Bölüm 4 - Radyasyon

GÜNLÜK HAYATIMIZDA RADYASYON (RADON VE SİGARA)

Bütün canlılar radyasyonla birlikte yaşamakta, hayatın bir parçası olarak dış uzay ve güneşten gelen kozmik ışınlar, yerkabuğunda bulunan radyoizotoplar dolayısıyla toprak ve yapı malzemeleri, su ve gıdalar gibi doğal kaynaklardan ve bunlara ilave olarak da yapay kaynaklardan ışınlanmaktadır. İnsanlar; yaşam standartları, yaşadıkları ortamların fiziksel özellikleri ve coğrafi şartlara bağlı olarak değişiklik göstermekle birlikte yaklaşık 2.5 mSv yıllık doza maruz kalmaktadırlar. Bu dozun; yaklaşık %87'si doğal kaynaklardan, %12'si tıbbi uygulamalardan, geri kalan kısmı ise mesleki ışınlamalar ve diğer yapay kaynaklardan meydana gelmektedir.

Radon Gazı ve Sağlık Etkileri

Doğal kaynaklardan alınan radyasyon dozunun en önemli bileşeni, radon gazı ve onun kısa yarı ömürlü bozunma ürünleridir. Radon gazından dolayı maruz kalınan yaklaşık yıllık doz 1.3 mSv’dir. Radon; uranyumun mevcut olduğu tüm kayalardan, topraktan gelmekte ve gaz olması nedeniyle bulunduğu ortamın boşluklarında ilerleyerek atmosfere kaçma eğilimi göstermektedir.

Genelde insanlar zamanlarının büyük bir kısmını kapalı mekanlarda geçirdikleri için radona maruz kalmaları önemli bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Binalara radon; zemindeki çatlaklar, yapı bağlantı noktaları, duvar çatlakları, asma kat boşlukları, tesisat boşlukları, duvar arası boşluklarından girmekte, ayrıca yapı malzemeleri, mutfakta veya ısınma amaçlı kullanılan doğal gaz ve içme sularında bulunan radon da bina içi konsantrasyonu artırmaktadır.

Binalardaki radon kaynağının büyük bir kısmı, binanın temelindeki toprak ve kayalardır. Radon gazı, toprak boyunca yükselerek, binanın altında hapsolmakta ve basınç oluşturmaktadır. Binanın altındaki bu yüksek basınç nedeniyle gazlar yerden ve duvarlardan, özellikle çatlak ve boşluklardan, bina içlerine sızarlar. Topraktaki ve yapı malzemelerindeki Ra-226 miktarı, toprak ve yapı malzemelerinin nem oranı, difüzyon potansiyeli, toprakla temasta olan yapının yüzey alanı ve izolasyon niteliği, bina zemini, binadaki havalandırma kapasitesi, iklim koşulları, iç-dış hava sıcaklık ve basınç farkı binalardaki radon konsantrasyonunu etkileyen temel unsurlardır.

Radon topraktan moleküler difüzyon veya konveksiyonla sızarak yerden havaya doğru hareket etmekte ve atmosfere ulaşmaktadır. Ancak bir kısmı yüzey altında kalıp, suda çözünerek yeraltı sularına karışmaktadır. Havadaki radonun dağılımı meteorolojik şartlara bağlı olmakla birlikte radon konsantrasyonu yükseklikle azalmaktadır. Radon bir seri bozunma ile yine radyoaktif olan kısa ömürlü bozunma ürünleri üretir. Bu radyoaktif maddeler Po, Bi ve Pb elementlerinin radyoizotoplarıdır. Bu ürünlerin radondan farkı gaz halinde olmamalarıdır. Bu izotoplar havadaki tozlara ve su damlacıklarına tutunarak radyoaktif aerosoller oluşturmakta ve solunum yoluyla akciğerlere alınmaktadırlar. Radon ve bozunma ürünlerinin solunması önemli bir sağlık riski oluşturmaktadır. Solunum sisteminde ortaya çıkan bozunma sonucunda, bronşal epiteldeki radyasyon dozu artmakta, bozunma ürünleri kararlı hale gelinceye kadar bozunma devam etmekte ve bu sürecin her aşamasında radyasyona maruz kalınmaktadır. Bu ise, akciğer dokusunda hasara, dolayısıyla, zaman içerisinde kansere sebep olabilmektedir. Solunum sistemindeki radyasyon dozu; solunmuş havadaki radon ve bozunma ürünleri konsantrasyonuna, toz içerisindeki parçacıkların büyüklüğüne ve fizyolojik parametrelere bağlıdır.

Epidemiyolojik çalışmalar, yüksek seviyede radon ve bozunma ürünleri dolayısıyla radyasyona maruz kalmış bireylerde akciğer kanseri oranlarının yüksek olduğunu göstermiştir. İngiltere Milli Radyasyondan Korunma Komitesi (NRPB), İngiltere’deki yıllık toplam 41,000 akciğer kanserinden en az 2,500’ünü, ABD Halk Sağlığı Servisi ise yıllık akciğer kanseri vakalarının, sigara içmeyenlerden 5,000, sigara içenlerden ise 15,000’ini, Uluslararası Radyasyondan Korunma Komitesi (ICRP) ise toplam akciğer kanserlerinin %10’unu radona bağlamaktadırlar. Ancak bu durum yüksek dozda radona maruz kalmış herkesin akciğer kanserine yakalanacağı anlamına gelmemekte ve maruz kalınma ile hastalığın oluşması arasında geçen zaman yıllarca sürebilmektedir

Tablo 1’de, çeşitli ülkeler ve uluslar arası kuruluşlar tarafından benimsenen kapalı ortamlar için müsaade edilebilir radon konsantrasyonları verilmektedir. Tablo 2’de ise evlerde ölçülen ortalama radon konsantrasyonları verilmektedir.

Tablo 1. Radon Konsantrasyon Limitleri (Bq/m3)

A.B.D.

150

Hindistan

150

Norveç

200

Almanya

250

İngiltere

200

Rusya

200

Avustralya

200

İrlanda

200

Türkiye

400

Çin

200

İsveç

200

AB*

400

Danimarka

400

Kanada

800

ICRP**

400

Fransa

400

Lüksemburg

250

WHO***

100

*Avrupa Birliği, **Uluslararası Radyasyondan Korunma Komitesi, ***Dünya Sağlık Örgütü
 Tablo 2. Evlerde Ortalama Radon Konsantrasyonu (Bq/m3)

ABD

46

Fransa

62

Macaristan

107

Almanya

50

Hindistan

57

Mısır

9

Arjantin

37

Hollanda

23

Norveç

73

Avustralya

11

İngiltere

20

Polonya

41

Belçika

48

İran

82

Portekiz

62

Cezayir

30

İspanya

86

Romanya

45

Çek Cum.

140

İsveç

108

Slovakya

87

Çin

24

İsviçre

70

Suriye

44

Danimarka

53

İtalya

75

Tayland

23

Ermenistan

104

Japonya

16

Türkiye

52

Finlandiya

120

Kanada

34

Yunanistan

73


Radon Risklerinin Azaltılması İçin Alınması Gerekli Tedbirler
  • Yapı malzemelerinin radyoaktivite analizleri ve doz değerlendirmeleri yapılarak, değerlendirme sonuçları tavsiye edilen radyoaktivite düzeylerinin üzerinde olan malzemeler bina yapımında kullanılmamalıdır.
  • Binaların toprak ile temas eden yüzeyleri ve birleşim yerleri sızıntıya imkan vermeyecek şekilde izole edilmelidir.
  • Evlerin duvarlarında, su ve kanalizasyon borularının geçtiği yerlerde bulunan çatlaklar, açıklıklar onarılmalı ve kapatılmalıdır.
  • Yerden ve duvarlardan bina içine sızan radon gazı bina dışına kaçamazsa bina içindeki konsantrasyonu artıracaktır. Bu nedenle, kapalı ortamların havalandırılmasına özen gösterilmelidir. Evlerde, kapı ve pencerelerde izolasyon yapıldıysa havalandırma süresi arttırılmalıdır.

Sigara ve Zararları

Sigara, kanser riskini arttırmaktadır. Hem sigara içip hem de yüksek dozda radona maruz kalmış kişilerde kansere yakalanma riski oldukça yüksektir. Sigaranın bırakılıp, maruz kalınan radon seviyesinin düşürülmesiyle kanser riski azaltılacaktır. Ancak, sigara içmenin az bilinen bir zararı da içindeki radyoaktif maddelerin soluma yoluyla insan vücuduna alınmasından kaynaklanmaktadır.

Sigara içimi kapalı mekanlarda havadaki partiküllerin ana kaynağıdır. Bu partiküllerin çoğu da kanserojendir. Amerika’da maden işçileri arasında yapılan araştırmada sigara içen maden işçilerinin içmeyenlere oranla 10 kez daha fazla kansere yakalandığını saptanmıştır. Boice ve Lubin’in bir çalışması Tablo 3’de verilmiştir. Buna göre akciğer kanserine yakalanma olasılığı, günde 1-9 adet sigara içilmesiyle 4.6 kat, 10-19 sigara içiminde 7.5 kat, 20-39 sigara içiminde 13.1 kat ve 40 sigaranın üzerinde bir tüketimde ise 16.6 kat artmaktadır. Yani günde iki paket sigara içen bir kimse içmeyene oranla 16 kez daha fazla akciğer kanserine yakalanma olasılığına sahip olmaktadır. Günde 1-9 adet sigara içiminin sonucu kansere yakalanma riskinin Japonya’ya atılan atom bombasına maruz kalanların sadece %1’inden azının almış olduğu 3 Sv’lik bir dozun neden olacağı riske eşdeğer olduğu da belirtilmektedir. 3 Sv’lik bir doz ancak 10,000 göğüs röntgen filmi çektirilmesiyle alınabilen çok yüksek bir dozdur. Günde iki paket sigara içen bir kimsenin akciğer kanserine yakalanma riskine eşdeğer risk oluşturan atom bombası dozu ise anında öldürücüdür.

Tablo 3. Sigara İçimi ve Oransal Doz

Oransal Risk

Günde İçilen Sigara Miktarı

Atom Bombası Dozu (Sv)

1

0

0

4.6

1-9

3.4

7.5

10-19

6.1

13.1

20-39

(11.4)

16.6

40+

(14.1)

Sigara içimi sadece içenlerin değil aynı havayı soluyan kişilerin de solunum hastalıklarına yakalanmalarına neden olur. Araştırmalara göre ABD’de velilerin sigara içmesi yüzünden yılda 6,200 çocuk ölmekte, hastalanan çocuklar için her yıl 4.6 milyar dolar tıbbi harcama yapılmaktadır. Bu nedenle ABD’de 15 eyalette çocuklu evde sigara içme yasağı getirilmesi gündemdedir.

Kimyasal Zehirlilik Ve Radyo-Zehirlilik

Yiyeceklerden, içeceklerden, solunan havadan vücuda alınan eser elementlerin gereğinden az ya da çok olmasının türlü hastalıklara yol açtığı tıp dünyasınca bilinmektedir. Vücudun gerekenden fazla alınan bazı eser elementleri atabilme yolları vardır, ama elementlerin bulunuş şekilleri ve vücuda girme yolları bazen onların vücuttan atılmalarını engelleyebilmektedir. Örneğin bir eser elementin vücuda tuz halinde yiyecek yoluyla girmesiyle onun organometalik ve hatta katransı bir madde ile birlikte solunum yoluyla girmesi (örneğin sigara içimi) arasında, vücutta kullanılış ve dışarıya atılış mekanizmaları açısından büyük fark vardır. Vücudumuza soluma yoluyla alınan zehirli eser elementler yiyecek yoluyla alınandan çok daha fazla tehlikelidir. Örneklersek, uranyumun kimyasal-zehirliliğinde onun soluma yoluyla yıllık alım limiti 0.6 g iken yiyecek yoluyla yıllık alım limiti 40 g’dır. Yani aynı uranyum miktarı soluma ile vücuda girerse besin zincirinden alınmasına oranla kimyasal zehirlilik açısından 65 kez daha tehlikelidir.

Uranyumun aynı zamanda radyo-zehirliliği vardır. Doğal uranyumun soluma ile vücuda alınmasının yıllık alım limiti 0.06 g iken, yiyecek yoluyla vücuda alınmasında çözünebilen uranyum bileşikleri için yıllık alım limiti 20 g, çözünemeyen uranyum bileşikleri içinse 300 g’dır. O halde doğal uranyumun radyo-zehirliliği soluma yoluyla alınırsa besin zinciriyle alınmasına oranla 300 ile 5000 kez daha fazla tehlikelidir. Ayrıca, bu oranlar yetişkinler için verilen değerlerdir. Soluma ile alınan radyoaktivite ile bebekler ve çocukların yetişkinlere göre 10 kez daha fazla radyo-zehirliliğe maruz kaldığı belirlenmiştir.

Eser Elementler ve Kimyasal-Zehirlilik

Diğer bitkiler gibi tütün de çok sayıda eser element içerir. En çok rastlanan 26 element; Al, As, Ba, Br, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, Ca, Mg, Mn, Na, Ni, Rb, Sb, Sc, Se, Sr, Th, V, Zn’dir. Bunlardan bazıları faydalı (Zn, Cu, Fe, I, Br, F, Ca, Co, vb.), bazıları da zehirli, radyoaktif ve çoğunlukla kanserojendir (K, Pb, As, Cd, Hg, Th, U, Po vb.). Tablo 4’de Türk, Amerikan ve İran tütünlerindeki önemli eser elementler ve bunların konsantrasyon değerleri (kilogramda miligram, ppm) verilmektedir.

Bunlardan arsenik deride bozukluklara, deri kanserine, mide ve bağırsak bozukluklarına neden olmaktadır. Diş çürümelerine, kansere, denge bozukluklarına yol açtığı saptanan selenyumun zehirleyici etkisi arsenikten on bin kez daha fazladır. Cıva ise beyinde ve sinir sisteminde tahribata yol açmaktadır. Tablo 4’de verilen değerlerde arsenik miktarı Amerikan tütünlerinde, Türk tütünlerinden üç-dört kez fazladır. Tütünde arseniğin yanında ondan onbin kez daha zehirli olan selenyumun kimyasal zehirliliğini mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Tablo 4’de selenyum miktarlarının Türk tütünlerinde daha az olduğu görülmektedir.

Radyo-Zehirlilik

Sigara içiminin kimyasal zehirliliğinden çok radyo-zehirliliğinin daha etkili olduğu saptanmıştır. Sigaradaki radyonüklitlerden en zararlısı, sigaranın yaklaşık 600-650 °C’lik alev sıcaklığında tamamen buharlaşan polonyum-210’dur (Po210).

Filtreli sigaralar ve porositesi yüksek sigara kağıtları, sigara içilmesi sırasında oksijen miktarını artırıp tütünde tam yanmayı sağlayarak sigaranın alev sıcaklığını artırdığından toryum, uranyum ve potasyum gibi buharlaşma sıcaklığı yüksek diğer radyonüklitlerin de buharlaşarak ciğerlerimize alınmasına neden olmaktadır. O halde katransı maddeleri süzmesi için ilave ettiğimiz filtreler vücudumuza kanser yapıcı radyonüklitlerin alınmasını kolaylaştırmaktadır.

Tablo 4. Türk, Amerikan ve Iran Tütünlerindeki Eser Element Konsantrasyonları

Element
Türk ortalama
Amerikan A
Amerikan B
Amerikan C
Iran A
İran B

Na

394

     

241

376

K

    26000

     

2400

2700

Sc

    0.35

    0.59

0.56

0.11

0.192

0.311

Cr

    7.10

1.3

0.24

1.9

4.26

6.21

    Fe %

    0.10

   

0.07

0.06

0.1

Co

    0.70

0.42

0.79

1.06

0.349

0.6

Zn

  35.0

18.0

25

69.0

51.0

55.8

As

    1.0

7.3

5.2

3.37

   

Se

    0.18

5.8

1.5

1.25

1.23

0.90

Br

59.2

36.0

58.0

123.0

108.0

206.0

Rb

17.7

     

21.8

16.7

Zr

 

7.1

16.3

     

Ag

 

2.5

0.64

0.20

0.20

0.05

Sb

0.10

14.1

7.4

0.15

0.063

0.117

Cs

.20

   

0.07

0.14

0.18

Ba

64.60

     

5.8

4.7

La

1.00

0.51

0.33

1.96

0.394

0.670

Ce

1.87

     

0.98

1.54

Eu

0.034

   

0.08

0.019

0.036

Hf

0.15

     

0.124

0.146

Au

       

0.024

0.021

Hg

0.08

   

0.18

1.19

0.90

Th

0.32

     

0.183

0.194

Radford ve Hunt sigaradaki alfa parçacığı aktivitesinin %75’inin havaya karıştığını, yani odada bulunanların ciğerlerinin alfa ışınımına maruz kaldığını göstermiştir. Hiç sigara içmeyen kimselerde de rastlanan Polonyum-210 miktarlarının, onların sigara dumanına maruz kalmalarından kaynaklanmaktadır. Alfa parçacıkları vücut içinde en fazla 40 mikron ilerleyebildiğinden, bir organın almış olduğu doz çok küçük de olsa, 5-6 mikron boyutlarındaki tek bir hücre 10 Sv gibi çok yüksek bir doz almış olabilir.

A) Potasyumdan Alınan Radyasyon

Potasyum doğada K39, K40, K41 adlarında üç nüklidin karışımı olarak bulunur. Bunların doğadaki bolluk oranları sırasıyla %93.08, %0.0118 ve %6.91’dir. Bu üç izotoptan sadece K40 radyoaktiftir. Türk tütününde 26000 ppm olan potasyumda, K40 miktarı 1 Bq/g tütün olarak hesaplanır. Yani günde iki paket (35-40 g tütün) sigara içen bir insan sadece potasyumdan yaklaşık 35-40 Bq’lik bir radyasyona maruz kalır. Bu da yaklaşık yılda 0.1 mSv’lik önemli bir radyasyona maruz kaldığımızı gösterir. Sigaradaki radyasyon sadece potasyumdaki K40dan gelen radyasyonla da sınırlı değildir. Bunun yanında toryum, uranyum ve en önemlisi Polonyum-210 (Po210) radyonüklitlerinden gelen radyo-zehirlilik mutlaka incelenmelidir.

B) Uranyum ve Toryumdan Gelen Radyo-Zehirlilik

Tablo 4’de görüldüğü gibi tütünlerde 0.2-0.3 ppm mertebesinde toryum vardır. Bu miktar toryum günde 30-40 sigara içen bir insanın yaklaşık 1000 Bq’lik bir alfa radyasyonuna maruz kaldığını gösterir. Alfa radyasyonunun radyozehirliliği, beta ve gama radyasyonuna oranla 20 (bazı kaynaklara göre 1000) kez daha fazladır. Doğada toryumun olduğu her yerde uranyuma da rastlanmaktadır. Th/U oranı 1 ile 6 arasında değişmektedir. Rawat’ın Hint tütünlerinde yaptığı bir çalışmada 0.066-0.106 ppm arasında uranyum tespit edilmiştir . Rawat makalesinde polonyum 210’un tütünde fazla miktarda bulunduğunu ve tütünün yanma sıcaklığında tamamen buharlaşarak ciğerlere geçtiğini belirtmenin yanısıra, tütündeki potasyum-40, uranyum ve uranyumun diğer bozunum ürünlerinin (örneğin Radyum-226 vb.) de kısmen de olsa akciğerlerimize geçerek, akciğerlerimizi alfa radyasyonuna maruz bıraktığını açıklamaktadır.

C) Polonyum-210’dan Gelen Radyo-Zehirlilik

Polonyum-210 tütüne fosfat gübrelemesi ile geçer. Ayrıca, Hill’in yaptığı araştırmalarda , doğal radon-222’nin atmosferik yolla bitkilerin üzerine çökelmesinin de bitkilerde Po210 miktarını artırdığından bahsedilmektedir. Po210 yiyecek ve içeceklerle vücuda alınır. Tablo 5 ve 6’da yiyeceklerde, havada ve tütünde bulunan Po210 miktarının ortalama değerleri verilmiştir.

Tablo 5. Yiyecek ve Havada Po-210 Miktarı

Yiyecek ve Hava

Aktivite Konsantrasyonu (mBq kg-1)

süt ürünleri

60

et ürünleri

60

taneli yiyecekler

100

yapraklı besinler

30

meyveler

30

balık

2000

su

5

hava

50 (mBq m-3)

 

Tablo 6. Tütündeki Po210 miktarı[16]

   Marka

Po210 Miktarı

mBq/sigara

Marka A

11.1

Marka B

11.5

Marka C

11.9

Marka D

15.7

Marka E

15.7

Marka F

16.1

Marka G

17.1

Marka H

17.6

Marka I

21.1

Marka J

19.4

Marka K

19.4

Sonuçlar

Sigaranın insan sağlığına zararını değerlendirirken kimyasal zehirliliğinin yanısıra radyoaktif zehirliliğinin de dikkate alınması gerektiği yapılan çalışmalardan anlaşılmaktadır. Little ve Radford, günde 2 paket sigara içenlerin sadece Po210dan 25 yılda 2 Sv’lik (ortalama 80 mSv/yıl) önemli bir doz alabileceklerini belirtmektedirler.

Bir radyasyon işçisinin maruz kalabileceği izin verilen en büyük doz değeri 20 mSv/yıl’dır. Martel, sigara içen ve akciğer kanserinden ölenlerin ciğerlerinde Po210dan kaynaklanan 16 Sv’lik önemli doz değeri hesaplamıştır. Cohen, akciğer kanseriyle mücadelede, içindeki zift ve benzer kanserojen maddeleri tutmak üzere filtreli sigaralar üretmek yerine, Po210 dan arındırılmış sigaralar üretilmesini tavsiye etmektedir.

İnsanların yedikleri, içtikleri ve soludukları hakkında bilgi sahibi olmalarının, temiz bir çevrede yaşama hakkının bir parçası olduğunu düşünerek sigara paketlerinin üzerinde yazan “sağlığa zararlıdır” yazısının yanına radyoaktif madde işaretinin de konulması önerilmektedir.