ESR tekniği ile doz ölçümü ve bunun endüstriyel-sağlık alanlarındaki uygulamaları
Dose measurement by ESR technigue and the applications of these in industrial-healt areas
- Tez No: 34180
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KORKMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
ÖZET Bu çalışmada; doku eşdeğeri olan L-alanin ve DL-alanin bileşikleri kullanılarak parafin, polis tiren, PVC ve PEVA gibi bağlayıcılar yardımı İle, geniş bir aralıkta doz ölçümüne olanak veren, alanin/ESR dozimetreleri hazırlandı. Alanin-parafln dozimetreler kalıplama, alanin- PVC dozimetreler çözelti buharlaştırması, alanin-PEVA dozimetreler sıcak presleme yöntemleri ile alanin-polistiren dozimetreler ise tarafımızdan geliştirilen bir yöntemle elde edildiler. Örneklerin spektrumlan Vartan E-9“ X-band ESR spektrometresl kullanılarak oda sıcaklığında rnikrodalga gücü 2 mW değerinde tutularak alındı. Palet ve film şeklinde hazırlanan, değişik alanin/bağlayıcı oranlarına sahip, dozimetrik örneklerin; önce, hazırlama sırasındaki mekanik ve ısısal işlemlerden dolayı ortaya çıkan bir ESR sinyaline sahip olup olmadıkları araştırıldı. Kullanılan spektrometrenin duyarlığı çerçevesinde, bu örneklerin hiçbirinin ESR sinyaline sahip olmadığı belirlendi. Daha sonra Co-60 y-kaynağı kullanılarak oda sıcaklığında havaya açık olarak değişik doz değerlerinde ışınlanan örneklerin ESR spektrumları alınıp, bu spektrumların orta pik sinyal genliklerinin kütle ve soğurulan dozla nasıl değiştikleri araştırıldı. 11.659 kGy ve 3.575 kGy ışınlama doz değerlerinde sinyal genliğinin örnek yönelimine bağlı olmadığı ve örnek kütlesi ile çizgisel bir biçimde arttığı gözlendi. Bağlayıcıların radyasyon verimlerinin alanınkine göre çok düşük olduğu, hatta parafin içinde ışınlama ile hiç kökçe oluşmadığı belirlendi. Daha sonra dozimetrik örneklerin -10 Gy-5xl05 Gy doz aralığında Doz- Şiddet grafikleri çizildi. Bu grafiklerden; alanın-parafın örnekleri için (A1,A2, A3, A4 ve A5) Doz-ŞIddet eğrilerinin ~104 Gy doz değerine kadar çizgisel olduğu, bu değerin üstünde ise eğimi daha küçük olan bir başka çizgisellik bölgesine geçildiği gözlendi. 10ö Gy' İlk doz değerine kadar devam eden bu üst çizgisellik bölgesinin 2x1 0S Gy doz değerinde İİbir maksimumdan geçerek doyuma, eriştiği belirlendi. Alanin-polistiren örnekler İçin ( Bl ve B2 ) çizilen Doz-Şiddet grafiklerinden bu örnekler için alt dedeksiyon limitinin sırası ile -20 Gy ve 10 Gy; alt çizgisellik bölgesinin İse sırasıyla -20 Gy-2xl04 Gy ve 10 Gy- 3x1 04 Gy olduğu bulundu. Alanin-parafln örneklerde olduğu gibi alanin-polistiren örnekler İçin de eğimi daha düşük olan İkinci bir çizgisellik bölgesinin varolduğu ve bu bölgenin Bl örneği için 2x1 04 Gy-6xl04 Gy”İlk doz aralığında, B2 ömeğt için ise 3x1 04 Gy - 9x1 04 Gy" İlk doz aralığında olduğu gözlendi. Bl ve B2 örnekler için doyum dozunun 10ö Gy civarında olduğu belirlendi. Alanin-PVC ve alanin-PEVA film örnekler İçin (Cl ve Dİ) alt çizgisellik bölgesinin sırası İle 10 Gy- 104 Gy ve 90 Gy-2xl04 Gy, üst çizgisellik bölgesinin de 2xl04 Gy-1.5xlOB Gy ve 2x1 04 Gy- 8x1 04 Gy1 İlk doz değerleri arasında bulunduğu belirlendi. Aynı dozlmetrlk örnekler İçin doyum doz değerlerinin ise sırası İle 1.5xl06Gy ve 9x1 04 Gy olduğu bulundu. Işınlanmış dozlmetrlk örneklerin ESR spektrum şiddetlerinin 0-4000 saat aralığında değişimleri incelenmiş ve bu değişimin bağlayıcı sinyal şiddetinin zaman içindeki sönümünden kaynaklandığı görülmüştür. Dozlmetrlk örneklerin kalibrasyonu; ÇNAEM' indeki ikincil standart laboratuvannın olanakları kullanılarak ancak alt çizgisellik bölgesi için yapılabilmiştir. Normalize Pik Genliği - Doz grafiklerinin alt çizgisel bölgesi dikkate alınarak her örnek için bir fit işlemi yapılmış ve deneysel noktalara en fyi uyan doğru denklemleri belirlenerek yeni Normalize Pik Genliği - Doz grafikleri çizilmiştir. Kalibrasyon amacı ile oluşturulan deneysel noktaların; doğru denklemini sağlayan noktalar İle çok iyi bir uyum İçinde oldukları görülmüştür. Alanin/ESR dozimetreleri kullanılarak 10 Gy-20 kGy doz değerleri bölgesinde %1' İlk bir yanılgı ile doz değerlerinin bellrlenebileceği gösterilmiştir. Bu yanılgının düşük doz değerlerinde bir miktar daha büyük olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın sonunda, dozlmetrelerin ana maddesi olan alanln' İn ESR İlispektrumunun bir benzetişimi yapılmıştır. Deneysel spektrumun, aynı türde ancak spektnım parametre değerleri farklı İki CH3CHR kökçesi ile -CHR türündeki üçüncü bir kökçenin spektruınlarının bir toplamı olduğu belirlenmiştir. iv
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this work; alanlne/ESR dosimeters which provide the possibility of measuring the radiation do3e in a very large range, have been prepared by using tissue equivalent L-alanlne and DL-alanlne compounds and paraffin, polystyrene, PVC and PEVA as binders. Alanine-paraffin dosimeters have been obtained by casting; alanine-PVC by solution evaporation; alanine-PEVA by pressing and alanlne-polystyrene dosimeters have been obtained by a method developed in this work. A Varian E-9" X-band spectrometer was used to get ESR spectra of the samples by keeping microwave power at 2 mW. To see whether the samples have ESR signals due to the mechanical and heating process during the preparation period, the spectra of the dosimetric samples of palette and film shapes with different alanine/ binder ratio, have been studied. Within the sensitivity limits of the spectrometer used in this work, no one of the samples has shown to have ESR signal. After Irradiation at different dose rates of the samples by a Co-60 source at room temperature open to air, the ESR. Spectra have been recorded for each sample. Then, Üıe amplitudes of the middle resonance peaks of those spectra have been Inspected for different radiation dose and sample-mass values. For 11.659 kGy and 3.575 kGy irradiation dose values signal amplitudes have been shown to be independent of sample orientation and increase, in a linearly, with the sample mass. Radiation yields of binders have been determined to be too small with compared to that of alanine, even no radical is produced in paraffin after irradiation. Then, Dose-Intensity curves of the sample have been plotted In the dose range of ~10 Gy - 5x1 06 Gy. From these curves; it is concluded that for valanine-paraffin samples (Al, A2, A3, A4 and A5) the Dose-Intensity curves are linear up to ~104 Gy, then It passes through Into another linear region with a smaller slope. In this high linear region, the curve continues to be linear and it passes from a maximum at a dose value of 2x1 05 Gy then it reaches to saturation. From plotted Dose-Intensity curves It is found that lowest detection limits are -20 Gy and 10 Gy; and low linear regions expand from -20 Gy-2xl04 Gy and 10 Gy-3xl04 Gy for alanlne-polystyrene samples (Bl and B2), respectively. As in the case of alanine-paraffin; alanine-polystyrene samples have also second linear regions with smaller slopes and those regions expand from 2x1 04 Gy-6xl04 Gy and 3xl04Gy - 9xl04Gy for Bl and B2 samples, respectively. The saturation dose values are determined to be nearly 105 Gyfor Bland B2 samples. As for alanine-PVC and alanine-PEVA film samples (CI and Dl), the low linear regions expand from 10 Gy-104 Gy and 90 Gy-2xl04 Gy, and the high linear regions expand from 104 Gy- 1.5xl05Gyand 2x1 04 Gy-8xl04 Gy respectively. For the same samples the saturation dose values are found to be 1.5xl05 Gy (CI) and 9xl04 Gy (Dl). From the study of the intensities of the irradiated samples over a time period of 0-4000 h, it is concluded that the changes in the ESR intensities are due mainly to the fading of ESR intensities of the binders. The calibration of the dosimetric samples could have been done only for the low linear region using the facilities of a second standard laboratory in ÇNAEM. A fit process has been used for each sample by taking into account only the low linear regions of the Normalized Peak Amplitude- Dose curves. After the determination of the line equation best fitting the experimental points, new Normalized Peak Amplitude-Dose curves have been plotted. Experimental points obtained for calibration purpose are seen to be in an excellent agreement with the line equation. It has been shown that the doses can be determined with an accuracy of 1 % in the dose range of 10 Gy-20 kGy by using alanine/ESR dosimeters. vlThis accuracy is a little higher for lower dose values. At the end of the present work, a simulation of the ESR spectrum of alanine which is the main component of the dosimetric samples, has been carried out. It is concluded that the experimental ESR spectrum of alanine is a sum of two CH3CHR radicals with different parameters and a third -CHR radical. vü
Benzer Tezler
- Radyasyonla sterilize edilen sefem grubu bazı antibiyotiklerde oluşan radikalik araürünlerin karakterizasyonu
Characterization of radicalic intermadiates produced in some cephem group antibiotics sterilized by radiation
SEVGİ YÜRÜŞ
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KORKMAZ
- 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
HÜLYA KARAASLAN
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİROL ENGİN
- Glukoz, fraktoz ve galaktozun radyasyon doz ölçümünde kullanılabilirliklerinin elektron spin rezonans (ESR) ile incelenmesi
Investigation of the usability of glucose, fructose and galactose in radiation dose measurements by electron spin resonance (ESR)
FULYA ÖZSAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA POLAT
- Gediz deltası (İzmir) tortullarının elektron spin rezonans (ESR) tekniği ile tarihlendirilmesi
Dating of Gediz delta deposits by electron spin resonance (ESR) techniques
HÜLYA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİROL ENGİN