Topraktaki radyonüklitler için etkin doz dönüşüm katsayılarının Monte Carlo Yöntemi ile hesaplanması

Abstract

Bir bölgenin radyasyon fonunun oluşturulmasında, toprak, su ve havada yapılan çevresel radyoaktivite ölçümleri ve bu kaynaklardan her birinin havadaki doz hızına katkılarının bilinmesi önemli yer tutar. Bu çalışmada, toprakta yapılan radyonüklit konsantrasyonu ölçümlerinin (Bq/kg) yıllık etkin doza (µSv/y) dönüştürülmesine yarayan etkin doz dönüşüm katsayılarının (µSv/y)/(Bq/kg) Monte Carlo yöntemi ile hesaplanması amaçlanmıştır. Toprak hacmine düzgün dağıtılmış varsayılan izotropik bir kaynaktan yayımlanan 30 farklı foton enerjisi ve 62 farklı gama pikinin matematiksel bir vücut modeli içerisinde oluşturduğu organ dozları (kaynak parçacık başına) MCNP Monte Carlo programı yardımıyla hesaplanmıştır. Bu değerler daha sonra radyasyon ağırlık faktörleri ve organ ağırlık faktörleri ile birlikte kullanılarak etkin doz dönüşüm katsayılarına dönüştürülmüştür. EDDK ile foton enerjisi (E; keV) arasında EDDK = 0.0017E ? 0.2595 biçiminde bir bağıntı elde edilmiştir. Ayrıca topraktaki radyoaktif serilerin gama pikleri kullanılarak EDDK değerleri 238U serisinin 226Ra, 214Pb ve 214Bi üyeleri için sırasıyla 0.00530, 0.22506 ve 1.82013 (µSv/y)/(Bq/kg) ve 232Th serisinin 228Ac, 224Ra, 212Pb, 212Bi ve 208Tl üyeleri için sırasıyla 1.03555, 0.00927, 0.10940, 0.10721 ve 1.84369 (µSv/y)/(Bq/kg) olarak elde edilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda topraktaki 238U, 232Th serileri ile 40K ve 137Cs çekirdeklerinin EDDK değerleri 2.05049, 1.84369, 0.23724 ve 0.69126 (µSv/y)/(Bq/kg) şeklinde belirlenmiş ve bu değerlerin literatür verileri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir.