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
......................
(*) 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
/5/
High Altitude and Cancer Mortality Markus Thiersch and Erik R.
Swenson Markus Thiersch https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ham.2017.0061
/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.
