Sinop ilinde nükleeer güç santrali öncesi karasu ve kabalı nehirlerinin su ve sediment örneklerinde radyoaktivite seviyelerinin belirlenmesi
Determination of radioactivity levels in water and sediment samples of the karasu and kabali rivers before the nuclear power plants in Sinop
Yazar: DİDEM KART
Danışman: DOÇ. DR. SERDAR DİZMAN
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Nehirler = Rivers ; Nükleer güç = Nuclear power ; Radyoaktivite = Radioactivity ; Sinop = Sinop ; Trityum = Tritium ; Çökeller = Sediments

Özet:
Bu çalışmadaki amacımız, Sinop ilinde kurulacak olan nükleer güç santrali faaliyete geçmeden önce Sinop ilinin iki önemli nehrinden alınan sediment ve nehir suyu örneklerinde 3H, 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs radyoizotoplarının background seviyelerini belirlemek ve bu seviyelerin ulusal ve uluslararası kuruluşlar tarafından önerilen limit değerlerle kıyaslamasını yapmaktır. Karasu (80 km) ve Kabalı (51,3 km) nehirlerinden 2 km aralıklarla en az yağış alan temmuz ve en çok yağış alan aralık aylarında hem su hem de sediment örnekleri alındı. Her bir ayda 59 sediment ve 59 nehir suyu örneği olmak üzere toplamda 236 adet örnek alındı ve bu noktaların koordinatları Magellan Explorist 510 GPS cihazı ile belirlendi. Toplanan sediment ve nehir suyu örneklerinde 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs konsantrasyonları yüksek saflıkta germanyum dedektörü (HPGe) kullanılarak ölçülürken, nehir suyu örneklerinde trityum konsantrasyonları ise Sıvı Sintilasyon Sayacı (LSC) kullanılarak ölçüldü. Karasu Nehrinden aralık ve temmuz aylarında alınan sediment örneklerinde 226Ra, 232Th, 137Cs ve 40K aktivite konsantrasyonlarının sırasıyla 3,08 – 29,40 Bq/kg, 2,95 – 19,10 Bq/kg, 0,35 – 61,13 Bq/kg ve 54,83 – 495,02 Bq/kg aralığında değiştiği belirlendi. Kabalı nehrinden aralık ve temmuz aylarında alınan sediment örneklerinde ise 226Ra, 232Th, 137Cs ve 40K aktivite konsantrasyonlarının sırasıyla 5,79 – 25,65 Bq/kg, 3,35 – 19,55 Bq/kg, 0,97 – 7,23 Bq/kg ve 141,66 – 446,77 Bq/kg aralığında değiştiği belirlendi. Aralık ve temmuz aylarında alınan nehir suyu örneklerinde ortalama trityum aktivite konsantrasyonları sırasıyla Karasu Nehri için 2,79 ± 0,52 Bq/L (23,65 ± 4,48 TU) ve 1,75 ± 0,51 Bq/L (14,86 ± 4,36 TU), Kabalı Nehri için ise 2,37 ± 0,48 Bq/L (20,10 ± 4,08 TU) ve 1,97 ± 0,46 Bq/L (16,67 ± 3,91 TU) olarak bulunmuştur. İncelenen sediment örneklerindeki doğal ve yapay radyonüklidlerden kaynaklanan radyolojik tehlikeleri değerlendirmek için radyum eşdeğer aktivitesi (Raeq), dış tehlike indeksi (Hex), absorblanmış doz hızı (D), yıllık etkin doz eşdeğeri (AEDE) değerleri hesaplandı ve uluslararası kuruluşlar tarafından önerilen ortalama değerlerle kıyaslandı.

Abstract:
This study aims to determine the background levels of radioisotopes 3H, 226Ra, 232Th, 40K and 137Cs in sediment and river water samples to be taken from two important rivers of Sinop before the nuclear power plant to be established in Sinop and to compare the determined levels with the limit values recommended by national and international organizations. In this context, both water and sediment samples were taken at 2 km intervals from the Karasu (80 km) and Kabalı (51.3 km) rivers in July, when there is the least rainfall and December, when there is the most precipitation. A total of 236 samples were taken each month, including 59 sediment samples and 59 river water samples. The coordinates of the sampled points were determined with the Magellan Explorist 510 GPS. Concentrations of 226Ra, 232Th, 40K, and 137Cs in the collected sediment and river water samples were measured using a High Purity Germanium Detector (HPGe) and tritium concentrations in river water samples were measured using a Liquid Scintillation Counter (LSC). In sediment samples taken from the Karasu River in December and July, the activity concentrations of 226Ra, 232Th, 137Cs, and 40K were between 3.08 – 29.40 Bq/kg, 2.95 – 19.10 Bq/kg, 0.35 – 61.13 Bq/kg and 54.83 – 495.02 Bq/kg, respectively. In sediment samples taken from the Kabalı river in December and July, the activity concentrations of 226Ra, 232Th, 137Cs, and 40K were between 5.79 – 25.65 Bq/kg, 3.35 – 19.55 Bq/kg, 0.97 – 7.23 Bq/kg and 141.66 – 446.77 Bq/kg, respectively. Average tritium activity concentrations in river water samples taken in December and July were 2.79 ± 0.52 Bq/L (23.65 ± 4.48 TU) and 1.75 ± 0.51 Bq/L (14.86 ± 4.36 TU) for the Karasu River and they were 2.37 ± 0.48 Bq/L (20.10 ± 4.08 TU) and 1.97 ± 0.46 Bq/L (16.67 ± 3.91 TU) for the Kabalı River. Radium equivalent activity (Raeq), external hazard index (Hex), absorbed dose rate (D), annual effective dose equivalent (AEDE) values were calculated and compared with the average values recommended by international organizations.