Bor nitrürün dozimetrik özelliklerinin lüminesans tekniklerle incelenerek sağlık fiziği uygulamalarında kullanılabilirliğinin araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Nükleer Bilimler Enstitüsü, Medikal Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÇAĞAN HAKAN ÖZTOPRAK
Danışman: GAYE ÖZGÜR ÇAKAL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde lüminesans dozimetri sistemlerinde farklı fiziksel formlarda malzemeler termolüminesans (TL) ve optik uyarmalı lüminesans (OSL) yöntemleri kullanılarak kişisel, klinik, çevresel vb. birçok uygulama alanında yaygın olarak tercih edilmektedir. Yeni araştırmalar dozimetrelerin üretilmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu nedenle, dünyadaki bor rezervlerinin yaklaşık %73'ünün Türkiye'de olduğu da göz önüne alınarak, lüminesans uygulamalarında sıklıkla kullanılan borat bileşiklerinden sonra özel bor ürünlerinin de dozimetri araştırmalarında değerlendirilmesi ve bu sayede de özel bor ürünlerinin uygulama alanının genişletilmesi açısından önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, iki önemli kristal yapıdaki bor nitrür (BN): hegzagonal bor nitrür (h-BN) ve kübik bor nitrür (c-BN) örneklerinin dozimetrik özellikleri incelenmiştir. Bor nitrür malzemeler; kimyasal, mekanik özellikleri ve biyouyumluluğu nedeni ile sağlık alanında kullanılmaktadır. Bu malzemelerin doku eşdeğeri (Zeff = 6,3) olmaları, kolayca katkılandırılabilmeleri ve toksik olmamaları nedeniyle de dozimetre uygulamalarında kullanılabileceği öngörülmüştür. h-BN ve c-BN örneklerinin; EPR, SEM ve XRD yöntemleri kullanılarak karakterizasyonları yapıldıktan sonra lüminesans teknikler ile dozimetrik özellikleri incelenmiştir. Her iki bor nitrür örneğinin TL ve mavi uyarmalı lüminesans (BSL) yöntemleri kullanılarak; radyasyon doz cevabı, tekrarlanabilirlik, minimum ölçülebilen doz değeri incelenmiştir. TL ışıma eğrisinde tuzak parametreleri kesikli ışıma eğrisi ve ayrıştırma yöntemleriyle araştırılmış ve zamana bağlı sönümün TL sinyallerine etkisi ele alınmıştır. Ayrıca BSL ve kızılötesi uyarmalı lüminesans (IRSL) sinyalleri ile OSL sonrası artakalan TL (RTL) ışıma eğrileri incelenmiştir. 90Sr/90Y beta kaynağı ile ışınlanan h-BN ve c-BN örneklerinin minimum ölçülebilen doz değerleri sırasıyla toplam alanda TL için 10±2 Gy ve 0,08±0,004 Gy; BSL için 27±5 Gy ve 4±0,2 Gy olarak hesaplanmıştır. TL yönteminde c-BN'ün tekrarlanabilir olduğu ve h-BN'ün hassasiyetinde artış gözlendiği; OSL yönteminde ise 4. ölçümden sonra h-BN ve c-BN örneklerinin tekrarlanabilir oldukları görülmüştür. c-BN ve h-BN örneklerinin düşük sıcaklık bölgelerinde gözlenen TL tepelerinin artan dozda lineer sinyal şiddeti artışına rağmen hızlı sönüme uğramaları nedeniyle dozimetrik olarak uygun olmadığı gözlenmiştir. Diğer bulgularla birlikte değerlendirildiğinde h-BN örneğinin Gy mertebesindeki çalışmalarda kullanılabileceği, c-BN örneğinde ise zamana bağlı sönümün hızlı olması nedeniyle geliştirilmesi gerektiği görülmüştür. Ayrıca katkısız bor nitrür örneklerinin TL, OSL ve EPR özellikleri ilk defa bir arada çalışılmıştır.