Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yayınlar
- MakaleYalnız künye2026Optimizing compton suppression systems: A parametric monte carlo study of NaI scintillator geometry
Kaya, Ali; Çelik, Necati; Kaya, Selim
Compton suppression systems are widely used to enhance gamma-ray spectral quality in applications such as nuclear safeguards and environmental radioactivity measurements. Although optimization of high-purity germanium (HPGe) detectors has been extensively reported, the geometric optimization of secondary sodium iodide [NaI(Tl)] scintillation detectors remains less studied. This work investigates the influence of annular and plug NaI(Tl) detector geometry—length, thickness, and radius—on Compton suppression performance using Monte Carlo simulations. Performance is evaluated in terms of the peak Compton suppression factor (CSFpeak) and total Compton suppression factor (CSFtotal). The results show that CSFpeak and CSFtotal increase with plug length (2–10.2 cm) and annular thickness (1–5.85 cm), with saturation observed beyond approximately 8–10 cm and 4–5 cm, respectively, due to reduced incremental photon absorption. The plug detector radius (3.72–5.1 cm) exhibits a nonlinear effect, with optimal performance achieved at 4.55–4.83 cm, beyond which gains are marginal (<5%). Suboptimal geometries (plug length <6 cm, annular thickness <3 cm, plug radius <4.28 cm) result in 20–60% lower suppression performance, increasing Compton continuum contributions in 662 keV spectra. The optimal configuration—plug length of 8–10 cm, plug radius of 4.55–4.83 cm, and annular thickness of 4–5 cm—achieves more than 90% of maximum CSFpeak and CSFtotal while maintaining a balance between performance and detector volume. These results provide quantitative design guidelines for optimizing NaI(Tl)-based Compton suppression systems for improved gamma-ray spectrometry performance.
- MakaleAçık Erişim2026Distribution and radiological risk assessment of natural and artificial radionuclides in soils from the Aktutan hydrothermal alteration zone, Türkiye
Kaya, Ali
This study investigates the distribution of natural radionuclides (226Ra, 232Th, and 40K) and the artificial radionuclide 137Cs in soil samples collected from the Aktutan hydrothermal alteration zone in Gümüşhane, Türkiye. Hydrothermal systems are known to enhance radionuclide mobility and enrichment due to fluid–rock interactions, making them important environments for radiological assessment. However, no previous comprehensive radiological study has been conducted in this region. A total of 12 soil samples were collected and analyzed using high-purity germanium (HPGe) gamma-ray spectrometry. The measured activity concentrations ranged from 16 to 58 Bq·kg−1 for 232Th, 5 to 282 Bq·kg−1 for 226Ra, and 246 to 647 Bq·kg−1 for 40K, while 137Cs was detected in several samples with a maximum value of 5.7 Bq·kg−1. The elevated 226Ra concentrations observed in specific locations may be associated with localized hydrothermal alteration and possible uranium enrichment. Radiological hazard parameters, including absorbed dose rate, annual effective dose, radium equivalent activity, and hazard indices, were calculated. Most values were within internationally recommended limits; however, two sampling sites exhibited elevated radiological risk indicators, particularly in terms of excess lifetime cancer risk. Although the number of samples is limited, the selected locations represent areas of intense hydrothermal alteration and provide preliminary insight into radionuclide distribution in the region. The findings highlight the importance of localized geological controls on radioactivity and suggest the need for continuous environmental monitoring in areas with elevated radionuclide concentrations.
- MakaleYalnız künye2026Natural (226Ra, 232Th, 40K) and artificial (137Cs) radioactivity assessment of Kırkpavli and Hazine Cave ore deposits, Gümüşhane (Türkiye): Radiological risk and material utilization perspective
Vural, Alaaddin; Kaya, Ali
Environmental radioactivity is a critical factor for both ecological and human health risk assessment, particularly in mining regions with ongoing or historical settlement activities. This study evaluates natural and artificial radionuclide concentrations in soils from the Kırkpavli (KP) and Hazine Cave (HM) mining areas in Gümüşhane, northeastern Türkiye. Gamma spectrometry analyses were performed to measure 232Th, 226Ra, 40K, and 137Cs, and radiological risk indicators—including absorbed dose rates, annual effective dose, radium equivalent activity, hazard indices (Hex and Hin), Excess Lifetime Cancer Risk (ECLR), Activity Utilization Index (AUI), radon-related alpha index, and natural radioactivity-driven heat production (RHP)—were assessed. Results: showed spatial variability linked to lithology, with the HM site exhibiting elevated radionuclide levels in basalt-dominated units, while KP soils showed moderate values in sedimentary formations. Most radiological parameters remained below international safety limits; however, specific sampling points, particularly HM-2, exceeded thresholds, indicating potential health risks if the soils are used for local settlement, building materials, or domestic purposes. RHP analysis further identified areas of intense hydrothermal alteration correlating with higher natural radioactivity. Comparisons with international soils and rocks confirmed that the activity concentrations at both sites are comparable to or exceed global averages. These findings highlight the necessity of ongoing monitoring of naturally occurring radioactive materials (NORM) in inhabited mining regions and provide essential data for ensuring environmental safety, sustainable land and material use, and public health protection.
- MakaleAçık Erişim2025Gümüşhane ili içme suyunun spektrofotometrik analizi
Kaya, Ali
Su dünya üzerinde canlıların temel yaşam kaynaklarından biridir. Yıllar geçtikçe suya olan ihtiyaç artmakta ve temiz su kaynaklarına ulaşmak zorlaşmaktadır. Bu araştırmanın amacı Gümüşhane il merkezine su sağlayacak kaynaklardan biri olan Bahçecik barajı ve il merkezinde kullanılmakta olan içme suyunun nadir elementler açısından inceleyebilmektir. Araştırmada Spektrofotometrik analiz tekniği kullanılmıştır. Alandan araştırma şartlarına uygun olarak numuneler toplanmıştır. Bu numunelerin analizi yapılarak içme suyunun pH değeri, İletkenliği, içerdiği Alüminyum, Demir, Nitrit, Amonyum, Bakır, Sülfat, Nitrat, Potasyum ve Brom elementlerinin miktarları belirlenmiştir. Bu değerler Türk Standartları Enstitüsünün ve Dünya Sağlık Örgütünün belirlediği standart değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar üzerinde gerekli değerlendirilmeler yapılarak önerilerde bulunulmuştur.
- MakaleAçık Erişim2023Addressing student misconceptions about atoms and examining instructor strategies for overcoming them
Kaya, Ali
This paper is twofold. First, it examines the misconceptions held by students about atoms. Second, it determines the suggestions of the instructors (academics and teachers) to overcome these misconceptions. The study adopted a case study research method. A questionnaire was administered to 288 students and a semi-structured interview was conducted with 20 educators, including 10 teachers and 10 academics from the fields of physics and chemistry. A number of students were observed to have misconceptions about atoms, and they were unable to grasp the concept. This situation may have resulted from teaching students the theories of the atoms in a historically chronological order and ineffective methods of teaching. It was recommended that atomic models not be taught in primary school education, and that three new methods could be used in teaching this subject.
- MakaleYalnız künye2021Hukukî hükmün belirlenmesi açısından vâv harfiyle matûf cümlelerden sonra gelen istisnânın merciinin tespiti – ı –
Gönan, Yavuz; Kaya, Ali
Hukukçunun elindeki en önemli malzeme hukuk normlarıdır. Bunlar da ait oldukları dilde ve odilin kuralları doğrultusunda yazılmaktadır. İslam hukukunun kaynağı olan Kur’ân ve Sünnetnasları da Arapça olduğu için fakih, hukukî nasları yorumlarken Arapça dilbilgisi (nahiv)kurallarını dikkate almalıdır. Buna göre fakih; Arapça cümle yapısı şekillerinden biri olan istisnâüslubunun kurallarını bilmeli ve hüküm istidlâlinde bu kuralları uygulamalıdır. İstisnâyla ilgiliusûl-ı fıkıhtaki temel tartışma alanlarından biri de vâv ile matûf cümlelerden sonra gelen istisnânınmerciinin tespitidir. Matûf cümlelerden sonra kullanılan istisnânın merciinin, yani müstesnâminh’in, dilbilgisi kuralları doğrultusunda tespit edilmesi; istisnânın, hukukî hükmün teşekkülüneetkisinin belirlenmesi ve kurallarının uygulanması bakımından önem taşımaktadır. Bu nedenleçalışmamızda önce genel olarak usulcülerin konuyla ilgili teorik yaklaşımları, gerekçeleri veçözümleri açıklanmış; ardından en-Nûr sûresinin 4-5. âyetleri bağlamında, görüşlerini uygulamalıolarak temellendirme çabaları ele alınmıştır
- MakaleYalnız künye2020Determination of the environmental natural radioactivity and mapping of natural background radioactivity of the Gumushane province, Turkey
Kaya, Selim; Kaya, Ali; Çelik, Necati; Kara, Rasim Taylan; Taşkın, Halim; Koz, Bahadır
The aim of the study is to determine the ambient radiation level in Gumushane province. With this aim, the gamma dose ratios absorbed in the air were surveyed by a portable gamma detector. The activity concentrations of 226Ra, 232Th, 40K, and 137Cs in soil samples have been measured by the gamma spectrometric analysis system. The gross alpha and beta activity concentrations in drinking water were also determined by the alpha and beta counting system. By considering the geological structure, the soil samples have been obtained from 62 different spots. In addition, 77 samples of natural and tap water have been collected from different points of the province. The samples were analyzed at the Cekmece Nuclear Research and Training Center in Turkey. Absorbed gamma dose rates in the air were measured in 338 different points in the studied area.
- MakaleYalnız künye2016Gümüşhane Merkez ve Merkeze Bağlı Bahçecik Köyü Su Kaynaklarının Radyoaktivitesinin Tayini
Kaya, Selim; Karabidak, Salih Mustafa; Kaya, Ali
Bu araştırmada, Gümüşhane ili Bahçecik köyü yayla bölgesi, Gümüşhane merkez ve merkeze bağlı Bahçecik köyü şebeke sularının radyoaktivitesinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma, içme suyu olarak kullanılan kaynak suların insan sağlığına zararlı miktarda radyoaktivite taşıyıp taşımadığının belirlenmesi ve Bahçecik köyü yayla bölgesine yapılacak içme suyu barajından Gümüşhane ili içme suyunun karşılanmasının planlanması bakımından önemlidir. Çalışmada, bölgedeki kaynak sularından alınan numunelerin toplam Alfa-Beta analizleri Türkiye Atom Enerjisi Kurumu İstanbul Küçükçekmece'deki araştırma merkezine gönderilerek orada yapılmıştır. Gama analizleri ise Üniversitemiz laboratuvarlarında yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar toplam Alfa Bahçecik yayla bölgesinde en düşük ve en yüksek; <10 mBq/L ve <20 mBq/L toplam Beta da 13 ±1 mBq/L ve 50±10 mBq/L belirlenmiştir. Bahçecik köyünde çeşmede toplam Alfa 40±10 mBq/L ve şebeke suyunda <10 mBq/L toplam Beta çeşmede 70±10 mBq/L ve şebeke suyunda 50±10 mBq/L olarak belirlenmiştir. Gümüşhane merkez şebeke suyunda ise iki noktadan alınan numuneler için toplam Alfa değerleri sırasıyla 30±10 mBq/L ve 40±10 mBq/L ve toplam Beta değerleri 112±10 mBq/L ve 118±10 mBq/L olarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarında belirlene toplam Alfa-Beta değerlerinin üç bölgede de insan sağlığına zarar verecek değerler olan toplam Alfa'da 0.5 Bq/L, toplam Beta'da 1 Bq/L'nin altında olduğu görülmektedir. Gama analizinden elde edilen sonuçlara göre, 226Ra için 4.6 mBq/L ile 5.5 mBq/L, 232Th için 2.1 mBq/L ile 3.6 mBq/L; 40K içinde 91.25 mBq/L ile 117.9 mBq/L aralığında olduğu belirlenmiştir. Bu değerler için hesaplanan yıllık etkin doz eşdeğerleri, Dünya Sağlık Örgütünün (WHO) içme suları için belirlediği yıllık etkin doz eşdeğerinin üst sınırı olan 0.100 mSv/y'in çok altındadır. Gümüşhane ili şebeke suyu, Bahçecik köyü şebeke suyu ve Bahçecik köyü yayla bölgesindeki doğal su kaynaklarının insan sağlığına zarar verecek derecede radyoaktivite taşımadığı tespit edilmiştir
- MakaleYalnız künye2016X ve Gama-Işını Dedektörlerinde Ölü Zaman Düzeltmesi İçin Bir Program
Bingöl, Özkan; Kaya, Selim; Karabidak, Salih Mustafa; Kaya, Ali
X ya da gama ışını detektörlerinin kullanıldığı spektrometrik kantitatif ve kalitatif analizlerinde, analizlerin doğruluğu için sayma kayıplarının belirlenmesi ve telafi edilmesi önemlidir. Spektrometrelerdeki bu sayma kayıpları uzatılan ve uzatılmayan sistem ölü zamanlarından meydana gelir. Bu çalışmada, bu kayıpları telafi etmek için bir bilgisayar program geliştirilmiştir. Programı test etmek için deneysel çalışmalar yapılmıştır. Program, DELPHI program derleyicisiyle kodlanmıştır. Program, ölü zaman düzeltme, özgün pik arama, özgün grafik modülü, yazılım arayüzü ve program sonucunu rapor halinde veren rapor modüllerden oluşmaktadır. Bu programda düzeltme yapılmamış veya düzeltme yapılmış spektrumları ayrı ayrı irdeleme imkânı sağlanmıştır
- MakaleYalnız künye2010Fen Bilgisi Öğretmen adaylarının ışık ve atom kavramlarını anlama seviyelerinin tespiti
Kaya, Ali
Bu çalışma, Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümü öğrencilerinin ışık ve atom kavramlarını anlama seviyelerini ve onların bu kavramlarla ilgili yanlış anlamalarının olup olmadığının tespit edilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışma verileri, 2003–2004 eğitim-öğretim yılı güz yarıyılında Fen Bilgisi Öğretmenliği programı 3. sınıf öğrencilerinden 62 öğrenciye geliştirilen 16 maddelik bir test uygulanması ve 12’si ile de mülakat yapılmak suretiyle elde edilmiştir. Test ve mülakatlardan elde edilen bulgular, öğrencilerin ışık ve atom kavramlarını anlama düzeylerinin sırasıyla % 26 ve % 84 olduğu yine bu kavramlarla ilgili sırasıyla % 34 ve % 6 oranlarında yanlış anlamalara sahip oldukları tespit edilmiştir. Bu yanlış anlamalardan ışık kavramı ile ilgili olan bazıları; “Işık ulaştığı yüzeyi aydınlatan maddedir”, “Işık, belli bir kaynaktan çıkıp sonsuza kadar giden doğrular topluluğudur” şeklinde ve atom kavramı ile ilgili ise; “Atom, maddenin bölünemeyen en küçük yapı taşıdır” şeklindedir. Öğrencilerin ışık kavramı konusunda oldukça düşük bir anlama seviyesine sahip oldukları ve iki kavramla ilgili olarak da yanlış anlamalarının olduğu görülmektedir. Benzer çalışmaların diğer eğitim fakültelerinde de gerçekleştirilerek bu konuların sunumunda elde edilen araştırma sonuçlarının dikkate alınmasının yararlı olacağına inanılmaktadır.