Pamukkale jeotermal alanlarında radon konsantrasyonu ölçümü ve depremle ilişkisinin araştırılması
Radon concentration measurements in geothermal region of Pamukkale and investigation of its relationship with earthquake
Yazar: FERİDE KULALI
Danışman: PROF. DR. İSKENDER AKKURT
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Pamukkale jeotermal alanlarında, AlphaGUARD PQ2000 PRO taşınabilir radon dedektörü kullanılarak toprak gazında, jeotermal ve yeraltı sularında radon konsantrasyon ölçümleri yapılmıştır. Beş farklı istasyonda toprak gazı radon konsantrasyonları belirlenmiş ve Karahayıt istasyonunda dokuz ay sürekli ölçüm gerçekleştrilmiştir. Jeotermal ve yeraltı sularında radon konsantrasyonları, Pamukkale ve çevresindeki yedi kaynaktan numune alınarak radon konsatrasyonları belirlenmiş, iki kaynaktan günlük periyotta altı aylık sürekli radon takibi sağlanmıştır. Bölgede meydana gelen depremlerin ölçüm noktalarına etkisi hesaplanarak elde edilen radon verileri ile karşılaştırılmıştır. Anomalilerin tespiti ve verilerin karşılaştırılmasında grafiklerden ve bu çalışma için tasarlanan Radon Analiz Programından yararlanılmıştır. Pamukkale'de ve Karahayıt'ta bulunan jeotermal kaynaklardan alınan su örneklerinin hidrojeokimyasal komposizyonları belirlenmiştir. Ek olarak toprak gazı ölçümlerinin yapıldığı noktalardan alınan toprak numuneleri gama spektoskopi yöntemi ile NaI (Tl) dedektörü kullanılarak analiz edilmiştir. Bölgeye ait ortalama günlük ve saatlik basınç, sıcaklık, nem, yağış miktarı gibi meteorolojik verilerin radon  konsantrasyonlarına etkisi araştırılmıştır.  
Su ve topraktaki radon gazı analizlerinde pozitif ve negatif yönlü anolmaliler tespit edilmiştir. Bu anomalileri takip eden süreçte meydana gelen depremler ile elde edilen veriler arasında pozitif korelasyon gözlenmiştir. Meteorolojik parametrelerin radon konsantrasyonu üzerinde etkili olduğu, günlük, aylık ve mevsimsel değişimlerin ortalama değerleri değiştirdiği ve anlık dalgalanmalara neden olabildiği görülmüştür. Ayrıca toprak gazı ölçümlerinin yapıldığı noktalardan alınan toprak numunelerinin büyük bir kısmında rastlanan radyoaktivitenin dünya ortalamalarının üzerinde olduğu belirlenmiş ve yıllık etkin doz eşdeğerleri hesaplanmıştır.  
Radon anomalileri ve sismik hareketlerle ilişkili bugüne kadar toplanan veriler, radon zenginleşmesi ve deprem oluşumu arasında pozitif bir ilişki göstermesine rağmen, tam ve doğru deprem tahmininde radon anomalilerinin rolü sık sık tartışılmaktadır. Oluşan anomaliler ile takip eden depremlerin arasındaki zaman sürecinin tam olarak kestirilememesi ve farklı etmenlerin de zaman zaman radon yayılım örüntüsünü değiştirebilmesi yöntemin güvenilirliğini düşürse de farklı parametreler ile birlikte radon konsantrasyonlarının sürekli takibi ve elde edilen verilerin yeni yaklaşımlar ile değerlendirilmesi depremlerin önceden tahmininde daha güvenilir sonuçları olanaklı kılabilecektir.

Abstract:
In this thesis radon concentrations of soil gas, geothermal and ground water had been measured with AlphaGUARD PQ2000 PRO portabe radon detector in Pamukkale geothermal region. Soil gas radon concentrations were determined at five stations and nine months continuous measurements were carried out at the Karahayıt station. Geothermal and ground water radon concentrations were determined for seven sources in Pamukkale geothermal region and six months of continuous radon measurements were provided daily at two station. The effect of the regional earthquakes have been calculated and compaired with the obtained radon data.  The comparisons and the detection of radon anomalies were carried out on graphs and by means of "Radon Analise Program" built for this thesis. Hydrogeochemical compositions of water samples collected from geothermal sources of Pamukkale and Karahayıt, were determined. Additionally the soil samples taken from the points of soil gas measurements were analyzed by gamma spectroscopy  method and NaI (Tl) detector was used to analyze. The effects of the regional meteorological data, such as daily and hourly pressure, temperature, humidity, rainfall, on radon concentrations were investigated.  
Positive and negative anomalies were detected in analyzing radon gas in the water and soil. The possitive correlation was observed between the data obtained and the earthquakes that occurred in the process following these anomalies. it was seen that meteorological parameters effective on radon concentration and daily, monthly and seasonal changes could be cause of the changing average values and momentary fluctuations. Also the radioactivity detected in some soil samples was determined to be above the world average and annual effective dose equivalent was calculated.
Radon anomalies and seismic activity associated with the data collected so far, although it has shown a positive correlation between radon enrichment and earthquake occurrence, the role of radon anomaly in a complete and accurate earthquake prediction is often debated. continuous monitoring of radon is essential besides the different parameters. Even if the reliability of the method can fall because of the undefined time interval between the anomalies and the earthquakes in the following process and the different factors from time to time to change the radon emission pattern, It will be able to enable more reliable results with different parameters of the data obtained by continuous monitoring and evaluation of radon concentration in the prediction of earthquakes with new approaches.