Türkiye'de endüstriyel malzeme olarak kullanılan sepiyolit örneklerinin radyometrik karakterizasyonu ve elemental dağılımlarının belirlenmesi

Sepiyolit doğal olarak meydana gelen sedimanter kökenli, fillosilikatler grubuna ait magnezyum hidrosilikatten (Si12O30Mg8(OH)4(H2O)4•8H2O) oluşan bir kil mineralidir. Sepiyolit, gözeneklilik, yüzey alanı, lifli yapısı, kristal morfolojisi ve kompozisyonu gibi fizikokimyasal özelliklerine bağlı olan soğurma (veya yüzeyde tutma) reolojik ve katalitik özelliğinden dolayı ilaç, temizlik-deterjan, kâğıt, boya, kozmetik tarım, gübre, besicilik, seramik ve çimento sanayinde katkı ham maddesi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de işletmeye açık sepiyolit ocaklarının yoğun olarak bulunduğu Polatlı (Ankara), Beylikova (Eskişehir) ve Sirvihisar (Eskişehir)'da yer alan ocaklardan toplanan 30 farklı sepiyolit örneği, gözenek hacimi, radyometrik, elemental ve tanecik boyut analizine tabi tutuldu. Polatlı, Beylikova ve Sivrihisar sepiyolit örneklerinin toplam gözenek hacmi ve yüzey alanları, sırasıyla 0,142 cm3/g, 0,479 cm3/g ve 0,168 cm3/g ve 41 m2/g, 224 m2/g ve 50 m2/g olarak bulundu. Sepiyolit örneklerinin doğal olarak içerdiği 238U, 232Th ve 40K radyonüklitlerin ortalama aktivite derişimleri yüksek saflıkta germanyum dedektörlü gama-ışını spektrometresi ile, sırasıyla 29,2±3,7 Bq/kg (aralık: 8,5-120,6 Bq/kg), 4,8±1,0 Bq/kg (aralık: 0,4-29,2 Bq/kg) ve 56,5±8,3 Bq/kg (aralık: 7,2-140,1 Bq/kg) olarak ölçüldü. Polatlı, Beylikova ve Sivrihisar sepiyolit ocaklarındaki yer kabuğundan kaynaklanan ortalama gama doz hızları, sırasıyla 20 nGy/h, 16 nGy/h ve 22 nGy/h ve kozmik radyasyondan kaynaklana ortalama gama doz hızları ise, sırasıyla 45 nGy/h, 43 nGy/h ve 42 nGy/h olarak ölçüldü. Ayrıca sepiyolit örneklerinin yapı malzelerinde katkı ham maddesi olarak kullanılmasını radyolojik açıdan değerlendirmek amacıyla rayolojik parametreler (dış ortamda soğurulan gama doz hızı, yıllık etkin radyason dozu, radyum eş değer aktivite indisi, aktivite derişim indisi, alfa ve yaşam boyu kanser riski) hesaplandı. Her bir sepiyolit ocağının elemental dağılımı, enerji dağılımlı X-ışını fluoresan (XRF) ve X-ışını difraktometre (XRD) spektrometresi kullanılarak belirlendi. Analiz edilen sepiyolit örneklerinin yaklaşık %94'ünü SiO2 (%60), MgO (%30) ve CaO (%4) oluşturmaktadır. Sepiyolit örneklerinin tanecik boyutları ve morfolojisi taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile analiz edildi ve ocakların tanecik boyutları birbirleriyle karşılaştırılarak değerlendirildi.