Aydın, Muğla ve Soma yöreleri kömürlerinde çok kanallı gama spektroskopisi ile uranyum, toryum ve potasyum tayini

Abstract

ÖZET Çalışmada Ege Bölgesinin 14 değişik kömür yatağından alınan kömür ve iki ocağın karışımı olarak alınan kül örneklerinde uranyum, toryum ve potasyum konsantrasyonu çok kanallı gama spektroskopis i yöntemi ile tayin edildi, örneklerde ayrıca toplam gama aktiviteleri de ölçülerek sonuçlar karşılaştı rıldı. Kömür örnekleri Aydın yöresinin Tunçbilek, Şahineli, Fındık ve Ceviz kömür yataklarından, Soma yöresinin Deniş, Sarıkaya ve Işıklar yataklarından, Muğla yöresinin Yatağan Eskihisar, Tınaz ve Bağyaka yataklarından bizzat yataklara gidilerek, kül örnekleri ise Yatağan Eskihisar ve Tınaz Bağyaka ocakları karışımı olarak termik santralden alındı, öğütülen kömürler 100 er gramlık örnekler halinde 100 cc. plastik kutulara konularak ağızları sıkıca kapatıldı ve aktivite ölçümlerinden önce dörder hafta süre ile bekleti lerek radyum ile radon ürünlerinin radyoaktif dengeye gel mesi sağlandı. Bu süre içinde çeşitli aralıklarla aktivite sayımları yapılarak kutularda radon kaçağı olup olmadığı kontrol edildi. Kalibrasyon için 140 ppm U`0g (118 ppmeU), 150 ppm Th ve % 52 K olarak hazırlanan standartlar kullanıl dı. Spektrumlar 3` x 3` Nal(Tl) sintilatör kristali ve 1024 kanallı analizör kullanılarak alındı, örneklerdeki eşdeğer uranyum, eşdeğer toryum ve yüzde olarak potasyum konsant rasyonları U-238 serisinde Bİ-214'e, Th-232 serisinde Tl-208'e ve K-40'a ait gama piklerinden hesaplandı. Spektrumlarda U-Th-K un birbirlerine katkısı ve spektromet- renin verimi, ölü zamanı, geometri faktörü gibi parametre lerini dikkate almak üzere deneysel olarak sıyırma, dönüşüm ve duyarlılık faktörleri saptandı ve hesaplarda kullanıldı, örnekler her yataktan en az iki örnek olmak üzere hazırlan dı ve her örnek için en az üç ölçme yapıldı. Çalışmada ayrıca hesaplamalar için bir bilgisayar programı geliştiri lerek deneysel verilere uygulandı.

S UMMARY In the present study uranium, thorium and potassium con centrations in 14 different coal samples were measured by using multichannel gamma - ray spectroscopy. The coal samples were taken directly from Tunçbilek, Şahineli, Fındık and Ceviz Coal mines in Aydın Region, Deniş, Sarı- kaya and Işıklar Coal mines in Soma Region and Eskihisar, Tınaz and Bagyaka coal mines in Muğla Region of Western Turkey. Ash samples taken as a mixture from Yatağan Eski hisar and Tınaz Bağyaka power plants were also analyzed for their U-Th-K concentrations. The total gamma activity of the samples were also measured and the results were compared. 100 gm. samples were grinded and sealed in 100 cc plastic boxes and kept for 4 weeks before activity measurements to maintain the equilibrium between radium and radon daughters. Calibrations were made using 140 ppm t^0g (118 ppmeU), 150 ppm eTh and % 52 K standards. Gamma Spectra were taken by 3` x 3` Nal(Tl) Scintillation Crystal and 1024 Channel analyser. eU, eTh and % K con centrations of the samples were calculated from the gamma peaks of Bi-214 of U-238 series, Tl-208 of Th-232 series and K-40. Sensitivity and conversion factor of the spect rometer were determined experimentally and stripping factors were used in the calculations to take into consi deration the effects of the U, Th and K activities on each other in the spectra as well as the efficiency, dead time and geometry factors of the spectrometer. In the study a computer program was developed for the calculations and was applied to the experimental data. As least two samples were taken from each mine and at least three measurements were done for each sample.