Düşük seviye sıvı sintilasyon sayım (lsc) tekniği ile içme  sularında toplam alfa  ve beta aktivitesinin ölçülmesi için standart bir yöntem  uygulanması
Application of  a standard method for the measurement of gross alpha and beta activities in drinking water by using low level scintillation counting (LSC) technique
Yazar: RUFİYET GÜVEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GAYE ÖZGÜR ÇAKAL ; PROF. DR. HALUK YÜCEL
Ankara Üniversitesi / Nükleer Bilimler Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
İnsanların maruz kalabileceği doğal radyasyon, karasal ve kozmik kaynaklardan ileri gelir. İçme sularının kaynağı yer altı sularıdır ve yer altı sularına kayaçlardan çözünerek geçen radyonüklitler sebebiyle sularda her zaman radyoaktivite bulunma riski vardır. İçme suları kaynaklı alfa ve beta iyonlaştırıcı radyasyonunun dokularda oluşturabileceği hasarı ve dolayısıyla, sağlık riskini asgaride tutmak gereklidir. Bu nedenle, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) içme suları nedeniyle kişinin alabileceği dozu 0,1 mSv/yıl ile sınırlamıştır. İçme sularının radyasyon açısından izlenmesinde, Avrupa Birliği tarama seviyesini toplam alfa aktivitesi için 0,1 Bq/L ve toplam beta aktivitesi için 1 Bq/L olarak belirlemiştir. Bu değerler, Ulusal mevzuatımız gereği aynı şekilde uygulanmaktadır. İçme sularındaki toplam alfa ve beta yayınlayıcılar için izin verilen aktivite sınır değerlerinin altında kalan, düşük seviyedeki radyoaktivitenin hassas şekilde ölçülmesi çok önemlidir. 

Bu tez çalışmasının amacı, içme sularında radyoaktivite ölçümü için EPA 900 prosedürüne göre geleneksel yöntem orantılı sayaç (PC) ve ASTM D7283-06 prosedürüne göre düşük seviye radyoaktivite ölçebilen sıvı sintilasyon sayım (LSC) tekniklerini karşılaştırmaktır. İçme suyu örneklemesi en az 1 L olmak üzere, Ankara'nın farklı semtlerinden alınan 53 adet musluk suyu ile 38 adet ticari şişe suyu toplanarak yapılmıştır. Laboratuvarda numuneler, numune kabına radyonüklit adsorbsiyonunu önlemek amacıyla PH<2 olacak şekilde  asitlendirilmiştir. Aynı numuneden belirli hacimlerde ayrılan özdeş numuneler, belirli işlemlere göre hazırlandıktan sonra, P-10 gaz akışlı orantılı sayaç (Canberra LB4110) ve düşük seviye LSC (Quantulus1220) ölçüm sistemleri kullanılarak analiz edilmiştir.  

Her iki teknikle de yapılan toplam alfa ve toplam beta analizleri sonucunda, Ankara ili musluk sularında ve şişe sularında, izin verilen aktivite sınır değerlerinin üzerinde bir radyoaktiviteye rastlanmamıştır. Rutin radyoaktivite taramalarında, düşük seviye LSC tekniğinin, numune hazırlama süreci daha basit, PMT'nin yüksek sintilasyon verimi nedeniyle daha kısa sayım süresinde yüksek sayım istatistiği vermesi sonucu kesinliği ve doğruluğu daha yüksek, tekrarlanabilir sonuçların elde edildiği ve daha güvenilir olduğu değerlendirilmiştir. Tezde elde edilen analiz bulgularına dayalı olarak bu iki yöntemin uyumu ve farklılıkları tartışılmıştır.

2015,79 sayfa

Anahtar Kelimeler: İçme suyu, toplam alfa ve beta, LSC, orantılı sayaç, puls şekil analizi (PSA), düşük seviye aktivite

Abstract:
The natural radiation exposure to human being is mainly arising from terrestrial and cosmic sources. The source of drinking water is under-groundwater and there is always a risk of radioactivity due to the presence of radionuclides coming from the rocky structures. It is essential that hazards to  tissue, and hence the health risks  due to alpha and beta ionizing radiation from radionuclides in drinking waters is kept at a minimum level. For this reason, World Health Organization (WHO) stipulated the radiation dose limit of 0.1 mSv/y for the individual, depending on drinking water consumption. For survey purposes, European Union (EU)  was determined the allowed limits of drinking waters for gross alpha activities as 0.1 Bq/L and gross beta activities as 1 Bq/L. These limit values are also adopted in our National Regulations. Therefore, it is very important to measure accurately these very low level radioactivities occuring in drinking water samples.  

The aim of this thesis is to compare conventional proportional counter (PC) technique using  EPA 900 method with low level Liquid Scintillation Counting (LSC) technique using ASTM D7283-06 standard.  53 tap water samples from different districts of Ankara and 38 commercial bottled waters each having at least 1 L were used in this study. The collected samples were then conditioned, by keeping in the laboratory as pH<2 to avoid the radionuclide adsorption on the walls of the container. Identical samples prepared from the same coded sample were prepared according to the procedures and analyzed by using gas flow (P-10) proportional counter (Canberra LB 4110) and low level LSC system (Quantulus 1220). 

The gross alpha and beta activity results in the Ankara tap water and bottled water samples obtained by using both of these techniques indicated that there is no observed the radioactivity  values above the required limits. In routine radioactivity surveys, low level LSC technique can be considerd to be a more reliable method due to its relatively easy sample preparation and high scintillation efficiency of PMTs, thus resulting in high sentistivity. With use of LSC method, reproducible, more accurate and precise results can be obtained as a result of high count statistics acquired in a short time.  In the thesis, the advantages and disadvantages of these two practical techniques based on our measurements in drinking water were compared  and discussed. 
 

2015,79 pages

Key Words: Drinking water, gross alpha and beta, LSC, proportional counter, pulse shape analysis (PSA), low level activity