Monte Carlo simülasyonu ile radyasyondan koruyucu malzemelerde kullanılan bizmut, kurşun ve alternatif kompozit malzemelerin atenüasyon etkilerinin değerlendirilmesi

Amaç: Tanısal incelemelerde bazen hedef organlar dışında radyasyona duyarlı organlar da tarama alanı içinde kalmakta ve gereksiz yere doz almaktadır. Radyasyon maruziyeti sonucu hasarı ve oluşabilecek kanser riskini azaltmak amacıyla hastalar üzerinde kullanılan Bizmut (Bi) koruyucular için yüksek maliyet ve kullanım pratikliğindeki yetersizlik gibi olumsuz görüşler bulunmaktadır. Radyasyon ile çalışanların korunmasında kullanılan Kurşun (Pb) koruyucuların ise; ağırlıklarından dolayı kullanım zorluğu oluşturmaları ve yüksek toksisite nedeniyle kullanımları tercih edilmemektedir. Çıkış noktası olarak bu eksikliklerin baz alındığı çalışmada yeni koruyucu malzemelerin geliştirilebilmesi için Monte Carlo (MC) Simülasyonu ile bazı elementlerin ve simülasyonda oluşturulan kompozitlerin atenüasyon etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Gereç ve Yöntem: MC tabanlı GAMOS simülasyon programında diagnostik radyoloji enerji aralığı ile uyumlu olarak artan enerjilerde bazı metal ve lantanit grubu elementlerin enerjiye bağlı kütle atenüasyon katsayılarındaki değişikliklere ve kalınlığa bağlı doz azalımlarına bakılmıştır. NIST (National Institue of Standarts and Technology) veri tabanında sunulan kütle atenüasyon değerleriyle sonuçların verifikasyonu yapıldıktan sonra (hata< %3) karışımlarda kullanılacak elementlerin yüzde oranları belirlenerek 20 örnek oluşturulmuştur. Elementlerin seçiminde K tabaka bağlanma enerjisi, atom numarası, yoğunluk, toksisite özellikleri göz önünde bulundurulmuştur. Bulgular: Simüle edilen 20 örnek bizmut ve kurşunun azalım garfikleri ile karşılaştırılmış ve en iyi 10 tanesi seçilmiştir. Örneklerin büyük kısmında bizmuta göre 50-90keV ve kurşuna göre de 50-80 keV aralığında daha yüksek kütle atenüasyon değerleri elde edilmiştir. Sonuç: Oluşturulan çalışma uzayı ile örneklerin atenüasyon etkileri değerlendirilerek belli bir enerji aralığına bağlı olarak bizmut ve kurşuna alternatif olacak en iyi örnekler belirlenmiştir. Bunlardan en başarılıları örnek 3 (Evropiyum, Disporsiyum, Baryum, Bizmut), örnek 8 (İterbiyum, Erbiyum, Evropiyum, Bizmut) ve örnek 9 (İterbiyum, Erbiyum, Antimon ve Bizmut) olmuştur. Anahtar Sözcükler : Monte Carlo Hesaplamaları, Radyasyondan Korunma, x-ışını