Radyasyondan Korunmada Yeni Nesil Kompozitlerin Tanımlanması ve Değerlendirmesi

20. Ulusal Medikal Fizik Kongresi, Aydın, Türkiye, 6 - 09 Kasım 2025, ss.179, (Özet Bildiri)

Günümüzde tıbbi ve endüstriyel uygulamalarda radyasyondan korunmada uzun yıllardır kurşun (Pb)

yaygın olarak kullanılıyor olmasına rağmen kurşunun toksikliği, çevresel ve iş sağlığı sorunları ve ağırlık gibi

dezavantajları olmasından dolayı alternatif farklı elementlerden oluşan kompozit materyallere ihtiyaç her

geçen gün artmaktadır. Bu nedenle araştırmamızda, kurşuna alternatif farklı elementlerden oluşan

kompozitlerin geliştirilmesi ve en iyi x ışını azaltımını sağlayacak kompozitlerin Monte Carlo Simülasyonu

ile belirlenmesi amaçlandı. Çalışmamızda silikon, PVA ve epoksi gibi polimer matriksler ile bizmut, baryum,

tungsten, magnezyum ve demir gibi yüksek atom numaralı dolgu maddelerinden farklı oranlarda karıştırılarak

kompozit numuneleri tanımlanması için XCOM yazılımı kullanıldı. XCOM’ da NIST (National Institue of

Standarts and Technology) veri tabanı kullanılarak seçilen polimer ve dolgu karışımları (ör. %10, %20, %30,

%40, %50) için 20 keV – 200 keV aralığında kütle soğurma katsayısı (μ/ρ) ve lineer soğurma katsayısı (μ)

hesaplandı. Monte Carlo kod algoritması üzerinden uygun özelliklerde geometri ve ortam oluşturularak,

XCOM’da belirlenen kompozitlerin radyasyon azaltımında en iyi olanı tespit edebilmek için GEANT4 (for

Geometry and Tracking) tabanlı GAMOS (Geant4-based Architecture for Medicine-Oriented Simulations)

arayüzü üzerinden uygun geometri tanımları ile 10⁷ foton çarpıştırılarak 3-boyut simülasyonlar yapıldı.

Yapılan ön çalışmalarda, belli oranlarda karıştırılan birkaç örnek silikon+ karışım 1’in yoğunluğu 2.992 g/

cm³, silikon + karışım 2’in yoğunluğu 3.732 g/cm³ ve silikon + karışım 3’ün yoğunluğu 4.658 g/cm³ olup

bunların kütle soğurma katsayıları kurşun ile karşılaştırılmıştır. Üç farklı kompozitin zayıflatma katsayıları

karşılaştırıldığında, düşük enerjilerde (20–40 keV) tüm örneklerin yüksek attenuasyon değerleri sergilediği,

ancak en yüksek etkinin Kompozit 3’de elde edildiği görüldü. Bu çalışmadan yola çıkarak belirli enerji

aralığında her malzeme farklı özellik gösterdiğinden çalışma içinde daha farklı kombinasyonların demeleri

yapılarak en iyi kütle soğurma katsayısına sahip olanlar ve MC simülasyonunda da en iyi foton azaltma oranını

veren kompozitin üretilmesi bir sonraki çalışmanın alt yapısını oluşturmaktadır.