3.Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu - DSİ Genel ...

değeri üzerindeki etkisi değerledirilmelidir. Bilimsel olarak kabul edilebilir bir radyokabon yaş
değerinin girdi belirsizliklerinden önemli düzeyde etkilenmemesi gerekmektedir.
Yeraltısuyu radyokarbon yaş değerinin belirlenmesinde kullanılan bir diğer jeokimyasal model aracı
olan PHREEQC ise akışyukarı suya ait fiziksel, kimyasal ve izotopik verileri kullanmakta, akım
yolu boyunca gerçekleşmesi beklenen kimyasal ve izotopik süreçler (reaksiyonlar) kullanıcı
tarafından modele uygulatılmaktadır. Bu uygulamada hedef, model tarafından üretilen teorik
sonuçların akışaşağı örnekleme noktasına ait gözlenen veriler ile uyumlu olmasını sağlamaktır. Bu
modelin kullanımı kimyasal ve izotopik süreçler hakkında derin bir kuramsal bilgi birikimi
gerektirmektedir. Bu nedenle, bu modelleme aracı genellikle kullanıcının her iki su noktası arasında
gerçekleşen kimyasal ve izotopik süreçler hakkında kesin bilgilere sahip olması durumunda
kullanılmaktadır.
Her iki modelleme aracı da su noktaları arasındaki etkili kimyasal süreçlerin belirlenmesi amacıyla
13 C izotopundan yararlanmaktadır. Bu kapsamda, karbon izotopunun akım sistemindeki evrimi
üzerinde etkili olduğu düşünülen tüm bileşenlerinin (örğ. beslenim suyu, akışyukarı su, jeojenik
akışkan (sıvı ve gaz) getirimi gibi akım sistemine katılan diğer su ve gazlar, akım yolu boyunca
karbonat minerali çözünmesi ve çökelmesi, su ve mineraller arasındaki izotopik değişim vb) 13 C
içerikleri girdi olarak kullanılmaktadır. Kabul edilebilir bir modelin ürettiği akışaşağı suya ait 13 C
değerinin bu örnekleme noktasında gözlenen 13 C değeri ile uyumlu olması gerekir. Öte yandan, tüm
bu hesaplamalarda temel varsayım akış sistemindeki izotopik dengenin oluştuğu şeklindedir ki
büyük ve/veya yavaş akım hızına sahip yeraltısuyu sistemlerinde bu şart çoğunlukla
sağlanmaktadır.
Öte yandan, hangi modelleme aracı kullanılırsa kullanılsın, hesaplanan radyokarbon yaşlarının
güvenilirliği bağımsız başka yaklaşımlar ile kontrol edilmelidir. Örneğin, radyokarbon yaşlarından
elde edilen akım hızlarının olası kinematik akım hızı ile ne denli örtüştüğünün incelenmesi faydalı
bir yaklaşımdır.
4. RADYOKARBON AKTİVİTE ÖLÇÜMÜ
Günümüzde yeraltısuyu TÇİK içeriğinde radyokarbon aktivitesinin belirlenmesi amacıyla yaygın
olarak iki farklı ölçüm tekniği kullanılmaktadır. Radyokarbon uygulamalarının başlangıcından beri
uygulanan Sıvı Parıldama Sayım (SPS, Liquid Scintillation Counting) tekniği (conventional 14 C
counting), örnekteki 14 C izotopundan salınan beta (negatron ya da elektron) partiküllerinin organik
nitelikli bir molekül ile çarpıştırılması ve bu çarpışma sonucu oluşan ışık parıldamalarının sayısının
belirlenmesine dayanmaktadır. Bu amaçla örnek ve -kokteyl olarak adlandırılan- organik madde
genellikle 20 mL hacimli bir kap içinde karıştırılmakta ve oluşan parıldamalar genellikle ölçüm
standart sapmasının minimum düzeye ulaştığı en az 400 dakikalık bir süre boyunca sayılmaktadır.
Bu ölçümlerde 14 C aktivitesi sıfır olan ölü karbonlu kör örnek (blank) ve 14 C aktivitesi bilinen ve
uluslararası kabul gören bir standard (örğ. NIST-SRM 4990B) örnek aktivitesinin belirlenmesi
amacıyla kullanılmaktadır. SPS tekniğine dayalı ölçümlerde genellikle 10 mL civarında örnek
kullanılabilmekte olup, bu hacimdeki yeraltısuyunun içerdiği TÇİK 14 C aktivitesi SPS cihazlarının
ölçüm hassaslığı açısından gerekli parıldamayı üretememektedir. Bu nedenle, örneklenen
yeraltısuyuna ait TÇİK (CO3) önce karbon dioksite (CO2), daha sonra asetilene (C2H2), daha sonra
da benzene (C6H6) dönüştürülmektedir. Bu yolla, başlangıçta oldukça büyük hacme sahip olan
TÇİK daha küçük hacme dönüştürülmektedir. Söz konusu dönüştürme işlemi “benzen sentezi”
olarak adlandırılmaktadır. Bu yolla, kabaca 1 pmc dolayındaki 14 C aktivitesi ölçülebilmekte olup;
50,000 yıla ulaşan yaş tayinlerinin yapılması mümkündür. SPS tekniği ile güvenilir radyokarbon
aktivite ölçümlerinin yapılabilmesi için en az 3 gram dolayında C elementine gereksinim
duyulmaktadır. Bu amaçla, örneklenecek suyun C içeriğine bağlı olarak- 100 L ile 300 L arası
hacimli yeraltısuyu örneğinin yerinde örnekleme işleminden geçirilmesi gerekmektedir. SPS tekniği
için gerekli örnekleme yaklaşımının ayrıntıları ileriki bölümde sunulmuştur.
181