Doğal bor bileşenlerinin dozimetrik malzeme geliştirmek amacıyla lüminesans yöntemleri kullanılarak çalışılması
Working of natural boron components using luminescence methods to develop dosimetric material
Yazar: AHMAD MESTO
Danışman: PROF. DR. ZEHRA YEĞİNGİL ; DOÇ. DR. ADNAN ÖZDEMİR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmanın ana hedefleri katı-hal sentez yöntemi kullanılarak Eti maden kurumundan malzeme temin edilen kalsyum borat (CaB2O4) tabanlı yeni Termolüminesans (TL) dozimetre malzemelerini sentezlemek, yapısal karakterizasyonlarını XRD ve SEM yapmak, dozimetrik özelliklerini ve hassasiyetini detaylı araştırmaktır. Katkısız CaB2O4'ın TL sinyalini arttırmak amacıyla, malzeme yüksek saflıktaki Mn, B, Cu, Ag, Ga  metal grup iyonları ve Ce, Eu, Tb, Dy ve Gd  lantanit grup iyonları kullanılarak tekli kombinasyonlar halinde katkılanıp sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin kristal oluşumları için 800 oC'de 8 saat sinterlenmiştir. Katkılamalar sonucunda birim doz başına verdikleri TL sinyali bakımından iyi sonuç verdiği için TL dozimetresi olarak CaB2O4:Cu(%0,01), CaB2O4:Cu(%0,1), CaB2O4:Cu(%0,3), CaB2O4:Cu(%0,5), CaB2O4:Cu(%0,7), CaB2O4:Cu(%1), CaB2O4:Cu(%2), CaB2O4:Cu(%3), CaB2O4:Cu(%4), CaB2O4:Cu(%5), CaB2O4:Cu(%7), CaB2O4:Cu(%10) malzemelerinin dozimetrik özellikleri araştırılmıştır. CaB2O4:Cu(%1) malzemesinin ön ısıtma sıcaklık parametresi ve ön ısıtma  zaman parametresi belirlenmiştir. En uygun sıcaklık ve zaman 150 oC, 5 s olarak belirlenmiştir. CaB2O4:Cu(%1)'ın yeniden kullanılabilirliği 0,5 Gy test dozu sonrası 9 deneysel döngüye kadar çalışılmıştır. CaB2O4:Cu(%1) malzemesinin Beta doz yanıtları ve  karanlık ortamdaki sönüm ölçümleri çalışılmıştır.

Abstract:
The main objectives of this study are to synthesize new Thermoluminescence (TL) dosimeter materials based on calcium borate (CaB2O4) obtained from Eti Mining Operations General Directorate, using solid-state synthesis method, to provide their structural characterization by XRD and SEM, and to investigate their dosimetric properties and sensitivity in detail. In order to increase the TL signal of undoped CaB2O4, the material was synthesized by doping in single combinations using high purity Mn, B, Cu, Ag, Ga metal group ions and Ce, Eu, Tb, Dy and Gd lanthanide group ions. The synthesized materials were sintered for 8 hours at 800 oC for crystal formation. The dosimetric properties of CaB2O4:Cu(%0,01), CaB2O4:Cu(%0,1), CaB2O4:Cu(%0,3), CaB2O4:Cu(%0,5), CaB2O4:Cu(%0,7), CaB2O4:Cu(%1), CaB2O4:Cu(%2), CaB2O4:Cu(%3), CaB2O4:Cu(%4), CaB2O4:Cu(%5), CaB2O4:Cu(%7), CaB2O4:Cu(%10) the materials were investigated as TL dosimeters in terms of the TL signal it was recorded per unit dose after various dopant concentrations. Preheating temperature  and  time parameters of CaB2O4:Cu(%1) material were determined. The optimum temperature and time were determined as 150 oC, 5 s. The reusability of CaB2O4:Cu(1%) was studied up to 9 experimental cycles after delivery of 0.5 Gy test dose. Beta dose response experiment of CaB2O4:Cu(%1) material was studied. The fading measurements of CaB2O4:Cu(%1) material in dark environment were investigated.