Sodyum Sülfat Kristallerinin Beta Doz Yanıt Özelliklerinin Termolüminesans Yöntemi Kullanılarak Belirlenmesi

Bu çalışmanın amacı, termolüminesans (TL) yöntemi kullanılarak sodyum sülfat (Na2SO4) kristallerinin beta doz yanıt özelliklerinin ve yeniden kullanılabilirliklerinin belirlenmesidir. Bu amaç ışığında, ilk olarak Na2SO4 örnekleri X-ışını kırınım (XRD), taramalı elektron mikroskobu-enerji dağılımlı X-ışını (SEM-EDX) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Na2SO4örneklerinin TL ışıma eğrileri, azot gazı ortamında, oda sıcaklığından 250oC sıcaklığa kadar 5°C/s'lik sabit ısıtma hızı kullanılarak elde edilmiştir. Beta ışınlamasından sonra Na2SO4 kristallerinin ışıma eğrileri, 112°C civarında belirgin bir tepe ile birlikte 160°C civarında omuz şeklinde bir tepe göstermiştir. Na2SO4 örneklerinin doğrusal doz yanıt aralığını ve yeniden kullanılabilirliğini belirlemek için doz yanıt ve yeniden kullanılabilirlik deneyleri de gerçekleştirilmiştir

Determination of Beta Dose Response Properties of Sodium Sulfate Crystals Using Thermoluminescence Method

The aim of this study are to determine beta dose response properties and reusability of Na2SO4 crystals using thermoluminescence (TL) method. In the light of this purpose, Na2SO4 samples were firstly characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray (SEMEDX) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy methods. TL glow curves of Na2SO4 samples were obtained using a constant heating rate of 5°C/s from room temperature (RT) to 250oC in N2 atmosphere. TL glow curves of Na2SO4 crystals showed a prominent glow peak at around 112°C along with a shouldered peak at around 160°C after beta-irradiation. The dose response and reusability experiments were also carried out in order to determine linear dose response range and reusability of Na2SO4 samples.

PDF

___

Rowlands, A.P., Tyagi, A.K., Karali, T., and Townsend, P.D., 2002. Spectrally resolved luminescence of undoped and Dy3+ doped Na2SO4. Radiation Protection Dosimetry, 100(1-4), 55–59.
Ekdal, E., Karali, T., Kelemen, A., Holovey, V., Ignatovych, M., 2014. Evaluation of kinetic parameters of Li2B4O7:Mn crystal. Journal of Alloys and Compounds, 588, 413-417.
Rani, R.S., and Lakshmanan, A., 2016. The role of anion and cation vacancies in the thermoluminescence and photoluminescence processes of BaSO4:Eu2+. Journal of Luminescence, 174, 63-69.
Abdel-Razek, Y.A., 2016. Thermoluminescence dosimetry using natural calcite. Journal of Tabiah University for Science, 10(2), 286-295.
Gaikwad, S.U., Patil, R.R., Kulkarni, M.S., Bhatt, B.C., and Moharil, S.V., 2016. Thermoluminescence and optically stimulated luminescence in various phases of doped Na2SO4. Phase Transitions, 89(2), 202–210.
Garrett, D.E., 2001. Sodium Sulfate: Handbook of Deposits, Processing, Properties, and Use, Academic Press, 340–341.
Correcher, V., Garcia-Guinea, J., Lopez-Arce, P., and Gomez-Ros, J.M., 2004. Luminescence emission spectra in the temperature range of the structural phase transitions of Na2SO4. Spectrochimica Acta Part A, 60, 1431–1438.
Miranda, M.A.R., Sasaki, J.M., Sombra, A.S.B., Silva, C.C., and Remedios, C.M.R., 2006. Characterization by X ray diffraction of mechanically alloyed tripotassium sodium sulfate. Materials Research, 9(2), 243–246.
Vidya, Y.S., and Lakshminarasappa, B.N., 2015. Influence of Li+ and Dy3+ on structural and thermoluminescence studies of sodium sulfate. Applied Physics A Materials Science & Processing, 118, 249–260.
Yüksel, M., 2013. Doğal ve katkılanmış bor minerallerinin dozimetre geliştirmek amacıyla Termolüminesans (TL) yöntemi kullanılarak çalışılması. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 227.
Khandpekar, M.M., and Patil, S.S., 2014. Synthesis and characterization of L-arginine sodium sulphate (LANS) nanocrystals with non-lineer optical response. Advances in Applied Science Research, 5(1), 186–196.
Periasamy, A., Muruganand, S., and Palaniswamy, M., 2009. Vibrational studies of Na2SO4, K2SO4, NaHSO4 and KHSO4 crystals. Rasayan Journal of Chemistry, 2(4), 981–989.
Kucuk, N., Kucuk, I., Yüksel, M., and Topaksu, M., 2016. Thermoluminescence characteristics of Zn(BO2)2:Ce3+ under beta irradiation. Radiation Protection Dosimetry, 168(4), 450–458.
Dogan, T., Toktamış, H., Yüksel, M., Topaksu, M., and Yazici, A.N., 2015. Thermoluminescence glow curve analysis of natural Onyx from Turkey. Applied Radiation and Isotopes, 96, 13–19.
Yüksel, M., Doğan, T. ve Topaksu, M., 2015. Lüminesans özellik gösteren dozimetrik malzemelerin üretimi sanayisinin geliştirilmesi ve karşılaşılan problemler. 1. Ulusal Radyasyondan Korunma Kongresi, RADKOR2015 Bildiri Özetleri Kitabı, 35.
Randall, J.T., and Wilkins, M.H.F., 1945. Phosphorescence and electron traps. I. The study of trap distributions. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 184(999), 365–389.
McKeever, S.W.S., 1985. Thermoluminescence of Solids, Cambridge University Press.
1-www.mta.gov.tr/v2.0/madenler/mineraller/index.php?i d=tenardit, (31.05.2016)