RADYASYON KAYNAKLARI VE RADYASYONDAN KORUNMA SABRİ HIZARCI Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Radyasyon Sağlığı ve Güvenliği Dairesi
RADYASYON NEDİR? ENERJİDİR Yaşamımızın doğal bir parçasıdır.
Radyasyon Türleri Nelerdir? RADYASYON İYONLAŞTIRICI RADYASYON İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON PARÇACIK TİPİ DALGA TİPİ DALGA TİPİ Hızlı elektronlar Beta parçacıkları Alfa parçacıkları X-Işınları Gama ışınları Radyo dalgaları Mikrodalgalar Kızılötesi dalgalar Görülebilir ışık
Radyoaktif kaynak Yarı ömrü Am-241 458 yıl Cs-137 30 yıl Co-60 5.25 yıl Ir-192 74 gün
Kaynak Yarılanma süresi Radyasyon Ra-226 1620 yıl alfa,beta gama Gama enerjisi -MeV Gama sabiti - mikrosvh/mbq 0.2 2.4 0.213 1.1 Cs-137 30 yıl beta,gama 0.662 0.081 0.6 Am-241 432 yıl alfa,gama 0.059 0.003 0.01 Co-60 5.27 yıl beta,gama 1.17-1.33 Ir-192 74 gün beta,gama 0.13-1.06 U, Th, Milyar yıl alfa, beta, gama 0.351 1.1 0.13 0.3 0.1-2 - - Pu 24000 yıl alfa, gama 0.05 - - Kurşun yarıdeğer kalınlığı - cm
Radyasyon kaynaklarının özellikleri ALFA : İnce bir kağıt tabakası veya cildimiz tarafından soğurulur. BETA : İnce bir metal tabakası tarafından soğurulur.. GAMA : Giricilik özelliği daha fazla olup kurşun ve beton gibi yoğun malzemelerde soğurulur. NÖTRON : Parafin, beton, su gibi hidrojence zengin ortamlarda soğurulur
RADYASYON ÇEŞİTLERİNE GÖRE ZIRHLAMA 5 Bir radyasyon kaynağından maruz kalınabilecek belli bir miktardaki radyasyon dozunu yarıya indirebilmek için gerekli zırh malzeme kalınlıkları Yarı-Değer Kalınlıkları(cm) 4 3 2 1 0 Uranyum Tungsten Kurşun Çelik Beton
RADYASYON DOZU Doz, herhangi bir maddenin dahil olduğu ölçüm sistemi cinsinden belli bir zaman içerisinde kullanılan veya tüketilen belli bir miktarı demektir. Radyasyon dozu, ise hedef kütle tarafından, belli bir sürede soğurulan veya alınan radyasyon enerjisi miktarıdır.
RADYASYON BİRİMLERİ Radyasyon dozunun hedef kütlede meydana getireceği etki radyasyonun çeşidine,doz hızına ve bu doza maruz kalış süresine bağlıdır. İyonlaştırıcı radyasyonlarla yapılan çalışmalarda sonuca ulaşabilmek ve zararlı biyolojik etkileri belirliyebilmek için radyasyon dozunun bilinmesi gerekir. Bu amaçla geliştirilecek ölçüm yöntemleri için her şeyden önce radyasyon dozunu ölçecek bir takım birimlerin tanımlarının yapılması zorunludur
Aktivite Birimi Işınlama Birimi RADYASYON BİRİMLERİ Soğurulma Doz Birimi Doz Eşdeğer Birimi Terim Birimi Dönüşüm Eski Yeni Aktivite Curie,Ci Becquerel,Bq 1 Ci=3.7x10 10 1 Ci=37GBq Işınlama Dozu Röntgen,R Coulomb/kilogram,C/kg 1 C/kg=3876 R 1 R=2.58x10-4 Soğurulmuş Doz radiation absorbed dose,rad Gray,Gy 1 Gy= 100 rad 1 rad= 0.01 Gy Doz Eşdeğeri röntgen equivalent man, rem Sievert,Sv 1 Sv=100 rem
TERİM BİRİMİ DÖNÜŞÜM ESKİ YENİ AKTİVİTE TE Curie (Ci) ; saniyede 3.7x10 10 parçalanma gösteren radyoaktif madde miktarının aktivitesidir. Becquerel (Bq);saniyede 1 parçalanma gösteren bir maddenin aktivitesidir. 1Ci=3.7x10 10 Bq 1 Ci=37GBq IŞINLANMAINLANMA SOĞURULMU URULMUŞ DOZ DOZ EŞDEE DEĞERİ Röntgen (R) ; normal hava şartlarında (0 0 C ve 760 mm Hg basıncı) havanın 1kg ında 2.58x10-4 Coulomb luk elektrik yükü değerinde (+) ve (-) iyonlar oluşturan X veya γ radyasyonu miktarıdır. radiation absorbed doz (rad) ; ışınlanan maddenin 1 kg ına 10-2 Joule lük enerji veren radyasyon miktarıdır. röntgen equivalent man (rem) ;1 Röntegenlik X veya g ışını ile aynı biyolojik etkiyi oluşturan herhangi bir radyasyon miktarıdır. rem=(rad)x(f)* Coulomb / kilogram (C/kg) ; normal hava şartlarında havanın1kg ında Coulomb luk elektrik yükü değerinde (+) ve (-) iyonlar oluşturan X veya g radyasyonu miktarıdır. Gray (Gy) ; ışınlanan maddenin 1 kg ına 1 Joule lük enerji veren radyasyon miktarıdır. Sievert (Sv) ; 1 Gy lik X ve g ışını ile aynı biyolojik etkiyi meydana getiren herhangi bir radyasyon miktarıdır. Sv= (Gy)x(F)* 1C/kg=3876 R 1R=2.58x10-4 C/kg 1Gy=100rad 1rad=0.01 Gy 1Sv=100 rem 1rem=0.01Sv
1 KeV 1000 ev 1 MeV 1000 000 ev 1 KBq 1000 Bq 1 MBq 1000 000 Bq 1 GBq 1000 000 000 Bq 1 TBq 1000 000 000 000 Bq 1 mci 0.001 Ci 1 µci 0.000001 Ci 1 nci 0.000000001 Ci
Radyasyonun Ölçülmesi Radyasyonun varlığını, bilinen duyu organlar ile algılamamız mümkün olmadığından radyasyonun algılanması ve ölçülmesi radyasyona hassas cihazlar vasıtasıyla yapılır. Ölçme cihazları gelen radyasyonun hepsini ölçmez, yalnızca madde ile etkileşen kısmını ölçer ve onun bir ölçüsüdür. Radyasyon madde ile biyolojik, fiziksel veya kimyasal bir etkileşme oluşturur. Genelde radyasyonu algılamak ve ölçmek için 2 tip cihaz kullanılır. A- Portatif surveymeter : Bulunduğu yerdeki radyasyon doz hızını (mr/saat veya msv/saat) olarak ölçer. B- Dozimetre: toplam radyasyon dozunu ölçer. (Rem) (direk cep dozimetresi, dolaylı olarak film (TLD))
Radyasyon, meydana getirdiği iyonlaşma ve uyarmaları elektrik sinyaline çeviren çeşitli dedektörler (algıç) ile algılanmaktadır. Cihaz seçimi... Ölçüm aralığı? Alfa, Beta, x-ışını, gama, nötron? Enerji aralığı? Doz hızı ölçer/ Kontaminasyon sayaçı? Cevap süresi
RADYASYON KAYNAKLARININ YAŞAMIMIZDAKİ YERİ VE KULLANIM ALANLARI Kategori Doz hızı (µsv( Sv/h) Yüzey 1 m I 5 - II 500 10 III 2000 100
RADYASYON KAYNAKLARI Radyasyon Kaynakları Doğal 88% Doğal Yapay Yapay 12%
RADYASYON KAYNAKLARI Radyasyon bir enerji olup, uzaydan, soluduğumuz havadan, yediğimiz yiyeceklerden, evlerimizin yapı malzemelerinden radyasyona maruz kalırız. Bu nedenle, radyasyon yaşadığımız çevrenin bir parçasıdır ve zamanın başlangıcından itibaren vardır. Doğal 88% Tıbbi %96.6 Kozmik %16 Gama 19% Radon %55 Dahili %10 Yapay 12% Tüm kaynaklardan maruz kalınan ortalama küresel doz Atıklar %0.3 Tüketici Ürün. %0.2 2.69 msv/yıl 2.38 msv/yıl 0.31 msv/yıl Doğal Kaynaklar Yapay Kaynaklar Serpinti %2.3 Mesleki %0.6
Gama 19% Dahili %10 DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI Uzaydan gelen kozmik ışınlar Yerkürede bulunan kısa yarı ömürlü radyoizotopların yaydığı gama ışınları Vücudumuzdaki radyoaktif elementler Radyumun bozunması sonucu salınan radon gazı İNSAN VÜCUDUNDA POTASYUM 40 RADYUM 226 KARBON 14 TİRİTYUM POLONYUM TOPRAKTA TORYUM POTASYUM RADYUM RADON Kozmik %16 Gıda Potasyum-40 Radon %55
Pilotlar kozmik ışınlardan dolayı yılda 2 msv lik ilave doza maruz kalırlar DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI Tuğla, beton gibi Malzemelerle Yapılan binalar hafif radyasyon kaynağıdır.
BAZI BÖLGELERİN DOĞAL RADYASYON SEVİYELERİ Akkuyu Ankara Erzurum Uludağ Ağrıdağı Karaormanlar (Almanya) Hindistan Atlantik kıyıları (Brezilya) 00.40 msv / yıl 00.68 msv / yıl 01.04 msv / yıl 01.23 msv / yıl 02.00 msv / yıl 18.00 msv / yıl 26.00 msv / yıl 87.00 msv / yıl
DOĞAL RADYASYONUN TIBBİ IŞINLANMALARA GÖRE ORANI Nükleer silah denemelerinden kaynaklanan radyoaktif yağış.04 msv/y /Yıl Göğüs filmi çekimi nedeni ile X-ışını.1 msv Diş filmi çekimi nedeni ile X-ışını.1 msv Baryum ile lavman 8.8 msv Mide barsak üst yolu 5.4 msv Tuğla veya betondan yapılmış evde yaşanmasından.07 msv/y /Yıl * Bu sayılar havadaki doz oranını göstermektedir.
Ortalama Radyasyon Dozları Doğal çevre ( radon dışında).80 msv/y /Yıl Tıbbi teşhis 1.00 msv/y /Yıl Radon.80 msv/y /Yıl Nükleer silah denemeleri sonucu radyoaktif yağış.04 msv/y /Yıl Tüketim ürünleri (gıda, su ürünleri, takma diş, gözlük, tütün ürünleri).01 msv/y /Yıl Avrupa-Amerika arası gidiş-dönüş uçak yolculuğu.04 msv Nükleer güç santralları.05 msv/y /Yıl* Ortalama toplam doz 2.7 msv/y /Yıl * Bu doz nükleer santral yakınında yaşadığı varsayılan bir kişinin santralın normal çalışma koşullarında alacağı maksimum dozdur. Ortalama olarak kişisel dozlar ise bu varsayılan kişiden çok daha azdır.
YAPAY RADYASYON KAYNAKLARI Tıbbi, zirai ve endüstriyel amaçla kullanılan; X ışınları ve yapay radyoaktif maddeler Tıbbi Uy. %96 Nükleer bomba denemeleri sonucu meydana gelen nükleer serpintiler Nükleer güç üretiminden salınan radyoaktif maddeler Bazı tüketici ürünlerinde kullanılan radyoaktif maddeler Nükleer Sant. %1 Tüketici Ürün. %1 Mesleki Işın. %1 Rad. Serpin %1
YAPAY:. X-ışını. Radyoaktif kaynak (α,β,γ,n).açık kaynaklar katı (toz) sıvı gaz.kapalı kaynaklar
RADYASYONUN YAŞANTIMIZDAKİ YERİ RADYASYON KAYNAK UYGULAMALARI Tıbbi Uygulamalar Endüstriyel Uygulamalar Araştırma, Eğitim Amaçlı Uygulamalar Güvenlik Amaçlı Uygulamalar Tüketici Ürünleri
TIBBİ UYGULAMALAR Tıbbi alandaki radyasyon uygulamaları, radyasyonla görüntü elde edebilme ve radyasyonun hücre veya tümörleri yok edebilme yeteneğine sahip olması temeline dayanır. Bu iki özelliğinden dolayı radyasyon hastalıkların teşhis ve tedavisinde önemli rol oynar.
Tıbbi Uygulamalar. Radyoloji. Nükleer Tıp X-ışını I-131,Tc-99m, Tl-201, I-123, I-125, Ga-67, Mo-99, P-32, In-111.Radyoterapi Co-60, Ir-192, LINAC (X-Işını, Elektron)
Röntgen teşhis Radyoloji
Nükleer Tıp ( NT ) Radio Immuno Assay (RIA) Teşhis Kalp,karaciğer, böbrek, kemik v.b. fonksiyon testleri Tc-99m, Tl-201, Mo-99, P-32, In-111, I-125,I-131, F-18,.. Tedavi (Iyot-131 tedavisi) Hipertiroid (5-15 mci) Tiroid (200 mci) (Kısa yarıömürlü)
RADYOTERAPİ Radyasyonun tıp alanındaki bir diğer kullanım uygulama alanı, kanserli hücrelerin tedavi edilmesidir. Tıpta bu uygulamalar Radyoterapi olarak adlandırılırlar. (Co-60, Ir-192,Cs-137, Sr-90,Ru-106,Sr-90,I-125,Pd-103, X-Işını)
Endüstriyel Uygulamalar (eğitim-araştırma,güvenlik amaçlı,tüketici ürünleri) Radyografi X-ışını Co 60,Ir 192,Se 75 (Cs-137 kontrol kaynağı). Radyoskopi X-ışını.Işınlama Co 60, Elektron Demeti Eğitim-Araştırma- Analiz X-ışınları Fe 55,Cd 109, Ni 63, P 32, Cl 36,H 3, Cf 252, Am 241 vb Yoğunluk ve Nem (Taşınabilir) Cs 137, Am-241/Be Proses Kontrol (Yoğunluk, kalınlık, Cs 137, Sr 90, Kr 85 Co 60, Am 241, x-ışını Paratoner ağırlık, seviye v.b) Am-241 (Ra-226) Güvenlik Amaçlı Kontrol LINAC, Co-60, X-ışını Tüketici ürünleri Am-241, Ra-226, Th-232, H-3
RADYOGRAFİ X ve gama ışınlardan yararlanılarak röntgen filmleri çekilen endüstriyel ürünlerin (borular, buhar kazanları, her türlü makine aksamları, döküm, vs.) her hangi bir hata içerip içermediği tespit edilebilmektedir. Bu çalışmalar genel olarak radyografi olarak adlandırılırlar.
Borular, kaynak dikişleri, basınçlı kazan, döküm malzemeler, araç lastik ve cantlar, uçak kanatlarında vb, hata, aşınma, vb kontrollerinde radyografi cihazları kullanılmaktadır.
Radyografi Radyoskopi Radyasyonun malzemeden geçerek görüntünün film yerine monitörden alınmasıdır. Özellikle cant, lastik elektronik kart gibi malzemelerin yapısındaki hataların izlenmesinde yaygın olarak kullanılır.
Proses Kontrol Kalınlık ölçümü Yoğunluk, seviye, kalınlık Üretim sırasında (demir, çelik, lastik, kağıt, sunta, şeker, iplik, cam, vb.) malzemenin yoğunluğunun, seviyesinin,kalınlığının, ağırlığının vb ölçülmesinde radyasyon kaynakları kullanılmaktadır.
Yoğunluk-nem ölçüm cihazı Yoğunluk- Nem (TAŞINABİLİR) Havaalanı ve yol yapımı gibi çalışmalarda zemin malzemesinin nem ve yoğunluk ölçümleri radyasyondan yararlanılarak yapılmaktadır.
Güvenlik amaçlı uygulamalar Tır, vb araçların, çanta-valiz, bagajların, bomba şüphesi duyulan paketlerin içerisindeki malzemenin monitörde izlenmesinde kullanılmaktadır. Paket kontrol cihazları Özellikle havaalanı, kargo, gümrük, liman, gibi yerlerde kolilerin, bagajların görüntülenebilmesi amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. X-ışını kaynağı kullanılır. Paket bagaj kontrol cihazı (radyoskopi)
Linac Güvenlik amaçlı x-ışını, Co-60
Analiz Çimento, bakır, demir,v.b maden çıkarma, öğütme ve üretimlerinde cevher ve mamul maddelerde hassas içerik analizleri radyasyon kaynakları kullanılarak yapılmaktadır. Analiz
Araştırma amaçlı : Özellikle üniversitelerde açık veya kapalı radyoaktif kaynak kullanılarak DNA üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Tarım alanında : Radyasyondan yararlanılarak mutasyona uğratılan tohumlar daha verimli ve dayanıklı hale getirilmektedirler. Tohum ıslahı Genetik mühendisliği
Akarsularda debi ölçümü, barajlarda su kaçaklarının tespiti, yeraltı sularının hareketlerinin takibi gibi diğer endüstriyel uygulamalar radyasyon sayesinde hem daha ucuz hem de daha kolay bir şekilde yapılmaktadır.(dsi) Bunlardan başka, Petrol aramalarında belirli derinliklerdeki nem ve yoğunluk ölçümünde kullanılmaktadır.
Gıda ışınlaması IŞINLAMA TESİSİ (IV. tip) Tek kullanımlık atılabilir tıbbi malzemelerin sterilizasyonu Plastik malzemelerin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesinde Tıbbi alet ve araçların sterilizasyonunda, taze gıdaların ömürlerinin uzatılmasında, kuru gıdaların böceklenmesinin önlenmesinde ve plastik malzemelerin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesinde vb. uygulamalarda kullanılır.
Işınlama cihazı Cs-137 Co-60 I.tip Gama Işınlama Genellikle eğitim ve araştırma amaçlı kullanılmaktadır.
Paratoner, Duman dedektörü ve Tüketici Ürünler Paratoner, Duman dedektörleri, fosforlu saatler ve lüks lambası fitilleri gibi bazı tüketici ürünleri az miktarlarda da olsa radyoaktif madde içerirler. Duman Dedektörü Paratoner (Am-241) Hatta Optik merceklerde ve porselen dişlerde radyoaktif madde olan eser miktarda toryum bulunmaktadır. Aktivite mikro Ci düzeyinde Tüketici ürünleri Am-241, Ra-226, Th-232, H-3
Dış radyasyon tehlikesine karşı Dış hasar Süre Mesafe Zırhlama RADYASYONDAN KORUNMA Hızlı hareket edilmeli Temastan kaçınılmalı Amaca uygun zırh malzemesi kullanılmalı İç radyasyon tehlikesine karşı İç hasar Kontaminasyon kontrolü Ağız yolu/solunum kontrolü Koruyucu kullanılmalı malzeme
RADYASYON TESPİTİ DURUMUNDA YAPILMASI GEREKENLER Radyoaktif madde etiketi olan kap içerisinde mi? Radyoaktif madde malzemeye bulaşmış mı? Malzemenin kendisi radyoaktif madde mi? Radyoaktif maddenin üzerinde kaynak bilgileri okunuyor mu? (cinsi, aktivite vb) Kategori Doz hızı (µsv( Sv/h) Yüzey 1 m I 5 - II 500 10 III 2000 100
YAPILMASI GEREKENLER Radyasyon ölçümü sonucunda gerekli görülmesi halinde kontrollu bölgeler işaretlenmeli ve koruyucu engeller ile etrafı çevrilmelidir. Radyoaktif kaynağın bulunduğu bölgeye herhangi birisinin girmesi engellenmelidir. İşaretlenmiş bölgenin (1 µsvh) dışında kalınarak yetkili kişilere haber verilmeli ve yardım istenmelidir. -172 TAEK acil bildirim telefon hattına bilgi verilmeli.
KATILIMLARINIZDAN DOLAYI TEŞEKKÜR EDERİM Sabri HIZARCI sabri.hizarci@taek.gov.tr
Madde Aktivite konsantrasyonları (Bq / kg) K-40 Ra-226 Th-232 Gübreler 40-8000 20-1000 20-30 Granit 600-4000 30-500 40-70 Kerpiç 300-2000 20-90 32-200 Kayağantaş 500-1000 30-70 40-70 Kumtaşı < 40-1000 < 20 - < 70 < 20-70 Mermer < 40-200 < 20 - < 30 < 20 Feldspar 2000-4000 40-100 70-200 Monazit 40-70 30-1000 50-3000 Beton 150-500 < 20 < 20