β Işınlaması sonrası Kuvarsit Kayacının Termolüminesans Özellikleri

Bu çalışmada, Türkiye’de Karaisalı (Adana)’dan toplanan doğal kuvarsit kayacının termolüminesans karakteristiği, bir radyasyon dozimetresi olarak kullanmak amacıyla oda sıcaklığında β ışınlaması yapıldıktan sonra incelenmiştir. Kuvarsit mineralinin ışıma eğrisi belirgin bir şekilde 110 oC ve 250 oC'de iki tepe noktası ve 375 oC 'de bir omuzu göstermektedir. Bilgisayarla Işıma Eğrisi Ayrıştırma (CGCD) yöntemi kullanılarak tepeler ayrıştırılmış ve kinetik parametreler (aktivasyon enerjisi Ea, frekans faktörü (s) ve kinetik derece (b)) belirlenmiştir. CGCD yönteminden sonra, bu ışıma eğrisinin en az sekiz tepeden oluştuğu görülmüştür. Ayrıca IR yönteminden elde edilen Arrhenius grafiği yöntemiyle kinetik parametreler belirlendi. Bu çalışmada, düşük sıcaklıktaki tepe değerleri için CGCD tekniği ile ayrılan tepeler ile (P1-P3) IR yöntemi ile hesaplanan kinetik parametreler arasında bir ilişki olduğu gösterilmiştir. Ek olarak, dozimetrik materyal olarak kullanılabilirliğini araştırmak için tekrar kullanılabilirlik testi yapılmış ve 10 kez tekrarlanan sonuçlarda % 2'lik bir değişim gözlenmiştir. Bu çalışmaların yanında kuvarsit örneğinin karakterizasyonu için X-ışını kırımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM-) enerji yayılımlı X-ışını analizi (EDX) sonuçları incelendi.

Thermoluminescence Properties of Quartzite Rock after β-irradiation

In the present study, the thermoluminescence characteristics of natural quartzite collected fromKaraisalı (Adana) in Turkey were investigated after β irradiation at room temperature with the purpose to useas radiation dosimetry. The glow curve of quartzite mineral shows two peaks at 110 oC and 250 oC and ashoulder at 375 oC, explicitly. The resulting peaks, which were examined using the computer glow curvedeconvulation (CGCD) method, were deconvuluted and kinetic parameters (activation energy Ea, frequencyfactor (s) and kinetic degree (b)) were determined. After CGCD methods, it was seen that the glow curvesuporposed at least eight peaks. Additionally, kinetic parameters were determined using by Arrhenius plotobtained from initial rise (IR) method. In this study, it is shown that there is a correspondence between kineticparameters calculated by IR method and peaks deconvoluated by CGCD technique in low temperature region(P1-P3). Additionally, reusability test was conducted to investigate its usability as a dosimetric material, and achange of 2% was observed in the results of 10 repeated times. Besides to the characterization of this sampleX-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) - energy dispersive X-ray (EDX) resultswere investigated.

___

  • McKeever S.W.S., Moscovitch M., Townsend P.D., Thermoluminescence Dosimetry Materials: properties and uses, (1995) Nucl. Technol. Publishing, Asford.
  • Göksu H. Y., Regulla, D. and Drexler, G. Present status of practical aspects of individual dosimetry. Part II: East European Countries, Radiation Protection–78 Part I, II (Luxemburg: Commission of the European Communities) Belgium (1994).
  • Planque G.D. and Gesell T.F., Thermoluminescence dosimetry— Environmental applications, The International Journal of Applied Radiation and Isotopes, 33-11 (1982) 1015-1034.
  • Aitken M. J., Thermoluminescence dating, (1985), Academic Press, London.
  • Scholefield R. B., Prescott J. R., Franklin A. D., Fox P. J., Observations on some thermoluminescence emission centres in geological quartz, Radiation Measurements, 23 2-3 (1994) 409-412.
  • Toktamiş H., Necmeddin A. Y., Topaksu M., Investigation of the stability of the radiation sensitivity of TL peaks of quartz extracted from tiles, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 262 (1) (2007) 69-74.
  • Yüksel M., Thermoluminescence and dosimetric characteristics study of quartz samples from Seyhan Dam Lake Terracces, Canadian Journal of Physics, In press, doi.org/10.1139/cjp-2017-0741.
  • Brito Farias T. M. D., Watanabe S., A comparative study of the thermoluminescence properties of several varieties of Brazilian natural quartz, Journal of Luminescence, 132 (10) (2012) 2684- 2692.
  • Subedi B., Oniyab E., Polymeris G.S., Afouxenidis D., Tsirliganis N.C., Kitis G., Thermal quenching of thermoluminescence in quartz samples of various origin, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 269 (6) (2011) 572- 581.
  • Cosma C., Timar A. , Benea V., Pop I., Jurcut T., Ciorba D., Using natural luminescent materials and highly sensitive sintered dosimeters MCP-N (LiF:Mg,Cu,P) in radiation dosimetry, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 10 (3) (2008) 573 – 577.
  • Trindade N. M., Kahn H., Yoshimura E. M., Thermoluminescence of natural BeAl2O4:Cr3+ Brazilian mineral: Preliminary studies, Journal of Luminescence, 195 (2018) 356-361.
  • Macedo Z.S., Valerio M.E.G., de Lima J.F., Thermoluminescence mechanism of Mn2+, Mg2+ and Sr2+ doped calcite, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 60 (1999) 1973-1981.
  • Fleming S.J., Study of Thermoluminescence of Crystalline Extracts from Pottery, Archaeometry 9 (1966) 170-173.
  • Kitis E., Zaragoza C.E., Furetta C., Thermoluminescence properties of Chile Guajillo (paprika) Mexicano. Applied Radiation and Isotopes, 63 (2) (2005) 247- 254.
  • Availible at: https://en.wikipedia.org/wiki/Phengite
  • Garcia-Guinea J. and Correcher V., Luminescence spectra of alkali feldspars: influence of crushing on the ultraviolet emission band, Spectrosc. Lett., 33 (2000) 103-113.
  • Murray A.G. and Wintle A.S., Luminescence sensitivity changes in quartz, Radiat. Meas., 30 (1) (1999) 107-118.
  • Preusser F., Chithambo M.L., Götte T., Martini M., Ramseyer K., Sendezera E.J., Susino G.J., Wintle A.G., Quartz as a natural luminescence dosimeter, Earth- Science Reviews, 97 (1–4), (2009) 184-214.
  • Puchalska M. and Bilski P., GlowFit—a new tool for thermoluminescence glowcurve deconvolution, Radiation Measurements, 41 6 (2006) 659-664.
  • Bos A.J.J., Piters, J. M., Gomez Ros J.M. and Delgado A., 1993. (GLOCANIN, an Intercomparision of Glow Curve Analysis Computer Programs) IRI-CIEMAT Report, pp. 131-93-005 IRI Delft.
  • Chung, K.S., Choe, H.S., Lee, J.I., Kim, J.L. and Chang, S.Y., A computer program for the deconvolution of thermoluminescence glow curves. Radiation Protection Dosimetry, 115 (2005) 1-4.
  • Topaksu M., Yüksel M., Dogan T., Nur N., Akkaya R., Yegingil Z., Topak Y., Investigation of the characteristics of thermoluminescence glow curves of natural hydrothermal quartz from Hakkari area in Turkey, Physica B: Condensed Matter, 424 (1) (2013) 27-31.
  • Joseph Daniel, D., Kim, H. J., Kim S., Synthesis, X-ray, and thermoluminescence properties of Li3K3Y7(BO3)9, Ceramics International, 44 (7) (2018) 8184-8189.
  • Yuksel M., Dogan T., Balci-Yegen S., Akça S., Portakal Z.G., Kucuk N., Topaksu M., Heating rate properties and kinetic parameters of thermoluminescence glow curves of La-doped zinc borate, Radiation Physics and Chemistry, 151 (2018) 149- 155.
  • Furetta C. and Weng P.S., Operational Thermoluminescence Dosimetry, (1998), World Scientific, Singapore.
  • Furetta C. (2003). Handbook of Thermoluminescence, (2003), World Scientific, Singapore.
Cumhuriyet Science Journal-Cover
  • ISSN: 2587-2680
  • Yayın Aralığı: 4
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: SİVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ > FEN FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

5-Amino-1,3,4-Tiyadiazol Sübstitüye Çinko(II) Ftalosiyanin Bileşiğinin Sentezi ve Spektroskopik Özellikleri

Ebru YABAŞ

Zaman Skalaları Üzerinde Parametreye Bağlı Dirac Sistemleri

Ahmet Sinan ÖZKAN

Suda Uçucu Aromatik Hidrokarbonların (UAH’lar) Hassas ve Doğru Analizi için Gaz Kromatografisi Yöntemi Doğrulama Çalışması

Elmas ÖKTEM OLGUN, Oltan CANLI, Barış GÜZEL

Toprak Örneklerindeki Propaklor ve Prometrin Herbisitlerinin Sıvı Kromatografisi Analizleri Öncesinde Supramoleküler Çözücü Esaslı Mikroekstraksiyonu

Hasan ÇABUK, Elif YILDIZ, Gözde DURSUN

Elektrokoagulasyon Prosesi ile Yağlı atıksuların Arıtımı ve Taguchi Metodu kullanılarak Deneysel Koşulların Optimizasyonu

Fuat ÖZYONAR

Harmonik sayıları içeren toplamlar için bazı denklikler

Sibel KOPARAL, Neşe ÖMÜR

Hidroksi- ve Sülfonamid- Azobenzen Platin (II) Komplekslerinin Yapısal, Spektroskopik ve Anti-Kanser Özellikleri: DFT ve Moleküler Yerleştirme Çalışmaları

Sultan ERKAN

Çok Konfigürasyonlu Cassegrain Kolimatör Geliştirilmesi

Özgür SELİMOĞLU, Mustafa EKİNCİ

Katmanlı Beslemeli Sinir Ağı ile Gama Işını Açısal Dağılım Katsayıları için Tutarlı Ampirik Fiziksel Formül Eldesi

Hüseyin KAYA, Serkan AKKOYUN, Nihat YILDIZ

Farklı Oranlarda Anason Tohumu Yağı Katkılı Kitosan Temelli Filmlerin Özelliklerinin Belirlenmesi

Lalehan AKYÜZ, Bahar AKYÜZ YILMAZ, Seher KARAMAN ERKUL, Behlül KOÇ, Murat KAYA, Yavuz Selim ÇAKMAK, İdris SARGIN