RADYASYON GVENL ve KORUNMA Heybet ASLANOLU TMRADDER Genel

RADYASYON GÜVENLİĞİ ve KORUNMA Heybet ASLANOĞLU TÜMRAD-DER Genel Başkanı

Radyasyonun Keşfi 1895 yılında Wilhelm Conrad Röntgen tarafından X-ışınlarının keşfi (ilk klinik görüntü),

Radyasyonun Keşfi 1896 yılında H. Becquerel tarafından radyoaktivitenin keşfi (uranyum tuzları)

Radyasyonun Keşfi 1902 yılında da Piere ve Marie Curie tarafından Radyumun keşfini takiben, radyasyon kaynakları tıpta, sanayide, tarım ve araştırmada artan bir hızla kullanılmaya başlanmıştır.

ATOMUN ÜÇ TEMEL PARÇACIĞI

RADYOAKTİVİTE En basit çekirdek olan hidrojen çekirdeği sadece protondan oluşmuş, bundan başka bütün diğer çekirdekler nötron ve protonlardan oluşmuştur. Nötronların protonlara oranı hafif izotoplarda bir iken, periyodik çizelgenin sonundaki ağır elementlere doğru giderek artar. Bu oran daha çok arttığında izotopun artık kararlı olmadığı bir yere gelinir. En ağır kararlı izotop 83 Bi 207 olup, daha ağır izotoplar dışarıya verecekleri fazla enerjileri olduğundan kararsızdır. Bunlar kararlı hale gelene dek enerji fazlalıklarını bazı ışınlar yayınlayarak giderirler. Bu olaya “radyoaktivite” veya “radyoaktif parçalanma” denir.

Yarılanma Süresi Radyizotopların sahip oldukları kararsız atom sayılarının yarıya inmesi için geçmesi gereken süreye yarılanma süresi (yarı ömür) denir ve T 1/2 ile gösterilir. (T 1/2 =0. 693/ ) Her izotopun kendine özgü bir yarı ömrü vardır ve bu süre saniyeler kadar kısa veya milyarca yıl gibi uzun olabilmektedir. Radyoaktif bir maddenin birim zamandaki parçalanma sayısı, o andaki mevcut atom sayısı ile orantılıdır.

RADYASYON VE ÇEŞİTLERİ RADYASYON İYONLAŞTIRICI RADYASYON PARÇACIK TİPİ DALGA TİPİ Hızlı elektronlar Beta parçacıkları Alfa parçacıkları X-Işınları Gama ışınları Dolaylı iyonlaştırıcı Nötron parçacıkları İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON DALGA TİPİ Radyo dalgaları Mikrodalgalar Kızılötesi dalgalar Görülebilir ışık

Enerji Spektrumu

İYONİZASYON Kararlı durumdaki atomun elektronlarından biri koparıldığında, protonların sayısı elektronlardan fazla olacağından atom bir elektrik yükü kazanacaktır. Bu şekilde bir elektronun atomdan ayrılmasından sonra geriye kalan atoma “iyon” adı verilir. İyonların meydana gelişi olayına da “iyonizasyon” denir.

İYONİZE RADYASYONLAR İyonlayıcı radyasyon olarak; – Alfa parçacıkları – Beta parçacıkları – Gama ışınları – Nötron parçacıkları – X-Işınları dışındaki radyasyonlar, atom çekirdeğinden çıkmakta ve bundan dolayı bunlara nükleer radyasyonlar da denilmektedir.

İyonizan Radyasyon: Çevre atomlara enerji aktarır ve elektron kopmasına neden olur

Alfa Parçacığı Daughter Nucleus Th-231 Parent Nucleus U-235 4 a ++ 2 Alfa Parçacığı (Helyum Çekirdeği

Beta Parçacığı

X IŞINLARI

Gamma-ışını 0 b-1 Gamma Ray Parent Nucleus Cobalt-60 Daughter Nucleus Ni-60

NÖTRONLAR Yüksüz parçacıklar oldukları için çok girgin olup, nükleer reaktörlerde meydana getirilirler. Doğrudan iyonizasyon meydana getirmezler ancak, atomlarla etkileşmeleri sonucu diğer iyonizan ışınları meydana getiriler. X ve gama ışınlarının aksine, su ve parafin gibi bazı hafif elementler ve beton nötronların durdurulmasında kullanılmaktadır. Sir James Chadwick 1891 -1974

RADYASYON VE RADYOAKTİF KONTAMİNASYON Ø Radyasyon, kararsız atomların enerjisini parçacık veya dalga formunda yaymasıyla oluşur. Ø Radioaktif Kontaminasyon ise kendine ışıyan maddenin istemediğimiz bir yerde bulunmasıdır

RADYASYON ÇEŞİTLERİNE GÖRE ZIRHLAMA

RADYASYON DOZU ve BİRİMLERİ Radyasyon dozu; hedef kütle tarafından, belli bir sürede soğurulan veya alınan radyasyon enerjisi miktarıdır. Radyasyon dozunun hedef kütlede meydana getireceği etki; radyasyonun çeşidine, doz hızına ve bu doza maruz kalış süresine bağlıdır

RADYASYON BİRİMLERİ

RADYASYON KAYNAKLARI NELERDİR?

DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI n Dünyada ve evren oluşurken var olan uzun yarı ömürlü radyoaktif maddeler: Radyum (Ra-226 1600 yıl) n Uranyum (U-238 4. 51 x 109 yıl) n Toryum (Th-232 1. 39 x 1010 yıl) n Potasyum (K-40 1. 27 x 109 yıl) n

DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI TOPRAKTA İNSAN VÜCUDUNDA n n n Toryum – Potasyum-40 (4400 Bq) Uranyum – Radyum Potasyum – Karbon-14 Radyum – Tirityum Radon – Polonyum

KOZMİK RADYASYON Güneş sisteminden veya dışından gelen yüksek enerjili primer kozmik ışınlar (fotonlar veya muonlar) atmosferin üst tabakalarındaki atomlarla etkileşerek bir gama ışınları çığı ve radyoaktif atomlar meydana getirirler. Bunlar genelde atmosferde kalırlar, çok az bir oranı yeryüzüne ulaşır. Atmosfer ve yerin magnetik alanı kozmik radyasyona karşı yeryüzünü korur. Bu nedenle ekvatordan kutuplara gidildikçe ve aynı zamanda deniz seviyesinden yükseldikçe kozmik ışınların yoğunluğu artmaktadır

KOZMİK RADYASYON Yaşantımızda, kozmik ışınlar nedeniyle maruz kaldığımız ortalama radyasyon dozu 0. 26 m. Sv/yıl dır.

RADON GAZI 88 Ra 226 ==> 86 Rn 222 + 2 He 4 • Radon gazından dolayı dünya genelinde maruz kalınan ortalama yıllık doz 1. 3 m. Sv dir.

RADON NEDİR? Radon, renksiz, kokusuz, 86 atom numarası ile periyodik cetvelin soy gazlar sınıfında yer alan; 119 Rn-226 Rn arasında toplam 28 izotopu bulunan bir kimyasal elementtir. Bozunma şeması aşağıdaki gibidir. 238 U ®. . . ® 222 Ra ® 222 Rn (Radon) ® . . . 235 U ®. . . ® 223 Ra ® 219 Rn (Aktinon) ® . . . 232 Th ®. . . ® 224 Ra ® 220 Rn (Thoron) ® . . . Ana atomlar bütün doğal malzemelerde (kaya, toprak ve yapı malzemeleri gibi) bulunabilir.

RADON GAZI NERELERDE BULUNUR? n n n n Zemindeki çatlaklar Yapı bağlantı noktaları Duvar çatlakları Asma kat boşlukları Tesisat boru boşlukları Duvar arası boşlukları İçme suyu

İÇ RADYASYON n Vücudumuzda bulunan radyoaktif elementlerden bir yıl boyunca maruz kaldığımız ortalama iç radyasyon dozu 0. 55 m. Sv kadardır. n Yiyecek, içecek ve teneffüs ettiğimiz havadan maruz kaldığımız ortalama doz ise, yaklaşık 0. 25 m. Sv/yıl dır.

DOĞAL RADYASYON KAYNAKLARI

BAZI BÖLGELERİN DOĞAL RADYASYON SEVİYELERİ

YAPAY RADYASYON KAYNAKLARI

BAZI UYGULAMALAR SONUCU ALINAN RADYASYON DOZLARI TETKİK Radyoloji Etkin Doz Eşdeğeri (m. Sv) TETKİK Nükleer Tıp Etkin Doz Eşdeğeri (m. Sv) Akciğer Grafisi 0. 14 - 0. 04 Kemik 1. 1 – 6. 8 Akciğer Skopisi 0. 98 – 0. 29 Beyin 0. 6 – 11. 3 Karın 1. 1 – 0. 22 Kalp 3. 0 – 11. 7 Karaciğer/Dalak 0. 9 – 2. 2 Barsak 4. 1 – 5 Anjiyografi 6. 8 Akciğer 1. 1 – 1. 4 Mamografi 1 Böbrek 0. 01 – 2. 1 Troid Uptake 1. 5 – 3. 1 BT 4. 3

RADYASYON KAYNAKLARINA GÖRE ORTALAMA OLARAK MARUZ KALINAN DOZ MİKTARI NE KADARDIR ? n Doğal ve yapay radyasyon kaynaklarından maruz kalınan ortalama küresel radyasyon dozu 2. 7 m. Sv/yıl dır. Bu dozun, radyasyon kaynaklarına göre dağılımı ise aşağıdaki gibidir: n Kozmik : 0. 39 m. Sv/yıl . Gama ışını : 0. 46 m. Sv/yıl n Dahili : 0. 23 m. Sv/yıl . Radon : 1. 30 m. Sv/yıl n Tıbbi : 0. 30 m. Sv/yıl . Serpinti : 0. 007 m. Sv/yıl n Mesleki : 0. 002 m. Sv/yıl

TÜKETİCİ ÜRÜNLERİ Televizyonlar, az miktarlarda da olsa radyoaktif madde içeren duman dedektörleri, fosforlu saatler, paratonerler ve lüks lambası fitilleri gibi bazı tüketici ürünleri, düşük düzeyde radyasyon yayarlar.

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ n Radyasyona maruz kalan hücre ölebilir veya zamanla doku tarafından onarılarak kurtulabilir. Eğer kurtulan hücre, kromozomlarındaki kırılmalar nedeniyle fiziksel ve kimyasal yapısı değişerek mutasyona uğrarsa, bunun sonucunda hücre normal işlevini yapamaz ve ileride kişinin kendisinde (somatik) veya gelecek nesillerde (genetik) zararlar meydana getirebilir. Kısa bir süre içinde ve bir defada yüksek dozlara maruz kalınması durumundan hemen sonra meydana gelecek hasarlara erken etkiler (akut ışınlanma etkileri), kanser, ömür kısalması ve genetik bozukluklar gibi sonradan çıkacak hasarlara da gecikmiş etkiler (kronik ışınlanma etkileri) denir.

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ n Meydana gelen zararlı biyolojik etki sadece maruz kalınan doza değil, dokuların radyasyona karşı duyarlılığına ve tüm vücudun ışınlanmasına da bağlıdır. Maruz kalınan doz uzun sürede alınır ve vücudun belirli bir kısmı ışınlanırsa, çok daha yüksek dozlarda ancak erken etkiler meydana gelir. Bilindiği gibi, radyoterapide kanserli dokuya öldürücü dozun 6 katı yüksek doz verildiği halde hasta ölmemektedir. Hücre ölümüne ve değişimine sadece radyasyon sebep olmaz. Endüstriyel kirlilik ve virüsler gibi çevresel etkenler de kanser gibi hastalıklara sebep olurlar. Çevresel etken olarak, sigara dumanının akciğer kanserine sebep olduğu iyi bilinmektedir.

HÜCRELERİN RADYASYONA KARŞI DUYARLILIK SIRASI ( Bölünen hücreler radyasyona karşı daha hassastır. ) • Beyaz kan hücreleri (Lenfositler) • Kırmızı kan hücreleri (Eritrositler) • Sindirim sistemi hücreleri • Üreme organı hücreleri • Cilt hücreleri • Kan damarları • Doku hücreleri (Kemik ve Sinir Sistemi)

Radyasyona Karşı Doku ve Organ Duyarlılığı • Karaciğer, böbrek, kas, kemik, kıkırdak ve bağ dokuları yetişkin canlılarda farklılaşmış ve bölünmediği için radyasyona karşı dirençlidirler. • Kemik iliği, ovaryum ve testislerin (üreme organları) bölünen hücreleri, mide-bağırsak ve derideki epitel hücreler ise duyarlıdırlar.

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ Deterministik etkiler Stokastik etkiler

Bazı Etkiler ve Eşik Doz Değerleri: Etki Eşik Doz Geçici kısırlık 0. 3 Sv (E) - 3 Sv (K) Kalıcı kısırlık 3. 5 -6 Sv(E) - 3 -6 Sv (K) Gonadlar radyasyona oldukça duyarlıdır. Hamilelikte radyasyon etkisi fetüsün gelişim evresine bağlıdır. Yumurtanın, döllenip rahime inmeden önceki 10 -12 günlük periyotta, küçük dozların dahi fetüsü başarısız kıldığı kabul edilmektedir. Hamilelikte radyasyona karşı en hassas dönemin 18. ve 48. günler arasında kalan dönem olduğu öne sürülmektedir.

RADYASYONDAN KORUNMA (Müsaade Edilen Maksimum Doz) n Radyasyona karşı korunmada ana fikir, tahammül edilebilen (tolere edilebilen) dozları bilmek ve radyasyon çalışanları ile çevre halkının bunun üstünde doz almasını önlemektir. n Radyasyon korunmasının hedefi ise; - Doku hasarına sebep olan deterministik etkileri önlemek, - Stokastik etkilerin meydana gelme olasılıklarını kabul edilebilir düzeyde sınırlamak. n Uluslararası Radyolojik Korunma Komisyonu (ICRP) tarafından Müsaade Edilebilir Maksimum Doz (MEMD), bir insanda ömür boyunca hiçbir önemli vücut arazı ve bir genetik etki meydana getirmesi beklenmeyen iyonlaştırıcı radyasyon dozu olarak tarif edilir. n ICRP’nin önerilerine göre; radyasyon çalışanları için müsaade edilen maksimum doz sınırı, birbirini takip eden beş yılın ortalaması 20 m. Sv’i geçemezken (yılda en fazla 50 m. Sv), toplum üyesi diğer kişiler (halk) için aynı şartlardaki bu sınır 1 m. Sv’in altında tutulmaktadır.

İYONİZAN RADYASYONDAN KORUNMA TEMEL PRENSİPLER n Gereklilik (Justifikasyon) n Etkinlik (Optimizasyon) n Kişisel doz-risk sınırları

TEMEL PRENSİPLER a)Gereklilik (Justification) Net fayda sağlamayan hiçbir radyasyon uygulamasına izin verilmemelidir. b)Etkinlik (Optimizasyon. ALARA) Maruz kalınacak dozlar mümkün oldukça düşük tutulmalıdır. c) Kişisel Doz-Risk Sınırları: Alınmasına izin verilen dozlar sınırlandırılmalıdır.

RADYASYONDAN KORUNMA STANDARTLARI n Radyasyondan korunmanın sınırlarını belirlemek amacıyla 1931 yılında toplanan Amerikan ulusal radyasyondan korunma konseyince, bir kişinin yılda tüm vücudunun alabileceği maksimum müsaade edilebilir doz, 50000 mrem olarak belirlenmiştir. n Bu rakam o dönemden günümüze çok sayıda değişiklikler geçirerek son olarak 5000 mrem/yıl olarak değişmiştir. n Mesleği nedeniyle radyasyon alan binlerce kişi araştırılmış ve oldukça az kişinin bu rakamın biraz üzerine çıktığı görülmüştür.

RADYASYONDAN KORUNMA STANDARTLARI n Bu çalışmalarda radyoloji teknisyenlerinin %70’inin yılda 10 mrem’den az doz aldığı ve yalnız %3’ünün 1000 mrem/yıl dozunu geçtiği gösterilmiştir. n Maksimum müsaade edilebilir doz sınırı 5000 mrem/yıl olarak yaklaşık 30 yıldır kullanılmaktadır. n Bu değerin gerçekten çalışanların sağlığını uygun şekilde koruyacak bir sınırda olduğu günümüzde artık iyice kabul edilmiş ve benimsenmiştir. n Maksimum müsaade edilebilir doz tüm radyasyon çalışanları için standardize edilmiş ve bu dozun tüm çalışma hayatı boyunca alınacağı da gözönüne alınmıştır.

MÜSAADE EDİLEN MAKSİMUM DOZ Görevli Halk 20 m. Sv 1 m. Sv Göz 150 m. Sv 15 m. Sv Cilt 500 m. Sv 50 m. Sv Kol. Bacak 500 m. Sv 50 m. Sv Yıllık Etkin Doz Yıllık Eşdeğer Doz

X-IŞINI ODASININ DÜZENLENMESİ n Röntgen ünitelerini kurarken yer seçiminde mümkün n n olduğunca zemin kat ve dış mekanlara komşu kesimler tercih edilmelidir. Radyasyon ünitelerinin duvarlarında, delikli tuğlalara göre çok az radyasyon geçirdiklerinden, dolgu tuğlalar tercih edilmelidir. Duvarların radyasyon geçirgenliğinin hesaplanması, uzman bir radyasyon fizikçisi tarafından yapılmalıdır. Duvarlar 0, 5 -1 ya da 2 mm kurşun plakalarla kaplanabilmektedir. Genellikle sekonder radyasyon alanlarında 1, 5 mm lik, primer radyasyon alanlarında ise 2 mm kurşun plakalar kullanılır. Teknisyen koruyucu bariyerinin de 2 mm’lik kurşun plakalarla kaplanması gerekir.

X-IŞINI ODASININ DÜZENLENMESİ n Kurşunlamanın yanısıra, röntgen ünitelerinde iyi bir havalandırma sistemi olmalıdır. n X-ışınlarının havayı iyonize etmesi sonucu toksik gazlar oluşur. n Bu gazlar havadan ağır olduğundan zemine yakın birikir. n Bu toksik gazlar nedeniyle, x-ışını odalarının, zemine yakın kesimde emici, tavana yakın kesimde ise üfleyici sistemlerle havalandırılması gerekir.

RADYASYONDAN KORUYUCU AYGITLAR n Bu amaçla; kurşun önlük, eldiven, gözlük, boyunluk, n n paravanlar, gonadal koruyucular ve kurşun camlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Koruyucu aygıtların kalınlıkları 0, 255 -0, 5 -1 mm gibi kurşun eşdeğeri olarak belirlenmiştir. Kurşun önlük olarak pratikte en çok 0, 50 mm kurşun eşdeğeri koruyucu önlükler kullanılır. 1 mm önlükler daha iyi korudukları halde oldukça ağırdırlar. Kurşun koruyucuların içerisindeki kurşun tabakalarının çatlama riski nedeniyle kurşun önlükler katlanmamalı, saklanırken askıya asılmalıdır.

ZIRHLAMA Pb ile Betonun Yarı ve Ondabir Değer Kalınlıkları Radyoaktif kaynak Co-60 Ir-192 Cs-137 YDK ODK Kurşun (cm) 1. 24 4. 11 0. 48 1. 62 0. 63 2. 13 Beton (cm) 6. 60 21. 84 4. 82 15. 74 5. 33 18. 03 Zırh malzemesi

RADYASYONDAN KORUNMA Doz= (Doz Şiddeti)x(Zaman) Böylece, bir ölçüm cihazının 50 m. Sv/saat’lik radyasyon dozunu gösterdiği bir bölgede kalınması halinde maruz kalınacak doz; saatte 50 m. Sv, 2 saatte 100 m. Sv, 3 saatte 150 m. Sv, vs. dir.

RADYASYONDAN KORUNMA Dr= D 0 (r 0/r)2

RADYASYONDAN KORUNMA Yüksek yoğunluklu maddelerden yapılmış malzemeler özellikle X ve gama ışınlarına karşı etkili bir korunma sağlarlar. Uranyum metali, X ve gama ışınları için en etkili zırh malzemesidir.

Zırhlamada kullanılan bazı malzemelerin yaklaşık yarıdeğer tabaka kalınlıkları.

RADYASYONDAN KORUNMA (MONİTORİNG) Monitoring, iyonlaştırıcı radyasyonların ve radyoaktif kontaminasyonun varlığını ve derecesini tayin etmektir. PERSONEL MONİTORİNG: Kişiler tarafından alınan toplam vücut dozunun rutin olarak ölçülmesidir.

PERSONEL MONITORING Film Dozimetreleri TLD Dozimetreleri Ekzo-elektrodozimetreleri Kimyasal Dozimetreler Cam Dozimetreleri

PERSONEL MONİTORİNG HİZMETİNİN AMAÇLARI 1 - Personelin maruz kaldığı kişisel radyasyon dozlarının maksimum müsaade edilen seviyenin altında tutulabilmesi için, alınan dozları ölçmek ve kayıtlarını tutmak, 2 - Personele, radyasyon bakımından sağlığının korunduğu güvencesini vermek, 3 - Kuruluş ve personel arasındaki fazla doz alma anlaşmazlıklarında kanuni koruma olanağı sağlamak.

ALAN MONİTORİNG Radyasyon Alanlarının Sınıflandırılması Maruz kalınacak yıllık dozun 1 m. Sv değerini geçme olasılığı bulunan alanlar radyasyon alanı olarak nitelendirilir ve radyasyon alanları radyasyon düzeylerine göre sınıflandırılır: 1 - Denetimli Alanlar 2 - Gözetimli Alanlar

DENETİMLİ ALANLAR Radyasyon görevlilerinin giriş ve çıkışlarının özel denetime, çalışmalarının radyasyon korunması bakımından özel kurallara bağlı olduğu ve görevi gereği radyasyon ile çalışan kişilerin yıllık doz sınırlarının (ardışık beş yılın ortalaması) 3/10’undan (6 m. Sv) fazla radyasyon dozuna maruz kalabilecekleri alanlardır.

GÖZETİMLİ ALANLAR Radyasyon görevlileri için yıllık doz sınırlarının 1/20’sinin aşılma olasılığı olup, 3/10’unun aşılması beklenmeyen, kişisel doz ölçümünü gerektirmeyen fakat çevresel radyasyonun izlenmesini gerektiren alanlardır.

Aşağıdaki aktivitelerde ölüm riskiniz milyonda birdir! Aktivite Ölüm nedeni 10 milirem (Akc. Filmi) Kanser 20 gün radon gazı soluma Akciğer kanseri Bir tek sigara içmek Kanser, kalp krizi Yarım litre şarap içmek Karaciğer sirozu 2 gün Çarşamba’da yaşamak Hava kirliliği 1, 5 dakika kaya tırmanışı Ölümcül kaza Kano ile 6 dk. yolculuk Ölümcül kaza 15 km. Bisiklet kullanma Ölümcül kaza 70 km. Araba kullanmak Ölümcül kaza 1500 km. Jet ile uçma Ölümcül kaza 2 ay sigara içenle yaşamak Kanser, kalp krizi 40 çay kaşığı fıstık ezmesi yemek Kanser, Alfatoksin B neden ile 1 yıl şehir şebeke suyu içmek Kanser, Klor nedeni ile 30 kutu diyet soda içmek Kanser, Sakkarin nedeni ile 100 adet mangal et yemek Kanser, Benzen nedeni ile