zirhlama hesaplamalari kilavuzu

ZIRHLAMA HESAPLAMALARI

KILAVUZU

RSGD-KLV-006

TÜRKİYE ATOM ENERJİSİ KURUMU

Zırhlama Hesaplamaları Kılavuzu

TAEK RSGD-KLV- 006

i

İÇİNDEKİLER

1. KILAVUZUN AMACI................................................................................................................................... 1

2. TANIMLAR .................................................................................................................................................. 1

3. ZIRHLAMA HESAPLAMALARINDA KULLANILAN PARAMETRELER ....................................................... 1

3.1. Tasarım Dozu (P) ............................................................................................................................... 1

3.2. Mesafe (d) ......................................................................................................................................... 2

3.2.1. Radyoloji, endüstriyel x-ışını radyografi / x-ışını radyoskopi cihazları ile yapılan

uygulamalarda; ................................................................................................................................... 2

3.2.2. Radyoterapi uygulamalarında; .............................................................................................. 3

3.2.3. Nükleer tıp ve yataklı tedavi uygulamalarında, araştırma/kalite kontrol/radyofarmasi

laboratuvarında, siklotron ve endüstriyel gamagrafi cihazında; ............................................... 3

3.3. Meşguliyet Faktörü (T)...................................................................................................................... 4

3.4. Kullanma Faktörü (U) ....................................................................................................................... 4

3.4.1. Radyoloji ve endüstriyel X-ışını radyografi uygulamalarında; ........................................... 4


laboratuvarında ve siklotron ve endüstriyel gamagrafi cihazında; .......................................... 4


3.5. Yarı Kalınlık Değeri (HVL) ve Onda Bir Kalınlık Değeri (TVL) ...................................................... 5

3.5.1. Radyoloji ve endüstriyel radyografi uygulamalarında; ..................................................... 5


3.6. Gama Sabitleri ve Hasta Doz Hızı (Г) ............................................................................................ 6

3.7. Uygulama Türüne Göre İkincil Engel Hesabında Kullanılan Parametreler ............................ 7

3.7.1. Radyoloji ve endüstriyel radyografi uygulamalarında; ..................................................... 7


3.8. İşyükü (W) ........................................................................................................................................... 7

3.8.1. Radyoloji uygulamalarında; .................................................................................................... 8

3.8.2. Endüstriyel radyografi ve skopi uygulamalarında; ............................................................. 8

3.8.3. Endüstriyel gamagrafi uygulamalarında; ............................................................................. 8


3.8.5. Nükleer tıp ve yataklı tedavi uygulamalarında; ................................................................. 9

3.8.6. Siklotron ile F-18 üretim uygulamalarında; ......................................................................... 10

3.9. Zayıflatma (geçiş) Faktörü (k) ...................................................................................................... 11

3.10. Zırh Malzemesi Yoğunlukları ........................................................................................................ 11

4. HESAPLAMALAR ..................................................................................................................................... 12

4.1. Tıbbi Radyoloji ve Endüstriyel Uygulamalarda Zırhlama Hesaplamaları .............................. 12

4.1.1. Birincil engel hesabı ................................................................................................................ 12

4.1.2. İşyükü hesabı ............................................................................................................................ 12


TAEK RSGD-KLV- 006

ii

4.1.3. İkincil engel hesabı ................................................................................................................. 16

4.2. Nükleer Tıp, Yataklı Tedavi ve Endüstriyel Gamagrafi Uygulamalarında Zırhlama

Hesaplamaları ........................................................................................................................................ 17

4.2.1. TVL Yöntemi ile hesaplama [5] ............................................................................................. 17

4.3. Radyoterapi Uygulamalarında Zırhlama Hesaplamaları ........................................................ 21

4.3.1. Lineer hızlandırıcı, siberbıçak, gamabıçağı ve Co-60 teleterapi için hesaplama [2, 3]

.............................................................................................................................................................. 21

4.3.2. Brakiterapi için hesaplama [10] ........................................................................................... 23

4.3.3. Tomoterapi için hesaplama [11] .......................................................................................... 23

4.3.4. Simülatör ve CT-simülatör için hesaplama [3] ................................................................... 24

4.4. Hızlandırıcı, Radyoizotop Üretim veya Hazırlama Tesisleri Zırhlama Hesaplamaları ........... 24

4.4.1. Siklotron odası nötron hesabı [12] ........................................................................................ 24

4.4.2. FDG üretim ünitesi (hücreler, kalite kontrol lab, atık odası, vb) hesabı [5] .................. 28

4.4.3. Radyoizotop jeneratörü üretimi/radyofarmasötik hazırlama üniteleri (hücreler, kalite

kontrol lab., atık odası vb.) hesabı [5] ........................................................................................... 28


TAEK RSGD-KLV- 006

1

1. KILAVUZUN AMACI

Bu kılavuz, radyasyon kaynaklarının kullanılacağı, imal edileceği veya bulundurulacağı

radyasyon uygulamalarının yürütüldüğü yapılar ve radyasyon tesisleri için mimari projelerin

radyasyon güvenliği yönünden uygunluğunun değerlendirilmesinde izlenen zırhlama

hesaplamaları yöntemini ve kullanılan parametreleri açıklamak amacıyla hazırlanmıştır.

2. TANIMLAR

Bu kılavuzda geçen;

a) Birincil engel: Radyasyon demetinin doğrudan yönlendirildiği engeli,

b) Gama sabiti (Г): Birim aktivitenin birim mesafedeki doz hızını,

c) İkincil engel: Radyasyon demetinin doğrudan yönlendirilmediği, ancak sızıntı ve saçılan

radyasyonun yönlenebileceği engeli,

ç) İşyükü (W): Radyasyon kaynağından haftalık ışınlama süresince bir metre mesafede maruz

kalınan ışınlanma miktarını,

d) Kullanma faktörü (U): Birincil radyasyon demetinin ilgilenilen engele yönlendirilme oranını,

e) Mesafe (d): Birincil ve ikincil ışınlamaların hesaplanmasında radyasyon kaynağının

bulunduğu konumdan itibaren zırhlaması yapılacak alana olan uzaklığı,

f) Meşguliyet faktörü (T): Engelin arkasındaki alanın meşgul edilme oranını,

g) Onda bir kalınlık değeri (TVL): Radyasyon demeti şiddetini onda bir değerine düşüren

zırhlama malzemesine özgü kalınlığı,

ğ) Tasarım Dozu (P): Zırhlama hesaplamalarında esas alınan doz sınırını,

h) Yarı kalınlık değeri (HVL): Radyasyon demeti şiddetini yarı değerine düşüren zırhlama

malzemesine özgü kalınlığı,

ı) Zayıflatma (geçiş) faktörü (Kux, Bn, k vb.): Hesaplanan işyükünün tasarım dozu miktarına

düşürülme oranını

ifade eder.

3. ZIRHLAMA HESAPLAMALARINDA KULLANILAN PARAMETRELER

3.1. Tasarım Dozu (P)

Radyasyon görevlilerinin çalıştıkları radyasyon alanları; radyasyondan korunmaya ilişkin

önlemlerin alındığı ve giriş çıkışların kontrol altında tutulduğu alanlardır. Radyasyon görevlileri

için etkin doz ardışık beş yılın ortalaması 20 mSv’i, herhangi bir yılda ise 50 mSv’i geçemez. Ancak

bu kişilerin görevleri gereği birden fazla radyasyon kaynağından ışınlanmaya maruz

kalabileceği göz önüne alınarak, radyasyondan korunma sisteminin optimizasyon prensibine

uygun ilave sınırlamalar uygulamak üzere zırhlama hesaplamalarında bu alanlardaki tasarım

dozu yıllık 5 mSv, haftalık 100 µSv olarak kabul edilir [1, 2].


TAEK RSGD-KLV- 006

2

Toplum üyesi kişilerin (bölüm dışı hastalar, ziyaretçiler ve radyasyon uygulamaları ile ilgili

çalışmayan diğer personel) bulundukları alanlar radyasyon uygulaması yapılan ünitenin

çevresindeki ve/veya üniteden bağımsız alanlardır. Bu kişiler için etkin doz yılda 1 mSv’i

geçemediğinden bu alanlarda haftalık tasarım dozu 20 µSv alınır.

Nükleer tıp ünitelerindeki çekim odaları bir radyasyon kaynağının bulunduğu odaya bitişik ise

görüntüleme cihazının görüntü kalitesinin bozulmaması amacıyla bu odalarda haftalık tasarım

dozu 20 µSv alınır. Ünite içinde bulunan muayene, rapor, dinlenme, eğitim vb. odalarda bölüm

dışı hastanın/personelin bulunabileceği göz önüne alınarak haftalık tasarım dozu 20 µSv alınır.

Tablo 1. Alanlara göre tasarım dozları

Alanlar Tasarım

Dozları

Radyasyon

alanları

Teşhis/tedavi cihazı bulunan oda, yataklı tedavi odası,

kumanda ünitesi*/paravan*, PET/nükleer tıp ünitesinde

bulunan enjeksiyon+hasta bekleme odası, radyoaktif

hasta bekleme odası, efor odaları, hasta

tuvaleti/banyosu, radyofarmasi araştırma/kalite kontrol

laboratuvarları, radyoaktif atık odası.

100 Sv/hafta

(10 mrem/hafta)

Toplum üyesi

kişilerin

bulunabilecekleri

alanlar

Nükleer tıp görüntüleme cihazı odası, ofis, rapor odası,

danışma/hasta kayıt alanı, laboratuvar, poliklinik,

doktor/hemşire/muayene odası, ameliyathane, yoğun

bakım ünitesi, çocuk oyun alanı, mesken, işyeri/dükkân,

derslik, boş oda, kafe/restoran, mutfak, çamaşırhane,

hasta gözlem odası, bekleme yapılan salon/koridor,

konferans/eğitim salonu, personel dinlenme odası,

tuvalet, depo, asansör, hasta karşılama/geçiş koridoru,

bahçe/avlu, teknik oda, bina içi merdiven, arşiv, otopark,

trafiğe açık cadde/sokak/yol, yangın merdiveni,

çatı/teras, soyunma kabinleri

20 Sv/hafta

(2 mrem/hafta)

* Radyasyon görevlisinden başka personelin bulunmadığı durumlarda

3.2. Mesafe (d)

Birincil ve ikincil ışınlamaların hesaplanmasında radyasyon kaynağının (x-ışını tüpü, hasta

masası/yatağı, radyoaktif maddenin bulunduğu hücre/çalışma alanı, izomerkez vb.)

bulunduğu konumdan itibaren zırhlaması hesaplanacak meşgul edilen alana (duvar, tavan,

taban, kapı, statif, paravan, gözetleme penceresi vb.) olan uzaklığı olarak tanımlanmıştır.

Yapılan duvar hesaplamalarında mesafeye 30 cm eklenir [2].

3.2.1. Radyoloji, endüstriyel x-ışını radyografi/x-ışını radyoskopi cihazları ile yapılan

uygulamalarda;

Tüpe yakın olan duvar mesafesi tüpten itibaren, diğer duvarların mesafesi ise masa ortasından

itibaren alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

3

Tablo 2. Cihazlara göre birincil ve ikincil X-ışını demetine maruz kalan engeller

Cihaz Birincil Engel İkincil Engel

Taban Tavan Duvarlar Taban Tavan Duvarlar

Grafi (tek tüplü/çift Tüplü) X - X* - X X

Akciğer grafi/ araç içi - - X* X X X

Mamografi - - - X X X

Kemik yoğ. ölçümü** X - - - X X

Anjiyografi X* X* - X X X

Skopi (C/O/U kollu) - - - X X X

Tomografi - - - X X X

Panoramik röntgen*** - - - X X X

Periapikal röntgen - - X* X X -

Endüstriyel radyografi X* - X* - X - * Çekim pozisyonunda birincil ışına maruz kalırsa.

** Kemik yoğunluğu ölçümü cihazının “pencil beam” tipi olması durumunda zırhlama hesabı yapılmaz. Cihazın “fan”

tipi olması durumunda zırhlama hesabı yapılır. Hesaplamalar taban birincil, duvarlar ve tavan ikincil olarak yapılır.

*** Sefalometrik çekim yapılması durumunda sefalometrik çekim yapılan duvar birincil olarak hesaplanır.

3.2.2. Radyoterapi uygulamalarında;

Birincil engel hesaplarında duvardan izomerkeze (kolimatörün dönme ekseni ile gantrinin

dönme ekseninin kesim noktasına) olan mesafeye cihazın teknik kataloğunda verilen SAD

(kaynak-eksen mesafesi) değeri eklenir, verilmediği durumlarda SAD 1 m alınır. İkincil engel

hesaplarında ise izomerkezden meşgul edilen en yakın noktaya olan mesafe alınır.

Şaşırtma koridoru duvar kalınlığı hesabı yapılırken, izomerkez ile kapı girişine en yakın nokta

arasındaki mesafe alınır.


laboratuvarında, siklotron ve endüstriyel gamagrafi cihazında;

Tüm alanlarda duvar mesafeleri oda ortasından itibaren hesaplanır. Ancak aşağıdaki

durumlarda radyoaktif kaynağın bulunduğu duvarlara en yakın nokta göz önüne alınır.

Çekim odalarında; görüntüleme cihazının konumu belli ise hasta masasının duvara en

yakın olduğu noktadan, “gantri”nin arkasına gelen duvar hesabında ise “gantri” ortasına

olan mesafe kabul edilir.

Sıcak oda/radyofarmasi laboratuvarı/kalite kontrol laboratuvarında; bitişik alanların

meşguliyeti göz önüne alınarak çalışma tezgâhından veya oda ortasından itibaren alınır.

Yataklı tedavi odalarında hasta yataklarından, enjeksiyon odasında enjeksiyon

koltuğundan, radyoaktif hasta bekleme odası bekleme koltuklarından ve efor odasında

koşu bandından itibaren, bu pozisyonların belli olmaması durumunda duvara en yakın

konumdan alınır.

Radyoaktif atık bekletme odasında atıkların konulabileceği duvara en yakın konumdan

alınır.

Radyoaktif hasta tuvaletlerinde klozet ve lavabodan itibaren alınır.

Endüstriyel gamagrafi cihazında kaynaktan itibaren alınır.

Siklotron cihazında hedeften itibaren alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

4

3.3. Meşguliyet Faktörü (T)

Tablo 3. Alanlara göre meşguliyet faktörleri [1]

Meşguliyet

Faktörü Alanlar

T= 1

(Tam meşguliyet)

Kumanda ünitesi/paravan/sıcak hücre, ofis, rapor odası, danışma/hasta

kayıt alanı, laboratuvar, poliklinik, doktor/hemşire/muayene/yataklı tedavi

odası, teşhis/tedavi cihazı bulunan oda, ameliyathane, yoğun bakım

ünitesi, çocuk oyun alanı*, mesken*, işyeri/dükkan*, PET enjeksiyon odası,

derslik, boş oda, kafe/restoran, şaşırtma koridoru.

T= 1 / 2

(Yarım meşguliyet)

Nükleer tıp enjeksiyon odası, efor odası, mutfak**, çamaşırhane**, hasta

gözlem odası**

T= 1 / 5

(Kısmi meşguliyet)

Bekleme yapılan salon/koridor, konferans/eğitim salonu, personel dinlenme

odası, araştırma/kalite kontrol/sıcak oda/radyofarmasi laboratuvarı, yataklı

tedavi hasta odası.

T= 1 / 8

(Kısmi meşguliyet) Kontrollü alandaki koridorlara açılan kapılar.

T=1 / 20

(Aralıklı

meşguliyet)

Tuvalet, depo**, havalandırma boşluğu, baca çıkışı, asansör, hasta

karşılama/geçiş koridoru, morg, bahçe/avlu, teknik oda, bina içi merdiven,

hasta soyunma kabini, arşiv**, otopark**.

T=1 / 40

(Nadir meşguliyet)

Radyoaktif atık odası, trafiğe açık cadde/sokak/yol, yangın merdiveni,

çatı/teras. * Radyoterapi uygulamalarında mevzuat gereği izin verilmez.

** Tam meşgul edilmesi durumunda T=1 alınır.

3.4. Kullanma Faktörü (U)

3.4.1. Radyoloji ve endüstriyel X-ışını radyografi uygulamalarında;

Tablo 4. Birincil radyasyon demetinin düştüğü engelin kullanım faktörü [1]

Cihaz Duvarlar Taban Tavan

Sadece grafi - 1 -

Sadece akciğer grafi 1 - -

Grafi+akciğer grafi 1/2 1/2 -

Kemik yoğunluk ölçümü - 1 -

Periapikal röntgen 1 - -

Endüstriyel radyografi 1

1/4* 1

* X-ışınının tüm duvarlara yönlendirilmesi durumunda

Saçılan radyasyon ve sızıntı radyasyonuna karşı yapılan engeller için U= 1 alınır.


laboratuvarında ve siklotron ve endüstriyel gamagrafi cihazında;

Kullanma faktörü U=1 alınır.


Lineer hızlandırıcı, teleterapi, simülatör cihazlarında birincil ışının gördüğü alanlar için

kullanım faktörü U=1/4, ikincil ışının gördüğü alanlar için kullanım faktörü U=1 alınır.

Brakiterapi cihazında bütün alanlar birincil ışın demetine maruz kalır ve kullanım faktörü

U=1 alınır.

BT simülatör ve gamabıçağı cihazlarında bütün alanlar ikincil ışın demetine maruz kalır ve

kullanım faktörü U=1 alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

5

Siberbıçak cihazında birincil ışın demetine maruz kalan duvarlar, taban için kullanım

faktörü U=1/20 ve ikincil ışın demetine maruz kalan tavan için kullanım faktörü U=1 alınır

[2,3].

3.5. Yarı Kalınlık Değeri (HVL) ve Onda Bir Kalınlık Değeri (TVL)

TVL ile HVL arasındaki bağıntı; 1 HVL 0,3 TVL şeklindedir.

3.5.1. Radyoloji ve endüstriyel radyografi uygulamalarında;

Tablo 5.1. X-ışınları için HVL ve TVL değerleri [3]

Maksimum Tüp

Gerilimi (kV)

Kurşun (mm) Beton (cm)

HVL TVL HVL TVL

50 0,06 0,17 0,43 1,5

70 0,17 0,52 0,84 2,8

100 0,27 0,88 1,6 5,3

125 0,28 0,93 2,0 6,6

150 0,30 0,99 2,24 7,4

200 0,52 1,7 2,5 8,4

250 0,88 2,9 2,8 9,4

300 1,47 4,8 3,1 10,4

400 2,5 8,3 3,3 10,9

500 3,6 11,9 3,6 11,7


Tablo 5.2. Birincil radyasyon demeti için TVL değerleri [2]

Maksimum Enerji

(MV)

Kurşun(cm) Beton (cm)

TVL TVL1* TVLe*

6 5,5 37 33

10 5,6 41 37

15 5,7 44 41

18 5,6 45 43

20 5,5 46 44

25 5,2 49 46

* İki farklı TVL değeri olması geçiş eğrilerindeki eğim farklılığından kaynaklanmaktadır.

Tablo 5.3. Sızıntı radyasyonu için TVL değerleri

Maksimum Enerji

(MV)

Kurşun(cm) [4] Beton (cm) [2]

TVL TVL1* TVLe*

6 4,5 34 29

10 4,6 35 31

15 4,7 36 33

18 4,7 36 34

20 4,9 36 34

25 5,1 37 35 * İki farklı TVL değeri olması geçiş eğrilerindeki eğim farklılığından kaynaklanmaktadır.


TAEK RSGD-KLV- 006

6

Tablo 5.4. Saçılan radyasyon için TVL* değerleri [2]

Maksimum Enerji (MV) Beton (cm) Kurşun (cm)

TVL TVL1** TVLe**

6 26 3,8 4,4

10 28 4,3 4,5

15 31 -- --

18 32 -- --

20 33 -- --

25 36 -- -- * Maksimum korunmanın sağlanması için saçılan radyasyonun 30 derecedeki değerleri alınmıştır.

** İki farklı TVL değeri olması geçiş eğrilerindeki eğim farklılığından kaynaklanmaktadır.

Tablo 5.5. Radyoaktif kaynakların TVL değerleri [3, 5, 6]

Radyoizotop TVL Değeri

Kurşun (cm) Beton (cm)

Tc-99m 0,10 6,6

I-131 1,10 18,0

Ga-68 1.66 17.6

Ge-68 3.7 -

Lu-177 0.21 9.0

In-111 0.3 -

F-18 1,66 17,6

Ir-192 2,00 14,7

Cs-137 2,16 15,7

Co-60 4,00 20,6

3.6. Gama Sabitleri ve Hasta Doz Hızı (Г)

Tablo 6.1. Radyoaktif kaynaklar için gama sabitleri [5, 6, 7]

Radyoaktif Kaynak Gama Sabiti Г

(µSv.m2/MBq.saat)

Tc-99m 0,019

I-131 0,059

Ga-68 0,145

Ge-68 0,145

Lu-177 0.0076

In-111 0,087

Tl-201 0,012

F-18 0,143

Ir-192 0,125

Cs-137 0,088

Co-60 0,351

Tablo 6.2. Radyoaktif kaynak için hasta doz hızı [6]

Radyoaktif Kaynak Hasta Doz Hızı Г

(µSv.m2/MBq.saat)

F-18 0,092


TAEK RSGD-KLV- 006

7

3.7. Uygulama Türüne Göre İkincil Engel Hesabında Kullanılan Parametreler

3.7.1. Radyoloji ve endüstriyel radyografi uygulamalarında;

Tablo 7.1. ‘I’ , ‘a’, ‘dsca’ ve ‘F’ değerleri [3]

Uygulama Türü I (mA) a* dsca(m) F (cm2)

100 kV skopi 5 0,0013 0,45 400

125 kV skopi 4 0,0015 0,45 400

150 kV skopi 3,3 0,0016 0,45 400

100 kV grafi 5 0,0013 0,8 1000

125 kV grafi 4 0,0015 0,8 1000

150 kV grafi 3,3 0,0016 0,8 1000

200 kV X-ışını tedavi** 20 0,0019 0,5 400

250 kV X-ışını tedavi** 20 0,0019 0,5 400

300 kV X-ışını tedavi** 20 0,0019 0,5 400 * 90 derecedeki değerler alınmıştır.

** Endüstriyel uygulamalarda da bu parametreler kullanılır.


Tablo 7.2. ‘a’ değerleri [2]

Maksimum Enerji

(MV) a (x 10-3)*

6 2,77

10 3,18

18 2,53

24 2,74 * Maksimum korunma sağlanması için 30 derecede saçılan radyasyon

değerleri alınmıştır.

3.8. İşyükü (W)

Kuruluş tarafından işyükü belirtilmediği durumlarda hesaplamalarda ortalama çalışma koşulları

göz önüne alınarak aşağıdaki işyükleri kullanılır.


TAEK RSGD-KLV- 006

8

3.8.1. Radyoloji uygulamalarında;

Tablo 8.1. Cihaz cinsine göre işyükleri

Cihaz

Seçilen

Tüp Voltajı

(kVp)

Maks.Tüp

Akımı

(mA)

Çekim

Başına

Işınlama

Süresi*

Günlük

Hasta

Sayısı

İşyükü

(mA.dak/hafta)

Grafi/ çift tüplü

grafi 120 120 1 s** 100 3000

Akciğer grafi

(araç) 100 80 1 s** 50 1000

Mamografi 35 100 1 s** 30 750

Kemik yoğ.

ölçümü 100 5 5 dak. 15 1800

Anjiyografi 140 14 12 dak. 6 5000

Skopi (C/O/U

kollu) 100 13 12 s 50 650

ESWL ile Skopi 100 13 48 s 10 500

Tomografi 140 250 8 s 30 5000

Panoramik

röntgen 80 10 20 s 15 250

Periapikal röntgen 70 10 5 s 30 125 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.

** Bir hasta için en fazla 3 çekim yapıldığı varsayılır.

3.8.2. Endüstriyel radyografi ve skopi uygulamalarında;

Tablo 8.2. Cihazlara göre işyükleri

Cihaz Seçilen Tüp

Voltajı (kVp)

Maksimum Tüp

Akımı (mA)

Haftalık Toplam

Işınlama Süresi*

İşyükü

(mA.dak/hafta)

Endüstriyel radyografi 300 5 30 saat 9000

Endüstriyel radyoskopi 160 3 30 saat 5400 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.

3.8.3. Endüstriyel gamagrafi uygulamalarında;

Tablo 8.3. Radyasyon kaynağına göre işyükleri

Alan

Aktivite Miktarı

(MBq)

Kullanım Süresi

(saat/hafta)

İşyükü

(µSv. m2/hafta)

Ir-192 Co-60 Ir-192 Co-60 Ir-192 Co-60

Çekim Odası 5,55 x 106 1,11 x 106 5 25 3,47 x 106 9,74 x 106 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.


Tablo 8.4. Cihazlara göre işyükleri

Cihaz Günlük Hasta

Sayısı

Maksimum

Fraksiyon Dozu

(Gy)

İşyükü

(Gy/hafta)

Lineer Hızlandırıcı (≤ 10MV) [3] 50 4 1000

Lineer Hızlandırıcı (> 10MV) [2] 50 2 500

60C0 kaynaklı Teleterapi [3] 32 3,75 600

Siberbıçak [2] 8 12,5 500

Gammabıçağı 4 20 400 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.


TAEK RSGD-KLV- 006

9

Intraoperatif lineer hızlandırıcı, Intraoperatif x-ışınlı tedavi cihazı vb. cihazlar için yerinde

yapılacak radyasyon ölçüm değerlerine göre zırhlama hesabı yapılır. Bu nedenle, bu tip

hareketli cihazlar için proje onayı aranmaz.

Tablo 8.5. Brakiterapi kaynağına göre işyükleri*

Cihaz A

(MBq)

İşyükü

(Gy.m2/hafta)

192Ir kaynaklı HDR brakiterapi 3,7x105 1,850

137Cs kaynaklı LDR brakiterapi 1,85 x105 0,326 60Co kaynaklı LDR brakiterapi 7,2 x104 0,505 * Haftada 5 gün günde 4 saat çalışıldığı varsayılır.

Tablo 8.6. Simülasyon cihazına göre işyükleri*

Cihaz

Maksimum

Tüp Gerilimi

(kVp)

İşyükü

(mA.dak/hafta)

CT Simülatör 140 5000

Simülatör 150 2000 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.

3.8.5. Nükleer tıp ve yataklı tedavi uygulamalarında;

Tablo 8.7. SPECT ve SPECT/CT ünitelerinde radyasyon alanlarına göre işyükleri

Alanlar

Tc-99m

Miktarı

A (MBq)*

Kullanım

Süresi

(saat/hafta)

İşyükü

(µSv. m2/hafta)

CT

İşyükü

(mA.dak/hafta)

Sıcak oda /radyofarmasi

laboratuvarı 37000 10

7030 -

Enjeksiyon odası 1110 40 844 -

Radyoaktif hasta bekleme

odası 11100 40

8440 -

Görüntüleme odası 1110 40 844 2000

Efor odası 1110 10 211 -

Radyoaktif hasta tuvaleti 1110 15 317 -

Radyoaktif atık yeri 1850 40 1406**

- 168 5905***

* Aktivite miktarları uygulama türüne göre farklı radyoizotoplardan gelen katkılar göz önüne alınarak belirlenmiştir.

Hasta sayısı göz önüne alınarak kabul edilen maksimum aktivite miktarlarında değişiklik yapılabilir.

** Yan alanın haftada 5 gün (40 saat) kullanıldığı varsayılır.

*** Yan alanın haftada 7 gün (168 saat) kullanıldığı varsayılır.


TAEK RSGD-KLV- 006

10

Tablo 8.8. PET ve PET/CT ünitelerinde radyasyon alanlarına göre işyükleri

Alanlar Aktivite

A (MBq)*

Kullanım

Süresi

(saat/hafta)

İşyükü

(µSv. m2/hafta)

CT İşyükü

(mA.dak/hafta)

F-18 Sıcak oda /

Radyofarmasi laboratuvarı 740 10

1058 -

Ga-68 Sıcak oda /

Radyofarmasi laboratuvarı 1850 2

2683 -

Enjeksiyon- bekleme odası 555 40 1697 -

Görüntüleme odası 555 40 1119 4000

Radyoaktif hasta tuvaleti 555 10 322 -

Radyoaktif atık yeri ** 37 40 211***

- 168 889****

* Alanlarda kullanılan aktivite ve uygulama türüne göre farklı radyoizotoplardan gelen katkılar göz önüne

alınarak belirlenmiştir. Hasta sayısı göz önüne alınarak kabul edilen maksimum aktivite miktarlarında değişiklik

yapılabilir.

** Atık odası bulunması durumunda

*** Yan alanın haftada 5 gün (40 saat) kullanıldığı varsayılır.

**** Yan alanın haftada 7 gün (168 saat) kullanıldığı varsayılır.

Tablo 8.9. Yataklı I-131, Lu-177, In-111 vb tedavi ünitelerinde radyasyon alanlarına göre

işyükleri

Alan Aktivite

A (MBq)*

Kullanım

Süresi

(saat/hafta)

İşyükü

(µSv. m2/hafta)

Sıcak oda 7400 1 437

İyot tedavi odası*** 6220****

40 14680 *

168

61650**

(yan alanın yataklı tedavi

odası olduğu durumlarda)

Lütesyum tedavi odası*** 5550 40 1519*

168 6378**

İndiyum tedavi odası*** 5550 40 15451*

168 64900**

Radyoaktif atık yeri 185

40 437*

168

1834**

(yan alanın yataklı tedavi

odası olduğu durumlarda) * Haftada 5 gün (40 saat) kullanıldığı varsayılır.

** Haftada 7 gün (168 saat) kullanıldığı varsayılır [8].

*** Hastanın kullandığı tuvalet ve banyolar oda içinde değerlendirilir.

**** 800 MBq’in üstünde I-131 radyoaktif maddesi verilen hastaların vücuttaki radyoaktivite miktarının 600 MBq’in ve

hastadan 1 metre uzaktaki doz hızının 30 µSv/saat’in altına düşmesi için ortalama 4 günde taburcu olduğu varsayılarak,

4 günün ortalama aktivite miktarı 7400x 0.84= 6220 MBq olarak hesaplanmıştır [9].

3.8.6. Siklotron ile F-18 üretim uygulamalarında;

Tablo 8.10. Radyasyon alanları ve üretim hücreleri için işyükleri*

Alan F-18 Miktarı

A (MBq)*

Kullanım Süresi

(saat/hafta)

İşyükü

(µSv m2/hafta)

Üretim hücreleri 296000 120 5080000

Kalite kont. lab. 185 12 317,5

Radyoaktif atık yeri 370 40 2116,5

168 8888,9 * Haftada 5 gün çalışıldığı varsayılır.


TAEK RSGD-KLV- 006

11

3.9. Zayıflatma (geçiş) Faktörü (k)

Tablo 9. F-18 için hesaplanan k değerlerine karşı gelen kalınlıklar [6]

Kalınlık k

Kurşun (mm) Beton (cm)

0 1,0000 1,0000

1 0,8912 0,9583

2 0,7873 0,9088

3 0,6905 0,8519

4 0,6021 0,7889

5 0,5227 0,7218

6 0,4522 0,6528

7 0,3903 0,5842

8 0,3362 0,5180

9 0,2892 0,4558

10 0,2485 0,3987

12 0,1831 0,3008

14 0,1347 0,2243

16 0,0990 0,1662

18 0,0728 0,1227

20 0,0535 0,0904

25 0,0247 0,0419

30 0,0114 0,0194

40 0,0024 0,0042

50 0,0005 0,0009

3.10. Zırh Malzemesi Yoğunlukları

Tablo 10. Hesaplamalarda kullanılan zırh malzemelerinin yoğunlukları (gr/cm3) [2]

Kurşun Beton Çelik

11.35 2.35 7.87


TAEK RSGD-KLV- 006

12

4. HESAPLAMALAR

4.1. Tıbbi Radyoloji ve Endüstriyel Uygulamalarda Zırhlama Hesaplamaları

4.1.1. Birincil engel hesabı

X ışınları için zayıflatma (geçiş) faktörü;

TUW

dPK

pri

ux..

. 2

P: Tasarım dozu. Tablo 1’den bakılır.

dpri: X-ışını tüpü ile birincil engel arasındaki mesafe. 3.2’de ifade edildiği şekilde alınır.

T: Meşguliyet. Tablo 3’den bakılır.

U: Kullanma faktörü. Tablo 4’den bakılır.

W: İşyükü.

4.1.2. İşyükü hesabı

4.1.2.1. Radyoloji uygulamalarında;

Kuruluş tarafından cihazın maksimum tüp akımı, çekim başına ışınlama süresi, günlük veya

haftalık hasta sayısı ve hasta başına çekim sayısı verildiği takdirde işyükü aşağıdaki şekilde

hesaplanır.

W (mA.dak/hafta) = mak. tüp akımı (mA) x çekim başına ışınlama süresi (dak) x hasta başına

çekim sayısı x haftalık hasta sayısı

İşyükünün kuruluş tarafından verilmediği durumlarda Tablo 8.1’deki hesaplanmış işyükü

değerleri kullanılır.

4.1.2.2. Endüstriyel radyografi ve skopi uygulamalarında;

Kuruluş tarafından cihazın maksimum tüp akımı ve haftalık toplam ışınlama süresi verildiği

taktirde işyükü aşağıdaki şekilde hesaplanır.

W (mA.dak/hafta)= mak. tüp akımı (mA) x haftalık ışınlama süresi (dak)

İşyükünün kuruluş tarafından verilmediği durumlarda Tablo 8.2’deki hesaplanmış işyükü


Radyoloji ile endüstriyel radyografi ve skopi uygulamalarında işyükleri hesaplanırken radyasyon

kaynağından 1 m mesafe referans alınır. Geçiş faktörü hesaplamalarının ters kare kanunu ile

uyumlu olması için verilen denklemlerdeki d değerleri 1 m2’ye bölünür.

Birincil engel kalınlıkları, hesaplanan Kux değeri Şekil 1, Şekil 2 ve Şekil 3’te verilen grafikte yerine

konularak kurşun ve beton cinsinden bulunur.


TAEK RSGD-KLV- 006

13

Şekil 1. 50-150 kV Aralığı için Kurşun Kalınlıkları [3]


TAEK RSGD-KLV- 006

14

Şekil 2. 200-400 kV Aralığı için Kurşun Kalınlıkları [3]


TAEK RSGD-KLV- 006

15

Şekil 3. 50-400 kV Aralığı için Beton Kalınlıkları [3]


TAEK RSGD-KLV- 006

16

4.1.3. İkincil engel hesabı

4.1.3.1. Saçılma hesabı;

Saçılan radyasyon için zayıflatma faktörü;

2 2

( ) sec

. 400. .

. .ux saçılma sca

PK d d

aW T F

İkincil engel hesabında U=1 alındığından eşitlikte gösterilmemiştir.

dsca: X-ışını tüpü ile saçıcı arasındaki mesafe. Tablo 7.1’den bakılır.

dsec: Saçıcı ile engel arasındaki mesafe. 3.2’de ifade edildiği şekilde alınır.

a: 1 metredeki saçılan ışınlamanın gelen ışınlamaya oranıdır. Enerji ve saçılma açısına bağlı a

değerleri Tablo 7.1’den bakılır.

F: Saçıcı üzerindeki alan boyutu. 400 cm2’lik fantom yüzeyinde enerji ve saçılma açısına bağlı

olarak bulunan uygulama türüne bağlı a ve F değerleri Tablo 7.1’den bakılır.

İkincil engel kalınlıkları, saçılan için hesaplanan Kux değeri Şekil 1, Şekil 2 veya Şekil 3’te verilen

grafikte yerine konularak kurşun ve beton cinsinden bulunur.

4.1.3.2. Sızıntı hesabı;

Sızıntı radyasyonu için zayıflatma faktörü;

TW

IdPBlx

.

.600.. 2

sec

I: Tüp akımı. Tüp potansiyeline göre Tablo 7.1’den bakılır.

Şekil 4’den Blx değerine karşılık gelen HVL ve TVL sayıları okunur.

Şekil 4. Blx Değerine Karşılık Gelen HVL ve TVL Sayıları [3]


TAEK RSGD-KLV- 006

17

N: HVL sayısı ve n: TVL sayısı olmak üzere HVL ve TVL değerleri Tablo 5.1’den alınır. N ve n ile

çarpılarak sızıntı engel kalınlığı (SL) bulunur.

SL=N (HVL) veya SL=n (TVL)

Bulunan sızıntı ve saçılan kalınlık değerleri arasındaki fark 1 TVL’den küçük ise büyük olan değere

1 HVL ilave edilir. İki değer arasındaki fark 1 TVL’e eşit veya 1 TVL’den büyük ise büyük olan

değer kullanılır.

4.2. Nükleer Tıp, Yataklı Tedavi ve Endüstriyel Gamagrafi Uygulamalarında Zırhlama

Hesaplamaları

4.2.1. TVL Yöntemi ile hesaplama [1, 2, 5]

İşyükü;

tAW ..

A: Alanlarda bulunacak bir seferde kullanılan aktivite miktarı (MBq)

t: Aktivitenin alanda haftalık bulunma süresi (saat)

: Gama sabiti (µSv.m2/MBq.saat). Tablo 6.1’den bakılır.

Kuruluş tarafından verilmediği durumlarda Tablo 8.3, 8.7, 8.8 ve 8.9’daki hesaplanmış işyükü


Zayıflatma faktörü;

UTW

dPk

..

. 2

P: Tasarım dozu (µSv/hafta). Tablo 1’den bakılır.

d: Mesafe (m). 3. 2’de ifade edildiği şekilde alınır.

T: Meşguliyet faktörü. Tablo 3’den bakılır.

U: Kullanma faktörü. Madde 4.b’ye göre alınır.

Onda bir kalınlık değeri;

1log( )n

k

n: TVL sayısı

Zırh Kalınlığı= n x TVL

İlgili radyoaktif kaynak için Tablo 5.5’de verilen kurşun ve beton TVL değerleri kullanılarak engel

kalınlığı hesaplanır. Bu hesaplama yöntemine ‘TVL Yöntemi’ denir.

Hesaplamalarda kullanılan zırh malzemelerinin yoğunlukları, Tablo 10’da verilmiştir.

4.2.1.1. SPECT ve endüstriyel gamagrafi üniteleri

Radyasyon kaynağı içeren tüm odalar TVL Yöntemi ile hesaplanır.

4.2.1.2. SPECT-CT ünitesi [1, 2, 5]

Radyasyon kaynağı içeren tüm alanlar TVL Yöntemi ile hesaplanır.


TAEK RSGD-KLV- 006

18

Görüntüleme odasında ayrıca CT için kurşun ve beton kalınlıkları radyoloji uygulamalarındaki

zırhlama hesabına göre yapılır. SPECT hesabında herhangi bir zırh kalınlığı bulunmadığı

durumda yalnızca CT hesabı sonuçları göz önüne alınır.

Hem SPECT’te hem de CT’de zırh çıkması durumunda; nihai zırh kalınlığı aşağıda ifade edildiği

şekilde bulunur:

Kurşun hesabı: CT hesabında bulunan beton kalınlığı SPECT’te bulunan beton kalınlığından

çıkarılır. Çıkan beton değerinin ne kadar kurşuna karşı geldiğini bulmak için; CT’de bulunan

beton ve kurşun kalınlıklarından orantı kurularak kurşun kalınlığı bulunur. Bulunan değer SPECT

kurşun kalınlığına eklenir. Toplam kurşun kalınlığı zırh kalınlığını verir.

Beton Hesabı: SPECT ve CT hesabı sonucu çıkan en yüksek beton kalınlığı zırh kalınlığını verir.

Radyasyon Alanında Birden Fazla Radyoizotopun Bulunması Durumu:

Radyasyon alanında birden fazla radyoaktif kaynağın bulunması durumunda her bir

radyoizotopun zırh kalınlığına yapacağı katkı aşağıdaki şekilde hesaplanır.

P

HTUFk 0..

/1

20

.

d

AH

U= Haftalık açıkta kaldığı sürenin toplam çalışma saatine oranı

T=Yan alanın meşguliyet faktörü

d=1 m

Tasarım dozu= 0,5 µSv/saat

Radyo

izotop

Kullanılan

miktar

(MBq)

Haftalık

açıkta

kaldığı

süre (saat)

U T H0 F

Tc-99m 18500 5 0,125 1 351,5 87,87

I-131 740 5 0,125 1 46,66 10,92

Tl-201 740 5 0,125 1 8,88 2,22

Örnek Hesap:

Kalınlık en yüksek F’e göre bulunur.

Kalınlık=log(F) x TVL=log (87,87) x 6,6 cm=12,82 cm

Kalınlık tahmini olarak bir miktar yükseltilir ve yeni kalınlığın uygun olup olmadığı test edilir.

Yeni kalınlık 14 cm olsun.

Yeni F’ler bulunur. F=alog(yeni kalınlık/TVL)

Radyoizotop F U.T.H0 U.T.H0/F Fgerekli

(F x 2,53)

Tc-99m 131,82 43,93 0,33 µSv/saat 333,68

I-131 5,98 5,45 0,91 µSv/saat 15,13

Tl-201 56,23 1,11 0,02 µSv/saat 142,33

Toplam: 1,26 µSv/saat


TAEK RSGD-KLV- 006

19

Bulunan doz hızının izin verilen doz hızına orana 1,26 µSv/saat /0,5µSv/saat=2,53

En yüksek F’e göre kalınlık değeri bulunur.

Kalınlık=log(F)x TVL=log (333,68) x 6,6 cm=16,65 cm

Bulunan son kalınlık değeri 20 cm olması durumu aşağıdaki tablo ile test edilir.

Radyoizotop F U.T.H0/F

Tc-99m 1071 0,04

I-131 12,88 0,42

Tl-201 316 0,003513

Toplam 0,47 µSv/saat

Tablo 8.7’de verilen Tc-99m radyoaktivite miktarları saptanırken diğer radyoaktif kaynakların

katkıları da göz önüne alınmıştır.

4.2.1.3. PET/PET-CT ünitesi [6]

Sıcak oda/radyofarmasi laboratuvarı ve atık odasında spesifik gama sabiti, diğer alanlarda

hasta doz hızı değerleri kullanılır.

İşyükleri bulunduktan sonra zırhlama hesapları TVL Yöntemine göre yapılır.

İşyükü Hesapları:

a. Sıcak Oda;

İşyükü;

tAW ..

b. Görüntüleme Odası;

İşyükü;

tIIw RtANW .... 0

: Hasta doz hızı (µSv.m2/MBq.saat). Tablo 6.2’den bakılır.

Nw =haftalık hasta sayısı=80 hasta (bir enjeksiyon odası olduğu durumda 40 hasta)

Ao= Hastada kalan aktivite miktarı (334 MBq.h)

tI= Çekim süresi (yaklaşık 30 dak.)

Rtu= Çekim süresi boyunca azaltma faktörü =0.91

tu

TtuReAA 2/1/.693.0

0 .

A= Enjeksiyon aktivite miktarı (555 MBq )

tu= Hastanın enjeksiyon yapıldıktan sonraki bekleme süresi (yaklaşık 50 dak.)

)1)(/.(443,1 2/1/.693.0

2/1

Ttu

utu etTR

Rtu= Enjeksiyon sonrası azaltma faktörü=0.85

Görüntüleme odasında ayrıca CT için kurşun ve beton kalınlıkları radyoloji uygulamalarındaki

zırhlama hesabına göre yapılır. PET hesabında herhangi bir zırh kalınlığı bulunmadığı durumda

yalnızca CT hesabı sonuçları göz önüne alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

20

Hem PET’te hem de CT’de zırh çıkması durumunda; nihai zırh kalınlığı aşağıda ifade edildiği

şekilde bulunur:

Kurşun hesabı: CT hesabında bulunan beton kalınlığı PET’te bulunan beton kalınlığından çıkarılır.

Çıkan beton değerinin ne kadar kurşuna karşı geldiğini bulmak için; CT’de bulunan beton ve

kurşun kalınlıklarından orantı kurularak kurşun kalınlığı bulunur. Bulunan değer PET kurşun

kalınlığına eklenir. Toplam kurşun kalınlığı zırh kalınlığını verir.

Beton Hesabı: PET ve CT hesabı sonucu çıkan en yüksek beton kalınlığı zırh kalınlığını verir.

c. Enjeksiyon Odası;

tw RtANW ....

Nw= Haftalık hasta sayısı (40 hasta)

A= Enjeksiyon aktivite miktarı (555 MBq )

t= Enjeksiyon yapıldıktan sonra hastanın odada geçirdiği süre (yaklaşık 60 dak.)

Rt=Bekleme süresi boyunca azaltma faktörü =0.83

ç. Radyoaktif Hasta Tuvaleti;

Hasta tuvaletinin enjeksiyon odası dışında bulunduğu durumlarda aşağıdaki şekilde hesaplama

yapılır.

80.0...... uuw RFtANW

2/1/.693.0 Tt

u eF

A= Aktivite miktarı 555 MBq

t= Bir hastanın tuvaleti kullanma süresi (yaklaşık 15 dak. )

Fu= 0.827 (1/2 saatteki bozunum)

Ru = 1.443 ( 110/15 ) [e -0.693 15/110] =0.95 ( hasta başına 120/8 =15 dak.)

Eşitlikteki 0.80 çarpanı: Bir hastadaki aktivitenin vücuttan %15 veya 20’si atıldığı varsayılır.

d. Radyoaktif Katı Atık Yeri;

Bulunduğu durumlarda aşağıdaki şekilde hesaplama yapılır.

İşyükü;

tAW ..

Bulunan k değeri Tablo 9’da yerine konarak kurşun ve beton kalınlıkları bulunur veya TVL sayısı,

ilgili radyoaktif kaynak için Tablo 5.5’de verilen kurşun ve beton TVL değerleri kullanılarak engel

kalınlığı hesaplanır.

4.2.1.4. I-131 yataklı tedavi üniteleri [5, 7, 8, 9]

Hastaya tedavi amaçlı verilecek olan I-131’in belirli bir süre veya hasta taburcu oluncaya kadar

ortalama µSv/h olarak hastanın çevreye yayacağı radyasyon doz şiddetinin hesaplanması;

dtt

H

t

T

t

H

0

0

.

02/12).0(

1)0(


TAEK RSGD-KLV- 006

21

Bir hastanın 4 günde taburcu olduğu kabul edilir. 4 günün ortalaması hastanın 1 metrede

yayacağı doz miktarı;

dtgün

H

gün

T

t

H

4

000

2/12).0(4

1)0(

)21(2ln.4

)0()0( 2/1

42/1

00T

gün

gün

THH

)21(2ln.4

8)0()0( 8

4

00gün

gün

gün

günHH

)21(2ln.4

8)0()0( 8

4

00gün

gün

gün

günHH

84,0).0()0( 00 HH

4 günün ortalama azaltma oranı 0,84 bulunur [9]. Hastaya verilen 7400 MBq aktivite miktarı bu

oranla çarpıldığında 6220 MBq bulunur. İşyükü hesabında bu değer kullanılır.

Ayrıca yan alanın 24 saat kullanılan alan olması veya günde 8 saat kullanılan alan olması

dikkate alınarak işyükleri ayrı ayrı hesaplanır. Tablo 8.9’dan bakılır.

Radyasyon kaynağı içeren tüm odalar TVL Yöntemi ile hesaplanır.

4.3. Radyoterapi Uygulamalarında Zırhlama Hesaplamaları

4.3.1. Lineer hızlandırıcı, siberbıçak, gamabıçağı ve Co-60 teleterapi için hesaplama [2, 3]

4.3.1.1. Birincil Engel Hesabı;

Zayıflatma (geçiş) faktörü;

TUW

SADdPBbir

..

).( 2


d: İzomerkezden meşgul edilen en yakın alana olan mesafe (m).

SAD: Kaynak-eksen mesafesi (m). 3.2.2’de ifade edildiği şekilde alınır.

W: İşyükü (Gy/hafta)

İşyükü Hesabı:

Kuruluş tarafından haftalık hasta sayısı ve hasta başına verilen maksimum fraksiyon dozu

belirtildiği taktirde işyükü aşağıdaki şekilde hesaplanır.

W (Gy/hafta) = haftalık hasta sayısı x hasta başına verilen maksimum fraksiyon dozu (Gy)

İşyükü kuruluş tarafından verilmediği durumlarda Tablo 8.4’deki hesaplanmış işyükü değerleri

kullanılır.


TAEK RSGD-KLV- 006

22

Soğrulan doz miktarı “Gy birimi” gama ışınları, x-ışınları ve beta parçacıkları için eşdeğer doz

miktarı “Sv birimi” ile aynı alınır.

U: Kullanım faktörü. 3.4.3’den bakılır.


Lineer hızlandırıcı, siberbıçak, gamabıçağı ve Co-60 teleterapi için işyükleri hesaplanırken

radyasyon kaynağından 1 m mesafe referans alınır. Geçiş faktörü hesaplamalarının ters kare

kanunu ile uyumlu olması için verilen denklemlerdeki d değerleri 1 m2’ye bölünür.

n: TVL sayısı;

)1

log(birB

n

t: Zırh kalınlığı;

TVLnt .

Kalınlık hesabı yapılacak malzemenin iki farklı TVL değeri olması durumunda;

eTVLnTVLt )1(1

TVL, TVL1 ve TVLe değerleri Tablo 5.2’den bakılır.

4.3.1.2. İkincil Engel Hesabı;

Sızıntı radyasyonu için zayıflatma faktörü;

TW

dPBsıı

..10

.3

2

)1

log(sııB

n


TVLnt .


eTVLnTVLt )1(1

TVL, TVL1 ve TVLe değerleri, Tablo 5.3’den bakılır.

Saçılan radyasyon için zayıflatma faktörü

Fdd

TWa

PB scasaç

400.

..

22

İkincil engel hesabında U=1 alındığından eşitlikte gösterilmemiştir.

dsca: Radyasyonun kaynağından saçıcıya olan mesafe (m).

a: 1 metredeki saçılan ışınlamanın gelen ışınlamaya oranıdır. a değerine Tablo 7.2’den bakılır.

F: Saçıcı üzerindeki alan boyutu (cm2). Maksimum korunmanın sağlanması için kolimatörün

maksimum açılma alanı alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

23

n: TVL sayısı;

)1

log(saçB

n


TVLnt .


21 )1( TVLnTVLt

TVL, TVL1 ve TVL2 değerleri Tablo 5.4’den bakılır.

Bulunan sızıntı ve saçılan kalınlık değerleri arasındaki fark 1 TVL’den küçük ise büyük olan değere

1 HVL ilave edilir. İki değer arasındaki fark 1 TVL’e eşit veya 1 TVL’den büyük ise büyük olan

değer kullanılır.

4.3.2. Brakiterapi için hesaplama [10]


TW

dPB

.

. 2

d: kaynak ile meşgul edilen en yakın alana olan mesafe (m).

İşyükü (Gy/hafta);

tAW ..10 6

: Gama sabiti (µSv.m2/MBq.saat) Tablo 6.1’den bakılır.

A: Kaynak aktivitesi (MBq)

t: ışınlama süresi (saat/hafta);

)1

log(B

n

Zırh kalınlığı;

TVnt .

TVL değerleri Tablo 5.5’den bakılır.

4.3.3. Tomoterapi için hesaplama [11]

Doz hesabı; 2

2

2

112 )/()(/ ddDD

Zırhlanması istenen duvar yönünde d1 (m) mesafesindeki doz değeri D1 (Sv/s) Şekil 5’den

alınarak izomerkezden meşgul edilen en yakın alana olan d2 (m) mesafesindeki doz değeri D2

(Sv/s) hesaplanır.


TAEK RSGD-KLV- 006

24

Şekil 5. Tomoterapi Cihazı Etrafında Değişik Noktalarda Ölçülen Doz Eşdeğeri Hızları [11]


)./( 2 TDPB

P: Tasarım dozu (Sv/s);

)1

log(B

n


TVLnt .


eTVLnTVLt )1(1

TVL, TVL1 ve TVLe değerleri Tablo 5.2’den bakılır.

4.3.4. Simülatör ve CT-simülatör için hesaplama [3]

Radyoloji ve endüstriyel radyografi uygulamalarında kullanılan hesaplama yöntemlerine göre

yapılır.

4.4. Hızlandırıcı, Radyoizotop Üretim veya Hazırlama Tesisleri Zırhlama Hesaplamaları

4.4.1. Siklotron odası nötron hesabı [12]

4.4.1.1. Birincil Engel Hesabı;

T

dHxB m

n

0

2

7 .108.2

Bn=Zayıflatma faktörü (rem.cm2)

Hm = Tasarım dozu (mrem/saat), Tablo 1’den birim dönüşümü yapılarak alınır.


TAEK RSGD-KLV- 006

25

Sabit = 2.8x10-4 saat /s x 10-3 rem/mrem

d= Hedefin meşgul edilen alana olan uzaklığı

T= Meşguliyet faktörü;

0 24. .

nV

r

Vn = Nötron üretim hızı (n.s-1)

Ф0 = Nötron akım hızı: Kaynağın 1 cm yarıçapından 1 m uzakta 4 π’lik katı açıda nötron ışın

demetine 00 açıda nötron yayılma hızı (m2. cm-2.s-1)

r=100 cm

B değerleri Şekil 7’de yerine konarak beton plaka değerleri g/cm2 cinsinden bulunur. Duvar

kalınlığı ise beton plaka değerinin kullanılan beton yoğunluğuna bölünmesi ile cm cinsinden

hesaplanır.

4.4.1.2. İkincil Engel Hesabı;

T

dHxB

so

imnr

.

.108.2

27

di = Kaynakla ilk engel arasındaki mesafe (m).

d = Birincil engel ile ikincil engel arasındaki mesafe (m).

A = Saçılan hedefin alanı (1m2 kabul edilir).

αn = Yansıma katsayısı: Nötron enerjisine uygun olarak Şekil 6’den bulunur.

2

0 /.. dAnso

Фso = İkincil engel için nötron akım hızı (m2.cm-2.s-1)

B değerleri Şekil 7’de yerine konarak beton plaka değerleri g/cm2 cinsinden bulunur. Duvar

kalınlığı ise beton plaka değerinin kullanılan beton yoğunluğuna bölünmesi ile cm cinsinden

hesaplanır.


TAEK RSGD-KLV- 006

26

Şekil 6. Nötron İçin Yansıma Katsayıları [12]


TAEK RSGD-KLV- 006

27

Şekil 7. Nötron Enerjisine Göre Beton Kalınlıkları [12]


TAEK RSGD-KLV- 006

28

4.4.2. FDG üretim ünitesi (hücreler, kalite kontrol lab, atık odası, vb) hesabı [5]

İşyükü;

tAW ..

A: Alanlarda bulunacak bir seferde kullanılan aktivite miktarı (MBq)

t: Aktivitenin alanda haftalık bulunma süresi (saat)

: Spesifik gama sabiti (µSv.m2/MBq.saat). Tablo 6.1’den bakılır.

Kuruluş tarafından verilmediği durumlarda Tablo 8.10’daki hesaplanmış işyükü değerleri

kullanılır.

Zayıflatma (geçiş) aktörü;

UTW

dPk

..

. 2


d: Mesafe (m). Madde 3.2.3’de ifade edildiği şekilde alınır.

W: İş yükü (µSv m2/hafta). Tablo 8.10’dan bakılır.


U: Kullanma faktörü. Madde 3.4.2’de ifade edildiği şekilde alınır.

Onda bir kalınlık değeri;

)1

log(k

TVLn

TVLn: TVL sayısı

Zırh Kalınlığı= TVLn x TVL

Radyasyon kaynağı içeren tüm hücreler ve odaların zırh kalınlıkları Tablo 5.5’de verilen kurşun

ve beton TVL değerleri kullanılarak hesaplanır.

Hesaplamalarda kullanılan Zırh malzemelerinin yoğunlukları Tablo 10’da verilmiştir.

4.4.3. Radyoizotop jeneratörü üretimi/radyofarmasötik hazırlama üniteleri (hücreler, kalite

kontrol lab., atık odası vb.) hesabı [5]

Radyoizotop jeneratörü üretimi/radyofarmasötik hazırlama ünitelerindeki iş yükleri maksimum

aktivite ve çalışma koşullarına TVL Yöntemi kullanılarak hesaplanır.


TAEK RSGD-KLV- 006

29

KAYNAKÇA

[1] Structural Shielding Design for Medical X-Ray Imaging Facilities, NCRP Report No.147, 2004.

[2] Structural Shielding Design and Evaluation for Megavoltage X- and Gamma-Ray

Radiotherapy Facilities, NCRP Report No.151, 2005.

[3] Structural Shielding Design and Evaluation For Medical Use of X Rays and Gamma Rays of

Energies up to 10 MeV, NCRP Report No.49, 1976.

[4] Patton H. McGinley, Shielding Techniques Radiation Oncology Facilities, Medical Physics

Publishing, 1998.

[5] S. R. Cherry, J. A. Sorenson, M. E. Phelps, Physics in Nuclear Medicine, 3rd Edition, 2003.

[6] M. T. Matsen et al, AAPM Task Group 108:PET and PET/CT Shielding Requirements, 2005.

[7] Strahlenschutzregeln für den Umgang mid umcshlossenen radioaktiven Stoffen in der

Medizin – Therapaeutische Anwendung, DIN (Deutsches Institut für Normung) 6804, 1993.

[8] Berechnung der Abschirmung von I-131Therapie-Patientenzimmern, Merkblatt L-07–03,

Bundesamt für Gesundheit, Abteilung Strahlenschutz Sektion Aufsicht und Bewilligungen

[9] Nuklearmedizinische Betriebe - Regeln für die Errictung und Ausstattung, ÖNORM S 5224,

2005.

[10] Radiation Protection in the Design of Radiotherapy Facilities, IAEA Safety Report Series

No.47, 2006.

[11] Chester R. Ramsey, Rebecca Seibert, Stephen L. Mahan, Dharmin Desai, and Daniel

Chase, Out-of-field dosimetry measurements for a helical tomotherapy system, Journal of

Applied Clinical Medical Physics, Vol 7, No 3, 2006.

[12] Radiation Protection in the Design Guidelines for 0,1-100 MeV Particle Accelerator Facilities,

NCRP Report No.51, 1977.

zirhlama hesaplamalari kilavuzu

Documents