Çal mağarasındaki doğal kalsit minerallerinin termolüminesans özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Trabzon ilinin Düzköy ilçesine bağlı olan Çal Mağarası'nda bulunan doğal kalsit minerallerinin farklı radyasyon kaynaklarına maruz bırakılmalarının ardından termolüminesans özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada amaç, bu alandaki doğal kalsit minerallerinin dozimetrik olarak kullanılabilirliğinin incelenmesidir. Toplanan örnekler önce Karadeniz Teknik Üniversitesi Jeoloji Bölümü'nde taş kesme makineleriyle yaklaşık 1 cm2 boyutlarında kesilmiştir. Kalsit örneklerinden hazırlanan toz örneklerinin, X-ışını kırınımı (XRD) cihazında kristal yapı analizi yapılmıştır. XRD analizleri sonucunda hazırlanan örneklerin saf kalsite yakın olduğu saptanmış ve ayrıca eser miktarda götit, aragonit ve dolomit pikleri de gözlenmiştir. Harshaw 3500 termolüminesans (TL) okuyucu ile örneklerin TL ışıma ölçümleri yapılmıştır. Örneklerin TL ışıma ölçümleri, 254 ve 302 nm morötesi (UV) ışığa, beta radyasyonuna ve X-ışınına maruz bırakılmalarının ardından 50°C-450°C sıcaklık aralığında ve 5°C/s ısıtma hızı kullanılarak belirlenmiştir. Örneklerin doz cevapları, sönümleme özellikleri ve farklı dalga boylarındaki UV ışınlamaların ardından elde edilen TL ışıma eğrileri kaydedilmiştir. Yapılan bu öncü çalışmalar ile Çal Mağarası'ndan alınan doğal kalsit minerallerinin UV doz ölçümü için kullanılabilirliği incelenmiştir. In this study, thermoluminescence properties of natural calcite minerals of Çal Cave which is located in Düzköy district of Trabzon have been investigated. The aim of this study is to investigate the usability of natural calcite minerals as dosimeter. Firstly, the collected samples are cut to a size of 1 cm2 by stone cutting machines in the Geology Department of Karadeniz Technical University. The crystal structure of the dust calcite samples was investigated by X-ray diffraction (XRD) analyzer. The XRD pattern of the samples belongs to almost pure calcite mineral. Moreover, it has some traces of goethite, aragonite and dolomite mineral peaks. The thermoluminescence (TL) measurements of the samples were recorded with Harshaw 3500 TLD reader. TL glow curves of the samples were obtained in the temperature range 50 to 450 °C with linear heating rate of 5 C.s−1 in nitrogen atmosphere after irradiation ultraviolet (UV) light of a wavelength with 254 and 302 nm. The dose response and fading properties of the calcite samples were investigated after UV irradiation. In this preliminary work, the usability of natural calcite minerals collected from Çal Cave as a UV dosimeter was examined.