarları  
  • Deneysel Işınlama Laboratuvarı
  • Mikroskopi Laboratuvarı
  • Nötron Çalışmaları Laboratuvarı
  • Malzeme Araştırma ve Karakterizasyon Laboratuvarları
  • Radyasyon Algılama Sistemleri Laboratuvarı
  • Polimer Döküm Laboratuvarı

 

Dozimetri Laboratuvarları

Dozimetri Laboratuvarlarında Termolüminesans (TL), Optik Uyarmalı Lüminesans ( OSL) ve Elektron Spin Rezonans (ESR) teknikleri kullanılarak aşağıdaki faaliyetler yürütülmektedir.

  • Jeolojik ve arkeolojik örneklerin OSL, TL ve ESR teknikleri ile tarihlendirilmesi.
  • TS EN 1787:2005 standardı kullanılarak selüloz içeren ışınlanmış gıda örneklerinin ESR tekniği ile teşhisi  (TURKAK tarafından 2008 tarihinde akredite edilmiştir).
  • TS EN 13708:2004 standardı kullanılarak şeker içeren ışınlanmış gıda örneklerinin ESR tekniği ile teşhisi.
  • TS EN 1786:1996 standardı kullanılarak kemik içeren ışınlanmış gıda örneklerinin ESR tekniği ile teşhisi.
  • TS EN 1788:2007 standardı kullanılarak silikat mineralleri izole edilebilen gıdaların ışınlanıp ışınlamadığının TL tekniği ile belirlenmesi.
  • 1 Gy - 200 kGy arası gama dozu ölçümü (% 2-3 hassasiyette) ve dozimetrik malzeme geliştirilmesi.
  • Biyodozimetri çalışmaları.
  • Kaza dozimetresi çalışmaları.
  • ISO/ASTM 51607 standardına göre referans ve rutin olarak kullanılan alanin-parafin, polistiren, polietilen dozimetrelerin laboratuvarda üretimi ve dozimetrik özelliklerinin geliştirilmesi.
  • Deneysel amaçlı gama ışınlayıcılardaki doz hızının tespiti ve özel doz hızında ışınlamalar için Gama Işınlama Tesisi ’nde doz hızı belirleme çalışmaları.
  • ESR ölçümleri (oda sıcaklığında, sıcaklık kontrollü ve gonyometreli eksen başına).

Dozimetri Laboratuvarları faaliyetlerini aşağıda verilen cihaz ve sitemleri kullanarak gerçekleştirmektedir.

  • Toledo 650 TL okuyucu
  • Harshaw 3500 TL okuyucu
  • Riso Model DA-20 TL/OSL okuyucu  
  • Bruker EMX model X-Band ESR sistemi
  • Bruker E-Scan model EPR spektrometresi

                   

                                                              TOLEDO TL Okuyucu                         Harshaw 3500 TL Okuyucu                           Riso TL/OSL Okuyucu

 

 

                                                                 Bruker EMX model X-Band ESR Sistemi                     Bruker E-Scan model EPR Spektrometresi

 

Deneysel Işınlama Laboratuvarı

Deneysel Işınlama laboratuvarında “İzotop” marka, “Ob-Servo Sanguis Co-60 Research Irradiator” model gama ışınlama cihazı ile deneysel ışınlama hizmeti verilmektedir. Maksimum aktivitesi 12.000 Ci olan deneysel ışınlama cihazı ile üç farklı doz hızında ışınlama yapılabilmektedir. Işınlama esnasında kaynak sabit tutularak, numune sepetinin döndürülmesiyle doz dağılımı homojen olarak elde edilmektedir. Numune sepetinin boyutları Ø 220 mm x 250 mm olup ~10 litre hacminde silindirik kap şeklindedir

        

                                                             Co-60 Deneysel Işınlama Cihazı                           Numune Sepeti                                  Işınlama Hücresi

 

Mikroskopi Laboratuvarı

Laboratuvarda 2007 yılı Mart ayında kurulumu tamamlanan Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) bulunmaktadır. SEM ile metal malzemelerde yapılabilecek her türlü katkı ve faz değişikleri, metal-metal, iletken-yarı iletken, yarı iletken-yarı iletken tabakaların kontak yapıları, kristal yapıların kontak yapıları, biyoteknolojik numunelerin incelenmesi yapılabilmektedir. Ayrıca toz, seramik ve diğer malzemelerin yüzey ve kesitleri için x500.000'e kadar yüksek büyütme oranları ile kullanılabilmektedir. Malzeme yüzeyi ve kesitinde bulunan her türlü hatalar (örneğin sır yüzeyinde bulunan siyah nokta, pinhole ve diğer hatalar) rahatlıkla incelenebilir ve nano boyutunda bölgelerin kimyasal analizleri, faz haritalaması, renkli kompozisyon görüntülemesi vb. yapılabilir. İkincil elektron ve geri saçılan elektron görüntü alabilme özelliğine de sahip taramalı elektron mikroskobu ile tamamen bilgisayar kontrollü, sayısal işlemcili ve bor-uranyum arası tüm elementleri kapsayan EDX sistemi ile noktasal ve genel element analizi yapılabilmektedir.

     SEM cihazının genel görüntüsü

Nötron Çalışmaları Laboratuvarı

Birime bağlı Nötron Çalışmaları Laboratuvarında ve bu laboratuvarla ilişkili gama spektrometresi laboratuvarında her biri 592 GBq olan 3 adet Am-241/Be nötron ışınlama hücresi ile nötronlarla çekirdek reaksiyonları sırasında reaksiyona iştirak eden nükleer parametrelerin ölçümleri yapılmaktadır. Bu bağlamda, özellikle U-238 ve Th-232'nin hızlı nötronlarla fisyon reaksiyonu sonucu oluşan fisyon ürünlerinin kütle dağılımları, hızlı nötron eşik dedektörlerinin tesir kesitleri, termal ve epitermal nötron tesir kesitleri, yarı ömür ölçümleri, nötron akı ölçümleri, fisyon ürünlerinin gama enerjilerinin çıkış olasılıklarının tayinini vb. yapmak mümkündür. Ayrıca Na (dâhil) ile U (dâhil) arasındaki yaklaşık 50 elementin nötron aktivasyon analizi (NAA) metodu ile ilgilenilen elementlerin nükleer özelliklerine (izotopik bolluk, nötron tesir kesiti, yarı ömür, gama enerjisinin büyüklüğü ve şiddeti) bağlı olarak, 0,2 g ile 4x10 -6 g aralığında nicel analizleri yapılabilmektedir.

740 GBq Am-241/Be nötron kaynaklı başka bir ışınlama sistemi ile yeni geliştirilen malzemelerin hızlı ve yavaş nötron soğurma ve geçirme testleri yapılabilmektedir.  Bu testler ülkemizde sadece bu laboratuvarda gerçekleştirilebilmektedir. Çok duyarlı olarak, malzemelerin 50 keV–1500 keV enerji aralığında gama soğurma katsayıları da deneysel olarak ölçülmektedir 

 

Malzeme Araştırma ve Karakterizasyon Laboratuvarları

Malzeme Araştırma ve Karakterizasyon Laboratuvarları’ndaki çalışmalar,  bünyesindeki beş alt laboratuvar kullanılarak gerçekleştirilmektedir.

  1. Malzeme Araştırma ve Üretim Laboratuvarı
  2. Termal Analiz Laboratuvarı
  3. X-Işını Toz Difraksiyon (XRD) Laboratuvarı
  4. Mekanik Test ve Sertlik Ölçüm Laboratuvarı
  5. Elektriksel Direnç Ölçüm Laboratuvarı

Malzeme Araştırma ve Üretim Laboratuvarı:

Laboratuvarda nükleer teknoloji alanında iyonlaştırıcı radyasyonun algılanmasında kullanılan nanokompozit sintilatörler ve şeffaf seramik sintilatörler gibi ileri detektör malzemelerinin sentezlenmesine ve üretilmesine yönelik araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalarda aşağıda listelenen cihaz ve ekipmanlar kullanılmaktadır.

  • Braun Unilab SP Glove Box
  • Protherm PTF 14/105/450 İndirgeme Fırını (25ºC-1400ºC)
  • Protherm MOS 180/4 Yüksek Sıcaklık Fırını (25ºC-1800ºC)
  • Retsch PM 100 Bilyalı Öğütücü Değirmen
  • Struers Secatom-10 Hassas Kesme ve LaboPol-5 Parlatma Cihazı

 

 

 

 

Termal Analiz Laboratuvarı:

Malzemelerin termal özelliklerinin sıcaklığın fonksiyonu olarak değişiminin incelendiği bu laboratuvarda aşağıda listelenen cihazlar bulunmaktadır. Termal analiz cihazları ile malzemelerin sıcaklığa bağlı olarak kütle değişimleri, faz geçiş sıcaklıkları, camsı geçiş sıcaklıkları, erime ve süblimleşme sıcaklıkları, reaksiyon kinetiği, ısıl kararlılık gibi termal özellikleri tayin edilebilmektedir.

 

 

 

 

Mekanik Test ve Sertlik Ölçüm Laboratuvarı:

Malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlendiği bu laboratuvarda, yük kapasitesi 5kN olan Instron marka 1011 model mekanik test cihazı ve Struers marka Duramin-500 model üniversal sertlik ölçme test cihazı bulunmaktadır. Duramin-500 üniversal sertlik ölçüm test cihazı ile yapılan ölçümlerde Brinell, Vickers ve Rockwell standart test metotları kullanılmaktadır. Ayrıca, bu laboratuvar bünyesinde bir adet Mahr marka Perthometer, S2 model yüzey pürüzlülük ölçüm cihazı ile bir adet ATM GMBH marka Brillant 265 model otomatik kesme cihazı bulunmaktadır.

                                                                        

                                                                                 Instron 1011 Mekanik Test Cihazı                    Struers Duramin-500 Universal Sertlik Ölçüm Test Cihazı    

                                                             

                                                             Mahr Perthometer S2 Yüzey Pürüzlülük Ölçüm Cihazı                            Brillant 265 Otomatik Kesme Cihazı              

 

X-Işını Toz Difraksiyon (XRD) Laboratuvarı:

X-Işını Kırınımı (X-Ray Diffractometer-XRD) cihazı ile polikristal  yapı analizi yapılabilmektedir. Laboratuvarda kullanılan XRD cihazı, Bruker D8 Advance difraktometresidir. Bakır hedefli X-ışını tüpüne sahip bu cihaz ile (-180°C ile +1600 °C) sıcaklık aralığında, malzemelerin faz analizleri ve kristal yapı çözümlemesi çalışmaları yürütülmektedir. 

 

 

Elektriksel Direnç Ölçüm Laboratuvarı:

Elektriksel Direnç Ölçüm Laboratuvar’ında malzemelerin elektriksel özelliklerinin belirlenmesi için Kryostat sistemi kullanılmaktadır. Bu sistem ile (77-315) K sıcaklık aralığında; metal, yarıiletken, süperiletken malzemelerin, akım-gerilim (I-V), direnç-sıcaklık (R-T) karakteristikleri elde edilebilmektedir.

Radyasyon Algılama Sistemleri Laboratuvarı

Radyasyon Algılama Sistemleri Laboratuvarında gazlı, sintilatörlü, yarıiletken tabanlı dedektör sistemlerinin tasarımları ve prototiplerinin araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütülmektedir.  Laboratuvarımızın MapRAD Srl. (İtalya) işbirliğiyle geliştirdiği HIPRAD (Terradex II) radyasyon ölçüm sistemi prototipi katı, sıvı ve gaz numunelerinin radyoaktivite ölçümünü gerçekleştirebilmektedir. Bu sistemde değişik tiplerde şeritli yarıiletken dedektörler ve sintilatörlü dedektörler bulunmaktadır.

 

Laboratuvarımızda ince film oluşturmak için kullanılan buharlaştırma sistemleri bulunmaktadır. Üretilen değişik yarıiletkenli yapıların ve yarıiletken tabanlı dedektörlerin testleri ve analizleri yapılmaktadır.

 

Polimer Döküm Laboratuvarı

Polimer Döküm Laboratuvarı, plastik sintilatör detektörlü kapı geçiş sistemi üretimi amacıyla kurulmuştur. Laboratuvarda basınçlı kalıplama ve/veya termal polimerizasyon metotları ile plastik sintilatör kütük üretimi faaliyetleri yürütülmektedir. Üretilen kütükler, gümrük kapıları, hurda tesisleri ve dökümhanelere kurulan Radyasyon İzleme Sistemlerinde (RIS) kullanılmaktadır. Laboratuvarda, üretime yönelik AR-GE faaliyetleri de yürütülmektedir.

                                      

                                                                                      Reaktör Kazanı                          Paslanmaz Çelik Kalıp                          Yıkama Kazanı

 

2) Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi

Birimdeki çalışmalar, hızlandırıcı, füzyon ve plazma araştırmaları alanında belirlenen öncelikler doğrultusunda iki laboratuvarda yürütmektedir.

  • Füzyon Laboratuvarı
  • Plazma Fiziği Laboratuvarı

Bu konularda dünyada yaşanan gelişmeler de yakından takip edilerek ve özellikle ülke içerisinde yürütülen çalışmalarda öncü rol oynayarak katkı sağlamak amaçlanmaktadır. Plazma ve füzyon çalışmaları kapsamında dünyada mevcut cihazlara paralel olarak küçük füzyon reaktörleri tasarlanıp yerli imkânlarla imal edilerek füzyon çalışmaları yapılmaktadır. Hızlandırıcı çalışmaları kapsamında ise 20. ve 21. yüzyılın öncü teknolojilerinden biri olan parçacık hızlandırıcıları ve teknolojileri konusunda parçacık hızlandırıcısı ve demet hattı tasarımlanması, demet karakteristiklerinin belirlenmesi, bilgi ve personel alt yapısının geliştirilmesi hedeflenerek hızlandırıcı bileşenleri konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Birimde yürütülen proje faaliyetleri aşağıdaki gibidir.

  • Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi’nde tamamlanan projeler  
  • Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi’nde devam etmekte olan projeler

Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi’nde tamamlanan projeler

  • Hızlı nötron radyo-görüntüleme için plazma-odak (plasma-focus) cihazı yapımı.
  • Atmosferik Basınç Plazma Jet (ABPJ) makinesinin tasarımlanması.
  • Yüklü parçacıklar için demet hattı tasarımı ve demet parametrelerinin ölçülmesi.
  • Küçük füzyon makineleri, iyon kaynakları, plazma çalışmaları ve hızlandırıcı bileşenleri.

Bu projeler kapsamında plazma odak cihazı, ABPJ cihazı, 100 keV DC proton hızlandırıcısı ve eylemsiz elektrostatik sıkıştırmalı füzyon reaktörü tasarlanarak üretilmiş ve nötron üretme çalışmaları yapılmıştır. Tasarlanıp üretilen plazma odak ve IEC (Eylemsiz Elektrostatik Sıkıştırma) füzyon cihazları Türkiye’de ilk kez yapılmış nükleer füzyon reaktörleridir. Bu konulardaki deneysel çalışmalar ülkemizde TAEK’te başlatılmış olup söz konusu çalışmalara devam edilmektedir.

Füzyon reaktörlerinden bir tanesi olan plazma odak cihazı, eş-eksenli silindirik elektrotlar arasında bulunan düşük basınçlı gazda pinch oluşturan ve kendi oluşturduğu manyetik alanla sıkıştırma yapan bir cihazdır. Bu cihaz ile yüksek yoğunluk, yüksek sıcaklık ve kısa ömre sahip plazma oluşturulur ve yüksek parçacık yoğunluğu, yoğun radyasyon yayımı, yüklü ve yüksüz parçacık üretimi gerçekleştirilebilir. Birimde cam ve paslanmaz çelik vakum odacığına sahip iki adet plazma odak cihazı yapılmış olup bu cihazlar ile Döteryum-Döteryum (D-D) nükleer füzyon reaksiyonu gerçekleştirilerek nötron üretimi yapılmış ve cihaz füzyon reaktörü olarak çalıştırılmıştır.

                 

                                                                                 Plazma Odak Cihazı (cam vakum odacığı)                               Çevre Birimleri

 

 

Atmosferik Basınç Plazma Jet (ABPJ) Cihazı gıda yüzeylerinin işlenmesi, biyolojik ajanların (şarbon gibi) etkisizleştirilmesi, endüstriyel yüzey temizlemesi ve polimer yüzeylerinin aktivasyonu gibi kullanım alanlarına sahip, taşınabilir, atmosferik ortamda çalışan soğuk plazma üreten bir cihazdır.

 

Atmosferik Basınç Plazma Jet Cihazı

100 keV DC proton hızlandırıcısı, demet hattı benzetimi ve tasarımlarını yapabilmek, tasarlanan demet hatlarında ilgili yerlerde demet karakteristiklerini ölçebilmek ve diğer hızlandırıcı projelerine katkı sağlayabilecek bilgi ve personel alt yapısını oluşturabilmek amacıyla yapılmıştır. Yüklü parçacıklar hızlandırma düzenekleri ile 0-100 DC potansiyel farkları altında hızlandırılmıştır. İyon ve elektron demetleri bu hızlandırma düzenekleri ile elde edilmiş ve demet hattının girişinde ve sonunda demet karakteristik ölçümleri fosfor ekranlar ve Faraday kap vasıtası ile yapılmıştır.

 

Eylemsiz elektrostatik sıkıştırmalı (Inertial Electrostatic Confinement-IEC) füzyon reaktörü, durağan plazma topu oluşturmak için kullanılan bir sistemdir. Elektrik alan kullanılarak plazma oluşturulmakta ve sistem içerisinde hapsedilmektedir. IEC cihazında küresel eş-merkezli elektrotlar kullanılarak parçacıklar yüksek enerjilere (40-200 keV) hızlandırılır ve füzyon reaksiyonlarının gerçekleşmesi sağlanır. Bu birimde oluşturulan küresel IEC füzyon reaktöründe D-D füzyon reaksiyonu gerçekleştirilmiş ve sürekli kipte 105 nötron/saniye mertebesine ulaşılmıştır.

                                                                

                                                                     IEC Füzyon Reaktörü                                                                             IEC Füzyon Reaktörünün Çalışır Durumdaki Görüntüsü

 

 

Hızlandırıcı Teknolojisi Birimi’nde devam etmekte olan projeler:

  • 1-5 MeV RF Kovuklu Proton Hızlandırıcısı Yapımı
  • Manyetik Sıkıştırmalı Silindirik Füzyon Reaktörü Yapımı ve Nötron Çalışmaları

1-5 MeV RF Kovuklu Proton Hızlandırıcısı Yapımı:

Parçacık hızlandırıcıları 21. yüzyılın öncül teknolojileri arasında yerini almış ileri teknoloji ürünü sistemlerdir. Temelde atom altı parçacıkların hızlandırılmasına dayalı bu teknoloji, temel bilimlerden astrofiziğe, endüstriyel uygulamalardan medikal uygulamalara kadar çok geniş kapsamlı bir uygulama ve araştırma alanına sahiptir. Günümüzde parçacık hızlandırıcısı teknolojisi, bilim ve teknoloji yarışında lider ülkeler arasına girmek isteyen her ülke için gereklidir. Yüksek enerjilerde çalışan bir proton hızlandırıcısı yapmak için bazı aşamaları geçmek gerekmektedir. Protonlar istenilen enerjiye bir anda çıkarılamadıklarından, kademeli olarak hızlandırılmalıdır. Böyle bir hızlandırıcının ilk kademesi ise bir RFQ (Radio Frequency Quadrupole) hızlandırıcısıdır. Bu hızlandırıcının özelliği yüksek akımlara (150 mA) sahip olabilmesidir. Bu projenin amacı, SANAEM’de 1−5 MeV aralığında çalışacak bir hızlandırıcı kovuk tasarımı, mühendisliği, üretimi ve geliştirilmesini kapsamaktadır.

Bu proje ile bir hızlandırıcının en can alıcı parçası olan hızlandırıcı kovuğun tasarımı, mühendisliği, üretimi ve kullanımının Türkiye’de ilk kez ve yerli imkânlarla yapılması amaçlanmıştır. Bunun yanı sıra hızlandırıcı konusunda genç araştırmacıları yönlendirmek, yetiştirmek ve yakın gelecek için etkin tasarımcı, üretici bir topluluk oluşturmak, üretime katkı sağlayacak Türk firmalarının bilgi birikimlerini artırmak ve üretim teknolojilerini öğretmek gibi milli amaçları da olan bu projede tasarlanan proton hızlandırıcısı 1−5 MeV aralığında çalışacaktır.

Radyo frekans kovuk

 

 

 

Manyetik Sıkıştırmalı Silindirik Füzyon Reaktörü Yapımı ve Nötron Çalışmaları:

Bu proje kapsamında Ar-Ge amaçlı tasarlanarak imal edilen manyetik sıkıştırmalı silindirik füzyon reaktörü ile D-D füzyon reaksiyonu gerçekleştirmek, en uygun cihaz karakteristikleri belirlenerek kararlı bir nötron verimi elde etmek, manyetik sınırlama ve iyon kaynakları ile nötron verimini arttırmak hedeflenmektedir.

Cihaz basit olarak, yakıt gazı ile doldurulmuş anot olarak kullanılan vakum odacığı ve merkezinde bir katottan oluşur. Katoda yüksek negatif gerilim uygulanırken anot sıfır potansiyelde tutulur. Elektrotlara yüksek gerilim uygulanması elektrotlar arasındaki çalışma gazının iyonlaşmasını sağlamaktadır. Üretilen iyonlar elektrostatik kuvvet yardımıyla negatif potansiyelli katoda doğru hızlandırılır ve yoğun çekirdek bölgesine ulaşırlar. Bu iyonlar yoğun çekirdek bölgesine ulaştıklarında yeteri kadar enerjiye sahip iseler füzyon reaksiyonu gerçekleştirirler.

Bu projede silindirik Eylemsiz Elektrostatik Sıkıştırmalı reaktörü yüksek nötron/proton elde etmek için tasarlanacaktır. Kararlı bir nötron veriminin elde edilmesi için en uygun cihaz karakteristikleri belirlenecektir. Ayrıca vakum odacığındaki iyon yoğunluğunu arttırmak için döteryum iyon kaynakları ilave edilecek ve iyonların merkez eksen boyunca yoğunlaşması sağlamak için manyetik sınırlama kullanılacaktır.

                                                    

                                                                            Manyetik sıkıştırmalı silindirik füzyon reaktörü                                        İyon kaynağı

 

3) Elektronik ve Enstrümantasyon Birimi

Nükleer elektronik alanında araştırma, tasarım ve üretime yönelik faaliyetleri gerçekleştirmek, radyasyon ölçümü, kontrolü ve korunmasına yönelik sistemlerin temini, üretimi ve işletilmesine teknik destek sağlamak, mevcut elektronik sistemlerin, cihazların ve bilişim ağının kesintisiz işleyişini sağlayarak, merkez birimlerinin ve araştırma laboratuarlarının teknik ve elektronik altyapısını faal durumda bulundurmak üzere çalışmalarını sürdürmektedir.

Her türlü elektronik ekipmanın bakım, onarım ve ayarlarının yapılması, yeni veya mevcut cihazların montajı-demontajı, devreye alınması işlerini gerçekleştirilmekte olup, TAEK bünyesinde bulunan ve/veya diğer Kamu Kurum ve Kuruluşlarından gelen nükleer radyasyonla ilgili cihazların bakım ve onarımlarını da yapılmaktadır. Nükleer Elektronik laboratuarında, çeşitli baskı devre programları kullanılarak mevcut cihazlarda kullanılabilen baskı devre imalatı yapılabilmektedir. Nükleer enstrümantasyon konusunda önemli bir bilgi birikimi sağlanmış olup, proje çalışmaları neticesinde Radyasyon İzleme Sistemi (RİS) üretimi de gerçekleştirilmiştir. Ayrıca Merkezimizin iletişim ve bilişim altyapısının kurulması, sunucu, bilgisayarlar ve internet ağı ile ilgili bilişim çalışmaları da yürütülmektedir.

Ülkemizdeki radyasyon hareketlerini takip etmek, kontrol dışı radyoaktif maddeleri tespit etmek ve zamanında müdahele edilmesini temin etmek üzere tasarlanmış olan Radyasyon İzleme Sistemi (RİS) Gümrük Kapıları (Hava,Kara,Deniz) kurulmuş ve ihtiyaç dahilinde kurulmaya devam etmektedir. Bu sistemlerin TAEK Afet ve Acil Durum Yönetim Merkezi ile veri iletişimini gerçekleştirilerek, anlık radyasyon ölçümü ve kontrolünün sağlanması çalışmaları, ülke genelinde SANAEM Elektronik ve Enstrümantasyon Birimi tarafından yapılmaktadır. Ayrıca geri dönüşüm faaliyetlerini yürüten kurum ve kuruluşlara da RİS montajlarının yapılması çalışmaları yürtülmektedir.

4) Elektron Hızlandırıcısı Tesisi

Elektron hızlandırıcıları doz hızlarının yüksek ve işletimlerinin kolay olması nedeniyle, oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Araştırma ve geliştirme çalışmalarında, imalât endüstrisinde (kimya, petrokimya, yüzey kaplama, elektrik, sağlık, tekstil ve lastik sektöründe), çevre kirliliğinin kontrolünde ( baca gazları ve atık sular ), gıda ışınlanmasında ve tarımda (tahıl ürünlerinin bit, kurt vb. haşerelerden arındırılması) kullanılmaktadır. Günümüzde dünyada, sadece endüstriyel uygulamalarda kullanılan 1700 civarında elektron hızlandırıcısı tesisi mevcuttur.

TAEK, SANAEM’de kurulmuş olan, 500 keV, 20 mA'lik elektron hızlandırıcısı ile çevre kirliliği çalışmaları kapsamında; baca gazlarının ve atık suların temizlenmesi konularında uygulamaya yönelik çalışmalar yapılmaktadır.

 

Elektron demeti ile baca gazı temizleme (EDBGT):

EDBGT yanma bacasından çıkan gazdaki kükürt ve azot oksitleri aynı anda uzaklaştırabilen etkin bir temizleme işlemidir. Desüfürizasyon (deSOx) ve seçici katalitik indirgeme (SCR) gibi konvansiyonel baca gazı temizleme tekniklerinde ise, kükürt ve azot oksitleri temizlemek için iki ayrı tesise ihtiyaç vardır. Elektron hızlandırıcısının kullanıldığı işlemde, elektrostatik çöktürücüler (ESP) ve süzgeçler ile tutulması çok zor olan SO2 ve NOx'i tutulabilir aerosol veya tanecik haline dönüştürme temeline dayanır (kuru temizleme-dry scrubbing). Nemlendirilmiş baca gazının hızlandırılmış elektronlar ile ışınlanması sonucunda oluşan radikaller (O, OH, HO2, N, NH2, O2), SO2 ve NOx ile tepkimeye girerek, sülfirik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) oluşturur. Bu asitler, ortama sokulan amonyak (NH3) ile nötralize edilerek, amonyum sülfata ((NH4)2SO4) ve amonyum nitrata (NH4NO3) dönüştürülür. Bu yan ürünler de bilindiği gibi ticari değeri olan tarımsal gübredir.

Pilot tesis çalışmasında kullanılan ve SANAEM’de bulunan elektron hızlandırıcısı tesisi; Haziran 2009’da işletmeye alınmış ve 2010 yılında da Kurumumuzdan lisans almıştır. TAEK ve Türkiye Petrol Rafinerileri A.Ş. (TÜPRAŞ), İzmit Rafinerisi arasında 2010 yılında imzalanan bir protokol kapsamında kurulan pilot tesiste (baca gazı akış hızı 2000 m3/saat) ile 8-10 kGy civarındaki ışınlama dozları ile SOx ; %99 ve NOx ; %80’den fazla oranda azaltılmıştır. Bunun yanı sıra sıvı özellikte gübre elde edilmiştir. İlk kez ülkemizde bu pilot ünitede denenen ve yaş temizleme tekniğine dayalı olan yeni teknolojiyle (ışınlama reaktörü tasarımı açısından, baca gazı ışınlama tekniği olarak dünyada ilk ve tek örneğidir.) elde edilen temizleme veriminin çok önemli olduğu görülmüştür. Özellikle NOx gazının azaltılması için testler sırasında olumlu etkileri tespit edilen parametrelerin daha da iyileştirilmesi ile düşük dozlarda bile NOx azaltılmasını %85 ve üzerine çıkarmak mümkün görülmektedir

 

Atık suların temizlenmesinde elektron hızlandırıcısı teknolojisinin uygulanmasına yönelik olarak çalışmalar devam etmektedir. Uzun süredir çözümlenemeyen önemli bir çevre sorunu olan Bolvadin, Afyon alkaloit fabrikası atık sularının arıtılmasında iyonlaştırıcı radyasyon teknolojisinin uygulanabilmesi için gama ışınları kullanılarak deneysel çalışmalar yapılmış ve ışınlama sonrası uygulanacak biyolojik arıtma ile atık suların temizlenebildiği gösterilmiştir. İkinci aşamada ise, elektron demeti ile arıtma işlemi incelenecektir. Elde edilen deneysel sonuçlar kullanılarak, proje hedefi olarak seçilen endüstriyel tesiste iyonlaştırıcı radyasyon işlemi ile arıtma teknolojisinin uygulanması için tasarım ve fizibilite çalışmaları yapılacaktır. Kazanılan bilgi birikimi ve tecrübe ile tekstil, boya sanayi gibi başka sanayi kollarında iyonlaştırıcı radyasyon teknolojisinin uygulanabilmesi için alt yapı oluşturulacaktır.

5) Gama Işınlama Tesisi

Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi’nde Teknoloji Bölümü’ne bağlı olarak çalışan Gama Işınlama Tesisi;  kutu tipi IV. Sınıf tesisidir ve 1993 yılında kurulmuştur.

   

                                                                                Gamma Işınlama Tesisi                                             Ürün doldurma-boşaltma istasyonu

Tesiste, ışınlama kaynağı olarak Co-60 radyoizotopu kullanılmaktadır. Işınlanacak ürünler 45x45x90 cm boyutlarındaki ışınlama kutularına (maksimum 50 kg) yüklenirler. Bu nedenle ürün kutularının boyutlarının ışınlama kutularının boyutlarına uygun olması zorunludur. Ürünlerle doldurulmuş ışınlama kutuları ray üzerinde hareket eden taşıyıcı araba ile radyasyon kaynağının bulunduğu ışınlama odasına alınırlar. Işınlama kutuları, talep edilen doza göre, önceden belirlenmiş süreyle radyasyon kaynağı etrafında dolaştırılarak ürünlerin ışınlanması sağlanır. Ürünler, Co-60 radyoizotopundan yayılan gama ışınlarının enerjisinin ürünün içinden geçerken tümünün ya da bir kısmının soğurulması yoluyla ışınlanırlar. Yani ürünlerin aldığı radyasyon dozu (Gray=Joule/kg), ürünler tarafından soğurulan radyasyon enerjisinin miktarıdır ve dozimetre adı verilen malzemeler kullanılarak ölçülür. Dozimetreler ürünlerle birlik ışınlanırlar ve işlem sonrasında değerlendirilerek ürünün aldığı en yüksek ve en düşük doz değerleri bulunur. Böylece talep edilen dozun ürüne verildiği kanıtlanmış olur. Bu değerler ışınlama sertifikasında belirtilir.

 

 

                                                                

                             Co-60 radyasyon kaynağının depolama havuzu içindeki görünüm                                           Işınlama kutularının kaynak etrafında dolaşması         

 

Radyasyonla ışınlama işleminin uygulandığı üç temel alan vardır.

  • Tek kullanımlık tıbbi malzemelerin sterilizasyonu: Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında, tüm boşluklara ve kapalı ambalajlara tam girişkenlik sağlaması, kimyasal kalıntı bırakmaması ve işlem sonrası karantina süresi gerekmemesi gibi özellikleri nedeni ile üstünlüğü ve güvenilirliği tüm dünyada kanıtlanmış bir sterilizasyon yöntemidir.

  • Gıda ışınlaması: Depolama sırasında filizlenme, çimlenme ve böceklenmenin önlenmesi, raf ömrünün uzatılması ve gıdalarda bulunan patojenik mikroorganizmaların azaltılması vb. amaçlar için tüm dünyada yaygın olarak kullanılan bir gıda muhafaza yöntemidir. Gıda ışınlaması ile ilgili usul ve esaslar “Gıda Işınlama Yönetmeliği” nde belirlenmiştir.                                                                                                                                                                               
  • Polimer modifikasyonu/çapraz bağ oluşumu: Çapraz bağ oluşumu, ışınlamayla polimer zincirleri arasında bir ağ yapısı oluşmasıdır. Zincirler arasında oluşan bu ağ yapısı sayesinde polimerik malzeme çok daha dayanıklı yapılara dönüşebilmektedir.

     

Işınlama işlemi sırasında ürünler radyasyon kaynağına temas etmezler. Yani radyasyon kaynağı ve ışınlanacak ürünler arasında mesafe vardır ve fiziksel engellerle birbirlerinden ayrıdırlar. Bununla birlikte kaynak yüzeyi ürün paketleri üzerine temas etse dahi kaynak yüzeyi üzerinde radyoaktif madde kalıntısı olmadığı için ışınlanan ürün üzerinde bir radyoaktif bulaşma olmaz. Bu nedenle ışınlama, ürün üzerinde kimyasal veya radyoaktif bulaşmaya neden olmaz ve bir kalıntı bırakmaz. Bunun yanı sıra radyasyon kaynağından yayılan gama ışınları ya da elektronlar ürünleri radyoaktif hale dönüştürmez. Sonuç olarak ışınlama işlemi sonucunda ışınlanan ürünler radyasyon yaymazlar.

Işınlama hizmeti almak için:

İLETİŞİM :  Gama Işınlama Tesisi Koordinatörü

                     Tel  : 0 312 810 18 13 veya 0 312 810 18 12

                     Faks: 0 312 815 43 07 veya 0 312 815 43 01

                     Elektronik posta: Bu e-posta adresi spam robotlarından korunuyor. Görebilmek için JavaScript etkinleştirilmelidir.

Firmalar ışınlama hizmeti almak için ürünlerini “Işınlama Talep Formu” ile birlikte  SANAEM-Numune Kabul Büsosundan evrak tarih ve numarası aldıktan sonra Gama Işınlama Tesisine teslim etmek üzere getirirler (firma ilk kez ışınlama hizmeti alıyorsa, TAEK ile firma arasında “Işınlama Hizmeti Alımı Sözleşmesi” imzalanır).

Ürünlere verilecek doz ile ürün ve ambalaj malzemesinin ışınlama işlemine uygun olup olmadığı firmanın sorumluluğundadır. Bu nedenle ürünlere verilecek radyasyon dozunun işlem öncesinde mutlaka “Işınlama Talep Formu”nda belirtilmesi gerekmektedir.

Ürünlerin ve paket şekillerinin ışınlama işlemine uygunluğu kontrol edildikten sonra “Ürün Kabul Formu” düzenlenerek ürünler Gama Işınlama Tesisi tarafından teslim alınırlar. Işınlama sırası gelen ürünler, kutularının üzerine etiket yapıştırılarak talep edilen dozda ışınlanırlar.

İşlem tamamlandıktan sonra üzerinde; firma, ürün ve ışınlama bilgilerinin belirtildiği “Işınlama Sertifikası” ve “Ürün Teslim Formu” düzenlenerek ürünler ilgili firmaya ücret dekontu karşılığında teslim edilirler.

Işınlama ücreti http://www.taek.gov.tr adresinde bulunan “temel_mal_ve_hizmet_ucret_ listesi.pdf” dosyasında ilan edilmiştir. Ücret dekontunda açıklama olarak “10.02.00.00.00-Işınlama hizmetleri” ibaresi yazılacaktır.    

Işınlama hizmetinin yanı sıra tesise bağlı Radyasyon Mikrobiyolojisi Laboratuvarı tarafından tek kullanımlık tıbbi malzemelere yönelik test hizmetleri verilmektedir

 

Radyasyon Mikrobiyolojisi Laboratuvarı (RML)

TS EN ISO 11137-1 göre üretici ürünün kalitesi ve gereken sterilizasyon dozunun belirlenmesinden sorumlu iken ışınlama tesisi ürüne üretici tarafından istenilen dozun verilmesinden sorumludur. Üretici, ürünlerine ait sterilizasyon doz bilgisini, yetkin laboratuvarlarca yapılacak “doz seçim” testlerinden (TS EN ISO 11137-2) edinir. Bu testlerin uygulanabilmesi için;

  • Co-60 radyasyon kaynağı,
  • Yeterli bir mikrobiyoloji laboratuvarı,
  • Radyasyonla sterilizasyon konusunda bilgili ve deneyimli personel gereklidir.

   

Radyasyon Mikrobiyolojisi Laboratuvarları Genel Görünüm

 

SANAEM Gama Işınlama Tesisi bünyesindeki Radyasyon Mikrobiyolojisi Laboratuvarı (RML) ‘ında TÜRKAK tarafından akredite edilmiş olan üç deney ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir.

  1. Tıbbi Malzeme Üzerindeki Mikroorganizma Popülasyonunun Belirlenmesi
  2. Sterilite Kontrolü
  3. Radyasyonla Sterilizasyon Dozunun Tespiti

Yeterli sayıda başvuru olması durumunda RML tarafından “Endüstriyel Radyasyonla Sterilizasyon” konulu kurs düzenlenmektedir. Bu kursta “TS EN ISO 11137-Sağlık Malzemelerinin Sterilizasyonu-Radyasyon” standardının Bölüm-1 ve Bölüm-2 kapsamında eğitim verilmektedir.

1) Tıbbi Malzeme Üzerindeki Mikroorganizma Popülasyonunun Belirlenmesi

Sterilizasyon öncesi malzeme üzerindeki ortalama mikrobiyal yükün tespiti amacıyla yapılır. Malzemenin hangi sterilizasyon yöntemi ile steril edileceği önemli değildir. Bu yöntem, aynı zamanda “Radyasyonla Sterilizasyon Dozunun Tespiti” deneyinin de önemli bir parçasıdır. Deneyden elde edilen veriler, üretici firma tarafından sterilizasyon sürecinin validasyonu, üretim sürecinin rutin kontrolü, kontaminasyon kaynaklarının tespiti ve çevresel şartların kontrolünde kullanılır.

2) Sterilite Kontrolü

Tıbbi amaçlı sterilite kontrolü:

Sterilizasyon sonrası tıbbi ürünlerin sterilite kontrolü amacıyla yapılır. Tıbbi ürün hangi sterilizasyon yöntemi ile steril edildiği önemli olmaksızın deneye alınır. Numune, özelliğine bağlı olarak Direkt Ekim veya Filtrasyon yöntemlerinden biri kullanılarak iki farklı besi ortamında üç üreme koşulu (aerob, anaerob ve fungus) için sterilitesi kontrol edilir. Deney sonunda üreme olup olmamasına göre deneye alınan numune için “sterildir” veya “steril değildir” şeklinde rapor verilir.

Validasyon amaçlı sterilite kontrolü:

Bu yöntem “Radyasyonla Sterilizasyon Dozunun Tespiti” deneyinin bir parçası olarak yapılır. 

Deneye alınan numuneler sterilizasyon dozunun altındaki bir sınama (verification dose) dozunda ışınlanmıştır. Numune, özelliğine bağlı olarak Direkt Ekim veya Filtrasyon yöntemlerinden biri kullanılarak, genellikle bir besi ortamında ve bir üreme koşulunda (30−35 0C) teste alınır. Deney sonunda varsa üreme sayısı rapor edilir. Bu bilgi sterilizasyon dozunun tespitinde kullanılır.

3) Radyasyonla Sterilizasyon Dozunun Tespiti

Deney sterilizasyon dozunun tespiti yanında sterilizasyon işleminin validasyonu amacıyla da uygulanır. Radyasyonla sterilizasyon dozu, ürünün mikrobiyolojik yükünün (bioburden) sayısına, radyasyon direncine ve istenilen sterilite temin seviyesine (SAL) bağlı olarak belirlenir. Üretici firma ürünün bu özelliklerine bağlı olarak iki yaklaşımdan birini seçmek durumundadır.

  • Ürüne has sterilizasyon dozunun belirlenmesi ( Metot 1ve Metot 2)
  • Önceden seçilmiş bir dozun (15 veya 25 kGy) geçerliliğinin belirlenmesi (VDmax15 ve VDmax25) .

Doz bir kere belirlendikten sonra ilgili standartta belirtilen periyotlarda kontrol edilmelidir (Doz kontrol testi).

Işınlama ve test hizmetleri ile ayrıntılı bilgi için tıklayınız.

Link: http://www.taek.gov.tr/olcum-analiz/isinlama-hizmetleri.html

 

Deneysel Işınlama Hizmetleri

Deneysel Işınlama Laboratuvarı (DIL)

Deneysel Işınlama laboratuvarında “İzotop” marka, “Ob-Servo Sanguis Co-60 Research Irradiator” model gama ışınlama cihazı ile deneysel ışınlama hizmeti verilmektedir.

 

   

 

Co-60 Deneysel Gama Işınlama Cihazının Genel Görünümü

Maksimum aktivitesi 12000Ci olan deneysel ışınlama cihazı ile üç farklı doz hızında ışınlama yapılabilmektedir. Işınlama esnasında kaynak sabit tutularak, numune sepetinin döndürülmesiyle doz dağılımı homojen olarak elde edilmektedir.

 

   

                               Numune Sepeti                                                                                  Işınlama Hücresi

Numune sepeti boyutları Ø 220 mm x 250 mm olan yaklaşık 10 litre hacminde silindirik kap şeklindedir.

 

İlgili İçerik