Radyasyon Güvenliği ve Radyasyondan Korunma TGT 103 Radyasyon Güvenliği ve Radyasyondan Korunma Dr Müge Ensari Özay

RÖNTGENİN İCADI Tarihte pek çok buluş gibi, X-ışınlarıda rastlantısal olarak bulundu. 8 Aralık 1895 gecesi Alman fizikçi Wilhelm Conrad Röntgen, laboratuvarında havası kısmen boşaltılmış bir cam tüpten elektrik akımının geçişini incelemek amacıyla deney yapıyordu. Tüpten elektrik akımı geçirmeye başladığında tüpün yakınındaki floresan ekranın parladığını gördü.

RÖNTGENİN İCADI Elini tüpün önüne tuttu ve floresan ekranın üzerinde o ana kadar kimsenin görmediği bir görüntü oluştu. Elindeki kemiklerinin hepsini tek tek görebiliyordu. Elinin içinden geçen ve gözle göremediği ışınlar bunu sağlamıştı. Bu ışınların, o güne değin bilinmeyen bir ışınım olduğunu düşünen Röntgen, niteliklerini tam anlayamadığı için bunlara “X-ışınları” adını verdi. Röntgen’in bulgularına göre, bu ışınlar, yansıma ve kırılma gibi ışığa özgü özellikler göstermiyordu.

X ışınlarının keşfi = 1895 (W. Röntgen) Tarihçe X ışınlarının keşfi = 1895 (W. Röntgen) Radyoaktivite keşfi = 1896 (H. Bekerel) Radyasyona bağlı ilk ölüm = 1904 (C. Dally, Edison’un asistanı. Floroskop.) Temel korunma kuralları = 1925

William James Morton, Edwin W. Hammer American Technical Book Co., 1896

1896'da Fransız fizikçi Henri Becquerel ilk olarak uranyum tuzunun görünmez ışınlar yaydığını fark etmiştir. İki sene sonra Marie Curie ve eşi Pierre Curie uranyum ile deney yaparken benzer ışınlara rastlamışlardır. Bu deneyde polonyum ve radyum oluştuğunu görmüşlerdir ve bu iki elementi ilk keşfedenler olmuşlardır. Polonyum ve özellikle radyum'un daha fazla ışın yaydıklarını gözlemişlerdir.

Radyasyon UYGULAMALARI http://www.taek.gov.tr

Radyoloji Uygulamaları Radyoloji cihazları X-ışınlarının hastada farklı doku yoğunluklarına göre farklı şekilde soğurulması sonucu hastadan geçen ışınların radyografik film üzerine düşürülerek (grafi) veya görüntü şiddetlendirici vasıtasıyla bir monitöre aktarılarak (skopi) görüntü elde edilmesi prensibiyle çalışır. Yeni gelişen teknolojiler ve bilgisayar yardımıyla sayısal görüntüleme yapan sistemler dijital radyoloji olarak adlandırılır.

RÖNTGEN CİHAZI VE KISIMLARI

Radyoloji Uygulamaları Diş hekimliğinde görüntüleme amaçlı olarak panaromik ve periapikal cihazlar ile volumetrik diş tomografi cihazları kullanılmaktadır.

Radyoterapi Uygulamaları Radyasyon kaynakları çeşitli biçimlerde radyasyon onkolojisi (radyoterapi) bölümlerinde hastaların tümör tedavilerinde kullanılır. Hastadan yaklaşık bir metre mesafedeki bir kaynaktan yayınlanan radyasyon demetleri kullanılarak yapılan tedaviye teleterapi yani uzaktan tedavi denir. En çok kullanılan teleterapi cihazları radyoaktif kobalt kaynağı içeren cihazlar ile lineer hızlandırıcılardır.

Radyoterapi Uygulamaları Ayrıca son kuşak lineer hızlandırıcılar ile yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT - Intensity-modulated radiotherapy) ve stereotaktik cerrahi yapılabilmektedir. IMRT ile tedavi alanlarındaki radyasyonun yoğunluğu ayarlanarak istenen doz dağılımı elde edilebilir yani tümöre yüksek dozlar uygulanırken, sağlıklı dokular maksimum oranda korunabilir.

Radyoterapi Uygulamaları Stereotaktik cerrahi teknolojisi ile milimetrik düzeydeki çok küçük tümörlere noktasal ışınlama yapılabilir. Bu yöntem için ilk olarak tümü bir odaksal nokta üzerine yönlendirilmiş çok sayıda sabit Co-60 kaynağı içeren gama bıçağı (gamma-knife) geliştirilmiştir. Son olarak radyo cerrahi tedaviler için robot kollu lineer hızlandırıcı siber bıçaklar (cyber-knife) ön plana çıkmıştır.

Radyoterapi Uygulamaları Radyasyonun kanser hücrelerine bir mesafeden değil de doğrudan kanser dokusunun içine veya çevresine verilmesi ile yapılan tedaviye ise brakiterapi yani yakın mesafeden tedavi denir. Bu yöntemde radyoaktif kaynaklar özel aplikatörlerle veya doğrudan iğne, tel, çekirdek şeklinde doku içerisine yerleştirilebilir.

Radyoterapi Uygulamaları Brakiterapi uygulamaları sonradan kaynak yükleyen cihazlar ile yapılabildiği gibi herhangi bir cihaza gereksinim duymadan radyoaktif maddelerin doğrudan hastaya yerleştirilmesi (manuel brakiterapi) şeklinde de yapılabilmektedir.

Nükleer Tıp Uygulamaları Nükleer tıp, radyofarmasötik kullanılarak in-vivo ve in-vitro yöntemlerle hastalıkların tanı ve tedavisinin yapıldığı bir yöntemdir. In-vitro uygulamalar, canlıdan alınan kan, idrar gibi biyolojik örneklerin radyoaktif maddelerle işaretlenerek incelenmesini; in vivo uygulamalar ise radyoaktif kaynakların ağız, solunum veya damar yoluyla hastaya verilmesini takiben çeşitli görüntüleme yöntemleri kullanılarak incelenmesini ifade eder.

Nükleer Tıp Uygulamaları Görüntüleme sistemleri tetkik edilecek organa göre seçilen radyofarmasötiğin radyoaktif bir izotop ile kimyasal olarak bağlanarak hastaya verilmesi ve kaynak haline gelen organdan çıkan ışınların algılanması prensibi ile çalışır. Radyofarmasötiğin normal yapıdaki bir organdaki tutulum mekanizması belli olduğundan elde edilen görüntüden organın şekli, büyüklüğü ve fonksiyonları ile ilgili önemli bilgiler elde edilir.

Nükleer Tıp Uygulamaları Nükleer tıp görüntüleme sistemleri; düzlemsel tek foton görüntüleme (gama kamera), tomografik tek foton görüntüleme (SPECT) ve pozitron emisyonu tomografisi (PET) olarak ayrılır. Bu görüntüleme sistemleri bilgisayarlı tomografi ile birleştirilerek SPECT-CT, PET-CT sistemleri geliştirilmiştir.

Endüstriyel Radyografi/Radyoskopi Uygulamaları Radyografi tekniği, iyonlaştırıcı radyasyon kullanılarak malzemelerdeki hataların tahribatsız olarak tespit edilmesi esasına dayanır. Radyasyon kaynağı olarak X-ışını tüpleri veya gama ışınları yayan radyoizotoplar kullanılır.

Endüstriyel Radyografi/Radyoskopi Uygulamaları Bu teknikte radyasyon kaynağından çıkan ışınlar malzeme içinden geçtikten sonra, malzeme üzerine yerleştirilen bir film üzerine düşürülür. Malzemede bulunabilecek hatalar, yoğunluk farkı nedeniyle film üzerinde farklı kararmalar oluşmasına neden olur. X-ışını ile yapılan çalışmalar X-ışını grafi, gama ışınları ile yapılan çalışmalar ise gamagrafi olarak, her ikisi birden ise radyografi olarak adlandırılır. Gamagrafide yaygın olarak kullanılan kaynaklar Ir-192 (İridium-192) ve Co-60 (Kobalt - 60)’tır.

Endüstriyel Radyografi/Radyoskopi Uygulamaları Radyografi cihazları özellikle borular, basınçlı kazanlar, her türlü makine aksamları, kaynak dikişleri, araç lastik ve jantları, uçak kanatları gibi malzemelerdeki hata ve aşınmaları tespit etmekte kullanılır. Radyasyonun malzemeden geçerek görüntünün film yerine monitörden alınması ise radyoskopi olarak adlandırılır. Bu teknik özellikle jant, lastik, elektronik kart gibi malzemelerin yapısındaki hataların izlenmesinde yaygın olarak kullanılır.

Nükleer Ölçüm Uygulamaları Demir, çelik, lastik, kağıt, plastik, çimento, şeker gibi birçok sanayi ürününün üretim aşamasındaki kalınlık, seviye, nem ve yoğunluk ölçümleri radyasyondan yararlanılarak yapılmaktadır. Bu ölçümlerde X-ışınları ve Cs-137, Sr-90, Kr-85, Co-60, Am-241, Am-241/Be gibi radyoaktif maddeler kullanılmaktadır.

Taşınabilir Yoğunluk ve Nem Ölçüm Uygulamaları Havaalanı pisti ve yol yapımı gibi çalışmalarda zemin malzemesinin nem ve yoğunluk ölçümleri taşınabilir (mobil) radyasyon kaynaklarından yararlanılarak yapılmaktadır. En yaygın kullanılan radyasyon kaynakları Cs-137 ve Am-241/Be’dir.

Taşınabilir Yoğunluk ve Nem Ölçüm Uygulamaları Bu cihazlarda dedektör, malzeme ile etkileşim sonucu geri saçılan ikincil radyasyon miktarını ölçerek malzemenin yoğunluğunu tespit eder. Nötron kaynağı kullanıldığında geri saçılan radyasyon şiddeti malzemede ne kadar hidrojen atomunun bulunduğunu gösterir. Böylece malzemenin içindeki su/nem miktarı tespit edilir.

Işınlama Tesisleri / Cihazları Radyasyon ile ışınlama yöntemi; gıdaların raf ömürlerinin uzatılmasında, tek kullanımlık atılabilir tıbbi malzemelerin sterilizasyonunda, plastik malzemelerin fiziksel özelliklerinin iyileştirilmesinde, tarımda tohumların daha verimli ve dayanıklı hale getirilmesinde kullanılır.  

Güvenlik Amaçlı Uygulamalar Havaalanı, kargo, gümrük, liman, alışveriş merkezleri gibi yerlerde güvenlik amacı ile araç, çanta, bagaj ve paketlerin içlerinin görüntülenmesinde radyasyon kaynakları kullanılmaktadır.

Güvenlik Amaçlı Uygulamalar Paket/bagaj kontrol cihazlarında X-ışını kaynağı bulunmaktadır. Sınır kapılarında insan ve malzeme kaçakçılığının önlenmesi amacıyla tır, kamyon gibi yük taşıma araçlarının içerisinin görüntülenmesinde ise lineer hızlandırıcılar veya Co-60 kaynakları kullanılmaktadır.

Radyasyondan Korunmanin Temel Prensipleri http://www.taek.gov.tr

GEREKÇELENDİRME Radyasyonun zararlı etkileri göz önünde bulundurularak, net bir fayda sağlamayan hiçbir radyasyon uygulamasına izin verilmemelidir.

OPTİMİZASYON Tedavi amaçlı tıbbi ışınlamalar hariç, radyasyona maruz kalmayı gerektiren uygulamalarda bireysel dozun büyüklüğü, ışınlanacak kişilerin sayısı, olası tüm ışınlamalar için, ekonomik ve sosyal faktörler göz önünde bulundurularak mümkün olan en düşük dozun alınması sağlanmalıdır .

OPTİMİZASYON Kişilerin alacakları doz (Medikal olanların dışında) sınırlandırılmalıdır. ALARA: As Low As Reasonably Achievable: Uygulamaların günlük takibi ile risk azaltılarak net yararın atışı sağlanmalıdır.

18 yaşından küçükler radyasyon uygulaması işinde çalıştırılamazlar. Eğitimleri radyasyon kaynaklarının kullanılmasını gerektiren 16-18 yaş arasındaki stajyerler ve öğrenciler için etkin doz, herhangi bir yılda 6 mSv'i geçemez. Ancak el, ayak veya deri için yıllık eşdeğer doz sınırı 150 mSv, göz merceği için 50 mSv'dir. Hamile radyasyon görevlileri için çalışma şartları yeniden düzenlenmeli ve doğacak çocuğun alacağı dozun mümkün olduğu kadar düşük düzeyde tutulması sağlanmalıdır. Hamileliğin kalan süresi boyunca fetusun alacağı doz 1 mSv'i aşmamalıdır. Emzirme dönemindeki kadın çalışanlar, radyoaktif kontaminasyon riski taşıyan işlerde çalıştırılmamalıdır.

Ne Kadar Radyasyon Risklidir? Risk oluşturmayacak radyasyon miktarı nedir? 1 rem/yıl = 10mSv/yaş veya 5 rem/1 yıl Genelleme yaparsak bir kişi yılda 0,3 rem radyasyon alır. 5 rem alınması için 17 yıl gerekir. 25 rem için ise 80 yıl. Ancak günümüzde “risk oluşturmayacak radyasyon miktarı” ifadesi geçerliliğini yitirmektedir. Doğrusu “Ne Kadar Az, O Kadar İyi” 1 R = 1 rad = 1 rem = 0.01 Sv = 10 mSv = 10 mGy = 0.01 Gy

Radyasyon Kaynakları İnsanın aldığı yıllık radyasyon dozunun 200-300 mrem arasında olduğunu düşünecek olursak (bazı kaynaklarda 40-400 mrem = 0,4 mSv-4mSv): %80 doğal kaynak (atmosfer, kayalar vb) %20 çevresel (tıbbi görüntüleme vb) Hastaların aldığı dozu ölçmek için çeşitli yöntemler var (örn. DAP-metre) ancak bu hesaplamaların bir nükleer fizikçi tarafından yapılmasında fayda var. Kalibrasyon gereklidir)

Radyasyonla Yüksek Oranda Karşılaşanlar Maden işçileri Bodrum katlarında oturanlar (radon gazı α ışıması, uranyum238’in bozunması ile oluşur) Yüksek rakımda oturanlar Pilotlar, hostesler, sık uçan yolcular Yapay radyasyon ile uğraşanlar Sigara içenler (polonyum210, kurşun210 vb)

Radyasyon BİRİMLERİ http://www.taek.gov.tr

Aktivite Birimi Özel Birim : Curie ( Ci ) SI Birimi : Becquerel ( Bq ) Curie: Saniyede 3.7x 1010 parçalanma veya bozunma gösteren maddenin aktivitesidir. Bequerel: Saniyede 1 parçalanma yapan çekirdeğin aktivitesidir. 1 Ci = 3.7x1010 Bq 1 Bq = 2.7x10-11 Ci Örnek: 50 Ci - Ir-192 = 50x3.7x1010 Bq = 1.85 TBq

Işınlama Birimi Özel Birim : Röntgen ( R ) SI Birimi : Coulomb/kg ( C/kg ) Röntgen: Normal hava şartlarında havanın 1 kg’ında 2.58x10-4 C’ luk elektrik yükü değerinde pozitif ve negatif iyonlar oluşturan x ve gama ışını miktarıdır. 1 R = 2.58x10-4 C / kg 1 C/kg = 3.88x103 R

Soğurulma Doz Birimi Özel Birim : Rad SI Birimi : Gray ( Gy ) Rad: Işınlanan maddenin 1 kg’ına 10-4 joule’lük enerji veren radyasyon miktarıdır. Soğurulan enerji parçacık veya foton olabilir. Gray : Işınlanan maddenin 1 kg’ına 1joule’lük enerji veren radyasyon miktarıdır. 1 Rad = 10-4 Gy 1 Gy = 100 Rad

Doz Eşdeğer Birimi Özel Birim : Rem SI Birimi: Sievert ( Sv ) Farklı tip radyasyonlardan soğurulan enerjiler eşit olsa bile biyolojik etkileri farklı olabilir. Rem = Soğurulan Doz x Faktörler Sievert: 1 Gray’lik x ve g ışını ile aynı biyolojik etkiyi meydana getiren radyasyon miktarıdır. 1 Rem = 10-2 Sv n 1Sv = 100 Rem = 1 J/kg

Referanslar http://biyomedikalhaber.com/tibbi-cihaz/rontgen-cihazi/ http://www.taek.gov.tr

Teşekkür Ederim 46 46