Seydişehir alüminasının termolüminesans özelliklerinin karakterizasyonu ve doz-cevap özelliklerinin araştırılması - Uzun, Erdem (My University, 2008)
Termolüminesans dozimetri (TLD) radyasyon dozlarının ölçülmesinde, denetim, kalite kontrol ve kalibrasyon amacıyla kullanılan pasif bir doz ölçme yöntemidir. Günümüzde alümina içeren TLD'ler radyasyona karşı hassasiyetinin yüksek olması, fiziksel ve kimyasal kararlılığı, yeniden kullanılabilir olması gibi avantajlarından dolayı yaygın olarak kullanılmakta ve araştırılmaktadır. Bu çalışma kapsamında ülkemizde bol miktarda bulunan ve üretilen Seydişehir alüminasının termolüminesans dozimetre malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, Seydişehir alüminasının termolüminesans özelliklerini belirleyen temel tuzak parametreleri hesaplanmış, doz-cevabı ve fading özelliklerinin karakterizasyonu yapılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde, literatür araştırması sonucunda elde edilen, alüminanın TLD malzemesi olarak kullanımı ile ilgili bilgiler sunulmuştur. İkinci bölümde termolüminesans yayınlanmayı açıklayan matematiksel modeller ayrıntılı olarak incelenmiş, temel tuzak parametrelerinin hesaplanmasında kullanılan deneysel yöntemlerin matematiksel temelleri anlatılmıştır. Üçüncü bölümde yer alan deneysel çalışmalarda, ilk olarak, Seydişehir alüminasının toz boyutu analizi yapılmış ve deneysel çalışmada kullanılacak toz boyutu belirlenmiştir. Deneylerde toz boyutu 40 mm < h < 60 mm aralığında olan örnekler ile çalışılmıştır. Seçilen aralıktaki malzemenin kristal yapısı incelenmiş ve kalsine edilerek alfa fazına dönüşmesi temin edilmiştir. Malzemenin kimyasal kompozisyonu ise XRF ve ICP spektroskopisi ile hassas olarak belirlenmiştir. Termolüminesans ölçümlerde Harshaw Model 3500 Manual TLD Reader sistemi ve 90Sr - 90Y ß-radyasyon kaynağı kullanılmıştır. Örneklerin basit bir tavlama işlemi ile termolüminesans ölçümlerde, güvenli bir şekilde yeniden kullanılabileceği gösterilmiştir. 0,07 Gy - 1282,79 Gy aralığında değişen dozlarda b -radyasyonu ile ışınlanan alümina örneklerin tuzak parametreleri, ön artış, farklı hızlarda ısıtma, izotermal bozunum, pik şekli ve bilgisayarlı ışıma eğrisi ayrıştırma yöntemleri ile hesaplanmıştır. Işıma eğrisinin basit bir yapıya sahip olduğu ve tuzak parametrelerinin literatür sonuçları ile uyumlu olduğu gösterilmiştir. Son olarak Seydişehir alüminasının doz cevabı, pik yüksekliği ve ışıma eğrisinin altında kalan alan kullanılarak hesaplanmıştır. Doz cevabının 0,07 Gy - 160,34 Gy doz aralığında doğrusal karaktere sahip olduğu ve 1282,79 Gy'lik doz değerine kadar doyuma ulaşmadığı ortaya konulmuştur. Fading özellikleri 6 saat, 1, 7, 14, 21, 30 ve 60 günlük farklı bekleme süreleri sonunda hesaplanmış ve 60 günlük bekleme süresi sonundaki sinyal kaybı % 65 ± 1 olarak elde edilmiştir. Diğer taraftan 30 günlük bekleme süresi sonunda yüksek sıcaklık bölgesindeki pikin yüksekliğinin % 2158 oranında artmış olduğu gözlenmiştir. Bu sonuç doğrultusunda fading olayının tünel mekanizması ile gerçekleştiği ileri sürülmüştür.
Tez (Doktora) - Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008
Keywords: Termolüminesans; Alümina; Doz cevabı; Karakterizasyon; Tuzak parametreleri