102510 İleri Radyasyon Dedeksiyon ve Ölçüm Laboratuvarı (0.4.2)

Dersin Amacı :

Nükleer Bilimlerde Doktora programında, nükleer spektroskopik yöntemlerde ölçme bilgisini geliştirme ve nükleer aygıt deneyimi kazanma, puls işleme teknikleri ve aktivite ölçümleri gibi spesifik konularda uygulama yaparak nükleer enstrümantasyonu kullanma becerisi kazandırmaktır

Öğrencinin Kazanımları:

Bu laboratuvar uygulamalarından kazanılan deneyim, enerji yayılımlı X-ışını spektroskopisi, gama spektroskopisi, nötron aktivasyon deneylerini kapsamaktadır. Kazanılan deneyim ile öğrenci, nükleer analitik yöntemlerin temellerini kavrayarak, nükleer teknolojinin en önemli uygulamaları arasında yer alan radyasyon uygulamaları konusunda, radyasyon dedeksiyonu ve ölçümü ile örneklerde kantitatif analizlerde nasıl kullanılacağını öğrenmiş olacaktır.

İşlenen Konular :

Deney 1 : Gama/ X-ışını spektroskopisi sisteminin kurulması ve çalıştırılması

a) Direnç geri beslemeli ve yüke duyarlı ön yükselteç, Işık etkilemeli yüke duyarlı ön yükselte ve transistör resetli önyükselteç Sistem kurulumu, (HVPS) polarite ayarı, ve spektroskopi yükseltecinde önleyici(inhibit) sinyal kullanımı ve puls şekillenim zamanı, sistem sıfır ayarı, dijitalleme biriminde(ADC) LLD ve ULD ve P/Z ayarları yapılarak optimum bir spektrum boyutunda sayım sisteminin hazır edilmesi)

b) 1-100 keV ve 1-300 keV enerji bölgelerindei pulser kullanarak ve bilinen standartlar yardımıyla enerji ve YYTG kalibrasyonlarının yapılması

c) Sistemin X-şını spektroskopisindeki doğrudan radyonüklitlerden(241Am, 137Cs, 65Zn ve 57Co) yayınlanan X-ışınlarının tanımlanması.

d) Düşük enerjili X-ışınları için ince plastik, alüminyum ve kurşun levha için kütle soğurma katsayılarının ölçülmesi

Deney 2 : Be pencereli Planar Ge/koaksiyel Ge dedektörlü spektroskopi sisteminde puls yığılma etkisinin gözlenmesi ve elektronik devreyle düzeltilmesi

a) PUR/LTC elektronik devresi ve Zamanlayıcı/Sayıc(Timer/Scaler) kurulması,

b) Enerji ve YYTG kalibrasyonlarının mevcut olan sayım siteminde Timer/Scaler ve PUR/LTC bağlantıları yapılarak, tek kaynak(57Co)  ve (57Co;152Eu gibi) çift kaynak yöntemiyle ölü zaman ve yğılma(pile-up) etkilerinin gözlenmesi,

c) Pulser metodunun uygulanması,

Deney 3 : Uranyum örneklerinde LaBr3(Ce) veya NaI(Tl) dedektörlü sayım sistemi ile ölçülerek 235U izotop zenginleştirme derecesinin belirlenmesi

a) Spektroskopi sisteminin kurulması ve kalibrasyonun yapılması,

b) Uranyum spektrumlarından düşük enerji (300 keV) bölgesi 185,7 keV pik kullanılarak “Uranyum zenginlik ölçer” prensibine göre uranyum standartla kalibrasyon sabiti bulma ve izotopik bolluk tayini

c) Düşük zenginlikli SRM uranyum malzeme kullanarak kalibrasyon eğrisinin elde edilmesi ile izotop bolluk tayini

Deney 4 : MCS modunda kısa ömürlü radyoizotop ömrü tayini

a) 115In(n,gama) tepkimesiyle indiyum foil ile yarı ömür tayini ve toz örneklerinde termal nötron tesir kesiti ölçülmesi, nötron öz soğurma faktörü hesabı

b) 51V(n,gama)52V ve/veya 55Mn(n,gam )56Mn tepkimeleri için yarı ömür tayini yapılması.

Not: Bu deneyde, A.Ü. NBE’de su ve parafin kullanılarak nötron moderasyonu yapılmış, bor ve kurşunlu malzemelerle nötron ve gama dozuna karşı uygun biçimde zırhlanmış 1 Ci ( 37 GBq) 241Am-Be izotopik nötron kaynağı ışınlama amaçlı kullanılacaktır.