Geçiş metalli nano ferrit alaşımlar için K X-ışını şiddet oranı üzerine kimyasal etkilerin incelenmesi ve bu alaşımların radyasyon soğurma kabiliyetlerinin değerlendirilmesi

UFUK PERİŞANOĞLU

Geçiş metalli nano ferrit alaşımlar için K X-ışını şiddet oranı üzerine kimyasal etkilerin incelenmesi ve bu alaşımların radyasyon soğurma kabiliyetlerinin değerlendirilmesi

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: UFUK PERİŞANOĞLU

Danışman: Lütfü Demir

Özet:

Bu tez çalışmasının ilk bölümünde ZnFe2O4, CuFe2O4, NiFe2O4, CoFe2O4, MnFe2O4, Zn0,5Ni0,5Fe2O4, Zn0,5Co0,5Fe2O4 ve Zn0,5Mn0,5Fe2O4 nano-ferrit alaşımlarının, 3 Ci şiddetinde 241Am halka kaynaktan yayımlanan 59,54 keV ve 40 mCi 109Cd nokta kaynaktan yayımlanan 22,1 keV -ışınları ile uyarılarak bir HPGe detektörü ile K X-ışını emisyon spektrumları elde edildi. Elde edilen spektrumların değerlendirilmesi ile şiddet oranları, yarı maksimumdaki tam genişlik (FWHM) değerleri, asimetri indeksi ( ), pik tepesi enerjileri ve kimyasal kaymaları ( ) alaşım etkisine bağlı olarak tespit edildi. Ayrıca alaşımlardaki Cu, Ni, Co, Fe elementleri için orbitallerdeki elektron sayısı değişimlerini belirlemek amacıyla hesaplanan X-ışını şiddet oranları multikonfigürasyon Dirac-Fock (MCDF) hesaplamalarının sonuçları ile karşılaştırıldı. Elde edilen sonuçlara göre elementlerin saf hallerine göre alaşım formunda kristal yapısı, valans elektron yapısı, bağ çeşidi ve uzunluğuna bağlı olarak kimyasal kaymalar meydana geldiği gözlendi. Alaşımda bulunan elementin K X–ışını şiddet oranları ve 3d elektron yoğunluklarının, aynı alaşımda bulunan diğer elementin varlığından etkilendiği görüldü. Alaşımlarda genellikle elementlerin elektronegatifliklerine bağlı olarak yük transferi mekanizmasının baskın olduğu görüldü. Çalışmanın ikinci kısmında; seçilen nano-ferrit alaşımların kütle soğurma katsayısı, etkin atom numarası ve etkin elektron yoğunluğu değerleri, transmisyon metodu kullanılarak 59,54 keV gamma enerjisi için tespit edildi. Bulunan deneysel değerler WinXCom yazılımı ile elde edilen teorik değerlerle birlikte değerlendirildi. Bu parametrelerin alaşımı oluşturan elementlerin konsatrasyonuna bağlı olarak değiştiği gözlendi. ZnFe2O4'ün seçilen alaşımlar içerisinde en iyi radyasyon soğurma kabiliyetine sahip olduğu bulundu.