Gamma spectrometric measurement of Cs137 radioactivity deposited in soil and calculation of the external exposure rate arising therefrom

Abstract

ÖZET TOPRAKTA DEPOLANAN Ca1` RADÎOAKTİVİTESÎNİN GAMMA SPEKTROMETRt ÖLÇÜMLERİ VE DIŞ IŞINLANMA HIZININ HESABI Nihal Çakır Yüksek Lisans Tezi, Nükleer Mühendislik Programı,Makine Mühendislik Bolümü, Tez Yöneticisi: Assoc.Prof.Dr.Tülay Yesin ŞUBAT 1988, 70 sahife Bu çalışmada, Yeniyol-Rize toprağı içindeki radyoaktif elementlerin oluşturduğu toplam foton akısı değişik kaynak dağılımları için doğrudan entegral alma yöntemi ile bolundu. Entegrasyon işlemlerini kolaylaştırmak amacı ile fotonların ortamdan etkilenme fonksi - yonları için Taylor veya Berger açılımları kulanıldı. Ayrıca, toprak yapısının bazı fizik sel özellikleri (etkin atom sayısı, nem miktarı v.b.) incelendi. Toprak aktivitesinden toplam foton akısına ve dış ışınlama kızma geçiş faktörleri belirlendi. Yeniyol-Rize toprağında depolanan Csıs7+m aktivitesi, toprak numune- lendirme yöntemi kullanılarak ölçüldü. Toprak numunelerinin ak t i vitesi, kurşun oda ile çevrelenen, lxl inch Nal(Tl) dedektorü ile ölçüldü. Toprak içerisindeki nem miktarı ve Csıs7'nm aktivitesinin derinliğe göre değişimi çeşitli derinliklerden alınan numunelerin incelenmesiyle ile bulundu. Bu çalışmada,toprak yüzey aktivitesi Kasım 1987de 1945 Bq/kg ve toprak aktivitesinin derinlikle azalma sabiti 0.16 cm`1 olarak bulundu. Toprak içindeki Cs187 aktivitesinden dış ışınlama hızına geçiş faktörü 1.04 (^R/saat)(foton/cm2-s) olarak hesaplandı. Yeniyol-Rize toprağındaki Ca`7den kaynaklanan dış ışınlama hızı 9.6/iR/saat olarak belirlendi. Anahtar kelimeler toprağın gamma spektrometrik ölçümleri, toprakta de- polanan Cs197 radyoaktivitesi, dış ışınlama hızı.

ABSTRACT GAMMA SPECTROMETRY MEASUREMENT OF Cs1*7 RADIOACTIVITY DEPOSITED IN SOIL AND CALCULATION OF THE EXTERNAL EXPOSURE RATE ARISING THEREFROM Nihal Çakır M.S. in Nuclear Engineering Supervisor: Assoc.Prof.Dr.Tülay Yesin FEBRUARY 1988, 70 pages In this work, the buildup photon flux above the ground due to die radioactivity in soil was determined by direct integration method for various source distributions. To simplify *be integrations the buildup functions were expanded in Taylor or Berger form. The physical properties of soil such as the attenuation coefficient, the effective atomic number and the moisture content were established. The conversion factors from soil activity to buildup flux and exposure rate were determined. The activities of Cs187+184 in Yeniyol-Rize soil were determined by using core sampling technique. The measurement of radionuclide concentrations in soil sam ples was made with a lxl inch Nal(Tl) detector which was in shielded counting room. Information on soil moisture content and the distribution of cesium isotopes in soil were obtained from the core samples. It was found, that the surface activity in Yeniyol-Riae soil was 1945 Bq/kg b November 1987, and the reciprocal of relaxation length of soil was 0.16 cm-1. The exposure conversion factor for Ca187 was determined as 1.04 f/jR/h)(photoHs/cm2-s). At the site where the samples were taken, the exposure rate from Ca187 was estimated as about 9.6 /tR/h. Key words: Gamma spectrometric measurement, Ctni radioactivity de posited in soil, external exposure rate. iii