Nötron ölçümleri için yeni termolüminesans dozimetrelerin geliştirilmesi

Bu çalışmanın temel amacı farklı metal iyonları katkılı çeşitli borat bileşiklerinin sentezlenerek termolüminesans ve radyasyon dozuna bağımlılığının incelenmesiyle nötron dozimetresi olarak kullanılabilme olasılığının araştırılması ve en iyi termolüminesans nötron dozimetresinin belirlenmesidir. LiB3O5, Li2B4O7, BaB4O7, CaB4O7 ve MgB4O7 gibi borat anyon grubu içeren bileşikler, nötron dozimetresi kullanımına yönelik katıhal sentez yöntemi ile üretilmişlerdir ve sentezleme işleminden sonra bileşiklere metal iyonları katkılaması katıhal yüksek sıcaklık yöntemi ile yapılmıştır. Daha sonra katkılı malzemelerin termolüminesans ölçümüne yardımcı olması ve hazırlanmış dozimetrik malzemelerin karakterizasyonlarının yapılabilmesi amacıyla elde edilen malzemelerin X-ışını Toz Kırınım (XRD), Termal (DTA, TGA), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) analizleri yapılmıştır. Bu analizlerin sonucunda malzemelerin Temolüminesans ölçümleri alınmıştır. Sentezlenen borat bileşiklerinin XRD desenleri JCPDS kartlarındaki pikler ile uyum göstermişlerdir. Bileşiklerin FT-IR spektra sonuçlarında da farklı bant yapılarına rastlanmamıştır. Termolüminesans ölçüm sonuçlarından nötron radyasyona duyarlı borat bileşikleri elde edilmiştir. Nötrona duyarlı olan bileşiklerin termal analizleri yapılmıştır. Bu analiz sonuçlarına göre de borat bileşiklerin termal olarak kararlı oldukları görülmüştür. Borat bileşiklerinden nötrona karşı duyarlı en yüksek termolüminesans şiddetini %0.5Dy katkılı CaB4O7 vermiştir. MgB4O7 bileşiğine Dy katkılaması yapıldığı zaman nötron radyasyonuna karşı termolüminesans şiddetinin artığı görülmüştür. Farklı konstrasyonlarda Dy, Ag, Cu, Eu, Mg ve Gd katkılaması yapılan Li2B4O7 bileşiklerde nötron radyosyonuna karşı iyi sonuçlar vermişlerdir. Bu çalışmada nötron ışınlamasından sonra sonuç veren borat bileşikleri TLD-600/TLD-700 nötron dozimetreleri ile kıyaslanmışlardır. Buna göre bileşikler ideal bir nötron dozimetresi için gerekli olan tüm şartlar için uyum göstermektedirler. Bu tez kapsamında yapılan çalışmada hedeflenen amaçlara ulaşılmıştır.