Geri Dön

Naı(Tl), labr3(CE) sintilasyon ve cdznte yarıiletken dedektörler ile ortam doz eşdeğeri hızı belirlenmesi için gama-ışını spektrumundan G(E) fonksiyonu ile doza dönüşüm amaçlı optimizasyon algoritması geliştirilmesi

Development of an optimization algorithm for dose conversion from gamma-ray spectrum using g(e) function to estimate ambient dose equivalent rate with nai(Tl), labr3(CE) scintillation and cdznte semiconductor detectors

PDF İndir

  1. Tez No: 904586
  2. Yazar: NESLİHAN CEREN KAPLAN ERDEM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALUK YÜCEL, DOÇ. DR. GAZİ ERKAN BOSTANCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Nükleer Mühendislik, Physics and Physics Engineering, Nuclear Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Nükleer Bilimler Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Sağlık Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Günümüzde ekosistemde çeşitli toksik elementler ve doğal radyonüklitlerin varlığı, insan kaynaklı faaliyetlerin doğrudan etkisi sonucu artış göstermektedir. Endüstriyel tesislerin, araştırma merkezlerinin ve tıbbi tesislerin radyasyon kullanımı ile ilgili faaliyetlerini değerlendirmede ve radyasyonla çalışılan alanların izlenmesinde ve kontrol edilmesinde doz ölçümü kritik bir rol oynamaktadır. Alan izlemede etkin dozun değerlendirilmesinde kullanılan ortam doz eşdeğeri, H*(10), ölçümünde son yıllarda, yüksek dedeksiyon verimi ve pratikte çeşitli avantajları sebebiyle inorganik sintilatör dedektörleri ve yarıiletken dedektörler, G-M sayaçlarına alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ancak bu dedektörlerin doku eşdeğeri olmaması sebebiyle enerji yanıtlarının enerjiye bağımlılık göstermesi, H*(10) ölçümünde temel bir sorundur. Bu tez çalışmasında, inorganik sintilatör ve yarıiletken dedektörlerin enerji yanıtlarını düzeltmek amacıyla G(E) fonksiyonu yöntemine dayanan bir spektrum verisinden doza dönüşüm algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmada G(E) fonksiyonunun parametreleri gradyan azalım (GD) yöntemi ile hesaplanmıştır. 241Am, 133Ba, 137Cs, 60Co, 152Eu ve 54Mn nokta kaynakları kullanılarak, gama ışını spektrumları, 50.8mm x 50.8mm NaI(Tl), 38.1mm x 38.1mm LaBr3(Ce) sintilasyon ve 10mm x 10mm x 10mm CdZnTe yarıiletken dedektörleri kullanılarak elde edilmiştir. Farklı enerji ayırma gücüne sahip sintilasyon ve yarıiletken dedektörlerin, geliştirilen algoritma ile H*(10) niceliğinin hesabındaki performansı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar ayrıntılı olarak tartışılmış ve geliştirilen algoritma ile H*(10) tahminindeki enerji yanıtlarının, NaI(Tl) için düşük enerji bölgesi haricinde, ±%20 sapma içinde dengelendiği görülmüştür. Bu tez çalışması,“ABH67390007- J02012 kodlu ”Nükleer Madde Karakterizasyonunda 235U İzotopik Bolluğunun HPGe ve CdZnTe Dedektörlü Gama Spektroskopisiyle Belirlenmesi-Method Development for HpGe and CdZnTe Detector Based Gamma Spectroscopic Determination of Isotopic Abundance in Nuclear Material Characterization (2017-2023)" UAEA Koordineli araştırma projesi (CRP) tarafından desteklenmiştir.

Özet (Çeviri)

Today, the escalating presence of diverse toxic elements and natural radionuclides within the ecosystem is a direct outcome of anthropogenic impacts. Radiation dose measurement and area monitoring has a great importance, particularly in the evaluation of environmental practices and the monitoring and control of radiation related activities in industrial facilities, research centers, and medical institutions. In recent years, the assessment of effective dose in area monitoring through the measurement of ambient dose equivalent, H*(10), has increasingly favored the use of inorganic scintillation detectors and semiconductor detectors over G-M counters, owing to their significant advantages such as high detection efficiency and practical usability. Nevertheless, a pivotal challenge in H*(10) measurement is caused by the energy dependence of the energy responses of these detectors, associated with their non-tissue equivalent materials. In this thesis, a gamma spectrum-to-dose conversion algorithm based on the G(E) function method has been developed to correct for the energy responses of inorganic scintillator and semiconductor detectors. In the developed algorithm, the parameters of the G(E) function were computed through a gradient descent (GD) method. For 241Am, 133Ba, 137Cs, 60Co, 152Eu and 54Mn point sources, the gamma ray spectra were acquired by using a 50.8mm x 50.8mm NaI(Tl) and a 38.1mm x 38.1mm LaBr3(Ce) scintillation, and a 10mm x 10mm x 10mm CdZnTe semiconductor detectors, respectively. The performance of scintillator and semiconductor detectors having different energy resolutions was quantified in estimating of H*(10) dose quantity by using the presently developed algorithm. The obtained results are discussed in detail and it has been observed that the developed algorithm corrects for the energy responses to H*(10) within ±20% deviation with the exception of NaI(Tl) in the low energy region. This thesis is fully supported by ABH67390007- J02012 coded IAEA Coordinated Research Project (2017-2023) "Method Development for HpGe and CdZnTe Detector Based Gamma Spectroscopic Determination of Isotopic Abundance in Nuclear Material Characterization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    645600

    LABR3(CE) sintilasyon dedektörleri ile elde edilen gama spektrumlarından radyoizotop tanımlanması için bayesian yöntemi ile bir algoritma geliştirilmesi

    Development an algorithm for isotope identification using bayesian statistical method and investion of the applicability of this algorithm on LABR3(CE) scintillation detectors

    SELİN SAATCI TÜZÜNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK YÜCEL

  2. Tez No

    835839

    GATE simülasyonunda dedektör modellemesi ve dedektör verimi

    Detector modeling and detector efficiency in GATE simulation

    MUHAMMET KAPLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBitlis Eren Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY YAVUZKANAT

    DOÇ. DR. MENEKŞE ŞENYİĞİT

  3. Tez No

    483474

    LaBr3+NaI ve CeBr3+NaI sintilatörlerin Paris projesi kapsamında performanslarının karşılaştırılması

    Comparison of LaBr3+NaI and CeBr3+NaI scintillators' performance in paris projects

    EMİNE ÖCAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEFA ERTÜRK

  4. Tez No

    372595

    Spektroskopide kullanılan elektroniğin evrimi: PARIS projesi elektroniği

    The evolution of electroni̇c used in nuclear spectroscopy

    FATMA ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEFA ERTÜRK

  5. Tez No

    284361

    NaI(Tl) dedektörü ile bazı vitaminlerin kütle soğurma katsayılarının incelenmesi

    Investigation of mass absorption coefficients of some vitamins by NaI(Tl) detector

    EMRE DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF ŞAHİN

Geri Dön