Kuvars mineralinin ışıma özelliklerinin farklı tanecik boyutlarına göre incelenmesi
Luminescence characteristics of quartz mineral with respects to different grain size
Yazar: ERDEM ŞAĞBANOĞLU
Danışman: PROF. TURGAY KARALI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Kuvars = Quartz ; Termolüminesans = Thermoluminescence

Özet:
Kuvars minerali jeolojik ve arkeolojik tarihlemede yaygın olarak kullanılmaktadır. TL ya da OSL ile tarihlemede örnek hazırlanırken farklı tanecik boyutlarında kuvars mineralleri seçilmektedir. Bu tezin amacı, doğal bir mineral olan ve tarihlemede kullanılan kuvarsın ışıma özelliklerinin farklı tanecik boyutlarına göre incelenmesidir.Çalışmada Salihli ilçesi Kaletepe yöresinden elde edilen 20-32, 50-75, 140-200, 200-250 µm boyutlarına ayrıştırılan kuvars minerallerinin TL özellikleri incelenmiştir. TL ölçümleri sonucunda elde edilen ışıma eğrilerinden bütün boyutlardaki kuvars örneklerinin 100, 170, 220 ve 410 oC sıcaklıklarında olmak üzere 4 ışıma piki verdiği görülmüştür.Bütün tanecik boyutları için 100 oC piki, 45 dakikalık ışınlamaya kadar lineer bir doz yanıtına sahiptir. Bunun yanında diğer ışıma piklerinde doza bağlılık parçacık boyutuna göre farklılıklar göstermektedir. Minerallerin kararlılık eğrileri incelendiğinde 20-32 µm 50-75 µm ve 140-200 µm boyutlarındaki örneklerin 7. ışınlama ve TL ölçümü işlemlerinden sonra kararlı hale geldiği, 200-250 µm boyutundaki örneğin ise 10. ışınlama sonunda hala kararlı hale gelmediği gözlenmiştir. Kuvars örneklerinin karanlık ortamda farklı sürelerde sönümlemesi sonucu tanecik boyutunun küçülmesiyle TL şiddetindeki azalma oranının arttığı gözlenmiştir. Örneklerin 30 gün karanlık ortamda bekletilmesi sonucu TL şiddetindeki azalma oranları 20-32, 50-75, 140-200, 200-250 µm boyutları için sırasıyla %81,71, %70,38, %68,76 ve %66,18 olarak bulunmuştur. Tarihleme çalışmalarında kullanılan 300 oC'nin üzerindeki piklerin sönümleme oranları incelendiğinde 30 gün içerisinde örneklerin sönüme uğramadığı aksine TL şiddetinde artış olduğu gözlemlenmiştir. Bu artış oranları 20-32, 50-75, 140-200, 200-250 µm boyutları için sırasıyla %5,89, %21,77, %24,01 ve %25,59 olarak bulunmuştur. Ayrıca mineralin tanecik boyutunun küçülmesiyle beta radyasyonuna duyarlılığının arttığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Quartz is commonly used for geological and archeological dating. During the sample preparation for TL or OSL dating, different sized quartz minerals are selected. The aim of this thesis is to investigate the luminescence characteristics of quartz, which is a natural mineral and used for dating, with respect to different grain sizes.Quartz examined in this work collected from Salihli, Kaletepe region. Quartz minerals originated from rock are sieved to size of 20-32, 50-75, 140-200, 200-250 µm. The glow curves that are obtained from TL measurements point out that all of the quartz samples with different sizes have 4 peaks at 100, 170, 220 and 410 oC.It is clear that the dose response curve of 100 oC peak indicates dose linearity until 45 minute irradiation for all of the grain sizes. Besides, when we examined the other peaks dose dependence was observed to vary depending on the grain size. The samples with 20-32 µm 50-75 µm and 140-200 µm in grain size became stable after 7 irradiation-heating cycles. However, the samples with 200-250 µm are still unstable even they are subjected 10 cycles. Quartz samples are stored in the dark room at variable times after irradiation and it is observed that the rate of fading increased while grain sizes decreased. After samples are kept in a dark room for 30 days, the fading rate of samples are measured for 20-32, 50-75, 140-200, 200-250 µm sized grains as %81,71, %70,38, %68,76 and %66,18, respectively. In addition, it is was observed that after giving a constant beta dose to each grain, the sensitivity increased while the grain size decreased.