Kurşun Zırhlama

Kanser tedavilerinde kullanılan radyoloji odalarının yaydığı radyasyon demetlerinin minimuma indirilmesi için bu odalara, kurşun kaplama yapılır. Yani radyasyonun zararlı etkilerini kabul edilebilir seviyeye indirmek için oldukça önemlidir. Bu hem hastaların hem de çalışanların sağlığı için yapılması gereken bir düzenlemedir. Kurşunun yoğun bir metal olması, radyasyon ışınlarına karşı geçirgen olamamasının nedenleri arasındadır. Bu yüzden de kurşun kaplama ile radyasyonun etkilerini azaltmak, bilinen en iyi yöntemlerdendir. Aslında bir güvenlik önlemi olarak da düşünülebilen kurşun zırhlama, özellikle sağlık alanı için çok önemlidir. Radyasyon odalarının tüm yüzey ve zeminlerinin dikkatlice ölçülmesi ve radyasyon kaynaklarının nerede olduğunun tespit edilmesi gerekir. Bu sayede daha etkili bir zırhlama yapılabilir. Kaliteli kurşun elementi kullanılarak yapılan kurşun zırhlamalar sızıntıya izin vermeyeceğinden olası sorunları da önler. Bu sayede radyasyon odaları uzun süre problemsiz bir şekilde kullanılabilir.

Radyasyon Zırhlamada Hangi Malzemeler Kullanılır?

Zırh malzemeleri 3 tipe ayrılabilir. Bunlar arasından seçim yaparken zırhlanacak radyasyon türüne bakılır. Örneğin; alfa ve beta ışınımlarını hafif bir alüminyum malzeme ile zırhlamak yeterlidir. Gama ışınları ise giricilik olarak, kaynağın enerjisine göre betalardan 100 kat, alfalardan 1000 kara daha yüksektir. Giriciliği bu kadar yüksek olan radyasyonlar ise yoğun yükseklik ve yüksek atom numarası olan malzemeler ile kaplanabilir. Bu alanda radyasyon zırhlama malzemeleri arasında en yüksek atom numarasına sahip malzeme kurşundur. Zırlama malzemesinin yoğunluğu ne kadar fazlaysa, X ve gama ışınlarını da o kadar iyi zırhlar. Bunun dışında düşük maliyetli, kolay ve iyi bir zırhlama malzemesi olarak beton da düşünülebilir. Yine de kurşun gibi yüksek yoğunluğa sahip olmasına dikkat edilmelidir. Örneğin; yüksek yoğunluklu agregalar beton karışımlarına eklenerek bu özellik sağlanabilir. Barit agregası yüksek yoğunluklu özelliği ile beton karışımlarına etkili bir zırhlama imkanı ekler. 2,8 t/m3’ten daha büyük betonlar, ağır beton olarak adlandırılır. Barit, limonit, magnetit gibi özel agregalardan ağır beton üretiminde yararlanılır. Kullanılan bu sanayi atıklarının birim ağırlıklarının büyük olması gerekir. Bu özellikleri ile ağır betonlar, normal betonlardan ayrılır. Bir radyasyon kalkanı olarak kullanılabilen ağır beton karışımlarının içinde karma ve hidratasyon suyu açısından hafif; agrega açısından ağır elementler bulunur. Barit, en çok kullanılan ağır agregadır. Baritli ağır beton, barit agrega oranı ve betonun birim ağırlığına bağlı olarak yutma kapasitesi değişiklik gösterir.

Radyolojide zırhlama yaparken kullanılan ağır betonlar, normal betonlara göre daha koruyucu özelliklere sahiptir. Radyasyona karşı ne kadar geçirgen olduğu belirlenirken betonun birim ağırlığı ve kalkan ağırlığına bakılır. Betonun birim kütlesi ne kadar artarsa, ısıl iletkenliği de o kadar artar. Isıl iletkenliği yüksek olan malzemeler ise yangına karşı dayanıklı değildir. Barit agregalı ağır betonlar ile geleneksel betonlar arasında aşağıda karşılaştırma yapılmıştır:

• Aşınma açısından barit agregalı ağırlar normal betonlara göre daha dayanıklıdır.

• Ağırlık açısından barit agregalı ağırlar normal betonlara göre %50 daha büyüktür.

• Donma ve çözünme açısından barit agregalı ağırlar normal betonlara göre daha az dayanıklıdır.

Radyasyon Zırhlama Hesabı Nasıl Yapılır?

Radyasyon zırhlama hesabı yapılırken pek çok faktörün belirlenmesi gerekir. Bunlar aşağıda verilmiştir:

• Radyasyon kaynağının tipi

• Radyasyonun konumu ve enerji bağımlılığı

• Zamana göre dağılım

• Radyasyonun madde ile etkileşme mekanizmaları

• Radyasyon ile madde etkileşime girdikten sonra ortaya çıkan ikincil radyasyon kaynakları

Radyasyon zırhlamada hesaplama yapılırken farklı yöntemler kullanılabilir. Deterministik yöntemler, skolastik yöntemler ve standart deneysel ve hesaplama yöntemleri buna örnek verilebilir. Bu hesaplama yöntemleri arasında Monte Carlo yöntemi oldukça ön plana çıkmıştır ve skolastik bir yöntemdir. Monte Carlo metodunda, fiziksel olayların olasılık dağılımlarının fonksiyonları kullanılarak hesaplama yapılır. Bu yöntemde, nötronun etkileşme mesafesi olasılık dağılım fonksiyonu olarak kullanılır. Parçacıklardan ikisi, üçü ya da hiçbiri sistemden çıkamayabilir. Sistemin etkileşme mekanizmaları kullanılarak bu benzeşimler tekrarlanır ve ortama değer belli bir hata payı ile bulunur. Eğer standart malzeme, geometri ya da uygulama dışına çıkılırsa Monte Carlo yöntemi kullanılır. Radyoloji oda zırhlama konusunda hesaplama yapılırken Monte Carlo yönteminden sık sık yararlanılır.

Zırh kalınlığı hesaplanırken ise şunlar baz alınır:

• Birincil bariyer

• Bariyer kalınlığı

• Geçiş faktörü

• Toplam geçiş faktörü

• Nötron doz eşdeğeri

• Toplam doz eşdeğeri

• İkincil bariyer

• Sızıntı geçiş faktörü

Radyolojide radyasyondan korunmak için radyoloji oda zırhlama yapılırken kaplama kalınlıkları, cihazın oda içindeki yerine göre belirlenir. Ayrıca bütün duvarların kalınlıkları eşit olmak zorunda değildir. Duvar kalınlıkları belirlenirken primer ışın yönü, alan açıklığı ve duvara mesafe dikkate alınmalıdır. Ayrıca çevre odalara olan mesafe ve kullanım durumları da göz önünde bulundurulmalıdır. Brakiterapide radyasyondan korunmada ise oda kullanılmadığı zamanlar mutlaka kilitli tutulmalıdır. Hasta tedavi alırken zırhlı odada tek başına bulunmalı, personel ise kameralı ve sesli bir odadan izlemelidir. Ayrıca oda girişinde mutlaka alan dozimetresi bulunmalıdır.

Radyasyon Zırhlamada Hangi Dozlar Kullanılır?

X ray odası kurşun zırhlama gibi işlemler yapılırken radyasyondan korunmak için belli dozajlara izin verilir. Bir kişinin vücuduna alabileceği maksimum doz, 500 mSv olarak belirlenmiştir. İlk olarak 1931 yılında belirlenen bu rakam, günümüzde yılda 50 mSv’ye düşmüştür. Yıllık doz sınırı, insan sağlığına zarar vermeyecek şekilde kurum üyesi radyasyon görevlileri tarafından belirlenir. Aynı zamanda bu dozun uluslararası standartlara uygun olması gerekir. Yıl içinde iç ışınlanma ve dış ışınlanmadan alınan doz miktarı, yıllık toplam doz miktarını ifade eder. Kişilerin, belirlenen bu dozlardan daha fazla doza maruz kalmalarına izin verilmez. Ayrıca bu dozlara, tıbbi ışınlama ve doğal radyasyondan dolayı maruz kalınan dozlar dahil edilmez. Aşağıda görevliler ve hastalar için izin verilen yıllık maksimum radyasyon dozları verilmiştir:

• Yıllık etkin doz görevli için maksimum 20 mSv, hastalar için 1 mSv’dir.

• Yıllık eşdeğer doz görevlilerin gözü için maksimum 150 mSv, hastalar için 15 mSv’dir.

• Yıllık eşdeğer doz görevlilerin cildi için maksimum 500 mSv, hastalar için 50 mSv’dir.

• Yıllık eşdeğer doz görevlilerin kol ve bacağı için maksimum 500 mSv, hastalar için 50 mSv’dir.

Radyasyonun zararlı etkileri oldukça önemli sağlık problemlerine yol açabileceğinden izin verilen dozun altında kalmaktan ziyade bu dozun en az seviyede tutulmasına özen gösterilmelidir. Bunun için de her türlü önlem alınmalıdır. Görüntüleme odaları kurşun zırhlama buna bir örnek olarak gösterilebilir. Hastanelerin radyoloji odalarına kurşun zırhlama yapılmalı ve hasta ve görevlilerin bu etkiye maruz kalma dozajı minimuma indirgenmelidir. Radyasyon zırhlama için kurşun, beton gibi malzemeler arasından odaya en uygun olanı seçilmelidir. Eğer odaya uygunsa, zırhlamada en etkili malzeme olan kurşun, zırhlama malzemesi olarak tercih edilmelidir. Ayrıca kaliteli materyaller kullanılmalıdır. Röntgen odası kurşun zırhlama fiyatı sağlık açısından sunduğu yararlar düşünüldüğünde oldukça uygundur. Mutlaka her radyasyon odasında bu zırhlama işlemi gerçekleştirilmelidir. Bunun için özel olarak çalışan zırhlama firmaları vardır. Radyasyon zırhlama hizmeti almak için profesyonel ve kaliteli firmalar arasından seçim yapabilir ve radyasyonun zararlı etkilerini minimuma indirgeyebilirsiniz.