Radyasyonun Biyolojik Etkileri

Batıya göre 1896'da Fransız fizikçi Henri Becquerel ilk olarak uranyum tuzunun görünmez ışınlar yaydığını fark etmiştir. İki sene sonra Marie Curie ve eşi Pierre Curie uranyum ile deney yaparken benzer ışınlara rastlamışlardır. Bu deneyde polonyum ve radyum oluştuğunu görmüşlerdir ve bu iki elementi ilk keşfedenler olmuşlardır. Polonyum ve özellikle radyum'un daha fazla ışın yaydıklarını gözlemişlerdir. Biz burada radyasyonun biyolojik etkilerinin (zararlarını) aktarmaya çalışacağız. Umarım yararlı olur, yorumlarınız bekliyoruz.

Radyasyonun Zararlı Etkileri

Maruz Kalınan Radyasyonun

MARUZ KALINAN DOĞAL RADYASYON

UĞUR KORKMAZ /FİZİK

MARUZ KALINAN YAPAY RADYASYON

Radyasyon(ışınım): Enerjinin uzayda veya maddesel bir ortam içinde dalga şeklinde yayılmasıdır.

İyonlaştırıcı Radyasyon: Madde ile etkileştiğinde elektrik yüklü parçacıklar veya iyonları oluşturarak iyonizasyon meydana getiren X-ışınları ile radyoaktif maddelerden yayılan alfa, beta, gama ışınları gibi radyasyonlar, iyonlaştırıcı radyasyon" olarak tanımlanır.

İyonlastırıcı Radyasyon Türleri:

üalfa radyasyonu,

übeta radyasyonu,

ügama radyasyonu,

üX-ışınları,

ünötron radyasyonu ve

ükozmik radyasyon

Radyasyon maddenin içinden geçerken değişik zararlara yol açabilir. Zararın derecesi ve tipi radyasyonun tipi ile enerjisine ve ortamın özelliklerine bağlıdır. Radyasyon enerjisinin canlı hücre veya dokular tarafından soğurulması ve bu enerjinin dokulara dağılması ile oluşur. İyonlaştırıcı

    radyasyon, enerjinin dokuya aktarılması ile, hafif bir kızarıklıktan kansere, hatta ölüme kadar varan sonuçlara yol açmaktadır.

         Radyasyonun biyolojik etkisi konusunda, radyasyonun şiddeti, tipi, verildiği süre vb. özellikler ile radyasyona maruz kalan biyolojik yapının özellikleri etkileyicidir.

    Bu çerçevede, biyolojik yapının radyasyonla etkileşimi sonucu,  sınıflandırabileceğimiz iki tür etki ortaya çıkar:

¢

1-Doğrudan Etkileme

İyonlaştırıcı radyasyonun DNA ile doğrudan etkleşmesi sonucunda ortaya çıkan DNA hasarıdır.

B.

B.2-Dolaylı Etkileme

Su moleküllerinin iyonizasyonu sonucunda oluşan serbest radikallerin hücre molekülleri ile etkileşimi nedeniyle ortaya çıkan hasardır.  

Radyasyonun sağlık etkileri dozun büyüklüğüne ve vücudun ışınlanan bölgelerinin özelliklerine göre değişik zamanlarda ve farklı tiplerde ortaya çıkabilir.

         Radyasyonun etkileri deterministik etkiler ve stokastik etkiler olarak sınıflandırılır.

A.Radyasyonun Deterministik Etkileri

Bir anda alınan çok yüksek bir doz birkaç hafta içinde ölüme neden olabilir. Örneğin; 5 Gy veya daha fazla dozun aniden alınması uygun tedavi yapılmadığı takdirde kemik iliği ve sindirim sistemi hasarları nedeni ile ölümle sonuçlanabilir. 5 Gy'e kadar olan dozlarda uygun tedavi yapıldığı takdirde kişilerin hayatı kurtarılabililir. Ancak 50 Gy'lik doz alınması halinde medikal tedavi yapılsa bile kesinlikle ölüm gerçekleşir.

               Deterministik etkilerin diğer bir tipi ışınlanmadan uzun bir süre sonra ortaya çıkar. Bunlar genellikle öldürücü değildir. Fakat vücudun belirli parçalarının fonksiyon kaybına veya habis (kötü) olmayan değişikliklere neden olabilir. En iyi bilinen örnekleri gözde katarakt meydana gelmesi ve cilt hasarlarıdır.

Deterministik Etkiler

I.1-Ölüm

II.2-Cilt yanıkları

III.3-Katarakt

IV.4-Kısırlık

B.Stokastik Etkiler

C.

V.Düşük dozlarda ortaya çıkması olası etkilerdir. Etkinin ortaya çıkması için bir eşik değer söz konusu değildir. Stokastik etkiler nedeniyle kanser olma olasılığının saptanmasında belirsizlikler vardır. Düşük dozlara maruz kalmış kişilerde kanser ortaya çıkması halinde, bunun radyasyon nedeni ile olup olmadığını belirlemek mümkün değildir. Bunu ortaya koyacak somut veriler yoktur. Düşük dozlar için stokastik etkilerin ortaya çıkması olasılığı yüksek doz almış kişiler ve hayvan deneylerinin sonuçlarına dayanılarak tahmin edilmektedir. Stokastik etkilerle ilgili belirsizliklere bir yaklaşım getirmek için etkin doz birimi başına ölüm ihtimali katsayısı belirlenmiştir. 

Düşük dozlar nedeniyle kanser olup ölme olasılığı katsayısı ;

1 Sv (1000 mSv) için 5 x 10 -2 olarak kabul edilmektedir. 

            Stokastik Etkiler 

.

1-Kanserleşme Etkisi

II.2-Genetik Etki

I.1-Kanserleşme etkisi

II.

            Radyasyon, hemen hemen bütün dozlarda ve bütün dokulardan tümörlerin oluşmasına yol açabilir, ancak bazı tip tümörler, diğerlerine oranla daha yaygın görülürler. Genellikle sık bölünen hücrelerden oluşan doku ve organlar, bu konuda daha elverişlidirler. Radyasyonun kansere neden olduğu, genellikle deneysel hayvan çalışmaları ve bazı gözlem ve epidemiyolojik çalışmalar sonucu ortaya çıkarılabilmiştir. Özellikle radyasyonla çalışanlarda daha çok meydana gelen deri kanserleri, çeşitli nedenlerle X ışını ile tedavi edilenler, tiroid tümörleri, akciğer tümörleri ve kemik tümörleri radyasyonun neden olduğu tümörler arasında en önemlileridir.

II.2-Genetik Etkiler

          

            Üreme hücrelerinin ışınlanmasıyla ilişkili olan genetik etkiler, daha sonraki kuşaklarda çok önemsiz etkilerden, ölüme neden olabilecek anormalliklere kadar değişebilir. Tam olarak, etki mekanizması bilinmemektedir. Tüm bunlara ek olarak, sindirim ve solunum yolu ile vücuda giren bazı radyoaktif maddelerin de sağlığa önemli ölçüde zararlı etkileri vardır. Özellikle, Çernobil kazası sonrası gündeme gelen bu etkiler arasında en önemlileri, bu yolla olanlardı.

Önemli Örnek  Olaylar

      

        En bilinen örnek, Hiroşima ve Nagazaki'ye atom bombası atılmasından sonra, hayatta kalan 100.000 kişide löseminin ve diğer kanserlerin çok fazla artmasıdır. Halen, Japonya'da kanser ölümleri normalin 2.4 katıdır. Bu sırada, 8-15 haftalık gebe kalan kadınların çocuklarının hemen hemen tümü sakat doğmuştur.

     

         1954'de Bikini Mercan adalarında nükleer denemeler yapıldığında 10 yaşın altında olanların % 77'sinde, on yıl sonra tiroid tümörü ortaya çıktı.

Ayrıca, 1950-74 yılları arasında Atom bombası nedeniyle ölen 4339 kişi üzerinde inceleme yapan Dr. Alice Stewart, bu kişilerin 2/3'ünün kanserden öldüğünü, bunun da beklenen sayının yaklaşık 10 katı olduğunu belirtti. Sternglass adlı bir bilim adamı da, 1969'da, atom bombası denemelerinin yaklaşık 375.000 Amerikan bebeğinin ölü doğum, düşük şeklinde telef olduğunu hesaplamıştı. Andrei Sakharov ise, bir atom bombası atıldığında, çevreye saçılan radyoaktif izotoplardan, sadece Carbon-14'ün bir milyon kişinin ölümünden sorumlu olacağını ileri sürmüştür .

Radyasyona Maruz Kalmış İnsan Fotoğrafları

UĞUR KORKMAZ /FİZİK

KAYNAKLAR

Türkiye Atom Enerji Kurumu

Radyasyon Fiziği Ders Notları

www.genbilim.com

www.polisiye.com

www.akademikfizik.net

www.akademikfizik.blogspot.com

RADYASYON (hz. ABDULLAHOĞLU)

Radyasyon veya Işınım, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktif maddelerin alfa, beta, gama gibi ışınları yayması"na veya "Uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamı"na da Radyasyon denir. Bir maddenin atom çekirdeğindeki nötronların sayısı, proton sayısına göre oldukça fazla ise; bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte ve çekirdeğindeki nötronlar alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadırlar. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelere radyoaktif madde ("ışınımsal madde") denir.

Tarihçesi


Batıya göre 1896' da Fransız fizikçi Henri Becquerel ilk olarak uranyum tuzunun görünmez ışınlar yaydığını farketmiştir. İki sene sonra Marie Curie ve eşi Pierre Curie uranyum ile deney yaparken benzer ışınlara rastlamışlardır. Bu deneyde polonyum ve radyum oluştuğunu görmüşlerdir ve bu iki elementi ilk keşfedenler olmuşlardır. Polonyum ve özellikle radyum'un daha fazla ışın yaydıklarını gözlemişlerdir.

Zararsız radyasyon


Alfa, Beta ve Gama ışınları elektromanyetik spektrumun en üstünde yer alır, insan sağlığına zararı tartışılmaz ve bir sonraki başlıkta incelenmiştir. Bunun hemen altındaki X ışınlarının da insan sağlığına zararlı olduğu bilinir. X ışınlarının altındaki UV (Morötesi) bölgesi de, cilt kanserleri başta olmak üzere birçok zarar verir. Ozon tabakasındaki deliklerden kaynaklanan; güneşin kanser yapıcı etkisi budur.
UV bandının hemen altında görünür ışık bölgesi vardır. Direkt olarak göze (retinaya) ve çok yüksek şiddette uygulanmadığı sürece bir zararı bilinmemektedir, Tam aksine çevremizi görebilmek için görünür ışığa ihtiyacımız vardır. Görünür ışığın "Zararsız ışınım" sınıfına girdiği söylenebilir.
Görünür ışığın altında, "ısınmamızı" sağlayan IR (Infra Red-Kızılötesi) bandı vardır. IR bandında radyasyon yapan kaynaklara örnek olarak mangal, kömür sobası, kalorifer peteği, Elektrikli IR ısıtıcılar verilebilir. IR bandı da ikiye ayrılır. Üst IR bölgesindeki kızıl ışık veren elektrikli IR ısıtıcılar Mangal, Alt IR bölgesindekiler ise Kalorifer peteği ve ışık vermeyen elektrikli ısıtıcılar gibi kaynaklardır. IR bandındaki ışınımın da zararsız olduğu kabul edilir.
IR bölgesinin altında mikrodalga ve radyo dalgaları bulunur. Bu banttaki elektromanyetik radyasyon kaynaklarına Cep telefonu, Baz istasyonlar, Mikrodalga ısıtıcılar örnek verilebilir. Bu kaynakların yakın ve yüksek güçte olması, IR gibi vücutta ısınmaya sebep olur. Ancak bu ısınma deriye değil, vücudun derinliklerine işleyebildiğinden hem hissedilmesi zordur, hem de bu aşırı ısınma insana zararlı olabilir. Tam kesin olmamakla birlikte, bu tür ısınmanın kanserojen etkilerinin olabileceğini düşünen bilim çevreleri vardır. Ancak gücün çok yüksek, mesafenin de çok yakın olması durumunda IR'de olduğu gibi yanma (pişme) belirtileri derhal görülür. Örneğin bir cep telefonunun çıplak antenine parmağınızla (sıkmadan) hafifçe dokunursanız parmağınızda yanık oluşabilir.
Baz istasyonlarının ve Cep telefonlarının zararları son zamanların popüler konularındandır. Bir cep telefonunun gücü yaklaşık olarak 4 Watt kadar iken, Bir baz istasyonunun gücü 50 Watt'ın üstünde, Bir mikrodalga fırının ise 700-1000 watt arasındadır. Ancak bu kaynaktan uzaklaştıkça vücuda düşen radyasyon enerjisi karesel olarak azaldığından örneğin elimizde tutup kulağımıza koyduğumuz bir cep telefonu vücudumuza, birkaç metre uzaktaki bir baz istasyonundan ya da birkaç on metre uzaktaki (kapağı tamamen açık) bir mikrodalga fırından daha fazla ısı enerjisi oluışturacaktır. Bu yüzden cep telefonu ile konuşurken kulaklık kullanılması ya da görüşmenin mümkün mertebe kısa tutulması gerekir.

Radyasyonun zararları


X ışınları, ultraviyole ışınlar, görülebilen ışınlar, kızıl ötesi ışınlar, mikro dalgalar, radyo dalgaları ve manyetik alanlar, elektromanyetik tayfın parçalarıdır. Elektromanyetik parçaları, frekans ve dalga boyları ile tanımlanır.Alfa, beta, gama, X ışınları ile kozmik ışınlar ve nötronlar çok yüksek frekanslarda olduğundan, elektromanyetik parçacıklar kimyasal bağları kırabilecek enerjiye sahiptir. Bu bağların kırılması sonucu iyonlaşma olur.
İyonlaşabilen elektromanyetik ışınımları, hücrenin genetik materyali olan DNA'yı parçalayabilecek kadar enerji taşımaktadır. DNA'nın zarar görmesi ise hücreleri öldürmektedir. Bunun sonucunda doku zarar görür. DNA'da çok az bir zedelenme, kansere yol açabilecek kalıcı değişikliklere sebep olur.
Çevre sorunları sınır tanımaksızın artmakta ve çeşitli kirleticiler kilometrelerce uzaklara taşınarak etki gösterebilmektedir. Örneğin; Çernobil kazası nedeni ile yayılan radyoaktif atıkların, toprak ürünlerinde yol açtığı kirlilik bilinmektedir. Çernobil reaktöründe oluşan kazada, doğrudan etki sonucu 30'dan fazla insan hayatını kaybetmiş, yüzlerce kişi yaralanmış, sakatlanmış ve hastalanmıştır. Binlerce insan ise belirtileri sonradan çıkacak olan genetik etkilerle, nesilden nesile geçebilecek kalıcı izler taşımaktadır. Çernobil'deki kaza sebebiyle atmosfere karışan ışınımsal maddelerin, atmosferik devinimlerle: uzaklara taşınmasıyla, düştükleri yerlerde radyasyona neden olmuştur