Küçük Menderes havzası topraklarında radon difüzyon katsayılarının belirlenmesi
Determination of radon diffusion coefficients in soils of the Küçük Menderes basin
Yazar: CANER TAŞKÖPRÜ
Danışman: DOÇ. DR. MÜSLİM MURAT SAÇ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Toprakta radon çıkışlarını etkileyen birçok faktör bulunmaktadır. Bazen radon konsantrasyonu, toprak yapısına ve yer kabuğu hareketlerine göre değişim göstermektedir. Bu değişimin hangisinden kaynaklandığını belirlemek olası deprem tahmin çalışmalarına fayda sağlayacaktır. Bu çalışmada, İzmir-Bayındır bölgesindeki jeotermal alanlardaki büyük toprak gruplarında toprak gazı radon çıkışları incelendi. Toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin radon çıkışları ile olan ilişkileri istatistiksel olarak analiz edildi. Çalışma alanında üç büyük toprak grubunda toplam altı istasyon oluşturuldu ve radon ölçümleri bir yıl boyunca periyodik olarak alındı. Toprak gazı radon ölçümleri LR-115 Tip 2 nükleer iz kazıma dedektörleri ile gerçekleştirildi. Ayrıca bölgeden toplanan toprak örneklerinde doğal radyoaktivite düzeyleri NaI(Tl) gama spektroskopi sistemi kullanılarak belirlendi. 
Çalışma sonucunda toprak gazı radon konsantrasyonlarının 0,17 ile 15,18 kBq m-3 arasında değiştiği ve en yüksek konsantrasyonun 2 nolu istasyonda (I-2) elde edildiği görüldü. Bölgedeki en yüksek radon  konsantrasyonu Kireçsiz Kahverengi topraklarda ve toprağın C2 yatay katmanında tayin edilmiştir. Elde edilen radon değerleri kullanılarak radon difüzyon katsayıları hesaplanmıştır. Difüzyon katsayılarının 0,04 ile 6,79x10-6 m2s-1 değiştiği gözlendi. Toprak örneklerindeki 226Ra, 232Th ve 40K konsantrasyonlarının sırasıyla 16,4 ile 73,0 Bq/kg,  15,8 ile 45,4 Bq/kg ve 225,0 ile 545,2 Bq/kg arasında değiştiği belirlendi. Elde edilen sonuçlara göre 2 nolu (I-2) istasyonda radon konsantrasyonlarının Kireçsiz Kahverengi toprakta değişim gösterdiği ve bunun bölgede meydana gelen sismik aktivite ile olan ilişkilere daha uygun olduğu görülmüştür.

Abstract:
There are several factors which affect the radon exhalations. Radon concentration sometimes changes due to soil structure and earth movements. Determining the source of this change will be useful for potential earthquake prediction studies. In this study, the radon exhalations in the soil gas were analyzed in the geothermal fields in the Izmir-Bayındır region. Relations between physical and chemical features of soils and the radon exhalations were statistically analyzed. In the field, six stations in three big soil groups were constituted and radon measurements were periodically taken for one year. The soil gas radon measurements were carried out by using LR-115 Type II nuclear track detectors. In addition, the NaI(Tl) Gamma-Ray Spectroscopy system was used to determine natural radioactivity levels in the soil samples from the region.
 As a result of the study, it was seen that the soil gas radon concentrations changed between 0,17 and 15,18 kBq m-3 and the highest concentration was obtained in the number 2 (I-2) station. The highest radon concentration was designated on the Limeless Brown soils and on the C2 horizontal soil layer. The radon diffusion coefficients were measured by using the obtained radon values. It was observed that diffusion coefficients change between 0,04  and  6,79x10-6 m2s-1. It was determined that 226Ra, 232Th and 40K concentrations in the soil samples changed respectively between 16,4 and 73,0 Bq/kg,  15,8 and 45,4 Bq/kg and 225,0 and 545,2 Bq/kg. According to the obtained results, the radon concentrations in the Limeless Brown soil change in the station number 2 (I-2) and this is more suitable to the seismic activity relations occurred in the region.