Erbiyum çekirdeklerinin fotonükleer reaksiyon ürünlerinin yarı ömürlerinin ve geçiş enerjilerinin belirlenmesi
Determination of half lives and energy levels for photonuclear reaction products of erbium nucleus
Yazar: SERHAT URUK
Danışman: DOÇ. DR. TUNCAY BAYRAM
Sinop Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Fotonükleer reaksiyon (PNR), foton ve çekirdek arasındaki etkileşim ile meydana gelen bir reaksiyondur. PNR ile çekirdeklerin seviyeler arası geçiş enerjileri ve yarı ömürleri belirlenebilmektedir. Çekirdeklerin hangi geçiş enerjilerine sahip oldukları, bu geçiş enerjilerinin hangisinde ne kadar süre kaldıkları gibi bilgiler nükleer yapının anlaşılması açısından önemlidir. Nükleer yapının daha iyi anlaşılması için günümüzde yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Tıpta görüntüleme ve tedavi süreçlerinde kullanılacak radyoizotopların belirlenmesi ile radyasyon korunma yöntemlerinin geliştirilmesi gibi konular, çekirdek yapısının daha iyi bir şekilde anlaşılabilmesi ile mümkün olabilmektedir. 
Çekirdeğin enerji seviyeleri ve yarı ömürlerinin belirlenmesi çekirdek-çekirdek reaksiyonları, fisyon, füzyon, elektrik ve manyetik geçişler ve radyoizotop üretimi ile ilgili önemli bilgiler edinmemizi sağlar.   PNR klinik hızlandırıcıdan elde edilen yüksek enerjili γ-ışınlarının hedef çekirdeklere yönlendirilmesiyle yapılabilmektedir.   
Bu tez çalışmasında, modifiye edilmiş klinik doğrusal elektron hızlandırıcı (cLINAC) yardımı ile elde edilen 14 MeV maksimum enerjili breamstrahlung ışınları ile erbiyum hedef çekirdekleri bombardıman edilerek PNR gerçekleştirilmiştir. Aktivasyon sonrası ürün çekirdeklerin yayınladıkları gama ışınları HPGe dedektörü ile ölçülerek, gama spektrumları elde edilmiştir. Ölçümlerin analiz edilmesi ile 161Ho çekirdeğinin enerji seviyeleri arasındaki geçişler ve 161Er çekirdeğinin yarı ömrü elde edilmiştir. Bu çalışmada literatür ile uyumlu sonuçlar elde edilmiş olmakla birlikte, özellikle 161Ho çekirdeğinin bazı geçiş enerjileri daha hassas olarak belirlenmiştir.

Abstract:
Photonuclear reaction (PNR) is a reaction which occurred between a photon and a nucleus via interaction. Transition energy between levels of nucleus can be determined by PNR. Knowledges about transition energies of a nucleus and their live times are important for understanding of nuclear structure. There can be still ongoing studies for deeper understanding of nuclear structure. Determination of radioisotopes used in medical imaging methods and therapy and improvement of radiation protection methods can be possible with better understanding of nuclear structure.  
Determination of transition energy of nuclei and their half-lives can give knowledges about nucleus-nucleus reactions, fission, fusion, electric and magnetic transitions and production of radioisotopes.  PNR can be created by directing high-energy γ-rays to the target nuclei.
In this study, the erbium target was bombarded by breamstrahlung rays with 14 MeV maximum energy obtained from a modified clinical linear electron accelerator (cLINAC) to create PNR. The gamma rays emitted by the product nuclei were measured after activation. By analyzing of these measurements, the experimental transition energies of 161Ho and the half-life of 161Er have been determined. The results have been found as consistent with the literature values. In particular some transition energies of 161Ho have determined with more precise then those of literature values.