Gama ışınları ile ışınlanmış kurşun-alkali -silika camın dozimetrik kullanımı

Dosimetric evaluation of gamma doses using irradiated lead-alkali-silicate glass

Özet

Kurşun-alakali-silika cam örnekleri 1-36 kGy arasında ışınlanarak, gama radyasyonuna maruz bırakılmıştır. Bu çalışmada, gama ışın kaynağı olarak, Co-60 radyoizotop kaynak kullanılmıştır. Gama ışınlarına maruz kalmış kurşun-alkali-silika camların, soğurduğu doz seviyesine bağlı olarak, renklerinin giderek koyulaştığı belirlenmiştir. Kurşun-alkali-silika cam yapının radyasyonla uyartılması sonucu, bu camların, görünür bölgedeki, geçirgenlik, yansıtıcılık ve soğurma değerlerinin değiştiği tespit edilmiştir. Optik özelliklerdeki değişimlerin incelenmesi, elektromanyetik spektrumun, 380-1500 nm dalgaboyu aralığına düşen bölgesinde yapılmıştır. Işınlanmış camlar ile ışınlanmamış camların optik parametrelerinde meydana gelen değişimler karşılaştırılarak, farklı doz seviyelerinde ışınlanan, kurşun-alkali-silika camlarının, dozimetre olarak kullanılabilirliği incelenmiştir.

Abstract

Dosimetric evaluation is important especially at the high dose levels. Glass dosimeters are used in dosimetry in several high-level exposure applications, employing mainly spectrophotometric or densitometric analysis of colour-center formation. The chemical composition of lead-alkali-silicate glass was determined using a -wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer. The balance between the ionic forms of the glass impurity atoms, which are transition metals, determines the glass colour to the transition elements ferric iron, titanium and nickel, and post transition elements like antimony. The radiation-induced absorption in the visible spectral region in Pb-containing glasses undergoes rapid thermal and optical bleaching, provided the glass does not contain alkali ions. The addition of just a few percent alkali ions stabilises the absorption. Lead-alkali-silicate glass samples -were irradiated -with 1-36 kGy dose levels using a Co-60 radioisotope source. The colour of the lead-alkali-silicate glass turned to brownish orange with absorbed dose. Radiation-induced changes in the properties of visible light transmittance and absorbance were examined between wavelengths of 380 and 1500 nm using a spectrophotometer. Changes in the optical density were determined and compared with those of unexposed glasses. The optical density was investigated for different dose levels in this study. The optical density curves indicated the strong radiation induced absorption in a band around 700 nm wavelength.