Radyasyon ölçüm Sistemleri

Konu: Radyasyon ölçüm Sistemleri Perş. Ekim 30, 2008 7:51 pm

Radyasyonun varlığının anlaşılması duyu organları ile mümkün olmadığından, algılanması ve ölçümleri radyasyona hassas cihazlar ile yapılır. Radyasyonun ölçülmesinin temeli, radyasyon ile maddenin etkileşmesi esasına dayanır. Radyoaktif olarak bilinen atomların çekirdeği kararsız olduklarından radyoaktivite özelliği gösterirler. Yani kararsız çekirdekler parçalanır ve parçalanma sonucu yeni bir çekirdek ve parçalanma ürünleri meydana gelir. Atom çekirdeklerindeki bu değişiklikler sonucu radyasyon yayınlanır.

İYON ODASI DEDEKTÖRÜ

İyon odaları x, g ışınları ve b parçacıkları ölçümünde kullanılırlar.
Alçak radyasyon şiddetine duyarlı olmamakla beraber yüksek doz şiddetlerini ölçmede son derece yararlıdır.
Çeşitli radyasyonları ayırt etme özelliği yoktur.
60-300 volt’luk çalışma aralığında etkindir.
Gaz olarak genellikle atmosfer basıncında hava kullanılır.
Göstergeleri, genellikle C/kg.sn , (x)R/h veya (x)Sv/h

GEİGER-MÜLLER DEDEKTÖRÜ

G-M, 900-1300 V’luk çalışma aralığında etkindir.
Bu dedektörlerle;

Az iyonlaşma meydana getiren yüklü parçacıklar
Düşük enerjili X ve Gama ışınları ölçülür
Bu dedektörle parçacık enerjisinin ölçülmesi ve parçacık cinslerinin bir birinden ayrılması söz konusu değildir.
Odanın önüne yerleştirilen bir zırh ile beta parçacıkları tutulup, yalnız gama ışınları sayılabilir.

ORANTILI SAYAÇLAR

Çalışma voltajı orantılı bölgede olup, meydana gelen yüksek alan şiddeti ile anottaki yük miktarı, dolayısıyla voltaj pulsu büyür.Bu tip dedektörlerle;
Düşük enerjili X ve Gama Işınları,
İyon odasına açılan naylon veya mikalardan yapılmış ince pencere ile alfa parçacıklarının ölçümü yapılır.
Gazın çoğaltma faktörü 105-106 ve çalışma voltaj aralığı 1500-4000 V’tur.
Orantılı cihazların a ve b radyasyonlarını ayırt etme özelliği vardır.

SİNTİLASYON DEDEKTÖRLERİ (PIRILDAMA)

Elektrona verilen enerji onu ortamdaki yerinden koparmaya yeterli olmadığı zaman uyarılan elektron, tekrar eski haline dönerken görünür ışık yayar
Sintilasyon fosforlarının yaydığı ışık, foto çoğaltıcı tüpler tarafından toplanarak, voltaj pulsu haline getirilir. Meydana gelen pulsun büyüklüğü radyasyonun enerjisi ile orantılıdır.
Bu dedektörler sayım ve aynı zamanda enerji ayırımı için kullanılır..
Bu dedektörlerde foto çoğaltıcı tüpü ve kullanılan fosforu değiştirmek suretiyle değişik tipte radyasyonların dedeksiyonu mümkündür. Bunlar;
Alfa parçacıklarını ölçmek için gümüşle aktive edilmiş ZnS fosforu,
Beta parçacıklarını ölçmek için naftalin ve stilben
Düşük enerjili X ve gama ışınını ölçmek için talyumla aktive edilmiş NaI kristali kullanılır.
Silisyum (Si) ve Germanyum(Ge) gibi yarı iletken maddelerden yapılır.
Bu dedektörler radyasyonun bu maddelerde oluşturduğu iyonizasyon ilkesi ile çalışırlar.
Genellikle radyasyonun enerjisini ölçmek için kullanılırlar.
Diğer radyasyonların ölçüldüğü sistemlerle (n,a), (n,b), (n,p) ve (n,g) reaksiyonları sonucunda oluşan ikincil iyonlayıcı ışınlar ölçülür.
Nötron etkileşmesinden doğan izotopun kendisi radyoaktif olabileceğinden bu yöntem çoğunlukla indium, tantal ve altın plakaları bir araya getirerek kaza dozimetresinde kullanılır.

FOTONLARIN MADDE İLE ETKİLEŞMESİ

Etkileşim tipi
Fotoelektrik etki
Compton saçılması
yörünge elektronlarla foton etkileşimleri :
Fotoelektrik etki (soğurulma etkisi)
Esnek olmayan saçılma : Compton etki
Esnek saçılma : (Thompson-Rayleigh etki)

RADYASYONUN BİYOLOJİK ETKİLERİ

Radyasyonun insan sağlığı üzerinde yaratabileceği etkiler uzun zamandır bilinmektedir.Bu etkilerin bazıları, radyasyon yanıkları, kanser ve gelecek nesillerdeki genetik bozukluklardır.Hatta, çok büyü miktarlarda radyasyon dozuna maruz kalınması halinde ani ölümlere ile rastlamak mümkündür.
Erken Etkiler
Çok büyük dozlardaki radyasyon, birkaç saat veya birkaç hafta içerisinde sağlık üzerinde zararlı etkiler yaratabilir. Bu tip etkiler, radyasyona maruz kalınmasından çok kısa bir süre sonra görüldüğü için Erken Etkiler olarak adlandırılır. Erken etkiler, öldürücü olabilen radyasyon yanıkları ve radyasyon hastalıklarıdır.
Bir veya iki gün içerisinde toplam 6 Sv doza maruz kalan gözlerde de bazı hasarlar meydana gelebilir. Bu dozda, göz lensleri berraklığını kaybeder ve bulanıklaşmaya başlar. Bu durum katarak olarak adlandırılır. Vücudun herhangi bir yerinde bir defada alınan doz miktarı 10 Sv’i aştığı takdirde, ikinci derece ısı yanıklarının sonuçlarına benzeyen ciddi doku hasarları oluşur
Ertelenmiş Etkiler
Radyasyon yanıkları ve hastalıklarına neden olacak kadar yüksek dozlardaki ışınlamalara maruz kalma olayları nadiren görülmektedir. Ülkemizde de bu güne kadar ciddi bir yaralanmayla veya ölümle sonuçlanan herhangi bir olay görülmemekle birlikte bilinçsizlik ve dikkatsizlik sonucu meydana gelen kazalarda birkaç küçük radyasyon yanığı olayı tespit edilmiştir. Ancak, bu düşük dozların etkileri yıllar sonra ortaya çıkabilir. Bu etkiler, ışınlamaya maruz kalan kişinin kansere yakalanması veya çocuklarında genetik bozukluklar şeklinde kendini gösterir.