Transcript RADYASYON,RADYASYON FİZİĞİ VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

RADYASYON
RADYASYON FİZİĞİ
VE
ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ
Doç. Dr. Bahar DİRİCAN
A
Z
X
X
Z
A
A= p+n ; kütle numarası
Z= p
; atom numarası
Atomun çapı: 10-10 m
 Çekirdeğin çapı : 10-14m

RADYASYON
Elektromanyetik dalga ( X-ışınları ,
-ışınları )
 Parçacık (Elektron, proton, nötron,
beta parçacığı,  parçacığı...)

Elektromanyetik dalga
Elektromanyetik dalga

E=h
E:Elektromanyetik dalganın enerjisi
h: Planck sabiti
: Elektromanyetik dalganın frekansı
 = c.T
 : Elektromanyetik dalganın dalgaboyu
T : Elektromanyetik dalganın periyodu
 T= 1/
X-ışınları
X-ışınları
Sürekli spektrum( Bremsstrahlung)
x-ışınları
 Karekteristik x-ışınları

Radyoaktivite
Bazı atomların çekirdeklerinin kararsız
yapıları nedeniyle kendiliklerinden
bozunarak bazı ışınlar yayması özelliğine
radyoaktiflik , bu olaya da radyoaktivite
denir.

Belirli bir elementin birçok kararlı
(stabil) ve kararsız (stabil olmayan)
izotopları (radyoizotop) bulunabilir.

Doğal radyoaktivite

Atom numarası 82’den büyük olan
atomların çoğu doğada radyoaktif
durumda bulunurlar.
Yapay radyoaktivite
Radyoaktiflik özelliği bulunmayan
elementler elektromanyetik alan içerisinde
hızlandırıcılarla gerekli hız düzeyine
eriştirilen partiküller tarafından
bombardıman edilerek radyoaktif hale
getirilebilirler. Bu işlem nükleer
reaktörlerde hedef çekirdeği nötron
bombardımanına maruz bırakmak suretiyle
de yapılabilmektedir.
Radyoaktif Bozunma
Radyoaktif Bozunma
A
Z
X Y  
A
Z 1
1
 nötrino 
N=N0 e-t
T1/2= 0.693/
=Bozunma
sabiti
Radyoaktivite birimleri

1 Curie = 1Ci =3,7x1010 bozunma/s

1 Bequerel = 1 Bq = 1 bozunma/s
Soğurulma

Fotoelektrik olay

Compton olayı

Çift oluşumu
Fotoelektrik olay
Compton
E=mc2
(Einstein’ın kütle-enerji eşitliği)
E: Enerji
m: Parçacığın kütlesi
c: Elektromanyetik dalgaların yayılma
hızı ( 3x108 m/s )
Çift oluşum
Soğurulma
Soğurulma
Soğurulma
I= I0 e-x
Birimler
1 Röntgen= 2,58x 10-4 Coulomb/kg
 1 Gray= 1 Joule/kg
 1 Rad= 1 cGy= 100 erg/gr
 RBE= D250 kV/ DX
 1 Rem= RBE X cGy
 1 Sievert= 100 Rem

Radyasyon Dozları
Radyasyon Doz Limitleri

Flight from Los Angeles to London
Annual public dose limit
Annual natural background
Fetal dose limit
Barium enema
Annual radiation worker dose limit
Heart catheterization
Life saving actions guidance (NCRP-116)
Mild acute radiation syndrome
LD50/60 for humans (bone marrow dose)
5
100
300
500
870
5,000
45,000
50,000
200,000
350,000

Radiation therapy (localized & fractionated)
6,000,000 mrem









mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
mrem
Pu-239, U-235, U-233 gibi ağır atomların çekirdekleri nötronların
bombardımanı altında parçalanırlar.
Füzyon

Hafif çekirdeklerin
birleşmesi esnasında
da enerji meydana
gelir. Böyle bir Füzyon
reaksiyonunun
başlayabilmesi için
birkaç milyon ºC
sıcaklığa ihtiyaç
vardır.
Nükleer Patlama
Yüksek radyoaktivite tesirli bombanın havada
patlaması sırasında ateş küresinin çapı 5 km’
ye yaklaşır.
 Fisyon artıkları patlama kuvvetleri ve sıcaklık
etkisi ile çok ufak parçalara ayrılır.
 Uçucu olan gaz kısmı gaz haline geçer.
Bunlar stratosfer tabakalarına (18-45 km)
kadar yükselir, orada yıllarca kalır ve zamanla
yeryüzüne çökerler (Global Serpinti).

Nükleer Patlama
Patlama nedeniyle yeryüzünde çapı 1,5-2 km
kadar olan kraterler oluşur. Bu olayda 10-100
milyon ton yeryüzü maddesi buharlaşarak
ateş küresinin içine katılır.
 Ateş küresi hızla yükselir ve yükseldikçe
soğur. Yükselirken birçok toz toprak gibi
maddeyi yukarıya sürükler, birkaç dakika
içinde troposfer (0-18 km) tabakalarına ulaşır.
 Troposferin soğuk tabakalarında yukarı çıkma
hareketi frenlenir ve atom bulutu yanlara
doğru genişler.

Nükleer Patlama
Çapı 160 km’ ye kadar ulaşabilen mantar
tepesi meydana gelir.
 Mantar sapı orta kısımdan yükselmeye
devam ederek 10 dakika içerisinde 25-27
km’ ye ulaşır ve stratosfer tabakalarına
girer.
 Stratosfer içinde atom bulutunun
erişebileceği yükseklik 32 km’ dir. Buraya
fisyon artıkları bol miktarda ulaşır, bu
tozlar radyoaktif serpintiler şeklinde
zamanla yeryüzüne dönerler.

Nükleer Patlama
Nükleer Patlamanın etkileri
Patlama ile meydana gelen hava
hareketi binaları yıkar.
 Oluşan ateş küresi yangınlar çıkarır.
 Fisyon esnasında ortaya çıkan  ışınları
ve nötronlar canlılara zarar verir.

Radyasyon Giriciliği
Radyasyon Ölçüm Yöntemleri

•
•
•
•
İyonizasyon:
İyon odaları + elektrometre
Orantılı sayaçlar
Geiger- Müller dedektörleri
Sintilasyon dedektörleri
İyon odaları + elektrometre
Orantılı sayaçlar
Geiger- Müller dedektörleri
Termolüminesans Olayı
Termolüminesans Dozimetre
Işıma Eğrisi
Film Dozimetresi
Film Dozimetresi
Radyasyon film üzerinde bulunan
gümüş bromür moleküllerindeki bağları
gevşetir.
 Böyle bir film bazı kimyasal maddelerle
karşılaştığında gümüş ve brom
birbirinden kolayca ayrılır.
 Film üzerinde radyasyon dozu ile
orantılı bir kararma meydana gelir.

Teşekkür ederim