..

..
..

14 Ağustos 2019 Çarşamba

KOZMİK IŞINLAR, DOĞAL RADYASYON KANSER YAPABİLİR Mİ?



Kozmik ışın dozunun fazla olduğu yükseklerdeki yerleşim yerlerinde oturanlar üzerinde uzun süreli, çok sayıdaki bilimsel araştırmanın son yıllarda açıklanan sonuçlarından özetler

Dünyada, 1 500 m üstündeki yerleşim yerlerinde 400 milyon kişinin, 2 500 m üstünde ise 140 milyon kişinin yaşadığı kestiriliyor /1/. Altın arayıcıların kurduğu deniz düzeyinden 5 100 m yükseklikteki, 30-50 bin nüfuslu Peru’daki La Rinconada kenti, dünyanın en yüksek yerleşim yeri (Bkz resim).

Uzaydan gelen kozmik ışınların ve yerkabuğu kaynaklı doğal radyasyonun insana etkileri
Uzayın derinliklerinden gelen yüksek enerjili kozmik ışınlar ve yeryüzündeki doğal radyoaktif maddelerden yayınlanan girici ışınlar, iç içe yaşadığımız ‘doğal radyasyon’lar olup bunlar dünyanın çeşitli yerlerinde ve yükseltilerde büyük değişim gösteriyorlar.
Kozmik ışınların, yeryüzüne gelirken yolları boyunca atmosfer tabakalarındaki  çok çeşitli molekül ve atomlarla çarpışarak enerjilerini yitirmeleriyle, insana etkileri de aşağılara indikçe azalıyor. Bu etki dağlık bölgelerdeki, platolardaki yerleşim yerlerinde, bu nedenle,  deniz düzeyinden çok daha fazla.
İnsanlar bulundukları yerleşim yerinin yükseltisine göre bir yandan kozmik ışınlardan daha az ya da daha çok etkilenirlerken, diğer yandan da yer kabuğunda dünyanın oluşumundan beri bulunan Uranyum, Toryum, Potasyum gibi daha bir dizi doğal radyoaktif maddelerden yayınlanan alfa, beta ve gama girici radyasyonlarıyla ışınlanmaktalar.
Tüm bu radyasyonlar (kozmik, yerkabuğu kaynaklı doğal radyasyonlar) iyonlaştırıcı (+) radyasyonlar olup, bunlar  insan vücudunda, hücre, molekül ve atomlarda değişiklik yaparak hasara neden olabiliyorlar. Düşük dozlarda, kanser olasılığı az olmakla birlikte, çok seyrek olarak DNA’da kırılmalar da olabiliyor
Doğadaki radyoaktif maddeler de, bulunulan yere göre, cins ve miktar bakımından farklılık gösteriyor. Doğal radyoaktif maddeler her yerde ve vücudumuzda da az çok var. Toprak, su ve havada bulunan doğal radyoaktif maddeler, topraktan, bitkiler (meyve, sebze) yoluyla ya da hayvanların bitkileri yemeleriyle bunların et, süt ve yumurtalarından insanlara ulaşıyor. Vücudumuza giren doğal
radyoaktif maddeler, cinslerine göre, çeşitli organlarımızda, kısa ya da uzun süre birikiyorlar ve bizi içten ışınlıyorlar. Besinler yoluyla vücudumuza aldığımız doğal radyoaktif maddelerin yanı sıra, gerek topraktan gerekse  evlerin duvarlarından doğrudan ışınlandığımız dış radyasyon ile özellikle evlerin tabanlarındaki çatlak ya da boru kanallarından odalarımıza giren radon gazını solunumla vücudumuza alarak da ışınlanıyoruz. Vücudumuza tüm bu yollarla günde yaklaşık olarak 800 milyon ışın girip çıkıyor, vücudumuz bu ışınlardan etkilenmiyor ve bizler bu radyasyonlarla iç içe yaşamımızı sürdürmekteyiz. Sevgiden sarıldığımızda birbirimizi ışınladığımızın ise farkında değiliz, ama bu ışınlama dozu çok az.
Çizelge 1, kozmik ışınların ve yeryüzündeki doğal radyoaktif maddelerden  kaynaklanan radyasyonların  etkisiyle insan vücudunda oluşan radyasyon dozlarınının dünya ortalamalarıyla, değişim aralıklarını gösteriyor (UNSCEAR 2000 yılı Bilimsel Raporundan)[1]
Çizelge 1:
Doğadan sürekli olarak almakta olduğumuz radyasyon dozları:
Doğal Radyasyon Kaynağı
Etkin doz (mSv/yıl)* Dünya Ortalamaları
Değişim aralığı (mSv/yıl)*
DIŞTAN IŞINLANMA
Kozmik ışınlar
Yerel gama ışınları

0,4
0,5

0,3 – 1,0
0,3 – 0,6
İÇTEN IŞINLANMA
Solunum (çokçası Radon)
Sindirim

1,2
0,3

0,2 – 10
0,2 – 0,8
TOPLAM
2,4
1  -  10
Çizelge 1’den görüldüğü gibi 2,4 mSv’lik yıllık ortalama radyasyon dozu, 1 ile 10 mSv arasında büyük bir değişim gösteriyor ve ortalama dozun yarısı, yeryüzündeki radyoaktif maddelerin (Uranyum ve Toryum’un) bir radyoaktif bozunum ürünü olan radon gazından kaynaklanıyor. Kozmik ışınlar da, özellikle yüksek yerleşim yerlerinde oturanlarda daha fazla radyasyon dozu oluşturuyor ve bunun da değişim aralığının büyük olduğu Çizelge 1’den görülüyor.
Denizden epey yüksek yerleşim yerlerinde durum
Çizelge 2: Dünyanın yükseklerde kurulu yerleşim yerleri /1/: 
Buralarda insanda oluşabilecek kozmik radyasyon dozu, deniz düzeyindekinden 10-15 kat daha çok: 3-4 mSv/yıl. Bu kozmik ışın dozuna, her bir bölgenin yerel yapısına göre farklı olan doğal radyasyon dozunu eklemek gerekiyor.Böylelikle, 4 700 m‘yi geçen bu yükekliklerde toplam ortalama doz yaklaşık olarak  4 + 2= 6 mSv/yıl* dolayındadır (Bkz. Şekil 1).
                               Yükseklik (m)
1. La Rinconada, Peru :   5 100
2. Wenquan, Tibet, Çin : 4 870  
3. Lungring, Tibet, Çin   : 4 735
4. Yanshiping, Tibet, Çin:4 720
5. Amdo, Tibet, Çin         :4 710
Leadville, Colarado ABD:3 094
Şekil 1 kozmik ışınların, yükseklerde şiddetlerinin fazla olması nedeniyle, etkilerinin (yıllık radyasyon dozunun) yükseklikle arttığını gösteriyor.Örneğin  güney Almanya’daki Zugspitze dağının (3000m) tepesindeki 1,8 mSv’lik dozun, deniz kıyısındaki 0,3 mSv’den 6 kat daha çok olduğu görülüyor.

Deniz düzeyinin üstündeki yükselti, km

Çizelge 3: Türkiye’nin yükseltisi fazla olan il ve ilçeleri /2/ :
Buralarda insanda oluşabilecek kozmik radyasyon dozu, deniz düzeyindekinden yaklaşık olarak 3 kat daha fazla:
0,80-0,90 mSv/yıl. Toplam doğal radyasyon dozu aşağıdaki yükseltiler için böylelikle 3 mSv/yıl* kadar olabilir.
                                                                     Yükseklik (m)
1 – Van (1727) / BAŞKALE                                2 320
2 – Erzurum (1900) / KARAYAZI                      2 289
3 – Kars (1755) / SARIKAMIŞ                           2 101
4 – Van / SARAY                                                 2 091
5 – Ardahan (1810) / DAMAL                          2 049
6 – Van / ÇALDIRAN                                          2 046
7 – Ardahan / GÖLE                                           2 020
8 – Van / ÖZALP                                                 1 994
9 – Ağrı (1630)  / DİYADİN                               1 935
10 – Erzurum / TEKMAN                                  1 919
11 – Erzurum / ÇAT                                              1 919
12 – Ardahan / ÇILDIR                                         1 909
13 – Erzurum / PALANDÖKEN -mrkz ilçe-        1 898
14 – Erzurum / ŞENKAYA                                     1 864
15 – Hakkari (1755) / YÜKSEKOVA                    1 875
16 – Kars / SELİM                                                   1 856
17 – Ardahan / HANAK                                         1 820
18 – Ağrı / ELEŞKİRT                                              1 817
19 – Bingöl (1159) / KARLIOVA                           1 816         


Dünyanın doğal radyoaktivitesi bol olan yerleşim yerlerinde durum
Yüksek yerleşim yerlerinde, insan vücudunda oluşacak doğal radyasyon dozlarında kozmik ışınlar genellikle daha fazla katkı sağlarken, dünyanın bazı bölgelerinde yerkabuğu kaynaklı doğal radyoaktif maddelerden yayınlanan radyasyonlar önemli olabiliyorlar. Çizelge 4 bu çeşit yerleri gösteriyor.

Çizelge 4: Dünyanın, doğal radyoaktivitesi bol olan yerleşim yerleri (Kaynak: UNSCEAR 2000)
(Radyasyon doz hızı ortalamalarının ve Max. değerlerinin ölçüldüğü topraklar-kozmik ışınlar dahil-):
Yer
Nüfus
NanoGray/h
(Ortalama ve Max)
NanoGray/h (Ortalama ve Max)

Brezilya Guarapari

73 000
Caddede:
90 – 170
Kumsal kıyıda:
90 – 90 000
Monazit kum aşırı radyoaktif ama kimse yaşamıyor
Ramsar Mahallat
İran

2 000

70 – 17 000

800 – 4 000
Dünyanın şimdiye kadar ölçülen en fazla radyasyonlu yerleşim yeri
Hindistan Karunagappally

400 000

200 -4 000


Çin Yangjiang
  80 000
370 (ortalama)



Doğal Radyasyon Dozlarının Değişim Aralığı
Yukarıdaki çizelgelerden görüldüğü gibi doğal radyasyon kaynaklarının (yükseklerdeki kozmik ışınların daha fazla katkısıyla birlikte) değişim aralığı 1 ile 10 mSv/yıl dolayında. Radyoaktivitesi çok bol olan İran’daki Ramsar  gibi yerleşim yerlerindekilerin gerek dış radyasyondan gerekse solunumla radon gazından ve besinler yoluyla da diğer radyoaktif maddelerden çok daha fazla radyasyon dozu almaları beklenir. Dozun büyüklüğü, etkilenme süresine ve o yörede yetişmiş fazla radyoaktiviteli besinlerin ne ölçüde yenildiğine ve evlerdeki radon gazı derişimine, odalarda kalınma süresine bağlı olarak değişim gösterecektir. Ancak, yetkili kurumların ilgili önlemleriyle toplam doz değerinin 10 mSv’i pek aşmayacağı kestirilebilir.
Uzun süreli yapılan ve son yıllarda açıklanan çok sayıdaki bilimsel araştırmaların sonuçlarına göre, doğal radyasyonun yüksek olduğu yerlerde dahi (yerel ve kozmik), radyasyonun vücuda belirgin (signifikant) bir etkisinin belirlenemediği, sık kromozom değişiklikleri (kırılmalar gibi) görülmesine rağmen, vücutta olumsuz bir etkisinin kanıtlanamadığını gösteriyor.  Gerek yüksek yerleşim yerlerindekilerin gerekse radyoaktivitesi bol topraklarda  yaşayanların aldıkları daha fazla radyasyon dozuna rağmen vücutlarında olumsuz etkilerin görülmemesi DNA onarım mekanizmasının bozuklukları onarmasıyla ve sonunda vücudun radyasyona alışmasıyla açıklanıyor.  
Şaşırtıcı olan ise yüksek yerlerde oturanlarda daha az kanser hastalığının görülme eğilimidir ve bu yüksekliklerde daha az oksijen olmasıyla açıklanmaya çalışılıyor. Bununla ilgili olarak, özellikle tıp doktorları tarafından ayrıntıları açıklanabilecek kaynaklar için bkz / 4-6 /.

Bu konuda, çok sayıdaki bilimsel araştırmaların önemli sonuçlarını /4/ nolu kaynaktan aşağıya aktarıyoruz (Çok sayıda ve uzun sürede yapılan karşılaştırmalı / epidemiyolojik /7/araştırmalar):
Düşük dozdaki iyonlayıcı radyasyondan sürekli etkilenen bir toplumda kanserin belirmesi, ortaya çıkması çok önemli bir olay. İyonlayıcı radyasyonun, insan hücrelerindeki DNA’yı da içeren moleküllerin yapısını değiştireblecek enerjisi var.Moleküllerdeki değişimler, bazı durumlarda çok karmaşık olabiliyor ve vücut  bunları onaramayınca kanser ya da başka hastalıklar ortaya çıkabiliyor. Ancak, kanser çok çeşitli etkenlerle de ortaya çıkabildiğinden, radyasyon sonucu ortaya çıkmış olabileceği, ancak  bir topluluk için istatatistikle kestirilebiliyor: toplulukta kimlerin radyasyon sonucu kansere yakalandığı ise bilimsel olarak belirlenemiyor ya da kanıtlanamıyor. ABD’de yapılan bir araştırma doğal radyasyon dozları ve kanser ölümleri arasında bir ilişki bulunamadığını göstermiştir (Jagger, 1998). Çin’de Yangjiang’da yapılan başka bir araştırma (Tao et al.1999) , yükseklerdeki yerleşim yerlerinde yaşayanların daha fazla kanser riski taşıdıklarını göstermekten uzaktır.
Yüksek yerlerdeki kozmik radyasyon sonucu Chaharmahal and Bakhtiari yörelerinde (Shahbazi-Gahrouei, 2003) deri, tiroid kanseri ve lösemi olasılığının yüksek olduğu açıklanmıştır. Hindistanda, Karunagappally’de  yapılan  kanserin ortaya çıkışını araştırmayla ilgili çalışmalarda, yükseklerdeki kozmik ışın dozuyla bir ilişki saptanamamıştır (Nair RKK et al 2009). İngiltere’de yapılan bir araştırmada (Little et al ,2009) çocuklarda löseminin ortaya çıkış olasılığının % 15-20 kadarının doğal radyasyona bağlanabileceği hesaplanmıştır. Tüm bu bilimsel araştırmalar, doğal radyasyonun kanserin ortaya çıkışında başlıca etken olabileceğinin şüpheli olduğunu göstermektedir. Yüksek ve alçak yerleşim yerlerindeki kanser ölüm istatistikleri arasındaki fark belirgin (signifikant) olmasa da, yüksek yerlerde daha az kanser ölümlerinin görülmesinin, hücrelerin onarımına bağlanabileceği ileri sürülmekle birlikte, bu konuda daha fazla araştırmaların yapılmasına gerek olduğu vurgulanmaktadır (Chen&Wie, 1991).‘ /4/.

Sonuç
İnsan vücudunda 200 mSv’in* altındaki radyasyon dozunun etkisinin belirlenemediği 1945’den beri yapılmakta olan bilimsel araştırmaların bir sonucudur. Gerek yüksek yerlerdeki oldukça fazla kozmik ışınlardan gerekse dünyanın bol radyoaktiviteli yerleşim yerlerindeki doğal radyasyondan alınabilecek en fazla doz 10 mSv* kadardır. Bunun insan vücudunda kanser oluşturabilmesi ise bugüne kadar yapılan bilimsel çalışmalarla ortaya konulamamıştır. Bunda, radyasyonun değiştirdiği hücrelerin onarım mekanizmalarının yanı sıra, radyasyonun hücreleri kamçılamış gibi, hücreleri direnmeye yönelteceği ve hücrelerin direncinin artmasına yol açacağını ileri süren araştırmacılar da vardır, T.D.Luckey /7/.
Öte yandan, ‘Radon Banyolarında’ her gün 20 dakika ve 20 gün kaldıktan sonra evlerine dönenlerin eklem ağrılarının, romatizmalarının azaldığını bildirmeleri, 200 mSv’in* altındaki radyasyon dozlarının yararlı olacağını ileri sürenler (Luckey) için bir örnek olmaktadır/7/.

Yüksel Atakan, 
Dr. Radyasyon Fizikçisi, 
Almanya
......................
(+)İyonlaştırıcı radyasyon: Hücredeki atomlara ya da moleküllerle çarptığında bunlardan elektron sökerek onları elektriksel yüklü hale getirebilliyor. Elektron yitiren atom ile serbest kalan elektron bir elektron çifti oluşturuyor ve bunlar hücre içinde başkalarıyla etkileşip, hücrenin yapısında değişikliğe neden olabiliyorlar.
(*) 1 mSv = 0,001 Sv ( Sievert: Radyasyon Eşdeğer Doz birimi olup gama ışınları için vücutta her kg başına 1 Joule’lük enerji soğurumuna eşdeğerdir /7/ ). Gray ise her çeşit maddenin kg başına, her çeşit radyasyondan 1 joul’lük enerji soğurumudur. Gama ışınları için 1 Gray = 1 Sievert;  Alfalar için ise : 1 Gray = 20 Sievert (Eşdeğer doz).
.......................
Kaynakça
/4/ Review on studies in high background radiation areas (HBRAs of various parts of the world
/6/ https://journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/ Natural radiation levels in Tamil Nadu and Kerala,India
/7/ Radyasyon ve Sağlığımız Y.Atakan, Nobel yayınları 2014 Sf.48 ve 84 (Sf 30 dip notu: epidemiyoloji).
Not:Bu yazı, Herkese Bilim Teknoloji dergisinin 09.08.2019 sayısında yayımlanmıştır.




[1] UNSCEAR : Birleşmiş Milletlerin atomik radyasyonun etkilerini inceleyen bilimsel alt kurulu

28 Temmuz 2019 Pazar


Uçaklarda aldığımız kozmik radyasyon dozu ve sağlığımız?



Uçaklarla gitgide daha çok yolcu taşınıyor. Dünyada 2017 yılında uçaklarla 4,1 milyar yolcu taşınmış /1/. Yüksek enerjili taneciklerden oluşan kozmik radyasyon (ışınlar), uzaydan dünyaya doğru yol alırken, atmosfer tabakalarındaki taneciklerle çarpışarak azar azar enerjilerini yitiriyor ve şiddetleri de (ya da akıları) azalıyor. Kozmik radyasyonu, özellikle Ekvator Bölgesi’nde dünyanın manyetik alanı saptırarak özellikle 0-30 enlemlerinde etkisini oldukça azaltıyor. Kutuplara doğru gidildikçe, manyetik alan azaldığından, kozmik radyasyon saptırılamıyor ve oralarda etkisi artıyor.
Uçaklarla uçtuğumuz yüksekliklerde kozmik radyasyonun şiddeti fazla olduğundan, vücudumuza etkilerinin de daha fazla olacağı beklenir.
Aşağıdaki Şekil 1, kozmik  radyasyon dozunun yükseklikle arttığını gösteriyor/2/.
Saatte MikroSievert(µSv) 1 olarak ‘etkin doz hızı’ deniz seviyesinde sadece 0,03 iken, bu değer uçaklarla uçtuğumuz 10-12 km yükseklikte yaklaşık olarak 8 µSv’e ya da deniz seviyesindekinin 260 katına yükseldiği görülüyor.
Şekil 1: Yükseklikle (km) artan etkin kozmik radyasyon doz hızı (µSv/h) örneğin deniz kıyısındaki Hamburg’da çok az iken, dağlık bölgelerde ve uçakların uçtuğu yüksekliklerde çok daha fazla /2/.

Kozmik ışınlar (Kozmik radyasyon)

Fizikçiler, kozmik ışınları, ilk kez laboratuvar çalışmaları sırasında, elektrik yüklü cisimlerin, elektrik yüklerini azar azar yitirmelerinin nedenini araştırırken fark etti. Önce, etkinin yerkabuğundaki doğal radyoaktif maddelerden kaynaklandığını sandılar. Sonunda, Avusturyalı fizikçi Victor Hess 1912 yılında bir balona binip, elektroskopunun göstergesini gözledi ve balonla yükseldiçe, elektriksel yükün gitgide azaldığını izledi. Öyleyse göklerden, uzaydan gizli bir şey gelip havayı iyonluyor ve elektroskoptaki yükler bu nedenle gitgide azalıyor sonucuna vardı ki bu gizli etkene ‘kozmik ışınlar’ dendi (Sonradan bilimsel ayrıntılarını yayınladığı araştırması ve bu buluşu nedeniyle Hess 1936’da Nobel ödülü aldı).
1950’lerde fizikçiler ‘kozmik ışınlar’ın, ışık taneciklerinden (fotonlardan), elektromanyetik dalgalardan oluşmadığını, aslında bunların çok büyük hızlardaki çoğunlukla protonlardan ve az miktarda da daha ağır parçacıklardan oluşan sürekli bir ‘iyon akımı’2olduğunu belirledi. Buna rağmen, eskiden takılan ‘kozmik ışınlar’ adı doğru olmasa da kaldı. Güneş sistemimizin çok ötesinde uzayın derinliklerinden sürekli olarak dünyamıza gelmekte olan bu ‘çok hızlı’ ve dolayısıyla ‘çok yüksek enerjili’ protonlar, iyonlar, havada yolları boyunca geçmeleri gereken yoğun hava tabakalarının molekülleri frenliyor, çarptıkları atomlardan, sayıları çığ gibi artan mezonları ve daha birçok girici ikincil parçacıkları üretip atmosferde ve yeryüzünde bizleri etkiliyorlar ki bunların başında yerin derinliklerine kadar girebilen müonlar geliyor. Kozmik ışınlar, yer kabuğunun yapısındaki doğal radyasyonlar ve nükleer santral kaynaklı radyasyonlarla temelde aynı iyonlaştırıcı 2 radyasyonlar olup, bunlar insan vücudunda, hücre, molekül ve atomlarda değişiklik yaparak hasara neden olabiliyorlar. Düşük dozlarda kanser olasılığı az olmakla birlikte, çok seyrek olarak DNA’da kırılmalar da olabiliyor /3/.
Uçaklarda kozmik radyasyondan alınan doz ne kadar?
Dozun büyüklüğü:
§  Uçuş yüksekliğine
§  Uçuş süresine
§  Güneşteki tepkimelere (etkinliğe)
§  İzlenen uçuş yolunun coğrafi (geomanyetik) enlemine bağlı olarak değişiyor.
Dünyanın manyetik alanı, elektrik yüklü kozmik tanecikleri (radyasyonu) daha bunlar atmosfere girmeden saptırıyor. Bu sapma en etkin Ekvator Bölgesi'nde oluyor. 30 derece kuzey ve güney enlemlerine kadar manyetik alan çizgileri yaklaşık olarak dünya yüzeyine paralel gidiyor ve kozmik radyasyonun ancak aşırı enerjideki bir bölümü atmosfere girebiliyor. Geomanyetik kutuplar, dünyanın coğrafi kutuplarının 1600 km kadar dışında olduğundan, dünyanın 60 derece enlemiyle kutuplar arasındaki atmosfer korunamadığından bu bölgelerde kozmik radyasyonun etkisi en fazla oluyor ve 60° kuzey enleminde, ekvatordakinin 2-3 katı olan en yüksek değerine ulaşıyor /2/. Doz, Güney Yarımküre'de ise kuzeye oranla 2-3 kat daha az. Çok seyrek olmasına rağmen güneşteki aktivitelerin aşırı değerlere ulaştığı zamanlarda radyasyon dozu iyice arttığı için radyasyon fizikçileri hatta böyle zamanlarda uçuş yasağı getirilmesi gerektiğini ileri sürüyorlar. Örneğin güneşteki aktivitelerin çok aşırı olduğu 1957'de 12.000 m yükseklikte çok aşırı bir değer olan saatte 10 mSv ve 1989'da da saatte 0,1 mSv ölçülmüştür /3/.
İş için gidip gelirken uçaklarda alınabilecek doz?
İş gezileri nedeniyle birçok kişi yılda 240 saat kadar zamanını uçaklarda geçiriyor.
Bu sürede bir kişinin alabileceği toplam doz, her nekadar o kişinin dünyanın neresinden neresine uçtuğuna bağlı olmakla birlikte, kabaca 0,008 x 240= 1,92 mSv olarak kestirilebilir.
Tatile gidip gelirken uçaklarda alınabilecek doz?
Alınabilecek kozmik radyasyon dozu, dünyanın neresinden neresine gidildiğine bağlı olarak değişim gösteriyor. Örneğin aşağıda görünen Çizelge 1'de, Frankfurt’tan çeşitli kentlere uçuşlarda alınabilecek kozmik dozun değişim aralıkları görülüyor (Frankfurt yerine İstanbul ya da Ankara için de bu doz aralıkları geçerli olabilir)*.
*Büyük doz değişim aralığı, güneş aktivitelerindeki ve uçuş yüksekliğindeki değişimler sonucudur.
Uçak personelinin alabileceği doz?
Pilot ve hosteslerin genellikle ayda 80 saat ve yılda 10 ay görev yaptıkları düşünüldüğünde, kabaca bir hesaplamayla alabilecekleri doz: 800 saat x 0,008= 6,4 mSv . Bu doz maksimum doz olarak kabul edilebilir. (Almanya’da radyasyon dozimetreleriyle ölçülen ortalama değer yılda erkek personel için 2,9.mSv).
Uçak personeli için AB ve Almanya’da durum /2,3/
Avrupa Birliği (AB) Yönetmeliklerine göre yılda 1 mSv’lik dozun aşılabileceği uçak personeli için, vücut dozunun ‘doz ölçerleriyle’ belirlenmesi ve değerlendirilip gereğinde önlemler alınması zorunlu. Uçak personeli de aynı nükleer reaktör personeli ya da röntgen aygıtlarıyla çalışan tıp doktorları gibi ‘radyasyonla çalışanlar’ grubunda denetleniyorlar, radyasyonun vücuda etkileri konusunda eğitiliyorlar ve bu nedenle onlar için de yılda 20 mSv’lik doz sınır değeri geçerli oluyor. AB Ülkelerinde uçak personelinin aldığı dozun ilgili yönetmelikler uygulanarak ölçülmesi ve uygun bilgisayar programlarıyla hesaplanıp değerlendirilerek yetkili kurumlara bildirilmesi zorunlu.
2003’den beri Almanya kayıtlı tüm uçaklardaki (hat, charter,nakliye ve askeri) personelin aldıkları kozmik radyasyon dozları uçaklara konan radyasyon ölçerleriyle (dozimetrelerle) ve ilgili doz hesaplama programlarıyla aylık değerler olarak hesaplanıp kaydediliyor.
Almanya’da 2004-2009 arasındaki 6 yılda uçak personeli %23 artarak 36 600 kişiye ulaştı /3/. Bu sürede personelin aldığı kollektif radyasyon dozu da %48 artarak 86 kişi Sv’e yükseldi. Ortalama yıllık doz ise 2009’da 2,35 mSv idi... Erkek uçak personelinde bu ortlama doz 2,9 mSv ile en fazlaydı... 2009’daki güneş aktivitesinin azlığı nedeniyle, kozmik ışınlar atmosfere daha fazla girdiklerinden uçak personelinin aldıkları doz da daha fazla oldu.
Almanya’da uçak personeli, nükleer santrallerde çalışanlar dahil tüm iyonlaştırıcı ışınlarla uğraşan personel içinde, en çok doz alan grup. 2009’deki en yüksek ortalama değer 2,9 mSv olmasına karşın, bu değer, radyasyonla çalışanlar için olan yılda 20 mSv’lik üst sınır değerin çok altında kalıyor. Öte yandan sadece kozmik ışınların etkisiyle alınan bu doz, deniz düzeyindeki yeryüzü doğal radyoaktivitesiyle birlikte toplam 2,4 mSv’lik yıllık doğal doz ortalama değeriyle karşılaştırıldığında, uçak personelinin, doğal radyasyondan alınan 1-10 mSv’lik doz değişim aralığında kalıyor.
Öte yandan Almanya'da Münih GSF-Ensitüsünde yapılan ve bu amaçla özel olarak geliştirilmiş EPCARD bilgisayar programıyla yapılan hesaplamalara göre 11 km yükseklikteki Avrupa içi uçuşlarda, uçuş başına bir kişinin aldığı radyasyon dozunun 0,010 mSv’in altında kaldığı, Güney Afrika ve Güney Amerika için 0,040 mSv’den daha az ve Avrupa-ABD arası uçuşlar için ise 0,050 ile 0,080 mSv arasında olduğu belirlenmiş /4/. Sonuç olarak, uçak yolculuklarında kozmik ışınlardan alınan doz ve bundan doğabilecek risk de, sürekli olarak almakta olduğumuz ‘Doğal Radyasyon dozu’ ve teknolojik yaşamın getirdiği bir dizi diğer radyasyon dozlarıyla (röntgen filmi, MR çekimi sırasında alınan doz gibi) aynı çerçevede görülüp değerlendirilmeli, ilgili yönetmelikler uygulanmalı, akla uygun olmayan aşırı önlemler alınmamalı.
Türkiye’de uçak personelinin aldığı dozların ölçümleriyle ve bunların kişisel kayıtlarıyla ilgili herhangi bir yayın bulunamadığından, durumu burada açıklayamıyoruz.
Uçaklarda alınan kozmik radyasyon dozu sağlığımızı etkiliyor mu?
Aslında hepimiz başlangıçtan beri, içinde kozmik radyasyonun da bulunduğu doğal radyasyonlarla birlikte yaşıyoruz.
Çizelge 2, kozmik ışınların ve yeryüzündeki doğal radyoaktif maddelerden kaynaklanan radyasyonların etkisiyle insan vücudunda oluşan radyasyon dozlarınının dünya ortalamalarıyla, değişim aralıklarını gösteriyor. (UNSCEAR 2000 yılı Bilimsel Raporundan)3
Çizelge 2’den görüldüğü gibi 2,4 mSv’lik yıllık ortalama radyasyon dozu, 1 ile 10 mSv arasında büyük bir değişim gösteriyor ve ortalama dozun yarısı, yeryüzündeki radyoaktif maddelerin (Uranyum ve Toryum’un) bir radyoaktif bozunum ürünü olan radon gazından kaynaklanıyor. Kozmik ışınlar da, özellikle yüksek yerleşim yerlerinde oturanlarda ve uçak yolculuklarında daha fazla radyasyon dozu oluşturuyor ve bunun da değişim aralığının büyük olduğu Şekil 1’den ve Çizelge 2’den görülüyor.
Uçakla yapılan gezilerde alınacak kozmik radyasyon dozu, genellikle tek bir röntgen filmi çektirilmesinde alınan doz kadardır. Öte yandan bu değer, örneğin tıpta, bir bilgisayarlı tomografisinde röntgen ışınlarından alınan doza eşdeğer ve vücutta bir bozulmaya (hasara) yol açma olasılığı (riski) son derece az olan bir dozdur. Ancak koruyucu bir önlem olarak belirli sınır değerlere ulaşan uçak personeli nin bir süre uçmasına izin verilmiyor.
Öte yandan risk, anne karnında büyümekte olan embriyo, ceninler için önemli olabilir ve bunların özürlü doğma olasılığı bulunuyor. Bu nedenle, uçak personelinden hamile olanları, uçaklarda görevlendirilmiyor ve hamile kadınların gezi ve iş amaçlı uzun uçak yolculukları yapmaları önerilmiyor.
Uçaklarda çok girici kozmik radyasyona karşı bir zırhlama, korunma pratikte olası değil. Her ne kadar risk çok az ise de yılda 4 milyarı geçen çoğu gezi amaçlı uçuşların, özellikle ülkeler içinde, koruyucu bir önlem olarak, azaltılması deniz ve kara yolunun seçilmesi kişilerin seçimine kalıyor. Uçuşların azaltılmasının, ayrıca atmosferin sera gazlarından (CO2) korunmasına katkı sağlayacağı da biliniyor.


Yüksel Atakan,
Dr. Radyasyon Fizikçisi, Almanya / ybatakan3@gmail.com

……………..
1 Sievert (Sv): Eşdeğer Doz Birimi olup Beta ve Gama ışınları için : 1 Sievert = 1 Gray (Enerji Dozu Birimi) = 1 Joule /kg (Vücudun kg’ı başına, girici ışınların vücuttaki molekül ve atomlara 1 Joule’luk enerji aktarımı). 1 Joule’lük bir enerjiyle, pratikte ancak 100 gram‘lık bir çukulata paketi 1 m yukarıya kaldırılabilirken, atomlar düzeyinde bu enerji 1 Sv/kg‘ lık çok büyük bir enerjiye eşdeğer olup, atom ve moleküler düzeyde vücutta değişimlere neden olabilir. MikroSv (µSv): Sievert’in milyonda biri.
2 İyon, iyon Çifti : Atomlarla etkileşme sonucunda, ışınların, atomların dış yörüngesinden elektron söküp, normal olarak elektriksel olarak yüksüz bir atomu‚ elektriksel yüklü duruma’ getirmesi ve böylelikle bir iyon çifti oluşması. Örneğin bir gama fotonunun havadaki bir azot atomunun dış yörüngesinden bir elektron sökmesi sonucu, serbest bir elektronla, geriye bir elektronu eksik bir azot atomu (iyonu) kalmasıyla oluşan ‘iyon çifti’.
3 UNSCEAR: BM'nin atomik radyasyonun etkilerini inceleyen bilimsel alt kurulu


Kaynaklar:
/3/ Radyasyon ve Sağlığımız, Y. Atakan, Nobel yayınları 2014
Not: Bu yazı HBT portalında yayımlanmıştır.