Radyoizotopların enerji seviyelerinin ve yarı-ömürlerinin belirlenmesi, çekirdek yapılarının aydınlatılmasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, 100Mo(γ,n)99Mo fotonükleer reaksiyonu ilk defa bir klinik lineer hızlandırıcı (c-linak) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Doğal molibden hedefin ışınlanması sonucu üretilen 99Mo radyoizotopunun gama geçiş enerjileri ve yarı-ömrü deneysel olarak belirlenmiştir. Işınlama işlemi, Akdeniz Üniversitesi Nükleer Bilimler Uygulama ve Araştırma Merkezi’ndeki (NUBA’daki) 18 MeV’e kadar çıkış enerjisine sahip Philips SLI-25 model bir c-linak kullanılarak yapılmıştır. 99Mo radyoizotopuna ait spektrum, yüksek saflıkta Germanyum (HPGe) dedektöre sahip bir gama spektrometresi vasıtasıyla elde edilmiştir. Spektrumun elde edilmesinde ve analizlerde Maestro, Gf3 ve Root yazılımlarından yararlanılmıştır. Çalışma limitleri dahilinde, elde edilen deneysel verilerle hesaplanan gama enerji seviyeleri 181,13 (<0,01) keV, 366,40 (<0,01) keV, 528,67 (0,03) keV, 739,22 (0,01) keV, 777,60 (0,01) keV, 822,64 (0,02) keV, 960,39 (0,02) keV, 1000,88 (0,11) keV ve yarı-ömür değeri 64,44 (4,57) saat olarak bulunmuştur. Bu değerlerin daha önceki araştırma sonuçlarıyla ve Nükleer Veri Merkezi’ndeki (NuDat’taki) güncel verilerle uyumlu olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, fotonükleer reaksiyon mekanizmasıyla incelenmeye uygun radyoizotopların yeterli çıkış enerjisine sahip bir c-linak kullanılarak çalışılabileceği gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: c-linak, fotonükleer reaksiyon, 99Mo, gama enerji seviyeleri, yarı-ömür, HPGe dedektör, Maestro, Gf3, Root.
Determination of energy levels and half-lives of radioisotopes has an importance for understanding about the nuclear structure. In this study, 100Mo(γ,n)99Mo photonuclear reaction was performed for the first time by using a clinical linear accelerator (c-linac). The gamma transition energy levels and the half-life of the daughter 99Mo radioisotope, which was produced by the irradiation of the natural molybdenum sample, were determined experimentally. The irradiation process was achieved by using Philips PLI-25, a c-linac with 18 MeV end point energy located at Akdeniz University Nuclear Sciences Research and Aplication Centre (NUBA). The spectrum of 99Mo radioisotope was obtained by using a gamma spectrometer with a high purity Germanium (HPGe) detector. The computer codes; Maestro, Gf3 and Root were used for obtaining and analyzing the spectrum. Within the limitations of this study, it was found that, the calculated gamma energy levels from the experimental measurements were 181.13 (<0.01) keV, 366.40 (<0.01) keV, 528.67 (0.03) keV, 739.22 (0.01) keV, 777.60 (0.01) keV, 822.64 (0.02) keV, 960.39 (0.02) keV, 1000.88 (0.11) keV and the half-life value was defined as 64.44 (4.57). These findings agreed with the results of the previous studies and the reported values in Nuclear Data Center (NuDat). As a conclusion, it was shown that, the photonuclear reaction mechanism for the available medium weight radioisotopes can be studied by using a c-linac with appropriate end point energy. Keywords: c-linac, photonuclear reaction, 99Mo, gamma energy levels, half-life, HPGe detector, Maestro, Gf3, Root.
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, 2016.
Kaynakça var.
Radyoizotopların enerji seviyelerinin ve yarı-ömürlerinin belirlenmesi, çekirdek yapılarının aydınlatılmasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, 100Mo(γ,n)99Mo fotonükleer reaksiyonu ilk defa bir klinik lineer hızlandırıcı (c-linak) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Doğal molibden hedefin ışınlanması sonucu üretilen 99Mo radyoizotopunun gama geçiş enerjileri ve yarı-ömrü deneysel olarak belirlenmiştir. Işınlama işlemi, Akdeniz Üniversitesi Nükleer Bilimler Uygulama ve Araştırma Merkezi’ndeki (NUBA’daki) 18 MeV’e kadar çıkış enerjisine sahip Philips SLI-25 model bir c-linak kullanılarak yapılmıştır. 99Mo radyoizotopuna ait spektrum, yüksek saflıkta Germanyum (HPGe) dedektöre sahip bir gama spektrometresi vasıtasıyla elde edilmiştir. Spektrumun elde edilmesinde ve analizlerde Maestro, Gf3 ve Root yazılımlarından yararlanılmıştır. Çalışma limitleri dahilinde, elde edilen deneysel verilerle hesaplanan gama enerji seviyeleri 181,13 (<0,01) keV, 366,40 (<0,01) keV, 528,67 (0,03) keV, 739,22 (0,01) keV, 777,60 (0,01) keV, 822,64 (0,02) keV, 960,39 (0,02) keV, 1000,88 (0,11) keV ve yarı-ömür değeri 64,44 (4,57) saat olarak bulunmuştur. Bu değerlerin daha önceki araştırma sonuçlarıyla ve Nükleer Veri Merkezi’ndeki (NuDat’taki) güncel verilerle uyumlu olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, fotonükleer reaksiyon mekanizmasıyla incelenmeye uygun radyoizotopların yeterli çıkış enerjisine sahip bir c-linak kullanılarak çalışılabileceği gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: c-linak, fotonükleer reaksiyon, 99Mo, gama enerji seviyeleri, yarı-ömür, HPGe dedektör, Maestro, Gf3, Root.
Determination of energy levels and half-lives of radioisotopes has an importance for understanding about the nuclear structure. In this study, 100Mo(γ,n)99Mo photonuclear reaction was performed for the first time by using a clinical linear accelerator (c-linac). The gamma transition energy levels and the half-life of the daughter 99Mo radioisotope, which was produced by the irradiation of the natural molybdenum sample, were determined experimentally. The irradiation process was achieved by using Philips PLI-25, a c-linac with 18 MeV end point energy located at Akdeniz University Nuclear Sciences Research and Aplication Centre (NUBA). The spectrum of 99Mo radioisotope was obtained by using a gamma spectrometer with a high purity Germanium (HPGe) detector. The computer codes; Maestro, Gf3 and Root were used for obtaining and analyzing the spectrum. Within the limitations of this study, it was found that, the calculated gamma energy levels from the experimental measurements were 181.13 (<0.01) keV, 366.40 (<0.01) keV, 528.67 (0.03) keV, 739.22 (0.01) keV, 777.60 (0.01) keV, 822.64 (0.02) keV, 960.39 (0.02) keV, 1000.88 (0.11) keV and the half-life value was defined as 64.44 (4.57). These findings agreed with the results of the previous studies and the reported values in Nuclear Data Center (NuDat). As a conclusion, it was shown that, the photonuclear reaction mechanism for the available medium weight radioisotopes can be studied by using a c-linac with appropriate end point energy. Keywords: c-linac, photonuclear reaction, 99Mo, gamma energy levels, half-life, HPGe detector, Maestro, Gf3, Root.