6 Radyasyonun Yaşantımızdaki Yeri

Son elli yıl içerisinde radyasyondan faydalanılarak yapılan çalışmalar yaşam standartlarımızın gelişmesine önemli katkılarda bulunmuştur. Bu bölümde, radyasyonun hangi alanlarda ne şekilde kullanıldığını ve bunun sonucu olarak ne kadarlık bir radyasyon dozuna maruz kalınacağını açıklamaya çalışacağız.

6.1  Tıbbi Uygulamalar

Şekil 6.1 X Işını Radyografisi

Tıbbi alandaki radyasyon uygulamaları, radyasyonla görüntü elde edebilme ve radyasyonun hücre veya tümörleri yok edebilme yeteneğine sahip olması temeline dayanır. Bu iki özelliğinden dolayı radyasyon hastalıkların teşhis ve tedavisinde önemli rol oynar. Radyasyonun tıbbi alanda halen kullanılmakta olan ve gün geçtikçe geliştirilen en eski çeşidi X ışınlarıdır. Genellikle hastalıkların teşhisi amacıyla kullanılan X ışınları, Şekil 6.1’de görüldüğü gibi, hastadan geçirilerek hastalıklı bölgenin görüntüsü röntgen filmi olarak da adlandırılan radyografi filmi şeklinde elde edilir. Tıpta Radyoloji olarak adlandırılan bu yöntem hastalıkların teşhisinde son derece yaygın bir şekilde kullanılmakta ve her yıl X ışınlarıyla milyonlarca kişi muayene edilmektedir.

Vücuttaki organ veya dokuların işlevleriyle ilgili çalışmalar yapmak üzere bazı radyoaktif maddeler kullanılır. Bu yöntemle yapılan çalışmalar Nükleer Tıp olarak adlandırılır. Bu tür çalışmalarda radyoaktif madde, vücuda enjekte edildiği zaman incelenecek dokuda toplanmasını ve geçici bir süre buraya yerleşmesini sağlayacak bir kimyasal madde ile birleştirilir. Radyoaktif maddenin vücuttaki dağılımı veya akışı Gama kamera adı verilen (Şekil 6.2.a) cihazlarla gözlenir. Bu cihaz vücuda enjekte edilen radyoaktif maddeden salınan gama ışınlarını algılayarak incelenen dokunun görüntüsünü oluşturur (Şekil 6.2.b). Bu görüntünün incelenmesi sonucunda  doku hakkında bilgi edinilir. Bu tür teşhislerde maruz kalınan doz, radyoizotopun cinsine ve miktarına göre değişir. Bazı tanısal amaçlı nükleer tıp uygulamalarında hastaların maruz kaldığı etkin dozlar, tetkik çeşidine ve ülkelerin tıbbi açıdan gelişmişlik seviyelerine göre, Tablo 6.1 de özetlenmektedir.

a)		b)
Şekil 6.2 Nükleer Tıp Uygulamaları

Tablo 6.1 Tanısal amaçlı nükleer tıp uygulamalarında, ülke seviyelerine ve yapılan işlemlere göre, hastaların maruz kaldığı etkin dozlar.[7]

 

Şekil 6.3 Radyoterapi Uygulamaları

Radyasyonun tıptaki bir diğer kullanım alanı kanserli hücrelerin tedavi edilmesi çalışmalarıdır. Tıpta bu uygulamalar radyoterapi olarak adlandırılırlar. Yüksek enerjili X ışınları veya Co-60 ve benzeri gama ışını yayan radyoaktif maddelerin kullanıldığı radyoterapide, radyolojide alınan radyasyon dozunun binlerce katı radyasyon dozuna (kanserin türüne göre 60.000 mSv’e kadar çıkılabilir) ihtiyaç duyulur. Sağlıklı hücrelerin de bu dozun tamamını almasını önlemek için kanserli doku birkaç yönden ışınlanır (Şekil 6.3).

Radyasyonun tıbbi uygulamaları, toplum için en çok radyasyon dozuna maruz kalınan yapay radyasyon kaynağını oluşturur. Tıbbi uygulamalar sonucu halkın maruz kaldığı yıllık ortalama radyasyon dozunun dünya ortalaması 0.3 mSv’tir [6].

6.2  Endüstriyel Uygulamalar

Radyasyon endüstriyel alanda oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Örneğin, X ve gama ışınlarından yararlanılarak röntgen filmleri çekilen endüstriyelürünlerin (borular, buhar kazanları, her türlü makine aksamları, vs.) herhangi bir hata içerip içermediği tespit edilebilmektedir. Bu işlemler, özel olarak imal edilmiş X ışını üreten veya gama ışını yayan radyoizotop içeren cihazlarla yapılmaktadır. X ışını ile yapılan çalışmalar X ışını grafi, gama ışınları ile yapılan çalışmalar ise gama grafi olarak, her ikisi birden radyografi olarak adlandırılırlar.

Radyografi çalışmalarının yanısıra yine birçok sanayi ürününün (demir, çelik, lastik, kağıt, plastik, çimento, şeker, vs.) üretim aşamasındaki seviye, nem ve yoğunluk ölçümleri radyasyondan yararlanılarak yapılmaktadır.

Şekil 6.4 Bir Tıbbi Ürünler Sterilizasyon Tesisi

Tek kullanımlık atılabilir tıbbi malzemelerin Şekil 6.4’de bir örneği gösterilen özel tesislerdeki radyasyonla sterilizasyonu (mikroorganizmalardan arındırılması), klasik sterilizasyon yöntemlerine göre kıyaslanmayacak derecede başarılı ve çok daha güvenilir olarak gerçekleştirilmektedir. Yine benzer tesislerde yapılan gıda ışınlamaları ile yiyecek maddelerinin daha uzun süre dayanmaları sağlanmaktadır.

Radyasyonun zirai alanlarda kullanılması genellikle tohum ıslahı şeklinde olmaktadır. Radyasyondan yararlanılarak mutasyona uğratılan tohumlar daha verimli ve dayanıklı hale getirilmektedirler.Akarsularda debi ölçümü, barajlarda su kaçaklarının tespiti, yeraltı sularının hareketlerinin takibi gibi diğer endüstriyel uygulamalar radyasyon sayesinde hem daha ucuz hem de daha kolay bir şekilde yapılmaktadır. Yukarıda kısaca anlatılmaya çalışılan endüstriyel uygulamaların yanısıra radyasyon üniversite ve diğer araştırma merkezlerinde araştırma amaçlı olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır (Şekil 6.5).

Şekil 6.5 Radyasyon barajlardaki su kaçaklarının tespitinde kullanılır

6.3 Radyoaktif Serpinti

Atmosferde gerçekleştirilen nükleer bomba denemeleri sonucu meydana gelen radyoaktif serpintiler, radyoaktif çevre kirliliğine neden olan en büyük yapay radyasyon kaynağıdır. Ancak 1960’lı yılların başlarında bu yolla maruz kalınan radyasyon dozu günümüzde nispeten azalmıştır. Radyoaktif serpintilerden maruz kalınan yıllık ortalama dozun dünya ortalaması 0.007 mSv’dir [6]. Bununla birlikte, yer üstü ve hatta yer altında yapılan bu tür denemeler bölgesel kirliliğe neden olmaktadır.

 

6.4 Nükleer Güç Santralleri

Özellikle son zamanlarda sıkça tartışılmakta olan nükleer güç santralleri, günümüzdeki küresel enerji üretiminin %15.9’unu sağlamaktadır. Avrupa Birliği ülkelerinde bu oran %30’lara ulaşmaktadır. Fransa sahip olduğu enerjinin %76.4’ünü nükleer güç santrallerinden karşılamaktadır. 1999 yılı itibarıyla çoğu gelişmiş olan 31 ülkede toplam 438 nükleer güç santrali bulunmaktadır. Bunlara ilaveten de halen 11 ülkede 33 santralin yapımı devam etmektedir [9]. Uranyumdan oluşan nükleer santral yakıtının madenciliği, işlenmesi, santralde kullanılması ve atık haline geldikten sonra depolanması esnasında çevreye çok az miktarda radyoaktif madde salınır. Bu salınımlardan maruz kalınan yıllık ortalama dozun dünya ortalaması 0.008 mSv’dir [6]. Salınan radyoaktif maddenin çeşidi ve katı, sıvı veya gaz şeklinde olup olmadığı tamamen yapılan işleme bağlıdır. Örneğin, nükleer güç istasyonları, besin zinciri ile insanlara ulaşan C¹⁴ ve S³⁵ salarlar. Sıvı salınımlar, özellikle kabuklu deniz ürünleriyle insanlara ulaşan radyoaktif maddeler içerirler. Bunlardan dolayı maruz kalınabilecek yıllık doz 1 mSv ile sınırlandırılmıştır. Bu doz, mevcut nükleer santraller civarında bu güne kadar yapılan ölçümlere göre yıllık olarak en fazla 0.4 mSv’e kadar çıkabilmektedir [6].Normal işleyişleri esnasında yukarıda da belirtildiği gibi belli bir bölgesel kirliliğe sebep olabilen nükleer santraller, meydana gelebilecek kazalar sonucunda da çevreye bir miktar radyoaktif madde salabilirler. Dünyada bugüne kadar önemli 3 nükleer santral kazası olmuştur. Bunlardan en eskisi 1957 yılında İngiltere’de meydana gelen Windscale nükleer santrali kazasıdır. Bu kazadan dolayı yetişkinlerin maruz kaldığı radyasyon dozu 1 mSv civarında kalırken, bölgede yaşayan ve yetişkinlere göre daha fazla süt tüketen çocukların 6 mSv civarında bir radyasyon dozuna maruz kaldıkları tespit edilmiştir. 1979 yılında Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Three Mile Island reaktöründe meydana gelen kazada halkın maruz kaldığı en yüksek doz 1 mSv’i geçmemiştir [10]. 1986 yılında eski Sovyetler Birliği’ndeki Çernobil nükleer reaktöründe meydana gelen kaza bugüne kadar meydana gelen bu kazalar içinde çevreyi en çok etkileyen kaza olmuştur. Bu kazada salınan radyoaktif maddeler hemen hemen bütün Avrupa’ya ve hatta uzak bölgelere yayılmışlardır. Reaktörü çevreleyen 30 km.’lik alan içerisinde yaşayan binlerce insan yüzlerce mSv’lik radyasyon dozuna maruz kalmış ve bu nedenle 100.000’den fazla insan ilk üç hafta içerisinde bölgeden tahliye edilmişlerdir. Reaktörden çıkan radyoaktif bulut ülkemize de ulaşmış ve bazı bölgelerde yağan yağmurlarla birlikte yere inerek besin maddelerinin kirlenmesine neden olmuştur. Bunun sonucu olarak da kazadan sonraki ilk yıl içinde ortalama olarak yetişkinler 0.5 mSv ve 0-1 yaş arası bebekler 0.147 mSv’lik bir radyasyon dozuna maruz kalmışlardır. Trakya bölgesinde Bulgaristan ile Yunanistan sınırı boyunca ve Doğu Karadenizin bazı kesimleri radyoaktif bulutun geçişi süresince fazla yağmur aldıklarından buralarda yaşayan ve kritik grup olarak adlandırılan 100.000 kişilik bir topluluk ülke ortalamasının üzerinde bir doza maruz kalmışlardır. Bu grupta bulunan yetişkinlerin 0.6 mSv ve 0-1 yaş arası bebeklerin ise 0.350 mSv’lik bir ortalama radyasyon dozuna maruz kaldıkları tespit edilmiştir [11].

6.5 Tüketici Ürünleri

Televizyonlar, duman dedektörleri, fosforlu saatler, paratonerler ve lüks lambası fitilleri gibi bazı tüketici ürünleri az miktarlarda da olsa radyoaktif madde içerirler. Kömür ve fosfat kayaları uranyum, radyum, potasyum-40 ve toryum içerirler. Fosfatın gübre ve kömürün yakıt olarak kullanılması esnasında çevreye az da olsa belli bir radyasyon dozu verilir. Bu tür kaynaklardan maruz kalınan yıllık ortalama dozun dünya ortalaması 0.0005 mSv’tir [6].