Sahada gama spektrometrik aktivite ölçümü için hpge dedektörünün 238U, 232Th, 40K içeren özel bloklar kullanılarak kalibrasyonunun yapılması ve saha ölçümüne uygulanması
Calibration of a hpge detector in-situ gamma-ray spectrometry by using 238U, 232Th, 40K specific calibration pads and an application to in-situ activity measurements
Yazar: MİNE ÖZGÜR
Danışman: PROF. DR. HALUK YÜCEL
Ankara Üniversitesi / Nükleer Bilimler Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tezde, saha şartlarında (in-situ) gama spektrometrik aktivite ölçümü için yüksek enerji ayırma güçlü bir HPGe dedektörünün özel kalibrasyon blokları kullanılarak kalibrasyonun yapılması ve daha sonra bu sistemin radyoaktif kirlenmiş madde gömülü bir sahada uygulamasının yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, U, Th ve K elementel içerikleri bilinen ve MTA tarafından 1987 yılında Ankara Etimesgut Askeri Havaalanında cevher numunelerinin betona karıştırılarak elde edilen 8mx8mx0,375m boyutlarındaki dört farklı blok kullanılmıştır. Bu bloklar 1mx1m boyutundaki karelaja uygun olarak işaretlenmiş ve her blok üzerinde 49 adet ölçüm yapılmıştır. Bu tezde, sahada gama spektrometrik ölçüm için, U, Th, K ve boş kalibrasyon bloklarının bir HPGe sisteminin gerçek bir kalibrasyonu için laboratuvar koşullarında yapılan kalibrasyonla uyumlu olduğu görülmüştür.
Tez çalışmasında, %40 bağıl verimli ve elektrik soğutmalı p-tipi HPGe dedektör (OrtecTrans SPEC 100) kullanılmıştır. Bloklar kullanılarak kalibre edilen bu HPGe dedektör ile, TAEK'in SANAEM yerleşkesinde radyoaktif madde gömü alanında yüzeyden ölçümle, toprakta bulunan doğal ve yapay radyonüklitlerin aktivite derişimleri belirlenmiştir. Radyoaktif gömü alanında aktivite derişim sonuçları 137Cs için 4,1±0,7 Bqkg-1, 238U için 27,1±4,1 Bqkg-1, 232Th için 29,0±4,0 Bqkg-1  ve 40K için 535,5±69,6 Bqkg-1 bulunmuştur.
HPGe sistemiyle elde edilen söz konusu blokların güncel aktivite değerleri; yerinde U, Th, K cevher aramaları veya jeolojik araştırmalar öncesinde ya da havadan tarama araçlarına entegre kullanılacak radyasyon ölçüm cihazlarının deneye dayalı kalibrasyonlarının yapılması için önemlidir. Elde edilen sonuçlar detaylı olarak tartışılmıştır.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to calibrate a high energy resolution HPGe detector using special calibration pads for in-situ gamma spectrometric activity measurement and then to apply this system in a radioactive contaminated area. From the calibrated HPGe detector using four different calibration pads of 8mx8mx0,375m was used to measure the radioactivity in the contaminated soil area in TAEK-SANAEM. The calibration pads built at Ankara Etimesgut Military Airport, are line marked into 1mx1m size grids and then the activity measurements are then performed on each block. 
In this thesis, a 40% relative efficiency and electrically cooled p-type HPGe detector (OrtecTrans SPEC 100) was used for in-situ measurements utilizing the known contents of U, Th, K and blank concrete calibration pads. Their known activity values are found to be consistent with those measurements performed by the present HPGe system on the pads. The measured activity from the surface of in radioactive material burial areas in SANAEM-TAEK was found to be 4.1±0.7 Bqkg-1 for 137Cs, 27.1±4.1 Bqkg-1for 238U, 29.0±4.0 Bqkg-1 for 232Th and 535.5±69.6 Bqkg-1for 40K.
The current activity values of the calibration pads obtained by the HPGe system are useful data to perform experimental calibrations of radiation measuring devices to be used prior to site U, Th, K ore explorations or geological surveys or integrated into airborne screening tools. The measured results obtained are discussed in detail.