Engel geçiş katsayılarının yüksek enerjili X ışınları altında farklı zırhlama materyalleri için deneysel olarak belirlenmesi
Experimental determination of barrier transmission factors for different shielding materials unders high energy X-rays
Yazar: ÖZLEM YAŞAR TOYKAN ÇİFTLİKLİ
Danışman: PROF. DR. AHMET BOZKURT
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Bilim ve Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Radyasyon ölçüm tekniği = Radiation measurement technique ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing

Özet:
4, 6 ve 10 MV enerjilerde foton demeti üreten bir doğrusal hızlandırıcı cihazında birincil radyasyon zırhlama tasarımı amacıyla kurşun, çelik ve normal beton materyalleri için geniş demet engel geçiş katsayıları ölçümler yolu ile belirlenmiştir. Bu katsayıların elde edildiği ölçüm düzeneğinde kaynak bariyer arası mesafesi (SDD) 100 cm olarak ayarlanmıştır. Ölçümlerde dedektör olarak farmer tipi bir iyon odası kullanılmıştır. Ölçüm düzeneğinde dedektör, yeterli build-up sağlayacak 2-4 cm kalınlıkta su eşdeğeri katı fantom içerisine ve ışın merkezi ekseninde, engelin dış duvarından 30 cm uzağa yerleştirilmiştir. Çalışmada 3*3-10*10 cm2 aralığındaki farklı cihaz alan açıklıklarında beton materyali için engel geçiş katsayıları ölçümler yolu ile elde edilmiştir. Daha sonra bu değerler kullanılarak beton materyaline ait farklı cihaz alan açıklıklarında TVL değerleri hesaplanmıştır ve TVL değerlerinin cihaz alan açıklığına göre nasıl değiştiği incelenmiştir. Ayrıca çalışmada kaynak dedektör arası mesafenin 130,  230 ve 330 cm olarak ayarlandığı üç farklı ölçüm düzeneğinde her bir enerji için engelsiz bağıl doz değerleri ölçümler yolu ile elde edilmiştir ve bu değerlerin etkin alan boyutuna bağımlılığı da incelenmiştir. Bunun sonucunda geniş demet koşullarının 20*20 cm2 cihaz alan açıklığı sonrasında oluştuğu gözlemlenmiştir.  Çalışmada kaynak dedektör arası 130 cm mesafede ve cihaz alan açıklığı 10*10 cm2'de kurşun, çelik ve beton materyalleri için elde edilen TVL değerleri, literatürde kullanılan değerlere uyarlanarak 40*40 cm2 cihaz alan açıklığı için TVL değerleri elde edilmiştir. Bu çalışmada belirlenen dar ve geniş demet TVL değerlerinin literatür değerleri ile uyumlu olduğu görülmüştür.

Abstract:
Broad beam barrier transmission factors for lead, steel and ordinary concrete materials have been determined at 4, 6 and 10 MV photon energies in a linear accelerator device by means of measurements for design purposes of primary radiation shielding. In the setup where these factors were obtained, the distance from the source to barrier (SDD) was set to be 100 cm. A farmer type ionization chamber was used as the detector in the measurements. In the measurement set-up, the detector was placed 30 cm away from the outer wall of the barrier in a 2-4 cm thick solid phantom made of water equivalent material in the centre of the beam to provide adequate build-up. In the study, radiation transmission factors for concrete material were measured in field areas between 3*3-10*10 cm2. Then, using these values, TVL values of the corresponding field areas of concrete were calculated and the change of TVL values with respect to the field area TVL was evaluated. In addition, three different measuring setups where the distance from source to detector was varied as 130, 230 and 330 cm were studied for measuring barrier-free relative dose values at each beam energy and the dependence of these values on the effective field size were also examined. As a result, it has been observed that the broad beam conditions develop after 20*20 cm2 field area. In the study, TVL values were also obtained for lead, steel and concrete materials at a distance of 130 cm source to detector distance and at device field area of 10*10 cm2 and these values were adjusted to those in the literature for 40*40 cm2 to obtain TVL values of these materials for the maximum available field area. The narrow and broad beam TVL values determined in this study were found to be in good agreement with the literature.