UÇAK KANATLARININ AŞINMASI VE METAL YORGUNLUĞU

Sene 1961-62, TR-I Araştırma Atom Reaktörü 1 MW güçte başarı ile çalışıyor. Reaktörün civarında 3 önemli kanaldan nötronlar kontrollü bir şekilde dışarı alınıyor. Her bir kanalın ucunda, birincide, M.A.N. nötron difraktometresi, (Alman Hükümetince M.A.N. firmasından Türkiye’ye hediye edilmiş.) ikincide HASKY adında Kaliumun tesir kesitlerini İsviçre’den daha iyi ölçen, Çekmece Nükleer Araştırma Merkezi’nde kendi imkanlarımızla yaptığımız nötron spektrometresi. İçinde Berilyum mono-kristali nötron enerji ayrımını mükemmel gerçekleştiriyor. Üçüncüde Çetin Ertek’in deneylerini yaptığı 10 tonluk su tankı. Bulduğumuz nötronların akısı 10⁹ nötron  /cm² saniyede bin milyon, bir milyar cm2 den geçen nötron sayısı. MAN difraktometresi 1973’te çalışır vaziyette profesyonel hiçbir makale çıkaramadan çalışır vasıfta iken 1977-78’de bir kenara atılıyor. Tank da bir kenara atılıyor, HASKY spektrometresi de parçalarına ayrılıyor. Aynı tip reaktörde, aynı zamanlarda Güney Afrika’da M.A.N. difraktometresi ile maddenin içindeki H merkezleri F merkezleri bulunuyor, reaktörün gücü 20 MW’a çıkarılmış, metallerin içindeki plastik malzemeler ölçülüyor, istenilen malzeme içine istenilen başka bir malzeme “doping” yapılabiliyor, aşınmaları ölçüyor, malzeme yorgunluğunu ölçüyor. Reaktörün adı Safari. Devamlı yakıt değiştiriyorlar, ellerindeki 7 Atom (yedi komşusu için 7 bomba) bombasının kritik uranyumunu, elektrik enerjisi üretimi için dönüştürdüler. Bombadan vazgeçtiler. Bu projelerden ayda milyonlarca dolar para kazanıyorlar. Fisyondan bol miktarda fakir uranyumdan molibden elde edip satıyorlar. Nötron tomografisi tekniği ile iç yapıyı görüyorlar. Kuruluşun adı “Necsa”, reaktörün adı SAFARİ, bugün hala muntazam şekilde çalışıyor. Bütün bu bilgileri çok değerli arkadaşım Prof. Dr. Melih Geçkinli’den aldım. Kendisi 2007 yılında buraya giderek, nükleer mühendislere, reaktör dinamiği dersi vermiştir. Yeri Güney Afrika’da, Pelindaba’dadır.

Çekmece’de 20 yıldan beri tek nötron üretilmemektedir. Ama onları yakalayıp üstüne geçme çabalarımız devam etmektedir.(!)

TR-I reaktörünün Amerika’dan alındığı yıllar, aynı tip reaktör, İran tarafından da, çeşitli Afrika ülkelerinden de satın alınmıştı. Sonra Afrika’nın bazı ülkelerinde reaktörün içinde farelerin dolaştığı rivayet edilir.

Doç.Dr. Çetin ERTEK

24.12.2016

NÜKLEER METODLARIN SANATTAKİ TATBİKATLARI

Rembrandt’ın bir eserini göz önüne alalım. Çalışma stili Rembrandt’a çok benzemekle beraber büyük ressama ait olmayan diğer bir taklit tablo da karşımızda olsun. Taklit tablodan ve hakiki tablodan iki çok küçük çentik alalım. 1 miligramın 10’da biri, 100’de biri de olabilir. Araştırma reaktörünün içine koyalım. Bir dakika ışınlayalım, çıkaralım. Radyoaktif hale gelmiş örnek içinde elemanları açığa çıkaran karakteristik gama ışınlarını salar. Bu ışınları bir gama spektrometre aletinde ölçelim. Hazırlanmış bilgisayar programı ile birlikte çalışan bu spektrum bize tablonun sahici mi taklit mi olduğunu 5 dakikada söyler. Gama spektrumunda tulyum bulunmuştur. Rembrandt zamanında beyaz boyada tulyum kullanılmamaktadır. Çok sonra kullanılmaya başlandı. Metoda “nuclear activation analysis” NAA veya “instrumental nuclear activation analysis” (INAA) denir. Türkçe’de nükleer aktivasyon metodu diye geçer. Herhangi bir örnekteki istenmeyen zehirli ağır metaller de bu yöntemle çok kısa zamanda ölçülür. Hava kirlenmesi dahil.

Topkapı Sarayı’ndan Çekmece Nükleer Araştırma Merkezi’ne (ÇNAM) yıllarca önce yapılan bir başvuruyu sizlerle paylaşmak isterim. Harem dairesinde çok kıymetli çinilerin bulunduğu bir yerde, çinilerin arasından su geliyor. Nereden geldiğini bulamıyorlar. Suyu ancak nükleer metotla takip edebilirsiniz. İki yerden de su gelebilir. Çinileri kırmak imkansız. Atom araştırma reaktörü burada da imdada yetişiyor. Az miktarda tuz (Na ^-23) reaktörde ışınlanıyor.  Sodyum       -23’lerin bir kısmı Na-24 oluyor. 24 saatlik yarı ömrü olan (radyoaktivitesi 24 saatte yarıya inen) tuzlu su şüphelenilen noktaya konuyor, sızıntının öbür ucunda radyoaktivite ölçen basit bir aletle ölçülüyor. Oraya radyasyon gitmemişse su kaçağı oradan kaynaklanmıyor demektir. Öteki nokta teşhis ediliyor. Çok kıymetli İznik çinileri kırılmadan problem çözülmüştür.

Doç.Dr. Çetin ERTEK

24.12.2016

DOĞRU BİLİMSEL BİLGİ

Pierre-Gilles de Gennes, “Kırılgan Nesneler” adlı eserinde şöyle diyor: “Pek çok insanın hala, bilgisayarın doğruyu ve kaçınılmaz olanı saptadığına inanması büyük bir talihsizliktir. (Aynı inanç 19. yüzyılda basılı metinler için de geçerliydi.) Bilgisayar simülatörüne güvenilebilir, çünkü bu makine, hiçbir insan beyninin sahip olmadığı bir hesaplama gücüne ve hızına sahiptir.”

İnternette verilen bilgiler hangi otoritenin süzgecinden geçerek, doğruluğu saptanarak hangi referans kaynağından alınmıştır? Lütfen ilim disiplinini kaybettirmeyelim. Çok büyük bir bilgisayar yazılımındaki yanlışı bulmak çok zor bir iştir. Science dergisinde bir yorumcunun dediği gibi “İklim modellerinin oluşturulmasında hemen hemen herkes (biraz) hile yapıyor.”

Kuramsal, teorik çalışmalarımızı deneysel çalışmalarımızla karşılaştırmadığımız sürece doğruyu bilemeyiz. Deneysel çalışanlarımız son derece azdır. Laboratuvarlarımızda bir çok dışardan getirilmiş alet atıl durmaktadır. Deneyden ürkütülmüş bir vaziyetimiz var. Japonya halkını deneylere ısındırmak için neler yapıyor? Üniversitelerimizde fizik fakültelerinin kapatılması ne durumda? Bir fizikçiye en dokunan haber budur. İlim, fen Türkiye’nin geleceğidir.

24.12.2016

Doç.Dr. Çetin ERTEK 

İstanbul 3.Havalimanında kullanılacak yerli mermerde yüksek radyoaktivite iddiası ve yurt dışından mermer getirilmesi ne derece doğru?

Bir yandan döviz tasarrufu istenirken, öte yandan radyoaktivitesi belki çok daha yüksek olabilecek binlerce ton mermerin yurt dışından getirilmesi eğer gerçekleşirse, bu, büyük miktarda dövizin gereksiz yere yurt dışına çıkışı olacak.  TAEK’in durumu inceleyeceği, kullanılacak yerli mermerde, radyoaktivite ölçümlerinin yapılacağı ve durumun açıklığa kavuşacağı beklenir.

15 Aralık 2016 günü medyada kısaca şöyle bir haber yer aldı /1/:

‘İstanbul'da inşaatı devam eden 3. havalimanında yerli mermer ya da Türk doğal taşı kullanımı için yürütülen çalışmalar boşa çıktı. Bazı ithalatçı firmaların "Türk taşında radyasyon yüksek" diye başlattığı ileri sürülen lobinin etkili olduğu iddia edildi. Projede Çin ya da Brezilya taşlarının kullanılacağı ileri sürülüyor. İstanbul Mermerciler Derneği: Böyle projelerde yerli ürün olmalı’diyor.

Aslında doğadaki her madde, taş, toprak, her türlü canlı ve vücudumuz da bir miktar doğal radyoaktif madde içeriyor. Önemli olan bunun miktarının yüksek olmaması. Bu nedenle kullanılacak özellikle granit türü mermerdeki radyoaktivitenin yüksek olup olmadığının, sınır değerlerin aşılıp aşılmadığının radyoaktivite ölçümleriyle ortaya konulması ve radyasyon fiziği uzmanlarınca diğer yan etkenlerle birlikte durumun değerlendirilip uygunluğuna karar verilmesidir.

Yer kabuğundaki taş ya da kayaçlardaki radyoaktivite /2/

Yer kabuğundaki kayaçlarda (taşlarda) genellikle uranyum, toryum ve potasyum başta olmak üzere çeşitli doğal radyoaktif maddeler bulunuyor. Bunların kayaçlardaki derişim ve değişimleri aşağıdaki şekillerde gösteriliyor. Yapılarda hatta bugün mutfak tezgahları olarak  mermer denilen granit kaynaklı malzeme daha çok kullanılmakta ve 3.Havalimanında da granit türü mermer kullanılacağı kestiriliyor. Aşağıda,  beyaz mermere bir örnek ve kayaçlardaki ortalama özgül radyoaktivite değerlerinin farklılığı gösteriliyor/2/.

   

Yukarıdaki şekilde kayaçların yakınındaki gama ışınlarından kaynaklanan dozhızı  değişimleri birbirlerine göre (birimsiz olarak) kabaca gösteriliyor/2/.

MERMER ve GRANİT  NEDİR ? (Jeoloji Y.Müh.Dr.Eşref Atabey’in katkısı)

Kesilip, parlatılabilen-cilalanabilen her türlü doğal taşa endüstride ‘Mermer’ adı verilmektedir. Metamorfizma geçirmiş, % 95 kadar kalsiyum karbonat bileşimli, kayaçların (kireçtaşı) yeniden kristalleşmesiyle oluşan kayaçlar jeolojide mermer adını taşıyor. Mutfak tezgahlarında çok kullandilan beyaz mermer gibi.

Magmatik, volkanik, metamorfik ve sedimanter kökenli kesilebilen ve parlatılabilen her türlü doğal kayaç ‘mermer’ olarak işlenebilir. Bunlar  içinde yaygın kullanılanlar; magmatik kökenli olanlardan Granit, Granodiyorit, Siyenit, Gabro, Serpantinit, volkanik kökenli olanlardan Andezit, Bazalt, sedimanter kökenli olanlardan Kireçtaşı, Mermer, Traverten vd. türleridir.

Piyasada granite de, diyabaza da, travertene de, serpantine de ve diğerlerine. de mermer adı veriliyor.

Granit kayalar, yerkürenin milyonlarca yıl süren jeolojik oluşum dönemlerinde oluşmuş doğal magmatik kayalarıdır.   Genellikle açık renkli olup, % 30-60 oranında potasyum feldispat, % 10-40 oranında SiO₂ den oluşan kuvarstan meydana gelmiştir. Granitin bileşiminde ayrıca potasyum feldspat (plajiyoklas, ortoklas) minerallerinin yanı sıra  mika, biyotit, amfibol, piroksen, turmalin, apatit, zirkon, magnetit vd. mineralleri de bulunabiliyor. Granit sadece SiO₂ kimyasal bileşiminde değil, içinde K, Na,Mg, Ca,  Fe, Al, F, Mn, oksitler, vd elementler de bulunmaktadır. Bileşiminde uranyum, toryum ve potasyum başta olmak üzere çeşitli radyoaktif maddeler bulunabileceğinden; doğal kayaçlar / taşlar içinde doğal radyoaktivitesi en yüksek olanı Granit kayalarıdır. 3.Havalimanında kullanılacak olan GRANİT kayası olmalıdır /3, 4, 5/.

Mermerdeki / Granitteki radyoaktivitenin kaynağı?

Radyasyon fiziği ve biyolojisi yönünden yapı malzemesindeki en önemli radyoaktif maddeler (radyasyon saçan maddeler) şunlardır /2/:

Radyum (Ra 226), Toryum (Th 232) ve Potasyum (K 40)

Bunlar, yapı malzemesinin kaynaklandığı yere göre farklı radyoaktivitede olabileceğinden bunlardaki radyoaktivitenin ölçümü gerekir. Örneğin Almanya’da yapılan 1500 adet özgül radyoaktivite ölçümlerinde ortalama değerler ve bunlardaki oldukça büyük değişim aralıkları aşağıdaki Çizelge 1’de gösteriliyor.

Özgül radyoaktivite: Becquerel/kg olarak: Baştakiler ortalama değerlerdir, parantez içindekiler farklı örneklerin değişim aralıklarını gösteriyor)/6/.

Çizelge 1:

Yapı malzemesinin kaynaklandığı kayaç                         Ra 226                                   Th 232                                   K 40

Granit	100 (30 - 500)	120 (17 - 311)	1000 (600 - 4000)
Gnays	75 (50 - 157)	43 (22 - 50)	900 (830 - 1500)
Diyabaz	16 (10 - 25)	8 (4 - 12)	170 (100 - 210)
Bazalt	26 (6 - 36)	29 (9 - 37)	270 (190 - 380)
Granülit	10 (4 - 16)	6 (2 - 11)	360 (9 - 730)
Çakıltaşı, kumtaşı	15 (1 - 39)	16 (1 - 64)	380 (3 - 1200)
Doğal jips, anhidrit	10 (2 - 70) < 5	(2 - 100)	60 (7 - 200)
Tüf, Bims	100 (< 20 - 200)	100 (30 - 300)	1000 (500 - 2000)
Kiltaşı, çamurtaşı	< 40 (< 20 - 90)	60 (18 - 200)	1000 (300 - 2000)
Tuğla, kiremit	50 (10 - 200)	52 (12 - 200)	700 (100 - 2000)
Beton	30 (7 - 92)	23 (4 - 71)	450 (50 - 1300)
Kumlu kireçtaşı, Gözenekli beton	15 (6 - 80)	10 (1 - 60)	200 (40 - 800)
Bakır artığı, cüruf, şeyl	1500 (860 - 2100)	48 (18 - 78)	520 (300 - 730)

Çizelge 2: Almanya’da yapılan ölçüm sonuçlarıyla ilgili başka değerler/7/

Kaya ve Toprak cinsi	Özgül Radyoaktivite (Bq/kg)              Kuru madde
	K40	Th232	U238
Granit	1000	80	60
Bazalt	250	10	10
Kireçtaşı/Kalker	90	7	30
Kumtaşı	350	10	20
Şeyl	700	50	40
Gri toprak	650	50	35
Kara toprak	400	40	20
Ağartma Toprağı	150	10	7
Bataklık	100	7	7

Yapı malzemesinde radyoaktivite sınır değerleri neye dayanıyor ve ölçüm sonuçlarına göre sınır değerlerle karşılaştırma nasıl yapılıyor?/2/.

Herhangi bir yapı malzemesinin, vücutta oluşturabileceği radyasyon dozuna bir sınırlama getirmek amacıyla radyum eşdeğerini (Ra _eş ) temel alan ve  Leningrad Ölçütü (B) de denilen aşağıdaki bağıntı kullanılıyor. Bu bağıntıdaki Ra, Th ve K simgeleri malzemenin kilogramı başına olan ilgili özgül radyoaktiviteleri gösteriyor.  B = Ra/370 + Th/259  + K/4800  

Bu bağıntı, ilgili yapı malzemesinde kg başına 370 Bq Ra226, 259 Bq Th232 ve 4810 Bq  K40  miktarlarındaki özgül radyoaktivitelerden herbirinin aynı gama dozunu oluşturduğunu gözönüne almakta. Bu bağıntının kaynağı, genellikle sınır değer olarak alınan 370 Bq/kg’lık Ra 226 özgül radyoaktivitesinden daha düşük radyoaktivitedeki maddelerin serbest dolaşımına izin verilmesi ve bu değerin üstündekiler için ise yetkili kurumlara bildirim zorunluğu. Buradan görüldüğü gibi malzemede sadece radyum bulunsaydı 370 Bq’lik sınır değerin aşılmaması için ilgili malzemedeki radyum radyoaktivitesinin 370 Bq’in altında kalma zorunluluğu sonucu B’nin 1 den küçük olması gerekirdi ya da en çok : B = 370/370 = 1 olabilirdi. Malzemede radyumun yanı sıra genellikle Th ve K da bulunduğundan tüm toplam için B’nin ancak 1 den küçük olması durumunda malzeme için 370 Bq’lik sınır değer korunabiliyor ve bu bir yapı malzemesi sınıflandırma ölçütü oluyor. Ancak bu bir ilk sınıflandırma olup kritik durumlarda, malzemedeki diğer tüm radyoizotopların ölçülmesi ve  yapıların ne amaçla ve içinde ne süre kalınacağının hesaba katılması gerekiyor. Bu ölçüt, hem dıştan ve hem de içten radyasyonlarla ışınlanma durumunda geçerli olduğundan, malzemenin yaydığı radon gazından oluşan katkı da krıtik durumlarda ölçülüp belirlenmelidir. Bu nedenle vücudun dıştan ve içten ışınlanması gözönüne alınarak, herbir ışınlanma yolu için B/2 değeri alınması doğru olur.

Sınır değerle karşılaştırma örnekleri

Örnek 1: Yapı malzemesi granit türü mermer ise yukarıdaki ilk çizelgedeki ortalama değerler geçerli olduğunda: (Bq/kg): Ra 226: 100, Th 232: 120 ve K40 1000

B = Ra/370 + Th/259  + K/4800 = 100/370 + 120/259 +1000/4800= 0,94 sonucu çıkar.

Bu değer 1’in altında olduğundan bu malzeme yapı malzemesi olarak, ilk yaklaşımla, kullanılabilir (Ayrıca bu malzemenin kullanıldığı yapı içindeki havalandırma durumuna, radon gazının katkısına ve orada ne kadar süre kalındığının da hesaba katılmasına göre değerlendirme yapılmalıdır).

Örnek 2: Yapı malzemesi granit türü mermer ise yukarıdaki ilk çizelgedeki en yüksek değerleri içeriyorsa:  (Bq/kg): Ra 226: 500, Th 232: 311 ve K40: 4000

B = Ra/370 + Th/259  + K/4800 = 500/370 + 311/259 +4000/4800= 3,38

Bu değer 1’in çok üstünde olduğundan bu cins bir granitin yapı malzemesi olarak kullanılması sakıncalı sonucu çıkar.

Sonuç

3.Havalimanında kullanılacak granit türü mermerlerin kaynağına göre radyoaktivite ölçümlerinin çeşitli örnekler üzerinde yapılarak, ilk yaklaşım olarak, yukarıdaki Leningrad ölçütüyle sınır değerin altında kalınıp kalınmadığının belirlenmesi, daha sonra da bu malzemenin Havalimanında tam olarak nerelerde kullanılacağının araştırılarak, radyasyon fiziği uzmanlarınca ilgili değerlendirmelerin yapılarak uygunluğuna karar verilmesi doğru olacaktır. Çizelge 1’den görüldüğü gibi özgül radyoaktivite çeşitli kayaçlarda olduğu gibi granitte de büyük değişimler gösteriyor. Bu nedenle 1-2 ölçümle yetinilmemesi, çok sayıda örnek alınarak ölçülmesi gerekir. Yurt dışından bu cins malzemeler getirilecek olursa bunlar için de aynı ölçüm ve değerlenirmeler yapılmalıdır. Özellikle Brezilya’da doğal radyasyon düzeyi epey yüksek bölgeler vardır ve oralardan gelebilecek malzemenin radyoaktivitesi çok daha yüksek olabilir.

Bir yandan döviz tasarrufu istenirken, öte yandan radyoaktivitesi belki çok daha yüksek olabilecek binlerce ton mermerin yurt dışından getirilmesi eğer gerçekleşirse, bu, büyük miktarda dövizin gereksiz yere yurt dışına çıkışı olacak.  TAEK’in durumu inceleyeceği, kullanılacak yerli mermerde, radyoaktivite ölçümlerinin yapılacağı ve durumun açıklığa kavuşacağı beklenir.

Yüksel Atakan,

Dr. Radyasyon Fizikçisi, Almanya,

ybatakan@gmail.com

Kaynaklar:

/1/ https://t24.com.tr/haber/yerli-mermerde-radyasyon-iddiasi-3-havalimaninda-turk-tasi-kullanilmayacak,376994

/2/ Radyasyon ve Sağlığımız? kitabı Nobel yayınları, 2014, Yüksel Atakan
https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html

/3/ Türkiye’de Doğal Radyasyon Kaynakları ve Tıbbi Jeolojik Etkileri. Eşref Atabey. 2013. MTA Yerbilimleri ve Kültür Serisi-10-Ankara

/4/ https://www.esrefatabey.com.tr

/5/ https://www.tıbbijeoloji.com

/6/ Bundesamt für Strahlenschutz Almanya, www.bfs.de.

/7/ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung, Jahresbericht 1995

ATOM ELEKLERİ

Fisyonda, Uranyumdan meydana gelen fisyon ürünleri Baryum ve Zenon gibi 165 MeV enerji ile kinetik enerji halinde Uranyum içinde 10-20 mikron gidip dururlar. Tabancadan çıkan mermilerin duvarda ilerlemesi gibi, sonuçta Uranyum 2300 ^o C ısıya çıkan bu ısıdan elektrik enerjisi elde edilir. Fisyon ürünleri çok çeşitlidir. Bu olaydan örneğin Yterbium da çıkar. Polimer içine az miktarda bu malzemeden katarsanız polimerde çapraz bağlar meydana gelir, polimerin performansı çok artar, müthiş kuvvetlenir. 295 adet fisyon ürünü çeşidinin var olduğu yazılır.

 Biz elimize çok ince bir Uranyum levhası alsak, üzerine suda yavaşlatılmış nötronlar göndersek, fisyon meydana gelir, artık istediğimiz delikler bu levhada meydana gelmiştir. Bu delikleri dikkatli bir şekilde kalibre edersek istediğimiz çapta istediğimiz kadar delikli elekleri elde ederiz. Li-6’yı Li-7’den ayırabiliriz. Ergimiş Toryum reaktöründe nötron kontrol mekanizması için Delikli Elekler, izotop ayırımında, saf malzeme elde etmekte, fizikte, kimyada, fiziko-kimyada, malzeme araştırmalarında müthiş tatbikatları olan çok kıymetli bir uygulamadır. Türkiye’de hiç yapılmamıştır. 30-40 doktora tezi çıkartabilecek potansiyele sahiptir. Üniversitelerimize önemle duyurulur. Uranyuma nötronları göndermek için nötronları nereden bulacağız derseniz; Nötronlar, Amerikyum-Berilyum, Polonyum-Berilyum veya Plutonyum-Berilyum kaynaklarından elde edilirler. Araştırma reaktörünüz varsa istediğiniz kadar nötronunuz var demektir. Nükleer enerji onun için teknolojinin bel kemiğidir. Niçin suda yavaşlatılmış nötronlar gerekir? U-235’te fisyon reaksiyonu termik nötronlarla olur. Termik nötron ne demektir? Enerjisi 1 MeV olan (CERN’de elde edilen proton enerjisinin binde biri) nötron su ile temas edince suda 18 çarpışma yaparak enerjisi 0.025 eV’ye düşer. Aynı nötronun grafitte enerjisinin 0.025 eV’ta düşmesi için 545 çarpışma yapması gerekir. Denir ki Almanya’nın İkinci Cihan Harbinde, bu yarışta 5 sene geriye düşmesinin bir nedeni de grafitin saf olmaması, içinde nötron yutucu yabancı maddelerin bulunması, bu işin daha önceden farkına varılmamasıdır. Nötron grafit içinde saçılma da yapar, yutulur da, enerji kaybına da uğrar.

Son olarak çok ilginç bir olayı anlatayım. Güç reaktörlerinde, büyük miktarlarda Uranyum olduğundan uzaydan gelen nötronlar reaktörü başlatabilir. Araştırma reaktörlerinde (örneğin TR-I reaktöründe) sistemin ateşlenmesi için demincekki  nötron kaynaklarından biri kullanılmak durumundadır. (TR-I’de 10 Küri’lik Pu-Be nötron kaynağı kullanılmaktadır.)

10.12.2016

 Doç.Dr.Çetin ERTEK

ÖĞRETEMEDİĞİMİZ GİBİ, YANLIŞLARI DA ÖĞRETMEYE (!) BAŞLADIK.

Tek bir fisyon olayında çıkan enerji 196 MeV’tur. Tek bir füzyon olayında çıkan enerji 27 MeV’tur. Hani füzyonda çıkan enerji fisyonun 1000 katı idi.

Bu problemi değerli arkadaşım Prof.Dr. Tolga Yarman’la beraber masaya yatırdık. Tolga “burada dikkat edilecek husus, birim başına çıkan enerjiyi düşünmek lazım” dedi. Hakikaten Uranyumun 92 adet protonu var. Proton başına düşen enerji 196/92 (2.13) dir. Füzyonda ise proton başına 27/4 (6.75) MeV çıkıyor. Bu 1000 mislini izah etmese de 6.75, 2.13 ten 3 misli büyüktür. (Burada 4 protonun füzyonda birleşmesinden bir Helyum atomunun meydana geldiği düşünülmüştür.) Ayrıca H-bombasında yüksek ısıyı verebilmek için bir A-bombası patlatılmalıdır. Verdiğimiz bu enerjiyi de çıkan enerjiden çıkarmak gerekir.

Öğretilerimize dikkat edelim. Durumu Prof.Dr. Melih Geçkinli (Beykent Üniversitesi) kardeşimle incelediğimizde, Melih Bey bana reaktörde nötronların difüzyon denklemi çözümlerinde grafiğin yanlış olduğunu söyledi. Ondan sonra neşredilen çalışmalarda o yanlışın da referans verilerek öğretide yanlışın yayılması devam ediyor. Ayrıca reaktör dinamiği hesaplarında da yanlışlar bulduğunu ilave etti. Bir profesör bunu ele almış, hiç tınan olmamış. Yanlışları öğretmeye başladık, bunların üstünde önemle durulmalıdır. Durum takip edilmelidir, sırf bunun için bir konsey kurulmalıdır.

 TÜBİTAK’ın renkli nefis baskı FİZİK kitabında fisyon şeklinde önemli yanlışlar vardır. Ankara’ya gittiğimde Tunus Caddesi’ndeki TÜBİTAK Yayın Müdürü’ne kitabı yanıma alarak gösterdim. Beni kabul etti ve bana hak verdi. Bununla uğraşacağız dedi. Biz bu kitapları İngiltere’ye ihale ettik, tercümelerini de bir Türk profesör yapıyor dedi. Demek ki bu konuyu yazacak Türk profesörü yok. Sanki bu konuda yetişmiş seçkin insanlarımız yokmuş gibi. Nötronların diffüzyon yanlışları ve reaktör dinamiği yanlışları için okuyucular Melih Bey’le temas edebilirler.

10.12.2016

 Doç.Dr.Çetin ERTEK

Nükleer Santralların, Baz İstasyonlarının, Cep Telefonlarının, Trafoların yaydıkları Radyasyonun Sağlığımıza Etkileriyle İlgili Çelişkili Uzman Görüşleri ! Hangi uzmana güveneceğiz?

Gerek Çernobil, gerekse Fukuşima nükleer kazalarının ardından çevreye ve uzaktaki bölgelere yayılan radyoaktif maddelerin sağlığa etkileri ve bunlarla ilişkilendirilen kanserden ölümler konusunda çeşitli uzmanların çelişkili görüşleri medyada zaman zaman yer alıyor. Çernobil kazası sonucu ölümlerin yüzbinleri bulduğunu ileri süren nükleer karşıtı kurum ve uzmanlar olduğu gibi, ölümlerin sadece 30-40 kişiyle  sınırlı kaldığını, bunların da kaza sonrası kurtarma ekiplerinin uğradığı kazalarla ilgili olduğunu; Çernobil santralının yakınlarında ise  daha çok çocuklarda tiroid kanserinin görüldüğünü açıklayan uzman raporları da var. Fukuşima kazası sonrası da benzer çelişkili açıklamalar yapılıyor. Dünya Sağlık Örgütü’nün (WHO) 30 bağımsız uzmana ve onların yönetiminde yüzlerce araştırmacıya yaptırdığı Fukuşima kazası sonucu yayılan radyoaktivitenin, santrala 20-30 km uzaklıkta yaşayan insanlardan başlayarak tüm Japonya ve dünyaya etkileriyle ilgili olarak açıklanan raporunda, radyasyon dozlarının ve insana etkilerinin çok sınırlı kaldığı, kanserden ölümlerinin  artmasının pek beklenmediği yer alıyor /1, 2/. Buna karşın, bazı uzmanların ve nükleer karşıtların açıklamalarında kanser ölümlerinin çok artacağı ileri sürülüyor.

Benzer çelişkili açıklamalar, baz istasyonlarının ve cep telefonlarının yaydığı ve radyoaktif maddelerden yayınlanan iyonlaştırıcı radyasyonla ilgisi olmayan elektromanyetik radyasyonun insana olumsuz etkileriyle ilgili olarak da geçerli. Elektromanyetik radyasyonun insanda baş ağrısı, uykusuzluk ve hatta kanser yapabileceğini ileri süren uzmanlar olduğu gibi, bu gibi etkilerin henüz bilimsel olarak sınanarak belirlenemediğini; ancak koruyucu bir önlem olarak cep telefonlarını daha az kullanmayı öneren bir dizi uzman raporu da var. Bu konu ‘Cep Telefonları ve Sağlığımız’ başlıklı yazımızda ayrıntılarıyla açıklanıyor /3/.

Bu konulara yabancı olan halk, hangi uzmanın ya da kurulun sözüne güvenmek gerektiğini haklı olarak bilemiyor ve Fukuşima’daki gibi nükleer santral yakınında oturuyorsa kaygılanıyor, hatta psikolojik bunalıma, depresyona girebiliyor.

Gerek radyoaktif maddelerden yayınlanan radyasyonun gerekse radyoaktif olmayan kaynaklardan yayınlanan elektromanyetik radyasyonun çevredekilerde sağlık etkilerinın kısa sürede (hatta  bazen 5 -10 yıl sonra bile) görülebilmesi için bunların çok yüksek dozlarda olması gerekiyor. Bugüne kadar gerçekleşen nükleer kazalarda ise çevredeki halkın etkilenebileceği dozlar düşüktür ve bunların kısa sürede kanser gibi hastalıklar yapması beklenemez. Benzer durum düşük elektromanyetik radyasyon dozları için de geçerlidir. Bilindiği gibi gerek kanser gerekse baş ağrısı, depresyon gibi hastalıklar çok çeşitli nedenlerle ortaya çıkabiliyor ve düşük dozların gerçekten bunlara katkısı varsa bunlar, diğer etkenlerin perdelemesiyle kolaylıkla ortaya konup kanıtlanamıyor. Bu nedenle ancak kapsamlı ve 30 yıl gibi uzun süreli epidemiyolojik /4/ araştırmalara gerek bulunuyor.

Çernobil ve Fukuşima kazalarında olduğu gibi havaya salınan radyoaktif maddelerin geniş bölge ve ülkelere yayılmasıyla ilgili bilimsel araştırmalar ancak, bu konularda deneyimli ve bir çok ülkeden katılan çok sayıda araştırmacıyla, sayısız radyoaktivite, radyasyon doz ölçümleri,  model çalışmaları  ve epidemiyolojik araştırmalarla büyük paralar harcanarak yapılabiliyor. Ayrıca bu çeşit bilimsel araştırmalar sürüyor ve diğer çalışmalarla karşılaştırıp sınanıyor. Bu gibi kapsamlı bilimsel araştırmalar, uluslararası ilgili kurullarca (örneğin UNSCEAR)/5/) incelenip değerlendiriliyor ve elde edilen sonuçlar,teknik raporlarda gerekçeleriyle açıklanıyor. Ülkeler, uluslararası  kurulların teknik raporlardaki önerileri ilgili yönetmeliklerine aktarıyorlar. Bu gibi kapsamlı teknik raporlardaki değerlendirmelerde, aykırı sonuçlara varan uzmanların yaptıkları araştırmalar da göz önüne alınıyor. Ancak, bazı  araştırmacıların  kısıtlı olanaklarıyla ancak yapabildikleri dar kapsamlı çalışmalar yetersiz ya da  yöntem yanlışları içeriyorsa ya da elde edilen sonuçlar diğer bir çok araştırma sonuçlarıyla desteklenmiyorsa, sınanamıyorsa bunlar göz önüne alınmıyor.

Uluslararası kurulların dünyadaki ilgili bilimsel araştırmaları değerlendiren  teknik raporları, daha sonra yapılan araştırmalardaki ölçüm ve değerlendirme sonuçları göz önüne alınarak, zaman zaman güncelleniyor. Güncelleme yapılırken, dünyanın çeşitli yerlerinde yapılmış  ve ilgili saygın bilimsel dergilerde yayımlanmış olan önemli araştırmalar değerlendiriliyor ki, bunlar arasında aykırı sonuçlara varmış araştırmalar  da bulunabiliyor.

Benzer durum, baz istasyonları ve cep telefonlarından yayılan elektromanyetik radyasyonun sağlığa etkisiyle ilgili olarak yapılan açıklamalar için de geçerli. Bu konuda da uluslararası bilimsel kurulların, kapsamlı araştırmaları ve epidemiyolojik çalışmaların sonuçlarını değerlendiren raporları, bugün ulaşılabilen bilimsel düzeyi yansıtıyor. Bu demek değildir ki bunlar eleştirilemez. Kuşkusuz bu yapılmalı ve yapılıyor da. Ancak eleştiriler sözle değil, kapsamlı ölçüm ve değerlendirmelerle desteklenerek yapılmalı. Bunlar ilgili bilimsel dergilerde yayımlanmalı medya  haberleri olarak kalmamalı. Ancak böylelikle, aykırı bulgular, uluslararası kurulun incelemesine alınıp  değerlendirilebiliyor.

Öte yandan bazı varsayımlarla yapılan hesaplamalar sonucu bulunan kanserden ölümlerle ilgili çok farklı sayılar, doğruluğu hiç bir zaman kanıtlanamayacak spekülasyonlar olarak kalacaktır. Bu hesapların nasıl yapıldığıyla ilgili iki örnek aşağıda çerçeve içinde bulunuyor.

Örnek 1

Japonya’da atılan atom bombalarından sağ kalanlar üzerinde yapılan araştırmalar sonucu 1 Sievert’lik = 1000 miliSievert (mSv)’lik bir radyasyon dozunun, topluluk ışınlamalarında ortalama olarak %5 kanserden ölüm olasılığının (riskinin) bulunduğunu gösteriyor. Bunun anlamı: Örneğin bir nükleer kazada çevredeki 100.000 kişiden her biri 1000 mSv’lik ortalama bir radyasyon dozu almış ise, bu topluluğun %5’i ya da 5.000’i yaşamları boyunca kansere yakalanıp ölebilecekler yaklaşımıdır. Bu, tümüyle bir varsayımdır ve o topluluk içinde kimlerin kansere yakalanıp ölebileceği belirlenemez . Kaldı ki toplumlarda, nükleer kaza olmasa da çok başka nedenlerle kanserden ölüm riski ortalama olarak %25 kadar yüksektir. Ya da toplumlarda, Almanya’da da Türkiye’de de ortalama olarak ölenlerin dörtte biri, radyasyon etkisi olmadan da zaten kanserden ölmektedir.  %5’lik ek kanser riski ancak toplumdaki her bir kişinin 1000mSv kadar ortalama bir radyasyon dozu almasıyla ortaya çıkabilir ki Çernobil kazası dahil değil Avrupa ve Türkiye’deki halklardan, (Çernobil’de çalışan işçiler dışında Çernobil’in çevresindeki halk dahil) bu kadar yüksek dozu alan olmamıştır.

Japonya’da atılan atom bombalarının etkisiyle ani olarak  insanlarda ortaya çıkan çok yüksek radyasyon dozları, Çernobil’den kaynaklanan  örneğin Avrupa ve Türkiye’deki halklarda 70 yıllık ortalama yaşam süresi boyunca vücutta ağır ağır oluşan  5-10 mSv gibi düşük radyasyon dozlarıyla karşılaştırılıp sonuçlar çıkarılması hiç doğru değil. Zaten  Japonya’da atılan bombaların insanda oluşturabildiği yüksek dozlardan orantılı olarak düşük dozlara inilerek (Linear No Threshold / LNT hipoteziyle)  kanserden ölüm  sayılarının  kestirilmesinin doğruluğu bilim dünyasında iyice tartışmalıdır.

Buna rağmen bu hesaplar nasıl yapılıyor kısaca açıklayalım:

Örneğin Avrupa’da Çernobil radyoaktivitesinden bir miktar etkilenen 50 milyon kişi varsayımından gidilerek bunlardan herbiri  Çernobil’den 70 yıllık ortalama yaşam süresi boyunca ağır ağır toplam 10 mSv doz aldığı öngörüldüğünde                  (ki gerçekten de bilimsel değerlendirmeler bundan fazla değildir):

50milyon  kişi x %5 /1000mSv x 10 mSv = 25.000 kişi kanserden ölebilir sonucu çıkar.

Not: Çernobil radyoaktivitesinin etkisi en çok 1986/1987’de olmuştur. Daha sonraki yıllarda etki, radyoaktif maddelerin zamanla bozunumu sonucu gitgide azaldığınan 70 yıl sonunda hesaplanan dozun, doğal radyasyon dozunun çok altında kaldığı aşağıdaki örnekte gösteriliyor.

Örnek 2:

Bir kişinin bir yılda ortalama 2,5 mSv doğal radyasyon dozu aldığı varsayıldığında 50 milyon kişiden 70 yıllık ortalama yaşamları sonunda kanserden ölecek kişi sayısı için aşağıdaki hesap yapılabilir (Doğal radyasyon dozu yöreye göre değiştiğinden, sonuç, bu hesaplanan değerin üzerinde de olabilir):

50 milyon kişi x 2,5 mSv/yıl x 70 yıl x 0,05/1000mSv= 437.500 kişi

Görüldüğü gibi bu çeşit hesaplamalarla ortaya atılan kanserden ölüm sayıları spekülasyonlardan ileri gidemiyor ve benzer hesaplama doğal radyasyon dozu için yapıldığında, doğal radyasyonun, Çernobil dozunun 17,5 katı kadar  daha fazla kanserden ölüme neden olacağı ortaya çıkıyor.

Bu nedenle bu çeşit hesaplamaların eski söylemle: ‘bir kıymet-i harbiyesi’ bulunmuyor ya da bunlara değer vermemek doğru olur.

Şekiller ve açıklamaları

Bir radyoaktif kaynağın maddede (örneğin vücutta) oluşturduğu radyasyon dozu, radyasyonun maddeye aktardığı 

​enerji olup birimi ​kg başına 1 Joule’ olan Gray'dir.

Gama ve beta ışınları için: 1 Gray=1 Sievert (Sv)

Bu kadar enerji pratikte çok küçük olup örneğin 100 gramlık bir çukulata paketini 1m yukarı kaldırmak için gerekli enerji ​miktarı olmasına rağmen, radyasyonla bu enerji hücrelere  aktarıldığında hücrede bozulmalara neden olabildiğinden hücreler için çok büyüktür. Bu nedenle bunun binde biri olan mSv kullanılıyor ve sınır değerler de mSv dolayındadır.

Şekillerde radyasyon dozu oluşumu ve Rize bölgesindeki çay bahçesi gösteriliyor (​1986’da o zamanki 40 bin kadar çay işçisinin (topluluk ışınlaması!) Çernobil radyoaktiviteli çaylarla yakından temas sonucu dıştan bir miktar radyasyon dozu aldıkları biliniyor).

Aşağıdaki resimlerde, radyoaktif maddelerden yayınlanan radyasyonlarla bir ilgisi olmayan,elektromanyetik radyasyon kaynaklarına örnekler gösteriliyor (Cep telefonları, Baz istasyonları, Yüksek gerilim hatları ve trafolar /Bkz:2,3/)

Sonuç:

Bilindiği gibi bilimsel araştırmalar gözlemlere, karşılaştırmalara ve bunlardan sonuçlar çıkarmaya sonra da bunların benzer bilimsel araştırmalarla sınanmasına, kanıtlanmasına dayanıyor. Bunlar yapılmadan az sayıda araştırmalarla kısa yoldan sonuca gitmenin bizi yanlış yola götüreceği açıktır.

Bu nedenlerle, uluslararası bağımsız saygın uzmanların yönetiminde, yüzlerce araştırmacının birçok ülkede, sayısız radyoaktlivite, radyasyon dozu ölçüm ve model çalışmalarına dayanan değerlendirmelerle yapılan çok yönlü epidemiyolojik araştırmaların, dar kapsamlı tekil araştırmalarla ya da bazı hesaplamalarla karşılaştırılamayacağı açıktır.

Belirli aralıklarla güncellenen bu çeşit kapsamlı bilimsel araştırmaları yapan uzmanlara, bunların bilimsel raporları yanlışlanmadıkça, güvenmemiz ve bu konuda daha kapsamlı bilimsel nitelikte araştırmalar ortaya konulup  açıklanmadıkça, bunları bugünkü bilimsel düzey olarak  kabul etmemiz doğru olacaktır. Bu sonuç elektromanyetik radyasyonun vücuttaki etkisi için de geçerlidir.

…………………..

/1/ Dünya Sağlık Örgütünün (WHO) 28.02.2013 günlü Fukuşima kazasından etkilenenlerle ilgili hesaplanan radyasyon dozları ve riskleri raporu (WHO Report, Feb. 2013 - Health risk assessment from the Fukushima nuclear accident 2011)

/2/ Radyasyon ve Sağlığımız kitabı Sf. 156  Atakan Y. https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html,

/3/ Cep Telefonları ve Sağlığımız? Herkese Bilim Teknoloji dergisi 12.sayısı, Atakan,Y.

/4/ Epidemiyoloji : Büyük halk kitlelerinde kanser gibi hastalıkların sıklık ve dağılımını, nereden kaynaklandığını, etkenlerini; bunların yayılmasını  ve şiddetini etkileyen koşullarla birlikte araştırıp inceleyen ve başka daha sağlıklı halk kitlelerindeki aynı cins olaylarla karşılaştırıp sonuçlar çıkaran bilim dalı. Epidemiyolojik çalışmalar çoğunlukla tam kanıtla sonuçlanamasa da, herhangibir hastalığın  neyin sonucu olarak ortaya çıkmış ya da çıkmamış olabileceğini gösterebiliyor”  ve bulgu sayısı coğaldıkça istatistiksel güvenilirlik de artıyor.

/5/UNSCEAR2006 Annex A: Epidemiological  studies of radiation and cancer( Radyasyon güvenliğiyle ilgili araştırmaları değerlendiren uluslararası bilim kurulunun raporu).

 Yüksel Atakan, 

Dr.Radyasyon Fizikçisi, Almanya, 

ybatakan@gmail.com