Türkiye Atom Enerjisi Kurumu

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
PARÇACIK TİPİ
DALGA TİPİ
Hızlı elektronlar
Beta parçacıkları
Alfa parçacıkları
X-Işınları
Gama ışınları
İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON
DALGA TİPİ
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 Radyasyon
süresi
Gama
enerjisi
- MeV
Gama sabiti - Kurşun
mikroSvh/MBq yarıdeğer
kalınlığı cm
Ra-226
1620 yıl
alfa,beta
gama
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
1.171.33
0.351
1.1
Ir-192
74 gün
beta,gama
0.131.06
0.13
0.3
U, Th,
Milyar yıl
alfa, beta,
gama
0.1-2
-
-
Pu
24000 yıl
alfa, gama
0.05
-
-
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
•
4
3
2
1
0
um
ny
ra
U
en
st
ng
Tu
n
şu
ur
K
ik
el
Ç
n
to
Be
Bir radyasyon kaynağından
maruz kalınabilecek belli bir
miktardaki radyasyon dozunu
yarıya
indirebilmek
için
gerekli
zırh
malzeme
kalınlıkları
Yarı-Değer
Kalınlıkları(cm)
5
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
RADYASYON BİRİMLERİ
• Aktivite Birimi
• Işınlama Birimi
• Soğurulma Doz Birimi
• Doz Eşdeğer Birimi
Terim
Birimi
Eski
Aktivite
Curie,Ci
Yeni
Becquerel,Bq
Işınlama Dozu
Röntgen,R
Coulomb/kilogram,C/kg
Soğurulmuş Doz radiation absorbed dose,rad Gray,Gy
Doz Eşdeğeri
röntgen equivalent man, rem Sievert,Sv
Dönüşüm
1 Ci=3.7x1010
1 Ci=37GBq
1 C/kg=3876 R
1 R=2.58x10-4
1 Gy= 100 rad
1 rad= 0.01 Gy
1 Sv=100 rem
TERİM
DÖNÜŞÜM
BİRİMİ
ESKİ
YENİ
AKTİ
AKTİVİTE
Curie (Ci) ; saniyede 3.7x1010
parçalanma gösteren radyoaktif
madde miktarının aktivitesidir.
Becquerel (Bq);saniyede 1
parçalanma gösteren bir maddenin
aktivitesidir.
IŞINLANMA
Röntgen (R) ; normal hava şartlarında
(00C ve 760 mm Hg basıncı) havanın
1kg’ ında 2.58x10-4 Coulomb’luk
elektrik yükü değerinde (+) ve (-)
iyonlar oluşturan X veya γ radyasyonu
miktarıdır.
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.
SOĞ
SOĞURULMUŞ
URULMUŞ
DOZ
DOZ EŞ
EŞDEĞ
DEĞERİ
ERİ
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)*
Sievert (Sv) ; 1 Gy’lik X ve g ışını ile
aynı biyolojik etkiyi meydana
getiren herhangi bir radyasyon
miktarıdır.
Sv= (Gy)x(F)*
1Ci=3.7x1010 Bq
1 Ci=37GBq
1C/kg=3876 R
1R=2.58x10-4 C/kg
1Gy=100rad
1rad=0.01 Gy
1Sv=100 rem
1rem=0.01Sv
1 KeV
1 MeV
1000 eV
1000 000 eV
1 KBq
1 MBq
1 GBq
1 TBq
1000 Bq
1000 000 Bq
1000 000 000 Bq
1000 000 000 000 Bq
1 mCi
1 µCi
1 nCi
0.001 Ci
0.000001 Ci
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- D ozimetre : 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/h)
Yüzey
I
II
III
5
1m
-
500
10
2000
100
RADYASYON KAYNAKLARI
Radyasyon Kaynakları
Doğal
Yapay
Doğal
88%
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%
Radon
%55
Kozmik
%16
Gama
19%
Dahili
%10
Tıbbi
%96.6
Yapay
12%
Tüm kaynaklardan maruz
kalınan ortalama küresel
doz
Atıklar
%0.3
Tüketici
Ürün.
%0.2
2.69 mSv/yıl
2.38 mSv/yıl
Doğal Kaynaklar
0.31 mSv/yıl
Yapay Kaynaklar
Serpinti
%2.3
Mesleki
%0.6
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
Gıda
Potasyum-40
Kozmik
%16
Gama
19%
Radon
%55
Dahili
%10
Pilotlar kozmik
ışınlardan
dolayı yılda 2
mSv’lik ilave
doza maruz
kalırlar
Tuğla, beton
gibi
Malzemelerle
Yapılan binalar
hafif radyasyon
kaynağıdır.
DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI
BAZI BÖLGELERİN DOĞAL RADYASYON SEVİYELERİ
Akkuyu
Ankara
Erzurum
Uludağ
Ağrıdağı
Karaormanlar (Almanya)
Hindistan
Atlantik kıyıları (Brezilya)
00.40 mSv /
00.68 mSv /
01.04 mSv /
01.23 mSv /
02.00 mSv /
18.00 mSv /
26.00 mSv /
87.00 mSv /
yıl
yıl
yıl
yıl
yıl
yıl
yıl
yıl
• DOĞAL RADYASYONUN TIBBİ IŞINLANMALARA GÖRE ORANI
• Nükleer silah denemelerinden
kaynaklanan radyoaktif yağış
.04 mSv/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/Yıl
• * Bu sayılar havadaki doz oranını göstermektedir.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ortalama Radyasyon Dozları
Doğal çevre ( radon dışında)
Tıbbi teşhis
Radon
Nükleer silah denemeleri
sonucu radyoaktif yağış
Tüketim ürünleri (gıda, su ürünleri,
takma diş, gözlük, tütün ürünleri)
Avrupa-Amerika arası gidiş-dönüş
uçak yolculuğu
Nükleer güç santralları
Ortalama toplam doz
.80 mSv/Yıl
1.00 mSv/Yıl
.80 mSv/Yıl
.04 mSv/Yıl
.01 mSv/Yıl
.04 mSv
.05 mSv/Yıl*
2.7 mSv/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
•
Nükleer bomba
denemeleri sonucu
meydana gelen nükleer
Nükleer
serpintiler
Nükleer güç üretiminden Sant.
%1
salınan radyoaktif
maddeler
Bazı tüketici ürünlerinde
kullanılan radyoaktif
maddeler
•
•
Tıbbi
Uy.
%96
Tüketici
Ürün.
Mesleki
%1
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
X-ışını
. Nükleer Tıp
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,..
(Kısa yarıömürlü)
• Tedavi
(Iyot-131 tedavisi)
Hipertiroid (5-15 mCi)
Tiroid (200 mCi)
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
Co60,Ir192,Se75
(Cs-137 kontrol kaynağı)
.
„
„
•Yoğunluk
ve Nem (Taşınabilir)
•Cs137 , Am-241/Be
•Proses
Kontrol (Yoğunluk, kalınlık,
Radyoskopi
X-ışını
.Işınlama
Co60, Elektron Demeti
Eğitim-AraştırmaAnaliz
X-ışınları
Fe55,Cd109, Ni63, P32, Cl36,H3,
Cf252 , Am241 vb
ağırlık, seviye v.b)
•Cs137,
Sr90, Kr85
•Co60, Am241, x-ışını
•Paratoner
•Güvenlik
Am-241
(Ra-226)
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 Paket bagaj kontrol cihazı
(radyoskopi)
yaygın olarak kullanılmaktadır.
X-ışını kaynağı kullanılır.
Güvenlik
amaçlı x-ışını,
Co-60
Linac
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.(DSİ)
Bunlardan başka, Petrol
aramalarında belirli derinliklerdeki
nem ve yoğunluk ölçümünde
kullanılmaktadır.
IŞINLAMA TESİSİ (IV. tip)
„
„
„
Gıda ışınlaması
Tek kullanımlık atılabilir
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.
tıbbi
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.
Hatta Optik merceklerde ve
porselen dişlerde radyoaktif
madde olan eser miktarda
toryum bulunmaktadır.
Aktivite mikro Ci düzeyinde
Duman Dedektörü
Paratoner (Am-241)
Tüketici ürünleri
•Am-241,
Ra-226, Th-232 , H-3
RADYASYONDAN KORUNMA
Dış radyasyon tehlikesine karşı
• Dış hasar
– Süre
– Mesafe
– Zırhlama
Hızlı hareket edilmeli
Temastan kaçınılmalı
Amaca uygun zırh
malzemesi kullanılmalı
İç radyasyon tehlikesine karşı
• İç hasar
– Kontaminasyon
kontrolü
ƒ 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 (µ
(µSv/h)
Sv/h)
Yüzey
I
II
III
5
1m
-
500
10
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
[email protected]
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