Kristal yapılarda ışınlama hasarlarının ESR ile incelenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi KRİSTAL YAPILARDA IŞINLAMA HASARLARININ ESR İLE İNCELENMESİ Ayhan ÖZMEN Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Danışman : Prof.Dr.Hüseyin YÜKSEL 1994, Sayfa: 149 Jüri : Prof.Dr. Hüseyin YÜKSEL Prof.Dr. Fevzi KOKSAL Prof.Dr. Kerim KIYMAÇ Bu çalışmada oda sıcaklığında gama ışınıyla ışınlanan bazı kimyasal maddelerin polikristal ve tek kristallerindeki hasarlar ESR teknikleriyle ince lenmiştir. Işınlanan oksim bileşiklerinde oluşan radikallerin iminoksi radikalleri olduğu anlaşılmıştır. Fenilglioksim tek kristalinde izomerik iminoksi radikal lerinin tuzaklandığı görülmüştür. C/s-izomerinde 14N aşın ince yapı (aş.i.y.) tensörünün esas eksen değerleri ile fram-izomerinden elde edilen değerlerin birbirine çok yalan olduğu bulunmuştur. Aynı şekilde izomerlere ait g tensör- lerinin esas eksen değerleri de bubirine çok yakın olmasına rağmen proton yarılmalarının esas eksen değerlerinin farklı olduğu anlaşılmıştır. Fenil glioksim tek kristalinde konsantrasyonu yüksek olan an/z-irninoksi radikali iki site (sit) yarılması vermiştir. İzonitrosoasetofenon tek kristalinde ise konsan trasyonu yüksek olan iminoksi radikalinin trans-izom&ıi olduğu ve iki site yarılması verdiği gönıhnüştür. O-tolil-glioksim (OTGH2) tek kristalinde 26 G luk proton yarılması veren anft-irninoksi radikalleri luzaklanmaktadır. Ayrıca oksim büeşMerinin polikristalleri ESR ile incelenmiş ve paramagnetik merkezlerin iminoksi radikalleri olabileceği sonucuna vanlmıştır Işınlanan floroglisinol tek kristalinde meydana gelen hasar belhienmiş ve OH O bağ uzunluğu 3.0 Â bulunmuştur. Bu radikallerdeki aş.i.y. ve g tensörlerinden esas eksen değerleri, radi- kallerdeki spin dağılımları, bağ açıları ve site yarılması veren radikallerin bağıl yönelimleri hakkında bilgiler elde edilmiştir. ANAHTAR KELİMELER : Elektron Spin Rezonans (ESR veya EPR), iminoksi radikali, ışınlama, oksim bileşikleri, tek kristal, ışınlama hasarları, site yarılmaları, aşın ince yapı (aş.Ly.), g çarpanı, izomer. in

ABSTRACT Doctora Thesis ESR STUDIES OF RADIATION DAMAGE IN CRYSTAL STRUCTURES Ayhan ÖZMEN Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Physichs SupervisonProf. Dr. Hüseyin YÜKSEL 1994, Page: 149 Jury:Prof. Dr. Hüseyin YÜKSEL Prof. Dr. Fevzi KOKSAL Prof. Dr. Kerim KIYMAÇ In this study, the damage produced by gamma irradiation in single and polycrystals of some chemical compounds were investigated at room temper ature by ESR techniques. It has been found that the radicals formed in irradiated oxime com pounds are iminoxy radicals. Isomeric iminoxy radicals are found to be trapped in single crystal of phenylglyoxime. The eigenvalues obtained for 14N hyperfine structure tensor of the cw-isomer are very close to those obtained for the ifram-isomer. Similarly, the eigenvalues of g tensor of isomeric radicals are very close to each other while the eigenvalues for the proton splittings are different. Highly concentrated anti-iroinoxy radical shows two site splittings in single crystal of phenylglyoxime. On the other hand, for the single crystal of isonitrosoasetophenone, it has been observed that the highly concentrated iminoxy radical gives two site siplittings and is trans-isomer. In single crystal of o-tolil phenylglyoxime (OTGH2), anti-immoxy radi cal giving proton splittings of 26 G are trapped. In addition, polycrystals of oxime compounds were also investigated and it is our conclusion that paramagnetic centers are possibly iminoxy radicals. The radical formed in irradiated single crystal of phloroglucinol has been identified and OH- -O bond distance has been found to be 3 Â From hyperfine structure and g tensors of these radicals information on eigenvalues, spin densities and bond angles of these radicals were obtained. Relative orientations of the radicals giving site splittings were also determined. KEYWORDS: Electron Spin Resonance (ESR or EPR), iminoxy radical, irradiation, oxime compounds, single crystal, radiation damage, site splittings, hyperfine structure (hfs), g factor, isomer. IV