Fosfojips'in doğal radyoaktifliğinin belirlenmesi
Determination of natural radioctivity at phosphogypsum
Yazar: FERHAT GEZER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. M. ZEKİ KURT
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Fosfatlı gübreler, doğal olarak var olan uranyum-radyum, toryum radyoaktif serilerine ait radyonüklitleri ve radyoaktif potasyumu içeren toz hâline getirilmiş fosfat kayası ile sülfirik asitin tepkimesi sonucunda üretilmektedir. Fosfojips, fosforik asit üretim sürecinden yan ürün veya atık olarak elde edilmektedir. Fosfojipslerin artan üretimi, Türkiyedeki gübre sanayinde uzun zamandan beri teknolojik ve ekonomik etkilere eşlik eden çevre ve radyolojik problemlere sebep olmaktadır. Bu tür problemler, fosfojipslerin yapı katkı ham maddesi olarak kullanılması gibi değişik seçeneklerin uygulanmasını kaçınılmaz hâle getirmektedir. Bu çalışmanın amacı, Mersin ve Bandırma Gübre fabrikalarından temin edilen fosfojips örneklerindeki 226Ra, 232Th ve 40K radyonüklitlerinin aktivite derişimlerini, gama spektrometrik teknik kullanarak ölçmek ve incelenen fosfojips örneklerinin yapı katkı ham maddesi olarak kullanılmasından kaynaklanan radyolojik riskleri değerlendirmektir. Fosfojips örneklerinde ölçülen ve her bir gübre fabrikası için tablo hâlinde verilen 226Ra, 232Th ve 40K'ın aktivite derişimlerinin ortalama değerleri, sırasıyla Mersin Gübre Fabrikası (MGF) için 250,8 Bq/kg, 14,6 Bq/kg ve 10,1 Bq/kg ve Bandırma Gübre Fabrikası (BGF) için 826,6 Bq/kg, 9,0 Bq/kg ve 8,6 Bq/kg olarak bulunmuştur. Radyum eş değer aktivite (Raeq), aktivite derişim indisi (I ? ), alfa indisi (I?), dış ışınlama sebebiyle kapalı ortamda soğurulan gama doz hızı (DR) ve bu doz hızına karşılık gelen etkin doz hızı (HR) değerleri, bu tür ham maddelerin kullanımından kaynaklanan ışınlama riskini değerlendirmek için hesaplandı. BGF fosfojips örnekleri için hesaplanan ortalama Raeq değeri, yapı malzemelerinin güvenli kullanıımı için tavsiye edilen 370 Bq/kg sınır değerden daha büyük iken, MGF fosfojips örnekleri için hesaplanan ortalama Raeq değeri, sınır değerden daha küçüktür.

Abstract:
Phosphate fertilizers are produced by the reaction of sulphuric acid with pulverized phosphate rock which contains naturally occurring radionuclides of the uranium-radium, and thorium series and radioactive potassium. Phosphogypsum are derived from the process production of phosphoric acid as a by-product or waste. The growing production of phosphogypsum has long caused on environmental and radiological problems with technological and economic effects in the phosphate industry in Turkey. These problems become inevitable to the implementation of various alternative in which phosphogypsums are utilized as a building raw materials. The aim of this study is to measure the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K radionuclides in phosphogypsum samples obtained from Mersin and Bandırma fertilizer factories by using gamma spectrometric technique and to assess the radiological impacts from the utilization of phosphogypsum samples examined as a building raw material. The activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K measured in phosphogypsums samples and tabulated for each fertilizer factory were found as 250.8 Bq/kg, 14.6 Bq/kg and 10.1 Bq/kg for Mersin Fertilizer Factory (MFF) and 826.6 Bq/kg, 9.0 Bq/kg and 8.6 Bq/kg for Bandırma Fertilizer Factory (BFF), respectively. Radium equivalent activity (Raeq) and activity concentration index (I ? ), alpha index (I?), absorbed gamma dose rate in indoor due to the external exposure (DR) and corresponding effective dose rate (HR) were calculated to evaluate the exposure risk arising due to the use of these raw materials. For the BFF phosphogypsum samples, the mean value of Raeq is above the limit of 370 Bq/kg recommended for the safe use of construction materials, while for the MFF phosphogypsum samples, the mean value of Raeq is lower than the limit.