Theses supervised by Prof. Dr. Zehra Yeğingil
13 theses · Çukurova University
Limyra-Finike (Antalya) seramiklerinin termolüminesans (TL) ve optiksel uyarılmayla lüminesans (OSL) yöntemleriyle tarihlendirilmesi
Yapılan çalışmada Antalya'da bulunan antik yerleşim Limyra'dan alınan keramik örneklerine Termolüminesans. (TL) ve Optiksel Uyarılmayla Lüminesans (OSL) tarihlendirme yöntemleri uygulanmıştır. Bu amaçla kazı yerinden alınan keramik parçaları ve onları çevreleyen toprak örnekleri kullanılmıştır. Tarihlendirilen örnekler, bu bölgedeki 9 farklı noktadan toplanmıştır. Yaşların dağılım diyagramına bakınca, elde edilen farklı yaşların günümüzden önce 2016 yıl ile 2286 yıl arasında değiştiği gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Seramik,Termolüminesans (TL) Yöntemi, Optiksel Uyarılmayla Lüminesans (OSL) Yöntemi.
Çevresel radyoaktivite ile bu çevrede yaşayanlara ait diş örneklerindeki radyoaktivite arasındaki ilişkinin araştırılması
ÖZYÜKSEK L SANS TEZÇEVRESEL RADYOAKT V TE LE BU ÇEVREDE YAŞAYANLARAA T D Ş ÖRNEKLER NDEK RADYOAKT V TE ARASINDAKL ŞK N N ARAŞTIRILMASIŞAZ MET GÖRÜRÇUKUROVA ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜF Z K ANAB L M DALIDanışman : Prof. Dr. Zehra YEĞ NG LYıl: 2006, Sayfa:75Jüri :Prof.Dr. Zehra YEĞ NG L:Prof.Dr. Vedat PEŞTEMALCI:Prof.Dr. Seyhan TÜKELBu çalışmada, Karadeniz ve Çukurova Bölgesinden toplanan insandişlerindeki toplam alfa-beta radyoaktivite konsantrasyonları ölçülmüştür. 35 insandişi örneği, vericilerin yaşlarına göre sınıflandırılmıştır. Örnekler 10 Kanallı DüşükTemel Planşet Sayıcısı ile sayılmış, sonuçlar tartışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Diş, Radyoaktivite, Sr-90, K-40
Akçakent floritlerinin termolüminesans (TL) karakteristiği üzerine tavlamanın etkisi
Bu çalışmada Türkiye'nin Çiçekdağı Masifi, Kırşehir ilinin Akçakent ilçesinden alınan doğal florit ( ), ısısal muamele işlemleri için 350°C'den 700°C'ye kadar 50°C'lik artışlarla 0.5 ve 1 saat, daha sonra 500°C ve 550°C'de 6, 12 ve 24 saat tavlandı. Başlangıç ısısal muamele rejiminde 24 saat 550°C'de tavlanan örneğin bütün doğal dozu sildiği belirlendi. En uygun tavlama sıcaklığını elde etmek için yapılan deneylerde 40°C'den 100°C'ye kadar sıcaklık 10°C arttırılarak 24'er saat tavlanan, her tavlama sonrası 1 Gy doz verilerek elde edilen termolüminesans tepelerinin 40°C'de en yüksek doz tepkisini verdiği belirlendi. Ayrıca 40°C'de 24 saatlik tavlama işleminden sonra farklı ısıtma oranlarının ve 0.5 Gy ile 50 Gy arasındaki değişik doz değerlerinin TL ışıma tepelerine etkisi araştırıldı. Çalışılan örneğin tepe şiddetlerinin artan doz oranı ile doğrusal olarak arttığı, diğer taraftan tüm ışıma tepesi şiddetlerinin artan ısıtma oranı ile azaldığı gözlendi.
Akçakent floritlerinin termolüminesans özelliklerine tuzak parametrelerinin çalışılması
Bu çalışmada, Türkiye'nin Çiçekdağı Masifi, Kırşehir iline bağlı olan Akçakent ilçesinden alınan doğal florit kristalinin termolüminesans özellikleri incelenmiştir. Bunun için florit kristali tavlama yapılmadan farklı ısıtma oranları (3°C/s, 5°C/s, 7°C/s ve 9°C/s) için 5Gy radyasyon verilerek çalışıldı. Aynı örnek 200°C, 300°C ve 400°C sıcaklıklarında 15'er dakika tavlandı ve her tavlama sonrasında 5Gy ile 100Gy arasında doz verilerek 5°C/s ısıtma oranında TL ışıma tepeleri kaydedildi. Farklı bir florit örneği alınarak, 50°C, 100°C, 200°C ve 300°C sıcaklıklarında 15'er dakika tavlandıktan sonra 1°C/s, 3°C/s, 5°C/s, 7°C/s ve 10°C/s değişik ısıtma oranlarında 5Gy doz verilip TL okuması yapıldı. Daha sonra ışıma eğrileri yardımıyla doz-TL şiddeti ile ısıtma oranı-tepe sıcaklığı arasındaki ilişkiye bakıldı ve enerji tuzak parametreleri belirlendi. Doz sayım ilişkisi sürekli bir lineerlik gösterdi. Isıtma oranına bağlı olarak tepe sıcaklığının kayması elektron tuzak derinliklerinin belirlenmesinde bir yöntem olarak kullanıldı.
Ametistlerin termolüminesans yöntemiyle dozimetrik karakteristiğinin analiz edilmesi
Bu çalışmada Balıkesir-Dursunbey Güğü Köyü civarından alınmış doğal ametist örneklerinin dozimetrik malzeme olarak kullanımının araştırılması amacıyla dozimetrik karakteristikleri termolüminesans yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Ametist örneklerinin TL özelliklerinin incelenmesi sırasında 90Sr/90Y beta ve 60Co gama kaynakları kullanılmıştır. Böylece iki radyasyon kaynağının kullanımıyla elde edilen TL ışıma eğrilerinin özellikleri analiz edilmiştir. Yapılan çalışmada ametistin dozimetrik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla XRF ile kimyasal analiz, XRD ile fiziksel analiz, uygun tavlama sıcaklığının ve süresinin belirlenmesi, ışınlama öncesi tavlama sıcaklığının TL hassasiyetine etkisi, TL ışıma eğrilerinin incelenmesi ve CGCD yöntemi ile analizleri, CGCD ve farklı ısıtma hızları yöntemi ile tuzak parametrelerinin hesaplanması, doz cevabı, enerji cevabı, tekrar kullanılabilirlik, yüksek dozun ametistin hassasiyetine etkisi ve anormal sönüm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ametist örneklerinin tekrar kullanıldığında TL şiddetindeki hassasiyet değişiminin %4'ten az olduğunu, örneklerin oda sıcaklığında bekletilmeleri sonucu TL şiddetinde %14'lük azalma meydana geldiğini, örneklerin 10 Gy ile 1 kGy arasında lineer bir doz cevap eğrisine sahip olduğunu ve ametistlerin yüksek radyasyon dozu uygulamalarında dozimetrik malzeme olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Medikal alanda kullanılan LiF:Mg,Ti (TLD-100)'nin dozimetrik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada medikal alanda yaygın olarak kullanılan ve dozimetrik bir malzeme olan LiF:Mg,Ti (TLD-100)'nin termolüminesans özellikleri incelenmiştir. LiF:Mg,Ti (TLD-100)'ün TL özelliklerinin incelenmesi için Lineer hızlandırıcı ve 60Co kaynağı kullanılarak TLD-100'ün farklı enerjili radyasyon kaynaklarına olan cevabının incelenmesi sağlanmıştır. Yapılan çalışmada öncelikle LiF:Mg,Ti (TLD-100) dozimetreler kalibre edilmiş, dozimetrik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla lineer hızlandırıcıda doz ve enerji cevabına bakılmıştır. Ayrıca farklı enerjilerde elektron demeti kullanarak iyon odası ve TLD ile soğurulmuş doz ölçümleri alınmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre TLD-100 örneklerinin 0,25 Gy ile 2,5 Gy arasında lineer bir doz cevap bölgesine (f(D)=1) sahip olduğu, örneklere 60Co gama kaynağı, 6 MV ve 18 MV'lik x-ışınları ile 2 Gy'lik doz verilmesi sonucu TLD-100'ün 6 MV ve 18 MV'lik x-ışınları ile ışınlanmaları sonucu elde edilen TL şiddetlerinin aynı fakat 60Co kaynağından elde edilen TL şiddetinin farklı olduğu ve böylece TLD-100 dozimetresinin enerji bağımlı olduğu anlaşılmıştır. TLD-100 dozimetreler ile alınan ölçümlerin doğruluğunu araştırmak için iyon odası ile de ölçüm alınmış ve TLD ile alınan ölçümlerin iyon odası ile yaklaşık olarak birbirleri ile uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir.
Akdeniz bölgesinde çevre ve deniz ürünlerinde radyonüklid metroloisi
Bu çalışmada genel olarak çevresel doğal kaynaklarda bulunan doğal radyoaktivite değerlerinin tayin edilmesi ve bu doğal kaynaklardan yayınlanan farklı tipteki radyasyon ölçümleri ile bir yerin veya bir bölgenin doğal temel radyasyon seviyelerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Su Numunelerinde, Packart-Tri Carb 2900 TR Sıvı Sintilasyon Sayıcı (LSC) kulanılarak, Mersin İli Merkez İlçe ve Mahallerinde ayrıca Gülnar-Akkuyu arasındaki farklı yerleşim yerlerindendeki içme sularında trityum aktivitesi tespit edilmiş ve sonuçları Dünya Sağlık Örgütü, Uluslar arası Atom Enerjisi Kurumu ve Sağlık Bakanlığının kabul edilen limit değerleri ile kıyaslanmıştır. Trityum seviyesi bu örneklerde
BeO OSL dosimeter: Its synthesis and luminescence mechanisms
Optically Stimulated Luminescence (OSL) is the luminescence observed during illumination of irradiated insulator or a wide band gap semiconductor. The OSL signals are measurable and informative about radiation dose. Beryllium Oxide (BeO) OSL dosimeters as ceramic chips have been well-known for many years. However, excluding the chemical, structural and thermoluminescence (TL) properties, until now, no work has been reported based on OSL properties of synthesized BeO nanophosphors in the literature. For this purpose, in order to promote the usage of the material in radiation measurements, in this study, BeO nanoparticles were synthesized and doped with some phosphors (Alumina and Calcium) by using sol-gel, polyacrylamide-gel and precipitation methods. In order to determine the crystalline phases of the produced materials, X-Ray Diffractometer analysis were performed. Additionally, surface morphological analysis were done by using Scanning Electron Microscope (SEM) to investigate the morphology and the particle size of the synthesized materials. On the other hand, Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) analysis were carried out for all samples to observe the vibrational modes of functional groups of the produced phases. Furthermore, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric (TG) Analysis were used for investigation the chemical and physical changes in/on material during temperature measurement. In this thesis, OSL measurements of undoped and doped BeO pellets were made using a "Risø TL/OSL reader (Model TL/OSL-DA-20)". The BeO pellets were irradiated with a beta source of 90Sr / 90Y mounted in the reader. The OSL decay curves for each material were demonstrated and analyzed for determining the OSL characteristics of dose response, fading, reusability and multireadability properties of BeO ceramic pellets studied. On the other hand, the minimum detectable dose (MDD) values of an OSL system for each material were calculated. In order to observe a relation between OSL and TL signals, TL signals and the effect of OSL measurements on TL signals were investigated. Thermal activation energies of the light sensitive TL peaks and the OSL signals were also calculated using various heating rate method and the results were compared with each other. As a result, these studies proved that the dosimetric properties of both undoped and doped BeO pellets to be distinguishable like well-known and commonly used ceramic chips (Thermalox 995) and shed light on the present literature to use extensively and develop this material for usage in dosimetry in the future. Keywords: Beryllium Oxide (BeO), Sol-Gel Synthesis Technique, Nanophosphors, Luminescence Dosimetry, Optically Stimulated Luminescence (OSL).
Investigations of thermally and optically stimulated luminescence properties of CaSO4:Eu using precipitation method
Calcium Sulfate (CaSO4) is a well-known material and also was recognized as a useful TL material in radiation dosimetry. However, except the chemical, structural and thermoluminescence properties, little or no paper has been reported about properties of OSL characteristics especially about the activation energies of CaSO4 phosphors in the literature. For this reason, in this study, the Eu-doped calcium sulfate sample was synthesized using the precipitation method and the sol-gel assisted precipitation (Vol-Vey Method) method to create new traps and recombination centers and the OSL characteristics were investigated for suitability in the radiation dosimetry. The synthesized CaSO4 phosphors were analyzed by XRD and SEM to ensure the product matched with the planned material and to have an idea about the crystallography and microstructure morphology of the material. In addition, FT-IR analysis was performed to observe the vibrational modes of functional groups of the produced phases and DSC and TG Analysis were used for investigation the chemical and physical changes in/on material during temperature measurement. In order to obtain the OSL signals and investigate the dosimetric characteristics of cold pressed Eu doped CaSO4 pellets, all the readouts have been performed with a Riso TL/OSL reader model DA-20 after the materials' exposure to beta source (90Sr/90Y). In addition to examining the dosimetric properties such as dose response, reusability and fading properties, minimum detectable dose, thermal stability and effect of reading temperature were also examined and activation energies were determined. As a result, this study showed to be superior dosimetric properties of CaSO4:Eu pellets and shed light to the literature to use extensively and to evolve with dosimetric purposes of this material in the future.
Metal ve lantanit katkılı Li2B4O7 bileşiklerinin TL ve OSL yöntemleriyle dozimetrik özelliklerinin ve nötron doz cevabının araştırılması
Bu çalışmanın ana hedefleri çözelti yanma sentez yöntemi kullanılarak lityum tetraborat (Li2B4O7) tabanlı yeni Termolüminesans (TL) ve Optiksel Uyarımlı Lüminesans (OSL) dozimetre malzemelerini sentezlemek, yapısal karakterizasyonlarını XRD, SEM ve FTIR tekniği ile sağlamak, dozimetrik özelliklerini detaylı çalışmak ve nötronlara olan hassasiyetini araştırmaktır. Katkısız Li2B4O7'ın TL ve OSL sinyalini arttırmak amacıyla, malzeme yüksek saflıktaki Ca, B, Cu, Ag, Na, Al, Be, metal grup iyonları ve Ce, Yb, Dy, Gd, Tm ve Sm lantanit grup iyonları kullanılarak, tekli ve ikili kombinasyonlar halinde katkılanıp sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin kristal oluşumları için 800 oC'de 1 - 4 saat arasında değişen sürelerde sinterlenmiştir. Katkılamalar sonucunda birim doz başına verdikleri TL/OSL sinyali bakımından TL dozimetresi olarak Li2B4O7:Cu,B malzemesi, OSL dozimetresi olarak Li2B4O7:Ag, Li2B4O7:Ag,Gd malzemelerinin dozimetrik özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca fotolüminesans (PL) ve X-ışını lüminesans (XL) spektrumları çalışılmıştır. Farklı ısıtma hızları, başlangıç artış, CGCD, FGT ve izotermal sönüm yöntemleri kullanılarak tuzak parametreleri E, b ve s hesaplanmıştır. Li210B4O7:Ag,Gd fosforunun nötrona maruz kaldığında nötron doz-cevabı bir 252Cf nötron kaynağı kullanılarak araştırılmıştır.
Küçük radyasyon alanlarında implant malzemelerin penumbra ve alan dışı doza etkisinin dozimetrik olarak araştırılması
Bu çalışmada, implant içeren fantomların bilgisarlı tomografi (BT) görüntüleri Metal Artifact Reduction for Orthopedic Implants(O-MAR) ticari artefakt azaltma algoritması ile düzeltilmiştir. Küçük radyasyon alanlarında, Eclipse tedavi planlama sisteminde, O-MAR ile düzeltilmiş ve düzeltilmemiş BT görüntülerinde alan içi ve dışı doz değerleri hesaplanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, hesaplamaları karşılaştırmak için doğru ve kesin bir referans radyokromik dozimetri sistemi kurulmuştur. Karşılaştırmalar sonucunda, alan içinde implant malzemenin arayüzlerinde %4.9 ile %30.3 arasından mutlak hata olduğu ve O-MAR'ın bu hatayı azalttığı bulunmuştur. Düzeltilmiş görüntüler üzerinde hesaplanan penumbra ve alan dışı dozlarda Aniztropik Analitik Algoritma(AAA) ve Acuros XB(AXB) algoritmasının ölçümlerle kabul edilebilir düzeyde (1 mm ve %2 hata) doğruluk sağladığı gözlenmiştir. Ancak, AXB hesaplamalarında O-MAR kullanılmadığında penumbra hesaplamalarında cm mertebesinde ve alan dışı dozlarda % 8'e varan mutlak hata olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Radyokromik Film Dozimetre, İmplant Malzemeler, Aniztropik Analitik Algoritma (AAA), Acuros XB (AXB), Küçük Radyasyon Alanları
Küçük alan radyterapi tedavilerinde implant malzemelerin doza etkisini nanoDot OSLD kullanılarak belirlenmesi ve Monte Carlo yöntemiyle karşılaştırılması
Bu çalışmada, nanoDot optiksel uyarmalı lüminesans dozimetresinin (OSLD) küçük radyasyon tedavi alanları için homojen ve heterojen ortamlardaki doz okuma doğruluğu analiz edilmiştir. Homojen ortam için, OSLD'nin derin doz eğrileri ile Monte Carlo (MC) hesaplamaları arasındaki fark küçük alan boyutları için %3 istatistiksel belirsizlik içinde bulundu. Heterojen ortam için, paslanmaz çelik (SS), titanyum alaşım (Ti5) ve alüminyum (Al) implant malzemeleri kullanılmıştır. Fantom-implant üst arayüzündeki OSLD sonuçları, MC ile karşılaştırıldığında beklenenden daha düşük doz ölçmüştür. İmplant-fantom alt arayüzünündeki OSLD sonuçlarımız MC ölçümleri ile uyum içerisindeydi. Küçük alanlarda OSLD'ler homojen ortamda radyoterapi dozimetrisi için kullanışlı bir dozimetre olmasına rağmen, heterojen ortamlardaki arayüz doz değerlerini ölçmek için uygun olmadığı sonucu bulunmuştur.
CaSO4'ün lüminesans malzemesi olarak geliştirilmesi amacıyla katkılanması ve karakteristiklerinin çalışılması
Kalsiyum sülfat (CaSO4) kimyasal ve fiziksel özellikleri iyi bilinen bir maddedir ve radyasyon dozimetrisinde bir TL dozimetresi olarak da kabul edilmiştir. Kimyasal, yapısal ve termolüminesans özellikleri dışında, CaSO4 fosforlarının OSL özellikleri ile birlikte aktivasyon enerjileri hakkında çok az araştırma yapılmıştır. Bu nedenle bu çalışmada, CaSO4`ün kristal yapısında yeni tuzaklar ve rekombinasyon merkezleri oluşturabilmek amacıyla çöktürme yöntemi ile sentezleme sırasında Eu ve Tb katkı iyonları eklenerek CaSO4:Tb, Eu üretilmiş ve OSL dozimetresine uygunluğu çalışılmıştır. Sentezlenen örneklerin planlanan malzeme ile tutarlılığını kontrol etmek ve malzemenin kristalografisi ve morfolojisi hakkında fikir sahibi olmak için XRD ve SEM yöntemleri ile analiz edilmiştir. Ayrıca üretilen fazların fonksiyonel gruplarının titreşim modlarını gözlemlemek için FT-IR analizi ve sıcaklık ölçümü sırasında malzeme içindeki/üzerindeki kimyasal ve fiziksel değişimleri araştırmak için DSC ve TG analizleri kullanılmıştır. OSL sinyallerini elde etmek ve soğuk preslenmiş Eu, Tb katkılı CaSO4 pelletlerinin dozimetrik özelliklerini araştırmak için malzemelerin beta kaynağına (90Sr/90Y) maruziyetinden sonra tüm ölçümler Risø DA-20 Model TL/OSL okuyucu ile yapılmıştır. Doz-yanıt davranışı, yeniden kullanılabilirlik ve solma özellikleri gibi dozimetrik özelliklerin incelenmesinin yanı sıra, saptanabilir minimum doz, termal kararlılık ve okuma sıcaklığının etkisi de incelenmiş ve aktivasyon enerjileri belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma CaSO4:Tb, Eu pelletlerinin dozimetrik özellikleri ile bir OSL dozimetresi olarak kullanılabileceğini göstermiş ve bu malzemenin dozimetrik amaçlara yönelik çalışmalarında literatüre ışık tutmuştur.