Soma ve Çayırhan bölgesi kömürlerinin iyonlaştırıcı ışınların etkisi altındaki dönüşümleri

Abstract

Kömürün kullanımı, çevresel etkisi nedeniyle tartışmalıdır. Kömür yakmak, atmosfere büyük miktarlarda sera gazı salarak küresel iklim değişikliği sorununa neden olur. Ayrıca kömür madenciliği çevre kirliliğine, toprak erozyonuna, su kirliliğine ve sağlık sorunlarına neden olabilmektedir. Ancak, ileri teknolojilerin yardımıyla kömür yakılmasından kaynaklanan emisyonları azaltmak mümkündür. Kömür, doğal olarak radyoaktif maddeler içerebilen bir malzemedir. Bu nedenle kömür, çeşitli radyasyon analiz teknikleri kullanılarak ışınlanabilir. Bu yöntemler, kömürdeki radyoaktif maddelerin saptanmasını ve ölçülmesini sağlar. Kömürün radyasyona tabi tutulması, kömürün çevresel etkisinin değerlendirilmesinde önemlidir. Kömürdeki radyoaktif maddelerin ölçülmesi, kömür yakıldığında salınan radyasyonun izlenmesine yardımcı olabilir. Bu da kömürün çevre ve insan sağlığı açısından daha güvenli kullanımını sağlayabilir. Bu tez çalışmamızda, Türkiye'nin Manisa-Soma ve Ankara-Çayırhan kömürlerinin radyasyon etkisiyle meydana gelen süreçlerini incelenmiştir. Her bir kömürden alınan beş adet numune cam kaplarda vakumlandıkdan sonra havasız ortamda belli süre aralıklarıyla gama ışınlarına maruz bırakılarak, kömürlerde hangi dozlarda hangi etkiler meydana geldiğini incelenmiştir. Farklı dozlarda radyasyona tabi tutulmuş kömürlerin sıcaklık karşısındaki davranışlarını derivatografik (DTA) yöntemle incelenmiştir. Son olarak, ışınlanmış kömür numunelerinin Elektron Paramagnetik Rezonanz (EPR) çalışması yapılmıştır. Burada amaç, iyonlaştırıcı ışınların yüksek hızla maddenin içerisine nüfuz ederek kimyasal bozuşma yaratmasıyla, karbon bazlı yakıtların radyo-kimyasal süreçlerini incelemektir. Radyo-kimyasal süreçlerin kinetiğini ve mekanizmasını öğrenmek için gama ışınlarının kullanılması sonucu kömür gibi katı fosil yakıtların gazlaştırma, yarı koklaşma, kükürt giderme gibi değişkenlerine bakılarak, gama ışınlarının kömürlerde meydana getirdiği kimyasal değişmeler incelenir.