Theses supervised by Prof. Dr. Şeref Turhan
13 theses · Kastamonu University
Türkiye'de farklı sektörlerde katkı ham maddesi olarak kullanılan bentonit mineralinin kimyasal ve radyometrik karakterizasyonu
Bentonit minerali; alüminyum, sodyum ve potasyum açısından zengin, yumuşak, gözenekli ve kolay şekillendirilebilen ve soğurucu (emici) bir malzemedir. Bentonitler, çeşitli endüstrilerde (seramik, kozmetik, boya, tekstil, döküm, inşaat vb.) sondaj çamuru, cevher peletleme, absorban, adsorban, ağartma maddesi, su empedansı, kaplama, ham madde veya dolgu malzemesi olarak kullanılmaktır. Bentonitlerin bu sektörlerde etkin ve verimli kullanımı, kimyasal bileşenlerine bağlıdır. Bu çalışmada, Türkiye'nin farklı coğrafi bölgelerinde bulunan yirmi bir ocaktan toplanan bentonit örnekleri; bentonit ocaklarının doğal radyonüklit, majör ve minör element dağılımlarını belirlemek amacıyla analize tabi tutuldu. Bentonitlerin, inşaat sektöründe ham madde olarak kullanılmasına eşlik eden ve ocaklarda çalışanların maruz kalabileceği radyolojik riskler; aktivite derişim indisi (I), açık ortamda soğurulan gama doz hızı (DRI) ve karşılık gelen yıllık etkin radyasyon dozu (EI); kapalı ortamda soğurulan gama doz hızı (DRO) ve karşılık gelen yıllık etkin radyasyon dozu (EO) ve yaşam boyu kanser riski (CR) hesaplanarak değerlendirildi. Bentonit örneklerinde gama-ışını spektrometrik yöntemi kullanılarak ölçülen 226Ra, 232Th ve 40K radyonüklitinin ortalama aktivite derişimi, sırasıyla 50,3 ± 4,7 Bq/kg, 76,2 ± 3,9 Bq/kg ve 372,8 ± 18,6 Bq/kg olarak bulundu. 226Ra, 232Th ve 40K'ın en büyük aktivite derişim değerleri, sırasıyla Konya, Edirne ve Tokat ilindeki ocaklarda ölçüldü. Bentonit örneklerinde, enerji dağılımlı X-ışını floresans spektrometrik yöntem ile analiz edilen SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3, MgO, Na2O, K2O, TiO2, SO3, P2O5 ve MnO oksidinin ortalama derişimi, sırasıyla %54,12; %15,24; %4,65; %4,36; %3,25; %2,78; %1,40; %0,58; %0,35; %0,20 ve %0,10 olarak bulundu. En yüksek SiO2 ve Fe2O3 derişimi Ordu ve Çorum'da, en yüksek K2O, SO3, Na2O ve CaO derişimleri Trabzon'da, en yüksek TiO2 derişimi Çankırı'da ve en yüksek Al2O3, MgO, P2O5 ve MnO derişimleri ise Konya'da bulunan bentonit ocaklarında analiz edildi. Her bir bentonit örneği için hesaplanan I, DRI, DRO, EI, EO ve CR'nin ortalama değerleri, sırasıyla 0,7; 159,1 nGy/h, 84,8 nGy/h, 0,2 mSv/y, 0,8 mSv/y ve 7,0 x 10-4 olarak bulundu. Radyolojik değerlendirme sonuçları, incelenen bentonitlerin yapı malzemelerinde ham madde olarak güvenle kullanılabileceğini ve bentonit ocaklarında çalışan işçiler için düşük seviyede radyolojik risk olduğunu ortaya koymaktadır.
Türkiye'de ticari olarak satılan şişelenmiş doğal kaynak sularının içerdiği radon gazının aktivite konsantrasyonunun belirlenmesi ve radon kaynaklı radyolojik riskin değerlendirilmesi
Yeraltı sularından elde edilen şişelenmiş kaynak suları, belediye su kaynaklarından sağlanan musluk sularından daha güvenli olduğu inancı nedeniyle Türkiye'de giderek daha fazla tüketilmektedir. Doğal uranyum serisinde bulunan radon renksiz, kokusuz ve radyoaktif bir gazdır. Toprak ve kayadaki radon gazı yer altı su kaynaklarına geçebilir ve suda çözünebilir. İçme suyuyla alınan radonun, mide çeperine önemli ölçüde radyasyon dozu verebilmesinden dolayı su kaynaklarındaki çözünmüş radon seviyelerinin değişimi, ilgi çekici olmaya devam etmektedir. Bu çalışma, Türkiye'de ticari olarak satılan ve tüketilen şişelenmiş kaynak sularının radon seviyelerini belirlemeyi ve bu suların sindirilmesi ve sulardaki radon gazının solunmasından kaynaklanan iç ışınlamayı değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu amaca yönelik Türkiye'de en çok tüketilen seksen üç markaya ait şişelenmiş kaynak suyu örneklerindeki radonun aktivite derişimi bir radon gazı monitörü (Alpha GUARD PQ 2000PRO) kullanılarak ölçüldü. Şişelenmiş kaynak sularında ölçülen radon aktivite konsantrasyonları, ortalaması 14,8±0,6 mBq/L olmak üzere 3,2±0,8 mBq/L – 28,7±2,7 mBq/L aralığındadır. Araştırılan şişelenmiş kaynak suyu örneklerinde ölçülen radon seviyesi, Avrupa Komisyonu (AK) ve Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı tarafından içme suları için tavsiye edilen 100 Bq/L ve 11,1 Bq/L azami radon seviyesinin çok altındadır. Şişelenmiş kaynak suyu örneklerindeki radonun sindirilmesinden ve solunmasından kaynaklanan toplam yıllık etkin radyasyon dozu (TYERD), yıllık içme suyu tüketimine dayalı olarak dört farklı senaryoda üç yaş grubu (bebekler, çocuklar ve yetişkinler) için iç ışınlamayı değerlendirmek amacıyla tahmini olarak hesaplandı. Ayrıca TYERD'e eşlik eden yaşam boyu kanser riski (YBKR) yetişkinler için hesaplandı. TYERD değerleri, sular hakkındaki AK direktifinde ve Sağlık Bakanlığı tarafından hazırlanan içme suyu yönetmeliğinde belirlenen bireysel doz ölçütü olan 100 μSv değerinden önemli ölçüde düşüktür. Dolayısıyla çalışmada elde edilen sonuçlar, araştırılan şişelenmiş kaynak suyu örneklerinin tüketilmesinin, Türk halkı için önemli bir radyolojik sağlık riski oluşturamadığını gösterdi.
Kastamonu'da tüketilen sebze ürünlerinin potansiyel olarak zehirli element içeriklerinin belirlenmesi ve sağlık riskinin değerlendirilmesi
Sebzeler, yararlı fitokimyasallar, vitaminler, protein, karbonhidratlar ve mineraller içeren besin kaynaklarıdır ve birçok kronik hastalığın önlenmesinde önemli rol oynarlar. Ancak sebzeler antropojenik ve doğal aktivitelerin neden olduğu potansiyel olarak toksik elementler (PTE'ler) ile kirlenmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada, Türkiye'nin Batı Karadeniz Bölgesi'nde yer alan Kastamonu ilinde en çok tüketilen bazı sebze örneklerindeki on dört PTE, indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometrisi (ICP-OES) kullanılarak analiz edildi. Ayrıca bu sebze örneklerinin tüketilmesinden kaynaklanan potansiyel kanserojen olmayan ve kanserojen sağlık riskleri, erişkin bireyler için değerlendirildi. Kastamonu'da bulunan market ve pazar yerlerinden toplanan otuz altı farklı sebze türüne (lahana, semizotu, pazı, ıspanak, maydanoz, dereotu, nane, roka, marul, mantar, patlıcan, kabak, bamya, dolmalık biber, domates, hıyar, yeşil biber, bal kabağı, kapya biber, patates, pırasa, kereviz, kırmızı pancar, havuç, şeker pancarı, şalgam, kuru soğan, taze soğan, kırmızıturp, beyaz turp, yer elması, barbunya, fasulye, taze fasulye, brokoli ve karnabahar) ait altmış dokuz örnekte analiz edilen Fe, Al, Sr, Mn, Zn, Ti, Cu, Ni, Pb, V, As, Cr, Cd ve Co'nun ortalama derişimleri (μg/kg, kuru ağırlık), sırasıyla, 162.713, 79.078, 33.894, 15.971, 8.944, 8.323, 5.277, 5.174, 2.193, 2.034, 1.637, 1.592, 536 ve 395 olarak belirlendi. Analiz edilen bütün PTE'lerin sebep olduğu kanserojen olmayan sağlık riski, risk indeksi (RI) ve Pb, Ni, Cr, Cd ve As elementlerinden kaynaklanan kanser sağlık riski ise kanser risk (KR) indeksi hesaplanarak değerlendirildi. Potansiyel kanserojen olmayan riskin değerlendirilmesi, incelenen sebzelerin (patlıcan, patates ve şeker pancarı hariç) yetişkin tüketiciler için tüketiminde herhangi bir risk olmadığını ortaya koymaktadır. Ancak on bir sebzede analiz edilen Pb, Ni, Cr ve As için hesaplanan KR değerleri güvenlik sınırının (KR ≥ 10-4) üzerinde bulundu.
Türkiye'de tüketilen şişelenmiş kaynaksularının içerdiği doğal radyoaktivitedenkaynaklanan radyolojik sağlık riskinindeğerlendirilmesi
İçme suyunun kalitesi, fiziksel, kimyasal, mikrobiyal ve radyolojik yönleriyle insan sağlığı açısından büyük önem taşımakta ve musluk veya ambalajlı su tercihlerinde önemli rol oynamaktadır. Türkiye'de tüketilen ambalajlı doğal kaynak suyunun ana kaynağını, sondaj kuyuları ile akiferlerden elde edilen yer altı suları oluşturmaktadır. Bu suların radyolojik kalitesi, akifer kayaçlarından gelen suda çözünmüş doğal radyonüklitlerin derişimi ile belirlenmektedir. Bu çalışma, Türkiye'de ticari olarak satılan ambalajlı doğal kaynak suyu markalarına ilişkin ilk ayrıntılı radyolojik verileri sunmaktadır. Seksen iki ambalajlı doğal kaynak suyu markasının içerdiği radyolojik olarak önemli radyum izotoplarının (226Ra ve 228Ra) ve potasyum (40K) radyoizotopunun aktivite derişimleri, bir gama ışını spektroskopisi ile ölçüldü. İncelenen ambalajlı doğal kaynak suyu örneklerinin tüketilmesinin neden olduğu radyolojik risk, yetişkinler için yıllık etkin radyasyon dozu ve buna karşılık gelen yaşam boyu kanser riski tahmin edilerek değerlendirildi. Su örneklerinde ölçülen 228Ra'nın aktivite derişimleri, Dünya Sağlık Örgütü tarafından tavsiye edilen 0,1 Bq/L'lik kılavuz düzeyin üzerinde ve 226Ra'nın aktivite derişimleri ise 1 Bq/L'lik kılavuz düzeyin altında bulundu. Bununla birlikte, radyolojik risk değerlendirmesi, Türkiye'de yıllık olarak 130 L ambalajlı doğal kaynak suyu tüketilmesinin, insan sağlığı için önemli bir risk oluşturmadığını ortaya koymaktadır.
Türkiye'de tüketilen alkolsüz gazlı ve fonksiyonel içeceklerdeki radyotoksik elementlerin belirlenmesi ve radyolojik sağlık risklerin değerlendirilmesi
İçme suyundaki radyotoksik element veya radyonüklitlerin varlığını kontrol etme stratejisi, herhangi bir tanımlanmış olumsuz sağlık etkisine neden olması beklenmeyen çok düşük bir risk seviyesini temsil eden 100 mSv/y'lık bireysel doz ölçütüne bağlıdır. Radon ve radyum izotopları (226Ra ve 228Ra) gibi bazı doğal radyonüklitler, içme suyunda çözünebilir ve birikebilir. Dolayısıyla içme sularının radyolojik kalitesi, suda çözünmüş doğal radyonüklitlerin derişimi ile belirlenmektedir. Başlıca içme suyu, fosforik asit, sitrik asit, kafein, taurin, B vitamini, tatlandırıcı ve bitki özleri gibi enerji artırıcı bileşenler içeren karbonatlı veya (gazlı) (kola, gazoz, tonik, meyve aromalı soda vb.) ve fonksiyonel enerji içecekleri, dünya çapında ve Türkiye'de en çok tüketilen alkolsüz içecek gruplarını temsil etmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'de en çok tercih edilen ticari markaya ait 24 marka karbonatlı ve 16 marka enerji içecek örneklerinin bazı fizikokimyasal özellikleri (pH, iletkenlik, toplam çözünmüş katılar ve Briks değerleri), radyolojik kalitesi ve içeceklerin tüketilmesinden kaynaklanan radyolojik sağlık riskleri araştırıldı. Radon analizörü (AlphaGUARD) kullanılarak içecek örneklerinde analiz edilen radon gazının ortalama aktivite derişimi, karbonatlı içecekler için 0,0342 Bq/L ve enerji içecekleri için 0,0292 Bq/L olarak bulundu. Bu değerler, Avrupa Birliği direktifinde içme suları için üst sınır olarak tavsiye edilen 100 Bq/L¢den kıyaslanmayacak kadar küçüktür. Yüksek saflıkta germanyum dedektörlü bir gama-ışını spektrometresi kullanılarak içecek örneklerinde analiz edilen radyum izotoplarının ortalama aktivite derişimleri, karbonatlı içecekler için 0,45 Bq/L (226Ra), 0,72 Bq/L (228Ra) ve enerji içecekleri için 0,41 Bq/L (226Ra), 0,70 Bq/L (228Ra) olarak bulundu. İçecek örneklerinde analiz edilen 228Ra¢in aktivite derişimleri, Dünya Sağlık Örgütü Kılavuz Dokümanlarında içme suyu için önerilen kılavuz değer olan 0,1 Bq/L¢den daha büyük iken 226Ra¢nın aktivite derişimleri, kılavuz değer olan 1 Bq/L¢daha küçüktür. Yetişkinler için radyolojik sağlık risklerini değerlendirmek amacıyla tahmin olarak hesaplanan toplam yıllık etkin radyasyon dozları, karbonatlı içecekler için 8,1 mSv/y ve enerji içerecekleri için 0,3 mSv/y olarak bulundu. Bu radyasyon doz değerleri, Türkiye'deki İnsani Tüketim Amaçlı Sular Yönetmeliğinde, içme suyu için önerilen bireysel doz olan 100 mSv/y¢ın altındadır.
Kastamonu'da kullanılan yapı malzemelerinde doğal olarak bulunan radyonüklitlerin (238U, 232Th, 226Ra, 222Rn ve 40K) aktivite derişimlerinin ve bu malzemelerin radon salım hızlarının ölçülmesi
Yerkabuğu kökenli yapı malzemelerinin içerdiği doğal radyonüklitler, bireylerin iç ve dış ışınlanmasına sebep olan radyoaktif kaynaklardır. Bu radyonüklitlerden yayınlanan gama radyasyonu dış ışınlamaya ve bu malzemelerden salınan ve solunum yolu ile vücuda alınabilen radon (222Rn) gazı ve kısa yarı ömürlü bozunum ürünleri iç ışınlamaya sebep olmaktadır. Bu yüzden yapı malzemelerindeki doğal radyoaktivite seviyesinin bilinmesi, bireylerin iç ve dış ışınlamadan dolayı alabilecekleri radyasyon dozunun değerlendirilmesi için çok önemlidir. Bu çalışmada, Kastamonu İlinde kullanılan bazı yapı malzemelerindeki uranyum (238U), toryum (232Th), radyum (226Ra) ve potasyumun (40K) aktivite derişimi, yüksek saflıktaki germanyum dedektörlü (HPGe) bir gama-ışını spektrometresi kullanılarak belirlendi. 238U, 232Th, 226Ra ve 40K'ın aktivite derişiminin en küçük ve en büyük büyük değeri, sırasıyla 6,7±0,4 Bq/kg (sıva)- 128,6±3,7 Bq/kg (briket), 2,6±0,8 Bq/kg (alçı)- 172,2±7,6 Bq/kg (granit), 5,2±0,6 Bq/kg (saten alçı)- 187,0±2,4 Bq/kg (granit), ve 12,3±17,0 Bq/kg (kum)- 1958,0±83,4 Bq/kg (briket) olarak bulundu. Yapı malzemeleri aynı zamanda konut, okul ve iş yeri gibi kapalı ortamlardaki radonun ikincil kaynağıdır. Uzun zaman aralığında radon ve bozunum ürünlerine maruz kalma, akciğer kanser riskini artırmaktadır. Bu yüzden yapı malzemelerinin saldığı radon derişiminin ve radon salım hızlarının (yüzey ve kütle) bilinmesi, her bir yapı malzemesinin toplam radon ışınlanmasına olan katkısının bilenmesi açısından önemlidir. Bu çalışmada, Kastamonu'dan toplanan bazı yapı malzemelerinin saldığı radon aktivite derişimi ve radon yüzey ve kütle salım hızları, aktif yöntem ile sürekli ölçüm yapabilen radon izleme cihazı (AlphaGUARD PQ2000 PRO) kullanılarak ölçüldü ve literatürdeki veriler ile karşılaştırıldı. Radon yüzey ve kütle salım hızının, sırasıyla 2,9 mBq/m2.h (mermer)- 2734,6 mBq/m2.h (granit) ve 0,033 mBq/kg.h (mermer)- 53,866 mBq/kg.h (granit) aralığında olduğu bulundu. Yapı malzemelerinin kullanılmasını ve bireylerin aldığı radyasyon dozunu radyolojik açıdan değerlendirmek amacıyla radyum eşdeğer aktivite indisi, aktivite derişim indisi, alfa indisi, kapalı ortamda soğurulan gama-ışını doz hızı, karşılık gelen yıllık etkin radyasyon dozu ve yaşam boyu kanser riski hesaplandı ve sonuçlar ölçüt veya sınır değerler ile karşılaştırıldı. Sonuçlar, incelenen örneklerin yapı malzemesi olarak kullanılmasının önemli ölçüde herhangi bir radyolojik risk oluşturmayacağını gösterdi. Anahtar Kelimeler: Yapı malzemeleri, radyoaktivite, gama-ışını spektrometresi radon, radon salım hızı, yıllık etkin radyasyon dozu, yaşam boyu kanser riski.
Türkiye'deki mevcut volkanik tüf ocaklarının elemental dağılımlarının belirlenmesi
Volkanik patlamalar süresince püskürtülen irili ufaklı volkanik küllerin zamanla soğuması ve birleşmesi sonucunda oluşan, gözenekli ve değişik renkteki yapılara sahip olabilen volkanik tüf kayaçları, inşaat sektöründe yalıtım veya dekorasyon amacına yönelik kaplama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, büyük bir kısmı turizm merkezi olarak bilinen Kapadokya Bölgesi'nde bulunan 15 volkanik tüf ocağından temin edilen faklı renkteki 70 adet volkanik tüf kayaç örneği, bu ocakların elemental dağılımlarını belirlemek için analize tabi tutuldu. Örneklerin element analizleri, dalga boyu dağılımlı X-ışını floresans spektrometresi kullanılarak yapıldı. Analizler sonucunda volkanik tüf kayaç örneklerinde bazıları çevre kirliliği ve radyolojik değerlendirmeler açısından önemli olan toplam 27 element (SiO2, CaO, TiO2, Fe2O3, Al2O3, MgO, Na2O, P2O5, V, Sc, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pb, Th ve U) tespit edildi. Çevresel kirliğini oluşturan V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Sr, Pb, Th ve U'un en yüksek derişimi, sırasıyla, 181,1 mg/kg (TO6 kodlu ocak) 200,7 mg/kg (TO8 kodlu ocak), 1427,0 mg/kg (TO13 kodlu ocak), 54,9 mg/kg (TO7 kodlu ocak), 115,7 mg/kg (TO8 kodlu ocak), 63,5 mg/kg (TO6 kodlu ocak), 128,2 mg/kg (TO12 kodlu ocak), 3502,0 mg/kg (TO12 kodlu ocak), 116,8 mg/kg (TO12 kodlu ocak) 111,9 mg/kg (TO12 kodlu ocak) ve 47,2 mg/kg (TO12 kodlu ocak) olarak ölçüldü. Bütün ocaklar için ölçülen SiO2, Fe2O3, Na2O, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pb, Th ve U'un ortalama derişimi, yerkabuğu ortalama derişim değerinden daha büyük bulundu.
Kapadokya bölgesinde tüketilen ambalajlı suların radyolojik ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi
Su, insan hayatı için elzemdir. Bu sebeple içme suyu, güvenli ve insani tüketim için yeterli nitelikte olmalıdır. Son zamanlarda, özellikle gelişmekte olan ülkelerin karşı karşıya kaldığı içme suyunun güvenli ve ulaşılabilir olmaması durumu, ambalajlı veya şişelenmiş içme sularının tüketimini arttırmıştır. Bu çalışmada, Kapadokya bölgesinde yer alan Nevşehir ilinde tüketilen 19 ticari markalı şişelenmiş içme suyu örneğinin kalitesi, insani tüketim uygunluğu için değerlendirildi. Su kalitesi ile ilgili analizler, toplam alfa (α), toplam beta (β) radyoaktivitesini ve çoğu ağır metal olan elementlerin nicel olarak belirlenmesini içermektedir. Şişelenmiş içme suyu örneklerinin toplam alfa ve toplam beta radyoaktivite derişimleri, gaz orantılı α/β sayacı kullanılarak ölçüldü. Toplam alfa ve toplam beta radyoaktivite derişimlerinin ortalama değeri, sırasıyla 21 ± 5 mBq/L ve 59 ± 12 mBq/L olarak bulundu. Şişelenmiş içme suyu örneklerindeki magnezyum (Mg), alüminyum (Al), krom (Cr), mangan (Mn), demir (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), bakır (Cu), çinko (Zn), arsenik (As), selenyum (Se), stronsiyum (Sr), gümüş (Ag), kadmiyum (Cd), antimon (Sb), cıva (Hg) ve kurşun (Pb) elementinin nicel analizleri, endüktif eşlenmiş - plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) kullanılarak yapıldı. Şişelenmiş içme suyu örneklerinin tamamında Al, As, Ag, Cu, Se ve Sb, ölçülebilir seviyenin altında bulundu. Mg, Sr, Fe, Pb, Hg, Zn, Cr, Co, Ni, Cd ve Mn'nin ortalama derişimi, sırasıyla 2898,95 µg/L, 62,89 µg/L, 3,35 µg/L, 3,08 µg/L, 2,03 µg/L, 1,97 µg/L, 1,89 µg/L, 1,70 µg/L, 1,69 µg/L, 1,23 µg/L ve 1,03 µg/L olarak ölçüldü Deneysel sonuçlar, cıva hariç, şişelenmiş içme suyu örneklerinde ölçülen bütün radyolojik ve kimyasal değerlerin, ulusal yönetmelikler ve Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) tarafından belirlenen sınır değerlerden daha küçük olduğunu ortaya koydu. Şişelenmiş içme suyu örneklerinde ölçülen ortalama cıva seviyesi, ulusal yönetmeliklerin belirlediği sınır değerlerden 2 – 20 kat daha büyüktür. Tüketilen şişelenmiş içme suyu örneklerindeki radyonüklitlerden yayınlanan iyonlaştırıcı radyasyonun oluşturduğu iç ışınlamanın sebep olduğu yıllık etkin radyasyon dozunun ortalama değeri bebek, çocuk ve yetişkinlerin için, sırasıyla 9 µSv/y, 13 µSv/y ve 25 µSv/y olarak hesaplandı. Bu doz değerleri, ulusal yönetmelikler ve DSÖ tarafından tavsiye edilen bireysel doz ölçütü olan 100 µSv/y'den önemli ölçüde daha küçüktür.
Kangal Termik Santrali çevresindeki yüzey toprağındaki ağır metal kirliliğinin ve asitleşmenin ekolojik açıdan değerlendirilmesi
Linyit kömürü, çok bulunması, yerli ve ekonomik olması sebebiyle Türkiye'nin elektrik enerjisi üretiminde önemli bir enerji kaynağıdır. Ancak linyit kömürünün termik santrallerinde yakıt olarak kullanılması, asit gazları (SO2, SO3, NO ve NO2) ve uçucu külün üretilmesi gibi büyük çevresel problemlere yol açmaktadır. Uçucu külün içerdiği ağır metaller, insan sağlığı, toprak ve su ekosistemi için potansiyel risklere sahiptir. Bu yüzden, kömür yakıtlı termik santrallerinin çevresindeki tarımsal toprağın asitleşmesinin ve ağır metal kirliliğinin araştırılması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, linyit kömür yakıtlı Kangal Termik Santrali çevresinden toplanan 140 adet yüzey toprak örneğinin metal derişimleri, topraktaki kirlilik seviyesini belirlemek amacıyla enerji dağılımlı X-ışını flüoresans spektrometresi kullanılarak analiz edildi. Toprak örneklerinin pH değerleri, toprağın asitleşmesini değerlendirmek için ölçüldü. Toprak örneklerinde analiz edilen demir (Fe), alüminyum (Al), titanyum (Ti), mangan (Mn), krom (Cr), nikel (Ni), stronsiyum (Sr), çinko (Zn), zirkonyum (Zr), kobalt (Co), rubidyum (Rb), bakır (Cu), kurşun (Pb), arsenik (As), kalay (Sn) ve cıva (Hg) metalinin ortalama derişimi, sırasıyla 39064,8 ± 430,7 mg/kg, 37813,9 ± 1134,3 mg/kg, 2261,7 ± 62,4 mg/kg, 720,8 ± 10,0 mg/kg, 713,2 ± 19,9 mg/kg, 610,1 ± 16,8 mg/kg, 410,8 ± 14,4 mg/kg, 81, ± 3,1 mg/kg, 65,3 ± 2,2 mg/kg, 63,9 ± 1,6 mg/kg, 34,5 ± 1,0 mg/kg, 28,8 ± 0,3 mg/kg, 17,0 ± 0,6 mg/kg, 9,0 ± 0,8 mg/kg, 3,3 ± 0,1 mg/kg ve 1,7 ± 0,1 mg/kg olarak ölçüldü. Genel olarak hâkim rüzgâr yönünden alınan toprak örneklerinin metal derişimleri, diğerlerine göre daha yüksek bulundu. pH değerleri, ortalama değeri 8,0 ± 0,1 (orta derecede alkali) olmak üzere 7,5 (hafif alkali) – 8,2 (orta derecede alkali) aralığında bulundu. Jeoakümülasyon indisi (IGA), zenginleşme faktörü (EF), kirlilik faktörü (CF), kirlilik derecesi (CD), uyarlanmış kirlilik derecesi (mCD) ve kirlilik yükü indisi (IPL) gibi ekolojik risk parametreleri veya göstergeleri, her bir toprak örneğindeki kirliliği değerlendirmek için hesaplandı. IGA, EF ve CF sonuçları, araştırılan alanın Cr, Ni ve Hg ile aşırı derecede veya yüksek seviyede kirlendiğini ortaya çıkardı. IPL ortalama değeri, toprak örneklerinin ağır metaller ile kirlendiğini ve mCD ortalama değeri ise toprak örneklerinin ağır metaller ile orta seviyede kirlendiğini gösterdi.
Gördes (Manisa) zeolit ocaklarının kimyasal bileşenlerinin xrf spektrometrik yöntem ile belirlenmesi
Doğal zeolitler, istisnai iyon değişimi, soğurma ve kataliz özelliğine sahip, çevresel ve ekonomik olarak değerli hidratlı alüminosilikat malzemelerdir. Zeolitlerin farklı endüstriyel süreçlerdeki etkinlikleri veya kullanımları, jeolojik oluşumlara göre değişebilen fiziko-kimyasal özelliklerine bağlı olduğundan zeolit ocaklarının elemental dağılımlarının doğru, hızlı ve güvenilir bir şekilde belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada, Manisa'nın Gördes ilçesinde bulunan dört farklı zeolit ocağından (ZO1, ZO2, ZO3 ve ZO4) toplanan 81 zeolit örneğinin oksit (Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, K2O, CaO, TiO2, MnO, Fe2O3 ve SrO), ağır metal (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Zr, Cd, Pb, V, Ga, Nb, Ag, Sn, Te, Hf, Ta ve W), nadir toprak elementi (Y, La, Ce, Pr ve Nd), radyoaktif element (Th ve U) ve diğer element (Rb, Sb, I, Cs ve Ba) içerikleri, enerji dağılımlı X-ışını flüoresans spektrometresi kullanılarak analiz edildi. Her bir zeolit ocağı için SiO2/Al2O3 oranları belirlendi ve zeolit örneklerinin pH değerleri ölçüldü. Ayrıca zeolit örneklerinin içerdiği uranyum (U), toryum (Th) ve radyoaktif potasyum (40K) elementlerinden yayınlanan radyasyonun oluşturduğu radyojenik ısı üretimi (RIÜ) hesaplandı. Gördes zeoliti, ortalama olarak %75,1 SiO2, %14,1 Al2O3, %3,2 K2O, %2,4 CaO, %1,7 Fe2O3, %1,4 MgO, %1,3 Na2O ve %0,1 TiO2 ana oksitlerini içermektedir. Gördes zeolit örneklerinde ortalama olarak 47,8 mg/kg Pb, 24,8 mg/kg As ve 2,1 mg/kg Cd gibi insan ve çevre sağlığı açısından önemli olan toksik ağır metalleri analiz edildi. Zeolit örneklerinin ortalama toryum ve uranyum içeriği 30,1 mg/kg ve 6,0 mg/kg olarak bulundu. Ortalama SiO2/Al2O3 oranlarına göre ZO1 ocağında orta silika ve ZO2, ZO3 ve ZO4 ocaklarında ise yüksek silika grubuna ait zeolitler bulunmaktadır. Zeolit örneklerinin RIÜ değerleri, 2,3 µW/m3 – 4,1 µW/m3 aralığında hesaplandı.
Kastamonu'da yetiştirilen siyez (Triticum monococcum L) buğdayının radyonüklit, esansiyel ve ağır metal içeriklerinin tahribatsız analiz yöntemi ile belirlenmesi
Tahıl, insanlar için ana besin kaynaklarından birini oluşturmaktadır. Farklı iklim şartlarında yetişebilen buğday, besin değeri, ekonomi, kültür ve tarih açısından önemli bir tahıl ürünüdür. Ülkemizde, özellikle Kastamonu ilinde yetişen ve yöresel ismi siyez olan einkorn (Triticum monococcum L.), bilinen en eski buğday olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, Kastamonu'daki farklı ekim alanlarından toplanan 21 adet siyez örneğinin doğal radyonüklit, esansiyel element ve ağır metal içerikleri belirlendi. Elde edilen veriler, literatürde siyez ve diğer buğday türleri için belirlenen veriler ile karşılaştırıldı. Ayrıca yıllık etkin radyasyon dozu hesaplanarak siyez örneklerinin gıda olarak tüketilmesinden kaynaklanan radyolojik risk değerlendirildi. Siyez örneklerinde, yüksek saflıklı germanyum dedektörlü gama-ışını spektrometresi kullanılarak ölçülen 40K, 226Ra ve 232Th radyonüklitlerinin ortalama aktivite derişimleri, sırasıyla 181,3 ± 4,1 Bq/kg, 10,0 ± 0,7 Bq/kg ve 6,1 ± 0,2 Bq/kg olarak bulundu. Yöre insanının siyez örneklerinin tüketilmesinde dolayı maruz kaldığı ortalama yıllık etkin radyasyon dozu 68,2 ± 3,1 µSv/y olarak hesaplandı. Siyez örneklerinin esansiyel element (Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca ve I), hem esansiyel hem de zehirli ağır metal (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu ve Zn) ve ağır metal (Ti, Ag, Cd, Sn, Te, Hf, Ta ve Pb) içerikleri, enerji dağılımlı X-ışını flüoresans spektrometresi kullanılarak analiz edildi. Ayrıca günlük ağır metal alımları hesaplandı. Siyez örneklerinde As, Zr ve Hg toksik ağır metalleri gözlenmedi. Siyez örneklerinde minör seviyesinde analiz edilen Na, Mg, P, S, Cl, K ve Ca esansiyel elementlerinin ortalama derişimleri (mg/kg), sırasıyla 585 ± 156; 626 ± 46; 3078 ± 114; 2734 ± 61; 644 ± 31; 5844 ± 131 ve 1570 ± 259 olarak belirlendi. Eser seviyesindeki I, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu ve Zn esansiyel elementlerinin ortalama derişimleri (mg/kg), sırasıyla 7,0 ± 0,5; 3,6 ± 0,2; 89,2 ± 1,2; 208,5 ± 62,6; 16,8 ± 0,6; 12,1 ± 0,1; 8,3 ± 0,2 ve 65,3 ± 2,5 olarak bulundu. Eser seviyesindeki Ti, Ag, Cd, Sn, Te, Hf, Ta ve Pb ağır metallerin ortalama derişimleri (mg/kg), sırasıyla 21,8 ± 5,8; 6,1 ± 0,3; 2,9 ± 0,2; 6,9 ± 0,4; 13,8 ± 0,6; 3,2 ± 0,2; 24,3 ± 0,6 ve 1,4 ± 0,1 olarak analiz edildi. Sonuçlar, araştırılan siyez örneklerinin gıda olarak tüketilmesinin, yöre halkının sağlığı için radyolojik açıdan önemli bir risk oluşturmadığı oluşturmadığını ancak eser miktarda zehirli Cd ve Pb ağır metalini içerdiğini göstermiştir. Literatürel karşılaştırma, araştırılan siyez örneklerinin, K, Ca, Fe, Mn ve Zn içerikleri açısından ülkemizde ve farklı ülkelerde yetiştirilen einkorn, emmer, spelt, karabuğday ve durum buğday örneklerine göre daha zengin olduğunu ortaya koymuştur.
Manisa (Yatağan) mika mineral ocaklarının elemental dağılımlarının belirlenmesi ve radyojenik ısı üretiminin hesaplanması
Mika mineralleri, benzersiz elektrik, ısıl ve mekanik özelliklere sahip, kimyasal maddelere, gerilmeye ve bükülmeye karşı dirençli, büyük ve ince tabakalara bölünebilen hidro alüminyum silikatlardır. Mikalar, şeffaf veya optik olarak düz filmlere ayrılabilirler ve şekillendirmek için kesilebilir veya damgalanabilirler. Mika grubu mineraller, özellikle muskovit ve flogopitler, fizikokimyasal özelliklerine bağlı olarak otomotiv, inşaat, kâğıt, plastik vb. endüstrilerde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Manisa ilinin Yatağan ilçesine bağlı Hisarardı bölgesinde bulunan ve ticari olarak işletilen üç farklı mika ocağından (MO1, MO2 ve MO3) toplanan seksen dört adet mika örneğinin majör-minör oksit bileşenleri (SiO2, Al2O3, K2O, MgO, Na2O, Fe2O3, P2O5, CaO ve TiO2) ve eser element (V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ag, Cd, Sn, Te, Cs, Ba, Nd, Hf, Ta, W, Hg, Tl, Pb, Th ve U) içerikleri, enerji dağılımlı X-ışını flüoresans spektrometresi kullanılarak belirlendi. Muskovit örneklerinin içerdiği uranyum, toryum ve radyoaktif potasyumdan yayınlanan iyonlaştırıcı radyasyonun oluşturduğu radyojenik ısı üretimi hesaplandı. Hisarardı mika ocaklarında analiz edilen SiO2, Al2O3, K2O, MgO, Fe2O3, Na2O, P2O5, CaO ve TiO2 oksit derişimleri, sırasıyla %31,67 – 68,96, %18.58 – 40,12, %7,25 – 11,07, %1,38 – 3,10, %0,55 – 2,30, %0,74 – 2,19, %, 0,10 – 0,65, %0,01 – 0,61 ve %0,19 – 0,39 aralığında bulundu. Hisarardı mika (muskovit) örneklerinde analiz edilen zehirli ağır metal olan Cr, Zr, Mn, Zn, Ni, Co, Pb, Cu, Cd ve Hg'nin ortalama değeri (mg/kg), sırasıyla 136,2; 124,6; 58,7; 19,2; 14,8; 6,8; 6,3; 2,6; 2,0 ve 1,2 olarak bulundu. Muskovit örneklerinin ortalama uranyum ve toryum derişimi (mg/kg), sırasıyla 1,1 ve 10,4 olarak analiz edildi. Muskovit örneklerinin radyojenik ısı üretim değerleri, 1,2 – 2,7 μW/m3 aralığında hesaplandı. ANAHTAR KELİMELER: Mika, muskovit, ana oksitler, zehirli ağır metal, uranyum, toryum, radyojenik ısı üretimi, Hisarardı
Kastamonu'da tüketilen bazı gıdalardaki radyum, toryum ve potasyum seviyelerinin gama-ışını spektrometrik yöntem ile belirlenmesi
Yeterli sebze ve meyve tüketimi, sağlıklı yaşam için çok önemlidir. Ancak, yüksek seviyede doğal radyonüklit içeren sebze ve meyvelerin tüketilmesi, bazı sağlık problemlerine yol açabilir. Bu çalışmada, Kastamonu il merkezinde sıklıkla tüketilen ve pazar yerlerinden toplanan bazı sebze ve meyve örneklerindeki radyum (226Ra), toryum (232Th) ve potasyum (40K) radyonüklitinin aktivite seviyeleri, gama-ışını spektrometrik yöntem kullanılarak belirlendi. 226Ra, 232Th ve 40K'ın aktivite derişimleri, sırasıyla, yirmi sekiz sebze örneğinde 0,8 ± 0,1 – 32,8 ± 1,3; 0,7 ± 0,1 – 41,3 ± 2,1 ve 391,8 ± 18,3 – 4679,0 ± 311,4 Bq/kg (kuru ağırlık) ve yedi meyve örneğinde, 1,3 ± 0,1 – 12,6 ± 0,4; 1,4 ± 0,1 – 15,0 ± 0,5 ve 133,0 ± 8,4 – 777,0 ± 69,4 Bq/kg (kuru ağırlık) aralığında ölçüldü. En yüksek 226Ra ve 232Th aktivite derişimi, sarımsak örneğinde ölçülürken en yüksek 40K aktivite derişimi, ıspanak örneğinde ölçüldü. Elde edilen sonuçlar, literatürde yer alan benzer çalışma sonuçları ile karşılaştırıldı. Araştırılan sebze ve meyve örneklerinin tüketilmesinden kaynaklanan iç ışınlama sebebiyle erişkin bir bireyin alabileceği ortalama yılık etkin radyasyon dozu, 201 µSv ve bu radyasyon dozuna eşlik eden yaşam boyu kanser riski 8,9 x 10-5 olarak bulundu. 40K radyonüklitinin, toplam yıllık etkin radyasyon dozuna olan katkısı, yaklaşık %70 olarak hesaplandı. ANAHTAR KELİMELER: Sebze, meyve, doğal radyoaktivite, radyum, toryum, potasyum yıllık etkin doz, Kastamonu