Notes

Radyasyon fiziği nedir?



matematiksel olarak ifade edilir
fiziğin alt dalıdır



----------------------------------------------

Maddenin Yapısı


iki hidrojen atomu ile bir oksijen
atomu birleşerek suyu meydana getirirler 𝐻2O

--------------------------------------------------------------

ATOM


• elementin bütün fiziksel-kimyasal
özelliklerini taşıyan en temel yapıtaşıdır.

------------------------------------------------------------------

Democritus Atom Modeli (M.Ö. 400)


Madde parçalara ayrıldığında en sonunda bölünemeyen bir
tanecik elde edilir ve bu tanecik atomdur.


• Bütün maddeler aynı tür atomlardan oluşur.
• Atom görülemez.
• Atom görülemediği için bölünemez.
-----------------------------------------------------------------------

Dalton Atom Modeli


• Madde, atom içleri dolu, bölünemeyen
taneciklerden oluşmuştur.


• Aynı elementin atomları büyüklük, ağırlık yönünden
birbirinin aynı, farklı elementlerin atomları tamamen
birbirinden farklıdır.
• Tepkimelerde atomlar korunur.
• Atomların birleşmeleri sonunda moleküller oluşur



------------------------------------------------------


Thomson Atom Modeli



• (+) yüklü «kek» içinde «üzüm» gibi dağılmış (--)
yüklü elektronlara sahip bir yük küresidir.




-----------------------------------------------------------------


Rutherford Atom Modeli

• Thomson'ın üzümlü kek modelini ele aldı.

• Elektronların, gezegenlerin güneşin etrafında
dönmesi gibi çekirdeğin etrafında döndüğü bir model
geliştirdi

-----------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------


Rutherford Atom Modeli

• Merkezde kütlesi çok büyük bir çekirdek ve
etrafında belirli yörüngelerde dolanan
elektronlardan oluşmuştur.



----------------------------------------------

ATOM
• Atom iki kısımdan oluşur :
1-Çekirdek (merkez)
2-Katmanlar (yörünge; enerji düzeyi)


1 slaytta şekli var onu çiz

--------------------------------------



Atomun Yapısı

• atomdaki elektrik yükünü proton ve elektron sayıları belirler.
• çekirdek yükünü sadece proton sayısı belirler.







-------------------------------------------------------------------------


Atomun Temel Parçacıkları

• proton, nötron ve
elektronlardır.
• Protonlar ve nötronlar
atomun kütlesini oluşturup
çekirdekte bulunurlarken
• kütlesi yok denilecek kadar
az olan elektronlar,
çekirdeğin etrafındaki belirli
yörüngelerde çok hızlı bir
şekilde döner





Elektronlar belirli yörüngelerde çok hızlı bir şekilde dönerler

---------------------------------------------

Yüksüz (Nötr) ve İyon Halindeki Atom

• (+) yüklü protonların sayısı, (-)
yüklü elektronların sayısına eşittir.
atom elektriksel olarak yüksüzdür(nötrdür).

• Bir atom elektron almış ya da vermişse (-) yüklü elektron
sayısı (+) yüklü proton sayısına eşit olmaz.

• Proton sayısı elektron sayısına eşit olmayan atomlara iyon ya
da iyon halindeki atom denir.
• Bir elektron iyonlaştırıcı bir olayla atomdan ayrılırsa, kalan
atoma pozitif iyon denir.


• Atomun fazladan bir elektrona sahipse
atom negatif iyon olarak adlandırılır

--------------------------------------------------------------------

Radyasyon Nedir?


• Elektromanyetik dalgalar ve parçacıklar biçimindeki enerji
yayımı ya da aktarımıdır.
-------------------------------------------------------------------




Radyasyon, maddenin kendiliğinden veya çevreden aldığı
enerji etkisiyle dış ortama saldığı parçacık(partikül) veya
foton yapısında dalga türü enerjidir


-------------------------------------------------------------



---------------------------


İyonlaşma Olayı



bir elektronun atomdan kopmasından
sonra geriye kalan atoma “iyon” denir. iyonların meydana gelişi
“iyonizasyon” adı verilir





---------------------------------------------




--------------------------------------------


İYONLAŞTIRICI RADYASYON
• Çevre atomlara enerji aktarır ve elektron kopmasına neden olur.

-------------------------------------------------------------------

PARÇACIK TİPİ İYONLAŞTIRICI
RADYASYON
• ALFA PARÇACIKLARI
• BETA PARÇACIKLARI
• NÖTRONLAR

Alfa Parçacıkları
• Radyoaktif çekirdeğin kararlı hale gelmek için çıkardığı iki proton ve iki nötrondan
oluşmuş bir helyum çekirdeğidir ve + yüklüdür


PARÇACIK TİPİ İYONLAŞTIRICI
RADYASYON

Beta Parçacıkları
• Manyetik alanda sapma gösterirler
• Radyoaktif elementlerin çekirdeklerindeki nötron veya proton fazlalığı nedeniyle
salınan (-) veya (+) yüklü parçacıklardır.

radyoaktif elementlerin çekirdeğinde nötron veya proton fazlalığı ile salınan - veya + yüklü parçacıklardır


-------------------------------------------------------------

Nötronlar
• Atomun çekirdeğinde yer alan yüksüz parçacıklardır.

Bu özelliklerinden
dolayı herhangi bir madde içerisine kolaylıkla nüfuz edebilirler.




------------------------------------------------------------



DALGA TİPİ İYONLAŞTIRICI RADYASYON
• X- IŞINLARI
• GAMMA IŞINLARI
---------------------------------------------------------

X- IŞINLARI

Gama ışınından en önemli farkı; gama ışını çekirdekten, X-Işını
yörüngelerden yayınlanır








DALGA TİPİ İYONLAŞTIRICI RADYASYON
Gama Işınları
• Gama ışınları atomun çekirdeğinde oluşur.


Çekirdek bir
alfa veya bir beta parçacığı çıkarttıktan sonra ortaya
çıkan kararsızlığa neden olan çekirdek enerjisi bir
elektromanyetik radyasyon halinde yayınlanır.





DALGA TİPİ İYONLAŞTIRICI RADYASYON
Gama Işınları



atom ağırlığı ve nötron sayısı değişmez
Yüksüzdür, magnetik alanda sapma göstermezler

------------------------------------------ BURDAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

ELEKTROMANYETİK RADYASYONLAR
• Yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi
sonucu oluşan, yayılma eksenine
ve birbirine dik açılarda olan, aynı
fazda yayılan elektrik ve manyetik
alanların varlığı ile tanımlanır


yüklü bir parçacığın ivmeli haraketi sonucu olan birbirine dik
açılarda olan aynı fazda yayılan elektrik ve manyetik ile tanınır

------------------------------------

İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON


Görünür Bölge
• Kırmızı renge karşılık gelen dalga, görünür bölgenin en uzun dalga
boyuna karşılık gelirken, mor en kısa dalga boylarına karşılık gelir.


Kırmızı renk görünür bölgenin en uzun dalga boyuna karşılık gelirken mor en kısa dalga boyuna karşılık gelir



İnsan gözü 400 nm ile 700 nm aralığındaki elektromanyetik
radyasyona duyarlıdır



-------------------------------BURDAAAAAAAA 2
Radyoaktivite
• Atomlar, çekirdeği oluşturan proton ve nötron ile çekirdeğin
etrafında bulunan elektronlardan oluşmaktadır.

Radyoaktivite
o Radyoaktivite istatistiksel bir olaydır.
o Ne zaman ne kadar çekirdeğin bozunacağını önceden tam olarak tespit
etmek mümkün değildir.



Kararsız çekirdeklere “radyoaktif çekirdek” veya “radyoizotop”
denir.
çekirdeklerin kararlı hale geçmek için bozunma süresince çevreye
ışın yayması olayına, “radyoaktivite” denir





Radyoaktif elementler
Doğal radyoaktif elementler:
• Doğadaki kararsız elementlerin, dışarıdan hiçbir müdahale olmadan
kararlı hâle geçmek için yaptıkları ışımaya doğal radyoaktiflik denir.




Radyoaktif Bozunma



Karasız atom çekirdeğinin alfa, beta gama
gibi bir parçacık ya da elektromanyetik radyasyon
yayınlayarak başka bir çekirdeğe dönüşerek
kararlı duruma gelmesi olayına radyoaktif
bozunma denir


Bozunma sabiti

belli bir zaman dilimi içindeki bozunan
çekirdek miktarının oransal değeridir







Fiziksel Yarı-Ömür



Tanım olarak

belli bir zaman başlangıcındaki radyoaktif atomların yarısının
parçalanması için geçen süredir.







RADYOAKTİF BOZUNMA TÜRLERİ
• α - Alfa Bozunumu
• β - Beta Bozunumu
• γ- Gamma Bozunumu





X-IŞINI TÜPÜ
• X-ışını tüpü, televizyon tüpleri gibi, elektron iletimini sağlayan bir
vakum tüpüdür.



X-IŞINI TÜPÜ ÖZELLİKLERİ
• Tüpün camı yüksek ısıya dayanıklıdır.

• 20-35 cm uzunlukta ve 15 cm çapındadır.


------------------------------------------- burdaaaaaaaaaaaa 33333333333

X-ışını tüpünün parçaları
1. Koruyucu Metalik Muhafaza
2. Cam Tüp
3. Katod
4. Anod





KORUYUCU METALİK MUHAFAZA
• Röntgen tüpünün en dışında yer alan metalik kılıftır.
• Belli başlı görevleri;
• fazla radyasyonu absorbe etmek,
• elektrik şokunu engellemek,
• yüksek ısıyı absorbe ederek çevre ortama yaymak
• cam tüpe mekanik koruma sağlamaktır


fazla radyasyonu absorbe eder ve elektrik şokunu engeller yüksek ısıyı absorbe eder cam tüpe mekanik koruma sağlar

CAM TÜP
• Cam tüpün her iki yanına karşılıklı olarak anod ve katod
yerleştirilmiştir.

çizemem



------------------------------------------
X- Işın Tüpleri – Cam Zarf
• Röntgen tüpleri;

cam bir zarfa yerleştirilmiş (-) elektrot
durumundaki katot ile (+) elektrot durumundaki anottan ibarettir




ANOT
• X-ışını tüpünün pozitif elektrodudur.

ANOT
• Röntgen tüpün (+) elektrotu olup katottan gelen elektronların aniden
durdurulması ile x-ışınları elde edilir



Katot
• X-ışını tüpünün negatif terminalidir.
• Katoda filaman adı da verilir




Katot
• Tüpün negatif (-) elektrotu olup spiral şeklindeki bir filaman ile molibden metalden yapılmış
odaklama fincanından (elektron yöneltici) meydana gelmiştir




Haube
• Röntgen tüpünün cam zarfını içine alarak onu koruyan kısımdır

. Bu koruyucu kılıf, personeli radyasyon ve
elektrik şokundan koruyacak şekilde üretilir.



Fokus
• Anodun, katottan gelen elektronlarca bombardıman edilen yerine "fokal spot" ( focal
spot ) veya " fokus" ( focus) denir. Aynı zamanda odak noktası olarak da ifade
edilmektedir.

anodun katottan gelen elektronlarca bombardıman edilen yere fokus denir



Fokus
• Çizgi- fokus prensibi", Anodun katoda dönük yüzüne 15-20C'lik bir açı verme esasına dayanır.




X-ışını cihazı özellikleri
• Metal mahfaza: Saçılan radyasyonu engeller



--------------------------------------BURDAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA999999999999
X-ışını tüplerinin Bileşenleri
• Hedef : Tungstenden yapılmış çevresi molibden veya
bakırla kaplanmıştır.



-ışını tüplerinin Bileşenleri
• Kolimatör: çıkan x-ışınlarının yönlendiren ve sınırlandıran primer
demet önüne takılan sağlam kurşun veya demir gibi metalden
yapılmış koni şekilli aksesuarlardır.

• Filtreler: kolimatör önüne takılan, x-ışınlarının yumuşak olanlarının
tutulması için kullanılan alüminyum veya bakırdan yapılmış filtrelerdir


X-Işını Özellikleri
• Dalga boyları küçük olduğu için insan gözünün spektral hassasiyeti dışında
kalırlar; bu nedenle;

Dalga boyları küçük olduğu için x-ışınları gözle görülemez.






X-Işını Penetrasyon Özellikleri
• X-ışınlarının penetrasyon (penetration = delicilik / delip geçme) özellikleri vardır.




-----------------------------------
X-IŞINI CİHAZLARI üç gruba ayrılır.
1. Konvansiyonel X Işını cihazları
2. Süpervoltaj tedavi cihazları
3. Megavoltaj tedavi cihazları




X-ışınlarının Tıpta Kullanılması
• başlıca radyoterapi, radyoloji ve nükleer tıp olarak
gruplandırılır

---------------------------------------------------------------BURDANNNNNNNNNNNNNNNN
X-Işınlarının Sanayide Kullanılması
• X-ışınları metal parçaların, özellikle de dökümlerin ve kaynaklanmış parçaların
sağlamlığının denetlenmesinde kullanılır.




Röntgenogramlarda Görüntü Oluşumu:

bir film bazı kimyasal solüsyonlarla karşılaştırılırsa, etkilenen moleküllerdeki gümüş ve brom
birbirlerinden kolayca ayrılır.





radyografi cihazları

röntgen tüpü
kontrol paneli
jenaratör
röntgen masası
akçiğer statifi

x ışını kullanan cihazlar

radyografi cihazlari
floroskopi cihazları
anjiografi cihazları



YONLAYICI VE İYONLAYICI OLMAYAN
RADYASYONLAR
▪ İyonlaştıran radyasyon bir atomun yörüngesindeki
elektronu koparmak için yeterli enerjiyi taşıyan
radyasyondur.




RADYOAKTİF IŞINLARIN KULLANIM
ALANLARI
Tıp alanında;
• radyonükleid görüntüleme yöntemlerinde,
• radyoterapi uygulamalarında,
• tıbbi malzemelerin sterilizasyon işlemlerinde,
• kalp pili ve kan pompası yapımında,
• adli tıp alanında suç kanıtlarının değerlendirilmesinde


Analiz işlemlerinde;
• kan ürünü analizi,
• kirli su analizi,
• havadaki kirlilik analizi,
• narkotik madde analizi,
• sanayi ürünü kalite analizi ve taş toprak analizi gibi madde çeşitli
maddelerin analizinde.

X-Işınlarının Bulunuşu ve Tarihçesi
• X- ışınları, 1895 yılında Fizik
Profesörü Wilhelm Conrad
Roentgen tarafından günümüzdeki
X-ışını tüplerine benzer özellikte
olan crookes tüpünde, boşlukta
elektron transferi amacıyla yapılan
deneyler sırasında tesadüfen
bulunmuştur.



X – Işının Üretilmesi burdaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
• Röntgen tüplerinden X-ışını elde edebilmek için katottaki flamanın akkor hâline
getirilip elektron yayması ve bu elektronların hızla anottaki tungsten hedefe
çarptırılması gerekmektedir ŞEKİLİ VAR ONU AL SLAYT 4

• X-ışını tüpü yüksek voltajlı bir katot ışını tüpüdür.
• Tüp yüksek vakumda havası boşaltılmış cam bir kılıftan oluşmuştur.
Anot, kalın bir çubuk ve bu çubuğun sonundaki metal hedeften oluşur


Röntgen tüplerinde X ışını elde edilirken:
1 – Termoiyonik yayılım,
2 – Katot ışını oluşumu,
3 – Elektron bombardımanı,
4 – X ışını salınımı oluşur


BREMSSTRAHLUNG (FRENLENME)
X-IŞINLARI
• Elektron demeti, hedef atomun çekirdeğine yaklaştığında, çekirdeğin
pozitif yükünden kaynaklanan elektrik alandan etkilenir ve ivmeli hareket
yapmaya zorlanarak dışarıya fotonlar yayar.


KARAKTERİSTİK X-IŞINLARI
Karakteristik X-ışınları,
hızlandırılmış elektronların hedef
malzeme ile etkileşmesinden ileri gelir.
E0 enerjili elektronlar, hedefin belirli
yörüngelerinde(K, L, M, N) bulunan
elektronlara çarparak onları iyonlaştırır


KARAKTERİSTİK X-IŞINLARI
• Gelen elektron hedef atomun yörünge elektronlarını birine çarparak
onu yörüngesinden fırlatır. Böylece boş kalan yörüngeye daha üst
yörüngelerden bir elektron gelerek yerleşir.






İyonlaştırıcı radyasyonların hiç biri normal yollardan ölçülemediği için varlıkları ve
büyüklükleri ancak özel aygıtlar yardımı ile anlaşılabilir.





RADYASYON DOZU VE BİRİMLERİ
• Doz: Herhangi bir maddenin belli bir zaman içerisinde kullanılan veya
tüketilen miktarıdır.
• Radyasyon Dozu: Hedef kütle tarafından, belli bir sürede soğurulan
veya alınan radyasyon miktarıdır.





Radyasyonun zararlı etkilerine karşın faydalı kullanımının
giderek yaygınlaşması sonucunda;
 1928 yılında yapılan II. Radyoloji
Kongresinde bugünkü adıyla
“Uluslararası Radyasyondan
Korunma Komisyonu – ICRP ”
kurulmuştur .



RADYASYON İLE İLGİLİ
ULUSLARARASI KURULUŞLAR
 ICRP (Uluslararası Radyasyondan Korunma Komitesi )
 UNSCEAR (Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun
Etkileri Bilimsel Komitesi)
 ICRU (Uluslararası Birimler ve Ölçümler Komitesi)
 WHO (Dünya Sağlık Örgütü)
 EURATOM (Avrupa Atom Enerjisi Topluluğu)
 ILO (Uluslararası İş Örgütü)
 NEA (Nükleer Enerji Ajansı)
 ISO (Uluslararası Standartlar Organizasyonu)
 IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu)
• Ülkemizde bu görevi Nükleer Düzenleme Kurumu (NDK) üstlenmiştir


RADYASYON BİRİMLERİ
• Radyasyon dozunun hedef kütlede meydana getireceği etki radyasyonun
türüne, doz hızına ve bu doza maruz kalış süresine bağlıdır



Radyasyon kaynağının gücünü ( Aktivite Birimi)
Özel Birim: Curie (Ci)
SI Birimi: Becquerel (Bq)
Kaynaktan çıkan radyasyon şiddetini (Işınlama Doz Birimi)
Özel Birim: Röntgen (R)
SI Birimi: Coulomb/kg (C/kg)
Radyasyonun madde tarafından soğurulma (Absorblanma) dozunu (Soğurulmuş Doz Birimi)
Özel Birim: Rad
SI Birimi: Gray (Gy)
Canlıda meydana gelen biyolojik hasarı ( Biyolojik Doz Birimi)
Özel Birim: Rem
SI Birimi: Sievert ( Sv şekil var 6 hafta








Aktivite Birimi
• Aktivite birimi radyasyon kaynağının gücünü gösterir. Aktivite, birim zamandaki radyoaktif
madde miktarını göstermektedir


Işınlama Birimi
• Havada iyonizasyon oluşturan radyasyon miktarıdır.
• Uluslararası düzeyde kabul edilen ilk radyasyon doz birimdir

Soğrulma Doz Birimi
• Herhangi bir maddenin birim kütlesinde absorblanan veya depolanan
herhangi bir radyasyon enerjisi miktarını tanımlar


Soğrulma Doz Birimi
• Ortamda depolanan enerjinin ölçüsüdür
• Özel Birim : Rad
• SI Birimi : Gray (Gy)




Doz eşdeğeri birimi(biyolojik doz)
• Soğurulan doz birimi, radyasyona maruz kalan maddenin ve radyasyonun
cinsinden bağımsızdır.



Doz eşdeğer birimi(biyolojik doz)
• H= Dx WR

• Eşdeğer Doz = Soğurulan Doz x Radyasyon Ağırlık Faktörü


Doz eşdeğeri birimi(biyolojik doz)
• İyonlaştırıcı radyasyonların biyolojik madde üzerindeki etkisini
belirtmek amacıyla kullanılır.





Radyasyonun yolu boyunca birim uzunlukta ortama bıraktığı enerjiye Lineer
Enerji Transferi(LET) denir.


LET arttıkça radyasyonun kısa mesafede kaybettiği enerji artar ve buna
bağlı olarak biyolojik etki de artar




Relatif Biyolojik Etkinlik (RBE )
• Farklı radyasyonlar için farklı RBE değerlerinin olması; radyasyonların
yolu boyunca birim uzunlukta farklı değerde enerji bırakmaları ile
ilişkilidir

ETKİN DOZ BİRİMİ
• Vücuttaki organ ve dokuların da radyasyona duyarlılığı farklıdır. Yani aynı doz farklı
organlarda farklı zararlar ortaya çıkartabilir.





DÖNÜŞÜMLER
• TBq Tera 1 000 000 000 000 Bq
• GBq Giga 1 000 000 000 Bq
• MBq Mega 1 000 000 Bq
• kBq Kilo 1 000 Bq
• Bq 1
• mBq Mili 0,001 Bq
• mikroBq 0,000 0001 Bq
• NanoBq 0,000 000 0001 Bq