ek radyasyon yeni

20
N‹SAN 2006 SAYISININ ÜCRETS‹Z EK‹D‹R HAZIRLAYAN: Fizik Y. Müh. Dr. YÜKSEL ATAKAN (Radyasyon Fizikçisi) ‹YONLAyICI radyasyon ‹YONLAyICI radyasyon

Upload: john-tardy

Post on 31-Mar-2016

259 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

‹ ‹Y YO ON NL LA Ay yI IC CI I r ra ad dy ya as sy yo on n N N‹ ‹S SA AN N 2 20 00 06 6 S SA AY YI IS SI IN NI IN N Ü ÜC CR RE ET TS S‹ ‹Z Z E EK K‹ ‹D D‹ ‹R R H HA AZ ZI IR RL LA AY YA AN N: : F Fi iz zi ik k Y Y. . M Mü üh h. . D Dr r. . Y YÜ ÜK KS SE EL L A AT TA AK KA AN N ( (R Ra ad dy ya as sy yo on n F Fi iz zi ik kç çi is si i) )

TRANSCRIPT

Page 1: ek radyasyon yeni

NN‹‹SSAANN 22000066 SSAAYYIISSIINNIINN ÜÜCCRREETTSS‹‹ZZ EEKK‹‹DD‹‹RR

HHAAZZIIRRLLAAYYAANN:: FFiizziikk YY.. MMüühh.. DDrr.. YYÜÜKKSSEELL AATTAAKKAANN ((RRaaddyyaassyyoonn FFiizziikkççiissii))

‹‹YYOONNLLAAyyIICCIIrraaddyyaassyyoonn‹‹YYOONNLLAAyyIICCIIrraaddyyaassyyoonn

ekKapak pro 3/30/06 10:41 PM Page 1

Page 2: ek radyasyon yeni

Her çeflit ›fl›n›n, cinsine göre az ya daçok enerji içerdi¤ini, duruma göre ya elek-tromanyetik dalgadan ya da tanecik ak›-m›ndan oluflmufl gibi davrand›¤›n› son yüzy›ld›r biliyoruz. Ifl›nlar›n enerjisi yüksek ol-du¤unda, bunlar maddenin yap›s›ndakiatom ve moleküllere girerek, enerjileriniiyon çiftleri oluflturarak maddeye aktar›-yorlar. Aktar›lan bu enerji miktar›na, ‘vü-cudun’ veya ‘belirli bir organ›n’ ald›¤› yada so¤urdu¤u ‘rraaddyyaassyyoonn ddoozzuu’’ ve enerji-leri çok yüksek olan bu çeflit girici ›fl›nla-ra da ‘iiyyoonnllaayy››cc›› rraaddyyaassyyoonnllaarr’’ ya da ‘‘iiyyoonn--llaayy››cc›› ››flfl››nnllaarr’’ diyoruz. Ço¤unlukla bu çe-flit girici ›fl›nlar, ‘‘rraaddyyooaakkttiiff mmaaddddee’ olarakbilinen uranyum, radyum, radyoiyot, trit-yum gibi ‘karars›z atom çekirdeklerin-den’, nükleer parçac›k h›zland›r›c›lar›n-dan, Röntgen ayg›tlar›ndan kaynaklan›-yor ya da uzaydan gelen ‘kozmik ›fl›nlar-dan’ olufluyorlar. fifieekkiill 11’’de çok çeflitli›fl›nlar›n frekans ve enerjilerine göre yay›-l›m› (spektrumu) ve bunlar›n içinde iyon-lay›c› ›fl›nlar›n konumu görülüyor.

Asl›nda insan, milyonlarca y›ldan be-ridir uzaydan gelen kozmik ›fl›nlarla çev-resinde ve vücudunda bulunan‚ ‘Do¤alRadyoaktif Maddelerden’ yay›lan radyas-yonlarla birlikte yaflamakta. Vücudumu-za solunum ve sindirim yollar›yla, hava,su, tüm bitkisel ve hayvansal besinlerdeaz da olsa bulunan, radyoaktif maddelergirmekte, bunlar zamanla çeflitli organ-

larda birikmekte. Vücudumuzda her sa-niye 9000 adet atom çekirde¤i parçala-n›yor (günde 800 milyona yak›n!) ve herparçalanmada ortaya ç›kan yüksek ener-jili radyasyonlar, insan vücudunu ‘içten’›fl›nl›yorlar. Ayr›ca, kozmik ›fl›nlar›n veçevremizdeki herçeflit maddenin içinde-ki radyoaktif maddelerden sal›nan ›fl›nla-ra da sürekli olarak ‘d›fltan’ hedef ol-maktay›z. Vücudumuzdan yay›nlananradyasyonlar da, çevremizde bize yak›nkiflileri az da olsa ›fl›nl›yorlar. Di¤eryandan, bir röntgen filmi çektirdi¤imiz-de, vücudumuza 100 milyar kadar ›fl›ngirmesine karfl›n vücutta ‘belirgin birhasar’ ya da hastal›k baflgöstermiyor.Her ne kadar hücreler, radyasyonlarakarfl› gerekli savunmay› yaparak kendi-lerini korumaktaysa da, giricili¤i yük-sek iyonlay›c› ›fl›nlar›n, hücre ve organ-larda hasar oluflturabilmesi ve çok sey-rek olarak da kanser gibi ölümle sonuç-lanabilecek hastal›klara yol açmas› ola-s›l›¤› var.

2 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

‹YONLAYICI RADYASYOGörünmez T

AAllffaa ››flfl››nnllaarr›› ((α)):Alfalar, helyum atomu çekirdek-lerinden olufluyor, her çekirdekte 2 proton ve 2 nöt-ron var. Baz› radyoaktif maddelerin atom çekirdekle-rinden sal›nan alfalar, oldukça büyük kütleleri nede-niyle enerjilerini maddenin üst yüzeylerinde so¤uru-larak yitiriyorlar. H›zlar› saniyede 15.000 km kadarolan alfalar, bir ka¤›tta bile tutuluyorlar, havada 10cm bile gidemiyorlar. (fiek.2)

BBeettaa ››flfl››nnllaarr›› ((β)): Atom çekirdeklerinden, nötro-nun protona dönüflümü (Beta Bozunumu / Parçalan-mas›) s›ras›nda sal›nan/yay›lan elektronlardan olu-flan parçac›k ak›m› (Beta parçac›klar› da deniyor).Çok küçük kütleleri nedeniyle bunlar, alfalara göredaha girici olduklar›ndan madde içinde daha uzunyol al›yorlar. H›zlar› s›f›ra yak›n de¤erlerle ›fl›k h›z›aras›nda olabilir. Havada birkaç metre gidebilirler.(fiek.3).

GGaammaa ››flfl››nnllaarr›› ((γ)):: Atom çekirde¤inin bozunumus›ras›nda sal›nan elektromanyetik dalga (foton deni-len enerji paketçikleri ya da kuantalar› ak›m›). Ifl›kh›z›yla hareket eden gamalar›n enerjileri çok yüksekolup maddeye enerjilerini aktarana kadar epey yolal›rlar ve ancak kurflun (Pb) gibi a¤›r özgül kütlelimaddelerle frenlenebiliyorlar. Frekans, dalga boyuve enerjleri fiek.1’ de görülüyor.

NNööttrroonn ››flfl››nnllaarr›› (n): Atom çekirdeklerinin do¤albozunumu s›ras›nda sal›nan, elektriksel olarak yük-süz/nötral nötron parçac›klar› ak›m›. Nötronun küt-

lesi, atom çekirde¤indeki art› yüklü protondan birazdaha büyük.

((PPrroottoonn: Atom çekirde¤indeki art› yüklü temelparçac›k, Hidrojen Atomu Çekirde¤i)

RRöönnttggeenn ››flfl››nnllaarr››11: Atomlar›n d›fl k›l›f›ndaki elek-tron bulutunda, elektronlar›n, çekirde¤e oldukça ya-k›n yörüngelerden daha afla¤›lara (d›fl ya da iç etken-lerle) atlamas› sonucu ortaya ç›kan elektromanyetik›fl›malar olup, bunlar›n dalga boylar› 0,01 ile 10 na-nometre aras›nda. Bunlar da gama ›fl›nlar› gibi yük-sek enerjili girici ›fl›nlar olup, gamalardan tek farkla-r› atom çekirdeklerinden de¤il, atomlar›n iç elektronk›l›f›ndan sal›nmalar› (fiek.1).

RRaaddyyaassyyoonn vvee eenneerrjjiissii:: Ifl›k, ›fl›ma, ›fl›n, elektro-manyetik dalga ya da h›zl› parçac›k ak›m› (fiek.1).Elektromanyetik dalgan›n enerjisi, ν frekans›yla,h Planc katsay›s›n›n çarp›m›na eflit: E = h ⋅ ν(h = 6,62608 ⋅ 10-34 Joule ⋅ saniye) fiekil 1’in sol sü-tunundaki frekanslar, Planc katsay›s›yla çarp›laraksa¤ sütundaki enerji de¤erleri bulunmufltur.

RRaaddyyaassyyoonn eenneerrjjiissii bbiirriimmii ((eeVV)):: 1 Elektron Volt(eV), bir elektronun 1 voltluk bir potansiyel fark› al-t›nda kazanaca¤› kinetik enerji miktar›. Bir elektronvolt çok küçük oldu¤undan, bunun bin kat› olan “ki-lo elektron volt” ((kkeeVV)) ve milyon kat› olan “Milyonelektron Volt” ((MMeeVV)) çok kullan›l›r. Atom çekirdekle-rindeki dönüflümlerde ortaya ç›kan enerjiler pratikteçok küçüktür (fiek.5):

Enerji birimi: 1 eV=1,6⋅10-19 Joule(J); 1 J=6,24⋅1018 eV; 1 J =107erg=1 Nm (Newtonmetre)=1 Ws (Wattsaniye) Kuvvet birimi: 1 Newton=1kg⋅1m/s2; 1 J =0,239 cal (Kalori)

AAkkttiivviittee,, RRaaddyyooaakkttiivviittee:: Radyoaktif bir maddeninyay›nlad›¤› ›fl›nlar yoluyla gösterdi¤i etkinli¤e radyo-aktivite, ya da aktivite diyoruz. Radyoaktivite ölçüsü.radyoaktif bir maddenin atom çekirde¤indeki zamanbirimindeki parçalanma / bozunma say›s› olup biri-mi Becquerel (Bq)2.

11 BBqq == 11 aaddeett ççeekkiirrddeekk ppaarrççaallaannmmaass›› // 11 ssaanniiyyeeEski birim: 1 Curie: Saniyede 3,7 ⋅ 1010 adet çe-

kirdek bozunmas›‹‹yyoonnllaayy››cc›› ››flfl››nnllaarr3: Yaz›n›n girifl bölümüne bak›-

n›z. ‹‹yyoonn ÇÇiiffttii:: Örne¤in bir gama fotonunun havadaki

bir azot atomunun d›fl yörüngesinden bir elektronsökmesi sonucu, serbest bir elektronla, geriye birelektronu eksik bir azot atomu (iyonu) kalmas›ylaoluflan ‘iyon çifti’

RRaaddyyooaakkttiiff mmaaddddee// RRaaddyyooiizzoottoopp // RRaaddyyoonnüükklliidd::Bir elementin atom çekirdeklerinde ayn› say›da pro-ton ve farkl› say›da nötron bulundu¤unda, bu çeflitatomlar o elementin izotoplar› ad›n› al›yorlar. Çekir-deklerindeki nötron fazlal›¤› sonucu izotoplar›n ço¤u‘karars›z’ olduklar›ndan radyasyon (›fl›n) sal›p bozu-narak baflka izotoplara dönüfltüklerinden bu çeflitmaddelere ‘radyoaktif madde’ (örne¤in Radyum,

Çizelge 1: ‹yonlay›c› ›fl›nlar›n çeflitleri, ilgili bilimsel deyim ve kavramlar:.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:07 PM Page 2

Page 3: ek radyasyon yeni

Kozmik ›fl›nlar›n, topraktan s›zan rad-yoaktif radon gaz›n›n ve daha birçok do-¤al ve yapay radyasyon kaynaklar›n›n in-sana etkileri, Japonya’da 1945 y›l›nda at›-lan iki atom bombas›ndan ›fl›nlanmalar›nakarfl›n kurtulan ve say›lar› yüzbini geçeninsan üzerinde son 60 y›ld›r yap›lan çal›fl-malar, Çernobil kazas›n›n etkileri, ulusla-raras› ilgili kurumlar›n özellikle radyasyo-nun etkisiyle oluflabilecek kanser çal›flma-lar›n›n sonuçlar› ve belirlemeleri, bunla-r›n bugünkü bilimsel düzeyin elverdi¤i öl-çüde de¤erlendirilmesi, alçak dozlarla ilgi-li yaklafl›mlar, belirsizlikler ve daha bir-çok konu Bilim ve Teknik’in bu ekindeayr›nt›lar›yla yer al›yor. Ekteki örnek veveriler, 20 kadar nükleer santral›n 35 y›l-d›r güvenle çal›flt›¤› ve çevredeki insanla-r› etkileyebilecek hiçbir nükleer kazan›nolmad›¤› Almanya’da yap›lan çal›flmalaradayan›yor. Bu çal›flmalar› ve sonuçlar›, Al-manya’da 30 y›ldan çok radyasyon fizi¤idal›nda çal›flan bir kiflinin kalemindenyans›t›yoruz.

3Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

YON VE SA⁄LIK R‹SK‹?z Tehlike?

fiekil 1: Çeflitli ›fl›nlar›n frekans, dalga boyu ve enerjilerine göre yay›l›m› (spektrumu).Dalga boyu frekansla ters orant›l› oldu¤undan, ›fl›nlar›n frekans› artarken dalga boyunun azald›¤›

görülmektedir.Yüksek enerjili iyonlay›c› ›fl›nlar, fiekilde alt bölümdedir.

Uranyum), ve bunlar›n belirli örnekleri de ‘radyoizo-top’ ya da ‘radyonuklid’ (örne¤in Ra 226, U 235)ad›n› al›yorlar. 110 kadar elementin toplam 2500kadar izotopu var ve bunlar›n 250 kadar› ‘kararl›’,di¤erleri karas›z. (Kararl› izotop: Radyoaktivite özel-li¤i göstermeyen ya da ›fl›n salmayan atom çekirde-¤i)

TTeemmeell ppaarrççaacc››kkllaarr:: Proton, nötron ve elektron-lar,, bugün bilinen ve say›lar› 300’e varan temel (ele-menter) parçac›klardan olup, maddenin temel yap›s›-n› olufltururlar.Bunlar radyoaktif bozunma s›ras›ndaortaya ç›kt›klar› gibi, kozmik ›fl›nlarda ve yapay çe-kirdek tepkimeleriyle de ortaya ç›k›yorlar.Temel par-çac›klar, adlar›n›n tersine, de¤iflmez olmay›p, bunla-r›n ço¤u do¤al ya da yapay yollarla baflkalar›na dö-nüflerek yok olabilirler.

PPoozziittrroonn:: Art› yüklü elektron. Atom çekirde¤inde bir protonun nötrona dönü-

flümü s›ras›nda ortaya ç›k›yor.

NNööttrriinnoo:: Son derece küçük kütleli ve elektrikselyüksüz enerji parçac›klar› (kuanta) olup, atom çekir-deklerinin eksi ya da art› beta bozunumu s›ras›ndanötronun protona ya da protonun nötrona dönüflü-münde ortaya ç›k›yorlar ve maddeyle etkileflmedikle-rinden giricilikleri çok fazla. Kolay yakalanamad›kla-r›ndan kan›tlanmalar› güç. Örne¤in dünyay› h›zla do-laflan 1 milyon nötrinodan sadece bir adedi madde-de so¤urulabildi¤inden bunlar›n organizmaya bir za-rar› dokunmuyor.

YYaarr››llaannmmaa ssüürreessii ((TT11//22)) ((ffiizziikksseell)):: Belirli miktar-

daki bir radyoaktif maddenin, parçalanmas› sonucuyar›ya inmesine kadar geçen süre. Örne¤in:131I (‹yot 113311)’iinn yar›lanma süresi: 8,02 gün 137Cs (Sezyum 137)’nin yar›lanma süresi: 30,17 y›l235U (Uranyum 235)’in yar›lanma süresi: 704 ⋅ 106

y›l BBiiyyoolloojjiikk yyaarr››llaannmmaa ssüürreessii TT11//22 ((BBiiyyoo)) EEttkkiinn YYaarr››--

llaannmmaa SSüürreessii:: Vücutta, ilgili organda birikmifl olanradyoaktif madde miktar›n›n yar›s›n›n, biyolojik yol-larla vücuttan at›lmas›na kadar geçen süre. Örne¤in:137 Cs (Sezyum 137)’nin biyolojik yar›lanma süresitüm vücut için 70 gün, kaslar içinse 140 gün.

Biyolojik yar›lanma süresi sabit de¤il. Tüm vücutve çeflitli organlarda farkl›l›k gösterdi¤i gibi, insan›nyafl›yla da de¤iflim gösteriyor. Ayr›ca vücut bir ele-mentin radyoaktif olan›yla olmayan› aras›nda bir ay-r›m yapmad›¤›ndan, örne¤in 70 günlük süre, Sez-yum izotoplar›n›n tümü için geçerli. ‘‘EEttkin Yar›lanmaSüresi’,, belirli bir radyoizotopun fiziksel ve biyolojikyar›lanma sürelerini birlikte hesaba katarak, o izoto-pun vücutta yar›lanmas›na kadar geçen süreyi afla¤›-daki ba¤›nt›yla gösteriyor:

1/T1/2(Etkin) = 1/ T1/2 (Fiz) +1/ T1/2 (Biyo) FFoottooeelleekkttrriikk vvee CCoommppttoonn oollaayyllaarr››:: Gama ›fl›nlar›-

n›n maddeyle etkileflmesinde özellikle FFoottoelektrik veCompton olaylar› etkin oluyor. fiekil 4’teki gibi gama›fl›nlar›n›n, atomlar›n k›l›flar›ndaki elektronlarla etki-leflmeleri bu olaylar› yarat›yor. Ayr›ca, enerjisi 1,02MeV’u aflan bir gama ›fl›n›, bir atom çekirde¤ininelektriksel alan›n›n etkisiyle bir elektron ve pozitronadönüflerek ortadan kayboluyor (çift oluflumu olay›).Ancak tüm bu olaylar›n ortaya ç›kma olas›l›¤› olduk-ça az oldu¤undan, gama ›fl›nlar› madde içinde etkilefl-meden epey uzun yol ald›ktan sonra frenlenebiliyor.Bu olaylar sonucu enerjileri artan elektronlarsa bafl-ka atomlarla etkileflerek enerjilerini yitiriyorlar.fiekil 2: Alfa ›fl›n›, 2 proton ve

2 nötrondan oluflan Helyumatomu çekirde¤idir.

fiekil 3 : Atom çekirdeklerindensal›nan Beta ve Gama ›fl›nlar›

fiekil 4 : Fotoelektrik ve Comptonolaylar›yla Gama Ifl›nlar›n›n

enerjilerini maddeye aktarmas›

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:07 PM Page 3

Page 4: ek radyasyon yeni

‹‹yyoonn DDoozzuu: BBiirriimmii =>RRöönnttggeenn ((RR))Röntgen (R), iyonlay›c› ›fl›nlar›n yolla-

r› boyunca her kilogram havada üretti¤ielektriksel yük miktar›ndan olufluyor.4

11 RR == 22,,5588 ⋅⋅1100--44 CCoouulloommbb//11 kkgg hhaavvaa(t= 0°C derece ve p=1013 hPa için). Rönt-gen birimi sadece hava için kullan›lmakta.Röntgenin binde biri: 1 mili Röntgen(mR); ve saatteki doz h›z›: mR/h; 1 Rönt-genin milyonda biriyse 1 mikro Röntgen(μR) olup, bu türeme birimler, havadakiradyasyon dozh›z› ölçü aletlerinde çokkullan›lmakta.

EEnneerrjjii DDoozzuu:: BBiirriimmii => GGrraayy ((GGyy)) Radyasyonun, sadece havaya de¤il,

herhangibir maddeye aktard›¤› enerjiyigösteren, so¤urma dozu olup birimi

GGrraayy5.1 Gray herhangi bir maddenin kilog-

ram› bafl›na 1 Joule enerji so¤urumunaeflde¤er:

11 GGyy == 11 JJ//kkgg mmaaddddee (örne¤in vücutdokusu). Bk.fiek. 5.

Eski birim: rad => rradiation aabsorbedddose (radyasyon so¤urma dozu): 1 rad =0,01 Gray

1 Joule’luk bir enerji, pratikte çok kü-çük. Al›fl›lm›fl 1 kalorinin dörtte biri bilede¤il. Örne¤in 100 graml›k bir çukulatapaketini yerden 1 metre yukar› kald›rd›¤›-m›zda yapt›¤›m›z ifl nedeniyle vücudunyakt›¤› enerji 1 Joule’e denk geliyor. Bu-na eflde¤er enerji, iyonlay›c› ›fl›nlarla vü-cuda aktar›ld›¤›ndaysa, hücrelerin içinde-ki molekül ve atomlarda oluflan iyon çift-leri, hücrelerin çal›flma düzenlerini etkile-

yip vücutta hasar ortaya ç›karabildiklerin-den, önemli oluyor. Bu nedenle, bu de¤e-rin çok alt›ndaki radyasyon dozlar›, insanvücudu için üst s›n›r de¤erler olarak ülke-lerin radyasyondan korunma yönetmelik-lerinde yer al›yorlar.

EEflflddee¤¤eerr DDoozz:: BBiirriimmii => SSiieevveerrtt ((SSvv)) Eflde¤er doz, iyonlay›c› ›fl›nlar›n biyo-

lojik etkinli¤inin bir ölçüsü. Vücutta aayn›‘‘eenneerrjjii ddoozzuunnuu’’ oluflturan α, β, γ gibiiyonlay›c› ›fl›nlar vücuttaki doku ve hücre-lerde farkl› bozunmalara (hasarlara) yolaç›yorlar. Örne¤in, kütleleri büyük Al-fa’lar deriyi geçerken enerjilerinin büyükbir bölümünü ya da tümünü d›fltaki hüc-relere aktararak bunlarda bozunmaya ne-den olabiliyor.Bu nedenle alfalar›n hücre-lerde oluflturdu¤u ‘iyonizasyon yo¤unlu-¤u’ çok büyük oldu¤undan, ‘s›k ya da yo-¤un iyonlay›c›lar’ olarak da adland›r›l›yor-lar. AAyynn›› eenneerrjjii ddoozzuunnuu ((GGyy)) oluflturan Be-ta’larsa, kütlelerinin çok daha küçük ol-malar› sonucu, daha derinlerdeki hücrele-re kadar girebildiklerinden, enerji so¤uru-mu, yollar› boyunca birçok hücrede olu-yor. Betalara, bu nedenle ‘seyrek iyonlay›-c›lar’ deniyor. Böylece hücre bafl›na dü-flen enerji so¤urumu (ya da iyonizasyonyo¤unlu¤u) azal›yor ve bunun sonucuolarak hücreler daha az bozunmaya u¤ru-

4 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Radyasyon Doz

fiekil 5 : Enerji dozu birimi Gray

Foto¤raf filmi üzerine düflen bir ›fl›ndemeti, filmi güneflli ya da kapal› bir ha-vada çok ya da az karart›r. Ayn› flekildebirim alana saniyede çarpan tanecik (fo-ton) say›s› (ya da ›fl›n demetinin ak›s›) ço-¤ald›kça, çarpt›¤› yüzeye, örne¤in vücu-da daha çok enerji aktar›laca¤›ndan, etkive dolay›s›yla genellikle hasar da büyü-yor. Örne¤in 100.000 Bq’lik nnookkttaassaall birCs 137 kayna¤›, %92 olas›l›kla 0,662MeV’luk gama ›fl›nlar› (fotonlar›) yayd›-¤›nda, kaynaktan 40 cm uzakl›ktaki birinsan›n vücuduna çarpan ›fl›n demetininak›s› (Noktasal kayna¤›n bir küreninmerkezinde bulundu¤u ve yayd›¤› ›fl›nla-r›n rr yar›çapl› kürenin tüm içyüzeyinedo¤ru yay›ld›¤› gözönüne al›narak): 100.000 (parçalanma/saniye) ⋅⋅ 0,92 γ/4πr2

=100.000 ⋅⋅ 0,92/4 ⋅⋅ 3,14 ⋅⋅ 1600=4,58 γ/cm2sNoktasal kaynaktan r=40 cm uzakl›ktaki bir

insan›n vücut yüzeyinin cm2’sinin saniyedehedef oldu¤u enerjiyse: 4,58 γ/cm2s ⋅⋅ 0,662MeV=3,03 MeV/cm2s

Ancak, vücut yüzeyinden vücuda gi-ren her bir gama ›fl›n› vücutta so¤urul-mad›¤› için vücuda sadece belirli bir mik-tar enerji aktar›r. Vücudun her cm derin-li¤i bafl›na enerjilerini bir miktar aktara-rak so¤urulan gamalar›n oran›n›n hesa-ba kat›lmas› gerekir ki, bu da ‘lineer top-lam enerji so¤urma katsay›s›yla (μ) verili-yor (Bu enerjideki gamalar ve vücut içinμ= 0,032 /cm).

Buradan vücudun cm3’ne 1 saniyedeaktar›lan enerji ya da doz h›z›: 3,03MeV/cm2s ⋅⋅ 0,032/cm= 0,096 MeV/cm3s;1 saatteyse: 0,096 ⋅⋅ 3600s/h = 334455 MMeeVV//ccmm33hh ya da enerji doz birimlerinde:

1 Gy = 1 J/kg = 6,242 ⋅⋅ 1012 MeV ve11 MMeeVV== 11,,66 ⋅⋅ 1100 --13J (Birimler Tablosuna

ve fiekil 5’e bak›n›z)DDhh››zz››== 334455 ⋅⋅ 11,,66 ⋅⋅ 1100--1133JJ//ccmm33hh

== 00,,5555 ⋅⋅ 1100--1100JJ// ccmm33hh vvee 11 GGyy == 11JJ//kkgg ve vücut dokusu yo¤unlu¤u da11 gg //ccmm33 al›narak DDhh››zz›› = 0,55 ⋅⋅ 1100--77 GGyy//hh == 00,,005555 μGy/h

Noktasal radyasyon kayna¤›n›n akti-vitesi örne¤in 20 kat daha büyükse(20⋅⋅105 Bq): 40 cm uzakl›ktaki doz h›z›:1,1 μGy/h olur.

Radyoaktif kaynaktan 10 cm uzakl›k-taki enerji doz h›z› hesaplanmak istenirse,dozh›z› 402/102 =16 kat daha büyür:17,6 μGy/h (10cm uzakl›ktaki vücutta)

Noktasal kaynak yerine, dikdörtgenbir ‘plaka-kaynak’ al›n›rsa (yap›lan yakla-fl›k hesaplara göre) doz h›z› 3 kat kadarart›yor: 5500 μGGyy//hh (10cm uzakl›ktaki vü-cutta)

Aktiviteden Doz H›z›na, Doz ve Risk Hesaplar›na Geçifl ‹çin Bir Hesaplama Örne¤i.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:07 PM Page 4

Page 5: ek radyasyon yeni

yor. Buradan Alfa’lar›n ‘bbiiyyoolloojjiikk eettkkiinnllii--¤¤iinniinn’’,, Beta’lara göre çok daha büyük ol-du¤u görülüyor.Bu biyolojik etkinli¤i gö-zönüne alan ‘kkaalliittee kkaattssaayy››llaarr››’’,, iyonlay›c››fl›nlar›n cinslerine göre Uluslararas› Rad-yasyon Güvenlik Kurulunca (ICRP) belir-leniyor:

BBeettaa vvee GGaammaa’’llaarr iiççiinn:: 11,, AAllffaa’’llaarr iiççiinn 2200YYüükksseekk eenneerrjjiillii pprroottoonn vvee nnööttrroonnllaarr

iiççiinn ((eenneerrjjiilleerriinnee ggöörree)):: 5 ile 20 aras› Bu-nun sonucu olarak ‘Biyolojik Etkinli¤i’ dehesaba katan eflde¤er doz (H) kavram› or-taya ç›km›flt›r ki bu da Gy cinsinden ener-ji dozunun, kalite katsay›s›yla çarp›m›n-dan baflka bifley de¤ildir: H (Sv)= EnerjiDozu (Gy) ⋅ Kalite Katsay›s› (q).

Kalite katsay›s›n›n birimsiz olmas›nakarfl›n, ‘Enerji Dozuyla’ ‘Eflde¤er Dozu’ayr›msamak için, Eflde¤er doz 6 (HH)) birimiolarak Gray yerine SSiieevveerrtt 77 seçilmifltir.

Sievert’lik dozlar hücreler için büyükdozlar oldu¤undan daha çok mmSSvv ve μSSvvkullan›l›yor:

11 mmSSvv == 1100--33 SSvv ; 11 μSSvv == 1100--66 SSvv..Eski birim 1 rem (rad equivalent man)

= 0,01 Sievert ; 1 Sv = 100 remfifieekkiill 66 beta ve alfalar›n, hücrelerle et-

kileflmelerini gösteriyor.EEttkkiinn DDoozz:: BBiirriimmii => SSiieevveerrtt ((SSvv)) Vücudun çeflitli organ ve dokular›n›n

radyasyona duyarl›¤› farkl› oldu¤undan,bunlar› karfl›laflt›rabilmek ve vücudun tü-münün etkilendi¤i dozu belirleyebilmekiçin ‘Etkin Doz’ kavram› türetilmifl. Etkindoz, bir organ ya da doku için ‘eflde¤erdozun’, o dokunun radyasyona duyarl›¤›-n› gözönüne alan ‘a¤›rl›k katsay›s›yla’ çar-p›m›ndan oluflmakta ve birimi eflde¤erdoz birimiyle ayn›: Sievert. ‘Etkin doz’ ile,‘herbir organ ve dokunun’ ya da ‘tüm vü-cudun’ ›fl›nlanmas› durumunda, ortaya ç›-kabilecek ‘rastgele hasar riski’ gözönüneal›nm›fl olur. Böylece a¤›rl›k katsay›lar›,›fl›nlanan ilgili organlar›n ya da dokular›ntüm vücuttaki rastgele hasar riskine olankatk›lar›n› gösterir.

Uluslararas› Radyasyon Güvenlik Ku-rulunca (ICRP 90-Raporuna göre) belirle-nen Doz A¤›rl›k Katsay›lar›:

Üreme organlar› 0,20 Gö¤üs 0,12 Kemik ili¤i 0,12 Ak ci¤erler 0,12 Kemik yüzeyi 0,01 Tiroit bezi 0,05 Arta kalan vücut 0,30 Tiroid bezi için olan 0,05’lik a¤›rl›k

katsay›s›n›n anlam›, örne¤in 1 Sv’lik bir ti-roit dozunun tiroitteki kanser oluflturmariskiyle, 0,05 Sv’lik Tüm Vücut Dozununvücutta bafllatabilece¤i kanser riskinin ka-baca ayn› olmas› (1 Sv x 0,05 = 0,05 Sv).

Vücuttaki herbir organ ve doku içinilgili a¤›rl›k katsay›s›n›n eflde¤er dozlaçarp›l›p toplanmas›yla tüm vücut ‘EtkinDozu’ bulunuyor. Tüm vücudun homojenolarak ›fl›nlanmas› ya da organ ve dokula-r›n ayr› ayr› ›fl›nlanmas› sonucunda e¤erayn› ‘etkin doz’ elde edilmiflse, ayn› hasarriski var demektir.

TToopplluulluukk ddoozzuu ((KKoolllleekkttiiff ddoozz))Bir toplulu¤un tümünün ›fl›nlanmas›n-

da, kifli bafl›na al›nan dozun o topluluktakiinsan say›s›yla çarp›m› sonucu hesaplanandoz. Topluluk dozu, radyasyon risk hesap-lar› için önemli (Son bölümlere bak›n›z).

5Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

ozu ve Birimleri

fiekil 6: Beta ve alfalar›n hücrelerle etkileflmesi.fiekilde, Alfa ve Beta'lar›n, dokudaki izleri kabacagösterilmifltir. Betalar bir hücreyle sadece bir adetetkileflirlerken, ayn› enerjideki Alfalar›n etkileflmesi

bin adet dolay›ndad›r.

Bu doz h›z› vücuda 1 saate aktar›lanγ-dozu olup örne¤in günde kabaca10 sa-at bu radyasyon kayna¤›na hedef olanbir kiflinin alaca¤› doz 550000 μGGyy//hh==00,,55mmGGyy ve 300 günde de 150 mGy olur.Gama ›fl›nlar› için Kalite Katsay›s› 1 oldu-¤undan Gray yerine Sievert (Sv) al›narakToplam Eflde¤er Doz olarak 150 mSv bu-luruz (300 günde al›nan doz)

KKiittllee ››flfl››nnllaannmmaass›› öörrnnee¤¤ii: Yukardakidozu örne¤in 100.000 kiflilik bir kitledenher biri alm›flsa: 150 ⋅⋅ 100.000 = 15 ⋅⋅106

kifli ⋅⋅ mSv =15.000 kifli ⋅⋅ Sv ve 0,05/Svkanser risk katsay›s› hesaba kat›ld›¤›nda15.000 ⋅⋅ 0,05 = 750 kifli elde edilir ki bu100.000 kiflilik kitle içinden rastgele 750kiflinin kansere yakalan›p ölebilece¤i an-lam›n› tafl›r.

Bu yaklafl›k hesaplama yöntemi,1986/1987 y›llar›nda çay çuvallar›n› s›rt-lar›nda tafl›d›¤› düflünülen iflçilerin, vü-cut d›fl›ndan ›fl›nlanma yoluyla hasar ris-

ki düzeyini gösteren birörnek olabilir (20kg çayçuval› ve yukarda veri-len toplam radyoaktivi-te öngörülerek). Çokdaha gerçekçi hasar ris-ki hesaplamas›, ancakiflçilerin çal›flma koflulve sürelerinin, gerçe¤euygun radyasyon kay-na¤› geometrisi ve dahaayr›nt›l› bilgisayar prog-raml› hesaplarla birlik-te, hem çay çuvallar›n-dan ve hem de çay bahçe, toprak, ‘fabri-ka çay tafl›y›c› bandlar›’ ve depolar›ndanyay›lan ›fl›nlar›n ve buralardaki iflçileringeçirdi¤i yaklafl›k sürelerin hesaba kat›l-mas›yla yap›labilir ki, bu bir ‘mühendisliktezi olabilecek’ kapsamda araflt›rma çal›fl-mas› olabilir. Ayr›ca, insan vücudu içintüm hasar riski hesaplan›rken, vücut içi-

ne sindirim ve solunumyoluyla al›nan radyoaktifmaddelerin vücutta olufl-turdu¤u dozlar›n, hesap-lanan d›fl radyasyon doz-lar›na eklenmesi de gerek-mekte. Di¤er yandan çay-daki radyoaktivitenin sa-bit kalmayaca¤›, hem çe-flitli çay örneklerinde vegünlerde farkl› de¤erleralaca¤› ve hem de aktivite-sinin radyoaktif parçalan-mayla zamanla azalaca¤›

gözönüne al›nd›¤›nda hasar riskinin, yu-kardaki kaba hesaplamayla bulunan so-nuca uymayaca¤› da aç›k. Bu nedenle yu-kardaki hesaplama, okurlara bu konudabugün izlenen yaklafl›k yöntemi formülkullanmadan, radyasyon fizi¤i temel kav-ramlar›yla mant›k s›ralamas›yla aç›kla-mak için sadece bir örnek niteli¤inde.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:07 PM Page 5

Page 6: ek radyasyon yeni

Kayna¤› do¤ada olan radyasyonlar, Gü-nefl’ten, y›ld›zlardan gelen kozmik ›fl›nlarla yerkabu¤unda (taflta, toprakta, havada, suda, bit-kilerde ve tüm canl›larda) bulunan do¤al rad-yoaktif maddelerden yay›lan radyasyonlard›r.

KKoozzmmiikk ››flfl››nnllaarr:: Günefl ve y›ld›zlardan kay-naklanan yüksek enerjili kozmik ›fl›nlar, dahaçok (%93) h›zl› protonlardan (hidrojen atomuçekirdeklerinden) ve daha az da (%6,3) alfalar-dan (helyum atomu çekirdeklerinden) ve birmiktar da trityum ve karbon 14 çekirdeklerin-den olufluyor. Bunlar atmosferdeki hava mole-külleriyle ve atomlar›yla çarp›flarak yeni çekir-dekler üretip, enerjilerini gitgide aktararak aza-l›r ya da yitirilirler. Bunun sonunda, kozmik›fl›nlardan ikincil ve daha sonraki bir dizi tepki-melerle üretilen protonlar, nötronlar, elektron-lar, mezonlar, gamalar (fotonlar) gibi daha birçok ›fl›n, yeryüzüne ulaflmakta. Mezonlar, küt-leleri elektronla proton aras›nda olan ve atomçekirdeklerindeki komflu parçac›klar aras›ndabüyük bir h›zla gidip gelen, çok k›sa yaflaml› te-mel (elemanter) parçac›klar. “Çekirdek Kuvveti-ne” mezonlar›n neden oldu¤u düflünülüyor.Yeryüzünde deniz düzeyindeki kozmik ›fl›nla-r›n %90’› mezonlardan olufluyor. Ancak bunlarsaniyeden çok çok daha k›sa bir sürede bozu-narak, elektriksel yüklerine göre ya bir elek-tronla ya da bir pozitronla8 birlikte iki nötrino9

yay›yorlar. ‘Mezonlar›n fl›ddeti’, bir metre kal›n-l›¤›ndaki kurflunu geçerken bile ancak %50azal›yor. Bu nedenle, mezonlar derin madenocaklar›nda ve derin deniz diplerinde de ölçül-müfller. Kozmik ›fl›nlar›n fliddetinin, tüm buolaylar sonucu atmosferin yüksek katlar›ndanyer yüzüne do¤ru indikçe azalaca¤› aç›k. Denizdüzeyinden yükseldikçe, kozmik ›fl›nlar›n flid-

deti iyice art›yor: Her 1500 metrede iki kat›naç›k›yor ve dolay›s›yla yüksek yerleflim yerlerin-de oturanlar›n, uçak personelinin, uzun uçuflyapan ifladamlar›n›n alacaklar› radyasyon dozuda art›yor. Deniz düzeyindeki bir yerleflim ye-rinde y›ll›k ortalama 0,25-0,3 mSv olan kozmik›fl›nlardan kaynaklanan radyasyon dozu, 3000m’de 1,1 ve 10.000 m yüksekli¤indeyse ortala-ma 44 mSv’e yükseliyor ki bu da saatte 0,005mSv (=5 mikro Sievert)’lik bir doz h›z› demek(Deniz düzeyindeki de¤erin 150 kat›na yak›n).Bu nedenle kozmik ›fl›nlardan uçak personeli-nin ald›¤› radyasyon dozlar›, nükleer reaktör-lerde, nükleer t›pta ve di¤er nükleer araflt›rmamerkezlerindeki personel gruplar›n›n (radyas-yonla u¤raflanlar›n) ald›klar› y›ll›k ortalamadozlar›n çok üstünde. Örne¤in, Almanya’daki30.000 kiflilik uçak personeli en çok radyasyondozu alan grubu oluflturuyor.

YYeerreell kkaayynnaakkll››10 rraaddyyaassyyoonnllaarr: Bunlar, in-san›n çevresindeki toprak, su, hava ve yap›malzemesi gibi daha birçok ortamda do¤al ola-rak bulunan radyoaktif maddelerden yay›lanradyasyonlar. Yeryüzündeki do¤al radyoaktifmaddelerin ço¤unun yar›lanma süreleri kaba-ca yerküresinin jeolojik yafl› kadar (109 y›ldançok) olmakla birlikte, bunlardan türeyen rad-yoizotoplar çok daha k›sa yar›lanma süreli. Ay-r›ca, yüksek enerjili kozmik ›fl›nlar, atmosferinyukar› tabakalar›nda sürekli olarak yeni radyo-aktif maddeler de üretmekte. Bunlar aras›ndaözellikle trityum (3H ) ve karbon (14C) radyo-izotoplar› hava ak›mlar›yla ve çeflitli ya¤›fllarlayeryüzüne inerler.

Yer kabu¤unda bulunan önemli radyoaktifmaddeler olarak toryum, uranyum-aktinyum veuranyum-radyum dizilerindeki radyoizotoplar

say›labilir ki, bunlar›n tümü bir dizi radyoaktifbozunma (parçalanma) sonucunda kurfluna(Pb) dönüflerek, atom çekirdekleri kararl› duru-ma geçerek son bulurlar.

fiekil 7’de do¤al radyonüklitlerin ortaya ç›-k›fl›, radyoaktif bozunmalar› ve bunlar›n yay›l-malar› gösteriliyor. Görüldü¤ü gibi, kozmik›fl›nlar›n etkisiyle havadaki azot, oksijen, argonve C02 gibi maddelerden, trityum ve C 14 gibi

radyoizotoplar oluflmakta; bunlar, havadaki ta-neciklerle (aerosollarla) birlikte yeryüzüne ser-pilerek bitkiler ve hayvanlar yoluyla ya da do¤-rudan insana ulaflmakta. Di¤er yandan toprak-taki do¤al potasyumdaki K 40 radyoizotopu,besinler yoluyla insan vücuduna girerek insan›içten ›fl›nl›yor. Ayr›ca, yer kabu¤undaki, uran-yum ve toryum dizilerinden radyoaktif bozun-ma yoluyla oluflan radon ve toron asal gazlar›içindeki Rn 222 ve Rn 220 (Toron) radyoizo-toplar›, atmosferde yükselip, yine radyoaktifbozunmayla kurflun ve vizmut gibi uzun yar›-lanma süreli izotoplara dönüflmekte. Bunlar dahavadaki taneciklere tutunarak tekrar yer yü-züne ya¤›fl ya da kuru serpintilerle inerek be-sinler yoluyla, ya da do¤rudan insan› ›fl›nlamak-talar.

Evlerin taban›ndaki çeflitli çatlak ve yar›k-lardan, boru kanallar›ndan bodrum kat›na veoradan da daha yukardaki katlara, topraktan s›-z›nt›larla ulaflan radon gaz› içindeki radyoizo-toplar (Rn 222 ve Rn 220), özellikle havaland›r-mas› az olan evlerde oturanlar› solunum yoluy-la ›fl›nlar. Radon’un katk›s›, insan›n sürekli et-kilendi¤i ‘toplam do¤al radyasyon dozunun’önemli bir bölümünü oluflturmakta.

Afla¤›daki Çizelge 2’de kozmik ›fl›nlar›n vedo¤al radyoizotoplar›n vücudu d›fltan ve içten

6 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Do¤al Radyasyonlar Ve‹nsanda Oluflturdu¤u Dozlar

Nükleer teknik, nükleer t›p, endüstri vearaflt›rma merkezleri gibi, iyonlay›c› ›fl›nlarla ça-l›flmalar›n yap›ld›¤› yerlerde ortaya ç›kan ve ar-t›k kullan›lamayan maddeler ‘radyoaktif at›klar’ad›n› al›yorlar. Bunlar›n yayd›¤› ›fl›nlardan insan-lar›n zarar görmemesi için güvenli bir flekilde et-kisiz duruma sokulmas› gerekiyor. Radyoaktifat›klar radyoaktivitelerine ve radyasyon fizi¤ikurallar›na göre plastik torbal› özel at›k kutula-r›nda, varillerde toplan›yor, ar›nd›rma ya da de-polama yerlerine ‘kapal› varillerde’ s›zd›rma vesaç›lmaya karfl› ve baflka ilgili tüm güvenlik ön-lemleri al›narak yollan›yor.

Miktar ya da hacim olarak Dünyadaki rad-yoaktif at›klar›n %80’i uranyum’un elde edildi¤imadenlerde ve ilgili üretim fabrikalar›nda ortayaç›kmakta ve at›klar bu madenler çevresinde de-polanmakta. At›klar›n di¤er önemli bir bölümünükleer elektrik santrallar›nda, nükleer araflt›r-ma merkezlerinde, ‘kullan›lm›fl nükleer yak›t

elemanlar›nda/çubuklar›nda’ arta kalan nükleermaddenin kazan›m›yla ilgili ar›nd›rma tesislerin-de ve askeri amaçl› atom silahlar› yap›m yerlerin-de ortaya ç›kmakta. Radyoaktif at›klar›n hacimolarak çok daha az miktar›ysa nükleer t›p, en-

düstri ve araflt›rma merkezlerinden kaynaklan-makta.

Radyoaktif at›klar, radyoaktivitelerine, tafl›-d›klar› radyoizotoplar›n cinslerine, fiziksel du-rumlar›na ve ›s› yaymalar›na göre s›n›flara ayr›-larak ilgili teknik kurallar ve yönetmelikler çer-çevesinde iflleme sokuluyorlar. Radyoaktif at›k-lar ço¤unlukla uluslararas› standartlara göre‘zay›f’, ‘orta’ ve ‘yüksek’ radyoaktiviteli at›klarolarak s›n›fland›r›l›yor. ZZaayy››ff vvee oorrttaa rraaddyyooaakkttiivvii--tteellii aatt››kkllaarr k›sa yar›lanma süreli maddelerdenolufluyorlar. OOrrttaa rraaddyyooaakkttiivviitteellii oollaannllaarr için ekz›rhlamal› at›k varilleri gerekiyor. Bunlar nükle-er santrallardan, nükleer t›p ve araflt›rma mer-kezleriyle, endüstriden gelen makina parçalar›gibi çok çeflitli at›klardan olufluyorlar. YYüükksseekkrraaddyyooaakkttiivviitteellii aatt››kkllaarraa örnek olarak, nükleer ya-k›t elemanlar› ar›nd›rma tesislerinden gelenmaddeler ve camlaflt›r›lm›fl nükleer parçalanmaürünleri say›labilir.

RADYOAKT‹F ATIKLAR

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:07 PM Page 6

Page 7: ek radyasyon yeni

›fl›nlamas› sonucunda oluflan y›ll›k etkin or-talama doz de¤erleri (kifli bafl›na) gösteril-iyor. Görüldü¤ü gibi, tüm dünya için, top-lam ortalama de¤er y›lda 2,4 mSv. Bu de-¤er, 70 y›ll›k ortalama yaflam süresinde170 mSv (0.170 Sv)’lik yaflam boyu ortala-ma do¤al radyasyon dozunu oluflturur. Bu-

nun yar›s›, yap›lardaki do¤alradyonüklitlerin (Rn 220 veRn 222) havaya ulaflmas› vebunlar›n solunum yoluyla insa-n› içten ›fl›nlamas› yoluyla olufl-makta. Do¤al radyasyon do-zundaki tüm dünya için de¤i-flim aral›¤› oldukça fazla olup,y›lda 1 - 10 mSv aras›nda bulu-nuyor. Bu de¤iflim, yaflan›lanyörenin yükseltisine göre koz-mik ›fl›nlar›n katk›s›yla, çevre-nin do¤al radyoaktivitesindenkaynaklanmakta. Örne¤in1000-2000m yükseklikteki biryerde kozmik ›fl›nlar›n katk›s›,deniz düzeyindeki bir yerleflim

yerine göre çok daha fazla. Ayr›ca, çevredeki

madde ve malzemelerdeki (evlerin yap› malze-mesi gibi) do¤al radyoizotoplar›n cins ve mikta-r›n›n, bu dozlar›n oluflumuna katk›da buluna-ca¤› da aç›k. Di¤er yandan, çeflitli yörelerdekiinsanlar›n yiyecek al›flkanl›klar›n›n de¤iflik ol-mas› sonucu besinlerle vücuda giren radyoaktifmadde cins ve miktar› da farkl›.

VVüüccuuttttaakkii RRaaddyyooaakkttiivviittee‹nsan vücudunun ortalama toplam radyo-

aktivitesi 9000 Bq kadard›r.Vücuda solunumve sindirim yollar›yla giren radyoaktif madde-ler farkl› organlarda farkl› miktarlarda birik-tiklerinden, radyoaktivite vücudun her yerin-de ayn› de¤il. Vücudun radyoaktivitesine kat-k›da bulunan önemli radyoizotoplar olarak,do¤al radyoaktif maddelerden potasyum 40(K40) ile evlerin havas›ndaki radon (Rn 220=toron ve Rn 222), uranyum-radyum ve tor-

yum dizilerinden oluflan bozunumürünleriyle yapay kaynakl› sezyum137 radyoizotopu say›labilir. fiekil 7,8 ve Çizelge 2’de vücudu içten ›fl›nla-yan do¤al radyoizotoplar›n ortaya ç›-k›fl yollar›yla bunlar›n insan vücudun-da oluflturdu¤u içten ›fl›nlama dozlar›ayr›nt›lar›yla görülmekte. Vücuduntoplam içten ›fl›nlanma dozu, ortala-ma olarak y›lda kifli bafl›na 1,5 mSvolup bunun büyük miktar› radon vetorondan kaynaklanmakta.

7 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

fiekil 8: Hava s›zd›ran normal bir evdeki düflük Radon konsantasyonu ile hava kaça¤› azalt›lan enerjikorunum evindeki artan Radon konsantrasyonunun flematik görünümü?

fiekil 7 Do¤al radyonüklitlerin oluflumu, radyoaktif bozunmalar›ve yay›lmalar› Kozmik ›fl›nlar havadaki atom çekirdekleriyle çarp›-flarak radyoaktif H-3, C-14 ve Be-7 üretirken, yer kabu¤un-dan yükselen radon ve toron gazlar› da havada radyoaktif bo-zunmayla bir dizi radyoizotoplar üretirler ve bunlardan enönemlileri olan polonyum ve kurflun yeryüzüne inerek insan›etkiler. fiekilde, s›rayla oluflan herbir nüklid yer alam›yor.

Çizelge 2: Do¤al radyasyon kaynaklar›n›n oluflturdu¤u ortalama radyasyon doz-lar›. Bu de¤erler dünya ortalamas› olup, bölgesel de¤iflim/sal›n›m aral›klar› gö-

rüldü¤ü gibi oldukça büyük (UNSCEAR 2000 y›l› Bilimsel Raporundan)12

At›klar›n kondu¤u varillerdeki toplam rad-yoaktivite, at›klardaki radyoizotoplar›n cinsinegöre s›n›rland›r›l›r, variller güvenli bir flekildekapat›l›r, iflaretlenir ve belirli depolara güvenlikönlemleri al›narak yollan›r.

1300 MW’l›k (kaynar sulu) bir nükleer elek-trik santral›nda bir iflletme y›l›nda ortaya ç›kanradyoaktif at›klar›n miktar› yaklafl›k olarak 210m3 (%86) zay›f, 32 m3 (%13) orta ve 2 m3 (%1)yüksek radyoaktiviteli olabiliyor.

Radyoaktif at›klar daha çok kat› maddeler-den ve az miktarda da s›v›lardan olufluyor. S›v›radyoaktif maddeler, depolanmadan ya da yeral-t›nda saklanmadan önce kimyasal olarak kararl›duruma getirilerek kat› maddeye dönüfltürülü-yor. Radyoaktif gaz at›klarsa, çok az ortaya ç›k-makta ve bunlar gaz halinde de¤il, fiziksel vekimyasal olarak baflka maddelerle kaynaflt›r›la-rak depolan›yorlar.

Nükleer santrallerde ortaya ç›kan radyoak-tif at›klar içinde uranyum 235’in nötronlar›nbombard›man›yla parçalanm›s sonucu oluflanCs 137, I 131 gibi ‘parçalanma ürünleri’, önce-den radyoaktif olmad›¤› halde çelik reaktör ka-

zan›, pompa ve boru sistemlerinden kaynakla-nan, reaktör so¤utma suyundaki metal parça-c›klar›n› nötronlar›n bombard›man›yla oluflanCo60 gibi ‘korozyon ürünleri’ önemli yer tutu-

yorlar. Ayr›ca U238’den nötronlar›n etksiyle bir

miktar oluflan ve U235 gibi bölünebilen Pu239,

reaktördeki yak›t maddesi kullan›ld›ktan sonra,yak›t elemanlar› içinde arta kalan U235, Pu 239

ve Pu 241 ve Pu239’a dönüflmeyen U238 ‘at›k

maddeler’ gibi gözönüne al›n›yorlar. Nükleeryak›t elemanlar› çubuklar› içindeki bu gibimaddeler, yak›t elemanlar› reaktördeki so¤ut-ma ve dinlendirme havuzlar›nda aylarca bekle-tildikten, ›s› ve radyoaktiviteleri epey azald›k-tan sonra, ilerde özel tesislerde ar›nd›r›l›yor vearta kalan madde ve malzemeler ilgili uygunyeralt› depolar›nda saklan›yor. Reaktörde kul-lan›lm›fl yak›t elemanlar›n›n, ilgili tesislerde ifl-lenmesi s›ras›nda ortaya ç›kan yüksek radyoak-tivitedeki ‘parçalanma ürünleri eriyikleri’ camya da seramik içinde kaynaflt›r›l›yor. Böylecebunlar›n korozyona u¤ramalar› ve suda çözün-meleri önlenmifl oluyor.

Baflka cins radyoaktif at›klar›n, durumlar›-na göre ilgili tesislerde kontrollü yakma ve s›k›fl-t›rma gibi uygun yöntemlerle, hacimleri iyice kü-çültülerek ve kimyasal olarak kararl› duruma ge-tirilip suda çözünmeyen çimento ya da bitüm /asfalt gibi maddelerle kaynaflt›r›larak bunlar, ön-ce reaktör alan›ndaki ‘geçici depolarda’ sonra dailgili yeralt› ‘sürekli saklama depolar›nda’ sakla-n›yor. Baz› at›klardaki radyoaktivite binlerce y›lsürdü¤ünden, bunlar›n konaca¤› yeralt› süreklisaklama depo yerlerinin seçimi büyük önem ta-fl›r. Böyle yerlerin hidrolojik ve biyolojik sistem-le iliflkili olmamas›, jeolojik yap›n›n buna uygunolmas›, deprem bölgelerinden uzakta olmas› gi-bi özellikler, radyoaktif maddeli at›klar›n ilerdeçevreyi etkilememeleri için zorunlu. Özellikle ye-ralt› tuz yataklar›ndan arta kalan galerilerle, gra-nit ya da tüf tafl› içindeki yeralt› boflluklar› gibidaha bir çok jeolojik yap›n›n, uygun sürekli de-po yerleri olup olam›yaca¤› konusunda son 20-30 y›ld›r bilimsel ve teknik çal›flmalar yap›lmak-ta (Örne¤in Kuzey Almanyadaki Gorleben’de1979’dan beri bununla ilgili olarak çal›flmalarsürmekte).

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 7

Page 8: ek radyasyon yeni

Do¤al radyasyonlar›n yan› s›ra, h›zla ilerle-yen teknolojinin getirdi¤i insan yap›s› (yapay)radyasyon kaynaklar›ndan da ›fl›nlanmakta oldu-¤umuzu biliyoruz. Bunlardan önemlileri: - Nükleer bomba denemelerinden kaynaklananradyoaktif serpintiler (fallout)- 1986-Çernobil kazas›ndan türeyen serpintiler- Nükleer Reaktörlerin iflletilmesi s›ras›nda ortayaç›kan radyoaktif maddeler- T›pta uygulanan iyonlay›c› radyasyon kaynaklar› - Bilim ve teknoloji uygulamalar›nda kullan›laniyonlay›c› radyasyon kaynaklar›- Az da olsa iyonlay›c› ›fl›nlar yayan televizyon gi-bi ayg›tlar- Çeflitli ayg›tlarda kullan›lan radyoaktif kaynaklar(Gece görünür saatler, Yang›n duman uyar›c›lar›gibi)

TToopplluummddaa oolluuflflaann rraaddyyaassyyoonn ddoozzllaarr››nnaa baflta-ki ilk dört kayna¤›n, daha alttakilere oranla çokdaha fazla katk›lar› oldu¤undan, sadece bunlaraburada biraz yak›ndan bakal›m:

NNüükklleeeerr BBoommbbaa ddeenneemmeelleerriinnddeenn kkaayynnaakkllaa--nnaann sseerrppiinnttiilleerr ((ffaalllloouutt))

1945 – 1989 y›llar› aras›nda tüm dünyada420 kadar yerüstü ve 1050 kadar da yeralt› Nük-leer Bomba Denemesi yap›ld› (Tümü aç›klanma-d›¤›ndan tam say› bilinemiyor). Patlama gücünegöre en etkinleri 1961 ve 1962 y›llar›nda olanla-r›yd›. 1963’ten beri ABD, ‹ngiltere ve eski Sovyet-ler Birli¤i aras›nda yerüstü denemelerini durdu-ran bir sözleflme yap›ld›. Bu sözleflme d›fl›nda ka-lan Çin Halk Cumhuriyeti ve Fransa o zamandanberi 63 yerüstü denemesi yapt›lar.

Nükleer bombalar, ya atom çekirdeklerininparçalanmas› (Atom bombas›; fisyon, çekirdekparçalanmas› daa diyoruz) ya da çekirdeklerin

çok yüksek s›cakl›kta kaynaflt›r›lmas› (HidrojenBombas›; füzyon, çekirdek kaynaflmas›) yöntem-lerine dayan›yor.

Atom bombas›nda ya uranyum 235 ya daplutonyum 239 çekirdekleri parçalan›rken/bozu-nurken ortaya ç›kan nötronlar, baflka çekirdekle-ri parçal›yorlar ve zincirleme tepkimeler sonu-cunda çok büyük bir enerji, ›s› ve bas›nç dalgas›olarak yay›l›yor. Ayr›ca birçok radyoizotop olu-flup, bunlardan iyonlay›c› ›fl›nlar ortaya ç›k›yor.Çekirdek kaynaflmas›ndaysa ya döteryum (H2) yada trityum (H3) nötronla kaynaflarak helyuma dö-nüflüyor ve atom bombas›ndakinden çok dahabüyük bir enerji a盤a ç›k›yor.

Yerüstü nükleer bomba denemeleri s›ras›n-da ortaya ç›kan radyoizotoplar, atmosfere ulaflt›k-tan sonra, hava ak›mlar›yla dünyan›n çeflitli böl-gelerine ya¤›fllarla ve kuru serpintilerle indiler.

Bunlar, yeryüzündeki toprak ve sulara bulaflarakinsana solunum ve sindirim yollar›yla ulafl›p vü-cudumuzu içten, ayr›ca az da olsa bizi d›fltan ›fl›n-l›yorlar. Özellikle bafllang›çta, d›fltan ›fl›nlanmaya,yar›lanma süreleri oldukça k›sa olan Zr 95 (64gün), Nb 95, Ru 103, Ba 140 gibi radyoizotoplar-la, çok daha uzun yar›lanma süreli Cs 137 (30,17y›l) olanlardan kaynaklanan gama ›fl›nlar› önemlikatk›da bulundular. Bugün bunlardan sadece Sr90 (28,5 y›l) ve Cs 137 radyoizotoplar›yla insan›niçten ›fl›nlanmas› söz konusudur ki, bunlar su,süt, et, sebze ve meyvalar yoluyla insan vücudu-na az da olsa bugün de girmekteler.

En yo¤un nükleer bomba denemelerinin ya-p›ld›¤› y›llar 1961/1962 y›llar›yd›. O dönemdenatmosfere yay›lan radyoizotoplar›n Avrupa’dakibesinlerde ve insanda ortaya ç›kmas› 1-2 y›l ge-cikmeyle oldu. Bugün bu yolla, vücut d›fl›ndan veiçinden ›fl›nlanma sonucu al›nan toplam radyas-yon dozu, y›lda kifli bafl›na 0,01 mSv’den daha azolup, bu de¤er, di¤er ›fl›nlanmalar yan›nda çokküçük kalmakta.

11998866--ÇÇeerrnnoobbiill kkaazzaass››nnddaann kkaayynnaakkllaannaann rraadd--yyooaakkttiiff sseerrppiinnttiilleerr

26 Nisan 1986’daki Çernobil Nükleer San-tral kazas›, reaktör çal›fl›rken yap›lan bir denemes›ras›nda iflletme personelinin büyük yanl›fllar›n-dan kaynakland›. Reaktöre so¤utma suyu basanana pompalar durdurulurken, kontrol çubuklar›da yukar› çekilerek reaktör kritik üstü durumasokuldu. Kesinlikle uyulmas› gereken güvenlikuyar›lar› (sinyalleri) ekip taraf›ndan etkisiz duru-ma sokuldu ve kaza ard› s›ra iki patlamayla bafl-lad›. Kontrolsüz haldeki zincirleme nükleer tep-kimeler sonucu bir anda çok büyük bir enerji or-taya ç›karak reaktördeki su buharlaflt› ve reaktör

8 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Yapay Radyasyo

fiek.9 : Uranyum 235 izotopu çekirdeklerininnötronlar›n etkisiyle ard›s›ra bölünümü

ve ortaya ç›kan radyoaktif bölünme ürünlerindenbaz›lar› (zincirleme tepkime)

TTaann››ssaall RRaaddyyoolloojjii: T›pta tan› (teflhis) amac›y-la vücudun belirli bir organ› ya da bölgesi rönt-gen ›fl›nlar›na tutuluyor. Röntgen ›fl›nlar› mad-denin yo¤unlu¤una göre az ya da çok geçirgenolduklar›ndan, örne¤in bir akci¤er röntgenindekaburga kemiklerinde daha çok tutulan (so¤u-rulan) ›fl›nlar, arkadaki bir filmde (ya da bir flo-rosan ekranda), yanlar›ndaki daha az yo¤unluk-taki et dokulara oranla daha aç›k, silik bir gö-rüntü oluflturuyor. Buradan ilgili organdakiönemli bir bozukluk, hasar ortaya ç›kar›labiliyor(örne¤in organ büyümesi, kaburga k›r›lmas›ndak›r›¤›n tam yeri ve büyüklü¤ü gibi). Tan› amac›y-la yap›lan t›ptaki bu çeflit uygulamalarla insanvücudunda, tan›n›n cins ve kapsam›na göre, çokfarkl› radyasyon dozlar› oluflmakta. Röntgen›fl›nlar›yla yap›lan bir akci¤er tan›s› s›ras›nda de-ri yüzeyinde 1 mSv, kemik ili¤inde 0,2 mSv veüreme organlar›nda 0,01 - 0,03 mSv kadar ol-dukça düflük dozlar oluflurken, böbrekteki kanve lenf dokular›n›n incelenmesinde deri yüzeyin-de 300 mSv, kemik ili¤inde 10 mSv ve üreme or-

ganlar›nda 12 - 30 mSv kadar büyük dozlar vü-cudu etkiliyebiliyor. Teknik ilerledikçe Röntgenayg›tlar›, daha az ›fl›n saçarak, vücutta daha azdoz oluflacak yönde geliflmekte.

RRaaddyyootteerraappii:: T›pta iyilefltirme (tedavi) ama-c›yla vücut dokular›nda ortaya ç›kan kötü huylubelirli bir ur (tümör gibi) röntgen ›fl›nlar›na tutu-larak öldürülüyor. Derindeki bir tümörü ›fl›nlar-ken, aradaki sa¤l›kl› dokular›n da çok fazla rad-yasyonla öldürülmemesi için, röntgen ›fl›nlamas›gere¤inden daha az fliddetlerde, farkl› yönlerde

birkaç kez yap›l›yor. Böylelikle aradaki sa¤l›kl›dokular bir kez ›fl›nlan›rken, tümör birkaç kez›fl›nland›¤›ndan ald›¤› yüksek radyasyon dozusonucu öldürülebiliyor.

Bu çeflit ›fl›nlamalarda hastan›n ilgili organ›,tan› amaçl› olanlara göre, k›sa süreli daha büyükbir radyasyon dozu al›yor. Dozun büyüklü¤ünü,hasta hücrelerin öldürülebilmesi belirlemekte.Örne¤in, kanserli bir tümörün öldürülebilmesiiçin 30 – 100 Sv aras›nda de¤iflebilen çok yük-sek dozlar gerekebiliyor. Organ dozlar› olarakgerekli olan bu afl›r› doz de¤erleri, tüm vucut›fl›nlanmas›ndaysa söz konusu olmuyor. Örne-¤in, 4 Sv’lik bir tüm vücut ›fl›nlanmas›, bu dozualan kiflinin %50 olas›l›kla, ölümüyle sonuçlana-biliyor.

Almanya’da kifli bafl›na y›lda ortalama ola-rak iki röntgen ›fl›nlamas›, ‘ttaann›› aammaacc››yyllaa’’ yap›l-makta ve bunun sonucu olarak kifli bafl›na orta-lama etkin dozun y›lda 1,5 mSv oldu¤u hesap-lanmakta. Buysa 2,4 mSv’lik ‘ortalama do¤alradyasyon dozunun’ % 62’i kadar. ‹‹yyiilleeflflttiirrmmee

T›pta Röntgen Ifl›nlar› Uygulamalar›:.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 8

Page 9: ek radyasyon yeni

silindirinin tavan› patlayarak binay› da çat›dandeldi. Bu s›rada reaktörün gücünün bin kat artt›-¤› san›l›yor. Yüksek s›cakl›k nedeniyle reaktörünyak›t elemanlar› eridi ve bunlar›n içindeki nükle-er maddenin bulundu¤u çubuklar patlad›. Çokmiktarda çeflitli radyoaktif madde santral içine,çevreye ve havaya bulaflarak yay›ld›. Daha sonrada atmosferin 1-2 km yüksekli¤ine ulaflan radyo-aktif maddeler, hava ak›mlar›yla önce Finlandi-ya’ya ve daha sonraki günlerde de Avrupa’dakibirçok ülkeye ve May›s’›n ilk haftas›nda da Türki-ye’ye ulaflt›. Çernobilden sal›nan toplam radyoak-tivitenin 1019 Bq oldu¤unu o zamanki SovyetlerBirli¤i yetkilileri aç›klad›lar. Rüzgarlar›n yönleri-ne ve ya¤›fllar›n miktar ve s›kl›¤›na göre çeflitlibölgelerde topra¤a ulaflan radyoaktif maddelerinmiktar›nda bu nedenle büyük farkl›l›klar oldu.Bunlardan hava, toprak, bitki ve hayvan yoluylainsan› etkileyen en önemli radyoizotoplar 8 gün-lük ve 30 y›ll›k yar›lanma süreleriyle s›ras›yla‹yot 131 ve Cs 137) olmufltur.

Yeryüzüne inen Çernobil radyoaktivitesi so-nucu çevrede ve epey uzaklarda yaflayan insan-larda ek bir radyasyon dozu olufltu. Yerleflim ye-rinin ya¤›fllarla etkilenme durumuna göre doz de-¤erleri çeflitli ülke ve bölgelerde büyük farkl›l›kgösterdi.

Çernobil santral bölgesinde, kazan›n ortayaç›kard›¤› y›k›mlar› onarmak için uzun süre çal›fl-m›fl olan 240.000 kiflinin 100 mSv, çevreden bo-flalt›lan 116.000 kiflinin 30 mSv ve radyoaktifmaddelerle bulaflm›fl çevrede oturmay› sürdür-müfl olan kiflilerin de ilk 10 y›lda 10 mSv toplamdoz ald›klar› saptand›. Bunlar, kifli bafl› ortalamadozlar olup maksimum de¤erler 10 kat daha faz-la olabilir. Avrupa ülkelerinde 1986 y›l› için en

fazla doz kifli bafl›na 0,1 mSv oldu. Bu de¤er da-ha sonraki y›llarda çok azald›. Yaflamboyu dozu-nunsa, 1986’daki dozun 2 ile 5 kat› aras›nda ola-bilece¤i kestirilmekte. Buysa, do¤al radyasyonlasadece bir y›lda al›nan otalama 2,4 mSv’lik do-zun çok alt›nda. Bu nedenle ‘genel toplum’ içinradyolojik etkisi belirgin de¤il.13

Almanya’da 1986’da y›ll›k doz, yetiflkinleriçin 0,05 ile 1,1 mSv aras›nda ve küçük çocuklariçin de 0,1 – 1,5 mSv hesapland›. Tüm yaflam sü-resinde yetiflkinlerin etkilenebilece¤i ek Çernobil

dozu, kuzey Almanya’da 0,5 mSv ve güney Al-manya’da (güney Bavyera’da) 6 mSv kadar. Kü-çük cocuklar için Bavyera’da en çok 10 mSv’likbir yaflam boyu dozu oluflabilece¤i hesaplanm›flbulunuyor.

Bugün toprakta Çernobil kaynakl› sadeceSezyum(Cs 137) gitgide azalan miktarlarda var,di¤er radyoizotoplar radyoaktif bozunmaylaönemlerini yitirdiler. Bu yolla Almanya’da bir ki-flinin vücudunda oluflabilecek ortalama doz,2004 y›l›nda 0,01 mSv olarak hesapland›

9Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

yon Kaynaklar›

aammaacc››yyllaa yap›lan röntgen ›fl›nlamalar›n›n geneltoplumda oluflan ortalama doza katk›s›, kifli bafl›-na sadece % 1 – 2 kadar.

NNüükklleeeerr TT››ppttaa RRaaddyyooiizzoottoopp UUyygguu--llaammaallaarr››

Nükleer T›p’ta tan› amac›yla hasta-ya belirli bir radyoaktif maddeli kar›-fl›m veriliyor (örne¤in içirilir) ve bununizlenece¤i organda toplanmas› sa¤lan›-yor. Radyoaktif maddenin vücutta bu-lundu¤u yerlerden yay›lan radyasyon-lar›n, vücut d›fl›ndan uygun aletlerle öl-çümüyle, izledi¤i yollar ve yay›ld›¤› do-kular belirleniyor. Organ›n radyoaktifmaddeyi al›fl h›z›ndan ve dokudakikonsantrasyondan gidilerek, organ›nnormal çal›flmas› ve organda herhangi-bir tümör olup olmad›¤› sonucu ç›kar›-l›yor. Hastaya verilen radyoizotopunoldu¤unca k›sa yar›lanma süreli olma-s›na, vücutta çok uzun süre kalmama-s›na ve yayd›¤› radyasyonun enerjisininçok yüksek olmamas›na özen gösterili-yor. Ayr›ca bunlar›n duyarl› ölçümleri-nin yap›labilece¤i aletlerin bulundurul-

mas›n›n yan› s›ra, ölçüm ve de¤erlendirme yol veyöntemlerini bilen deneyimli kiflilerin de bu iflle-ri yürütmesi gerekiyor. Bu konuda hepimizin bil-

di¤i bir örnek, tiroitin iyi çal›fl›p ça-l›flmad›¤›yla ilgili kontrol. Hastayaverilen belirli bir miktardaki radyo-aktif I 131’in %90’› birkaç saat son-ra tiroit bezinde toplan›yor. Geçenzaman süresince iyot 131 ‘›n tiroittebirikme h›z› ve biriken miktar, tiroi-tin düzenli çal›fl›p çal›flmad›¤›n›n birgöstergesi. Vücut d›fl›ndaki bir ›fl›nsayac›ndan (detektör) gelen sinyal-ler, gerekli elektronik aletlerden ge-çerek ekrana ve yaz›c›ya aktar›la-rak, örne¤in tiroitin afl›r› büyüklü¤ügibi bilgiler resim ya da diyagramflekinde elde edilmekte.

Yukar›daki gibi tan› amac›yla I131’in kullan›lmas›n›n yan› s›ra, ti-roit bezinde bir tümör varsa, iyot131 hastaya daha yüksek miktarlar-da verilerek ilgili tümör öldürülü-yor. Radyoiyotun sald›¤› beta ›fl›nla-r›n›n enerjileri fazla olmad›¤›ndan,

fazla yol alam›yorlar ve tiroit bezinin içinde kala-rak d›flar›daki dokularda bir hasar yaratm›yorlar.

Nükleer t›ptaki tan› ve iyilefltirme uygulama-lar›nda ortaya ç›kan radyasyon dozlar› çok yük-sek olabilir. Örne¤in, hastaya 2 MBq’lik I 131 uy-guland›¤›nda, tiroitte oluflacak radyasyon dozu 1Sv kadar. Ancak Nükleer T›ptaki bu çeflit uygula-malar›n say›s›n›n az olmas› nedeniyle, tüm halk-ta oluflacak ortalama ‘kollektif radyasyon dozu’çok az (Röntgen ›fl›nlar›yla yap›lan tan› uygula-malar›ndan oluflan dozun sadece yüzde bir kaç›kadar).

Almanya’da 2004 y›l›nda iyonlay›c› ›fl›nlarlailgili ifllerde çal›flan 313.400 kifliden, (241.000’it›pta olmak üzere) al›nan toplam topluluk dozu:42 kifli ⋅⋅ Sievert. Bunlar›n %80 kadar› herhangi-bir doz almad›klar›ndan (de¤erler dozimetrelerinduyarl›klar› alt›nda kald›¤›ndan) sadece 51.500kifli için oorrttaallaammaa ddoozz hesaplanarak kkiiflflii bbaaflfl››nnaa:42.000 kifli⋅⋅Sievert/51500 = 0,82 mSv bulun-mufl. Vücutlar›n›n içten ›fl›nland›¤› (vücut içineal›nmas› yoluyla) 1284 kifli için 0,069 kifli⋅⋅Sievertve buradan da kifli bafl›na ortalama içten ›fl›nlan-ma dozu olarak: 0,069 kifli⋅⋅Sv/1284 kifli = 0,054mSv hesaplanm›fl.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 9

Page 10: ek radyasyon yeni

(1986’daki ortalama de¤er: 0,07 mSv).Türkiye’de Trakya ve Do¤u Karadeniz bölge-

lerinde yaflayan insanlar›n 1986 y›l›nda etkilendi-¤i radyasyon dozu, kifli bafl›na 0,6 mSv ve Türki-ye’nin di¤er bölgelerindeyse 0,5 mSv olarak he-sapland› (TAEK verileri). Buradan, Türkiye ile Al-manya genelinde 1986 y›l› ortalama de¤erlerikarfl›laflt›r›l›rsa, Türkiye’deki Çernobil dozununAlmanya’dakinden 7 kat daha büyük oldu¤u ba-sit bir hesaplamayla bulunur: 0,5 mSv / 0,07mSv = 7,14.

0,5 mSv’lik Türkiye de¤eri, Almanya de¤eri-ne oranla 7 kat büyük olmas›na karfl›n, bu de¤ersürekli olarak al›nan do¤al radyasyon dozunun%20’si (=0,5 mSv/2,4 mSv) ve özellikle röntgen›fl›nlanmalar›n›n da kat›ld›¤› ‘do¤al ve yapay kay-naklardan oluflan toplam de¤erin’ %13’ü (=0,5mSv/4mSv) kadar› ve bu de¤erler sadece 1986y›l› için geçerlidir.

Ancak bu ortalama de¤erler, 1986’da afl›r›radyoaktivitenin saptand›¤› baz› bölge ve yöreler-deki belirli topluluklar için geçerli de¤il. Örne¤inAlmanya’da çeflitli yörelerde belirli insan grupla-r›n›n Çernobilden ne ölçüde ›fl›nland›¤›n› ortayakoyan, say›lar› 50’yi geçen araflt›rma kurum ve la-boratuvarlar›n›n yapt›¤› çok say›da bilimsel çal›fl-malarda, özellikle güney Bavyera’n›n baz› yörele-rinde, ortalama de¤erlerin çok üstünde dozlar be-lirlendi. Türkiye’de bu konuda TAEK’in çal›flma-

lar yapt›¤› biliniyor ve ayr›nt›l› bilimsel teknik ra-porlar›n yak›nda halka aç›klanaca¤› TAEK’tenö¤renildi.

NNüükklleeeerr RReeaakkttöörrlleerriinn iiflfllleettiillmmeessii ss››rraass››nnddaa oorr--ttaayyaa çç››kkaann rraaddyyooaakkttiiff mmaaddddeelleerr

Nükleer bir reaktör yapay radyasyon kay-

naklar›n›n en büyü¤ü. Bir dizi güvenlik ayg›tla-r›yla ve önlemlerle, çelik ve beton gibi kal›n z›rh-larla, do¤rudan ›fl›nlanma önleniyor. Kapal› dev-re ve sistemlerle de radyoaktif maddelerin, reak-tör kazan›yla (silindiriyle), binan›n çelik ve beton-dan yap›lm›fl 1 m kadar kal›nl›ktaki k›l›f› ya dakabu¤u (containment) içinde kalmas› sa¤lan›yor.Zenginlefltirilmifl Uranyum 235 izotopunun kulla-n›ld›¤› reaktörlerde, yavafl nötronlarla bombard›-manla parçalanma (fisyon) sonucu olarak ortaya,biri daha a¤›r (Cs 140, I 131 gibi) di¤eri daha ha-fif (Rb 94, Br 87 gibi) bir dizi radyoizotopla(parçalanma ürünleri) birlikte girici iyonlay›c››fl›nlar ç›k›yor. Say›lar› 200’e varan yüksek aktivi-tedeki ‘parçalanma ürünleri’ 35 kadar elementinradyoizotoplar›d›r (fiek.9).

Do¤al Uranyumda U 235 radyoizotopununoran› az (%0,7) oldu¤undan, nükleer santrallerdekullan›lan zenginlefltirilmifl uranyumda U 235’inoran› %3,5’ a yükseltiliyor, kalan›ysa (%96,5) nöt-ronlarla bölünmeyen U 238’den olufluyor. Reak-törde kullan›ld›ktan sonra, çok yüksek radyoakti-vitesinin bozunmayla kendili¤inden azalmas› içinuzun bir süre reaktör binas›ndaki ‘dinlenme ha-vuzlar›nda’ bekletilen yak›t elemanlar› çubukla-r›nda (‘yanm›fl uranyum’) ise, kabaca %95 U 238,%0,8 U 235, %0,9 Pu, %3,2 parçalanma ürünlerive %0,1 kadar da reaktörde oluflan aktinidler (Çe-kirdeklerindeki proton say›lar› 89 ile 109 aras›n-

10 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Do¤al ve Yapay RadyasyonDozlar›n›n Karfl›laflt›r›lmas›

Tüm halk için, yapay radyasyon dozuna2004 y›l›da en büyük katk› röntgen ›fl›nlar›ylayap›lan t›ptaki ‘Tan›sal Radyolojideki’ uygula-malardan kaynaklanmakta olup bunun ortala-ma de¤eri y›lda kifli bafl›na olmak üzere 1,5mSv kadar. Çernobil’in ve di¤er kaynaklar›n yi-ne y›lda kifli bafl›na olmak üzere toplam katk›-s›ysa 0,1 mSv’in epey alt›nda. Böylece YapayRadyasyon kaynaklar›n›n toplam katk›s› 1,6mSv ile Do¤al Radyasyonun ortalama 2,4mSv’lik katk›s› topland›¤›nda, halktan herhan-gibir kiflinin y›lda ortalama olarak 4 mSv birradyasyon dozu ald›¤› ve bunun 2,4/4 = %60’n›n do¤al radyasyondan, 1,6/4 = % 40’n›nyapay radyasyondan kaynakland›¤› ve yapayradyasyon dozunun da neredeyse tümününröntgen ›fl›nlar› uygulamalar›ndan (Tan›salRadyolojiden) ileri geldi¤i sonucu ç›k›yor.

Do¤al ve yapay radyasyon kaynaklar› alfa,beta ve gama ›fl›nlar› salarlar. Bunlar insan›, yad›fltan ya da vücut içine girdiklerinde, vücuttakida¤›l›mlar›na ve hangi organ ya da dokuda nemiktarda birikip ne süre kald›klar›na ba¤l› ola-rak vücudu içten ›fl›nlayarak radyasyon dozlar›oluflturur.

Örne¤in, Çernobil’den hava ak›mlar›yla çe-flitli ülkelere tafl›n›p ya¤›fllarla yeryüzüne inenradyoaktif maddeler, insan› “d›fltan” ve “içten”olmak üzere iki yoldan ›fl›nlad›lar. Radyoaktifmaddeli taneciklerin, hava, toprak ve bitkilerebulaflmas› sonucu vücut d›fltan ›fl›nlan›rken, so-lunum ve sindirim yoluyla vücut içine tafl›nanradyoaktif maddeler de insan› içten ›fl›nlad›lar.

Di¤er yandan hava ve besinler yoluyla göv-demize yerleflen toplam 9000 Bq’lik do¤al rad-yoaktif maddelerin içinde do¤al potasyumdakiK-40 radyoizotopu, her insanda 4400 Becque-rel’lik bir radyoaktivite oluflturuyor. Hücreler,bu gibi do¤al radyoizotoplar›n sald›¤› radyas-yonlara karfl› gerekli savunmay› yaparak kendi-lerini korumaktalar. Burada, vurgulamak yarar-l› olabilir: Belirli bir radyoizotopun do¤al›yla, ör-ne¤in reaktörlerde üretilen yapay› aras›nda hiçbir fark bulunmuyor. ‹nsan vücudu her saniye,kendi içindeki ve çevresindeki do¤al radyoaktifmaddelerin sald›¤› 15.000 kadar radyasyona he-def oluyor.

Radyasyonun, vücuttaki biyolojik etkilerinidaha iyi aç›klayabilmek için fiekil 10 ‘ da biyolo-jik organizasyon ve iletiflim düzeyleri basitçegösteriliyor.

Her düzeydeki hasarlar› oluflturan etkenler

fleklin sol yan›nda görülüyor. Herhangibir dü-zeydeki etken sonucunda, bu düzeyin hasar gör-mesi, di¤er düzeyleri de etkilemekte. Örne¤in,ev y›k›lmas› sonucu organizman›n hasar› ya daölümü, organ ve hücrelerin ani hasar› ya da ölü-müyle sonuçlan›yor. Buna karfl›l›k hücrelerioluflturan moleküllerdeki atomlar›n, radyasyon-lar›n etkisiyle bozunumu, molekül, hücre, organve organizmada daha geç ortaya ç›kan hasaraneden olabilir.

‹yonlay›c› ›fl›nlar temelde atomlarla, atomçekirdekleriyle etkilenmekle birlikte, biyolojiksistemin bu ›fl›nlara karfl› duyarl›¤› ya da tepkisiher yerde ayn› (homojen) de¤il. Farkl›l›¤›n (hete-rojenli¤in) nedeni, atom, molekül ve organ dü-zeylerindeki biyolojik yap›n›n karmafl›k olmas›,her düzeydeki çok çeflitli görevler ve her düze-yin di¤erleriyle iletiflim halinde olmas›.

Bu nedenlerle, fifieekkiill 1100’daki afla¤›dan yuka-r›ya do¤ru olan düzeylerdeki hasarlar, radyas-yon fliddeti afl›r› derecede yüksek olmad›¤›nda,geç ortaya ç›k›yor.

Her düzeyde “özel bir hareketlilik ya da tür-bülans” var. Atom düzeyinde; atomlar kuantummekani¤i kurallar›na göre bir araya gelerek mo-lekülleri, bunlar da daha büyük moleküllerioluflturup ortaya yeni bilgilerle donat›lm›fl dü-zeyler ç›k›yor. Her yeni düzenleme (organizas-yon) düzeyinde karmafl›kl›k artmakta ve biyolo-jik sistemin herhangibir parças›n›n ne gibi bilgi-lerle donat›laca¤› önceden kestirilememekte.

Vücudun d›fltan ya da içten ›fl›nlanmas› so-nucu vücutta hasar›n oluflup oluflmamas› neyeba¤l›d›r, ya da hasar nas›l ortaya ç›kmaktad›r?

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n hücreyle etkileflmesi te-melde iki yolla oluyor:

Çevremizdeki Radyoaktiv

fiekil 10 : Biyolojik organizasyon ve iletiflim düzeyleri.

fiekil 11: Radyasyonlar›n vücuttaki hücrelerleetkileflmeleri ve ortaya ç›kabilecek hasarlar

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 10

Page 11: ek radyasyon yeni

da olan ‘yapay elementler’) bulunuyor. Di¤er yandan reaktör so¤utma suyu içinde

bulunan ve çeflitli malzemelerden kaynaklananmetal parçac›klar›n›n içindeki demir (Fe 59), re-aktördeki yüksek nötron ak›s›n›n bombard›ma-n›yla Kobalt 60 baflta olmak üzere bir dizi giricigama ›fl›nlar› salan radyoizotopa dönüflür ki, bun-lara ‘korozyon ürünleri’ diyoruz. Parçalanmaürünleri gibi bunlar da yo¤un radyasyon kaynak-lar›.

U 238 nötronlarla bombard›man edildi¤indebölünmüyor ama bundan bir miktar U 239 oluflu-yor. Beta salan U 239 ise önce Np 239’a sonra oda beta salarak Pu 239’a dönüflüyor. Pu 239 iseU 235 gibi nötronlar›n bombard›man›yla bölüne-biliyor.14

Reaktörlerdeki çok çeflitli teknik ve yönetim-sel önlemlerle, çal›flanlar›n etkilenebilece¤i rad-yasyon dozlar› azalt›larak s›n›rlan›yor (z›rhlama,reaktör çal›fl›rken baz› yerlere girmeme, radyas-yondan korunma yol ve yöntemlerine kesinlikleuyulmas› gibi). Reaktör devre ve binalar›ndakihava ve sular, önce ilgili ayg›tlarla radyoaktifmaddelerden büyük oranda ar›nd›r›larak ancakölçümler yap›ld›ktan sonra kontrollü bir flekildeizin verilen s›n›r de¤erlerin çok alt›nda kal›narakçevreye sal›n›yor. Böylece çevrede yaflayan hal-k›n etkilenebilece¤i radyasyon dozu azalt›larakiyice düflürülüyor (Almanyada s›n›r de¤er: hava

ve su için ayr› ayr› olmak üzere 0,03 mSv/y›l).Bunun anlam›: Nükleer bir santraldan ifllet-

me s›ras›nda çevreye y›l boyunca, ar›nd›r›larak,ölçümler yap›ld›ktan sonra kontrollü olarak sal›-nan baca gazlar› ve at›k sular içindeki son dere-ce az radyoaktif maddeler ölçülüp, çevredeki top-rak ve sulara ulaflan miktarlar önce hesaplan›yor.Sonra bu çok az miktardaki radyoaktif maddele-rin topraktan ve havadan ne oranda, çevrede ye-tiflen besinlerin yenilip içilmesi ve havan›n solun-mas› yollar›yla, insan vücuduna girdi¤i ve bunlar-dan ne büyüklükte dozlar olufltu¤u hesaplan›yor.

Bu yap›l›rken baca gazlar›n›n en çok etkileyebile-ce¤i rüzgar ve akarsu yönünde, santrala çok ya-k›n bir yerleflim yeri seçiliyor. Baca gazlar› veat›k su yollar›ndan herbiri için bir kiflinin vücu-dunda oluflabilecek radyasyon dozunun 0,03mSv’lik s›n›r de¤erin alt›nda kal›nmas› gerekiyor.Ya da baflka bir deyimle: Santralden çevreye veri-lecek at›klardaki radyoaktivite miktar›, yap›lan öl-çüm ve hesaplamalara göre o de¤erde olmal›larki, bu s›n›r de¤erler afl›lmas›n.

Örne¤in 2004 y›l›nda Almanya’daki 20 ka-dar Nükleer Santralin herbirinin baca gazlar› yo-luyla, (izin verilen aktivite s›n›r de¤erleri alt›ndakal›narak) çevresine sald›¤› çeflitli radyoizotopla-r›n o yörede yaflayanlar›n vücutlar›nda olufltura-bilece¤i doz ortalama olarak 0,005 mSv olarakhesaplanm›flt›r. Bu doz de¤eri, yukardaki s›n›rde¤erin %2’sinden de küçüktür. Çevredeki akar-sulara verilen aktiviteleri çok düflük düzeydekiradyoaktif maddeler yoluyla 2004 y›l›nda o yöre-de yaflayan halk için hesaplanan doz de¤eri ise:0,0007 mSv. Su da, s›n›r de¤erin %0,3’den de kü-çük.

TT››ppttaa iiyyoonnllaayy››cc›› rraaddyyaassyyoonn kkaayynnaakkllaarr›› uuyygguu--llaammaallaarr››

T›pta, tan› ve iyilefltirme (tedavi) amac›ylaRöntgen ›fl›nlar› ve Radyoizotoplarla çok çeflitliuygulamalar yap›lmakta oldu¤unu biliyoruz.

11Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

DNA ile do¤rudan etkileflme ve bu yollaDNA’da hasar ortaya ç›kmas› (do¤rudan etkile-me)

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n hücrelerdeki moleküller-de iyonizasyona neden olarak, oluflan iyonlar›ndi¤er hücre molekülleriyle etkileflmesi sonucuhasar ortaya ç›kmas› (dolayl› etkileme)

Bir hücrede, afl›r› ›fl›nlanma sonucu bozun-ma artt›¤›nda hücre ölebiliyor. Onar›lamayan yada üretilemeyen hücreler, organlardaki ifllevleriyönünden önemsizseler ve say›lar› da çok de¤il-se, ilgili organda belirlenebilecek bir hasar görü-lemiyor. Buna karfl›l›k, ifllevleri önemli olan hüc-relerin say›lar› az da olsa radyasyonun etkisiyleöldürülmesi, ya da baflka hücrelerin çok say›da

hasar› sonucunda organlarda önemli hasar ya dahastal›klar baflgösterebilmekte.

Radyasyon bu flekilde, ›fl›nlanan kiflinin hüc-relerinde eerrkkeenn (ani, birdenbire) vvee ggeeçç hhaassaarrllaarroluflturabilece¤i gibi, kal›t›m hücreleri yoluylasonraki kuflaklarda ortaya ç›kabilecek ggeenneettiikkhhaassaarrllaarraa yyaa ddaa kkaall››tt››mm bboozzuukklluukkllaarr››nnaa da nedenolabiliyor.

fifieekkiill 1111 radyasyonun vücutta bafllatt›¤›olaylar›n geliflmelerini ve ortaya ç›kabilecek ha-sarlar› gösteriyor. Görüldü¤ü gibi, iyonlay›c› ›fl›n-lar atom düzeyinden bafllayarak, molekül hücreve organ düzeylerinde çeflitli hasarlara nedenoluyorlar. Ifl›nlanan bireydeki “rastgele olmayan(belirlenebilen) hasarlar” erken ya da geç ortaya

ç›k›yor. Kanser ve genetik hasarlarsa bir toplum-da, önceden belirlenemeyen, rraassttggeellee baz› kifli-lerde görülüyor.

Büyük molekül deoksiribonükleik asitin(DNA), genetik madde olarak, radyasyon biyolo-jisinde özel bir yeri var. Belirli flartlarda, bu bü-yük molekülde belirli bir yerdeki tek bir atomunbaflkas›yla yer de¤ifltirmesi, ilgili hücrenin kanse-re dönüflmesine ve bunun da kanser tümörüoluflturmas›na neden olabiliyor. Di¤er yandan,bu genetik madde yaflam için zorunlu olup, ha-sara u¤rad›¤›nda yenisi üretilemiyor. Böylecemolekül yap›s›n›n de¤iflimi sonucu, hücre kolay-l›kla hasara u¤rayabiliyor.

Enzimler gibi daha büyük moleküller çoksay›da olup, tek molekül olarak yaflam için zo-runlu de¤iller ve hasar görünce yenileri üretil-mekte. Bunlar›n hafif ya da a¤›r hasarlar› biyolo-jik sistemde bir tehlike yaratm›yor. Biyolojik ya-p›n›n korunumundan sorumlu olan enzimlere“uzman iflciler” gözüyle bakabiliriz. Enzimler,genetik maddenin komutu ve denetimi alt›ndaçal›fl›rlar.

Genetik madde, enzimler ve bunlar›n olufl-turdu¤u büyük moleküller, canl›n›n bireyi olanhücreyi oluflturmakta. Vücudumuzun her gram›,çok çeflitli yap›da, bir milyar kadar hücredenoluflmakta, bunlar özel görevler alarak birbirle-riyle iletiflim halinde bulunuyorlar. fiekil 12 de,radyasyonun maddeyi etkileme zincirleri, bunla-r›n incelendi¤i bilim dallar› ve etkileme sürelerigösteriliyor.

tivite Bizi Nas›l Etkiliyor?

fiekil 12: Radyasyonun maddeyi etkileme zincirleri, ilgili bilim dallar› ve etkileme süreleri (H.Fritz-Niggli-ISH-Münih)

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 11

Page 12: ek radyasyon yeni

Radyasyonun vücutta oluflturabilece¤ihasar›n derecesi (büyüklü¤ü) ya da hasaroluflma olas›l›¤› (riski) genellikle afla¤›daki et-kenlere ba¤l›:

Dozun büyüklü¤ü: Doz artt›kça, risk deartar.

Dozun süresi: Belirli bir dozun al›nd›¤›süre artt›kça, etkisi azal›r ve bu nedenle riskde azal›r.

‹yonlay›c› ›fl›n›n cinsi: Ayn› enerji dozun-daki yo¤un iyonlay›c› ›fl›nlar (Alfalar gibi),seyrek iyonlay›c› ›fl›nlara göre (beta, gama)daha etkin olduklar›ndan, yo¤un iyonlay›c›-larla risk artar.

Hedef dokunun cinsi ya da duyarl›¤›: Do-ku ne kadar farkl›l›k gösterirse iyonlay›c› ›fl›n-lara karfl› direnci artar.

Ifl›nlanan canl›n›n yafl›: Organlar›n›noluflmakta oldu¤u embriyo, anne karn›ndakibebekler ve çocuklar iyonlay›c› ›fl›nlara, yetifl-kinlerden çok daha duyarl›lar.

Radyasyonun vücuttaki doku ve hücre-lerde oluflturabilece¤i hasar, gövdesel ve ge-netik olarak ikiye ayr›l›yor (fiek.11).

Gövdesel (somatik) hasar erken (ani, bir-denbire) ya da geç ortaya ç›kabiliyor. Geç or-taya ç›kan bir hasar, kötü huylu ya da iyi huy-lu bir tümör fleklinde olabilir.

Gövdesel hasarlar sadece radyasyon dozualan kiflide görülüyor. Ifl›nlanman›n etkisiyleo kiflinin kal›t›m hücrelerinde de hasarlar or-taya ç›kabiliyor.

RRaaddyyaassyyoonnuunn VVüüccuuttttaa OOlluuflflttuurraabbiillddii¤¤ii EErr--kkeenn HHaassaarr NNeeddiirr??

Erken (ani) hasarlar›n ortaya ç›kabilmesiiçin oldukça yüksek olan eflik bir doz de¤eri-ne ulaflmak gerekiyor ki, bu ‘bir kez ›fl›nlan-ma’durumunda 550000 mmSSvv kadar. Böyle bir›fl›nlanman›n etkisi, ancak kan yap›s›ndaki de-¤iflimlerin ilgili laboratuvarda incelenmesiyleortaya konabiliyor. Radyasyon dozu artt›kça,vücuttaki erken hasar›n büyüklü¤ü de art›-yor. Eflik doz de¤erinin afl›lmas› durumundahasar›n ortaya ç›kmas› rastgele olmad›¤› için,bu çeflit hasarlara ‘rastgele olmayan hasarlar’ya da belirlelenebilir (deterministik) hasarlardenilmekte. Bunlara örnek olarak afl›r› dozlaoluflan cilt yan›klar› ve katarkt verilebilir.

ÖÖllddüürrüüccüü DDoozz OOllaass››ll››¤¤›› vvee DDee¤¤eerrlleerrii NNeelleerr??4000 mSv ‘lik bir kezlik bir tüm vücut ›fl›n-

lanmas› sonucu, herhangibir iyilefltirme önlemial›nmam›flsa, o kifli %50 olas›l›kla 30 gün içindeölebiliyor. Burada ölüm olas›l›¤› ya da riski der-ken, örne¤in 1000 kifliden herbiri 4000 mSv’likbir doz ald›¤›nda, bunlar›n yar›s›n›n ölebilece¤ianlafl›l›yor (yar› öldürücü doz15). 7000 mSv’likbir dozsa, iyilefltirici bir önlem al›nmad›¤› tak-dirde o kiflinin büyük bir olas›l›kla ölümüyle so-nuçlanmakta (öldürücü doz).

RRaaddyyaassyyoonnuunn VVüüccuuttttaa OOlluuflflttuurraabbiillddii¤¤iiGGeeçç HHaassaarr NNeeddiirr??

Gövdesel geç hasarlar ise y›llar sonra or-taya ç›kabiliyor. Her ne kadar hücrelerdekibozunmalar ›fl›nlanman›n hemen sonras›ndaortaya ç›k›yorsa da, bunlar›n ilgili organ yada tüm organizmaya yay›l›p hastal›¤a yol aç-mas› çok sonra olabiliyor.

Kötü huylu olmayan geç hasarlar›n (ör-ne¤in gözlerde bulan›kl›k, k›s›rl›k gibi) ancakbelirli bir eflik doz de¤eri afl›ld›¤›nda ortayaç›kabilece¤i benimsenmekte. Bunun yan› s›ra,eflik doz de¤erinin alt›nda olmakla birlikte,birçok kez yinelenen ›fl›nlanmalar da geç ha-sarlara neden olabiliyorlar.

Kan kanseri gibi kötü huylu geç hasarla-r›n ortaya ç›kmas›ndaysa, buna neden olabile-cek doz de¤eri çok küçük olabilir ya da eflikbir doz de¤eri yok. Buradan, tek bir gama ›fl›-n›n›n ya da alfa taneci¤i gibi iyonlay›c› birparçac›k, daha önce bozunup kendi onar›m›-n› yapamam›fl bir hücreyle etkileflmesi duru-munda, burada kansere neden olabiliyor. Dozmiktar› artt›¤›nda hasar›n büyüklü¤ü de¤il,hastal›¤›n ya da ‘hasar›n ortaya ç›kma olas›l›-¤›’ art›yor. Ancak bu, belirli bir kifli için, nedeneysel ne de istatistiksel olarak ortaya ko-nabiliyor. Bu nedenlerle, bu çeflit hasarlara,toplulukta kime isabet edece¤i önceden kesti-rilemedi¤i için ‘rraassttggeellee hhaassaarrllaarr’’ (stokastikhasarlar) denilmekte.

Çeflitli kanser cinslerinde, kanserin orta-ya ç›k›fl›, organlar›n iyonlay›c› ›fl›nlara karfl›farkl› duyarl›k göstermesi nedeniyle, farkl› sü-relerde oluyor. Ifl›nlanma zaman›yla, kanserinbaflgösterme zaman› aras›ndaki çeflitli kansercinslerine göre farkl› olan bu sürelere “latentsüresi”, bekleme süresi deniyor. En k›sa bek-leme süreleri, kan kanseri (lösemi) ve tiroitkanserlerinin ortaya ç›k›fl›nda görülüyor, ço-cuklarda bu süre 2-3 y›l kadar. Tüm yafllariçin ortalama 8 y›l. Baflka kanser cinsleri için

bu süre 10 y›ldan ve akci¤er kanseri için 20y›ldan fazlad›r. E¤er kanser bu sürelerdençok daha k›sa bir sürede ortaya ç›k›yorsa, bukanserin nedeni büyük bir olas›l›kla iyonlay›-c› ›fl›nlar de¤il.

AAllççaakk ddoozzllaarr ssoorruunnuu:: RRiisskk kkeessttiirriimmii vveebbeelliirrssiizzlliikklleerr??

Do¤al radyasyondan etkilenen halk›n venükleer tesislerde çal›flanlar›n alabilece¤i dü-zeylerdeki oldukça düflük dozlar›n olufltura-bilece¤i riskler için, yüksek dozlarla ilgili bul-gulardan gidilerek çeflitli yaklafl›mlar yap›lma-s› gerekiyor. Di¤er yandan ilgili bölgedekihalk için baflka nedenlerle kanser ve kan kan-serinin aniden ortaya ç›kma s›kl›k ve çoklu-¤unun araflt›rmalarla ortaya konulmas›, bun-lar›n ne kadar›n›n iyonlay›c› ›fl›nlar yoluylaolufltu¤unun kestirilebilmesi için önemli ol-makta. Ancak bu çal›flmalar çok çeflitli grup-lar ve yerlerde farkl› koflullarda yap›l›yor, bir-ço¤u birbiriyle karfl›laflt›r›lam›yor. Ayr›ca,uzun y›llara yay›lma zorunlu¤u ve her bölge-de yeterince verilerin bulunamay›fl› (örne¤inani olarak baflka nedenlerle ortaya ç›kan kan-serin kaç kiflide ne süreyle görüldü¤ü gibi ka-y›tlar›n›n olmay›fl›) yöntem uyumsuzluklar› veyanl›fllar› gibi nedenlerle bilimsel olarak ka-n›tlanacak bir sonuca gitmekten uzak. Ayr›ca,ilerleyen y›llarda yeni çal›flmalar yap›ld›kça,bunlardan elde edilen bulgular ilgili uzmanla-r›n oluflturdu¤u kurullarda tart›fl›l›p daha ön-ceki bulgular yenilenmekte ya da yeni yakla-fl›mlar getirilmekte oldu¤undan alçak dozlar-la ilgili risk hesaplar› de¤iflmekte.

12 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Radyasyonun VücuHasar Oluflturma R

fiekil 13 : Doz/Etki Olas›l›¤›ndaki belirsizlikler

fiekil 14 Nagazaki’de at›lan atom bombas›ndan‚›fl›nlanmayan 55 yafl›ndan daha büyüklerde’

görülen daha yüksek ölüm oranlar› (noktal› e¤riler)ile‚›fl›nlanan 55`den büyüklerdeki’ ölüm oranlar›

(kal›n çizgili e¤riler) / Mine,et al,1981

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 12

Page 13: ek radyasyon yeni

Sadece yüksek dozlar için geçerli olabi-len ‘doz/etki ba¤›nt›lar›ndan (e¤rilerinden)’alçak dozlara do¤ru bu e¤riler uzat›larak kes-tirimler ancak kitlesel ›fl›nlanma durumu içinyap›labilmekte. fiekil 13’te doz/etki ba¤›nt›la-r›yla ilgili çeflitli yaklafl›m ve belirsizler göste-riliyor.

YYaapp››llmmaakkttaa oollaann eeppiiddeemmiiyyoolloojjiikk1166 ÇÇaall››flfl--mmaallaarr

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n etkisiyle ortaya ç›kankanser ve genetik hasarlar, görünüm ve içe-rik olarak, baflka nedenlerle aniden oluflankanser ve genetik hasarlardan ayr›msanam›-yor. Bu gibi hastal›klar›n nedenlerinin iyonla-y›c› ›fl›nlar olduklar›, ancak ›fl›nlanan toplu-lukta, ›fl›nlanmam›fl olan topluluklara oranla,istatistiksel olarak belirgin bir hastal›k s›kl›¤›ya da çoklu¤u varsa ortaya konabiliyor ki, buda kapsaml› çal›flmalar gerektiriyor.

T›pta, iyonlay›c› ›fl›nlar›n neden olabilece-¤i epidemiyolojik çal›flmalar afla¤›daki insangruplar› için yap›lmakta:

• Japonya’da at›lan atom bombalar›ndansonra sa¤ kalan bir grup halk,

• T›pta tan› ve iyilefltirme amac›yla ›fl›nla-nanlar,

• ‹yonlay›c› ›fl›nlarla u¤raflan kifliler,• Nükleer yap›lar yak›nlar›nda oturan

halk,Bu yaz›n›n çerçevesi içinde, yukardakiler-

den en kapsaml›s› olan Japonya’da at›lanatom bombalar›ndan ›fl›nlanmalar›na karfl›nsa¤ kalan 100.000 kiflilik bir halk kitlesinde(çevrede, ›fl›nlanmayan baflka halk toplulukla-r›yla karfl›laflt›r›larak) 60 y›ld›r yap›lmakta

olan epidemiyolojik çal›flmalardan elde edilenbaz› önemli sonuçlar burada özetle ele al›n-maya çal›fl›lacak.

JJaappoonnyyaa’’ddaakkii ÖÖnneemmllii BBuullgguullaarr NNeelleerr??Nagazaki’de at›lan atom bombas›ndan

sa¤ kalanlardan ‘›fl›nlananlarla’, ‘›fl›nlanm›-yanlar’ üzerinde yap›lan bir karfl›laflt›rmada,ölüm oranlar›nda, 55 yafl›na kadar pek farkgörülmemis, daha yafll›larla ilgili bu iki grup-tan, ›fl›nlanm›yanlarda ölüm oranlar›n›n artt›-¤› gözlenmifl olup, beklentinin tersine bir so-nuç elde edilmifl (fiek. 14).

Japonya’da, bombalar›n patlad›¤› merkez-lerde bulunanlar yüksek bas›nç ve s›cakl›k so-

nucu yaflamlar›n› hemen yitirirlerken, bumerkezlere yak›n çevrede oturanlardan bir-kaç bin kiflinin, ald›klar› yüksek radyasyondozlar› sonucu vücutlar›nda a¤›r hasar olufl-mufl.

Sa¤ kalanlar›n ço¤uysa daha uzaklardakihalk kitleleri olmufl ve bunlar 0,5 Sv’lik eflikdoz de¤erinin alt›nda kalan ortalama 0,2 Sv(= 200 mSv)’lik dozlar alm›fllar ve vücutlar›n-da belirgin bir hasar gözlenememifl.

Ortalama 200 mSv doz alan bu grupta,bugüne kadar 500 kadar daha çok kanserli vekan kanserli kifli belirlenmifl. Bunlardan 250kan kanserliden 90’n›n radyasyonun etkisiylekansere yakaland›¤› saptanm›fl. Bu oldukçaaz 250 kiflilik toplam say›ya karfl›n, 90’n›n›nradyasyonun etkisine ba¤lanabilmifl olmas›çok yüksek bir belirleme oran› (90/250 =%36). Buradan kan kanserinde radyasyonunetkisinin gözlenebildi¤i ya da tan›mlanabildi-¤i sonucu ç›k›yor (fiek.15).

Baflka cins 7600 kanser ölümlerindeysesadece 350’sinin radyasyondan kaynakland›¤›ortaya konabilmifl (Belirlenebilme oran› çokdüflük: % 4,6). Buysa tan›daki belirsizli¤i yada kanserin baflka etkenlerden mi yoksa rad-yasyondan m› kaynakland›¤›n›n, oldukça faz-la ›fl›nlanan bu büyük grupta dahi, bilimselyol ve yöntemlerle gösterilemedi¤i sonucunudo¤uruyor (fiek.16).

100.000 kiflinin yar›s› bugün yaflamlar›n›sürdürdüklerinden, çal›flmalar sonuçlanm›flde¤il.

UUlluussllaarraass›› RRaaddyyaassyyoonn KKuurruummllaarr››nn››nn KKaann--sseerr RRiisskkiiyyllee iillggiillii BBeelliirrlleemmeelleerrii nneelleerr??

Radyasyon fizi¤inde ‘risk’ dendi¤inde,›fl›nlanan topluluktaki ‘rastgele her hangi birkiflide’ kanser, kan kanseri ya da kal›t›mda

13Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

ücuttaa Riski

fiek.15:Hiroflima ve Nagazaki’de at›lan atom bombas›ndan kurtulanlarda, y›llara göre gözlenen kankanserlikifli say›lar› (fiekildeki küçük daireler). Gri bölge, istatistik analizlere göre hesaplanan ›fl›nlanmayanlar, k›rm›-z› bölgeyse ›fl›nlananlar için yap›lan hesaplara dayanmakta (1950’den önce kay›tlar yok). Gri bölgede, atombombas›nden kurtulanlar›n yafllanmalar›yla birlikte kankanserinden ölümlerin zamanla artt›¤› görülmekte.

1950’li y›llarda en çok kan kanserinden ölümler görülmüfl /Kellerer, GSF-Münih,2002/.

fiek.16: Hiroflima ve Nagazaki’de at›lan atom bombas›ndan kurtulanlarda, y›llara göre gözlenen ‘kanser ölüm-leri say›lar›’ (fiekildeki küçük daireler / Kankanseri d›fl›ndaki kat› dokularda). Gri bölge, istatistik analizleregöre hesaplanan ›fl›nlanmayanlar, k›rm›z› bandsa›fl›nlananlar için yap›lan hesaplara dayanmakta (1950’den

önce kay›tlar yok). Gri bölgede, atom bombas›ndan kurtulanlar›n yafllanmalar›yla birlikte kanserden ölümlerinzamanla artt›¤› görülmekte. Sadece çok az say›daki kanser olay›, radyasyon etkenine ba¤lanabilmifl. Bununnedeni al›nan ortalama dozun sadece 0,14 Sv olmas› ve radyasyon dozu al›nd›ktan sonra kat› tümörlerdeki

art›fl h›z›n›n kankanserindekine oranla çok daha az olmas›./Kellerer, GSF-Münih, 2002/.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 13

Page 14: ek radyasyon yeni

baflgösterecek bir ‘hasar olas›l›¤›’ anlafl›l›yor.Hasar olas›l›¤›n›n baflgöstermesiyle doz ara-s›ndaki ba¤›nt›ysa ‘risk katsay›s›’ olarak ad-land›r›l›yor.

UNSCEAR’›n, Japonya’da at›lan atombombas›ndan kurtulanlar üzerinde t›ptakigözlem ve bulgulara dayanarak yapt›¤› bilim-sel çal›flman›n sonuçlar›na göre iyonlay›c››fl›nlar nedeniyle 1 Sv’lik birdenbire al›nan birdoz sonucu, yaflam süresince kanser ve kankanserinden ölüm riski katsay›s›n›n, ›fl›nla-nan kitledeki bireyler için ortalama olarak %11 oldu¤unu gösteriyor (Bu de¤er, erkekleriçin bulunan %9 ile kad›nlar için bulunan%13’ün ortalamas›). Bu doz riski hesaplamave yaklafl›mlar›, belirtildi¤i gibi, birdenbire or-taya ç›kan yüksek doz ve doz h›zlar›n›n vü-cutta yaratt›¤› hasarlarla ilgili t›bbi gözlemedayal› bulgulardan gidilerek yap›lmakta. Al-

çak dozlar›n zamanla (süre¤en) al›nd›¤› du-rumlarda, hücrelerin zamanla onar›m ifllevle-rinin devreye girip etkiyi ya da bozunmay›azaltaca¤› ya da ortadan kald›rabilece¤i gözö-nüne al›narak yukardaki risk katsay›lar› yar›-ya indirilmifl: Ifl›nlanan tüm kitle için ortala-ma (yaklafl›k olarak): %%55//11 SSvv Örne¤in ›fl›nla-nan 10.000 kiflilik bir toplululuktaki her kifli,zamanla 10 mSv’lik toplam bir doz alm›flsa:10.000 kifli x 0,010 Sv/kifli x 0,05/Sv = 5 ki-fli (10.000 kifli içindeki rastgele 5 kiflinin ya-flam sürelerinin sonuna kadar kanserden öle-bilece¤i anlafl›lmal›).

Kansere yakalanma olas›l›¤› (riski), kan-serden ölüm riskinden iki kat daha büyük.E¤er, kanserden ölüm riski de¤il, sadece kan-sere yakalanma riski gözönüne al›nacaksa,yukar›daki de¤erlerin iki kat›n› almak gereki-yor. Yukardaki örnekteki 10.000 kifliden rast-

gele 10 kiflinin kansere yakalanabilece¤i, bun-lardan 5’ininse ölebilece¤i sonucu ç›kar.

Kan kanseri (Lösemi) riskiyse, erkek vekad›nlar için ayn› olup 10 mSv’lik ani (bir-denbire) doz bafl›na %0,01. Kan kanseri içindoz etki ba¤›nt›s› lineer olmad›¤›ndan, 10kat daha az ani doz (1000 mSv yerine 100mSv), kan kanseri riskini 20 kat daha azalta-biliyor.

Bu konulardaki bilimsel araflt›rmalar vebüyük insan topluluklar›n› kapsayan epidemi-

14 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

fiekil 17: Çeflitli radyasyon kaynaklar› ya daetkenlerle Alman halk›nda oluflabilecek dozlarakarfl›l›k, kankanseri de dahil tüm kanserler için

ölüm s›kl›¤› (1 Milyon yaflayan kifli bafl›na)

fiekil 18: Almanyada halk›n, radyasyonla u¤raflanalar›n y›ll›k dozlar›n›n, Japonyada oluflan dozlarla ve bunlar›do¤uran dozh›zlar›yla karfl›laflt›r›lmas› (Sauermann, Jülich 1989)

Radyasyondan baflka etkilerle, her han-gi bir kimsenin rastgele kansere yakalanmaolas›l›¤› yüksek. Kanser yapabilecek kimya-sal maddeler, sigara vb. gibi daha bir çok et-ken bulundu¤undan, düflük bir radyasyondozunun kansere yol aç›p açamayaca¤›n›ngenellikle saptanamad›¤› önceki bölümlerdeaç›kland›.

‹lgili uluslararas› kurumlar›n 2005 y›-l›nda yay›mlad›klar› Çernobil raporunda,ileride her ne kadar 4000 kifliye varan ölüm-ler olabilece¤i ileri sürülmüflse de, Çernobi-l’e ba¤lanabilecek ölümlerin say›s› olaraken çok 50 kiflinin bugüne kadar belirlenebil-di¤i yer ald›. Bunlar da, bafllang›çta afl›r››fl›nlan›p ölen personel ve kurtarma iflçile-rinden oluflmakta.

Di¤er yandan, ABD’de daha 1981’de,Sir Richard Doll’un, ABD Sa¤l›k Bakanl›¤›-’n›n iste¤iyle yapt›¤› ayr›nt›l› bir araflt›rma-da, ABD’deki kanser olaylar›yla ilgili çok sa-y›da kay›t ve veriler, uluslararas› verilerlede desteklenerek, önlenebilecek kanser ne-denlerinin belirlenmesine çal›fl›ld›.

Bu çal›flman›n flafl›rt›c› sonucu, kanserinana nedeninin (%35), normal besinler ve bes-lenmeden kaynakland›¤› olmufl (bu say›n›nsal›n›m aral›¤›ysa oldukca genifl: %20-%70).Besinlere kat›lan ara maddelerin etkisi gözö-nüne al›nmam›fl. Ancak, bunlar›n etkisininönemsiz derecede düflük oldu¤u, ya da ölçü-lemedi¤i görülmüfl.

YYaannll››flfl vvee aaflfl››rr›› bbeesslleennmmee kkaannsseerriinn aannaa nnee--ddeennii: Et ve hayvansal ya¤lar›n çok yenilmesi(özellikle meme kanserine neden olmakta),

lifleri az olan yiyecekler; hidrokarbonlar, ya¤ve protein aras›ndaki dengesizlik (uyumsuz-luk); etlerin baz› maddelerle iyice k›zart›lma-s›yla kal›t›m hücrelerinin bozulmas› ve yanl›flbeslenme sonucu afl›r› kilo en önemli kansernedenleri olmakta. Küflenmifl (Aflatoksiniçeren) yiyecekler de karaci¤er kanserine ne-den olabiliyor. Bu sonuçlar, hayvanlarda ya-p›lan kontrollü yem yedirme denemeleriylede ortaya ç›km›fl: Az yemek, ani tümörlerinortaya ç›k›fl olas›l›¤›n› son derece azaltmak-ta.

‹‹kkiinnccii nneeddeenn ttüüttüünn//ssiiggaarraa iiççiillmmeessii ve di-¤er nedenlere göre bu, en iyi bir flekilde bel-gelenip kan›tlanm›fl. %30’luk sonuç, çeflitliülkelerde flafl›rt›c› kesinlikle hemen hemenhep ayn› ç›km›fl. Sigara içilmesi sonucu, bi-lindi¤i gibi en baflta akci¤er kanseri, mesane,sindirim sistemi ve kan kanseri ortaya ç›kabi-liyor.

Sigara içmeyenlerle karfl›laflt›r›d›¤›nda,kanser olas›l›klar›, afla¤›da gösterildi¤i gibigünde içilen sigara say›s›na göre sigara içme-yenlere oranla katlanarak artmakta:

ÇEfi‹TL‹ KANSER OLASILIKLAR

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 14

Page 15: ek radyasyon yeni

yolojik çal›flmalar›n sonuçlar›, ayr›nt›lar›ylazaman zaman UNSCEAR, ICRP ve IAEA’n›nteknik raporlar›yla aç›klan›yor.

AAllççaakk DDoozzllaarrllaa iillggiillii hheessaappllaannaann kkaannsseerrrriisskkii ssaayy››llaarr›› nnee ööllççüüddee bbeelliirrggiinn??

Di¤er yandan radyasyonun etkisiyle olu-flan kanser ölümleriyle ilgili olarak, Uluslara-ras› belirlemelere göre hesaplanan (yukarda-ki örneklerdeki gibi) say›lar, toplumdaki ‘ge-nel kanser ölüm say›s›’ içinde kaybolup git-mekte oldu¤undan, bu say›lar›n do¤ru ya dayanl›fl oldu¤u gösterilemiyor. Örne¤in,fiek.17’de ‘y›ll›k ortalama radyasyon kanserölüm riski/s›kl›¤›’, Alman halk›n›n çeflitli kay-naklardan ald›¤› ortalama y›ll›k kifli bafl› doz-lar›na karfl›l›k olarak, do¤rusal (lineer)‘doz/kanser riski’ ba¤›nt›s› varsay›larak yap›-lan hesaplama sonuçlar› görülmekte18. Di¤eryandan Almanya’da her ‘1 milyon kifliden’ y›l-da yaklafl›k olarak ortalama 2500 kiflinin‘tüm etkenlerle’ kansere yakalan›p öldü¤üsaptanm›fl (fiek.17’nin üst bölümündeki yatayçizgi). Bu ‘çok etkenli toplam kanser say›s›-n›n’ içinde, çeflitli radyasyon kaynaklar›ndantüredi¤i hesaplanan kanser ölümleri katk›lar›-n›n çok düflük (fiekil 17’deki alt bölümler)kal›yor. Düflük radyasyon dozlar›n›n etkisiylebu çok az say›daki ölümler gerçekten de orta-ya ç›kmaktaysa, bunlar›n toplam say›n›n için-de kayboldu¤u aç›kça görülmekte.

Ölen kiflilerin ölüm nedenlerinin araflt›r-mas›ysa, Almanya’da ‘hery›l ölen 1 milyon ki-fliden’ ortalama olarak 250.000’inin kanser-den ölmekte oldu¤u sonucunu vermekte.Bunlar›n içinde radyasyonun etkisiyle riskkatsay›lar›ndan gidilerek hesaplanan ölümlersadece birkaç yüz kifli kald›¤›ndan kan›tlana-m›yor.

DDoozz//EEttkkii//RRiisskk yyaakkllaaflfl››mmllaarr›› nnee ööllççüüddeeggeeççeerrllii??

fiekil 18’de Almanyada Radyasyonla u¤-raflanlar›n ve halk›n Çernobil sonucu ald›¤›dozlar (s›ras›yla N ve C) ve doz h›zlar› ( ) Ja-ponya’da at›lan bombalar› sonucu oluflan dozve doz h›zlar›yla karfl›laflt›r›ld›¤›nda, Alman-ya’daki de¤erlerin ne kadar küçük kald›¤› gö-rülüyor (Bu karfl›laflt›rma yaklafl›k olarak Tür-kiye için de geçerli). Japonyada ortaya ç›kan‘birkaç bin mSv’ lik ani (birdenbire) dozlar›noluflturdu¤u etkilerle, radyasyonla u¤raflanla-r›n bir y›l boyunca ald›klar› ve toplam› 1 mSvkadar bile olmayan ‘zamana yay›lm›fl’ (süre-¤en) dozlar›n vücuttaki etkilerini ortaya koya-bilmek için, Japonya’daki çok yüksek dozlar-dan Avrupa’daki bu çok düflük dozlara do¤-ru, aradaki fark›n 10’un 3’cü kuvveti olan de-¤erler için, uzatmayla sonuçlar ç›karmak kufl-kusuz bilimsel olmaktan uzak. Bu çeflit yakla-fl›mlar›n ne kadar geçersiz olaca¤›n›, aradakifark›n 10’un 7’nci kuvvetine kadar ç›kt›¤›,fiek.18’deki doz h›z› karfl›laflt›rmalar› dahabelirgin olarak göstermekte.

Sonuç olarak, Japonya’yla ilgili çok yük-sek doz ve doz h›zlar›n›n etkilerinden gidile-

rek bulunabilecek daha büyük risk de¤erleri-nin, Avrupa, genelinde geçerlili¤i tart›flmal›.Ayr›ca, Japonya’daki bulgular›n, Avrupa’dakigibi baflka toplumlara tafl›namayaca¤›yla ilgilibirçok çal›flma var.

GGeenneettiikk hhaassaarrllaarr,, kal›t›m hücrelerininkromozomlar›ndaki de¤iflim ya da dönüflüm-ler sonucunda, ›fl›nlanan kiflinin sonraki ku-flaklar›nda ortaya ç›kabiliyor. Genetik hasarla-r›n baz›lar›n› da vücut onarabiliyor. Hücreler-deki de¤iflim ve dönüflümler (mutasyonlar)tüm canl›lar için do¤al olarak birdenbire orta-ya ç›kt›¤› gibi fiziksel ve kimyasal etkilerle za-manla da oluflabiliyorlar.

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n oluflturabilece¤i gene-tik hasarlarla ilgili olarak insanlar üzerindeyap›labilmifl ve sonuçlar› bilimsel olarak kabuledilebilmifl bulgular yok. Japonya’da at›lanatom bombalar›ndan sonra yaflamda kalanla-r›n çocuk ve torunlar›nda, di¤er bölgelerdekiJapon halk gruplar›na oranla belirgin olarakdaha a¤›r bir genetik hasar belirlenemedi.Hayvanlar üzerinde yap›lan deneylerden, iyon-lay›c› ›fl›nlar›n genetik hasar (kal›t›m hücrele-rinde de¤iflim ve dönüflümler, mutasyon) ya-pabilece¤i bilinmekte. Bu nedenle, insanlarlailgili genetik hasarlar›n kestirimi, hayvanlarüzerinde yap›lan deneylere dayanmakta.

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n etkisiyle mutasyonlarortaya ç›kabiliyor. Ancak, 10 mSv’lik bir Betaya da Gama dozu genetik organlarca al›nd›-¤›nda, do¤an 1 milyon bebekten %0,06’s›ndahasar görülebiliyor. Örne¤in, 10.000 kiflininherbirinin genetik organlar›nda bu de¤erdebir doz olufltu¤unda, 6 bebekte hasar görüle-bilir; ama bu kadar çok kiflinin oldukça yük-sek olan bu dozu üstelik genetik organlar›n-da almalar› olas›l›¤› da yok denecek kadar az.

15Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

SSiiggaarraa ssaayy››ss››:: KKaannsseerr oollaass››ll››¤¤››::Günde 10 sigaradan az 15 kat daha çok Günde 10-20 sigara 20 kat daha çokGünde 20-40 sigara 40-50 kat daha çok

fifieekkiill 1199 de çeflitli kanser nedenleri kar-fl›laflt›r›lmakta. Kesikli çizginin alt›ndaki de-¤erler, kötümser modellere göre hesapla ya-p›lan yaklafl›mlar. Kesikli çizginin üstündekide¤erlerse çeflitli topluluklardaki gözlemleredayanmakta. Görüldü¤ü gibi, Çernobil kaza-s›n›n ve nükleer santrallar›n etkisi halk kitle-leri için, di¤er kanser nedenleri yan›nda sonderece az.

LARIn›n Karfl›laflt›r›lmas›

fiekil 19: Kanser Etkenleri % olarak Kesikli çizgi üstündekiler gözlemlere,alt›ndakiler ise yaklafl›m hesaplar›na

dayanmaktad›r

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 15

Page 16: ek radyasyon yeni

16 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Radyoaktif maddelerden yay›lan ›fl›n-lar›n insan› en az düzeyde etkilemesi ama-c›yla bir dizi korunma kural ve yöntemle-ri gelifltiriliyor. Bunlara kesinlikle uyul-mas›, teknik ve yönetimsel olarak, radyas-yon fizikçilerinin gözetim ve denetimiylesa¤lanmakta. Radyasyon yayan her çeflitkayna¤›n yak›n›nda gereksiz yere bulu-nulmamal› ve gelifligüzel hareket edilme-meli. Bu nedenle her radyasyon uygula-mas›n›n bir gerekçesi olmal› ve bunun ‘ya-rar›’, ‘zarar›ndan’ daha çoksa, ancak o za-man radyasyon kaynaklar›yla çal›fl›lmal›ya da radyasyon uygulamas›na geçilmeli.Buna, radyasyonlarla çal›flmada ‘gerekçe-lendirme’ deniliyor.

Radyasyondan korunmada üç ana ku-ral: Radyasyon kayna¤›na mümkün oldu-¤unca uzak durmak, yak›n›nda daha azsüre kalmak ve kaynakla aram›za ›fl›nlar›so¤urup etkisini azalt›c› uygun z›rh mad-deleri koymak fleklinde özetlenebilir.

Uzakl›k, radyasyon fliddetini büyük öl-çüde azalt›yor: Küçük ama radyoaktivite-si büyük bir radyasyon kayna¤›ndanuzaklaflt›kça, radyasyonun fliddeti ve dola-y›s›yla etkisi, uzakl›¤›n karesiyle tersorant›l› olarak azal›yor, örne¤in 2 m uzak-l›kta fliddet dörtte bire iniyor.

Radyasyon kayna¤›n›n yak›n›nda kal›-nan süre k›salt›labilirse, al›nan doz da bu-nunla do¤ru orant›l› olarak azal›yor. Yap›-lacak ifl ya da uygulama önceden iyi plan-lan›r ve gerekli haz›rl›k kaynaktan uzaktayap›l›p sonra uygulamaya geçilirse, örne-¤in süre yar›ya indirilebilirse al›nan doz

da yar›ya iner.‹yonlay›c› ›fl›nlar yo-

¤unlu¤u fazla olanmaddelerde daha çoktutulduklar›ndan, kay-nakla aram›za örne-¤in gama ve röntgen›fl›nlar›na karfl› kur-flundan bir z›rh koyma-m›z, alaca¤›m›z dozu bü-yük ölçüde azalt›r.

Di¤er yandan kapsüllüolmayan (aç›kta bulunan)radyoaktif maddelerle çal›fl›r-ken özel giysi, plastik eldiven vek›l›fl› lastik ayakkab›lar kullan›larak rad-yoaktif maddelerin kendi giysilerimize bu-laflmamas› sa¤lan›p bunlar›n baflka yerle-re tafl›nmas› önlenir. Radyoaktif madde-lerle çal›flmalar›n yap›ld›¤› oda ve labora-tuvar gibi yerlerde, kullan›lan en çok rad-yoaktivite miktar›na göre, azdan ço¤ado¤ru olmak üzere gözlem ve denetimbölgeleri (kontrol bölgesi) kurularak bu-ralara girifl ve ç›k›fllar sa¤l›k fizi¤i perso-nelince denetlenir. Ayr›ca, ilgili radyoaktif

maddelerin ya da radyasyon kay-naklar›n›n cinslerine ve yay-

d›¤› radyasyonlar›n flid-detlerine göre, radyas-yondan korunarak nas›lçal›fl›laca¤›n›n yol veyöntemleri belirlenir, ça-

l›flanlar bu konularda e¤iti-lir, uyar›c› radyasyon aletle-riyle bu tür yerler donat›l›r.Çal›flanlar›n ald›klar› dozlar,film ve cep dozimetreleri gibiçeflitli radyasyon ölçüm aletle-

riyle sürekli ölçülüp haftal›k, ay-l›k ve y›ll›k kay›tlar tutularak, ge-

rekti¤inde ilgili zorunlu önlemler al›n›r(örne¤in çal›fl›lan yerlerde ek z›rhlama,daha iyi havaland›rma, fazla doz alan kifli-yi gerekti¤inde bir süre ifl yerinden uzak-laflt›rma gibi önlemler). Çal›flma yerlerin-de, laboratuvarlarda çeflitli radyasyon öl-çü aletleri ve otomatik uyar›c› moni-törlerle radyasyon düzeyi (doz h›z›) sü-rekli ölçülür.

Halk, Çernobil kazas›ndan sonra ol-du¤u gibi, ya¤›fllarla baz› bölgelerin top-raklar›na ve dolayl› olarak da besinlereulaflan çok miktarda çeflitli radyoaktifmaddeli serpintiler yoluyla ›fl›nlanabilir.Radyoaktif maddelerin çevreye saç›labile-ce¤i her hangi bir kazada halk›n alaca¤›radyasyon dozunu azaltabilmek amac›yla,çevre ve besinlerdeki radyoaktivitenincins ve miktarlar› ölçümlerle belirlenerekhalka ve üreticilere duyurulur. Bir diziyapt›r›ml›, makul ve gerekli önlemlerle

RADYASYONDAN KORURADYASYON DOZU

OOlluummlluu EEttkkiilleerr vvee UUyyuumm TTeeppkkiissii ((AAddaappttiivv RReessppoonnssee)) KKuurraammllaarr›› ‹yonlay›c› ›fl›nlar›n biyolojik yap›da olumlu

etkileri olabilece¤i konusu, ilgili bilim dallar›n-da tart›fl›l›yor. Orta ve yüksek dozlarda, kötühuylu tümörlerin ortaya ç›kmas› gibi olumsuzetkileri bilinen radyasyonun, alçak dozlarda bi-yolojik yap›y› olumlu etkileyebilece¤iyle ilgilibaz› bulgular olmakla birlikte, bunlar henüz bi-limsel düzeyde kesinlik kazanm›fl de¤iller.“Hormesis” denilen bu olumlu etkiler aras›ndaönemlileri, büyümenin ve vücuttaki geliflmele-rin h›zland›r›lmas›, hücrelerin sa¤ kalma ora-

n›ndaki artma, hücrelerin alçak dozla önceden›fl›nlanma sonras›nda yüksek doza karfl› dahadirençli olmas› say›labilir. Tüm bu belirtiler 200mSv’den daha düflük dozlar için. “RadyasyonHormesis” deyimi, organizman›n alçak dozlar-da uyar›l›p ifllevini yapmaya bafllat›lmas› anla-m›n› tafl›yor. “Uyum tepkisi” ise alçak dozlarda›fl›nlanma sonras›nda hücrelerin yüksek dozla-ra karfl› dirençli hale gelmesi demek.

Radyasyonun olumlu etkileriyle ilgiliönemli çal›flmalar›n öncüsü, Amerikal› Biyo-kimyac› T.D. Luckey. Araflt›rmalar›n›n sonuçla-r›nda bir doz/etki ba¤›nt›s› önermifl ve buna

göre radyasyonun biyolojik etkisinin, 200mSv’lik dozun alt›nda daha olumlu ve bu de¤e-rin üstündeyse olumsuz oldu¤unu ileri sürmüfl.Olumlu etkilerden olumsuza geçiflte s›n›r de¤erolarak gördü¤ü 200 mSv’lik dozuysa, radyasyo-nun her hangi bir etkisinin görülmeyece¤inidüflündü¤ü ‘S›f›r Eflde¤er Nokta’ ZEP (ZeroEquivalent Point) olarak nitelemifl.

‹yonlay›c› ›fl›nlar›n alçak dozlarda insandaolumlu etkilerinin olup olmad›¤›yla ilgili bilgi-ler ancak kapsaml› epidemiyolojik çal›flmalarlakazan›labilir. Özellikle farkl› düzeydeki do¤alradyasyonlarla yaflayan farkl› yörelerdeki insan

‹YONLAYICI IfiINLARIN

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 16

Page 17: ek radyasyon yeni

17Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

(örne¤in belirli yüksek radyoaktiviteli be-sinlerin sat›lmamas›, üretilip, tüketilme-mesi, radyoaktivitesi yüksek bölgelerehalk›n girmesinin önlenmesi gibi) çevredeyaflayanlar›n gereksiz ya da afl›r› radyas-yon dozu almas› önlenir.

Hem bu hem de di¤er teknik, yöne-timsel önlemlere karfl›n insan az ya daçok ›fl›nlanabilir.

Radyasyonlarla çal›flanlar›n ve halk›nsa¤l›¤›na zarar vermeyece¤i düflünülenölçüde, en az doz almalar› amaçlanarak‘radyasyon dozu s›n›r de¤erleri’ Uluslara-ras› Radyasyondan Korunma Kurulunca(ICRP) belirleniyor.

DDoozz ss››nn››rrllaammaass››nn››nn ggeeççiirrddii¤¤ii eevvrriimm:Radyasyon dozuna bir s›n›rlama getir-

me gereklili¤i ilk kez 1925’te ‘ToleransDozu’ olarak ileri sürülmüfl ve bu, deridek›zar›kl›k yapan dozun %1’i olarak kabuledilmifl. O zamanlar kullan›lan röntgen bi-rimiyle deri k›zart› dozu 600 Röntgen idi.Bunun %1’inin 30 günde al›nabilece¤i dü-flünülerek, günlük tolerans dozu olarak1936’da 200 mR belirlenmiflse de, sonra-lar› çeflitli araflt›rmalar›n ortaya koydu¤u

bulgularla bu de¤er günde 100 mR’e indi-rildi. Çok çeflitli radyasyon kaynaklar›n›ngitgide daha çok kullan›lmas› ve çok dahabüyük insan kitlelerinin ›fl›nlanmalar› ola-s›l›¤› ve ayr›ca radyasyonlar›n insan dokuve hücrelerinde erken ve geç hasarlaroluflturabilmesiyle ilgili olarak yap›lan ça-l›flmalar, zamanla s›n›r de¤erleri epey dü-flürerek bugün ICRP’ce belirlenen doz s›-n›r de¤erleri ortaya ç›kt›.

Tüm vücut ›fl›nlanmas› durumundabugün halk için y›lda ortalama etkin dozs›n›r de¤eri, kifli bafl›na olmak üzere 1mSv. Radyasyonlarla çal›flanlar içinse bude¤er 20 mSv olup, tek bir y›l için bu de-¤erler s›ras›yla 5 ve 50 mSv olarak belir-lendi. Ancak, tek y›l de¤erleri gerçekleflti-¤inde, birbirini izleyen sonraki 10 y›l için-de y›ll›k ortalama 20 mSv ve toplam ola-rak da 100 mSv de¤erleri afl›lamaz. Ayr›-ca, çeflitli organlar için daha yüksek dozs›n›r de¤erleri öngörülüyor. Örne¤in, cilt,el ve ayaklar için yukardaki tek y›l de¤er-lerinin 10 kat› y›ll›k ortalama eflde¤er dozs›n›r de¤erleri. Bu son de¤erlerin dahayüksek olmas›n›n nedeni, ilgili doku vehücrelerin vücuttaki ifllevleriyle ilgili fark-l›l›klar, radyasyona duyarl›l›klar› (ya da di-rençleri), kendilerini yenileyebilmeleriyleilgili (örne¤in, hasara u¤rayan deri hücre-lerinin kendilerini yenileyebilmeleri gibi).

Halk ve radyasyonla u¤raflanlar ara-s›ndaki doz s›n›r de¤erlerindeki farkl›l›¤›nnedeniyse, halk›n çok daha büyük bir kit-le oluflturmas› ve sürekli radyasyon dene-timi alt›nda olamamas›. Ayr›ca, radyasyon-

la ilgili geç hasarlar›n ortaya ç›kmas›nda-ki risk, doz düflük olmas›na karfl›n kifli sa-y›s› artt›¤›nda ço¤almakta. Bu nedenle,çevredeki halk›n çok daha az ›fl›nlanmas›-na özen gösterilerek ilgili önlemler al›n-mas› gerekiyor.

S›n›r de¤erler, eriflilmesi hedeflenende¤erler olarak de¤il, al›nan makul, yarar-l›, etkin önlemlerle, mümkün oldu¤uncabu de¤erlerin alt›nda kal›nmas› gerekti¤ianlam›n› tafl›yor. Örne¤in, radyasyonlarlaçal›flanlar için yukardaki 20 mSv’lik s›n›rde¤erden, 19,9 mSv ‘zarars›z oldu¤u içinizin verilebilir’, 20,1 mSv ise ‘zararl› ola-ca¤› için izin verilemez’ fleklinde yanl›flbir sonucun da ç›kar›lmamas›, ve makulölçüde s›n›r de¤erlerin çok alt›nda kal›n-mas› gere¤i aç›k. Bu da, bugün birçoknükleer merkezde benimsenen ve radyas-yonla çal›flanlar›n ald›¤› düflük ortalamadozlarla da kan›tlanan yöntem.

ORUNMA YÖNTEMLER‹ZU SINIR DE⁄ERLER‹

kitleleri üzerinde yap›lan bu çeflit çal›flmalarönem kazanmakta. Bununla ilgili olarak dünya-n›n çeflitli yörelerinden gelen de¤erlerse birbir-leriyle uyuflmuyor. Benzer biçimde, hayvanlarüzerinde yap›lan deneyler de çeliflkili sonuçlarvermekte. Ço¤unlukla insan vücudu d›fl›nda, in-san kan›ndaki alyuvarlar üzerinde ayr›nt›l› bi-limsel çal›flmalar yap›l›yor. Amaç, ›fl›nlanma so-nucunda bozunmufl ya da dönüflüme u¤ram›flkromozom say›s›n› belirlemek. Önceden ›fl›n-lanm›fl grupta, önceden ›fl›nlanmam›fl grubaoranla belirgin derecede daha az kromozombozunmas› görülmüfl. Baflka araflt›rmalar, ani

›fl›nlamalar›n da, süre¤en ›fl›nlamalardaki gibiuyum tepkisi verdi¤ini göstermifl. Uyum tepki-leri sa¤ kalmada, mutasyon ve hücrelerin dönü-flümünde de gözlenmifl.

Uyum tepkisiyle ilgili birçok bilimsel yay›n›inceleyen Wojcik A. ve Streffer C. radyasyona,tan›mlad›klar› dar s›n›r koflullar›nda olumlu et-kilerin ve uyum tepkilerinin deneysel olarak ge-çerli olabilece¤ini ileri sürüyorlar. Ancak, budar s›n›r koflullar› uyum tepkisinin genellenme-sini engelliyor. Uyum tepkisinin bireylerdekibelirginli¤inde de büyük farkl›l›klar var.

Bugüne kadar henüz tam yan›tlanamayan

soruysa, gözlenen olaylar›n temelindeki ‘etkilefl-menin yöntemi ya da mekanizmas›’. Ço¤unluklaileri sürülen tez: Alçak dozlarla yap›lan ön ›fl›n-lama sonucu ‘hücredeki koruma ve onar›m sis-temleri’ uyar›larak, bunlar daha sonraki yüksekdozlu ›fl›nlamaya haz›rl›kl› duruma getiriliyor.

Sonuç olarak denilebilir ki, olumlu etkilerve uyum tepkisi kuramlar›yla ilgili bugüne ka-dar elde edilen bulgular, bu konuda daha derinve kapsaml› araflt›rmalar›n yap›lmas›n› gerektir-mekte. Vücut d›fl›nda yap›lan biyolojik deney-lerdeki dar s›n›r koflullar› ve biyolojik de¤iflim-ler bu konulardaki genellemeleri önlemekte.

RIN OLUMLU ETK‹LER‹?

ek radyasyon yeni 3/30/06 10:29 PM Page 17

Page 18: ek radyasyon yeni

18 Nisan 2006B‹L‹M veTEKN‹K

Do¤al radyasyonlar içinde önemli biryer tutan kozmik ›fl›nlardan, 2004’te uçakpersonelinin ald›¤› radyasyon dozlar›, nük-leer reaktörlerde, nükleer t›pta ve di¤ernükleer araflt›rma merkezlerindeki perso-nel gruplar›n›n ald›klar› y›ll›k ortalama doz-lar›n çok üstünde olup örne¤in Almanya-’daki 30.000 kiflilik uçak personeli, radyas-yonlarla u¤raflan 313.000 kiflilik toplamiçinde, en çok radyasyon dozu alan grup..

Avrupa’da 1986 y›l› için en fazla doz,kifli bafl›na 0,1 mSv olup bu de¤er dahasonraki y›llarda çok azald›. Yaflamboyudozununsa, 1986’daki dozun 2 ile 5 kat›aras›nda olabilece¤i tahmin ediliyor.Buysa, do¤al radyasyonla sadece bir y›ldaal›nan otalama 2,4 mSv’lik dozun çok al-t›nda ve bu nedenle ‘genel toplum’ içinradyolojik etkisi belirgin de¤il.19

Bu yaz›da ele al›nan konulardan veaç›klamalardan görülebilece¤i gibi özel-likle 200 mSv’in alt›nda olup düflük say›-lan radyasyon dozlar›nda, radyasyonuninsan› etkileyifli ve sa¤l›k riskinin ‘bir mik-tar da olsa’ belirlenebilmesi için çok çeflit-li dallarda kapsaml› ve çok uzun süreli bi-limsel çal›flmalar yap›lmas› gerekmekte.Say›lar› yüzbini aflan ve Japonya’da at›lanatom bombas›ndan kurtulanlar üzerindeson altm›fl y›ld›r yap›lan ayr›nt›l› ‘epidemi-yolojik’ çal›flmalar bile, kanserden ölümle-rin, radyasyonun etkisiyle mi yoksa ‘tümetkenlerle’ kendili¤inden ortaya ç›kankanserden mi oldu¤unu belirgin (signifi-kant) olarak, ancak çok az örnekte (o dakan kanserinden olan ölümlerde) ortayakoyabildi. Japonya’da gözlem alt›ndakibüyük kitlenin, ‘ortalama do¤al radyas-yon dozunun’ 100 kat› kadar daha çokdoz alm›fl olmas›na karfl›n, bu grupta bileradyasyonun etkisine ba¤lanabilen kan-serden ölüm say›s›n›n azl›¤› ilginç. Bura-dan, Japonya’daki 200 mSv’lik ani dozunyan›nda, Çernobil’in Avrupa’da ve Türki-ye’deki halk kitleleri için 1986/1987’deoluflturdu¤u ve ortalama do¤al radyasyondozunun en çok yar›s› kadar olabilen, za-mana yay›lm›fl (böylelikle hücrelerin ken-dilerini koruma mekanizmalar›n›n devre-ye girebilece¤i) süre¤en 1 mSv’lik çok da-ha alçak bir dozun etkisiyle olabilecekkanserden ölümlerin belirlenemiyece¤isonucu ç›kar›labilir.

Bu nedenle, alçak dozlar›n etkileriyleilgili de¤erlendirmeler, elde daha tutarl›bilimsel baflka bir ölçü olmad›¤›ndan, an-cak o bölgedeki do¤al radyasyon dozlar›y-la ve bunlar›n de¤iflimleriyle karfl›laflt›r›l›pyap›labilmekte ve topluluk ›fl›nlanmalar›n-da, topluluk dozu hesaplanarak bir sonuçç›kar›labilmekte. Ya da baflka bir deyimle,bilimin eriflti¤i bugünkü düzeyde, çok dü-flük dozlar için ‘ölçü’, ‘do¤al radyasyondozu’ olmak durumunda.

Özetle, do¤al radyasyon nedeniyle, birkiflinin yaflam süresince ald›¤› doz 100-200 mSv aras›nda. Çernobil gibi herhangibir kaynakl› 1 mSv’lik ‘ek bir doz’, kansergibi bir hastal›¤›n oluflumu için ne ‘tetikle-yici bir doz’, ne de ‘barda¤› tafl›ran’ ek birdoz olarak görülmeli. Böyle bir ‘ek doz’,zaten sürekli olarak do¤adan ve di¤er kay-naklardan al›nmakta olan dozun içinde ya-vafl yavafl, zamanla entegre olarak20, onubir miktar yükselten bir doz olarak görül-meli ve buna göre bilimsel olarak de¤er-lendirilmeli. Ayr›ca do¤al radyasyon dozu-nun oldukça büyük olan ‘normal sal›n›maral›¤›n›’ da gözard› etmemek gerekiyor.

Ancak bu, özellikle büyük halk kitle-lerini etkileyen düflük dozlar›n önemsen-memesi anlam›na da gelmemeli. Bugün

bilim, son altm›fl y›ld›r büyük halk kitlele-ri üzerinde yap›lan ayr›nt›l› çal›flmalarakarfl›n düflük radyasyon dozlar›n›n etkisi-ni, gözlem ve deneyimlere dayal› olarakkan›tlayam›yorsa ve e¤er gerçekten deböyle bir etki varsa, baflka çok daha bü-yük etkenlerin bast›rmas›yla da ayr›msa-nam›yorsa, düflük radyasyon dozlar›n›netkisi bilimsel olarak yok denemez, amavar da denemez.

Çernobil kazas›n›n 1986’da etkiledi¤ibaz› Avrupa ülkelerinde oldu¤u gibi halk›pani¤e sürükleyebilecek ‘afl›r› önlemlerin’medyada ilgili ilgisiz, daha çok ‘sözde uz-manlarca’ önerilmesi yanl›fl. Halk›n her-gün gazetelerde yay›mlanan besinlerdekiBequerel say›lar›na göre, iflin asl›n› hakl›olarak bilmeden, çok az kullan›lan may-donozu bile korkarak almalar›, buyanl›fl›n sonucu. Türkiye’de oldu¤u gibibaz› yetkililerin ‘radyasyonlu çay dahalezzetli oluyor’ fleklinde TV kameralar›önündeki aç›klamalar›yla radyasyonun et-kisinin ‘hafife al›nmas›’ ve halk›n yanl›flbilgilendirilmesi de bir baflka yanl›fl.

Bu nedenle özellikle büyük insan kit-lelerinin etkilenebilece¤i durumlarda afl›-r›ya kaçmamak kayd›yla, radyasyondan veradyoaktif maddelerden ‘makul korunmaönlemlerinin, ilgili bilimsel, teknik ve yö-netimsel yöntemlerle’ al›nmas› do¤ruolur. Ayr›ca kapsaml› bilimsel çal›flmala-r›n ve ölçümlerin özellikle yo¤un radyo-aktiviteli bölge ve yörelerde, her yere ye-tiflmeleri olanak d›fl› olan sadece ‘resmikurumlarca’ de¤il, ilgili tüm üniversite vearaflt›rma merkezlerince bafllat›lmas› vezaman zaman oluflturulacak ortak Bilimve Teknik Kurulu, sonuçlar› de¤erlendir-dikten sonra seçece¤i ‘konunun gerçekuzmanlar›nca’ halk›n do¤ru bilgilendiril-mesi izlenecek gerçekçi yol olacak. Bu-nun içinse ön haz›rl›klar›n gerekece¤iaç›k. Örne¤in, bugün Almanya’da radyo-aktif maddelerle ve bunlar›n çevreyi ve in-san› etkilemeleriyle ilgili çok çeflitli vekapsaml› bilimsel çal›flmalar›n yap›ld›¤›,say›lar› elliyi geçen, birço¤u ba¤›ms›zaraflt›rma merkezi, laboratuvar ve bir okadar da üniversite var (20 kadar nükleersantralin laboratuvarlar› bu say›n›n d›fl›n-da). Ayr›ca her eyaletin devlet kurumla-r›nda ve merkezdeki ilgili bakanl›klarda

Sonuçlar v

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 18

Page 19: ek radyasyon yeni

radyoaktiviteyle ilgili ölçü sonuçlar›n›ntopland›¤›, de¤erlendirilip bunlar›n y›ll›kteknik raporlarla ve ‹nternet sitelerindehalka aç›kland›¤› ‘birimler’ var. ‹leriye dö-nük kaza durumlar› için ayr›nt›l› planlarlazaman zaman ilgili nükleer tesislerde veçevrelerinde denemeler yap›lmakta ve‘halk› koruyucu önlemler’ gözden geçiri-lerek planlar yenilenmekte. Ayr›ca say›la-r› birkaç binin üzerinde olan radyasyon fi-zikçileri, bunlar›n ‹sviçre’deki meslekdafl-lar›yla birlikte kurduklar› ortak büyük birdernek, yapt›klar› bilimsel çal›flmalar›naç›kland›¤› dergileri ve her y›l yap›lan top-lant›lar› bu konulardaki çal›flmalar›n öne-mini yans›tmakta. Di¤er yandan Alman-ya’da bu konularla ilgili yüzlerce bilimselve teknik kitap, araflt›rma raporu yay›mla-n›yor.

Türkiye’de bu konulardaki çal›flmalar,Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’nda (TA-EK) deneyimli ama say›lar› az, de¤erlimeslekdafllar›m›zca yap›lmakta ve Alman-ya’dan izleyebildi¤imiz kadar›yla baflkaaraflt›rma merkezlerinde, üniversitelerdepek bir çal›flma yap›lm›yor. Ayr›ca Türki-ye’de, Almanya’dakilere oranla çok az sa-y›da radyasyon fizikçisi ve yay›n var. Rad-yasyon fizi¤iyle ilgili kitaplardansa, yaza-r›n ve bir meslekdafl›n›n süresini doldur-mufl ve mevcudu kalmam›fl 2-3 kitab›ndanbaflkas›, bildi¤imiz kadar›yla, ne yaz›k kiyok. Almanya’n›n iki kat› büyüklü¤ünde-ki Türkiye topraklar›nda, hava, su ve be-sin maddelerindeki radyoaktiviteyle vebunlardan oluflabilecek radyasyon dozla-r›yla ilgili kapsaml› bilimsel çal›flmalar›nyap›labilmesi ve herhangi bir kaza duru-

muna haz›rl›kl› olunabilmesi için tümTürkiye’yi kapsayan üniversitelerin, arafl-t›rma merkezlerinin, endüstrinin ve hatta‘büyük belediyelerin’ TAEK’in yan›ndayer almalar›, ilgili birimleri ve laboratuvar-lar› kurmalar› önerilir. Ayr›ca bunlarla il-gili yasa ve yönetmeliklerin ç›kar›lmas› dagereklidir.

NNoott:: Bu yaz›n›n haz›rlanmas›nda, bir dizi önerive katk›lar› nedeniyle, Münih’teki GSF- Radyas-yon Araflt›rma Merkezi’nde bu konularda y›llar-

d›r bilimsel çal›flmalar yapan Ankara Fen Fa-kültesi Fizik Bölümü’nden de¤erli arkadafl›m

Dr. H. Yeter Göksu ile, yaz›n›n birçok kez kon-trolünün yan› s›ra, tüm çizelge ve resimlerin

yap›m›nda ve yaz›ya uyarlanmas›nda son üç ay-d›r büyük eme¤i geçen eflim

Fizik Y. Müh. Berksan Atakan’a burada teflekkürü bir borç bilirim.

D r . Y ü k s e l A t a k a nRadyasyon Fizikçisi

[email protected]

Kaynaklar: UNSCEAR 2000 Raporlar› (Birleflmifl Milletlerin atomik radyasyonun et-

kilerini inceleyen bilimsel alt kurulu raporlar›)ICRP 60 ve 90 Raporlar› (Uluslararas› Radyasyondan Korunma Komisyo-

nu)IAEA Raporlar› (Uluslaras› Atom Enerjisi Kurumu)Almanya’daki çeflitli Kurumlar›n ‹yonlay›c› Ifl›nlarla ilgili Bilimsel Rapor-

lar› (BMU-, SSK-, - GSF: W.Jacobi; A.Kellerer.;ISH-Raporlar›/

www.bmu.de/www.ssk.de/www.gsh.de/www.›sh.de)Çernobil Kaynakl› Radyoaktif Serpintilerin Çevreye ve ‹nsana Etkileri, Y.Atakan, Tübitak 1994.kitab›, 190 sayfa (kitap tükendi)

Notlar1. Nobel Ödüllü Alman fizikçi Wilhelm Conrad Röntgen’in ad›ndan

(1845-1923).Röntgen’in ilk kez 1895’de araflt›rmalarla buldu¤u ozamanki ‘bu gizemli ›fl›nlara’ kendisi X-›fl›nlar› ad›n› vermifltir.

2. Nobel ödüllü Frans›z fizikçi Becquerel, Antoine Henri (1852-1908)’nin ad›ndan.

3. Medyada çok kez, ‘iyonlay›c› ›fl›nlar’ anlam›nda ‘radyoaktif ›fl›nlar’kullan›lmaktad›r. Bu deyim yanl›flt›r, çünkü radyoaktivite ‘›fl›nlar›n’de¤il, ‘maddenin’ bir özelli¤idir.

4. Elektriksel yük birimi, 1 Coulomb = 6,232? 1018 e => 1Amper.1 Saniye, Frans›z fizikçi Coulomb Charles August›n de(1736.1806)’nin ad›ndan

5. ‹ngilz fizikçi ve radyolog Louis Harold Gray (1905 – 1965)’inad›ndan

6. H : ‹ngilizce Hazard (hasar, bozunma) sözcü¤ünden.

Asl›nda ingilizce ‘Hazard’, arapça ‘hasar’ sözcü¤ünden türemedir !7. ‹sveçli T›p Doktoru ve Fizikçi Sievert Rolf (1896-1966) ad›ndan8. Pozitron : Bk.Çizelge 19. Nötrino : Bk.Çizelge 110. Yeryüzü kaynakl›11. Dünyadaki enerji sorunu ve yak›t›n pahal› olmas› nedeniyle, daha az

yak›t kullanmak amac›yla evlerin pencere ve kap›lar›n› iyice izoleetmek önerilmektedir. Bu ise evlerin havas›ndaki do¤al radon gaz›miktar›n› ve dolay›siyle akci¤erlerdeki radyasyon dozunuço¤altmaktad›r. Buna karfl› al›nacak en iyi önlem, so¤uk k›flgünlerinde bile 1-2 dakika kap›y› pencereyi iyice aç›p evihavaland›rmak olmal›d›r (Pencereyi bütün gün aral›k tutmak, eviduvarlar›yla birlikte tümüyle so¤utaca¤›ndan çok daha fazla enerjikayb›na neden olur).

12. Birleflmifl Milletlerin atomik radyasyonun etkilerini inceleyen bilimselalt kurulu

13. UNSCEAR 2000 Bilimsel Raporuna göre.14. Reaktörlerde çok az miktarda oluflan ve di¤er Pu izotoplar›yla

birlikte bulunan Pu 239’dan nükleer bomba yap›labilece¤imedyada s›k s›k yer almaktad›r.Ancak bu çok zor ve verimi düflükbir ifltir (Daha fazla bilgi için BT Dergisi A¤ustos 2004 EkindekiProf.Dr.Vural Alt›n’›n aç›klamalar›na bak›labilir)

15. Çeflitli canl›lar›n radyasyona duyarl›l›¤› ya da direnci farkl›d›r. Yar›öldürücü doz örne¤in köpek, keçi ve domuzda 2500 mSv’ edüflerken, farede 5600, tavflanda 7000, alabal›kta 15000 vear›larda ise 1 milyon mSv’e kadar ç›kmaktad›r.

16. Epidemioloji : Büyük halk kitlelerinde kanser gibi hastal›klar›n s›kl›kve da¤›l›m›n›, nereden kaynakland›¤›n›, etkenini; bunlar›nyay›lmas›n› ve fliddetini etkileyen koflullarla birlikte araflt›r›pinceleyen ve baflka daha sa¤l›kl› halk kitlelerindeki ayn› cinsolaylarla karfl›laflt›r›p sonuçlar ç›karan bilim dal›. Epidemiolojikçal›flmalar ço¤unlukla tam kan›tla sonuçlanamasa da, herhangibirhastal›¤›n neyin sonucu olarak ortaya ç›km›fl ya da ç›kmam›flolabilece¤ini gösterebilirler ve bulgu say›s› co¤ald›kça istatistikselgüvenilirlik de artar.

17. UNSCEAR : Birleflmifl Milletlerin atomik radyasyonun etkileriniinceleyen bilimsel alt kurulu

18. Prof.W.Jacobi.GSF München ‘Strahlung und Risiko’19. Bu say›, 1 milyon yaflayan insan bafl›nad›r. Daha yukardaki ise

ölenlerin say›s›na göre orand›r. 20. Örne¤in Çernobilden hava ak›mlar›yla gelen radyoaktif maddeler, bir

anda insana ulaflmam›fl, toprakta zamanla yetiflen besin maddelerive hayvanlar yoluyla azar azar insan vücuduna çok az düzeydegirmifltir

19Nisan 2006 B‹L‹M veTEKN‹K

ve Öneriler

Yüksel Atakan’›nmesleki özgeçmifli:

Türkiyenin ilk Radyasyon Fi-zikçilerinden olan YükselAtakan 1961 y›l›nda Anka-ra Üniversitesi Fen Fakülte-si Fizik bölümünü bitirdik-ten sonra Türkiye Atom Enerjisi Kurumunda, Çekme-ce Nükleer Araflt›rma Merkezinde ve Ankara DS‹Radyoizotop Laboratuvar›nda görev yapt›. 1972’deAlmanya’da Heidelberg Üniversitesinde doktora yap-t›ktan sonra Nükleer Santrallar›n projelendirilmesin-de Radyasyon Fizi¤i dal›nda Almanyada Brown Bove-ri Reaktorbau ve SIEMENS HANAU’daki Nükleer Ya-k›t Elemanlar› yap›m› firmalar›nda 25 y›l çal›flt›.Buarada, 1981’de Akkuyu’da planlanan Nükleer San-tral›n iflletme öncesi ‘Do¤al radyasyon ölçümü plan-lamas›n›’ ve 1984’de yine ayn› projede, santral seçi-minde radyasyona karfl› önlemler konusunda IAEA veTAEK uzman› olarak k›sa süreli görevler üstlendi. Al-manyada çeflitli Nükleer Standartlar (KTA) TeknikKurullar›nda görev yapt›. Emekli olduktan sonra daradyasyon fizi¤i konusunda çal›flmalar›n› sürdürenY.Atakan 2004 y›l›nda Heidelberg’de yap›m› süren‘H›zl›-A¤›r ‹yonlarla Kanser ‹yilefltirme Merkezi Proje-sinde’ Radyasyondan korunmayla ilgili dan›flmanl›kgörevi üstlendi. Y.Atakan’›n TAEK, TÜB‹TAK, ve Ev-rim Kitabevince yay›mlanan üç kitab› (ikisi çeviri),ABD, Almanya ve Türkiyede yay›mlanm›fl bir dizi tek-nik ve bilimsel yaz›s› var.

ek radyasyon yeni 3/30/06 6:08 PM Page 19

Page 20: ek radyasyon yeni

Abonelik işlemleri ile ilgili sorunlarınızı e-posta yoluyla [email protected] adresine ya da 0(312) 467 32 46 no’lu telefona iletebilirsiniz

Hem bize daha kolay, daha çabuk ve daha ucuzaeriflebilmenizi sa¤lamak, hem de daha geniflkitlelere ulaflabilmek için yeni bir hizmetlekarflınızdayız. Artık "e-dergi" aboneli¤i seçene¤inikullanarak dergilerinizi ‹nternet üzerinden deizleyebileceksiniz. Bu seçenek de, tıpkı basılıdergiye abonelik gibi sizleri flimdiye kadar çıkmıfltüm dergilerimize eriflme hakkına kavuflturuyor.Ama, o taze mürekkep kokusundanvazgeçemeyen, dergiyi koltu¤una kurularakokumanın tadına alıflmıfl, koleksiyonlarınınkesintiye u¤ramasını istemeyen okurlarımız dabasılı dergi seçene¤ini tıklayarak aynı ayrıcalıklarasahip olacaklar.

e-dergi uygulamasını aynı zamanda, postamaliyetlerinin yüksekli¤i ve iletim süresininuzunlu¤u nedeniyle yeterince ulaflamadı¤ımızyurtdıflındaki büyük vatandafl kitlemiz ve TürkCumhuriyetleri’ndeki soydafllarımıza daeriflebilmek için bafllattık. Dergilerimize abone olmak isteyen okurlarımızhttp://www.biltek.tubitak.gov.tr/ adresindeki e-dergi sembolü üzerine t›klayacaklar. Ulaflt›klar›sayfadaki seçene¤in üzerine tıkladıklarındakarflılarına çıkan formları doldurup göndereceklerve kendilerine birer kullanıcı adı ve flifre verilecek.Bunlarla dergilerimizin yeni sayılarına ve arflivineulaflacaklar. Ailemizin yeni üyelerini sevgiyle kucaklıyoruz...

e-dergi:

25 YTL (25 milyon TL)Yurtd›fl›: 15 Euro - 18 USD

Bas›l› dergi:

35 YTL (35 milyon TL)Yurtd›fl›: 40 Euro - 50 USD

e-dergi:

20 YTL (20 milyon TL)Yurtd›fl›: 12 Euro - 14 USD

Bas›l› dergi:

30 YTL (30 milyon TL)Yurtd›fl›: 40 Euro - 50 USD

1 yıllık abonelik

De¤erli Bilim ve Teknik / Bilim Çocuk okurları

ilanedergi 3/30/06 3:24 PM Page 1