RADYASYON PROSES DOZİMETRİSİNDE DOZHES PROGRAMININ. TA EK, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezî, Kimya Bölümü, P.K.l, Hauaalanı- İSTANBUL

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "RADYASYON PROSES DOZİMETRİSİNDE DOZHES PROGRAMININ. TA EK, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezî, Kimya Bölümü, P.K.l, Hauaalanı- İSTANBUL"

Ceren Demirtaş
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 RADYASYON PROSES DOZİMETRİSİNDE DOZHES PROGRAMININ KULLANIMI A.Yılmaz ERKOL, M.Ünal AZAKLIOGULLARI TA EK, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezî, Kimya Bölümü, P.K.l, Hauaalanı- İSTANBUL SUMMARY The use of a computer program for the simulation, planning, design and evaluation o f a industrial irradiation plant minimizes the time losses for the dosimetric measurements and also provides better understanding of the plant operation. A computer program, named DOZHES, has already been developed in FORTRAN language by using o f DSKMF2 code which was written in PL-1 language. The program is capable to calculate the dose rate distribution in an irradiation plant in which Co-60 source racks are housed. v ÖZET Endüstriyel ışınlama tesislerinin tasarımı, planlanması, simülasyonu, teknik ve güvenlik yönlerinden değerlendirilm esinde ve de doz hızı dağılım larının hesaplanmasında bilgisayar programlarının kullanılması, hem yapılması gerekli dozimetrik ölçümler için zaman ve iş kaybını en alt düzeye indirmekte hem de tesis işletme programında yapılacak değişiklikleri başlangıçta önlemektedir. Bu maksatla, PL-1 dilinde yazılmış DOSKMF2 programından yararlanılarak FORTRAN dilinde DOZHES kodu geliştirilmiştir. DOZHES programı yardımı ile Co-60 radyoaktif kaynağım barındıran bir ışınlam a ünitesindeki doz hızı dağılım ı hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada; DOZHES programı vasıtasıyla 3 MCi ışınlama kapasiteli bir Co- 60 kaynağım barındıran bir tesiste, çalışma esnasında maruz kalınacak maksimum dozlar çeşitli program koşulları ile hesaplanmış ve tesisin farklı bölgeleri için öngörülen biyolojik zırh kalınlıklarının, maruz kalınacak doz miktarları üzerindeki etkileri İncelenmiştir. GİRİŞ Radyasyonun çeşitli alanlardaki uygulamaları; istendiğinde kimyasal etkileşimleri başlatmak, biyolojik değişiklikler oluşturmak ve malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek için radyasyon eneıjisinin bilinçli kullanımına dayanmaktadır. Endüstriyel ışınlama tesislerinin kurulması bu ~ amaçlann gerçekleştirilmesine yönelik temel araçtır. Bu tür tesislerin tasarımı, planlanması, simülasyonu, teknik ve güvenlik yönlerinden değerlendirilmesinde ve de doz hızı dağılımlarının hesaplanmasında bilgisayar programlarının kullanılması, hem yapılması gerekli dozimetrik ölçümler için zaman ve iş kaybını en alt düzeye 393

2 indirmekte, hem de tesis işletme programında yapılacak değişiklikleri başlangıçta önlemektedir(l). Bir ışınlama tesisi içinde, radyasyon alanlarının belirlenmesi için aîanm birçok noktasındaki doz hızlarının bulunması gerekmektedir. Bu da tesisin içindeki kaynağm yarattığı alanın herbir noktadaki etkilerinin hesaplanmasını içermektedir. Yakın gelecekte ülkemizde de kurulması planlanan ışınlama tesisinin daha verimli çalışması amacı ile ilk olarak PL/1 dilinde yazılmış DOSKMF2(2) programından yararlanılarak FORTRAN dilinde DOZHES(3,4) adıyla yeni bir program geliştirilmiştir(5). DOZHES programı yardımı ile Cobalt radyoaktif kaynağım barındıran bir ışınlama ünitesindeki doz hızı dağılımı hesaplanabilmektedir. PROGRAM HAKKINDA Programda doz hızı hesaplarında ışınlama kaynağının geometrisi ve biyolojik zırh kalınlıkları farklı koordinat sistemleri kullanılarak tanımlanmaktadır, Bu suretle, karmaşık geometrik yapıya haiz ışınlama alanlarındaki doz hızının hesabı, ana hesaplama modeli üzerinde yapılan değişik yaklaşımlarla kolay ve hassas bir tarzda yapılabilmektedir. Bu halde göz önüne alman koordinat sistemlerinden bir tanesi radyasyon kaynakları ve tüplerini temsil için kullanıldığında, diğer biri zırhlama tabakalannı temsil için kullanılmaktadır. Doz oluşum faktörlerinin programda kullanılışı sırasında da Taylor yaklaşımından faydalamlmıştır. Bu yaklaşım ile yutucunun sonsuza dek uzanan bir tabakadan meydana geldiği kabul edilmekte olup bu sayede doz oluşum faktörü, iki eksponensiyel fonksiyonun toplamı şeklinde ifade edilebilmektedir. Benzer şekilde, birden fazla tabakadan oluşan bir yutucu söz konusu olduğunda, tabakaların çok kalın olması koşuluyla, eksponensiyel fonksiyonlann sayısı, tabaka sayısına bağh olarak artmaktadır. DENEL BÖLÜM DOZHES programı yardımı ile tıbbi gereçlerin sterilizasyonu için kurulması öngörülen ve maksimum 3 MCi kaynak (Co-60) kapasiteli bir ışınlama tesisinde, çalışma esnasında maruz kalınacak maksimum dozlar, programla yapılan çeşitli koşullar İle hesaplanmış ve tesisin muhtelif bölgeleri için öngörülen biyolojik zırh kalınlıklarının, maruz kalınacak doz miktarlan üzerindeki etkileri incelenmiştir. İşınlama odasının, giricilik gücü yüksek Co-60 gama ışınlarına karşı biyolojik zırhının, 2.35 g/cm3 yoğunluklu betondan yapıldığı ve m duvar ve tavan kalınlıklarına haiz olduğu düşünülmüştür. Labirentin de aynı düşünce İle m kalınlıklı duvarlardan oluştuğu kabul edilmiştir. Öngörülen tesiste, ışınlanacak ürünler taşıma sistemi ile labirente alınmakta, radyasyon kaynağı çevresined önceden belirlenen hızda dolaştırılarak istenen gama ışınlama dozu verildikten sonra ışınlama alanı dışına çıkarılmaktadır. Işınlama yapılmadığı zaman radyasyon kaynağı, biyolojik zırh görevi yapan demineralize su ile dolu 6 m derinlikteki bir havuzda bekletilmektedir. Öngörülen ışınlama odasının yatay ve dikey kesitleri Şekil 1-2 de verilmektedir. 394

3 395

4 SONUÇLAR ve TARTIŞMA 3 MCi kaynak aktivitesi için dış duvarlar, tavan, personel ve malzeme kapılarındaki radyasyon doz şiddetleri DOZHES programı ile hesapanmış olup elde edilen sonuçlar Tablo l'de gösterilmektedir* Tablo 1. Çeşitli Konumlardaki Doz Şiddetleri Konum Beton Kalınlığı (cm) Doz Şiddeti (mr/h) A Duvarı B Duvan C Duvan D Duvan E Duvan F Duvan E-03 Pers. Kapısı Tavan Kaynak Şekli: 60 adet paralel çubuk. ÎAEA (Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı)'nm müsaade ettiği maksimum doz şiddeti, ışınlama odasının dışındaki alanlarda 0.25 mr/h, 398

5 içinde ise 2.5 mr/h dir. Bu ise tesiste çalışanların 10 mrem/yıl maksimum dozu aşmadan haftada 40 saat çalışmalarını mümkün kılmaktadır. DOZHES ile hesaplanan doz şiddetleri, tesisin biyolojik zırhının dışındaki her yerde müsaade edilen seviyenin çok altında kaldığından, 3 MCi dizayn edilen zırhın radyasyon açısından güvenilir olduğu gözlenmektedir. Sonuç olarak, geliştirilen DOZHES bilgisayar programının yeni ışınlama tesislerinin planlama ve dizayn edilme aşamalarında kullanılabileceği ve zırhlama için sarfedilen çabaların ve zırh maliyetlerinin en düşük düzeye indirilmesinin mümkün olabileceği anlaşılmaktadır. KAYNAKLAR 1. M.K, Sinha, S.K. Kulkami, "Computer Code for Dose Distribution in a Multi Element Gamma Irradiation Cell", AppLRadiat.Isot. Vol.42, No.l (1991}. 2. M. Remer "DOSKMF2 - Dosisleistungsberechnung für eine Kombinierte Bestrahlungsanlage mit Aufbereitung für Graphische Ausgabe", AdW, Zfl, IRZw, Archivnr. 6J34J1. (Dec. 1982). 3. M.Ü. Azakiıoğulları, A.Y. Erkol, "Design and Shield Evaluation of the Sarayköy Irradiation Facility", Proceedings of the 1. General Conférence of the Balkan Physical Union, 26-28/09/1991, The ssaloniki-greece. 4. A.Y. Erkol, M.Ö. Azakhoğullan, "Radyasyon Proses Dozimetrisi", III. Ulusal Medikal Fizik Kongresi, 19-21/09/1991, Hacettepe Üniversitesi, Ankara. 5. VAX-11 Fortran Language Reference Manual (Apr. 1982). 397

Benzer belgeler

Doz azaltma teknikleri. Süre. Mesafe. Zırhlama. Yapısal Zırhlama 11/18/2015 RADYOLOJİDE ZIRHLAMA. Prof.Dr.Nail Bulakbaşı

Doz azaltma teknikleri. Süre. Mesafe. Zırhlama. Yapısal Zırhlama 11/18/2015 RADYOLOJİDE ZIRHLAMA. Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Doz azaltma teknikleri RADYOLOJİDE ZIRHLAMA Radyasyondan korunma parametreleri Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Süre Mesafe Zırhlama Süre Mesafe Doz = (Doz Şiddeti)x(Süre) Bir ölçüm cihazının 50 µsv/saat lik radyasyon