ÖZET

KÜKÜRT-OKSİ, METİL SULFİNİL VE ARSENAT RADİKALLERİNİN ELEKTRON SPİN REZONANS SPEKTROSKOPİSİ İLE İNCELENMESİ

Recep TAPRAMAZ

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1991, 158 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Fevzi Köksal (Danışman)
Prof. Dr. Hüseyin Yüksel
Yrd. Doç. Dr. Fahri Çelİk

Bu çalışmada kükürt-oksi, S_nO_m± , metil sülfinil,CH₃SO ve arsenat,AsO4 4 - , radikallerinin değişik ortam ve sıcaklıklardaki ESR incelemeleri yapılmıştır. K₂S₂O₅, K₂S₂O₇ ve KH₂SO₄ kristalleri içinde gama ışınlaması ile oluşturulan SO3 radikalleri örgüye bağlı olarak farklılıklar göstermiştir. Özellikle K2 S2 O5 örgüsü içinde tuzaklanan, SO3 - çevrelerinin farklı olmasından ötürü monoklinik simetriye uymayan farklılıklar göstermiştir. Bu örgüde tuzaklanan SO3 - radikallerinde S_ _ O bağ uzunlukları eşit değildir. Ayrıca SO` 3 radikali, K2 S2 O5 kristalinin alçak sıcaklıklardaki faz değişiminin ESR spektrometresiyle gözlenmesinde spin probu ola-rak kullanılabileceği ortaya konulmuştur. SO2 - radikallerininde benzer biçimde örgüye bağlı olduğu gözlenmiştir. Mor-ötesi ışınlama sonucu K2 S2 O8 ve (NH4 )S2 O8 örgüleri içinde [ SO4 - - - SO4 - ] radikal çiftleri tuzaklanmaktadır. Radikal çiftlerinin durumları ve davranışları incelenmiş ve aralarındaki uzaklık 10 ile 16 ° A arasında ölçülmüştür. Gama ışınlaması sonucu bu örgülerde SO4 - ve SO5 - radikalleri oluştuğu belirlenmiştir. Yüksek sıcaklıklardaki davranışı daha önce belirlenemeyen CH3 SO× radikali (CH3 )2 SO2 örgüsü içinde tuzaklanarak yüksek sıcaklıklardaki incelemeleri yapılmıştır. Alçak sıcaklıklarda b proton yarılmaları büyük ölçüde azalmakta ve 3 3 S yarılmaları büyümektedir. Bu durum CH3 SO× radikalindeki aşırı-konjugasyon mekanizmasıyla açıklanmıştır. NH4 H2 AsO4 örgüsü içinde gama ışınlamasıyla oluşturulan AsO4 4 - radikali çok büyük aşırı-ince yapı yarılmasıyla (~ 1100 gauss ), spin hamiltonieninde köşegen-dışı terimlerin etkisini açık biçimde ortaya koymaktadır. Ayrıca, AsO4 4 - radikali, bu kristalin - 57° C deki paraelektrik fazdan anti-ferro-elektrik faza geçişin gözlenmesinde ve bu faz geçişine radikale bağlı hidrojenlerin etkilerinin incelenmesinde spin probu olarak kullanılmıştır.

ABSTRACT

INVESTIGATION OF SULFUR-OXY, METHYL SULFYNIL AND ARSENAT RADICALS BY ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY

Recep TAPRAMAZ

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Aplied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1991,158 pages

Jury members

Prof. Dr. Fevzi Köksal (Supervisor)
Prof. Dr. Hüseyin Yüksel
Assoc.Prof.Dr. Fahri Çelik

In this work, sulfur-oxy, S_nO_m± , methyl sulfynil, CH3 SO× , and arsenat, AsO 4 4 - , radicals were investigated with Electron Spin Resonance spectroscopy at different environments and tempratures. The SO3 - radicals, induced in K2 S2 O5 , K2 S2 O7 and KH2 SO4 crystals by gamma radiation behave differently depending upon their matrices. In particular the SO3 - radicals trapped in K2 S2 O5 matrix can not adjust themselves to the monoclinic symetry due to their different environments. The S_ _ O bond lengths of the radical are not equal in this matrix. Further, the SO3 - radicals were used as a spin probe in observing the phase transition of K2 S2 O5 crystal at low tempratures. The SO2 - radicals as well, exhibit similar behaviors. Ultra-violet photolysis of K2 S2 O8 and (NH4 )2 S2 O8 crystals produce [ SO4 - _ _ SO4 - ] radical pairs, and the behaviors of these pairs have been investigated. The distances between pairs have been measured to be 10 to 16 ° A. Gamma radiolysis produce SO4 - and SO5 - radicals in the same materials. The CH3 SO× radical was trapped in (CH3 )2 SO2 matrix and high temperature behaviors of the radical were investigated. The b proton splittings of the radical are 12 gauss at low temperatures, but these splittings becommes smaller at higger temperatures and the 3 3 S splittings become larger. This behavior arises from the hyperconjugative mechanism. The AsO4 4 - radicals trapped in NH4 H2 AsO4 crystals have very large hyperfine splittings (~ 1100 gauss),which indicate the effects of off-diagonal terms of spin hamiltonien. Meanwhile, this radical have been used as a spin probe to observe the paraelectric to anti-ferroelectric phase transition of NH4 H2 AsO4 at _ 57 ° C and the role of the bound hydrogens in the transition were investigated.

ÖZET

GEÇİŞ METALLERİNİN BAZI TETRAKSİYONEL BİLEŞİKLERİNİN TİTREŞİM FREKANS VE KİPLERİNİN SAPTANMASI

Hümeyra PAŞAOĞLU

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora tezi

1993, 72 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Nazmi T. OKUMUŞOĞLU
Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL
Doç. Dr. Şenay YURDAKUL

Bu çalışmada ML2 Ni(CN)4 (burada M=Mn, Fe, Co, veya Zn; L=3 veya 4-metil pridin ) formülü ile verdiğimiz tetraksiyonel bileşikleri, literatürde ilk kez olmak üzere elde edilmiş ve moleküler yapıları kırmızı-altı ve Laser-Raman spektroskopileri ile incelenmiştir. Spektroskopik çalışma sonucu bileşiklerin (M-Ni(CN)4 )¥ şeklinde metal-siyanür köprülerinden oluşan polimerik tabakalar halinde olduğunu 3- veya 4-metil pridin moleküllerinin ligand olarak azot uçlarından geçiş metaline (M=Mn, Fe, Co veya Zn) bağlandığını ve tabakaların alt ve üstünde yer aldıüını güstermiştir. Aynı ligandlı (L) fakat farklı metalli (M) bileşiklerde ligand (Metil pridin ) frekanslarının metale bağlı olarak kayma gösterdiği ve Mn<Fe<Co<Zn sırasına uygun olarak arttığı saptanmıştır. Bu sıra metallerin ikinci iyonizasyon potansiyeli artışı sırasına uygundur ve metal ligand bağı titreşimleri ile molekülün iç titreşimleri arasında çiftlenim nedeniyle ortaya çıktığı gösterilmiştir. Bu çalışmada ayrıca aynı metalli fakat farklı ligandlı (L=3- veya 4-metil pridin ) bileşiklerde moleküllerin iç titreşim frekanslerında serbest hale göre kaymalar incelenmiş, aromatik halkada metil grubunun yerinin metal-ligand bağına etkisi araştırlmıştır.

ABSTRACT

Hümeyra PAŞAOĞLU

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1993, 72 pages

Jury Members

Prof. Dr. Nazmi T: OKUMUŞOĞLU
Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL
Assoc. Prof. Dr. Şenay YURDAKUL

In this work, tetracyanonickelate complexes, given by the general formula ML2 Ni(CN)4 (Where M=Mn,Fe, Co or Zn, L=3- or 4- methyl pridine), have been prepared for the first time and their molecular structures have been studied by infrared and Laser-Raman spectroscopies, and the results are reported. Spectroscopic studies show that, the complexes are in the forms of polimeric sheets, which onsist of metal cyanite bridges as (M-Ni(CN)4 )¥ , and 3- or 4-methyl pridine molecules are bound to transition metals (M=Mn, Fe, Co or Zn) from nitrogene ends as ligand and they locate above or below the sheets. It was determined that, for the complexes with the same ligand (L) but different metal, ligand frequencies shift according to the metal and shifting amount increases in the order of Mn<Fe<Co<Zn. This order is in accordance with the order of increase of second ionisation potetial of the metals and it was shown that this is because of the coupling beween the vibrations of ligand bonds and internal molecular vibrations. Shifts in the internal molecular vibrations of complexes with the same metal but different ligand (L=3- or 4-methyl pridine) compared to those in free molecules, and the effects of location of methyl substituents in aromatic ring to the metal ligand bond were also studied and reported.

ÖZET

ÇİFT-ÇİFT BAZI WOLFRAM İZOTOPLARININ ELEKTROMANYETİK GEÇİŞLERİNİN ÇOK KUTUPLU KARIŞIM ORANLARININ İNCELENMESİ

Mehmet Duran DULKAR

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1993,94 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. İhsan ULUER (Danışman)
Doç. Dr. Saim SELVİ
Doç. Dr. Hasan GÜMÜŞ

Deforme bölgede yer alan wolfram izotoplarından çift-çift olanları Bozon Etkileşim Modeli-1 kullanılarak incelendi. Bu incelemede çekirdeklerin düşük uyarılmış durumlarının rotasyonel limit SU(6)É SU(3)É O(3)É O(2) grup zinciri uyumluluğu araştırıldı. Tüm bu izotopların rotasyonel limite uygunluğu tespit edildi. Özellikle 1 8 2 W, 1 8 4 W, 1 8 6 W izotoplarının daha da yüksek uyarılmış durumlarında bile bu limit içerisinde kalacağı belirlendi. Bu tespit için izotopların tamamen pozitif pariteli durumlardan ibaret olan spektrumlarına ait indirgenemez temsilleri bulundu ve taban durumu bandlarında yer alan <E6 + >I B M - I değerleri hesaplandı. Dönü sınırıyla uyuşumu oldukça iyi olan çekirdek izotopları için elektromanyetik çok kutup karışım oranları d ( E2/ M1) değerleri hesaplandı. Ayrıca tüm izotoplar için B(E2) değerleri, Q_L(0+ , 2+ , 4+ ) kuadropol momentleri de hesaplandı. Sonuçlar deneysel veri ve önceki teorilerin sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Elde ettiğimiz değerlerin öncekilerle uyum içinde oldukları tespit edildi.

ABSTRACT

Mehmet Duran DULKAR

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1993, 94 pages

Jury Members

Prof. Dr. İhsan ULUER(Supervisor)
Assoc.Prof. Dr. Saim SELVİ
Assoc.Prof. Dr. Hasan GÜMÜŞ

Even-even Wolfram isotopes are examined by the use Interacting Boson Model-1 which are stayed in the deformed region area. Rotational limit agreement SU(6)É SU(3)É O(3)É O(2) second group chain U(9) of low-lying states of these nucleous are investigated in this study. Consequently rotational agreement of the all isotopes are identified especially even if in the high more excitation states of W (A=182, 184, 186) isotopes are determinated which shell be stay in this limit. For determined fully positive parities states of isotopes are constructed spectra for which irreducible represantation are found and <E6 + >I B M - 1 values are calculated of ground state bands. Electromagnetic multiple mixing ratio d (E2/MI) values calculated for the nuclear isotopes are well agree with rotational limit. Furture more calculated quantities for all isotopes are B(E2) values and Q_L(L= 0+ , 2+ , 4+ ) quadroupole moments. These results are compared with previous experimentals data and theoretical results. It is shown that there is a very good agreement between the another theoretical results and experimental data.

ÖZET

BAZI ORGANİK ve İNORGANİK BİLEŞİKLERİN GAMA ve UV ile IŞINLANDIĞINDA OLUŞAN PARAMANYETİK BOZUKLUKLARIN EPR SPEKTROSKOPİSİ İLE İNCELENMESİ

Metin YAVUZ

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1994, 166 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL(Danışman)
Prof. Dr. Hüseyin YÜKSEL
Doç. Dr. Recep TAPRAMAZ

Bu çalışmada bazı organik ve inorganik bileşikler gama ve uv ile ışınlanmış, oluşan radikallerin değişik ortam ve sıcaklıklardaki EPR incelemeleri yapılmıştır. İncelenen örnekler üç gruba ayrılmıştır. Birinci grupta daha çok perkloratlı bileşikler, ikinci grupta amonyumlu bileşikler ve üçüncü grupta bunların dışındakiler ele alınmıştır. RbClO4 , KclO4 , CH3 NH3 ClO4 ve (CH3 )3 NHClO4 kristalleri gama ve uv ile değişik sürelerle ışınlanmış fakat sadece gama ile oluşan radikaller gözlenebilmiştir. RbClO4 ve KclO4 tek kristallerinde O3 , ClO2 ve ClO3 , CH3 NH3 ClO4 tek kristalinde NH3 ⁺ ve ClO3 , CH3 NH3 ClO4 tek kristalinde de sadece (CH3 )3 N+ radikali gözlenmiştir. ClO3 radikali gözlendiği üç kristalde de iki site olarak gözlenirken, NH3 + ve (CH3 )3 N+ tek site olarak gözlenmiştir. (CH3 )3 N+ nın kristal örgüde yönlenmiş olarak dönü hareketi yaptığı ortaya konmuştur. Ayrıca RbClO4 ve KclO4 tek kristallerinde gözlenen O3 , ClO2 , ClO3 ve kombinasyon radikallerinin uv veya sıcaklık etkisiyle söndüğü gösterilmiştir. İkinci bölümde (NH4 )2 SiF6 , (NH4 )2 SnCl6 , (NH4 )2 PtCl6 ve [ ( CH3 )2 NH2 ] 2 SnCl6 kristalleri ve [ ( CH3 )4 N] 2 SnCl6 nın tozu gama ve uv ile ışınlandıktan sonra değişik sıcaklıklarda incelenmiştir. Oda sıcaklığında ilk iki kristalde izotropik davranış gösteren N2 H4 + radikali gözlenirken, (NH4 )2 PtCl6 da yine izotropik NH3 + , [ ( CH3 )2 NH2 ] 2 SnCl6 da ( CH3 )2 NH+ ve [ ( CH3 )4 N] 2 SnCl6 da da Cl2 radikali gözlenmiştir. N2 H4 + ve NH3 + radikallerinin aşırı ince yapı yarılmaları simulasyon ile bulunmuştur. Alçak sıcaklık çalışmalarında, (NH4 )2 PtCl6 da NH3 + radikaline ilave olarak daha düşük alanlarda ikisi şiddetli 5 çizgi daha gözlenmektedir. Şiddetli çizgilerin (PtCl6 )3 - radikaline ait olduğu düşünülmektedir. [ ( CH3 )4 N] 2 SnCl6 da ise alçak sıcaklıklarda (SnCl6 )3 - radikali gözlenmiştir. Gama ile ışınlanan toz halindeki (NH4 )2 PdCl6 tada alçak sıcaklıklarda (PdCl6 )3 - radikali gözlenmiştir. diğer kristallerin alçak sıcaklıklardaki spektrumlarında herhangi bir değişim algılanamamıştır. İkinci bölümde incelenen bütün örnekler oda ve alçak sıcaklıkta uv ile ışınlanmış fakat herhangi bir radikal algılanamamıştır. Son bölümde (CH3 )4 NCH3 COO, (C4 H9 )3 SnCH3 COO ve (CH3 )4 NBr oda sıcaklığında gama ve uv ile ışınlanmış fakat sadece (CH3 )4 NBr de tek ve geniş çizgili bir sinyal gözlenmiştir. Bu örneklerin alçak sıcaklıkta uv ile ışınlanmasıyla, (CH3 )4 NCH3 COO da CH3 ve CO2 _, (C4 H9 )3 SnCH3 COO ta CH3 COO ve (CH3 )4 NBr de de CH3 radikali gözlenmiştir. Bu radikallerin hepsi örneklerin sıcaklığının oda sıcaklığına yükseltilmesiyle sönmektedir.

ABSTRACT

INVESTIGATION OF PARAMAGNETIC MALFUNCTIONS OF INORGANIC COMPOUNDS IRRADIATED WITH UV AND GAMMA RAYS BY EPR

Metin YAVUZ

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1994, 166 pages

Jury Members

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL(Supervisor)
Prof. Dr. Hüseyin YÜKSEL
Assoc. Prof. Dr. Recep TAPRAMAZ

In this study, some of the organic and inorganic compounds irradiated uv and gamma rays were investigated by EPR in various environment and temperatures. The samples were classified into three groups. In the first group compounds with perchlorate were carried out. In the second and final group compounds with ammonium and others were studied respectively. EPR study of RbClO4 , KclO4 , CH3 NH3 ClO4 and (CH3 )3 NHClO4 single crystals irradiated by uv and gamma rays for different period of times were performed but from those only the samples irradiated by gamma rays shown observable signals. Gamma rays irradiation of RbClO4 and KclO4 single crystals produced O3 , ClO2 and ClO3 radicals whereas NH3 + and ClO3 radicals were observed in CH3 NH3 ClO4 single crystals. (CH3 )3 NHClO4 single crystal which is the final sample in first group provided (CH3 )3 N+ radical of which is found that the radical rotates around C₃ axis at the fix orientation in the crystal lattice. In the second part, gamma and uv irradiated (NH4 )2 SiF6 , (NH4 )2 SnCl6 , (NH4 )2 PtCl6 , [ (CH3 )2 NH2 ] 2 SnCl6 single crystals and [ (CH3 )4 N] 2 SnCl6 and (NH4 )2 PdCl6 powders are investigated at various temperatures. (NH4 )2 SiF6 and (NH4 )2 SnCl6 crystals gives N2 H4 + radical after gamma irradiation at room temperature. The spectra is isotropic at all temperatures. (NH4 )2 PtCl6 single crystal, however gives isotropic NH3 + , [ (CH3 )2 NH2 ] 2 SnCl6 gives [ (CH3 )2 NH+ and [ (CH3 )4 N] 2 SnCl6 gives Cl2 radical cation. The hyperfine splittings of isotropic N2 H4 + and NH3 + radicals are found by simulation. In (NH4 )2 PtCl6 single crystal, an additional lines at low temperatures which are attributed to (PtCl6 )3 - complex. Similarly [ (CH3 )4 N] 2 SnCl6 gives (SnCl6 )3 - complex and (NH4 )2 PdCl6 gives (PdCl6 )3 - complex when observed at low temperatures. In the last part, (CH3 )4 NCH3 COO, (C4 H9 )3 SnCH3 COO and (CH3 )4 NBr are investigated after gamma irradiation, but only (CH3 )4 NBr gives a broad and single line. When these compounds are irradiated at low temperature by uv, (CH3 )4 NCH3 COO gives CH3 and CO2 , (C4 H9 )3 SnCH3 COO gives CH3 COO- and (CH3 )4 NBr gives CH3 radicals. All of these radicals quenches when the temperature is raised towards the room temperature.

ÖZET

ANİZOTROPİK ORTAM İÇİNDEKİ ELİPSOİDAL PARÇACIĞIN ELASTİK ZORLANMA ENERJİSİ

Necmi DEGE

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1994,79 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Mehmet CEYLAN
Prof. Dr. Mustafa DİKİCİ (Danışman)
Prof. Dr. Muharrem DİNÇER

Bu, çalışmada, Eshelby teorisi esas alınarak, anizotropik homojen kristal katılarda yapışık arayüzlü elipsoidal çökelmenin esnek zorlanma enerjisi elipsoidin eksen oranının ve anafaz ile çökelme arasındaki yönelimin fonksiyonu olarak hesaplandı. Sayısal metod kullanıldı. Genel elipsoidden birçok özel durum elde etmek mümkün olduğundan, çökelmenin bu biçimi tercih edildi. Hesaplanan esneklik enerjileri stereografik birim üçgen üzerine çizildi ve toplam esneklik enerjisinin minimum olduğu eksen oranı ve yönelim elde edildi. Dönüşüm zorlanması referans olarak alınan anafaz koordinatlarında sabit olduğu zaman ürün’ün eksen oranına bağlı olduğu gibi yönelimine de bağlı olduğu bulundu.

ABSTRACT

THE ELASTIC STARIN ENERGY OF COHERENT ELLIPSOIDAL PRECIPITATES IN ANISOTROPHIC MEDIUMS

Necmi DEGE

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1994, 79 pages

Jury Members

Prof. Dr. Mehmet CEYLAN
Prof. Dr. Mustafa DİKİCİ(Supervisor)
Prof. Dr. Muharrem DİNÇER

In this work, on the basis of Eshelby theory, the elastic strain energy of coherent ellipsoidal precipitates in anisotropic homogeneus crystalline solids has been calculated as a function of the ellipsoid aspect ratio and the orientation relationship between precipitate and matrix. A numerical method has been used. Since the general ellipsoid is versatile enough to cover a wide variety of particular cases, this shape of precipitate has been prefered. The calculated strain energies have been depicted on the stereographic triangle, and aspect ratio and the orientation relationship that lead to the minimization of the total strain energy have been obtained. When the transformation strain is fixed with respect to the reference matrix coordinates, it has been found that the strain energy is dependent on the orientation of the inclusion as well as on its aspect ratio

ÖZET

Cu⁺² ve VO⁺² KATKILANDIRILMIŞ Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O TUTTON TUZU, VO⁺² KATKILANDIRILMIŞ CdK₂(SO₄)₂.2H₂O TUZU; g İLE IŞINLANAN L-VALİN VE L-LÖSİN METİL ESTER HİDROKLORÜR, (CH₃)₃NHBF₄, [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄, [ (CH₃)₄N] ₂CaCl₄ TUZLARININ EPR İLE İNCELENMESİ

İbrahim KARTAL

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1996, 98 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof.Dr. Fevzi KÖKSAL(Danışman)
Prof.Dr. Semiha BAHÇELİ
Doç.Dr. Fahri ÇELİK

Bu çalışma başlıca iki kısımdan ibarettir. Birinci kısımda Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O Tutton tuzuna Cu⁺² ve VO⁺² iyonları katkılandırıldı ve EPR çalışması yapıldı. Oda sıcaklığında ve 113 K de, manyetik alan kristalin b-ekseni doğrultusunda olduğu zaman Cu⁺² iyonlarına ait tek site, fakat manyetik alan b-ekseni ile bir açı yaptığında iki site gözlendi. Ayrıca, manyetik alanın a*c düzlemindeki bütün yönelimlerinde de bakır atomuna ait tek site gözlendi. Bakırın çekirdek spininden gelen ince yapı etkileşmesi, ancak düşük sıcaklıklarda gözlenebildi. Bu sonuçlardan yapıda manyetik olarak özdeş olmayan iki Cu⁺² iyonu bulunduğu ve yapıya [ Cu(H₂O)] ⁺² yapısında Cd⁺² iyonlarının yerine girdiği görüldü. Cu⁺² iyonunun kaydedilen spektrumlardan EPR parametreleri hesaplandı. Gözlenen ve bulunan sonuçlar literatürlerle uyum göstermektedir. Hesaplanan EPR parametrelerini kullanarak Cu⁺² iyonlarının temel hal dalga fonksiyonu hesaplandı. VO⁺² katkılandırılmış Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O kristalinin EPR spektrumlarından yapıda VO⁺² iyonlarına ait dört site gözlendi. Bu site’lardan ikisine ait spektrum çizgilerinin şiddeti diğerlerine göre daha düşük şiddettedir. VO⁺² iyonları Cd⁺² iyonları ile yer değiştirirken oksijen atomu su moleküllerinden birinin yerini almaktadır. Farklı doğrultudaki su moleküllerinin yerini Cd⁺² iyonuna uzaklığı aynı değildir. VO⁺² iyonundaki oksijen atomlarının su moleküllerinin yerini alma nüfusu, su moleküllerinin Cd⁺² iyonuna uzaklığı ile orantılıdır ve en yakın mesafedeki su moleküllerinin yerini aldığı gözlenemedi. Sonuç olarak, VO⁺² katkılandırılmış Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O tek kristalinde VO⁺² ye ait kimyasal olarak özdeş fakat manyetik olarak özdeş olmayan iki iyon gözlendi. VO⁺² iyonlarının, Cd⁺² iyonlarının yerine [ VO(H₂O)_5] ⁺² şeklinde girdiği görüldü. Ayrıca, CdK₂(SO₄)₂.2H₂O tuzuna da VO⁺² iyonu katkılandırıldı. Bu çalışmada VO⁺² iyonuna ait tek site gözlendi ve VO⁺² iyonlarının da Cd⁺² iyonlarının yerine [ VO(H₂O) ] ⁺² şeklinde girdiği kanısına varıldı. Bu tezin ikinci kısmında, vücudumuzun temel yapıtaşlarından, amino asitlerin türevlerinden L-Valin ve L-Lösin metil ester hidroklorür amino asit tuzları g ışınları ile ışınlandı. Işınlanan örneklerin toz halinde kaydedilen EPR spektrumları simüle edilerek, radikallerin EPR parametreleri belirlendi. Belirlenen EPR parametrelerinden örneklerde sıra ile [ (CH₃)₂CHC(NH₃)CO₂CH_3] Cl ve [ (CH₃)₂CCH₂HC(NH₃)CO₂CH_3] Cl radikallerinin olduğu kanısına varıldı. Bazı amino asitler ve türevlerinde karboksil grubunda radikal gözlenmesine karşılık, bu çalışmada Valin ve Lösin kısımlarında radikal oluştuğunu gözledik. Amino asit türevlerine ilave olarak, (CH₃)₃NHBF₄, [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ ve [ (CH₃)₄N] ₂CaCl₄ kristalleri de g ışınları ile ışınlandı ve kaydedilen EPR spektrumları (CH₃)₃N⁺ (trimetil amin radikali) radikaline atfedildi. Bu radikalin, ölçülen EPR parametrelerinden, (CH₃)₃NHBF₄ kristalinde metil grubundaki protonlar ve ayrıca metil grupları üç katlı simetri eksenleri etrafında dönme hareketi yaparken, [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ kristalinde, bu hareketin yanısıra radikalin üç katlı simetri ekseninin de, kristalin z ekseni etrafında bir dönme hareketi yaptığı kanaatine varıldı. Literatürdeki çalışmalarla yapılan karşılaştırma sonucu, trimetil yapısındaki moleküllerde oluşan (CH₃)₃N⁺ radikalinin üç katlı dönme ekseninin kristalin z ekseni ile çakıştığı sonucuna varıldı. [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ kristalinde trimetil amin radikaline ait iki ve (CH₃)₃NHBF₄ kristalinde tek site gözlendi. Tek kristali büyütülemeyen [ (CH₃)₄N] ₂CaCl₄ toz örneklerinde de trimetil amin radikali gözlendi fakat ¹⁴N a. İ. Y. Sabitinin anizotropik incelemesi yapılamadı.

ABSTRACT

İbrahim KARTAL

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural And Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1996, 98 pages

Jury Members

Prof.Dr. Fevzi KÖKSAL(Supervisor)
Prof.Dr. Semiha BAHÇELİ
Assoc.Prof.Dr. Fahri ÇELİK

This work is mainly consists of two parts. In the first part, Cu²⁺ and VO²⁺ ions were doped into Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O Tutton salt and studied by EPR. At room temperature and 113 K, a single site was observed, when the magnetic field is along the crystallographic b-axis , but when field makes an angle with the b-axis then two sites were observed for the Cu²⁺ ions. Furthermore, for all the orientations of the magnetic field in the a*c plane, a single site was observed for the Cu²⁺ ions. Hyperfine structure from the copper nucleus was observed only at low temperatures. From these results, it is concluded that, two Cu²⁺ ions in the structure substitute Cd²⁺ ions in the form of [ Cu(H₂O)_6] ⁺². Using the observed EPR parameters ground state wavefunction of the Cu²⁺ ions was obtained. Two VO²⁺ ions were observed in the VO²⁺ doped Cd(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O single crystal which are chemically equivalent, but magnetically inequvalent. Each of them involves two sites, and one of them being present with small probability. As a result, four VO²⁺ sites were observed in this work. When VO²⁺ ions substitutes Cd²⁺ ions, oxygen atoms substitutes one of the water molecules. The water molecules are not in equal distance to the Cd²⁺ ions at different orientations. Substitutional population of the VO²⁺ ions is proportional to the distance of the water molecules to Cd²⁺ ion and VO²⁺ substitution of the nearest water molecule. It is concluded that VO²⁺ ions substitute Cd²⁺ ions in the form of [ VO(H₂O)_5] ⁺². Furthermore, VO²⁺ was doped into CdK₂(SO₄).2H₂O salt and a single site was observed for the VO²⁺ ions. From the EPR spectra it is concluded that VO²⁺ ions substitute Cd²⁺ [ VO(H₂O)] ⁺². As a second part of this thesis, L-Valine and L-Leucine methyl ester hydrochloride amino acid salts which are derivatives of the amino acids were irradiated by g -radiation. The EPR spectra of the g -irradiated powder samples were simulated and the EPR parameters of the radicals were determined. It is concluded from the determined EPR parameters, that the radiation damage centre were [ (CH₃)₂CHC(NH₃)CO₂CH_3] Cl and [ (CH₃)₂CCH₂HC(NH₃)CO₂CH_3] Cl radicals respectively to above order. Therefore the radiation damages parent parts of these molecules and not the ester parts. In addition to the above amino acid derivatives, (CH₃)₃NHBF₄, [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ and [ (CH₃)₄N] ₂CaCl₄ crystals were also irradiated by g -radiation and the obtained EPR spectra were attributed to (CH₃)₃N⁺ (three methyl amine radical) radical. It has been deduced from the measured EPR parameters that during rotation of protons of methyl groups around their C3 _v axis and that of methyl groups around three-fold symetry axis of the (CH₃)₃N⁺ radical in (CH₃)₃NHBF₄ even the three-fold symetry axis of this radical rotates around the crystallographic z axis of the [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ crystal. Compairing the present results with the literature work, it is concluded that three-fold rotation axis of the (CH₃)₃N⁺ radicals is the same with crystalographic z axis in the trimethyl containing molecules. Magnetically different two sites were observed in the [ (CH₃)₄N] ₂ZnCl₄ crystal and a single site was observed in the (CH₃)₃NHBF₄. The (CH₃)₃N⁺ radical was also observed in g -irradiated [ (CH₃)₄N] ₂CaCl₄ powder, but since any crystal should not be grown the anisotropic behavior of the ¹⁴N hyperfine structure constant could not, furthermore, be investigated.

ÖZET

GEÇİŞ METAL İYONLARININ BAZI TOPRAK ALKALİ FORMATLARA KATKILANDIRILMASIYLA OLUŞTURULAN PARAMANYETİK MADDELERİN EPR SPEKTROSKOPİSİ İLE İNCELENMESİ

Hüseyin KALKAN

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1996, 129 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL(Danışman)
Prof. Dr. Semiha BAHÇELİ
Doç. Dr. Fahri ÇELİK

Bu çalışmada, bazı geçiş metal iyonlarının toprak alkali format tek kristallerine katkılanmasıyla, bu iyonların girmiş olduğu çevrelerin elektrik alan simetrileri, manyetik özellikleri ve katkı iyonlarının kristal örgüdeki bağ yapıları, Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) tekniğiyle incelendi. İncelenen örnekler üç gruba ayrıldı. Birinci grupta Cd(HCOO)₂H₂O, Pb(HCOO)₂ ve Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ tek kristallerine 3d¹ elektron yerleşimine sahip VO²⁺ iyonu katkılandı. ikinci olarak Cd(HCOO)₂H₂O tek kristaline 3d⁹ elektron yerleşimine sahip Cu²⁺ iyonu katkılandı ve üçüncü grupta da Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ tek kristallerine 3d⁵ elektron yerleşimine sahip Mn²⁺ iyonu katkılandı. VO²⁺ iyonu katkılanan Pb(HCOO)₂ ve Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ tek kristallerinde, birim hücresinde dört paramanyetik merkez gözlendiği halde Cd(HCOO)₂H₂O tek kristalinde iki paramanyetik merkez gözlendi. Cd(HCOO)₂H₂O ve Pb(HCOO)₂ tek kristallerinin Diffuse reflectance (DR) tekniği ile EPR tekniğinden elde edilen sonuçların birleştirilmesiyle VO²⁺ paramanyetik iyonunun bağ katsayıları ve spin- hamiltoniyen parametreleri hesaplandı. Bu üç kristalde de, VO²⁺ paramanyetik iyonu girmiş olduğu çevrelerde eksensel simetriklik özelliği göstermektedir. Vanadyum iyonu Cd(HCOO)₂H₂O ve Pb(HCOO)₂ tek kristallerine hem substitutional hem de interstitial olarak girdiği gözlenirken Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ tek kristaline sadece substitutional olarak girdiği gözlendi. Cu²⁺ iyonu katkılanan Cd(HCOO)₂H₂O tek kristalinin bakır iyonuna ait EPR spektrumları, oda sıcaklığında gözlenemediği için tüm spektrumlar sıvı azot sıcaklığında alındı. Cd(HCOO)₂H₂O tek kristalinin oda sıcaklığında alınan EPR spektrumlarında, bu komplekse doğal olarak girmiş izotropik yapıya sahip mangan iyonlarına rastlandı. Sıvı azot sıcaklığına inildikçe bu spektrumların şiddetlerinin sıfıra yaklaştığı gözlendi. Cu²⁺ katkılanan Cd(HCOO)₂H₂O tek kristalinin sıcaklığı değiştirilerek alınan spektrumlardan, bu paramanyetik iyonun Jahn-Teller bozunmasına uğradığı gözlendi. Cd(HCOO)₂H₂O tek kristalinin birim hücrede bulunan iki site’ın EPR tekniği ile elde edilen yön kosinüsleri ile literatürdeki NMR tekniği sonucu elde edilen yön kosinüsleri karşılaştırıldı. Bu iki tekniğin kullanılmasıyla elde edilen sonuçlar deneysel hata sınırları içerisinde birbirleri ile uyum içinde olduğu gözlendi ve bunun sonucu olarak, birim hücrede bulunan iki site ayrı ayrı belirlendi. Belirlenen bu siteların g ve A (a.i.y.) değerleri kullanılarak a ², b ², k ve P moleküler bağ katsayıları hesaplandı ve herbir site için dalga fonksiyonları yazıldı. Bulunan bu dalga fonksiyonlarının literatürde benzer kompleksler için elde edilen dalga fonksiyonları ile uyum içinde olduğu gözlendi. Son olarak Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ tek kristaline katkılanan Mn²⁺ iyonu incelendi. Bu kristalde bulunan dört site’tan sadece ikisinin analizi yapılabildi. Bu kompleksin oda sıcaklığındaki spektrumlarının çizgi genişlikleri oldukça büyük olmaktadır. Bu nedenle birim hücrede bulunan dört site’ın spektrum çizgilerini birbirinden ayırmak güç olmaktadır. Katkı maddesinin ve hazırlanma şartlarının değiştirilmesiyle elde edilen kristallerin dış görünüşleri ve simetrilerinin de değiştiği gözlendi.

ABSTRACT

Hüseyin KALKAN

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1996, 129 pages

Jury Members

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL(Supervisor)
Prof. Dr. Semiha BAHÇELİ
Assoc. Prof. Dr. Fahri ÇELİK

In this study, the electrical field symmetry of some transitions metal ions doped in earth alkaline single crystals and the properties of bonding formed in that crystal lattice by the doped ions were studied by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) technique. The investigated samples were classified into three groups. In the first group, VO²⁺ ion with 3d¹ electronic configuration was doped into Cd(HCOO)₂H₂O, Pb(HCOO)₂ and Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ single crystals. Cu²⁺ ions with 3d⁹ electronic configuration was doped into Cd(HCOO)₂H₂O single crystal as a second group. Mn²⁺ ion with 3d⁵ electronic configuration was doped into Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ single crystal as a final group. VO²⁺ ion doped in Pb(HCOO)₂ and Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ single crystals have shown four paramagnetic centres in their unit cells, while two paramagnetic centres were observed in the unit cell of Cd(HCOO)₂H₂O single crystal. The analysis of optical absorbtion and EPR spectrum of Cd(HCOO)₂H₂O and Pb(HCOO)₂ single crystals have led us to determine the bonding coefficients and the spin -Hamiltonian parameters. In VO²⁺ doped crystals, the local region where VO²⁺ ion is substituted, has demonstrated axially symmetrical structure. It was observed that vanadium ion is adopted either by substitution or intersitial into Cd(HCOO)₂H₂O and Pb(HCOO)₂ single crystals, while vanadium ion in Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ single crystal showed substitutional location. All the spectra were recorded at liquid nitrogen temperature since EPR spectrum of Cu²⁺ ion doped in Cd(HCOO)₂H₂O single crystal at room temperature gives no detectable signal. The EPR spectrum of Cu²⁺ in Cd(HCOO)₂ single crystal recorded at room temperature indicated naturally present Mn²⁺ ions and the signals were unisotropic. As the temperature decreases to liquid nitrogen temperature the intensity of Mn²⁺ ion in the spectrum is vanished. From the spectra obtained by changing the temperature for Cu²⁺ doped Cd(HCOO)₂H₂O single crystal, it was observed that this paramagnetic ion experiences Jahn-Teller distortion. Comparison of the orientation cosines of both paramagnetic centre obtained by crystal analysis in the literature, two sites in the unit cell were separately determined. Calculating the molecular bonding coefficients a ², b², k and P using g and A of the sites, the wavefunctions coresponding to each site were established. These wavefunctions were then found to be consistent with those reported in the literature. As a final group, Mn²⁺ doped in Ca(HCOO)₂-Sr(HCOO)₂ single crystal was studied. In this crystal, four sites were observed and only two of them could be analysed. The linewidths of spectra recorded at room temperature are rather large. It is found to be rather difficult to separate the spectral lines from each other of the four sites in the unit cell. It was also observed that the symmetry of the obtained crystals have illustrated variation by changing preparation conditions as well as the type of doped transition metal ions.

ÖZET

BAZI MOLEKÜLER ADSORBLATILMIŞ VE İYON DEĞİŞTİRİLMİŞ ZEOLİTLERİN EPR İLE İNCELENMESİ

Fatih UCUN

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1996, 82 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL(Danışman)
Prof. Dr. Semiha BAHÇELİ
Doç. Dr. Fahri ÇELİK

Bu çalışmada sentetik type 3A, 4A, 5A, 13X ve doğal heulandite ve clinoptilolite zeolitlerine geçiş metal iyonu su kompleksleri, bazı gaz molekülleri adsorplatılarak ve katı ve sıvı hal reaksiyonu ile katyonik pozisyonlara iyon yerleştirilerek EPR ile incelendi. İlk olarak zeolitlere VO(H2 O)5 + 2 ve Mn(H2 O)6 + 2 kompleksleri adsorblatılarak farklı tür zeolitlerdeki su moleküllerinin durumu tartışıldı. Küçük gözenek çaplı sentetik zeolitlerde oda sıcaklığında bile hem hareketli hem de hareketsiz su tabakalarının bulunmasına rağmen büyük gözenek çaplı sentetik ve doğal heulandite ve clinoptilolite zeolitlerinde yalnızca hareketli su tabakalarının bulunduğu tespit edildi. İkinci kısımda type 5A zeoliti SO2 ve CO2 gazları emdirilerek bu molekülün yerleşim durumları tartışıldı ve SO2 nin zeolitik yüzeylerde SO2 iyonu olarak tutunmasına karşın CO2 in zeolitik gözenekleri doldurduğu yani SO2 adsorbe edilirken CO2 absorbe edildiği belirlendi. Son kısımda ise katı ve sıvı hal reaksiyonuyla Cu+ 2 ve Cr+ 5 iyonlarının yüzeyden itibaren yer değiştirerek zeolitlerdeki katyonik pozisyonlara yerleştikleri gözlendi. Her iki hal ile iyonların koordinasyon durumları tartışıldı. Cr+ 3 ün yükseltgenerek Cr+ 5 dönüştüğü tespit edildi. Cu+ 2 için katı hal reaksiyonu ile koordinasyon yapısı kare piramidal iken sıvı hal reaksiyonuyla oktehedral olduğu tespit edildi. Cr+ 5 için ise her iki hal ile koordinasyon yapısının kare piramidal olmasına rağmen zeolitik yapıdaki 2 7 Al(I=5/2) dan gelen aşırı ince yapı yarılması verip vermemesine göre zeolitlerde iki farklı yerleşim durumu önerildi

ABSTRACT

Fatih UCUN

Ondokuz Mayıs University Natural and Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1996, 82 pages

Jury Members

Prof. Dr. Fevzi KÖKSAL (Supervisor)
Prof. Dr. Semiha BAHÇELİ
Doç. Dr. Fahri ÇELİK

In this study, EPR studies of zeolites of synthetic type 3A, 4A, 5A and 13X, and natural, haulandite and clinoptilolite, adsorbed some gases and water complexes of some transition metal ions and migrated cations into their cationic positions by solid- and liquid-state reactions were carried out. In the first part, VO(H2 O)5 2 + and Mn(H2 O)6 2 + complexes were adsorbed into the zeolites and the mobilities of the water molecules in the different type of zeolite were investigated. It is found that as a wide-pore synthetics and the natural zeolites have only mobile water, the narrow-pore synthetic zeolites have either the mobile or immobile water. In the second part of this study, SO₂ and CO₂ gases are passed through the zeolite of type 5A and their behaviours in this zeolite are discussed. It is found that SO₂ formed SO₂ in zeolitic surfaces of the type 5A and CO₂ filled zeolitic pores. So that, as SO₂ is adsorbed, CO₂ is absorbed by the type 5A of zeolite. In the last part, it is shown that Cu²⁺ ve Cr⁵⁺ ions exchanged into cationic positions of the zeolites by solid- and liquid-state reactions and their coordination structures has been determined. Cr³⁺ is found to be oxidized to Cr⁵⁺ in each sample. It is found that whereas the coordination structure around Cu²⁺ is square pyramidal by solid-state reaction it is distorted octehedral in the liquid-state reaction. Although coordination structure around Cr⁵⁺ is square pyramidal for both reactions, two different locations exist for Cr⁵⁺ since in one location it gives superhyperfine structure with ²⁷Al(I=5/2), in the other location such a superhyperfine does not exist.

ÖZET

GENII RADYASYON DOZ HESABI BİLGİSAYAR PROGRAMI VE UYGULAMALARI

Feda ÖNER

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1996, 196 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Nazmi T. OKUMUŞOĞLU(Danışman)
Prof. Dr. Hasan GÜMÜŞ
Doç. Dr. Mehmet N. KUMRU

Bu çalışmada, GENII bilgisayar programı insan vücudunda çeşitli çevresel radyasyon doz oranlarının hesaplanması için kullanılmıştır. Hesaplamalar, hava konsantrasyonu, toprak konsantrasyonu, ürün konsantrasyonu, hayvan ürünleri, dış-sonlu plume, dış-toprak, insan-nefes alma, insan-beslenme ve ürün durumları dikkate alınarak toplumun bir bireyi için organ yada organları tarafından alınan radyasyon büyüklüğünü temel almıştır. Birinci senaryoda, I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141, Te-132, radyoaktif izotopların konsantrasyonlarının dış maruz kalma ve solunum yoluyla insan vücuduna alınması tasarlanmıştır. 45 günlük maruz kalma sonucunda yıllık etkin doz eşdeğeri 2.4E-4 Sv olarak bulunmuştur. İkinci senaryoda, birinci senaryodaki radyoaktif izotoplara Zr-95 ve Nb-95 izotopları da ilave edilerek, bu radyoaktif izotopların toprakta oluşturdukları konsantrasyonlar dikkate alınarak, 45 günlük maruz kalma sonucunda dış ışınlama yoluyla bir insanın aldığı radyasyon miktarı 1.2E-3 Sv olarak bulunmuştur. Sçüncü senaryoda, süt ve süt ürünlerinde I-131, Cs-137, Cs-134 radyoaktif izotoplarının bulunması dikkate alınarak radyasyon doz hesapları yapılmış, çocuklar için 9.4E-5 Sv, yetişkin için 5.9E-5 Sv değerleri bulunmuştur. Dördüncü senaryoda, I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141 ve Te-132, radyoaktif izotoplarının atmosfere yayılması sonucu, toprakta yetişen yiyecekler ve hayvansal ürünlerin yenmesi sonucu insan vücudunda biriken radyasyon doz miktarları,kış ,ilkbahar, yaz, sonbahar aylarında sırasıyla 3.3E-9 Sv, 2.9E-6 Sv, 3.8E-6 Sv ve 2.3E-5 Sv olarak hesaplanmıştır. Beşinci senaryoda, I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141, Te-132, radyoaktif izotoplarının yayılmalarının 89 m yüksekte olduğu dikkate alınmıştır. Sonlu plume’a maruz kalmayla alınan dozlar karasal ve hayvansal ürünler için farzedilmiştir. Farklı doğrultu ve uzaklıklarda dikkate alınan nüfus 551038 kişidir. Dahili, harici ve yıllık etkin doz eşdeğerleri sırasıyla 2.2E-7 Sv, 4.4E-10 Sv, 2.2E-7 Sv olarak bulunmuştur. Altıncı senaryoda, TAEK tarafından Nisan 1988 yılında yayınlanan raporda bulunan hesapların sonuçları ile GENII sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçların birbirine yakın olduğu görülmüştür. GENII hesabında yetişkin bir insanın alacağı toplam radyasyon doz miktarı 0.650 mSv, TAEK hesaplarında bu değer 0.574 mSv’dir. Bütün senaryolarda, karaciğer ve tiroid hariç, dikkate alınan organların hepsinde en çok miktarda Cs-137 izotopunun biriktiği görülmüştür. Tiroidde en çok miktarda I-131 izotopu, karaciğerde ise Ce-144 izotopu birikmiştir. Genellikle organlarda en az miktarda ürün çekirdeklerin biriktiği görülmüştür.

ABSTRACT

CALCULATION OF GENII RADIATION DOSE BY COMPUTER PROGRAM AND ITS APPLICATIONS

Feda ÖNER

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural And Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1996,196 pages

Jury Members

Prof.Dr.Nazmi T. OKUMUŞOĞLU(Supervisor)
Prof.Dr. Hasan GÜMÜŞ
Assoc.Prof..Dr. Mehmet N KUMRU

In this study, the computer program (GENII) is used for calculations of various environmental radiation doses in the human body. The calculations are based on air cncentrations, soil concentrations, yield concentrations, animal product, external finite plume, external soil, human-inhalation, human-ingestion and yield the radiation dose magnitudes received by an organ or organs of a person community. In the first scenario, the radiation concentrations of I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141, Te-132, radyoactive isotopes received from air through inhalation and external exposure to the plume for 45 days is assumed, and the effective dose for a person is calculated to be 2.4E-3 Sv. In the second scenario, the radioactive isotopes Zr-95 and Nb-95 are added to the first scenario and the external radiation doses, taken by a person after 45 days exposure, from the soil, are calculated and a value of 1.2E-3 Sv is estimated. In the third scenario, the calculations are performed considering the three isotopes, I-131, Cs-137 and Cs-134 in milk and milk products and 9.4E-5 Sv and 5.9E-5 Sv are estimated for adults and children respectively. In the fourth scenario, the concentration received from the food grown in soil and the food taken from animals after the emission of isotopes I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141, and Te-132, in the atmosphere is calculated and doses for winter, spring, summer and autumn seasons are estimated to be 3.3E-9 Sv, 2.9E-6 Sv, 3.8E-6 Sv, and 2.3E-5 Sv, respectively. In the fifth scenario, the emission of isotopes, I-131, Cs-137, Cs-134, La-140, Ba-140, Ru-103, Ce-144, Ce-141, and Te-132 are considered in the atmospheric cloud up to 89 m altitude. It is assumed that the doses are taken through inhalation, exposure to external infinite plume, terrestrial food and animal product. The total population, considered in different direction and distances is 551038. It is calculated out that the internal equivalent dose is 2.2E-7 Sv, external equivalent dose is 4.4E-10 Sv and annual effective dose is 2.2E-7 Sv. In the sixth scenario, the results reported by TAEK in the report of April 1988 and GENII are compared. Both give similar results. GENII yields that the total dose taken by a person is 650 mSv and corresponding value reported by TAEK is 0.574 mSv. In all scenarios, it is observed that, among the considered radioactive elements Cs-137 most accumulates in all of the organs considered, except liver and thyroid. However, I-131 accumulates in thyroid and Ce-144 accumulates in liver, and the daughter radionuclides accumulate with a very small ratio in all organs.

ÖZET

İNHOMOJEN ORTAMDAKİ ELİPSOİDAL BÖLGELERİN ESNEKLİK ALANLARI VE ENERJİLERİ

Nermin KAHVECİ

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1997, 85 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Mustafa DİKİCİ (Danışman)
Prof. Dr. Muharrem DİNÇER
Doç. Dr. İrfan AKGÜN

Bu çalışmada, Eshelby teorisi esas alınarak, anizotropik homojen olmayan kristal katılarda yapışık ara yüzlü elipsoidal çökelmenin esneklik zorlanma enerjisi, elipsoidin eksen oranının ve ana faz ile ürün faz arasındaki yönelimin fonksiyonu olarak hesaplandı. Enerji hesabı için bilgisayar programı geliştirildi. Farklı durumlar için esneklik zorlanma enerjilerinin değişimi stereografik birim üçgen üzerinde çizildi. Minimum enerji yönelimi çizilen eş enerji grafikleri kullanılarak bulundu. Ortamın homojen veya inhomojen olmasına bağlı olarak enerji değerlerinin değiştiği gözlendi. Ayrıca normalize edilmiş esneklik zorlanma enerjisinin anizotrpi faktörüne bağlılığı incelendi ve bu enerjideki değişimin anizotropi faktörüne bağlı olduğu gözlendi.

ABSTRACT

Nermin KAHVECİ

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural And Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1997,85 pages

Jury Members

Prof.Dr. Mustafa DİKİCİ (Supervisor)
Prof.Dr.Muharrem DİNÇER
Assoc.Prof..Dr.İrfan AKGÜN

In this work, on the basis of Eshelby theory, the elastic strain energy of cohorent ellipsoidal precipitates in anisotropic inhomogeneus crystalline solids has been calculated as a function of the ellipsoid aspect ratio and the orientation relationship between matrix and precipitate. The computer programme has been developed for the calculation of energy. The change of the elastic strain energies for different cases have been depicted on the stereographic triangle. The minimum energy orientation has been found by using the depicted equal energy graphs. It has been observed that the values of energy change depending on the homogenity or inhomogenity of media Moreover, dependency of normalized elastic strain enrgy on anisotropy factor has been examined and it has been observed that the change in this energy depends on the anisotropy factor.

ÖZET

TEK KRİSTAL x-IŞINLARI KIRINIMI YÖNTEMİYLE

C1 ₂H1 ₀N₄O₄S, C₁₆H₁₈ClO₂PS ve C1 7 H₁₅ClO₃ MOLEKÜLLERİNİN KRİSTAL YAPI ÇÖZÜMÜ

Muhittin AYGÜN

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı

Doktora Tezi

1997, 115 sayfa

Jüri Üyeleri

Prof.Dr. OrhanBüyükgüngör (Danışman)
Prof. Dr. Ahmet ERDÖNMEZ
Prof. Dr. Rahmi YAĞBASAN

C1 ₂H1 ₀O₄N₄S, M_r=306.30, Monoklinik, C2/c, a=17.108(2)Å , b=10.450(2)Å , c=15.188(3)Å , b =93.33(5)° , V=2710.7(8)Å ³ , Z=8, D_x=1.501g.cm– 3 , l (MoKa )=0.71096Å , µ =2.61cm– 1 , F₀₀₀=1264, T=293(2)° K, R=0.0347, wR=0.0771, S=0.97 C₁₆H₁₈ClO₂PS, M_r=340.78, Monoklinik, C2/c, a=18.049(1)Å , b=8.637(1)Å , c=13.908(1)Å , b =128.25(5)° , V=1702.7(3)Å ³ , Z=4, D_x=1.329g.cm– 3 , l (MoKa )=0.71070Å , µ =4.42cm– 1 , F₀₀₀=712, T=293(2)° K, R=0.0313, wR=0.0866, S=1.141 C1 7 H₁₅ClO₃, M_r=302.74, Triklinik, P1, a=8.108(2)Å , b=10.321(2)Å , c=11.145(2)Å , a =65.96(3)° , b =72.40(5)° , g =65.93(3)° , V=766.6(3)Å ³ , Z=2, D_x=1.312g.cm– 3 , D_m=1.310g.cm- 3 , l (MoKa )=0.71070Å , µ =2.56cm– 1 , F₀₀₀=316, T=293(2)° K, R=0.0658, wR=0.1883, S=1.084 Tek kristal x-ışınları kırınımı yöntemiyle; ' tiyofen-2-karboksaldehid 2,4-dinitrofenil-N-metilhidrazon’ (C1 ₂H1 ₀O₄N₄S), ‘Bis(2.6-dimetilfenil) fosforotiyokloridat' (C₁₆H₁₈ClO₂PS) ve ' 2-metoksi-4-(2-propenil)fenil-4-klorobenzoat’ (C1 7 H₁₅ClO₃) moleküllerinin kristal yapıları çözülmüştür. Direk yöntemler kullanılarak çözülen yapıların atomik parametreleri, tam-matris en küçük kareler ve fark-Fourier yöntemleri kullanılarak arıtılmıştır. C1 ₂H1 ₀O₄N₄S molekülü, C-H...O tipi moleküller aradı bağlarla dimerik bir yapı oluşturmaktadır. Dinitrofenil ve tiyofen halkaları düzlemsel olup, aralarındaki dihedral açı 23.79(11)° dir. Molekülün hidrozan kısmı yaklaşık tiyofen halka düzlemi içindedir. 4-nitro grubu yaklaşık dinitrofenil düzlemi içinde kalırken, 2-nitro grubu bu düzlemden 49.8(2)° bükülmüştür. Ayrıca elektron yoğunluğu haritasından,bir nitro grubuna ait O atomunun disorder’lı olduğu ve arıtım süreçlerinin sonunda, %57 ve %43 miktarlarda iki bölgede bulunduğu saptanmıştır. C₁₆H₁₈ClO₂PS molekülünde; S ve Cl atomlarının, P atomu üzerinden geçen iki dönerli bir eksene göre yaklaşık simetrik konumda olmalarından dolayı disorder’lı oldukları saptanmıştır Simetriden kaynaklanan disorder’in sonucu iki atom, iki dönerli eksene göre, molekülün her tarafında eşit miktarda bulunmakta ve bu kısımlar arasındaki uzaklık 0.396(15)Å dür. Ayrıca, P atomu etrafında iki O atomu ile disorder’li S ve Cl atomlarının, bozulmuş tetrahedral bir geometriye sahip oldukları saptanmıştır. İki dimetilfenil düzlemi arasındaki dihedral açının 74.54(8)° ve P-O bağ uzunluklarının 1.566(2)Å olduğu bulunmuştur. C1 7 H₁₅ClO₃ molekülündeki allyl grubunda, ısısal titreşim genliklerinin çok büyük olmasından dolayı, şiddetli bir disorder gözlenmiştir. Bu grubun sonundaki iki C atomun, %63 ve %37 olasılıkla konumlarının ikiye ayrıldığı saptanmıştır. Disorder sonucu bu gruba ait bağ uzunluklarında, normal değerlerinden sapmalar olduğu gözlenmiştir. Ayrıca klorofenil ve metoksifenil halkalarıyla birlikte, merkezdeki karbonil kısmının da düzlemsel olduğu saptanmıştır. İki aromatik halka arasındaki dihedral açı, 71.64(10)° ve Cl-C bağ uzunluğu 1.754(3)Å olarak bulunmuştur.

ABSTRACT

Muhittin AYGÜN

Ondokuz Mayıs University Institute of Natural And Applied Sciences Department of Physics

Doctorate Thesis

1997,115 pages

Jury Members

Prof.Dr.Orhan BÜYÜKGÜNGÖR (Supervisor)
Prof.Dr.Ahmet ERDÖNMEZ
Prof.Dr.Rahmi YAĞBASAN

C1 ₂H1 ₀O₄N₄S, M_r=306.30, Monoclinic, C2/c, a=17.108(2)Å , b=10.450(2)Å , c=15.188(3)Å , b =93.33(5)° , V=2710.7(8)Å ³ , Z=8, D_x=1.501g.cm– 3 , l (MoKa )=0.71096Å , µ =2.61cm– 1 , F₀₀₀=1264, T=293(2)° K, R=0.0347, wR=0.0771, S=0.97 C₁₆H₁₈ClO₂PS, M_r=340.78, Monoclinic, C2/c, a=18.049(1)Å , b=8.637(1)Å , c=13.908(1)Å , b =128.25(5)° , V=1702.7(3)Å ³ , Z=4, D_x=1.329g.cm– 3 , l (MoKa )=0.71070Å , µ =4.42cm– 1 , F₀₀₀=712, T=293(2)° K, R=0.0313, wR=0.0866, S=1.141 C1 7 H₁₅ClO₃, M_r=302.74, Triclinic, P1, a=8.108(2)Å , b=10.321(2)Å , c=11.145(2)Å , a =65.96(3)° , b =72.40(5)° , g =65.93(3)° , V=766.6(3)Å ³ , Z=2, D_x=1.312g.cm– 3 , D_m=1.310g.cm- 3 , l (MoKa )=0.71070Å , µ =2.56cm– 1 , F₀₀₀=316, T=293(2)° K, R=0.0658, wR=0.1883, S=1.084 The crystal structures of ' tiophene-2-carboxaldehyde 2,4-dinitrophenyl-N-methylhydrazone’ (C1 ₂H1 ₀O₄N₄S), Bis(2.6-dimethylphenyl) phosphorothiochloridate' (C₁₆H₁₈ClO₂PS) ve ' 2-methoxy-4-(2-propenyl)phenyl-4-chlorobenzoate’ (C1 7 H₁₅ClO₃) molecules were determined by single crystal x-ray diffaction technique. The structures were solved by direct methods and the atomic parameters were refined by full-matrix least-square and difference-Fourier methods. C1 ₂H1 ₀O₄N₄S molecule forms a dimeric structure with C-H...O type intermolecular bonds. Dinitrophenyl and tiophene rings are planar with the dihedral angle of 23.79(11)° . The hidrozan part of the molecule is approximately in the tiophene ring plane. 2-nitro group is twisted 49.8(2)° from dinitrophenyl plane whereas 4-nitro group is nearly in this plane. In additionally, it is defined from electron map that one O atom belonging to 4-nitro group is disordered and site occupation factors of this atom in two regions are found to be %57 and %43. In C₁₆H₁₈ClO₂PS molecule, it is found that S and Cl atoms are disordered, due to nearly symmetrical positions of the atoms along the two fold axis of P atom. S and Cl atoms which have disorder due to the symmetry are exist equally in the both side of the molecule according to two fold axis. The distance between these partially occupated positions is 0.396(15)Å . Additionally two O and disordered S and Cl atoms around P atom have distorted tetrahedral geometry. It is found that angle between two dimethylphenyl planes is 74.54(8)° and P-O bond lenghts are 1.566(2)Å . A large disorder was observed in the allyl group of C1 7 H₁₅ClO₃ molecule due to the large amplitudes of thermal vibration. The two C atoms in the tail of the allyl group have s.o.f. values %63 and %37. Deviations in the bond lenghts of this group are observed due to disorder. It is also found that carbonyl part in the centre is planar together with chlorophenyl and methoxyphenyl rings. Tha dihedral angle between the two aromatic rings is 71.64(10)° and Cl-C bond lenght 1.754(3)Å .

ÖZET