Orta enerjili gamma ışınlarının çoklu saçılmalarının Monte Carlo benzetişimi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÜRKİYE AKAR TARIM

Danışman: Orhan Gürler

Özet:

Radyasyon dozimetrisi, radyasyon zırhlama ve radyasyon soğurma gibi gamma ışınlarının madde ile etkileşmelerinin ele alındığı alanlarda, gammaların gerçekleştirdiği çoklu saçılmalar, üzerinde durulması gereken önemli bir süreçtir. Bu nedenle, bu çalışmada deneysel veya analitik olarak elde edilmesi mümkün olmayan, 5.08 cm × 5.08 cm'lik bir NaI kristaline ulaşmadan önce kristali çevreleyen kılıf materyali içinde çoklu saçılma yapan orta enerjili gamma ışınlarının enerji dağılımı, Monte Carlo benzetişim yöntemi kullanılarak elde edilmiş ve bu dağılımın analizi gerçekleştirilmiştir. Böylece detektör cevap fonksiyonuna kristal kılıf materyalinin etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen enerji dağılımı sonuçlarının kabul edilebilirliği, aynı bilgisayar kodu kullanılarak, Cs-137 ve Co-60 radyoaktif kaynaklarından yayınlanan gamma ışınları için elde edilen cevap fonksiyonlarının deneysel cevap fonksiyonları ile kıyaslanması sonucu gözlenen uyuma dayandırılmıştır. Çalışmada, radyoaktif kaynak ve NaI(Tl) detektöründen oluşan sistemde öncelikle kaynak ve detektör arasına, sonra da kaynağın arkasına sırasıyla beton ve karbon saçıcı ortamları yerleştirilerek bu saçıcı ortamlarda ardı ardına Compton saçılması yaptıktan sonra detektöre ulaşan gamma ışınlarının enerji dağılımları elde edilmiştir. Toplam enerji dağılımlarına tekli ve çoklu saçılmaların sağladığı katkılar incelenerek detektör cevap fonksiyonunda bu saçılmalardan kaynaklanan oluşumlar irdelenmiştir. Elde edilen benzetişim sonuçlarından deney veya analitik hesap ile ulaşılması mümkün olanlar, benzer sistemler için literatürde bulunan sonuçlar ile karşılaştırılmıştır ve sonuçların uyumlu olduğu gözlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında ilk olarak sunulan gamma ışını enerji dağılımı bulguları ile, ardı ardına Compton saçılmaları çalışmaları için faydalı bilgiler sağlanmış, geri saçılma spektrumlarına derinlemesine bir bakış gerçekleştirilmiştir.