Dozimetre

Dozimetre, iyonlaştırıcı radyasyonu ölçülebilen cihazlardır. Terim, fizikçi Geiger ve Müller tarafından geliştirilen Geiger-Müller sayma tüpünü ifade eder ve diğer cihazlar için de kullanılır. Dozimetreler birçok durumda kişisel koruma için ve korumalı alanlarda salınan iyonlaştırıcı radyasyonu izlemek için de kullanılabilir.

5 elektron volt ve üstü bir kinetik enerjiye sahip iyonlaştırıcı radyasyonun enerjisi o kadar yüksektir ki elektronları serbest bırakarak nötr atomları ya da molekülleri pozitif yüklü iyonlara dönüştürebilir. Özellikleri ve etkileri bakımından farklılık gösteren alfa, beta ve gama radyasyonunun yanı sıra nötron ve X ışını radyasyonu gibi farklı iyonlaştırıcı radyasyon türleri bulunur. Bu radyasyon türleri, radyoaktif elementlerin doğal bozunması sırasında ya da teknik cihazların ana ya da yan etkisi olarak üretilir.

Artan miktarda iyonlaştırıcı radyasyonun beklendiği birçok alan radyasyondan korunma ile ilgili yasal düzenlemelere tabidir. Bu da her şeyden önce çalışma ortamındaki radyasyon için geçerlidir. Yönetmeliklerin uygulanması, devlet kurumları tarafından desteklenir ve izlenir. Almanya’da gözetime tabi kişiler için resmi olarak onaylanmış dozimetrelerin verilmesi ve değerlendirilmesi radyasyondan korunmadan sorumlu federal devlet yetkilileri tarafından gerçekleştirilir. Ancak, insanlar, gıdalar aracılığıyla evlerindeyken de yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalabilir. Radon gazı, yeraltından ya da yapı malzemelerinden serbest bırakıldığında iç mekandaki havada birikebilir. Özellikle güney Bavyera’da ve Bavyera ormanlarında mantarlar ve yabani hayvanlar Çernobil’deki reaktör kazasında salınan Sezyum-137’den hâlâ etkilenmektedir.

Kanun ya da yönetmelikle öngörülen ölçüm cihazlarına ek olarak elektronik dozimetreler işyerlerinde ve evlerde 

- iyonlaştırıcı radyasyonun belirli bir konumda ne kadar güçlü olduğunu,

- belirli bir süre zarfında kişisel radyasyon dozunun ne kadar yüksek olduğunu,

- radyasyonun belirli bir kaynak ile ilişkilendirilip ilişkilendirilemeyeceğini,

- bulunan ya da teslim edilen malzemenin ne kadar güç yaydığını,

- gıdaların doğal olmayan yüksek radyasyon seviyelerine sahip olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir.

Radyasyona maruz kalma seviyesi, radyasyonun teknik ya da tıbbi uygulamalardan mı ortamdaki doğal radyasyondan mı yoksa iç mekandaki radondan mı geldiğine bakılmaksızın uygun bir dozimetre ile belirlenebilir. Modern elektronik dozimetrelerde ölçüm, uyarı ve değerlendirme fonksiyonları bulunur. Bir model seçerken dozimetrenin istenen tüm fonksiyonları sunduğundan emin olunmalıdır.

Gama radyasyonu ya da X ışınları ve farklı iyonlaştırıcı radyasyon türlerini tespit edebilen özel olarak tasarlanmış dozimetreler mevcuttur. Alfa, beta ve gama radyasyonunu kaydeden dozimetreler her türlü radyasyonun neden olduğu toplam aktiviteyi belirler. Bazı dozimetrelerde alfa radyasyonu ya da alfa ve beta radyasyonu önlerine filtreler yerleştirilerek korunabilir.

İyonlaştırıcı radyasyon için sınır değerleri ve ölçüm değerleri genelde mikro ya da milisievert olarak ya da mikrosievert/s ya da milisievert/yıl olarak verilir. Dozimetre, yüksek enerjiye sahip radyasyon tarafından tetiklenen iyonlaşmayı ya da darbelerin sayılmasını sağlar. Bunlar toplam sayı olarak ya da dakika ya da saniye başına olarak gösterilebilir. Dakika başına sayım CPR, saniye başına sayım da CPS olarak kısaltılabilir. Daha uzun ölçüm süreleri için zamana bağlı değerler için ortalama değerler hesaplanır. Bu sayım durumunda çoğu dozimetre enerji içeriğini ya da radyasyon türünü ayırt edemez. Bunun için özel cihazlar mevcuttur. Ancak, dozimetrede kaydedilen hesaplama algoritmaları aracılığıyla toplam radyasyonun sayılan darbeleri sivert cinsinden doz eşdeğerine dönüştürmek için kullanılabilir. Doz eşdeğeri, enerji içeriğini ve radyasyon türlerinin farklı tehlikelerini dikkate alan bir değer verebilmek için tanımlanmıştır. Biyolojik malzeme üzerindeki etkinin henüz değerlendirilemediği soğrulan dozdan ayırt etmek için soğrulan doz gray olarak; doz eşdeğeri de sievert olarak verilir.

CPM	Dakika başına darbe sayısı	Dakika başına sayar
CPS	Saniye başına darbe sayısı	Saniye başına sayar
Gray	Soğrulan doz	Vücut ağırlığının kilogramı başına Joule
Sievert	Doz eşdeğeri	Vücut ağırlığının kilogramı başına Joule  radyasyon türüne göre ağırlıklandırılır
Saat başına sievert	Doz eşdeğeri oranı	Birim zaman başına eşdeğer doz

Gama radyasyonu çok daha yüksek bir aralığa sahip olduğundan ve hem alfa hem de beta bozunumunda meydana geldiğinden ortamı izlemek için gerçekleştirilen rutin ölçümlerde sıklıkla sadece gama doz oranı kaydedilir. Bunun haricinde, özel ekipmanla radyasyon spektroskopik olarak enerji spektrumunu değerlendirmek ve hangi radyonüklidlerin lokal doz oranına ne ölçüde katkıda bulunduğunu belirlemek de mümkündür. Bu, tehlikenin ve hedeflenen karşı önlemlerin ayrıntılı bir değerlendirmesini sağlar.

Pek çok dozimetre, belirli uygulamalar için optimize edilmiştir. Dozimetre, seçilen dış mekanlarda radyasyonun lokal doz oranını devamlı olarak ölçer ve ölçüm değerlerinin başka bir yerde değerlendirilmesi için bu değerleri elektronik formda iletir. Bu tür dozimetrelerin her şeyden önce hava koşullarına karşı dayanıklı olmaları ve veri aktarımı için bir arayüze sahip olmaları gerekir.

Radyasyonun açığa çıkabileceği nükleer enerji santrallerinde, araştırma laboratuvarlarında ve teknik kuruluşlarda genelde ayrılmış korumalı bölgeler ve özel kontrollü alanlar bulunur. Böyle bir bölgeden ayrılmadan önce insanlar ve malzemeler lokal maruziyete özel olarak uyarlanmış kalıcı olarak monte edilmiş bir dozimetre ile kontrol edilir. Derhal harekete geçilebilmesi amacıyla ölçüm değerleri yerinde değerlendirilmelidir. Bu, kontamine olmuş kıyafetlerin ya da malzemelerin koruma bölgesinden çıkarılmasını önler. Bu nedenle, bu tür dozimetrelerde alarm fonksiyonları bulunur.

Elektronik dozimetreler, çeşitli ölçüm noktalarında mevcut radyasyon maruziyetini hızlı bir şekilde kontrol etmek için kullanılan taşınabilir cihazlardır. Gıdaların ya da yapı malzemelerinin hızlı ve basit bir şekilde kontrolünü sağlayan dozimetreler aynı zamanda iç ya da mekanlarda radyasyon maruziyetinin artmasından şüphelenilen durumlarda da testler yapar. Bu cihazlarda hangi tür radyasyonun ölçülebileceği göz önünde bulundurulmalıdır. Sık kontroller için dozimetrede farklı alarm sınırlarının ayarlanabilmesi pratiklik sağlar.

Resmi olarak onaylanmış kişisel dozimetreler belirli bir giyme süresinden sonra değerlendirilebilir. Bu nedenle, pasif dozimetreler olarak da adlandırılır. Elektronik dozimetreler, kişiye etki eden dozu gösterebilir ve yüksek seviyelerde görsel ya da sesli alarm verebilir. Korunan kişi, alarm durumunda tehlike kaynağını kapatarak, kendini koruyarak ya da tehlike bölgesinden uzaklaşarak tepki verebilir. Bu tür dozimetreler, bir radyasyon kaynağının yakınında uzun süre kalmadan önce radyasyona karşı korumanın ne kadar iyi çalıştığını ölçmek için de kullanılabilir.

İtfaiye ekipleri, kontamine olmuş malzemeleri içeren ya da kontamine olmuş bir ortamda meydana gelen olaylar için acil durum ekiplerini eğitmeli ve özel koruyucu kıyafetler ve ölçüm cihazları bulundurmalıdır. Bu tür önlemler, kliniklerde, radyolojik uygulamalarda ya da araştırma tesislerinde yapılan operasyonlar ve radyoaktif madde taşıyan araçların karıştığı trafik kazaları için gereklidir. Ölçüm cihazları, kesme sınırının belirlenebileceği doz hızı uyarı cihazları olarak dozimetreleri ve kontaminasyonun tespit edilebileceği diğer cihaz türlerini içerir.

Dozimetre, iyonlaştırıcı radyasyonu ölçen bir cihazdır. Alfa ve beta parçacıklarını ve gama ışınlarını tespit edebilen en popüler radyasyon ölçüm cihazlarından biridir. Dozimetre, profesyonel ya da özel amaçlar için kullanılabilir. Günlük hayatta radyasyonu ölçmenin ne kadar önemli olduğunun unutulmaması gerekir. Sağlığımızı etkilediği ve hayati bir tehlikeye sahip olduğu için radyasyonun her zaman kontrol edilmesi gerekir. Radyasyon, son derece tehlikelidir, görünmez ve tespit etmesi epey zordur. Dozimetre ile özellikle nükleer enerji santrali yakınlarında yaşıyorsanız bu tehlikeye zamanında tepki verme şansınız olabilir. 

Radyoaktif bir kaza ya sızıntısı sonrasında atmosferde ne olduğunu dozimetre ile öğrenebilirsiniz. Yeni bir yere taşındığınızda dozimetre ile bu bölgenin ve evinizin inşasında kullanılan malzemeleri radyasyon seviyesini ölçebilirsiniz. Dozimetre çoğunlukla fizikte, yangın ve polis departmanlarında, çevre enstitülerinde, kaya ve minerallerin kontrolü için jeolojide, eğitim seminerlerinde ve çeşitli endüstriyel alanda kullanılır. Taşınabilir dozimetre modelleri hafiftir ve taşıması kolaydır. Böylece, satın aldığınız gıdaların, suyun, yapı malzemelerinin ve diğer şeylerin kontrolü için dozimetre elinizin altında bulunur.

Dozimetre, düşük basınçlı inert gaz (argon, neon, helyum) ile doldurulmuş bir tüpten oluşur. Bu tüp genellikle metalden ya da camdan yapılır. Tüpün içerisinde özel bir yükleme direnci aracılığıyla yüksek DC voltajı ile beslenen iki tür elektrod (katot ve anot) bulunur. Yüksek enerjili parçacıkların tüpün içerisine girmesi durumunda parçacıklar gaz ile çarpışır ve daha fazla elektron serbest bırakır. Negatif yüklü elektronlar, yüksek voltajlı pozitif tel tarafından anında çekilir.

Telin etrafında bulunan çok fazla elektron, bir elektrik akımı oluşturur ve bu da cihazda kayıtlı bir elektrik darbesi üretir. Ardından, radyoaktivite LCD ekranda görüntülenir. Arka aydınlatma, ölçüm değerlerini farklı ortam koşullarına götürülmesini sağlar. Radyasyon dozu sınırı aştığında sesli ve görsel bir sinyal ya da titreşim üretilir. Radyasyon seviyesi yükselirse alarm sinyalleri arasındaki aralıklar da kısalır. Alarm sınırları, aydınlatma, kaydedilen darbe aralıkları ve ölçüm periyodları ayarlanabilirdir. 10 yıla kadar kullanılan pil sayesinde uzun süreli ölçümler gerçekleştirilebilir. Otomatik kapanma, dozimetreyi kapatarak pili korur. Dozimetre, rapor ve sonuç çıkarılmasını sağlayan ortalama ve maksimum değerleri hesaplar. Bunun haricinde, dozimetre, birkaç günlük doz oranını da belirler. Bazı modellerde minimum kirlilik değişikliğinin dinlenmesini sağlayan kulaklık girişi de mevcuttur.

Bu fonksiyonların yanında çeşitli ölçüm birimi, otomatik sıfırlama ve otomatik aralık gibi özellikler de bulunur. Kısa hesaplama süresi sayesinde sonuçlar hemen elde edilir ve böylelikle tehlikeli alanda daha fazla vakit harcanmaz. Veriler, dahili hafızaya kaydedilir ve pil değişiminden sonra bile korunur. Dozimetrenin teslimat içeriğinde yer alan yazılım ve veri kablosu, veri işleme ve bilgisayara ya da Excel gibi diğer hesaplama programlarına veri aktarma işlemlerini kolaylaştırır.

PCE Teknik Cihazlar olarak radyasyona karşı sürekli koruma için yüksek kaliteli ve hassas dozimetreler sunma konusunda uzmanız. Sunduğumuz dozimetrelerin başlıca avantajları verimlilik, hızlı çalışma ve teknik özellikleridir. Bunun haricinde, dozimetre, Avrupa ve ABD standartlarına da uygundur. Dozimetre, sağlığına, ailesine ve yaşadığı çevreye değer veren her insan için olmazsa olmaz bir araçtır.