Ters elektrotlu germanyum dedektörle numunelerdeki uranyumun doğrudan ölçülmesi için gama spektrometrik bir metod

Bu tezde, katı numunelerdeki uranyumun doğrudan "mutlak" tayini için gama spektrometrik bir metot açıklanmıştır. Gama spektroskopisiyle numunelerdeki 238U ölçümünden kesin bir bilgi elde etmek için 238U'in ürünlerinden biriyle radyoaktif dengede olması gerekir. Bu şart, 238U'e göre çok kısa ömürlü 234Th(24.1 gün) ve 234mPa(1.17 dk.) ilk yakın ürünleriyle sağlanır. Bu yüzden, sunulan analitik metot, 234Th'dan yayınlanan 63.3 keV ile 234mPa'den yayınlanan 1001 keV pikini kullanır. Numunelerdeki uranyumun ölçülmesi için düşük enerjili gama ışınları bölgesinde(<120 keV) yüksek verime sahip ters elektrotlu-Be pencereli saf Germanyum (REGe) dedektör kullanılmıştır. Dedektörün 40-2000 keV enerji aralığındaki verimi, toz radyoaktif kaynak kullanılarak ölçülmüştür. Polystyrene tüplere doldurulan yaklaşık 8 g kurutulmuş toz uranyum standart numunelerin, 75 000 s ilâ 125 000 s arasında değişen sayım sürelerinde, spektrumları alınmıştır. Belirli bir numune-detektör geometrisinde, standart referans numunelerin kimyasal bileşimlerindeki değişmeler nedeniyle olan öz soğurma etkileri belirlenmiştir. Uygulanan öz-soğurma faktörleri; 46.5 keV (210Pb) piki için %10.5-33.1, 63.3 keV (234Th) piki için %4.9-18.4 ve 1001 keV(234*Pa) piki için %0.1-3.9 aralıklarında değişmektedir. Uranyum numunelerindeki radyoaktif dengenin varlığı, 238U'in yakın ürünü 234Th ve uzak ürünü 210Pb aktiviteleri oranlanarak kontrol edilmiştir. 234Th'ün 63.3keV pikinden belirlenen 238U aktiviteleri, konsantrasyon aralığı %0.022±0.001 ilâ %1.02±0.01 arasındaki referans uranyum numunelerinin sertifika edilen aktivite değerleriyle, %0.1-6.9 arasında bir uyum sergilemiştir. 234mPa'in 1001 keV pikinden belirlenen 238U aktiviteleri ise, aynı numunelerin sertifika edilen aktiviteleriyle %0.01-4.7 uyumludur. REGe dedektörde yaklaşık 1.5 cm kalınlıkta hazırlanan numunelerde uranyum ölçümleri yapıldığında, konsantrasyonlar, uygun öz-soğurma düzeltmeleri uygulanan 63.3 keV(234Th) pikiyle %7 belirsizlikle tayin edilebilir. Bu numunelerde, 234mPa'nın 1001 keV piki ise, ihmal edilebilir bir öz-soğurma düzeltmesiyle doğru sonuç vermektedir. 1001 keV piki aracılığı ile uranyum tayininde bu gama piki için öz-soğurma düzeltmesi gerekmez, ancak 1.5 cm'den daha kalın numunelerde öz-soğurma düzeltmesi yapılmalıdır. Anahtar Kelimeler Uranyum, konsantrasyon, ölçme, gama-ışını spektroskopisi, öz-soğurma