RADYASYON RADYASYON FİZİĞİ VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

... konulu sunumlar: "RADYASYON RADYASYON FİZİĞİ VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ"— Sunum transkripti:

1 RADYASYON RADYASYON FİZİĞİ VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ
Doç. Dr. Bahar DİRİCAN

2

3 A= p+n ; kütle numarası Z= p ; atom numarası Atomun çapı: m Çekirdeğin çapı : 10-14m

4 RADYASYON Elektromanyetik dalga ( X-ışınları , -ışınları )
Parçacık (Elektron, proton, nötron, beta parçacığı,  parçacığı...)

5 Elektromanyetik dalga

6 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/

7

8

9 X-ışınları

10 X-ışınları Sürekli spektrum( Bremsstrahlung) x-ışınları
Karekteristik x-ışınları

11 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.

12 Doğal radyoaktivite Atom numarası 82’den büyük olan atomların çoğu doğada radyoaktif durumda bulunurlar.

13 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.

14 Radyoaktif Bozunma

15

16 Radyoaktif Bozunma

17 N=N0 e-t T1/2= 0.693/ =Bozunma sabiti

18 Radyoaktivite birimleri
1 Curie = 1Ci =3,7x1010 bozunma/s 1 Bequerel = 1 Bq = 1 bozunma/s

19 Soğurulma Fotoelektrik olay Compton olayı Çift oluşumu

20 Fotoelektrik olay

21 Compton

22 E=mc2 (Einstein’ın kütle-enerji eşitliği) E: Enerji m: Parçacığın kütlesi c: Elektromanyetik dalgaların yayılma hızı ( 3x108 m/s )

23 Çift oluşum

24 Soğurulma

25 Soğurulma

26 Soğurulma I= I0 e-x

27 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

28 Radyasyon Dozları Radyasyon Doz Limitleri
Flight from Los Angeles to London mrem Annual public dose limit mrem Annual natural background mrem Fetal dose limit mrem Barium enema mrem Annual radiation worker dose limit , mrem Heart catheterization , mrem Life saving actions guidance (NCRP-116) , mrem Mild acute radiation syndrome ,000 mrem LD50/60 for humans (bone marrow dose) ,000 mrem Radiation therapy (localized & fractionated) ,000,000 mrem

29 Pu-239, U-235, U-233 gibi ağır atomların çekirdekleri nötronların bombardımanı altında parçalanırlar.

30

31 Füzyon Hafif çekirdeklerin birleşmesi esnasında da enerji meydana gelir. Böyle bir Füzyon reaksiyonunun başlayabilmesi için birkaç milyon ºC sıcaklığa ihtiyaç vardır.

32

33 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).

34 Nükleer Patlama Patlama nedeniyle yeryüzünde çapı 1,5-2 km kadar olan kraterler oluşur. Bu olayda 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.

35 Nükleer Patlama Çapı 160 km’ ye kadar ulaşabilen mantar tepesi meydana gelir. Mantar sapı orta kısımdan yükselmeye devam ederek 10 dakika içerisinde 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.

36 Nükleer Patlama

37 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.

38 Radyasyon Giriciliği

39 Radyasyon Ölçüm Yöntemleri
İyonizasyon: İyon odaları + elektrometre Orantılı sayaçlar Geiger- Müller dedektörleri Sintilasyon dedektörleri

40 İyon odaları + elektrometre

41 Orantılı sayaçlar

42 Geiger- Müller dedektörleri

43 Termolüminesans Olayı

44 Termolüminesans Dozimetre

45 Işıma Eğrisi

46 Film Dozimetresi

47 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.

48 Teşekkür ederim