ÖZET

Bu çalışmada radyasyonun insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkisinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Radyasyondan korunmak için kullanılan kurşun blokların toksik yapıda olması, özgül ağırlığının büyük olması ve solunumla kana karışması gibi durumlardan hareketle “Manyetik nanopartiküller ile desteklenen organik atıklar kurşuna alternatif olabilir mi?” araştırma sorusuna cevap aranmıştır. Organik atık olarak, yumurta kabuğu ve fıstık kabuğu değerlendirilmiş; yeşil kimya ile manyetik nanopartiküller sentezlenmiştir. Öncelikle belirli aşamalardan geçen yumurta kabuğu ve fıstık kabukları öğütülmüş; 0,3-2 mm boyutuna getirilmiştir. Yumurta kabuğu, boraks, barit, fıstık kabuğu ve epoksi kullanılarak üç farklı kalınlıkta numune hazırlanmıştır. Numuneler radyasyon geçirgenlik testi için Geiger- Muller Counter cihazında Sezyum 137 radyasyon kaynağına tabi tutulmuştur. İkinci adım olarak fenolik değeri yüksek olan ve ülkemizde ilk kez Gaziantep’te yetiştirilen, “Mucizevi Bitki” Moringa Oleifera Lam. yaprağı ve Antep fıstığı kabukları tozu kullanılarak çinko ferrit (ZnFe₂O₄) yapı  sentezlenmiştir. Elde edilen manyetik nanopartiküllerin FT-IR, SEM analizleri yapılmış ve mıknatıslanma özelliği test edilmiştir. Radyasyon absorbe ediciliği en yüksek çıkan Kompozit 3 numunesinin tek yüzeyine, sentezlenen manyetik nanopartiküller 0.05 mm kalınlığında eklenmiştir. Numuneler tekrar radyasyon geçirgenlik testine tabi tutulmuştur. Testler sonucu, radyasyon kalkanı olarak kullanılabilecek en iyi numunenin, %47 radyasyon absorbe oranı ile Kompozit 3/3 + MNP olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmada 0,040 mm kurşuna alternatif, insan ve çevre sağlığını koruyan, organik atıkların kullanıldığı hafif yapıda bir levha üretilmiştir. Bu projeyi benzer çalışmalardan ayıran en önemli özellik, fıstık kabuğunun radyasyon engelleyici olarak kullanılması ve radyasyon absorbasyon oranının arttırılması için sentezlenen çinko ferrit (ZnFe₂O₄) yapının Moringa Oleifera Lam. yaprağı ve fıstık kabuğu tozu kullanılarak yeşil sentez yöntemi ile sentezlenmiş olmasıdır.

Anahtar Kelimeler: Radyasyon, organik atık, manyetik nanopartikül, Moringa Oleifera Lam.

Researching Environmentally Friendly Sustainable Insulation Materials That Can Be Used in Poles

Zeynep Moschini

Student, Gaziantep Nuray Tuncay Kara Science and Art Center, Gaziantep

[email protected], Orcid ID: 0000-0002-6403-0335, 05523552912

Merve Hilal Demirkan

Teacher, Istanbul Chamber of Commerce Science and Art Center, Istanbul

[email protected], Orcid ID: 0000-0001-5606-4706, 05372555469

ABSTRACT

In this study, it is aimed to eliminate the negative effects of radiation on human health. Considering the toxic nature of the lead blocks used for protection from radiation, their high specific gravity, and the lead blocks to mix into blood through respiration, the research aims to find an answer to the following question “Can organic wastes supported by magnetic nanoparticles be an alternative to lead?” Egg shells and peanut shells were used as organic waste; magnetic nanoparticles were synthesized by green chemistry. First of all, egg shells and pistachio shells, which passed through certain stages, were ground; and they were reduced to a size of 0.3-2 mm. Three different thickness samples were prepared using egg shell, borax, barite, pistachio shell and epoxy. The samples were exposed to Cesium 137 radiation source in Geiger-Muller Counter device for radiation permeability test. As a second step, a Zinc ferrite (ZnFe2O4) structure was synthesized using “Miraculous Plant” Moringa Oleifera Lam. leaves and pistachio shell powder.  FT-IR and SEM analyzes of the obtained magnetic nanoparticles were performed and their magnetization properties were tested. The synthesized magnetic nanoparticles with a thickness of 0.05 mm were added to the single surface of the Composite 3 sample, which had the highest radiation absorption. The samples were subjected to the radiation permeability test again. As a result of the tests, it was determined that the best sample that can be used as a radiation shield is Composite 3/3 + MNP with a radiation absorption rate of 47%. In the study, a lightweight board,that protects human and environmental health, and uses organic wastes was produced and this is an alternative to 0.040 mm lead. The most important feature that distinguishes this project from similar studies is the use of pistachio shell as a radiation barrier and that the zinc ferrite (ZnFe2O4) structure synthesized to increase the radiation absorption rate is synthesized by green synthesis method using Moringa Oleifera Lam leaves and pistachio shell powder.

Keywords: Radiation, organic waste, magnetic nanoparticle, Moringa Oleifera Lam. Radiation, organic waste, magnetic nanoparticle, Moringa Oleifera Lam.