Katkısız ve La ile katkılanmış çinko boratların termolüminesans (TL) özelliklerinin incelenmesi ve dozimetrik uygulamalarda kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Son yıllarda Termolüminesans dozimetreler (TLD) uygun malzemelerin bulunması ile radyasyonla çalışılan hemen hemen tüm sektörlerde (ağırlıklı olarak da tıp alanında) yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Dozimetre malzemesi olarak özellikle bor tabanlı fosforlar, doku eşdeğeri olmaları nedeniyle (Zetkin = 7,4) personel ve medikal dozimetri alanında büyük önem taşırlar.Bu çalışmada, katkısız ve % 1, % 2, % 3, % 4, % 5 ve % 10 oranlarında Lantan katkılanmış çinko borat bileşiklerinin (ZnB2O4) termolüminesans (TL) tekniğiyle radyasyon dozuna bağımlılığı incelenmiştir. Toz örnekler nitrik asit yöntemiyle sentezlenmiş ve sentezleme işleminin tam olarak gerçekleşip gerçekleşmediğini görebilmek için XRD analizi yapılmıştır. Sentezlenen çinko borat örneklerinin TL özellikleri, Risø TL/OSL DA-20 okuyucu sisteminde bulunan 40 mCi'lik aktiviteye sahip 90Sr/90Y beta kaynağıyla, 143 mGy - 60 Gy arasında yapılan ışınlanmalar ile belirlenmiştir. Tüm örneklerin ölçümünde, 140 ºC ve 2 ºC/s ısıtma hızında ön-ısıtma işlemi, 450 ºC ve 5 ºC/s ısıtma hızında okuma işlemi kullanılmıştır. Işıma eğrileri, düşük ve yüksek radyasyon dozları için ayrı ayrı çizilmiştir. La katkılı örneklerin ışıma eğrilerinde, dozimetrik piklerin yaklaşık 200oC'lerde olduğu görülmüştür. Farklı beta dozlarında ışınlanan toz örneklerin artan doz-cevap eğrilerinin lineer olduğu gözlenmiştir. Örneklerin artan radyasyon dozları için doz cevapları, minimum ölçülebilir doz değerleri (Minimum Detectable Dose, MDD) belirlenmiştir. Örneklerin lüminesans şiddetlerinin düşük radyasyon dozlarında kullanılabilme olasılığının olduğu gösterilmiştir.

In recent years, the presence of suitable materials, thermoluminescence dosimeters (TLD) has been used widespread in almost all radiation-studied sectors (mainly the medical field).As dosimeter materials especially boron-based phosphorus, due to tissue equivalent (Zeff = 7,4), have taken a greater importance in personal and medical dosimeter .In this study, undoped and % 1, % 2, % 3, % 4, % 5, % 10 rates of lanthanum doped zinc borate compounds (ZnB2O4) TL technique were investigated in the dependence of the dose of radiation. Powder samples were synthesized by the method of nitric acid and XRD analysis was conducted to see if the synthesis process occurred. TL properties the ZnB2O4, Risø TL / OSL DA-20 reader system with the 40 mCi 90Sr/90Y beta source activity, irradiation doses between (143 mGy - 60 Gy) were determined. TL properties of the ZnB2O4 samples were determined on Risø TL / OSL DA-20 reader system with the 40 mCi 90Sr/90Y beta source activity, by irradiation doses between (143 mGy - 60 Gy). At measurements of all samples, were pre-heated at 140 °C for the heating rate of 2 °C/s and the reading process at 450 °C for the heating rate of 5 °C/s was used. Glow curves are plotted separately for low and high radiation doses (143 mGy - 60 Gy). For the glow curves of La doped samples, it was observed to have a dosimetric peak on approximately 200 oC. Increased dose-response curves of powder samples which irradiated on different beta doses observed as linear. Dose responses for increasing radiation doses of samples, the minimum measurable dose values (Minimum Detectable Dose, MDD) were determined. Luminescence intensities of the samples demonstrated that there is the possibility of using a low radiation dose.