Lantanit katkılı magnezyum borat minerallerinin lüminesans özelliklerinin incelenmesi ve tıbbı dozimetre olarak kullanılabilirliği
Investigation of luminescence properties of lanthanitic magnesium borate minerals used as a madical dosimeter
Yazar: İLKNUR SİMGE ÜNAL
Danışman: PROF. DR. KASIM KURT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET YÜKSEL
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Termolüminesans = Thermoluminescence

Özet:
Magnezyum Borat'ın etkin kütlesi 7.8 olup ve canlı dokuların etkin kütlesi ile benzerlik göstermektedir. Bu avantaj kullanılarak üretilecek olan malzemenin radyasyona olan termolüminesans (TL) duyarlılığı çalışılması amaçlanmaktadır. Doz cevap eğrilerinin lineerlik göstermesi halinde medikal alanda kullanılabilirliği araştırılması planlanmaktadır. Termolüminesasn sinyallerinin artırılması ve kararlı tuzakların oluşturulması için uygun olan lantanitler katkılanacaktır. Katkılama sonucunda oluşan tuzakların aktivasyon enerjisi ve frekans faktörü hesaplanıp kinetik derecesi tespit edilmeye çalışılacaktır. Sentezlenen malzemenin termoluminesans sinyallerinin radyasyona olan duyarlılığı ve radyasyona tabi kaldıktan sonra ki TL sinyallerin sönme durumları çalışılmıştır. Bu çalışmada magnezyum tetra borat (MgB4O7) minerali çözelti yanma yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezleme sırasında Dy ve Eu Lantanitleri her biri sırasıyla %0.1, %0.2, %0.3, %0.4 ve %0,5 oranında katkılandı. Sentezlendikten sonra, elde edilen XRD, SEM ve TL sonuçlarına göre kristal form elde edilinceye kadar malzemeler sinterlendi. Bunlar arasında en iyi TL ışıma grafikleri veren MgB4O7:Dy (%0.3) ve MgB4O7:Eu (%0.1) olarak görülmüştür. Bu malzemelerin TL ışıma eğrileri, tekrar kullanılabilirlik, solma özellikleri ve doz cevap eğrileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar çerçevesinde tıbbı dozimetre olarak kullanılabilirliği tartışılmıştır.

Abstract:
The effective mass of Magnesium Borate is 7.8 and is similar to the effective mass of tissues. The aim of this study is investigating thermoluminescence (TL) sensitivity of the material to be produced by using this advantage. It is planning to study medical dosimetric properties while in order to use in medical field if dose response curve act as linearity. Appropriate lanthanides will be doped to increase the thermoluminescence signals and to form stable traps. The activation energy and frequency factor of the traps will be calculated and the kinetic degree will be determined. Thermoluminescence sensitivity of the synthesized material to radiation and the fading properties after irradiation will investigated. In this study magnesium tetra borate (MgB4O7) was synthesized by solution combustion synthesis method. The lanthanides of Dy and Eu were doped %0.1, %0.2, %0.3, %0.4 vs %0.5 rate respectively while the synthesization of Magnesium tetraborate. After synthesization, the materials were sintered until to get crystal form according to obtained XRD, SEM, and TL results.  Among these, MgB4O7: Dy (0.3%) and MgB4O7: Eu (0.1%), which yield the best TL signal, were observed. TL curves, reusability, fading properties and dose response of these materials were examined. In view of the results obtained, its utility as a medical dosimeter were discussed.