Termolüminesans yöntemiyle kuvars kristalinin tuzak enerji parametrelerinin belirlenmesi

Abstract

TERMOLÜMİNESANS YÖNTEMİYLE KUVARS KRİSTALİNİN TUZAK ENERJİ PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ Seda GÜNEŞDOGDU Anahtar Kelimeler: Termolüminesans, Kuvars, Gama Radyasyonu, Radyasyon Dozimetrisi özet: Radyoaktif ışınlar, madde ile etkileştiklerinde madde içinde kalıcı olan bir takım fiziksel ve kimyasal değişiklikler meydana getirirler. Fiziksel bir teknik olarak bilinen termolüminesan olay, madde içinde oluşan fiziksel değişiklikleri incelemek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, kuvars kristalinin termolüminesans özellikleri incelenmiştir. Bunun için kuvars kristali 100°C, 200°C ve 300°C sıcaklıklarında aniliye edilmiş ve aniliye edilen örnekler 0.16 kGy, 0.33 kGy, 0.66 kGy ve 0.99 kGy y-ışıması altında ışınlanmalardır. Daha sonra ışınlanan örnekler 3.1 °C/s, 5.2 °C/s, 7.1 °C/s, 9.4 °C/s ısıtma hızında ısıl ışıma eğrileri çizilmiştir. Bu ısıl ışıma eğrileri yardımıyla doz-TL sayım ilişkisi ile ısıtma hızı-pik sıcaklığı arasındaki ilişkiye bakılmış ve enerji tuzak parametreleri belirlenmiştir. Doz-TL sayım ilişkisi sürekli bir lineerlik gösterildiği ve bu nedenle kuvars mineralinin radyasyon dozimetresinde kullanılabileceği saptanmıştır. Isıtma hızına bağlı olarak pik sıcaklığının kayması, elektron tuzak derinliklerinin belirlenmesinde bir yöntem olarak kullanılmıştır. Bu işlemde kuvars kristalinin enerji parametrelerinin farklı anilasyon sıcaklıkları ve ışınlama dozlarına göre farklı değerler aldığı saptanmıştır. ıı

Seda GÜNEŞDOGDU Keywords: Thermoluminescence, Quartz, Gamma Radiation, Radiation Dosimetry. Abstract: Nuclear radiation causes physical and chemical changes in matters when irradiated. The change in materials caused by irradiation can be detected by different methods. Among these methods, Thermoluminescence (TL) as a physical tecnique, can be used to investigate these physical changes in matters. In this study, TL properties of quartz have been investigated by TL method. For this aim, the crystalline powder quartz samples are annealed at 100°C, 200°C and 300°C respectively. The samples annealed at various temperatures are irradiated at 0.16 kGy, 0.33 kGy, 0.66 kGy, 0.99 kGy under gama radiation. Irradiated samples are then measured at rate of temperatures of 3.1°C/s, 5.2°C/s, 7.1°C/s, 9.4°C/s and their glow curves are recorded. In addition, the dose-TL relationship is determined by means of glow curves recorded. The relationship between dose and TL measurements shows a linearity in the investigated dose range. That is, the TL measurements increase with the irradiation dose. For this reason this metarial can be used in radiation dosimetry. The shift of peak temperatures depending on the rate of temperature is used as a method to determine the trap depts of electrons. In this study, the energy parameters of crystalline quartz are found to have different values depending on various annilation temperatures and also on irradiation doses. m