Gama ışınları ile ışınlanmış ıhlamur örneklerinin elektron spin rezonans (ESR) ve termolüminesans (TL) teknikleri ile incelenmesi
Investigation of gamma irradiated linden samples by electron spin resonance (ESR) and thermoluminescence (TL) techniques
Yazar: UFUK PAKSU
Danışman: PROF. DR. BİROL ENGİN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Araştırmalar, ışınlanmış gıda örneklerinin teşhis edilmesinde en güvenilir, duyarlı ve ümit verici tekniklerden ikisinin Elektron Spin Rezonans (ESR) ve Termolüminesans (TL) olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada ışınlanmış gıda örneklerinin tespiti kapsamında selüloz içeren gıda örneklerinden olan ıhlamur çayı çalışılmıştır. Çalışmada kullanılan ıhlamur çayı örnekleri Ankara?da yerel bir aktardan satın alınmıştır. Örnekler Elektron Spin Rezonans (ESR) ve Termolüminesans (TL) teknikleri ile çalışılmıştır. Çalışmalarda ıhlamur örneklerinin yaprakları kullanılmıştır.
Işınlanmamış ıhlamur örneklerinde spektroskopik yarılma çarpanı g=2,0088 olan tek çizgili bir ESR sinyali gözlendi. Işınlama ile bu tek çizgili spektrumun yanı sıra bunun yaklaşık 30 mT sol (g=2,0267) ve sağ (g=1,9883) yanlarında iki sinyal daha gözlenmiştir. Işınlanmamış örnek sinyali ile ışınlanmış örneklerde ışınlama sonucunda oluşan ESR sinyallerinin spektral parametrelerdeki değişimlerin mikrodalga gücüne, zamana, ısıtma sıcaklığına ve ışınlama dozuna bağlılıkları incelenmiştir. Oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıklarda sinyal şiddetlerinde zamana bağlı değişimlerin, üstel olarak azalan iki fonksiyonun toplamı olarak ifade edilebileceği belirlenmiştir. Ihlamur örnekleri oda sıcaklığında değişik doz değerlerinde ışınlanarak, ESR spektrumlarındaki tekli merkezi sinyal ile (g=2,0088) bunun sol yanında ışınlama sonucunda oluşan sinyal (g=2,0267) için doz-cevap eğrileri elde edilmiştir. Yapılan eğri benzetişim hesaplamaları, 0-10 kGylik ışınlama dozu aralığında ESR sinyal şiddetlerinin ışınlama dozuna, üstel olarak doygunluğa giden iki fonksiyonun toplamı biçiminde bağımlılık gösterdiği belirlendi. Bu eğrilerden yararlanarak, incelenen ıhlamur örneklerinin endüstriyel ve sağlık alanları ile nükleer kazalarda doz ölçümünde kullanılıp kullanılamayacakları araştırılmıştır. 
Ihlamur örneklerinin TL tekniği ile incelenmesinde fiziksel ve kimyasal işlemler sonucunda ıhlamurların yapraklarından ayrıştırılan inorganik yapıdaki toz örnekler kullanılmıştır. Ayrıştırılan bu toz örneklerde yapılan X-ışını kırınımı deneyleri bu örneklerin temel olarak ?kuvars? ve berlinit minerallerini içerdiğini göstermiştir.  Bu çoklu mineral yapısındaki toz örnekler kullanılarak ışınlanmamış (kontrol) ve ışınlanmış ıhlamur örneklerine ait TL ışıma eğrileri

Anahtar kelimeler: Elektron Spin Rezonans (ESR), Termolüminesans (TL), gıda 
ışınlaması, ıhlamur.

Abstract:
Researches has shown that both Electron Spin Resonance (ESR) and Thermoluminescence tecniques are the most reliable, sesitive and promising ones for the detection of irradiated food samples. In this study, linden tea, which is one of the cellulose containing foods, was used within the aim of detection of irradiated food samples. The linden samples was bought from a local market in Ankara. Samples were studied by Electron Spin Resonance (ESR) and Thermoluminescence (TL) tecniques. In this study, only leaves of linden samples were used.
Singlet ESR signal was observed from unirradiated linden samples which has spectroscopic splitting factor g=2.0088. After the irradiation, in addiation to the singlet signal, two signal was observed almost 30 mT left (g=2.0267) and right (g=1.9883) sides of the central singlet signal. Microwave power, time, temperature and radiation dose dependence of changes in the spectral parameters was investigated in ESR signals of unirradiated (control) and irradiated samples. Time-dependent changes in signal intensities at room and high temperatures were determined as the sum of two exponentially decay functions. Dose-response curves were obtained for singlet central signal (g=2.0088) and radiation induced left (g=2.0267) ESR signal at different dose values at room temperature. Curve simulation calculations showed that ESR signal intensities depend on irradiation dose with sum of two exponential saturation function between 0-10 kGy dose range. The usability of linden samples were investigated to measure doses of nuclear accidents, industrial and health sectors by using these curves.
Inorganic dust samples  which are separated from linden leaves after physical and chemical processes were used to investigate linden leaves by TL tecnique. X-ray diffraction experiments showed that these dust samples mainly include ?quartz? and berlinite minerals. TL "glow curves" of unirradiated (control) and irradiated linden samples were investigated using these  polymineral dust samples.

Keywords: Electron Spin Resonance (ESR), Thermoluminescence (TL), food 
irradiation, linden.