Thermoluminescence Properties of Quartzite Rock after β-irradiation
Abstract
In the present study, the thermoluminescence
characteristics of natural quartzite collected from Karaisalı (Adana) in Turkey
were investigated after β irradiation at room temperature with the purpose to
use as radiation dosimetry. The glow curve of quartzite mineral shows two peaks
at 110 oC and 250 oC and a shoulder at 375 oC,
explicitly. The resulting peaks, which were examined using the computer glow
curve deconvulation (CGCD) method, were deconvuluted and kinetic parameters
(activation energy Ea,
frequency factor (s) and kinetic
degree (b)) were determined. After
CGCD methods, it was seen that the glow curve suporposed at least eight
peaks. Additionally, kinetic parameters
were determined using by Arrhenius plot obtained from initial rise (IR) method.
In this study, it is shown that there is a correspondence between kinetic
parameters calculated by IR method and peaks deconvoluated by CGCD technique in
low temperature region (P1-P3). Additionally, reusability test was conducted to
investigate its usability as a dosimetric material, and a change of 2% was
observed in the results of 10 repeated times. Besides to the characterization
of this sample X-ray diffraction (XRD) and scanning
electron microscopy (SEM) - energy dispersive X-ray (EDX) results were
investigated.
Keywords
Quartzite,Thermoluminescence,β dose,Activation energy
β Işınlaması sonrası Kuvarsit Kayacının Termolüminesans Özellikleri
Abstract
Bu çalışmada, Türkiye’de Karaisalı (Adana)’dan
toplanan doğal kuvarsit kayacının termolüminesans karakteristiği, bir radyasyon
dozimetresi olarak kullanmak amacıyla oda sıcaklığında β ışınlaması yapıldıktan
sonra incelenmiştir. Kuvarsit mineralinin ışıma eğrisi belirgin bir şekilde 110
oC ve 250 oC'de iki tepe noktası ve 375 oC 'de
bir omuzu göstermektedir. Bilgisayarla Işıma Eğrisi Ayrıştırma (CGCD) yöntemi
kullanılarak tepeler ayrıştırılmış ve kinetik parametreler (aktivasyon enerjisi
Ea, frekans faktörü (s) ve kinetik derece (b)) belirlenmiştir. CGCD yönteminden
sonra, bu ışıma eğrisinin en az sekiz tepeden oluştuğu görülmüştür. Ayrıca IR
yönteminden elde edilen Arrhenius grafiği yöntemiyle kinetik parametreler
belirlendi. Bu çalışmada, düşük sıcaklıktaki tepe değerleri için CGCD tekniği
ile ayrılan tepeler ile (P1-P3) IR yöntemi ile hesaplanan kinetik parametreler
arasında bir ilişki olduğu gösterilmiştir. Ek olarak, dozimetrik materyal
olarak kullanılabilirliğini araştırmak için tekrar kullanılabilirlik testi
yapılmış ve 10 kez tekrarlanan sonuçlarda % 2'lik bir değişim gözlenmiştir. Bu
çalışmaların yanında kuvarsit örneğinin karakterizasyonu için X-ışını kırımı
(XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM-) enerji yayılımlı X-ışını analizi
(EDX) sonuçları incelendi.
Keywords
Kuvarsit,Termolüminesans,β doz,Aktivasyon enerjisi