Gama Radyasyonunun Toprak İle Zırhlanmasının İncelenmesi

Abstract

Radyasyonun veya iyonizan parçacıkların ışınımının tüm canlı organizmalar için zararlı olması radyasyonun zırh malzemeleriyle zırhlanmasını önemli bir araştırma konusu haline getirmiştir. Zırhlamanın temel problemi, radyasyon dozunu önceden belirlenmiş biyolojik doz oranlarına indirmek için gerekli malzeme kalınlığı ve malzemenin kompozisyonunun tespit edilmesidir. Gama aktif izotopların çeşitli alanlarda kullanımının artmasıyla gama radyasyonunun malzeme içerisinde yutulması çalışmaları önem kazanmıştır. Gama radyasyonunun kullanımı için güvenli seviyelerde korunmak gereklidir. Laboratuvar çalışmalarında kurşun genellikle zarhlama amacı ile kullanılır, fakat sahra çalışmalarında kurşun kullanımı hantal ve kullanışsızdır. Sahra çalışmalarında bulunabilirliği ve maliyeti açısından kurşundan çok daha uygun olan toprak kullanılabilir. Bu çalışmada, gama radyasyonu için toprak bir zırhlama malzemesi olarak incelenmiştir. Bu amaçla,37Cs (662 keV) ve MCo (1173 ve 1332 keV) gama kaynaklan ve kimyasal kompozisyonu bilinen toprak örnekleri kullanılmıştır. Gama radyasyonunun ortamda nüfiıziyetini ve yayınımını karakterize eden en önemli büyüklük zayıflatma katsayısıdır. Dikkate alınması gereken zayıflatma parametreleri ise, ortalama serbest yol, yan tabaka kalınlığı, onuncu tabaka kalınlığıdır. Bu çalışmada, bahsedilen parametreler, gama zayıflatma ölçümleri kullanılarak toprak için tespit edilmiştir. Aynca, katmanlı sistemlerin (Fe + toprak ve Al + toprak) zırh kalınlığına etkisi incelenmiştir. Ve toprak için kütlesel zayıflatma katsayıları, atomik tesir kesitleri ve efektif atom numaralan hesaplanmıştır.

Because the exposure of ionizing particles or radiation is very harmful to all living organisms tile protection of radiation by shielding materials is considered to be one of the most important researches. The central problem of shielding is to determine tile thickness and/or the composition of the shielding material that is required to reduce the biological dose rate to certain predetermined levels. With the increasing use of gamma-active isotopes in various fields, the study of the absorption of gamma radiation in material became an important subject. To use gamma radiation for various fields, protection of the safety level is very important. In laboratory experiments lead is generally used for shielding purposes but in field experiments its use is somewhat cumbersome. Instead of lead, soil may be used as a gamma-ray shielding material in field experiments that is highly suitable from points of view of cost and availability. In this study, the soil was investigated as a shielding material for gamma radiation. For this aim, 137Cs (662 keV) and "Co (1173 and 1332 keV) gamma sources and the soil samples which known their chemical compositions were used. The most important quantity, characterizing the penetration and diffusion of gamma radiation in extended media is the attenuation coefficient There are some essential attenuation parameters to be taken into account, such as the mean-free-path, the half- value thickness and the tenth-value thickness. In this study, these quantities for soil samples were determined by using gamma attenuation measurements. Furthermore, it was searched the effect of multi-layered systems (Fe + soil and Al + soil) on the thickness of the shield. Also, some parameters such as the mass attenuation coefficients, atomic cross-sections, and effective atomic numbers of soils were calculated.