ÇEVRESEL RADYASYON KAYNAKLARI

Transkript

1 ÇEVRESEL RADYASYON KAYNAKLARI

2 Çevresel radyasyon kaynakları Doğal radyasyon kaynakları Kozmik radyasyon Topraktan gelen radyasyon Radon Vücuttaki radyasyon (besinle alınan) Yapaya radyasyon kaynakları Medikal Uygulamalar Nükleer enerji

3 ÇEVRESEL (back ground) RADYASYONUN (Sıradan insanlar olarak yaşantımız boyunca maruz kaldığımız radyasyon) BİLEŞENLERİ:.

4 FARKLI YAYINLARA GÖRE ÇEVRESEL RADYASYONUN BİLEŞENLERİ

5 DÜNYA GENELİNDE DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARINDAN MARUZ KALINAN ORTALAMA YILLIK ETKİN RADYASYON DOZ DEĞERLERİ Kozmik radyasyon 0,38 msv Kozmojenik radyonüklidler 0,01 Yerden gelen radyasyon 0,48 Solunum yolu ile ışınlama 1,26 Sindirim yolu ile ışınlama 0,29 Toplam 2,4 MESLEKLERE GÖRE MARUZ KALINAN YILLIK ORTALAMA ETKİN DOZLAR Uranyum madencileri 4,5 msv Uranyum işçileri 3,3 Nükleer reaktör işçileri 1,4 Radyologlar 0,5 Diş hekimleri 0,06 Endüstriyel radyografi 1,6 İzotop üretimi 1,9 Maden işçileri 2,7 Radonlu binada yaşayanlar 4,8 Uçuş personeli 3 RADYOLOJİK TEŞHİS NEDENİYLE MARUZ KALINAN ORTALAMA ETKİN DOZLAR Göğüs 0,14 msv Kol, bacak röntgeni 0,06 Karın 0,53 Baş 0,07 Mamografi 0,21 Tomografi (baş) 2,3 Vücut 13,3 NÜKLEER TIP (Tc 99 m ) Beyin 6,99 msv Kemik 4,3 Tiroid 12 Böbrek 1,5 TEDAVİ (TELETERAPİ) NEDENİYLE ABSORBLANAN TOPLAM DOZLAR Lenfoma 39 Gy Meme 54 Akciğer 49 Baş-boyun 60 Beyin 53 Prostat 59 Jinekolojik 50

6 PRİMER KOZMİK IŞINLAR YERİN MANYETİK ALANINDAN ETKİLENİR (manyetik alan çizgilerine dik gelen ışınların çoğu yere ulaşamaz)

7 KOZMİK IŞINLARIN CANLILAR ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİ AZALTAN YER MANYETİK ALANININ YAPISI

8 PRİMER KOZMİK IŞINLARIN HAVADAKİ ATOMLARLA ETKİLEŞİMİ SONUNDA OLUŞAN SEKONDER IŞINLAR

9 primer kozmik ışınlar % 85 oranında protonlar, % 14 oranında α partikülleri ve % 1 den az olarak da daha ağır taneciklerden meydana gelirler sekonder kozmik ışınların % 70 ini muonlar, % 30 unu elektronlar, % 1 in altında protonlar

10 Kozmik radyasyon Samanyolu radyasyonu Sert kozmik radyasyon

11 Dünyanın atmosferi, litosferi ve hidrosferini oluşturan maddelerle etkileşime girmemiş ışınlar, primer kozmik ışınlar olarak isimlendirilir. Bu ışınlar % 85 oranında protonlar, % 14 oranında α partikülleri ve % 1 den az olarak da daha ağır taneciklerden meydana gelirler. Primer ışınların atmosferin yukarı tabakalarındaki maddelerle etkileşime girmesi sonunda sekonder kozmik ışınlar meydana gelirler. Bu ışınlar pionlar, muonlar ve elektronlar gibi genellikle küçük taneciklerden meydana gelirler. Deniz düzeyinde saptanabilen kozmik ışınların hemen hepsi sekonder kozmik ışınlar grubundadır. Bu düzeydeki ışınların % 70 ini muonların, % 30 unu elektronların oluşturduğu ve deniz düzeyindeki proton akısının % 1 in altında olduğu ileri sürülmektedir.

12

13 KOZMİK RADYASYON: Kozmik ışınlar nedeniyle maruz kaldığımız ortalama radyasyon dozu 0.26 msv/yıl dır.

14 YERYÜZÜNDE KOZMİK AKININ ARTMASINDA GÜNEŞ PATLAMALARININ DA ROLÜ BULUNMAKTADIR

15 KOZMİK AKININ ATMOSFER İÇİNDE, YERDEN YÜKSEKLİĞE BAĞLI OLARAK DEĞİŞİMİ

16 YERYÜZÜNDE KOZMİK AKININ FARKLI ENLEM DERECELERİNDE YÜKSEKLİĞE BAĞLI OLARAK DEĞİŞİMİ Uzaydan gelen bir kozmik ışının manyetik zarfı delebilmesi için sahip olması gereken minimum enerji E min = 15 GeV.Cos 2 λ formülüyle hesaplanmaktadır. Burada λ enlem derecesidir. Buna göre 41 enlem derecesi üzerinde bulunan İstanbul da yere ulaşan kozmik ışınların sahip olması gereken minimum enerji E min (İstanbul) = 15 GeV. Cos 2 41 = 8.5 GeV dur.

17 YILLARA GÖRE KOZMİK AKI VE KÜRESEL SICAKLIK ARASINDAKİ İLİŞKİ

18

19 KOZMOJENİK RADYONÜKLİDLER

20 RADYOAKTİF SERİLER

21 YERYÜZÜNÜN FARKLI BÖLGELERİNDE TOPRAK KAYNAKLI DOĞAL GAMA KAYNAKLARINDAN YAYILAN RADYASYON DOZLARI Işınlama Hızı Bölge (mr / yıl) Kaynak Clallam Bay, Washington 24 Lowder ve ark. (1964) USA için karakteristik 60 Lowder ve ark. (1964) Denver, Colorado 114 Lowder ve ark. (1964) Kerala, Hindistan 1600 Gruneberg ve ark. (1966) Kara orman, Almanya 1800 Herbst (1964) Central City, Colorado 2200 Mericle; Mericle (1965) Guarapari, Brezilya Roser; Cullen (1964)

22 BAZI BÖLGELERİN DOĞAL RADYASYON SEVİYELERİ Akkuyu Ankara Erzurum Uludağ Ağrıdağı Karaormanlar (Almanya) Hindistan Atlantik kıyıları (Brezilya) msv / yıl msv / yıl msv / yıl msv / yıl msv / yıl msv / yıl msv / yıl msv / yıl

23 70 Kg. AĞIRLIĞINDAKİ BİR İNSAN VÜCUDUNDA BULUNAN DOĞAL RADYONÜKLİDLER Nuclide Total Mass of Nuclide Found in the Body Total Activity of Nuclide Found in the Body Daily Intake of Nuclides Uranium 90 µg 30 pci (1.1 Bq) 1.9 µg Thorium 30 µg 3 pci (0.11 Bq) 3 µg Potassium mg 120 nci (4.4 kbq) 0.39 mg Radium 31 pg 30 pci (1.1 Bq) 2.3 pg Carbon ng 0.1 µci (3.7 kbq) 1.8 ng Tritium 0.06 pg 0.6 nci (23 Bq) pg Polonium 0.2 pg 1 nci (37 Bq) ~0.6 fg

24 MÜSAADE EDİLEN MAKSİMUM DOZ Görevli Halk Yıllık Etkin Doz 20 msv 1 msv Yıllık Eşdeğer Doz Göz Cilt Kol- Bacak 150 msv 500 msv 500 msv 15 msv 50 msv 50 msv Radyasyonun tipi ve enerjisine bağlı olarak oluşan hasar Radyasyon Ağırlık Faktoru, doku ve organların radyasyona duyarlılığı ise Doku Ağırlık Faktoru ile ifade edilir. Belirli bir doku veya organda soğurulan doz ve radyasyon ağırlık faktorlerinin carpımı, o doku veya organın Eşdeğer Dozunu verir. Her bir doku veya organa karşılık gelen doku ağırlık faktoru ile eşdeğer dozlarının carpımı, tum doku ve organlar uzerinden toplanarak Etkin Doz elde edilir

25 RADYOAKTİF SERİLER İÇİNDE YER ALMADAN YER KABUĞUNDA TEK BAŞLARINA BULUNAN PRİMORDİAL RADYONÜKLİDLER Radyonüklid Yarı ömrü (yıl) Radyasyonu 40 K (Potasyum) 1.26 X 10 9 β, γ 50 V (Vanadyum) 6 X β, γ 87 Rb (Rubidyum) 4.8 X β 115 I (İndiyum) 6 X β 123 Te (Telluryum) 1.2 X Elektron yakalama 138 La (Lantanum) 1.1 X β, γ 142 Ce (Seryum) 5 X α 144 Nd (Neodimyum) 2.4 X α 147 Sm (Samaryum) 1.1 X α 149 Sm 1 X α 152 Gd (Gadolinyum) 1.1 X α 174 Hf (Hafniyum) 2 X α 176 Lu (Lutesyum) 2.2 X β, γ 180 Ta (Tantalum) 1 X β 187 Re (Renyum) 4.3 X β 190 Pt (Platin) 6.9 X α

26 Afrika nın Gabon Bölgesinde fisyon ve aktivasyon ürünlerinin meydana geldiği doğal reaktör niteliğinde bir taş ocağı bulunmaktadır.

27

28 BİRLEŞİK DEVLETLERDE RADONUN DAĞILIMI

29 1920 lerde Radyum kol saatlerinin karanlıkta okunabilmesi için kullanılıyordu. Radyum kızları

30 TERMAL HAVUZLARIN ÜZERİ AÇIK OLMALIDIR

31 RADON KAPALI ALANLARDA BİRİKME EĞİLİMİNDEDİR

32

33 İNSAN VE DİĞER KARASAL OMURGALILARIN DOĞAL KAYNAKLARDAN ALDIKLARI YILLIK ORTALAMA RADYASYON DOZLARI Doz hızı Radyasyon kaynağı (μgy / yıl) % Kaynak Eksternal kaynaklar Kozmik ışınlar (~ 300 M ve 50 0 enlem) Libby (1955) Topraktan gelen γ ışınları Lowder ve ark. (1964) Internal kaynaklar 40 K Bir. Milletler (1972) 14 C 10 1 Libby (1955) 226 Ra, 228 Ra 10 1 Bir. Milletler (1972) 3 H, 87 Rb, 210 Po, 220 Rn, 222 Rn, 238 U 10 1 Bir. Milletler (1972) Toplam 1170

34 ÜLKELERE GÖRE DOĞAL KAYNAKLARDAN MARUZ KALINAN DOZLAR (Radonun dikkat çekici bolluğu)

35 Deniz ve tatlı su organizmalarının doğal radyasyon kaynaklarından aldıkları tahmin edilen senelik dozlar (mrad/yıl) (IAEA Tech. Rep. Ser. No. 172 den.) Deniz Tatlı su Kaynak Canlı grubu (20 m derinlik) (1-2 m derinlik) Kozmik ışınlar Fitoplankton Zooplankton Mollusk Krustase Balık Su Fitoplankton Zooplankton Mollusk Krustase Balık Sediment Fitoplankton 0 0 (β + γ) Zooplankton 0 0 Mollusk Krustase Balık İnternal Pitoplankton Kaynaklar Zooplankton Mollusk Krustase Balık Toplam doğal Fitoplankton Kaynaklar Zooplankton Mollusk Krustase Balık

36 POLONYUM-210 DAN ABSORBLANAN RADYASYON DOZLARI Doku hasarına neden olan Polonyum solunarak veya besinlerle vücuda alınır Ağır kalp yetersizliği meydana gelir Radyasyon karaciğer ve böbrek DNA sına zarar vererek onlarda yetersizliğe neden olur 210 Po kemikte birikerek kemik iliğinde şiddetli ağrıya neden olur ve beyaz kan hücreleri ölür Polonyumlu besinler barsakta taşınırken yumuşak dokulara zarar verir, kusmaya neden olur Polunyum kan yoluyla hızla vücuda yayılır