Radyasyondan korunma

Radyasyon koruması, bazen radyolojik korunma olarak da ifade edilir, Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu (UAEK) tarafından "Bireyleri iyonlaştırıcı radyasyonun olumsuz etkilerinden koruma ve bu amaca ulaşma yolları" olarak tanımlanmıştır. UAEK ayrıca "Radyasyon korunması sadece bireyler için geçerlidir. Bu korumanın insan olmayan türler ve çevre için geçerli olup olmadığı tartışmalıdır." bildirisini yapmıştır.
İyonlaştırıcı radyasyon, endüstri ve ilaç yapımında kullanılır ve büyük bir sağlık riski taşır. Canlı dokuya mikroskobik hasar verir, bu da deri yanmasına ya da yüksek teşhirde radyasyon hastalıklarına (doku ya da belirleyici etki) sebep olur. Düşük teşhirlerde kanser riski istatistiksel olarak artmaktadır.
Radyasyon korumasının temeli bireylerin maruz kaldığı teşhir dozunun azaltılmasıdır. Radyasyon koruması ve doz ölçümü değerlendirmeleri için Uluslararası Radyasyon Koruması Komitesi (URKK) ve Uluslararası Radyasyon Birimi ve Ölçümleri Komisyonu (URBK) radyasyonun insan bedenindeki etkileriyle ilgili verilerini ve önerilerini yayınladı, düzenleyici ve yönlendirici limitler koydu.
Radyasyon korumasının prensipleri
Uluslararası Radyasyon Koruması Komitesi, yapılan bilimsel araştırmaları değerlendirerek Uluslararası Radyolojik Koruma Sistemini oluşturdu ve sürdürmekte ve tavsiye etmekte. Tavsiyeleri ulusal düzenlemeleri oluşturmakta ve yasaları gerektiğince düzenleme yetkisine sahip. Bu durum yukarıdaki şemada da gösterilmiştir.
Koruma grupları
Radyasyon koruması, işçilerin güvenliğinden sorumlu mesleki radyasyon koruması, hastaların güvenliğinden sorumlu tıbbi radyasyon koruması ve genel olarak toplumun güvenliğinden sorumlu kamu radyasyon koruması olarak üç gruba sahiptir. Teşhir türleri, hükumet düzenlemeleri ve yasal teşhir sınırları bu gruplar için farklı hazırlanır.
Doz alım faktörleri
Bir kaynaktan alının radyasyon miktarını ya da dozunu belirleyen üç faktör vardır. Radyasyon teşhirini bu üç faktörün kombinasyonuyla ölçülür:
Zaman: Radyasyon teşhir süresinin azaltılması maruz kalınan etkin dozu orantılı bir şekilde azaltır. Zamanı azaltarak radyasyon teşhirini azaltmanın bir yolu da işçi eğitimini geliştirerek, belirli bir işi yapma sürelerini kısaltmaktır.
Uzaklık: Uzaklığı arttırmak ters kare kanununa göre maruz kalınan dozu azaltır. Örneğin, kaynağı elle tutmak yerine forseps kullanmak.
Kalkanlama: "Biyolojik kalkan" terimi reaktör ya da başka bir radyoaktif kaynağın etrafını soğurucu materyallerle örtmekten ve radyasyonu insanlar için güvenli seviyeye indirmekten gelir. Kullanılan biyolojik kalkanın kullanışlı olup olmadığı materyalin saçılma ve soğurma kesit alanına bağlıdır.
Pratik radyasyon koruması bu üç faktörü en uygun maliyetli şekilde düzenlemeye çalışır.
Doz alım düzenlemeleri
Birçok ülke güvenli radyasyon seviyelerinde bir ortam oluşturmak ve radyasyon limitlerini oluşturmak için Uluslararası Radyasyon Koruması Komitesi (URKK)'nin tavsiyelerinden yararlanmakta. Bu tavsiyelerin prensipleri ise:
Gerekçe: Gereksiz radyasyon kullanımının yasaklanması, yani avantajlar dezavantajlardan ağır basmalı.
Sınırlama: Bireyler, radyasyon alım dozajının üzerindeki tehlikelerden korunmalıdır.
Optimizasyon: Radyasyon dozları her zaman düşürülebildiği kadar düşürülmelidir. Bu yeteri kadar düşük radyasyon dozajının olmadığını belirtir.
EMDR
UMDR, radyasyon miktarının ulaşılabilir miktarda azaltılmasının gerekliliğini savunan "Ulaşılabilir miktarda düşük radyasyon" prensibinin akronimidir. Amaç, gerçekleştirilmeye çalışan proje sürdürebilirken ortamdaki en düşük radyasyon teşhiri seviyesine ulaşmaktır. Bu prensip Birleşik Krallık dışında yaygın olarak EMDR, "Erişilebilir miktarda düşük radyasyon" olarak bilinir.
Bu uzlaşım radyolojide iyi örneklendirilir. Radyasyon kullanımı, doktorlar ve diğer sağlık uzmanlarının hastalıkları teşhis etmesini sağlar ve hastalara yardımcı olur, ancak maruz kalınan radyasyonun, hastaların istatistiksel kanser, sarkom riski kabul edilebilir düzeyde olacak miktarda olması gerekir. Olasılıksal etkilerin gerçekleşme ihtimalinin kabul edilebilirliği, bir işçinin çalışma ortamındaki genel güvenliği kadar olmalıdır.
Bu prensip, radyasyon teşhirinin, ne kadar küçük olursa olsun, kanser gibi olumsuz biyolojik etkileri tetikleyebileceği ihtimaline dayalıdır. Ayrıca, bireyin hayatı süresince maruz kaldığı toplam radyasyonun olumsuz etkileri düşünülerek oluşturulmuştur. Bu fikirler doğrusal eşiksiz model altında toplanmıştır. Aynı zamanda, radyoloji ve benzeri uygulamalar radyasyonu toplumun yararı için kullanmaktadır ve radyasyon teşhirinin azaltılması tıbbi uygulamaların etkinliğini azaltabilir. Ekonomik maliyette, örneğin radyasyonu engellemek için bariyer eklemek, EMDR prensibini uygularken hesaba katılmalıdır. Bilgisayarlı tomografi, risklerinin yanı sıra, tıbba büyük katkılarda bulundu. Tıpta iyonlaştırıcı radyasyon, özellikle çocuklarda, kanser tedavisi için kullanılmakta. Tıbbi görevliler düzgün talimatları takip ettiklerinde ve yetişkin teknikleri yerine çocuk güvenli teknikleri kullandıklarında, kanseri önlemek mümkün.
Kalkanlama ile radyasyon etkileşimi
Değişik iyonlaştırıcı radyasyon tipleri, değişik koruyucu materyalle etkileşir. Kalkanlamanın verimliliği, kullanılan materyale ve radyasyonun enerjisine bağımlı olan radyasyon parçacıklarını durdurma gücüne bağlıdır.
Parçacık radyasyonu
Parçacık radyasyonu yüklü ya da nötr parçacıkların akışından oluşur, bunlara yüklü iyonlar ve atomaltı temel parçacıklar da dahildir. Bunlara güneş rüzgarı, kozmik radyasyon, nükleer reaktörler içindeki nötron akısı da dahildir.
Alfa parçacıkları (helyum çekirdekleri) en az delici olanlardır. En enerjik alfa parçacıkları bile tek yaprak kağıtla durdurulabilir.
Beta parçacıkları (elektronlar) daha delicidir, ama yine de birkaç milimetre alüminyum ile absorbe edilebilir. Ancak, yüksek enerjili beta parçacıkları yayılan bir durumda, koruyucu olarak düşük atom ağırlığı malzemeler kullanılmalıdır, örneğin plastik, ahşap, suya da akrilik cam.
Nötron radyasyonu yüklü parçacık radyasyonları gibi kolayca absorbe edilemez, bu durum da çok delici olmasını sağlar. Nötronlar nükleer reaksiyonlarda atom çekirdekleri tarafından absorbe edilir. Bu da ikincil bir radyasyon tehlikesi oluşturur, çünkü absorbe eden çekirdek daha ağır izotopa dönüşürken kararsızdır.
Kozmik radyasyon'u Dünya atmosferi soğurduğu ve manyetosfer bir kalkan gibi davrandığı için genel bir endişe değildir, ama uydular ve astronotlar için bir sorun teşkil eder. Sıklıkla atmosferden kaçanlar da küçük bir risk oluşturur. Kozmik radyasyon çok yüksek enerjiye sahiptir ve çok delicidir.
Elektromanyetik radyasyon
Elektromanyetik radyasyon elektromanyetik dalgalardan oluşur, özellikleri dalga boylarına bağlıdır.
X-ray ve gama radyasyonu en iyi ağır çekirdekleri olan atomlar tarafından absorbe edilir, çekirdek ne kadar ağırsa absorbe ediliş de o kadar iyi olur. Bazı özel uygulamalarda, tükenmiş uranyum veya toryum kullanılır, ama kurşun kullanımı çok daha yaygın ve genellikle birkaç santimetre gereklidir. Baryum sülfatta bazı uygulamalarda kullanılır. Ancak, maliyetin önemli olduğu durumlarda, hemen hemen her türlü malzeme kullanılabilir, ama kalınlığı da o kadar çok olması gerekir. Çoğu nükleer reaktör, kalın beton kalkanlar arasında ince bir su soğutmalı kurşun tabakası kullanır.
Morötesi (UV) radyasyon, en kısa dalga boylarında yayılır ama delici değildir, bu yüzden güneş kremi, kıyafet, koruyucu gözlük gibi ince opak katmanlarla engellenebilir. UV'den korunmak diğer radyasyon formlarına göre daha basittir, bu yüzden sıklıkla ayrı kabul edilir.
Bazı durumlarda, uygun olmayan koruyucu, radyasyon ve koruyucu malzeme etkileşime girdiğinde ve ikincil ve organizmalar tarafından daho kolay absorbe edilen bir tür radyasyon oluşturduğunda durumu daha kötü yapabilir. Örneğin, yüksek atom numarası olan malzemeler fotonlara karşı çok etkili koruyucu malzemeler olsa da, bu malzemeler beta parçacıklarına karşı korunmada kullanılırsa bremsstrahlung x-ışınlarının oluşması sebebiyle daha yüksek radyasyona maruz kalınabilir, dolayısıyla düşük atom numaralı malzeme kullanılmalıdır.
Kalkanlama
Koruyucu kalınlığına bağlı olarak, radyasyon şiddetini azaltır. Bu koruyucu katman arttıkça radyasyonun azaldığı üstel bir ilişkidir. Bu değeri hesaplamak için bölünme-kalınlığı olarak bilinen bir değer kullanılır.
Koruyucu malzemenin etkinliği genellikle atom numarası (Z) arttıkça artar, buna Nötron koruması dahil değildir, nötron için genellikle borik asit, kadmiyum ve karbon & hidrojen kullanılır.