Akademik Veri Yönetim Sistemi
IV. ULUSLARARASI SARAY BOSNA BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR VE İNOVASYON KONGRESİ, 2 - 03 Mayıs 2026, ss.544-570, (Tam Metin Bildiri)
Yüksek
enerjili proton hızlandırıcılarında proton demetlerinin hedef malzeme ile
etkileşmesi sonucu nötronlar başta olmak üzere çok sayıda ikincil parçacık
oluşmakta ve bu durum etkin zırhlama tasarımını kritik hale getirmektedir. Bu
çalışmada, 1000 MeV enerjili protonların bakır hedef ile etkileşmesi sonucu
oluşan ikincil parçacık üretimi, parçacık durdurma performansı, uzaysal ortam
doz eşdeğeri H*(10) dağılımları ve Monte Carlo istatistiksel belirsizlikleri,
iki farklı çok katmanlı hibrit zırh sistemi için karşılaştırmalı olarak
incelenmiştir. Analiz edilen tasarımlar; FeB + beton esaslı hibrit yapı (Design
1) ile Fe + beton esaslı hibrit yapıdan (Design 2) oluşmaktadır. Simülasyonlar
FLUKA Monte Carlo kodu kullanılarak gerçekleştirilmiş; her iki tasarım aynı
geometrik koşullar altında değerlendirilmiştir.
Sonuçlar,
her iki tasarımda da baskın ikincil parçacık türünün nötronlar olduğunu,
bunları fotonlar ve protonların izlediğini göstermiştir. Design 1’de FeB
tabakalarının içerdiği bor sayesinde termal ve epitermal nötron yakalama
etkinliği artmış, bu da daha kontrollü nötron alanı, daha yüksek parçacık
absorpsiyonu ve daha sınırlı radyasyon yayılımı sağlamıştır. Buna karşılık
Design 2’de bor katkısının bulunmaması nedeniyle nötron yakalama kapasitesi
azalmış, daha geniş ikincil radyasyon alanları oluşmuştur. H*(10) dağılımları,
FeB katkılı yapının daha keskin doz zayıflatma profili ve daha düşük radyasyon
sızıntısı sağladığını ortaya koymuştur. Relatif hata analizleri, tüm kritik
bölgelerde istatistiksel belirsizliklerin kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığını
doğrulamıştır.
Elde
edilen bulgular, FeB katkılı çok katmanlı hibrit zırh sistemlerinin yüksek
enerjili proton hızlandırıcı uygulamalarında daha üstün radyasyon koruması
sağladığını göstermekte ve optimize zırh tasarımı için güçlü bir mühendislik
altyapısı sunmaktadır.