Gama absorpsiyon tekniği ile başlıca üç kıymetli metalin analizi, kütle zayıflatma katsayıların tayini ve irdelenmesi

Abstract

Kıymetli metal olarak nitelenen gümüş, platin ve altın, hem yatırım aracı hem de güncel kullanımlarda tercih edilen yaygın kullanımı olan metallerdendir. Bu özel metallerin analizleri farklı alanlar için önem taşımaktadır. Kıymetli metallerin analizi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Ateş analizi, küpelasyon ve spektroskopik tekniklerin yam sıra, X ışınları flüoresans tekniği (XRF), atomik absorpsiyon ve nötron aktivasyon analizi gibi nükleer tekniklerle de kıymetli metallerin analizini yapmak mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, nükleer bir teknik olan gama absorpsiyon tekniği ile kıymetli metallerden gümüş, platin ve altın ile çalışılmıştır. Numuneler gümüş için dört, platin için dört ve altın için beş farklı ayarda temin edilmiştir. Gama radyoizotop kaynağı olarak gümüş için Am-241, platin ve altın için Ba-133 radyoizotopları kullanılmıştır. Deney düzeneği; gama radyoizotop kaynağı, kollimatör, NaI(Tl) sintilasyon detektörü, çok kanallı analizör ve zırh elemanlarından oluşmaktadır. Deneyler en az beş kez tekrarlanmış ve doğal ortam sayımlan çıkarılarak net sayımlara ulaşılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlarla, gümüş, platin ve altın için kalibrasyon eğrileri çizilebilmiştir. Çizilen bu kalibrasyon eğrilerinin sınanması amacı ile bilinmeyen alaşımlı numunelerle çalışılmış ve ayarlan tayin edilebilmiştir. Böylelikle, çizilen eğrilerin güvenilirlikleri kanıtlanmıştır. Çalışılan numunelerin kütle zayıflatma katsayılan deneysel olarak tayin edilmiştir. Deneysel sonuçlar WinXCom programından elde edilen teorik sonuçlarla mukayese edilmiş ve birbirleri ile uyum sağladığı görülmüştür. Böylelikle, çalışmanın genelinde ve özelindeki özgünlükle gama absorpsiyon tekniği kullanılarak kıymetli metallerin analizi yapılabilmiş ve elementlerin K absorpsiyon süreksizliği enerjilerine yakın enerji değerlerinde kütle zayıflatma katsayılan tayin edilebildiği gösterilmiştir. Bu şekilde, gama absorbsiyon tekniğinin kütle zayıflatma katsayılarının deneysel olarak tayininde kullanılabileceği önerilmektedir.

Silver, platinum and gold known as precious metals are used as an investment tool and have a wide range of application area in daily usage. The analysis of these special metals plays an important role for different areas. Various methods have been developed for analysis of precious metals. The analysis of precious metals is also possible with nuclear techniques such as X-Ray fluorescence (XRF), atomic absorption and neutron activation analysis besides the fire assay process, cupellation and spectroscopic techniques. In this study, a nuclear technique called as "Gamma Absorption Technique" is used with precious metals as silver, platinum and gold. Samples are prepared with four different alloys for silver and platinum and five different alloys for gold. Am-241 is used for silver and Ba-133 is used for platinum and gold as gamma radioisotope sources. The experiment set up consists of a gamma radioisotope source, a collimator, a Nal (TI) detector, a multi-channel analyzer and shielding materials. The experiments have been carried out for at least five times and back-ground counting values are subtracted for calculating the net counting rates. Calibration curves of silver, platinum and gold are drawn as a result of the experiments. Samples with unknown alloys have been used in order to verify these calibration curves and their alloy rates are determined. As a result, the reliability of the drawn curves has been proved. The mass attenuation coefficients of the samples have been determined by the experiments. The experiment results are compared with the theoretical results obtained from the WinXCom software program and it is observed that the experiment results are in conformity with the theoretical ones. The analyses of precious metals are done with gamma absorption technique and it is seen that mass attenuation coefficients can be determined at the energy levels close to the K-absorption edge energy levels of elements. Therefore, it is offered that the gamma absorption technique can be used experimentally in determining the mass attenuation coefficients of elements.