Nükleer iz dedektörleri kullanarak yer katmanlarında uranyum ve toryum belirlenmesi
Determination of uranium and thorium in the earth's layers by using nuclear track detectors
Yazar: PELİN SARITEPE
Danışman: PROF. DR. M. NİZAMETTİN ERDURAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dedektörler = Detectors ; Toryum = Thorium ; Uranyum = Uranium

Özet:
ÖZET NÜKLEER İZ DEDEKTÖRLERİ KULLANARAK YER KATMANLARINDA URANYUM VE TORYUM BELİRLENMESİ Bu çalışmada İzmit Körfezi, Hersek Burnu - Kaba Burun arasında yapılmış olan dört deniz (S-2, S-3, S-5 ve S-8) ve bir kara sondajından elde edilen numunelerde uranyum ve toryum konsantrasyonları belirlenmiştir. Farklı araştırmacı gruplar tarafından yapılan çalışmalarda, bu sondajların yapıldığı bazı bölgelerde termal kaynakların olduğu ifade edilmiştir. Bu çalışmada, numunelere ait uranyum ve toryum konsantrasyonlarının termal kaynakların olduğu ifade edilen bölgelerde anomali gösterip göstermediğinin belirlenmesi ve uranyum ve toryum konsantrasyonlarının literatürde bulunabilen diğer ölçüm sonuçları ile karşılaştırılması amaçlanmıştır.. Bu sondajlardan elde edilen toplam 74 numunede uranyum konsantrasyonu fısyon iz tekniği ile belirlenmiştir. Bu teknikte numuneler öğütülerek, melinex dedektörlere yerleştirilmiş ve termal nötronlarla ışmlanmıştır. Işınlamadan sonra dedektörler numunelerden ayrılmıştır. Dedektörlerde oluşan fisyon izlerini açığa çıkarmak için dedektörlere kimyasal işlem uygulanmıştır. Kimyasal işlemden sonra dedektörlerin iz yoğunluğu optik mikroskop'da belirlenerek numunelere ait uranyum konsantrasyonu hesaplanmıştır. Yine bu çalışmada, sondajlar sonucu elde edilen toplam 16 adet numunede toryum konsantrasyonu alfa iz tekniği ile belirlenmiştir. Numuneler öğütülerek pelet haline getirilmiş ve selüloz nitrat dedektörlere yerleştirilmiştir. Dedektörler 150 gün boyunca numunelerden gelen alfa ışımasına maruz bırakılmıştır. Işınlama sonucunda dedektörler numunelerden ayrılmış ve kimyasal işleme tabii tutulmuştur. Optik mikroskop'da dedektörlerin alfa iz yoğunluğu belirlenerek numunelerin toryum konsantrasyonları hesaplanmıştır. Bu çalışmada sondaj numunelerinde belirlenen uranyum ve toryum konsantrasyonlarının, termal kaynakların bulunduğu ifade edilen derinliklerde yüksek değerler aldığı görülmüştür. Bu çalışmada numunelere ait uranyum ve toryum konsantrasyonları farklı araştırmacı gruplar tarafından yapılan çalışmaların sonuçlan ile karşılaştırılmıştır. Literatürde bulunan ve farklı metodlarla belirlenen uranyum ve toryum konsantrasyonlarının bu çalışmada belirlenen konsantrasyonlar ile karşılaştırıldığında hata sınırlan içinde uyuştuğu görülmektedir.

Abstract:
ABSTRACT DETERMINATION OF URANIUM AND THORIUM IN THE EARTH'S LAYERS BY USING NUCLEAR TRACK DETECTORS In this study, uranium and thorium concentrations for the samples obtained from Izmit Bay were been determined. Samples were collected from the four sea and one land drillings, coded as (S-2, S-3, S-5 and S-8) and KS-2. In early studies performed by several groups in the same region claimed an existance of a thermal underground springs. In this study, by determining uranium and thorium concentrations from the region mentioned above the concentration anomalies were investigated. The objective of this study is to determine uranium concentrations and search for whether any correlations exist between the concentrations anomaly and the thermal sources and compare uranium and thorium results with available data in the Literature. The samples obtained from drillings were analyzed by using fission track technique and concenration for 74 samples were determined. In this technique, the samples were placed in melinex detectors and irradiated by thermal neutrons. The irradiated samples were removed and the track detectors were then prepared for the eching process. In the end of the eching process, the tracks were made visible to be counted by using optical microscope. The concentrations were then obtained by counting these fission tracks in the detectors. In this work, thorium concentrations for 16 samples were also obtained by alpha track technique, samples were grinded and detectors were allowed to be irradiated by the alpha particules for 150 day long. The detectors used in this measurements were made of cellulose nitrate. In the end of irradiation the samples were removed and eching then were applied to the detectors. The alpha tracks were also counted by using optical microscope similar to that mentioned in fission track counting. From the track density the thorium concentrations were obtained. VI