Çevresel Radyoaktivite Ölçüm ve Araştırma Laboratuvarı

 

Çevresel Radyoaktivite Ölçüm ve Araştırma Laboratuvarı; gama spektroskopi sistemi, alfa spektrometre sistemi ve radon ölçüm sistemlerinden oluşmaktadır. 

Gama spektrometre sistemi; Gama spektroskopisi belli enerji seviyelerindeki foton yayınlanmasını ölçmek için kullanılan iyi bir metottur. Gama spektroskopi sistemi ile çevremizdeki maddelerin radyoaktif olup olmadığı ve radyoaktif ise bu radyoaktivitenin hangi çekirdeklerden kaynaklandığı belirlenebilmektedir. Bu nedenle, radyoaktif bir malzemenin aktivitesinin ölçülmesinde ve belirlenmesinde kullanılmaktadır. 

Sistem içerisinde yer alan mevcut cihazlar ile nükleer analitik tekniklerden yararlanılarak çeşitli araştırmalar yapılacaktır. Basit ve zarar vermeyen bir yol olan gama spektroskopisi ile çevresel örneklerde (toprak, sediment, su, vb.), çeşitli gıda ürünlerinde ve yiyeceklerde (çay, fındık, vb.), endüstriyel ham madde ve ürünlerinde (gübre, kömür, çimento, seramik, mermer, granit gibi yapı malzemelerinde) doğal ve yapay radyoaktivite analizi yapılacaktır. Her türlü gıda ve çevresel/endüstriyel maddelerin radyoaktivite ölçümleri ve analizleri, özel veya kamu kuruluşlarının istekleri doğrultusunda bu sistem ile yapılabilecektir.

Gama spektroskopi sistemi, yüksek çözünürlüklü ve 40 keV - 10 MeV arasındaki gama enerjilerini ölçebilecek  %35 verimlilikte, düşük arkaplanlı  p-tipi koaksiyel Ge (HPGe) dedektöründen oluşmaktadır. Dış yüzeyi 700 µm kalınlığında Li geçirilmiş ve iç yüzeyi iyon implantedir. Detektör penceresi alüminyumdur ve ön yükselticiyi korumak için otomatik bir yüksek gerilim kapatma sistemi bulunmaktadır. Sistem, dijital sinyal işlemcisi olan çok kanallı analizörü (DSPEC jr 2.0) de içermektedir. Dedektör, sıvı azot kullanımını gerektirmeyen mekanik soğutucu sistemi (X-COOLER III) ile soğutulmaktadır. Dedektör, yaklaşık 10 cm kalınlıkta, üstten açılabilen ve dikey geometrili bir zırha sahiptir. Sistem, GammaVision 6.2 yazılımı ile kontrol edilmektedir. Sistemin kalibrasyonu için, karışık radyoaktif çekirdek gama referans kaynağı (¹⁰⁹Cd, ⁵⁷Co, ¹³⁹Ce, ²⁰³Hg, ¹¹³Sn, ⁸⁵Sr, ¹³⁷Cs, ⁸⁸Y, ⁶⁰Co) ve ²³²Th gama referans kaynağı bulunmaktadır.

Örneklerin toplanması ve gama spektroskopi sisteminde ölçülmek üzere hazırlanması için gerekli olan el tipi GPS cihazı, vakumlu etüv, eleme makinası, mekanik kırıcı ve öğütücü, hassas teraziler ve diğer cihazlar laboratuvar bünyesinde bulunmaktadır.

Alfa spektrometre sistemi; Analitik bir ölçüm tekniği olan alfa spektrometresi, nükleer bozunum ölçümlerinde, jeolojik çalışmalarda, sedimentasyon hızı çalışmalarında, çevresel (sediment, toprak, gıda, vb.) ve biyolojik numunelerdeki alfa parçacığı yayan radyoizotopların belirlenmesi gibi birçok uygulamaya olanak sağlamaktadır.

Laboratuvarda yer alan spektrometre sistemi, eş zamanlı iki ölçümü mümkün kılan iki adet sayım odasını (Alpha Duo), iki adet iyon implanteli silikon dedektörünü (ULTRA AS) ve vakum pompasını (ALPHA-MINI-PPS) içermektedir. Sistemin iki ölçüm odası, vakum göstergesi, 0 ile ±100 V arasında ayarlanabilen voltaj kaynağı, önyükselteç, test puls üreteci ve sızıntı akım monitörüne sahiptir ve bütün bu fonksiyonlar yazılım (MAESTRO® MCA) kontrollü çalışmaktadır. Sayım odalarındaki birbirinden bağımsız dedektörlerin aktif alanı 450 mm² olup, 0 ile 10 MeV enerji aralığında çalışmaktadır. Her bir sayım odasında, dedektör-kaynak mesafesi ayarlanabilirdir ve 10 adet seviye bulunmaktadır.

 

Radon ölçüm sistemleri; Radon, renksiz, kokusuz, tatsız doğal olarak meydana gelen radyoaktif bir gazdır. Kapalı mekânlara radon gazı girişinin birincil kaynağı yeraltındaki toprak, ikincil kaynağı ise binalarda kullanılan malzemelerdir. Amerika’da Ulusal Bilim Akademisi’nin yaptığı bir çalışmaya göre; yılda 15000 – 22000 insanın radon gazının sebep olduğu akciğer kanseri sonucu yaşamını yitirdiği belirlenmiştir. Radon gazı aynı zamanda depremin önceden sezilmesi çalışmalarında da kullanılmaktadır. Yer kabuğundan atmosfere yayınlanan radon miktarı genellikle küçüktür, fakat fay hatlarında, jeotermal kaynaklarda, uranyum depozitlerinde, volkanik hareketler sırasında ve depremlerin oluşumundan önce ölçülen radon gazı miktarlarında anomalikler gözlenmektedir. Bu sebeple depremin önceden sezilmesiyle ilgili yeraltı sularında radon izleme çalışmaları yapılarak, oluşacak deprem birkaç saat önce bildirilebilmektedir. İnsanlar yaşantılarının çoğunu bina içerilerinde geçirdiği için, bina içerisinde depolanan radon gazı miktarının ölçülmesi de çok büyük bir önem taşımaktadır. Laboratuvarda yer alan radon ölçüm sistemleri ile deprem-radon gazı arasındaki ilişkiye yönelik çalışmalar ve Türkiye’nin çeşitli il ve ilçelerinde toprakta, havada ve suda radon gazı ölçümleri yapılabilecektir.

Laboratuvarda aktif ve pasif yöntemlerle suda, toprakta ve havada radon gazı ölçümü ve analizi yapabilecek sistemler mevcuttur. Aktif olarak; radon ve radon ürünü radyoaktif çekirdek konsantrasyonlarının sürekli belirlenmesi kompakt ve taşınabilir bir ölçüm sistemi olan AlphaGUARD ile gerçekleştirilmektedir. Pasif olarak ise; katıhal nükleer iz kazıma (LR115) detektörleri ile ölçümler yapılmaktadır.

Bu ölçüm ve analizler için, optik mikroskop ve sayım sistemi, su banyosu, saf su cihazı, hassas teraziler, manyetik karıştırıcılar, vakumlu etüv, kimyasallar vb. malzeme ve cihazlar laboratuvarda mevcuttur.

İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Nükleer Fizik Anabilim Dalı, 34134 Vezneciler-Fatih/İstanbul TÜRKİYE

Toplam kullanılan BAP Kaynağı: 543.264,36 TL