SONUÇ

Bu çalışmada farklı dönemlere ait üç adet antik bronz Roma sikkesi fotoaktivasyon analiz (PAA) yöntemiyle analiz edilmiştir. Aktivasyon işlemi için bir klinik lineer hızlandırıcıdan (c-LINAC) elde edilen ve nihai enerjisi 18 M eV olan bremsstrahlung fotonları kullanılmıştır. Ölçüm işlemleri için yüksek saflıkta bir germanyum dedektörü (HPGe) ve ona bağlı bir gama spektrometre düzeneği kullanılmıştır. Tüm bu süreç aynı şartlar atında, sikkelerle aynı geometriye sahip ve element konsantrasyonları daha önceden bilinen bronz referans materyaller için de uygulanmıştır. Ayrıca doz dağılımının standardizasyonu için tüm ışınlamalarda sikke ve monitörleri sandviç edecek şekilde bakır akı monitörleri kullanılmıştır. Buna göre analiz edilen her üç sikkede de Sn, P b, As, Sb ve Cu elementlerinin varlığı tespit edilmiştir. Gözlenen fotonükleer reaksiyonlar 112Sn(γ, p)111In (Eγ = 171 keV ve 245 keV ), 204P b(γ, n)203P b (Eγ =

279 keV ), 123_{Sb(γ, n)}122_{Sb (E}

γ = 564 keV ), 75As(γ, n)74As (Eγ = 596 keV ),

65_{Cu(γ, n)}64_{Cu (E}

γ = 1346 keV ) şeklindedir. Ayrıca bremsstrahlung fotonlarının

hızlandırıcı içinde diğer materyallerle etkileşmesi sonucu oluşan ikincil nötronlar nedeniyle meydana gelen75_{As(n, γ)}76_{As (E}

γ = 559 keV ) şeklindeki nötron yakalama

reaksiyonu da gözlenmiştir.

Diğer yandan, yapılan analizlerde 117Sn(γ, γ8)117Sn∗ (Eγ = 158.6 keV ) ve

124_{Sn(γ, n)}123_{Sn (E}

γ = 160 keV ) reaksiyonlarının da gerçekleştiği anlaşılmaktadır.

Fakat kısım 3.2.3’de belirtildiği üzere kısıtlı spektrometre çözünürlükleri nedeniyle farklı ürünlere ait olan bu reaksiyonların söz konusu enerjileri spektrumda girişim yapmaktadır. Buna dair gözlemler her üç sikkenin (ve beraberinde referans materyallerin) analizinde de aynı sebepleri işaret etmektedir. Bu sebepler şöyle açıklanabilir : 123Sn çekirdeğinin yarı ömrü 40 dakika’dır, 117Sn∗ çekirdeğinin yarı ömrü ise 14 gün’dür. Sikkenin 30 dakikalık kısa sayımına başlanmadan önce geçen soğuma periyodu 16.8 dakika’dır. Bu nedenle bu süre zarfında 40 dakikalık yarı ömre sahip olan 123Sn çekirdeğinin 160 keV ’lik piki ve 14 günlük yarı ömre sahip olan 117_Sn∗ _{çekirdeğinin 158.6 keV ’lik piki spektrumda bahsedilen} sebeplerden dolayı girişim halindedir. 123_{Sn çekirdeğinin ihmal edilebilir, makul} aktivitelere düşmesi için yeterli bir soğuma periyodu henüz geçmemiştir. Böylece spektrumda bu iki pik üst üste biner ve spektrum 160 keV üzerinden kayıt yapar. Aynı durum referans materyalin 30 dakikalık kısa sayımından elde edilen spektrum için de geçerlidir. Çünkü bu kısa sayıma başlanmadan önce geçen soğuma periyodu 50.75 dakika’dır, yani yine 123_{Sn çekirdeğinin ihmal edilebilir,} makul aktivitelere düşmesi için yeterli bir soğuma periyodu henüz geçmemiştir ve spektrum yine 160 keV üzerinden kayıt yapar. Benzer durum sikkenin yaklaşık 20 saatlik uzun sayımından elde edilen spektrum için de söz konusudur. Çünkü bu uzun sayıma başlanmadan önce geçen soğuma periyodu yaklaşık 1.43 saat’dir, 123_{Sn çekirdeğinin girişim yapmasını engelleyecek soğuma süresi hala söz konusu} değildir ve spektrum yine 160 keV üzerinden kayıt yapar. Referans materyalin

yaklaşık 23 saat süren uzun sayımından elde edilen spektrum için ise durum böyle değildir. Çünkü bu çalışmada sayımlar aynı germanyum dedektörü ile alınmıştır ve dolayısıyla tüm materyallerin bahsi geçen tüm sayımları (kısa ve uzun) sırayla yapılabilmiştir. Nitekim referans materyalin uzun sayımına da ancak sikkenin uzun sayımından sonra, yani ışınlamadan sonra yaklaşık 22 saat’lik bir soğuma periyodunun ardından başlanabilmiştir. Böylelikle bu süre123_{Sn çekirdeğinin ihmal} edilebilir, makul aktivitelere düşmesi için yeterli bir soğuma periyodu demektir. Dolayısıyla, referans materyalin bu uzun sayımından elde edilen spektrumda 123_Sn çekirdeğinin 160 keV ’lik pikine rastlanmamıştır. Spektrum 14 gün’lük yarı ömre sahip olan 117Sn∗ çekirdeğinin 158.6 keV ’lik piki üzerinden kayıt yapmıştır.

Bu niteliksel analizlerin ardından her üç sikkede de kalay (Sn) ve bakır (Cu) elementleri için element konsantrasyonları hesaplanmıştır. Element konsantrasyonlarının hesaplanması şeklindeki niceliksel analizlerin sadece bu iki element için yapılabilmesinin sebebi ise sikkelerdeki element kompozisyonlarından sadece bu iki elementin eldeki referans materyalin element kompozisyonu içinde belirlenmiş olmasıdır. Referans materyallerdeki element konsantrasyonları ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer) yöntemiyle belirlenmiştir. Sn konsantrasyonu 112_{Sn(γ, p)}111_{In reaksiyonundan elde edilen her iki pik (E}

γ =

171 keV ve 245 keV ) de kullanılarak ayrı ayrı hesaplanmıştır. Cu konsantrasyonu ise sadece 65_{Cu(γ, n)}64_{Cu reaksiyonundan elde edilen (E}

γ = 1346 keV ) enerjili pik

kullanılarak hesaplanabilmiştir.

Akı monitörlerinin etkisini karşılaştırmak için hem akı monitörü kullanımıyla elde edilen düzeltme faktörü kullanılmadan hem de bu faktör kullanılarak element konsantrasyonları hesaplanmıştır. Buna göre 8 katalog numaralı antik Roma sikkesinde akı monitörünün düzeltme faktörü yer almaksızın Eγ = 171 keV enerjili

pikin kullanımıyla % 0.059’luk bir Sn konsantrasyonu; Eγ = 245 keV enerjili pikin

kullanımıyla % 0.052’lik bir Sn konsantrasyonu; ve Eγ = 1346 keV enerjili pikin

kullanımıyla da % 65.328’lik bir Cu konsantrasyonu hesaplanmıştır. Diğer yandan bu defa akı monitörü düzeltme faktörünün yer almasıyla aynı sikke için aynı piklerin kullanımıyla elde edilen konsantrasyonlar sırasıyla % 0.068 Sn (Eγ = 171 keV

enerjili pikten); % 0.061 Sn (Eγ = 245 keV enerjili pikten); ve % 75.694 Cu

(Eγ = 1346 keV enerjili pikten) şeklindedir. 20 katalog numaralı antik Roma sikkesi

için monitör düzeltme faktörü yer almaksızın sonuçlar, % 0.027 Sn (Eγ = 171 keV

enerjili pikten); % 0.027 Sn (Eγ = 245 keV enerjili pikten); ve % 50.715 Cu

(Eγ = 1346 keV enerjili pikten) şeklindeyken monitör düzeltme faktörünün yer

almasıyla % 0.033 Sn (Eγ = 171 keV enerjili pikten); % 0.034 Sn (Eγ = 245 keV

enerjili pikten); ve % 62.599 Cu (Eγ = 1346 keV enerjili pikten) şeklindedir.

27 katalog numaralı son sikke için monitör düzeltme faktörü olmaksızın sonuçlar, % 0.012 Sn (Eγ = 171 keV enerjili pikten); % 0.012 Sn (Eγ = 245 keV enerjili

pikten); ve % 62.181 Cu (Eγ = 1346 keV enerjili pikten) şeklindeyken monitör

düzeltme faktörünün yer almasıyla % 0.0.020 Sn (Eγ = 171 keV enerjili pikten);

pikten) şeklindedir.

Elde edilen sonuçlar daha önce bronz arkeolojik materyaller için PAA ve/veya diğer analiz yöntemleri ile bulunan ve bazılarından Bölüm 5’te bahsedilen element kompozisyonları ile benzer sonuçlardır.

Sonuç olarak, çoğu paha biçilmez değerde olan, tahribatın söz konusu olduğu her hangi bir analiz yönteminin teklif dahi edilemeyeceği arkeolojik eserler için PAA gibi tahribatsız uygulanabilen bir analiz yönteminin oldukça uygun olduğu ve bir çok durumda sonuçların yapılan diğer analiz yöntemleriyle karşılaştırılabilir olduğu görülmüştür. Bu tarz uygulamalı metotların kullanımıyla sosyal alanlara da pozitif bilgiler sağlayabilecek sonuçlar elde edilebilmektedir. Böylelikle disiplinler arası çalışmalar ivme kazanacak, sorunların anlaşılması için daha sağlıklı yollar açılacaktır.