Radyonüklit Metroloji Laboratuvarları

Günümüzde radyoaktivite ölçüm laboratuvarlarında yapılan rutin analizlere yönelik olarak, cihaz kalibrasyonunda, kalite kontrol işlemlerinde ve uygulanan yöntemlerin geçerli kılınması çalışmalarında aktivitesi bilinen “referans malzemeler” kullanılmaktadır. Bu laboratuvarlar için doğruluğu yüksek, izlenebilir referans malzemelerin temininin yanı sıra yarılanma ömrü gibi analiz sonucunu doğrudan etkileyen nükleer verilerin hassas, güvenilir birincil ve ikincil yöntemlerle yüksek doğruluk ve hassasiyetle belirlenmesi gerekmektedir. Aynı zamanda tıpta ve endüstride kullanılan radyoaktif maddelerin ulusal referans standartlara izlenebilir olması, bu maddelerin güvenilir bir şekilde kullanılmasını sağlamaktadır. Bu kapsamda, Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarlarında, yüksek doğruluk ve hassasiyetle birincil ölçme yöntemleri geliştirilmekte, iyonlaştırıcı radyasyon alanında izlenebilir radyoaktif standart kaynak ve referans malzemeleri hazırlanmaktır.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarları; ülkemizde radyasyon ölçümü yapan laboratuvarların ve sağlık kuruluşlarının ihtiyacı olan radyonüklitlerin, birincil ve ikincil standart yöntemler kullanılarak üretilmesi ve standardizasyonu alanlarında faaliyet göstermekte ve aynı zamanda ülkemizde yapılan radyoaktivite ölçümlerinin güvenilirliğini, doğruluğunu ve izlenebilirliğini sağlamak üzere çalışmalar yürütmektedir.  Ulusal ve uluslararası kuruluşlarla işbirliği yapılarak radyoaktivite ölçüm teknikleri alanlarında mevcut olan sorunlara akılcı çözümler üreten projeler ortaya koymak, nükleer tekniklerin kullanıldığı sanayi kuruluşlarıyla işbirliği yapmak ve ayrıca bilgi ve deneyimlerin paylaşılmasını sağlamak amacıyla ulusal ve uluslararası eğitim, çalıştay kongre, seminerler düzenlenmek hedeflenmektedir.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarlarında, alfa yayımlayan radyonüklitlerin yüksek hassasiyette standardizasyonuna imkan sağlayan ve birincil bir ölçüm yöntemi olan tanımlı katı açı (DSA) alfa sayım sistemi bulunmaktadır. Bu sayım sistemi, laboratuvar çalışanları tarafından tasarlanmış ve sistemin bileşenlerinin çok büyük kısmı ülkemizde üretilmiştir.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarlarında bulunan diğer bir birincil sistem de 4πβ-γ dijital çakışma sayım sistemidir. Radyonüklit standardizasyonunda kullanılan en güçlü araçlardan biri 4πβ-γ çakışma sayım tekniğidir. Bu teknik kullanılarak çoğu radyonüklit için yüksek doğrulukta ve yüksek hassasiyette yani düşük belirsizlikte radyoaktivite ölçümleri yapabilmek mümkündür. 4πβ-γ çakışma sayım yöntemi, bir radyonüklitin radyoaktif parçalanması olayında, β bozunmasını takiben γ ışınlarının da yayınlandığı durumlarda, o radyonüklitin aktivitesini dedektör veriminin veya nükleer bozunma parametrelerinin detaylı bir şekilde ele alınmasına gerek kalmaksızın belirlemeye imkân veren birincil bir yöntemdir. Bu sistemin optimizasyon ve validasyon çalışmaları tamamlanmıştır ve kullanıma hazırdır.

Gerek DSA alfa sayım sistemi, gerekse de 4πβ-γ dijital çakışma sayım sistemi dünyada sadece belli başlı metroloji enstitülerinde bulunmaktadır ve NÜKEN, sahip olduğu bu sistemlerle dünyada sayılı enstitüler arasında yerini almıştır.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarlarında Sıvı Sintilasyon Sayım sistemi kullanılarak, beta ışıması yapan radyonüklitlerin doğru ve güvenilir ölçümlerine ve standardizasyonuna yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Beta ışıması yapan radyonüklitler; rutin radyoaktivite ölçümü yapan laboratuvarlarda, nükleer tıp tedavi uygulamalarında ve araştırma merkezlerinde kullanılmaktadır. Konvansiyonel düşük zeminli sıvı sintilasyon sayım yönteminin yanısıra CIEMAT/NIST verim izleme ve TDCR (Triple to Double Coincidence Ratio) gibi birincil yöntemler kullanılarak beta ışıması yapan sertifikalı standart malzemelerin üretilmesi hedeflenmektedir.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarları, EURAMET İyonlaştırıcı Radyasyon Teknik Komitesi (EURAMET Technical Committe of Ionizing Radiation-TCIR) ve Uluslararası Radyonüklit Metrolojisi Komitesi (International Committee for Radionuclide Metrology-ICRM) çalışmalarında ülkemizi temsil etmektedir.  

Radyonüklit Metroloji Laboratuvarları, Uluslararası Anahtar ve Destekleyici Karşılaştırma Testlerine katılım sağlamaktadır. Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Bürosu (BIPM)'e ait Kalibrasyon ve Ölçüm Yetenekleri (CMC) veri tabanında yer almak üzere gıdalarda Cs-137, K-40 ve Sr-90 ölçümlerini kapsayan CMC verileri EURAMET ve diğer Bölgesel Metroloji Organizasyonları tarafından değerlendirilmiş, kalibrasyon ve ölçüm kabiliyetinin uluslararası göstergesi olan BIPM CMC veri tabanında yayınlanması kabul edilmiştir. Bu 3 ölçümle, İyonlaştırıcı Radyasyon (RI) alanında ülkemizin ilk kez CMC veri girişi sağlanmıştır. BIPM tarafından düzenlenen CCRI(II)-K2.Ge-68 anahtar karşılaştırma testi kapsamında Ge-68 ölçümleri tamamlanmış ve belirsizlik bütçesi oluşturulmuştur. Bu karşılaştırma çalışmasının sonuçları açıklandıktan sonra “Uluslararası Ölçüm ve Kalibrasyon Yetenekleri Listesine” yeni veri girişi yapılması mümkün olacaktır. PTB tarafından 25 radyoizotop için kalibrasyonu yapılan kuyu tipi iyon odasında standardizasyon çalışmaları tamamlanan Cs-137, Ba-133, Co-60, Ge-68 ve Eu-152 ampulleri,  Uluslararası Radyonüklit Referans Sistemi (SIR) kapsamında referans iyon odasında ölçümleri yapılmak üzere BIPM’e gönderilmiştir. BIPM tarafından ölçüm ve raporlama işlemleri tamamlanıp raporu yayınlandığında, radyoaktivite ölçümlerinde 5 yeni CMC girişi daha yapılmış olacaktır. 

Avrupa Metroloji Araştırma Programı (EMRP) kapsamında desteklenen ve Almanya’nın Metroloji Enstitüsü PTB’nin yürütücüsü olduğu MetroERM ENV57 “Avrupa Radyolojik Erken Uyarı Ağları için Metroloji” başlıklı uluslararası projeye dâhil olunmuştur. “Hava kaynaklı radyoaktivite izleme ağları” çalışma paketi kapsamında herhangi bir nükleer kaza sonrasında hava filtrelerinde alfa yayan radyonüklitler (241Am, 238Pu, 288Th, 238U) ve 90Sr için hızlı analiz metotları geliştirilmiştir.

Radyonüklit Metrolojisi Laboratuvarlarında alfa, beta ve gama ışıması yapan radyonüklitlerin standardizasyonunda kullanılan ve çoğu ülkemizde tek olan sistem ve cihazlarla referans ölçümler yapılmakta, radyoaktif standart kaynak ve referans malzemeleri üretilmekte, ulusal ve uluslararası eğitim ve çalıştayların yanısıra yeterlilik testleri de düzenlenmektedir. 

Radyonülit Metrolojisi Laboratuvarları tarafından düzenlenen ulusal ve uluslararası yeterlilik testleri aşağıda listelenmiştir:

·         TAEK-RMB-2013-01 Toprakta Doğal Radyonüklitlerin Aktivite Konsantrasyonlarının Belirlenmesi Üzerine Yeterlilik Testi

·         TAEK-RMB-2015-01 İşlenmiş Çayda Cs-137, K-40 ve Sr-90 Aktivitelerinin Belirlenmesi Üzerine Yeterlilik Testi

·         TAEK-RMB-2018-01 Su Numunelerinde Doğal ve Yapay Radyonüklitlerin Aktivite Derişimlerinin Belirlenmesi üzerine Yeterlilik Testi

2015 yılında düzenlenen yeterlilik testi numunesi, TAEK-RM-1 Siyah Çay Tozu adı ile sertifikalandırılarak radyoaktif standart referans malzeme olarak satışa sunulmuştur.