Search

There are many methods for the detection of irradiated foods. Among these methods, the only physical method that gives reliable results even many years after irradiation is Thermoluminescence (TL) method. In this article, results of the experiments conducted within the scope of an international comparison study to determine whether the samples of cinnamon, curry, green lentils, dried mushrooms, sunflower seeds, oregano and green tea were exposed to any irradiation process using thermoluminescence technique are presented. According to the TS EN 1788:2007, the natural (TL1) and 1 kGy beta irradiated (TL2) TL glow curves of the silicate minerals separated from the above-mentioned food samples were obtained. The peak temperatures at the maximum values of these curves and the ratios of the areas under the curves (TL1 / TL2) were examined. In the comparison study results reports, it was stated that all samples were detected as "irradiated" or "non-irradiated" with 100% success., Işınlanmış gıdaların tespiti için fiziksel, kimyasal veya biyolojik birçok yöntem vardır. Bu yöntemler içinde ışınlamadan yıllar sonra bile güvenilir sonuçlar veren ve sadece ışınlanmış gıdaları değil, daha önce hiç ışınlanmamış gıdaları da tespit edebilen fiziksel yöntem şimdilik sadece Termolüminesans (TL) yöntemidir. Bu yöntem, üzerinden silikat mineralleri ayrıştırılabilen gıdalara uygulanabilmektedir. Bu makalede, termolüminesans tekniği kullanılarak tarçın, köri, yeşil mercimek, kurutulmuş mantar, ay çekirdeği, keklik otu ve yeşil çay örneklerinin ışınlanıp ışınlanmadığının tespiti için uluslararası bir karşılaştırma çalışması kapsamında yapılan deneylerin sonuçları sunulmuştur. Yukarıda adı geçen gıda maddelerinden TS EN 1788:2007 standardına göre ayrıştırılan silikat minerallerinin önce doğal TL ışıma eğrileri (TL1) daha sonra aynı örneklerin 1 kGy beta radyasyon dozu aldıktan sonraki TL ışıma eğrileri (TL2) kaydedilmiştir. Bu eğrilere ait maksimum pik sıcaklık değerlerine ve eğrilerin altında kalan alanların oranlarına (TL1/TL2) bakılmıştır. Karşılaştırma çalışması sonuç raporlarında, tüm örneklerin %100 başarı ile "ışınlanmış" veya "ışınlanmamış" olarak tespit edildiği belirtilmiştir.

TENMAK D.N.. 10009 Arkeometrik çalışmalarda kullanılan tarihleme yöntemleri, genel olarak radyoaktif ve radyoaktif olmayan teknikler olmak üzere iki ana başlık altında incelemektedir. Radyoaktif yöntemler radyoaktif maddelerin miktarının zamanla azalmasına dayanan yöntemlerdir ki, bunlara örnek olarak Karbon 14, Potasyum Argon ve Uranyum Serileri yöntemlerini gösterebiliriz. İkinci yöntem ise, radyoaktiviteden dolayı çıkan enerjinin madde içinde biriktirilmesi esasına dayanır. Bu tür tarih lend irmeye örnek olarak da Termoluminesans (TL) , Elektron Spin Rezonans (ESR) ve Optik Uyarmalı Lümenesans(OSL) yöntemlerini gösterebiliriz. Her yöntem ile tarihlenebilecek örnek çeşidi ve belirlenebilecek yaş aralıkları farklıdır. Bulunacak yaş, örneğe bağımlılık göstermekte olup; farklı tür örneklerde bulunacak yaş aralıkları farklı olabilmektedir. Bu projede, merkezimizdeki mevcut imkanlarla arkeolojik, jeolojik ve organik numunelerde tarihlendirme çalışmalarına devam edilmiş ve proje sürecinde gerekli altyapı eksiklikleri (TL/OSL sistemi) giderilmiştir. Bu kapsamda, merkezimiz birimlerinde mevcut olan TL, TL/OSL ve ESR teknikleri ile kemik, kuvars ve feldspat içeren numunelerin tarihlendirilmesi rutin olarak, güvenilir ve hızlı bir şekilde yapılmaktadır. Proje başladığında ülkemizde karbon içeren arkeolojik objelerin tarihlendirilmesi mümkün olmadığından, bu tür numuneler yurtdışına gönderilerek tarihlendirmeleri yapılmaktaydı. Bu eksikliğin giderilmesi için çalışmalar yapılmış ve TASK firmasından, C-14 tarihlemede kullanılacak numunelerin hazırlanması için Benzen Sentez sistemi alınmış ve Radyoaktivite ölçüm birimindeki laboratuara kurularak çalışır hale getirilmiştir. Kurulan sistem ile karbon içeren eserlerden benzen sentez edilerek yine bu proje kapsamında alınan QUANTUS marka Sıvı Sintilasyon Spektrometresi ile C-14 izotoplarının aktiviteleri ölçülüp tarihlendirmeler gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında iki kimyager C-14 tarihlendirilmesi konusunda yurtiçi ve yurtdışı eğitimlere katılmışlardır. Proje kapsamında, Anadolu Medeniyetleri Müzesi (AMM) Jeolojik ve Organik formdaki örneklerin tarihlendirilmesi çalışmaları başarıyla gerçekleştirilmiştir. Dating methods used in archaeological science are classified into two groups, radioactive dating methods and non-radioactive dating methods. Radioactive dating is based on the fact that an amount of radioactive isotope of an element decreases in a time. C-14 dating, K-Ar method and U-series dating are examples of radioactive dating methods. Non-radioactive methods, on the other hand, use the fact that the energy accumulates in a material as a result of radioactivity. Thermoluminescence (TL), electron spin resonance (ESR) and optically stimulated luminescence (OSL) dating methods are the examples. Dating method of choice depends on the type of sample and age ranges of sample. In this project, archaeological, geological, and organic samples have been dated by existing dating methods and deficiency in infrastructure for TL/OSL systems has been overcome during the project period. In the scope of this project, bone, quartz, and feldspar containing samples are continuing to be dated by TL, OSL and ESR methods quickly and reliably in our laboratories. In the beginning of the project, the samples have to be sent to abroad for C-14 dating since there was no C-14 dating laboratory in our country. In order to supply the deficiency necessary arrangements were done and benzene synthesizer used for C-14 sample preparation was purchased from TASK Company. It was built in Radioactivity Measurement and Analysis Unit and was gone into operation. After pretreatment steps, the samples are converted to benzene by benzene synthesizer and counted in Perkin Elmer Quantulus-Liquid Sintilation Spectrometer purchased under the project. In this way the sample is dated. Two chemists were participated national and international training courses including C-14 dating methodologies under this project. Within the project, C-14 dating of geological and organic samples from The Museum of Anatolian Civilizations has been performed successfully.

TENMAK D.N.. 9970 Bu çalışmada selüloz, kemik ve şeker içeren çeşitli gıda örneklerinin Elektron Spin rezonans (ESR) tekniği ile teşhisi yapılmıştır. Teşhiste kullanılan ESR sinyal şiddetlerinin radyasyon dozuna ve zamana bağlı değişimleri takip edilmiştir. Şeker, yeşil çay, ada çayı, mercimek ve karides örneklerinin ışınlama sonucu oluşan ESR sinyallerinin şiddetleri artan doz ile artmıştır. Şeker örneklerinde ışınlama ile oluşan ESR sinyal şiddetleri ortam sıcaklığında zamana bağlı dikkate değer bir değişme göstermemiştir. Ancak diğer örneklerde ışınlama ile oluşan ESR sinyal şiddetleri ortam sıcaklığında zamanla azalmıştır. Bu çalışmada kırmızı mercimek örnekleri için, ısıtma işlemi sonucunda oluşan serbest radikal ESR sinyallerinin spektrum parametrelerinin ısıtma sıcaklığı ile değişimleri de araştırıldı. Bu çalışmada aynı zamanda Türkiyedeki marketlerde satışa sunulan kırmızı pul biber örneklerinin muhtemel bir ışınlama işlemine maruz kalıp kalmadığı Termolüminesans tekniği ile TS EN 1788:2007 (Gıda Maddeleri- Silikat Minerallerinin Ayrılabildiği Gıdalarda Işınlamanın Belirlenmesi - Termolüminesans Yöntemi) standardı temel alınarak araştırılmıştır. Kırmızı pul biber örneklerinden yukarıdaki standarda göre ayrıştırılan silikat minerallerinin önce doğal termolüminesans ışıma eğrilerine (TL1) daha sonra aynı örneklerin 1 kGy gama dozu aldıktan sonraki termolüminesans ışıma eğrilerine (TL2) bakılmıştır. Işıma eğrilerinin şekilleri ve TL1/TL2 oranları değerlendirilerek kırmızı pul biber örneklerinin ışınlanmamış olduğu sonucuna varılmıştır. In this study, the identification of irradiated food samples containing cellulose, bone and sugar was done by Electron Spin Resonance (ESR) technique. The change of ESR signal intensities using in this idendification process with radiation dose and storage time was followed. The radiation induced ESR signal intensities of sugar, green tea, sage tea, lentil and shrimp samples increased with increasing dose. It was not observed any significant change on the ESR signal intensities of sugar samples with storage time at ambient temperature. But the radiation induced ESR signal intensities for the other samples decreased with time at ambient temperature. In this work, for red lentil samples, the changes of ESR spectral parameters of heat-induced free radical ESR signals with heating temperatures were also investigated. It has investigated also that whether a possible radiation treatment could be identified of red pepper samples sold in Turkish markets using Thermoluminescence method which have been adopted or proposed TS EN 1788:2007 Standard (Foodstuffs-Detection of Irradiated Food From Which Silicate MineralsCan be Isolated-Method byThermoluminescence). Firstly, the glow curve of silicate minerals isolated from the red pepper samples has been recorded (TL1), and after a subsequent exposure of the already measured minerals to a defined radiation gamma dose (1kGy) has been recorded as a second glow curve (TL2). It has been concluded that the red pepper samples have not been irradiated evaluating the glow curve shapes and the TL glow ratios (TL1/TL2).

TENMAK D.N.. 9968 Keloğlan mağarasından (Denizli, Acıpayam) alınan iki adet dikit örneğinin jeolojik yaşı Elektron Spin Rezonans (ESR) tekniği kullanılarak araştırıldı. Doğal ESR spektrumunda g=2.0011’deki ESR sinyaline ilaveten Mn(2+) sinyalleri de bulunmaktadır. Gama ile ışınlama sonucu örneğin spektrumunda g=2.0103 ve g=2.0039 da iki ilave sinyal daha ortaya çıkmıştır. Gama ışınlaması ile dikitte oluşan radikallerin C0(2)(-), C0(3(-) ve C0(3)(3-) olduğu düşünüldü. C0(2)(-) (g=2.0011) sinyal şiddeti tarihlendirme amaçlı kullanıldı. Dikit örnekleri (60)Co gama kaynağı ile ışınlandı, sinyal şiddetini belirleyebilmek için ESR spektrometresi (X-band) ile ölçüm yapıldı ve doza karşı sinyal şiddeti eğrileri exponansiyel saturasyon fonksiyonuna fit edildi. Bu model esas alınarak tarihlendirme için toplam doğal ışınım doz (AD) değeri belirlendi. Dikit örneklerinin (238)U, (232)Th and (40)K konsantrasyonları çok düşük olduğu için yerinde yapılan dış doz hızı ölçümleri tarihlendirme hesaplamalarında kullanıldı. Dikitlerin bazı kısımlarında gözenek boşluklarında ikinci kez kalsit kristaleşmesi nedeniyle, bu kısımlar için hesaplanan yaş değerleri dikitin büyüme modeli ile uyuşmamaktadır. OSL çalışmaları kapsamında ise Kayseri, Kültepe ilçesinden alınan yanmış tuğla örneğinin OSL tarihlendirilmesi gerçekleştirildi. Örneğin eşdeğer dozu, örnekten çıkarılan kuartz minerallerinde SAR (Single Aliquot Regeneration) protokolü kullanılarak belirlendi ve lüminesans ölçümler mavi ışık uyarma (470±30 nm) ile gerçekleştirildi. Yıllık doz hızı örneğin ve çevresindeki toprağın içerisindeki (238)U, (232)Th ve (40)K konsanstrasyonları ölçülerek hesaplandı. Örneğin arkeolojik OSL yaşı, 3665±187 yıl olarak belirlendi. Örneğin belirlenen arkeolojik yaşı, tarihlendirme talep formunda belirtilen beklenen arkeolojik yaşı M.Ö 1650 (3658 yıl) ile uyumlu bulundu. The determination of the geological age of two stalagmites found in Keloğlan cave (Denizli, Acıpayam) was investigated using an electron spin resonance (ESR) technique. The natural ESR spectra had the signals of Mn(2+) in addition to the signal at g=2.0011. In the ESR spectra of γ-irradiated samples two additional signals appear at g=2.0103 and g=2.0039. The radicals produced by irradiation in stalagmites were attributed to C0(2-), C0(3-) and C0(3)(3-) free radicals. The signal intensity of the C0(2-) (g=2.0011) was used as a dating signal. Stalagmites were irradiated with a (60)Co gamma source and measured with an ESR spectrometer (X-band ) to obtain the signal intensity vs. dose curve and fitted with an exponential saturation function. Based on this model, accumulated dose (AD) values for dating are obtained. As the (23)SU, (232)Th and (40)K concentrations of the stalagmites are very low, the measured in situ value of external gamma dose-rate was used for dating calculations. Because the some parts of the stalagmites show secondary calcite recrystallization in the pore spaces, the calculated age values of these parts don’t agree with the model of stalagmite growth. In the cover of OSL studies, OSL dating of heated brick sample from Kayseri-Kültepe was performed. A single-aliquot regenerative-dose (SAR) procedure was used for palaeodose determination in the quartz grains extracted from the heated brick using the luminescence produced by blue light stimulation (470±30 nm). The annual dose rate was calculated by measuring concentrations of (23)SU, (232)Th and 40K in the brick sample and the soil matrix. The OSL archeological age of the sample was determined as 3665±187 years. The determined archeological age of the sample was found in agreement with the sample’ expected archeological age indicated as B.C 1650 (3658) years in the dating application form.

Tez çalışmasının ilk kısmında arkeolojik bir mezardan çıkarılan insan kemikleri üzerine yapışmış toprak örneklerinin kızıl ötesi uyarmalı lüminesans (IRSL) tarihlendirme çalışmalarında kullanılıp kullanılmayacağı araştırıldı. Kemik üzerine yapışmış toprak örneklerinin IRSL tarihlendirmesi literatürde bilinen bir uygulama değildir. Bu nedenle toprak örneklerinin kemiklerin gömü zamanını verip vermediğinin kontrolü yapıldı. Bunun için toprak örneklerinin IRSL yaşı ile aynı mezardan çıkarılan çanak çömlek örneklerinin IRSL ve Termolüminesans (TL) yaşları karşılaştırıldı.Toprak örnekleri için belirlenen yaşın (2440±170 yıl), hem çanak çömlek örneklerinin yaşları (2375 ± 170 year) hem de arkeolojik tarihçe (hellenistik dönem) ile uyum içinde olduğu görüldü. Sonuç olarak bu tür mezarların IRSL tarihlendirmesinde çanak çömlek örneği bulunamadığı zaman antropolojik kemiklerin üzerine yapışan toprak örnekleri kullanılarak kemiklerin gömü yaşı bulunabilir.Tezin ikinci kısmında yine arkeolojik bir mezardan çıkarıldıktan sonra sırasıyla hidroklorik asit + hidrojen peroksit, hidrazin ve etilendiamin kimyasalları ile deproteinize edilen antropolojik insan kemikleri ile domuz ve insan dişlerinin optik uyarmalı lüminesans (OSL) tekniğinde tarihlendirme çalışmalarında kullanılıp kullanılamayacağı araştırıldı. Hidroklorik asit + hidrojen peroksit ile deproteinize edilen insan kemiklerinin dış kısımlarından 200 Gy'e kadar lineer ve oda sıcaklığında kararlı IRSL sinyalleri alınabildi. Bu sonuca göre yeterince eski insan kemikleri ışınlandıktan sonra hidroklorik asit ve hidrojen peroksit ile deproteinize edildiğinde de yüksek hassasiyette ve oda sıcaklığında kararlı OSL sinyalleri alınabilir ise insan kemiklerinin dış kısımlarının OSL tekniğinde tarihlendirme amaçlı kullanımı ümit vericidir. Aynı zamanda 90 Gy ışınlandıktan sonra hidrazin ile deproteinize edilen antropolojik insan diş minesinde mavi uyarma altında işlem görmemiş örneklere kıyasla 7 kat daha fazla yüksek hassasiyette ve oda sıcaklığında kararlı OSL sinyalleri gözlendi. Eğer daha düşük beta dozlarında ışınlanan yeterince eski insan diş minesi örnekleri hidrazin ile deproteinize edildiğinde de oda sıcaklığında kararlı ve yüksek hassasiyette OSL sinyalleri alınabilir ise antropolojik diş minesi örneklerinin OSL tekniğinde tarihlendirme amaçlı kullanımı ümit vericidir.Tezin son kısmında ise hidrazin, etilendiamin ve sodyum hidroksit kimyasalları ile deproteinize edilen taze (genç) diş minesi örneklerinin OSL tekniğinde in vitro kaza dozimetresi olarak potansiyel kullanımı araştırıldı. Hidrazin ile deproteinize edilen mine örneklerinden 1.53 Gy ve üzerindeki beta dozlarında, sodyum hidroksit ile deproteinize edilen örneklerde 7.5 Gy ve üzerindeki beta dozlarında ,etilendiamin ile deproteinize edilen örneklerde ise ancak 76 Gy beta dozundan sonraki dozlamalarda yüksek hassasiyette OSL sinyallleri gözlendi. En etkili deproteinizasyon yöntemi hidrazin olmasına rağmen 90 Gy beta dozlandıktan sonra hidrazin ile deproteinize edilen mine örneklerinde yüksek hassasiyette OSL sinyalleri gözlenmedi. Bu nedenle taze (genç) diş minesi örneklerinin OSL tekniğinde in vitro kaza dozimetresi olarak kullanımının araştırılmasında düşük sıcaklıklarda örnekleri deproteinize edebilecek ancak radyasyonun neden olduğu sinyalleri koruyacak yeni deproteinizasyon yöntemleri ve/veya farklı uyarma ve filtre kombinasyonları denenmelidir. In this study, firstly the potential using of the soil samples adhered to surface of human bone taken from a Necropolis for Infrared Stimulated Luminescence (IRSL) dating was investigated. IRSL dating of the soil samples adhered to surface of human bone isn?t a conventional application in literature. Therefore, it was controlled whether soil samples indicate the burial time. For this control IRSL age of soil sample was compared with the IRSL and Thermoluminescence (TL) ages of the shreds taken from same necropolis. The IRSL age (2440±170 year) of the soil sample adhered to surface of human bone was found to be compatible with average IRSL and TL ages of the shreds (2375 ± 170 year) and archaeological evidences (Hellenistic period). In conclusion, the soil sample which adhered to surface of human bone can be used in IRSL dating especially when the availability of optically stimulated luminescence (OSL) datable material is limited in a Necropolis.In the second chapter, it was investigated whether deproteinizated anthropological human bone, human teeth and pig teeth taken from a necropolis can be used OSL dating studies. The radiation dose response of anthropological human cortical bone deproteinated with hydrochloric acid and hydrogen peroxide was obtained using IRSL. The IRSL signal show to be linear with a radiation dose until 200 Gy and stable at ambient temperature. However, it is necessary to carry out additional research to investigate whether the deproteinization treatment with hydrochloric acid and hydrogen peroxide preserves the radiation-induced IRSL signal. If the significant increase in sensitivity obtained with human cortical bone irradiated after deproteinization treatment is also obtained on human cortical bone irradiated before deproteinization treatment, a very important result can be obtained for the use of OSL with human cortical bone. It was also observed that hydrazine deproteinization treatment increases the OSL sensitivity of anthropological tooth enamel samples irradiated 90 Gy beta dose about 7 times and also results in a slower fading of the OSL signal compared to untreated tooth enamel irradiated 90 Gy beta dose. If the significant increase in sensitivity obtained with human anthropological tooth enamel irradiated lower beta doses is also obtained, a very important result can be obtained for the use of OSL on anthropological tooth enamel for dating studies.In the last chapter, the potential using of fresh (young) human tooth enamel as in vitro accident dosimeter subsequently deproteinated by hydrazine, sodium hydroxide and ethylenediamine reagents was investigated for OSL. It were observed that high sensitivity OSL signals at 1.53 Gy and higher beta doses on tooth enamel samples deproteinizated by hydrazine, at 7.5 Gy and higher beta doses on tooth enamel samples deproteinizated by sodium hydroxide and after 76 Gy on tooth enamel samples deproteinizated by ethylendiamine. Although most effective deproteinization method was hydrazine, the significant increase in sensitivity obtained with tooth enamel irradiated after hydrazine deproteinization treatment wasn?t obtained on tooth enamel irradiated before deproteinization treatment. Therefore, new deproteinization methods at lower temperatures and/or different stimulation methods and filter combinations which should preserve the signal and its sensitivity to radiation should be investigated. 108

ÖZET Yüksek Lisans Tezi MONTE CARLO HESAPLARININ DİAGNOSTİK RADYOLOJİDE DOZ ÖLÇÜMLERİNE UYGULANMASI Ülkü Rabia YÜCE Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Niyazi MERİÇ Bu çalışmada `episola` göz yaşı kanallarında tıkanma hastalığının teşhis ve tedavisinde göz tiroid ve beyin'in aldığı radyasyon dozu, matematiksel fantamla Monte Carlo yöntemi ile teorik olarak belirlendi. Daha sonra Doku Deri Oranları hesaplandı ve ilgili çizelgeler elde edildi. Çalışmanın ikinci kısmında ise matematiksel fantamda gerçekleşen x-ışm etkileşmelerinin tipi ve yeri yine Monte Carlo yöntemi kullanılarak bulundu ve ilgili çizelgeler elde edildi. 2004, 59 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Monte Carlo, doku-deri oranı, tiroid dozu ABSTRACT Ms. C. Thesis APPLICATION OF MONTE CARLO CALCULATIONS TO THE DOSE MEASUREMENTS IN DIAGNOSTIC RADIOLOGY Ülkü Rabia YÜCE Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Engeneering of Physics Supervisor: Asst.Prof.Dr. Niyazi MERİÇ In this work, the radiation dose received by the lens of the eye, thyroid, brain at the patient suffering `episola` desease during diagnosis and treatment has been calculated theoretically by the Monte Carlo Method using a mathematical phantom. Then Tissue Skin Ratios have been determined and related tables are obtained.. Apart from this type and location at mathematical phantom of x-ray interactions have been determined by the Monte Carlo metthod and related tables obtained. 2004, 59 pages Key Words: Monte Carlo, tissue skin ratios, dose of thyroid 66