Taşınabilir raman spektrometresi ile patlayıcı öncülü olarak toprakta amonyum nitrat tayini; kantitatif analiz için zemin düzeltme yöntemi uygulaması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adli Bilimler A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALPER BÜLBÜL
Danışman: Nuray Şatıroğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Patlayıcıları basitçe ifade edersek, patlama yeteneğine sahip olan ve çok kısa bir süre içinde büyük hacimde genleşen gaz üreterek hedefte güçlü tahrip etkisi yaratan maddeler olarak tanımlayabiliriz. Küçük gruplar halinde hareket edebilme, toplumda korku ve panik yaratma, minimum riskle kolay sonuçlar alınabilmesi gibi sebeplerden dolayı patlayıcı maddeler yasadışı örgütler için olmazsa olmaz bir saldırı silahı haline gelmiştir. Yasadışı örgütler, temin edilmelerindeki güçlük, fiyatlarının yüksek olması ve kolluk kuvvetleri tarafından tespit edilebilme ve dikkat çekme ihtimaline karşı, ticari veya askeri patlayıcıları kullanmak yolunu nadiren tercih etmektedir. Bunun yerine piyasadan rahatlıkla temin edebildikleri ve maliyetleri düşük olan kimyasal maddeleri birleştirmek suretiyle kendi el yapımı patlayıcılarını (EYP) üretmektedirler. Amonyum nitrat (AN) terör unsurları tarafından EYP'lerde patlayıcı öncülü olarak sıklıkla kullanılmaktadır. AN içerikli EYP üretimi sırasında AN'ın toprağa dökülmüş olabileceği değerlendirilerek olay yerinden alınan toprak-kimyasal madde karışım örnekleri kriminal laboratuvarlara gönderilmekte, burada yapılan analiz ve incelemeler sonucunda, olası AN varlığı tespit edilmektedir. Bu süreç güvenlik kuvvetleri açısından zaman kaybına yol açmakta, şüphelilerin tespitini geciktirmekte ve meydana gelmesi muhtemel AN içerikli EYP saldırılarına karşı zamanında tedbir alınmasını engelleyebilmektedir. Bu çalışmada, AN'ın taşınabilir Raman spektrometresi ile saha da gerçek zamanlı olarak toprak karışımlarındaki miktarının tayin edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, tezin deney aşamasında taşınabilir Raman spektroskopisi ile saf amonyum nitrat, Van ilinde yüzeye ait bölgeden alınan toprak ve bunların çeşitli oranlardaki karışımları kullanılmıştır. Hazırlanan 19 AN-toprak karışımı (%5 ila %95 AN ağırlık/ağırlık) flakonlara konularak her numune için 10 tekrarlı Raman ölçümü alınmıştır. Ölçüm sonucunda elde edilen veriler bilgisayara aktarılmıştır. Numunelerin Raman spektrumlarında yer alan ölçüm gürültülerini gidermek amacıyla öncelikle Raman spektral verilerine gürültü yumuşatma için uyarlama dereceli polinom filtresi (ADPF) uygulanmıştır. ADPF yüksek AN oranlarında bile kayda değer bir iyileştirme sağlamadığından, spektrumlardaki zemin gürültüsünü gidermek amacıyla Asimetrik En Küçük Kareler (ALS) yöntemi uygulanmıştır. Bu aşamada ham Raman verilerine ALS yöntemi uygulanarak her spektrum için tahmini bir zemin çizgisi oluşturulmuş, elde edilen ortalama zemin çizgisi, orijinal spektrumdan çıkarılarak (AN) sinyalleri elde edilmiştir. Son olarak, gürültüden arındırılmış veriler kullanılarak AN-toprak karışımlarında AN yüzdesini tayin etmek için uygun regresyon modeli oluşturulmuştur. Modelin gerçek koşullara uygunluğunu belirlemek amacıyla Van, Hakkari ve Adana illerinde açık arazilerden alınan üst topraklara değişen yüzdelerde AN eklenerek algoritma test edilmiştir. Bu işlem sonucunda %79 ila %117 arasında tahmin başarısı elde edilmiştir.