Konya Kapalı Havzasının batı kısmındaki kuvaterner yaşlı birimlerden alınan fosil moluska kavkılarının elektron spin rezonans (ESR) tekniği ile tarihlendirilmesi ve bazı gözlük camı örneklerinin dozimetrik potansiyellerinin incelenmesi
Electron spin resonance (ESR) dating of fossil mollusc shells taken from the quaternary units in western part of Konya Closed Basin and investigation of dosimetric potentials of some eyeglass samples
Yazar: HÜLYA KARAASLAN
Danışman: PROF. DR. BİROL ENGİN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektron spin rezonans = Electron spin resonance ; Elektron spin rezonans spektroskopisi = Electron spin resonance spectroscopy ; Radyasyon = Radiation ; Tarihlendirme = Dating

Özet:
Bu tez çalışmasında Elektron Spin Rezonans (ESR) tekniği ile tarihlendirme (dating) ve kaza dozimetresi çalışmaları yapılmıştır. Tarihlendirme çalışmaları, Konya kapalı havzası batı bölümünde yer alan Eski Konya Gölü'nden toplanan fosil molluska kavkıları (kabukları) ile yapılmıştır. ESR tekniği ile kavkıların bünyelerinde barındırdığı paramanyetik merkezlerin (serbest radikallerin) analizi yapılmış ve bu merkezlerin oluşturduğu ESR sinyalleri kullanılarak kavkılar tarihlendirilmiştir. Bu çalışma, Konya Kapalı Havzası fosil kavkıları üzerinde ESR tekniği ile yapılan ilk çalışmadır. Bu çalışmada jeolog araştırmacılarla birlikte dört (4) ayrı lokasyonda dokuz (9) yarmadan ölçülü ve stratigrafiye uygun olarak kesit alınıp sistematik örnekleme yapılmıştır. Böylece on altı (16) kavkı örneği ESR tekniği ile oda sıcaklığında analiz edilmiş ve tarihlendirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda bu örneklerin jeolojik yaşlarının yaklaşık yirmi binyıl (20 ky) ile yüz altı binyıl (106 ky) arasında değiştiği görülmüştür.

     Kaza dozimetresi çalışmasında ise organik kökenli ve mineralli (inorganik) gözlük camı örnekleri kullanılmıştır. Işınlanmamış gözlük camı örneklerinde herhangi bir ESR sinyali gözlemlenmemiştir. Gama ışınlaması sonrasında her iki tür gözlük camı örneğinde ışınlamayı karakterize eden ışınlamaya özgü ESR sinyalleri gözlenmiştir. Her iki gözlük camı örneği için radyasyon verimi hesapları yapılmıştır ve standart ESR alanin dozimetresi ile kıyaslanmıştır. Ayrıca ışınlama ile oluşan ESR sinyallerinde, modülasyon genliği-mikrodalga güç çalışması, doz-cevap, ısıl kararlılık ve zamana bağlı değişimler incelenerek bu örneklerin kaza dozimetresi olarak kullanılıp kullanılmayacağına bakılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre her iki gözlük camı örneğinin geriye dönük (retrospektif) ESR dozimetresi olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis study, Electron Spin Resonance (ESR) technique was used for dating and accident dosimetry studies. The dating studies were conducted using fossil mollusc shells collected from the Old Konya Lake located in the western part of the Konya Closed Basin. The analysis of the paramagnetic centers (free radicals) contained within the shells was performed using the ESR technique, and the shells were dated based on the ESR signals generated by these centers. This study is the first application of the ESR technique on fossil shells from the Konya Closed Basin. In collaboration with geological researchers, four (4) separate locations were sampled, and sectioning was carried out systematically at nine (9) intervals according to the stratigraphy. As a result, sixteen (16) shell samples were analyzed and dated at room temperature using the ESR technique. The analysis revealed that the geological ages of these samples ranged from approximately twenty thousand years (20 ka) to one hundred and six thousand years (106 ka).

In the accident dosimetry study, organic and mineral glass samples were used. No ESR signal was observed in the unirradiated glass samples. However, irradiation-specific ESR signals characterizing the radiation were observed in both types of glass samples after gamma irradiation. Radiation efficiency calculations were performed for both glass samples and compared with standard ESR alanine dosimeters. Additionally, the modulation amplitude-microwave power relationship, dose-response, thermal stability, and time-dependent changes in the ESR signals resulting from irradiation were examined to determine whether these samples could be used as accident dosimeters. According to the obtained results, it was concluded that both glass samples can be utilized as retrospective ESR dosimeters.