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