Fotoaktivasyon analizi yöntemi ile diş numunelerindeki element çeşitliliğin tespit edilmesi
Determination of element diversity into tooth samples by photoactivation analysis method
Yazar: AHMET ÜNLÜ
Danışman: DOÇ. DR. MESUT KARAKOÇ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Fotoaktivasyon yönteminin birçok disiplinde uygulamalarına rastlamak mümkündür. Bu yöntem de, öncelikle bir malzemenin içeriğindeki element çeşitliliği belirlenebilir. Daha sonra derişimleri bilinen benzeri yapıda referans bir materyal hazırlanarak ilgilenilen malzemenin derişimleri de tespit edilebilir. Böylece, örneğin, arkeolojide tarihi eserlerin yaş tayinleri veya element içeriklerinin tespiti gerçekleştirilebilir. Arkeolojideki uygulamasına benzer şekilde meteor ve gök taşlarının element yapısı hakkında da bilgi sahibi olunmasını sağlayabilir. Bu tezin konusu olan diş numunelerinde de element çeştliliğin tespitine imkan verir. Diğer element analiz yöntemlerinden, XRD (X-ray diffraction) ve XRF (X-ray fluorescence) yöntemlerinde, ilgilenilen malzemenin kimyasal yapısı ortaya çıkarılabilir.  
 
Fotoaktivasyonu gerçekleştirmek için gerekli X ışınları, 18 MeV'lik,uç enerjisinden klinik lineer  hızlandırıcıdan elde edilen, elektronların, bremsstrahlung ışıması yapması sonucu oluşurlar. Bu X ışınları kullanım amacı ise, başlangıçta kararlı halde bulunan diş numunesini, kararsız hale getirmektir. Kararsız hale gelen diş numuneleri, tekrar kararlı hale geçerken karakteristik gama ışınları yayarlar. Gama ışınları HPGe dedektörleriyle ölçülürler.
 
Daha sonra analizi yapılarak diş numunesindeki elementler tespit edilir. Oluşan reaksiyonlar gözlemlenir. Bu tezde 15 adet diş numunesi incelenmiştir. İncelenen numunelerde gerçekleşmesi muhtemel fotonükleer reaksiyonlar, (γ,n), (n,γ), (γ,p) ve (γ, γ') şeklinde özetlenebilir. 
 
Diş numunelerindeki, fotonükleer reaksiyonlar sonucu kararsız hale gelen, elementlerin çekirdeklerinin bozunumları sırasında elde edilen karakteristik gama ışınımı enerji spektrumları analiz edilmiştir.  Bu analiz sırasında olası fotonükleer reaksiyonlar ve NUDAT bozunum şemaları göz önünde bulundurulmuştur. Analizler sonucunda: Cu, Fe, Ca, Ga, Cl,  Zn, Sc, Na, Rb, K, Mn, Ni, Sr, Mg elementlerinin diş numunelerinde varlığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Photoactivation analysis (PAA) has many applications in various disciplines. For example, archeology is a method that is used in the sense of having knowledge about the ages of historical artifacts, examination of components of an element whose element concentration is unknown, and determining the elements of its content. In addition, photoactivation analysis, a method used in space sciences, has knowledge about the element structure of meteor and celestial stones. The reason for using this method in tooth samples is to allow detailed and sensitive element analysis. In XRD and XRF methods, which are one of the other element analysis methods, the chemical formula of the element is determined and the active element is found. In the photoactivation, the daughter core, the main core and the isotopes of the element can be reached. Photoactivation analysis is a preferred method because it is both qualitative and quantitative.
 
The X-rays necessary to perform photoactivation are obtained from bremsstrahlung created by electrons produced by a 18 MeV clinical linear accelerator. If these X-rays are intended to be used, it is used to make the initially stable sample of the tooth unstable. the unstable tooth samples emit characteristic gamma rays as they become stable again. Gamma rays are measured with HPGe detectors. 

Trough the analysis the elements of the teeth samples are identified. The identification allows for observation of actual reactions. Reactions observed in this sample are (γ,n), (γ,p), (n,γ), (γ,p)  and (γ, γ') isomeric transitions. 

As a result of analysis of the tooth sample: Cu, Fe, Ca, Ga, Cl,  Zn, Sc, Na, Rb, K, Mn, Ni, Sr, Mg elements have been identified. From these, the elements in our sample were assigned.