Giriş
Eski Rus
casusu Alexander Litvinenko’nun 2006 yılında, kahvesine gizlice katılan çok az
miktarda (miligram kadar) radyoaktif polonyum (Po 210) maddesiyle öldürüldüğünü
tüm dünya duymuştu/1/. Çok kuvvetli bir öldürücü olan polonyum 210 az miktarda tütün
dumanında da bulunuyor.Tütündeki doğal radyoaktif polonyumun, tütün
kullananların kanser riskini artırdığı çeşitli araştırmalarla ortaya konulmuş
olmasına rağmen, tütündeki diğer zehirli maddelerin bilinmesine ve
açıklanmasına karşın, radyoaktif polonyumun üzerinde durulmamış, açıklanmamış
ya da gizlenmiştir.Halbuki polonyum 210, kuvvetli bir zehir olarak bilinen
radyoaktif plütonyum 239’dan tam 72600 kat daha zehirlidir ve
0,1 mikro
gramı (1 gramın on milyonda biri) akciğerlere girdiğinde tam 65000 mSievert’lik
bir öldürücü doz oluşturuyor. Doğadan aldığımız yıllık ortalama radyasyon dozu
olan 2,4 mSv ile karşılaştırılırsa çok kısa bir sürede öldüren bu aşırı dozun
büyüklüğü anlaşılır.
Polonyum 210 doğal
radyoizotopu nereden geliyor?
Herçeşit toprakta kilogram başına ortalama olarak 500 Becquerel (Bq) düzeyinde
doğal radyoaktif madde bulunuyor. En
önemlileri : potasyum 40, Uranyum 238 ve ondan da ara ürünler sonucu türeyen
radyum 226 ve ayrıca toryum 232 dizisindeki radyoizotoplarıdır
(Bkz.Kavramlar ve birimler). Doğal radyoaktif maddeler topraktan bitkilere
az da olsa geçiyor. ‘Uranyum 238 – Radyum’ dizisinde
kurşun 210 (Pb 210)’dan, ara atom çekirdeklerinden sonra, oluşan 138 gün
yarılanma süreli Po 210 da
tütünde az miktarda bulunuyor. Tütün dumanında bulunan radyoaktif madde
miktarlarının ölçümü ve bunların vücutta oluşturdukları radyasyon dozlarıyla ilgili
olarak çeşitli ülkelerde ve ülkemizde de bilimsel çalışmalar yapılıyor ve
yayımlanıyor (Bkz./2..15/).
Polonyum 210 ve diğer doğal
radyoizotoplar tütün yapraklarına nasıl giriyor?
1. Hava
taneciklerindeki (aerosollar) doğal radyoaktif maddeler yağışlarla yeryüzüne
inerken tütün yapraklarının ince tüylerinde tutunup, zenginleşmesiyle,
2.Toprağa,
yağışlarla ve ayrıca içinde uranyum bulunan kalsiyum fosfatlı gübrelerle ulaşan doğal radyoaktif maddeli taneciklerin, tütün
bitkisi köklerinden, tütün yapraklarına taşınmasıyla.
Tütündeki
radyoaktivite, radyasyon dozu ve kanser riski ne kadar?
Yapılan bilimsel araştırmalar, sigara
yanarken oluşan 600 ile 800 °C sıcaklıkta Kurşun 210, Bizmut 210 ve Polonyum
210 radyoaktif maddelerinin tümüyle buharlaştıklarını ve bunların %50-75
arasında içe çekilen dumanla akciğerlere ulaştığını gösteriyor (Kabaca filtrede
%5’i ve sigara külünde de gerisi kalıyor) /3/. Akciğerlerde radyoaktif
maddelerin birikmesi homojen olmayıp bazı noktalarda (hot spots) yoğunlaşma
oluyor ve buralarda çok yüksek miktarda radyasyon dozu oluşabiliyor.
Tütünün cinsi ve yetiştirildiği bölgeye bağlı
olarak çeşitli ülkelerde yapılan ölçümlerde farklı radyoaktivite miktarları bulunuyor. Örneğin İsviçre kaynaklı bir yayında şu
değerler açıklanıyor /6/: Tek bir sigara başına 1,5 ile 15 mili Becquerel (mBq)
Po 210 ve 2 ile 25 mBq arasında da Pb
210 (kurşun) radyoaktiviteleri hesaplanıyor (mBq: mili Bequerel, yazının sonundaki kavram
ve birimlere bkz). Sigara küllerinde
yapılan ölçümler ise, sigaranın cinsine göre, her gram külün ortalama olarak
1-20 mBq Po 210 ve kabaca bir o kadar
da kurşun 210 (Pb 210) radyoaktivitesi bulunduğunu gösteriyor/7/. Türkiye’de
farklı sigara tütünlerinde yapılan ölçümlerde Kurşun 210 (Pb 210) ortalama
değeri olarak 25 Bq/kg açıklanıyor , bu çalışmada Po 210 değerleri yer almıyor/5/.
Akciğerlere
çekilen tütün dumanı ve kanser
ilişkisiyle ilgili ABD’deki bir değerlendirme /7/
1930’da ABD’de erkekler arasında çok seyrek görülen
akciğer kanseri (yılda 100.000 kişi başına 4 kişi), 1980’de sigara içiminin %
20 azalmasına rağmen, çeşitli kanser ölümlerinin en üst sırasına yükseldiği belirleniyor (yılda
100.000’de 72 kişi). Bunun başlıca nedeni, geçen bu süre içinde gitgide artan
oranlarda fosfatlı gübrelerin kullanılmasıyla Amerikan tütünündeki polonyum 210
miktarının, 3 kat artması. Tütün ekenlerin kullandıkları kalsiyum fosfatlı gübrelerde bulunan doğal uranyum’un
(U 238) radyoaktif bozunumuyla bir dizi radyoizotopun yanı sıra Po 210’un oluşması ve radyoaktif maddelerin sigara dumanıyla birlkte
ciğerlere ulaşmasıdır. Sigara içindeki kanser yapan kimyasal maddelerin
birçoğunun sigara filtresinde tutulabilmesine karşın, bunlar tutulamıyor. Bu
nedenle sigara tiryakilerinin
ciğerlerindeki radyoaktif madde derişimi, evlerdeki radon derişiminden çok daha
yüksek. ABD’de günde 2 paket sigara içen bir tiryakinin akciğerlerineki
radyoaktif maddelerin yaydıkları alfa ışınları yoluyla, yılda alacağı radyasyon dozu 13 mSv’lik aşırı bir değerde bulunmuş. Buna karşın, o
bölgedeki bir kişinin, evlerin havasındaki doğal radon’dan yılda aldığı
ortalama doz 2 mSv . Günde 10 tek sigara içimiyle alınan doz, kabaca, evlerin
havasındaki radon gazının solunumundan oluşacak radyasyon dozuna eşdeğer.
Tütün yaprakları kurutulurken
Polonyum çözünür olduğundan tüm doku ve hücrelere
ulaşmakta, bunlar, sigara içenlerin kan ve idrarlarında ölçülüp
kanıtlanabilmekte. Polonyum 210’un genetik hasar yaptığı, karaciğer, idrar
yolları kanseri, kan kanseri ve kalp hastalıklarına neden olduğu saptanmış . Günde
iki paket sigara içimi sonucu polonyum 210 radyoaktivitesi nedeniyle
akciğerlerde oluşabilecek radyasyon dozunun, doğal radyasyon kaynaklarından
alınan dozdan en azından yedi kat daha çok olabileceğini ve ciğerlerde bazı
noktalarda bu dozun 10 Sv gibi çok yüksek bir değere ulaşabileceğini vurguluyor
/8,9/.
Konunun
bilimsel ayrıntılarıyla ilgilenenler için:
Tütün
dumanının solunumla vücuda girmesiyle oluşacak radyasyon dozu ve kanser
riskiyle ilgili
hesaplamada
bir üst yaklaşım
İsviçre kaynaklı bir yayında, tek sigara başına vücudun aldığı ortalama etkin radyasyon dozunun 1,2
mikro Sievert dolayında olabileceği yer alıyor. Akciğerlerin aldığı radyasyon dozu ise bu değerin 10 katından daha
çok olup tek sigara başına 14,5 mikro Sievert kadar. Günde bir paket sigara içen orta derecede tiryaki bir kişi için ‘Yıllık Etkin Doz’ : 20
Sigara/gün x 365 gün/yıl x 1,2 = 8.800 mikro Sievert= 8,8 mSv ve ‘Yıllık Akciğer Dozu’ olarak da 20
Sigara/gün x 365 gün/yıl x 14,5 = 106 mSv kadar yüksek bir değer bulunuyor.
Sigara sonucu vücutta oluşan yıllık etkin doz 8,8 mSv, deniz düzeyindeki bir yerleşim
yerindeki doğal[1]
radyasyon dozunun neredeyse 4 katına yakın (8,8/2,4 = 3,7). Doğal radyasyon
dozuna ek olarak, yapay kaynaklardan
halk için izin verilen üst sınır değer ise kişi başına yılda 1 mSv .
Almanya’da akciğer kanserinin % 80-90 kadarının
sigaradan ve bunun yarısının da yukarda açıklanan tütündeki radyoaktiviteden kaynaklandığı
kabul ediliyor.
20 milyon sigara tiryakisinin herbirinin günde 20
adet sigara içtiği ve bunların kansere yakalanma riskinin 1 Sievert’lik doz
başına % 0,85 olduğu kabul edilerek:
20 milyon kişi x 0,0085 x 0,106 = 18.000 kişinin akciğer kanserinden
ölümü hesaplanıyor.
Almanyada her yıl 40.000 kişi akciğer kanserine
yakalanmakta. Bunların %90’ının yukarda belirtildiği gibi sigaradan
kaynaklandığı kabul ediliyor : 36.000 kişi.
Bunun yarısının da
nedeninin sigaradaki radyoaktif maddeler sonucu olduğu kabul edildiğinden, bulunan
18.000 kişi yukardaki sayıya tıpatıp uymaktadır /2/.
Yunanistan’da, 15 farklı yerden toplanan tütün
yapraklarının kurutulup ölçülmesiyle yapılan kapsamlı bir bilimsel araştırmada
tütündeki Radyum 226, Ra 228, Kurşun 210 (Pb 210) miktarları ölçülüp, bunların
oluşturabileceği yıllık etkin radyasyon dozlar hesaplanmış ve sonuçta toplam olarak 0,25 mSv/yıl ortalama radyasyon doz değeri bulunmuştur. Macar tütünlerinde
yapılan bir araştırmada, günde 1 paket sigara içimiyle yılda vücutta
oluşabilecek etkin dozun Po 210 için 0, 18 mSv ve Pb 210 için ise 0,06 mSv kadar olabileceği açıklanıyor / 11/.
Japonya’da
tütünlerde yapılan ölçümlerde Po 210 radyoaktivitesi için ortalama olarak kg
başına 15 Bq değeri bulunmuş. Bunun %50 oranında tütün dumanına geçtiği arta
kalanının kül ve filtrede kaldığı ve günde bir paket sigara içen bir kişinin
akciğerlerine, günde 24 mBq ve yılda 8,8 Bq girdiği belirlenmiş. Bu değerleri
kullanarak akciğer kanseri ölüm riski olarak milyonda 18 bulunmuş /10/.
Brezilya’da tütünde yapılan ölçümlerde Po 210 ve Pb 210
radyoaktivitelerinin ortalama olarak
kg’da 20 Bq kadar olduğu ve alınan yıllık dozun 0,16 mSv kadar olacağı açıklanıyor /11/. Arjantinde
ise Po 210 radyoaktivitesinin kg başına 10 ile 80 Bq arasında olduğu ve bunun
sonucu alınacak akciğer dozunun yılda 0,075 ile 0,6 mSv arasında olabileceği
hesaplanmış /13/. Mısır’da, 1 paket sigara için ortalama olarak Po 210 ve Pb
210’nun her birinden 123 Bq’lik radyoaktivitenin akciğerlere ulaşacağı ve
bunlardan oluşacak yıllık radyasyon dozlarının sırasıyla 0,193 ve 0,25 mSv
olabileceği hesaplanmış/14/.
Tütün
tiryakilerinin vücutlarında ve
akciğerlerinde oluşacak rdyasyon dozu
ve
akciğer kanserinden ölüm riski için yaklaşımımız:
Günde ortalama 1,5 paket (30 adet) sigara içen bir
kişi için tütündeki Polonyum 210 radyoaktivitesinin ortalama 30 Bq/kg
olduğu ve tek bir sigarada 1 gram tütün bulunduğu, tütün dumanındaki Po
210’nun %75’inin akciğerlere çekildiği
varsayıldığında ve Polonyum 210 için doz katsayıları akciğerler için
2,6x10-5
Sv/Bq ve tüm vücut için 3,9x10-6 Sv/Bq alındığında
aşağıdaki değerler bulunur.
Akciğerlerin yılda etkileneceği radyasyon dozu:
30 Bq/1000 g x 30 adet/gün x 1g/adet x 365 gün/yıl
x 0,75 x 2,6x10-5Sv/Bq = 6,4 mSv/yıl
Tüm vücudun etkileneceği radyasyon dozu ise, aynı
hesaplamayla, doz katsayısı tüm vücut için
3,9x10-6
Sv/Bq alındığına yaklaşık olarak 1 mSv/yıl bulunur.
Doğal
Polonyum 210’nun kanserden ölüm riskine katkısı ne kadar olabilir?
Türkiye’de sigara / tütün kullanma oranı %36 olarak
kestiriliyor. Buradan 80 milyon nüfusun kabaca 30 milyonunun tiryaki
olduğu ve akciğerler için risk katsayısının %0,85 /Sv, tüm vücut etkin dozu için risk katsayısının %5/Sv olduğu kabul edilerek, kanserden ölüm riskine
Polonyum 210’nun katkısı:
Akciğer kanserinden ölümlere Po 210’nun katkısı:
30 x10 6
kişi x 6,4 mSv x %0,85 /1000 mSv = 1632
kişi/yıl
Tüm
vücut için oluşan etkin doz nedeniyle ise bu katkı:
30 x10 6
kişi x 1 mSv x % 5 /1000 mSv = 15 kişi/yıl
Sigara tiryakileri için vücutta oluşan yukarıdaki yaklaşık
hesaplamayla bulunan yıllık etkin doz 1 mSv,
doğal radon gazıyla alınan doz kadar
olup, bu değer doğal radyasyon dozuna ek olarak, yapay kaynaklardan halk için izin verilen üst
sınır değerle de aynıdır . Polonyum 210’un yukarıda hesaplanan doz ve kanser
riskinin, dumandaki diğer radyoaktif
maddeler ve kimyasalların katkısıyla,
çok yükseleceği açıktır.
Türkiye’de
kanser sayılarıyla ilgili istatistikler tam tutulamadığından kestirimler
yapılıyor. Örneğin her yıl tütün nedeniyle
çeşitli kanserlerden ölümlerin 35.000 kişi kadar olduğu, bunlardan
25.000’nin akciğer kanseri sonucu olabileceği açıklanıyor /16/ . Tütündeki
polonyum 210 ve diğer radyoaktif maddelerin etkileri ise kanser araştırmalarıyla
ilgili yayınlarda yer almıyor.
Sonuç olarak Türkiye’deki 25.000 kanserden
ölümlerin içinde , yukarıdaki hesaplamamıza göre 1632 kişinin, Po 210’un
etkisiyle kansere yakalanıp öldükleri kestririlebilir . Ya da sadece Po 210
radyoaktivitesi, akciğer kanseri ölümlerini % 6,5 kadar artırıyor denebilir.
Önlemler, Öneriler, Sonuçlar
Tütün
endüstrisi yaptığı bilimsel araştırmalarla, tütünün sigara olarak işlenmesinden
önce yaprakların yıkanmasıyla, yüzeydeki polonyumun büyük miktarda giderileceğini
ve ayrıca gen teknolojisiyle tüylü yaprakların, tüysüz, kaygan duruma
getirilerek yağmurda polonyumun yıkanmasının sağlanabileceğini kendi
laboratuvarlarında belirlemiş olmasına rağmen, tütündeki diğer zararlı
maddelerin yanı sıra bir de radyoaktiviteyle halkın huzurunu daha fazla
kaçırmamak ve sigara üretiminde ek giderler oluşturmamak için hiç bir önlem
almamıştır /7/.
Sigara üreticilerinin yaptırdığı araştırmalara göre Po 210’un tütünden
arındırılmasıyla ilgili yöntemlerden önemlileri şunlardır (birkaç yöntem
birlikte de uygulanabilir):
-Tütüne bazı kimyasallar eklenerek Po 210’un külde kalmasını, dumana
karışmamasını sağlamak
-Uranyumu daha az olan gübreler kullanmak
-Tütün yapraklarını harmandan sonra yıkamak
-Polonyumu iyon değiştiricilerle elemek
-Tütün bitkisini genetik olarak değiştirmek,
yaprakları tüysüzleştirip kayganlaştırmak ve böylece kurşun 210’un tüycüklere
tutunarak Po 210 üretmesini engellemek
ABD’de yapılan bu araştırmadan çıkan sonuçlar göz
önüne alınarak Türkiye’de de benzer yasa ve yönetmeliklerin çıkarılması,
Türkiye’deki sigara üreticilerinin gerekli önlemleri alması toplum sağlığını
korumak yönünden önemli.
Çeşitli ülke ve yörelerdeki tütünlerle ilgili ölçüm değerleri nden farklı sonuçların çıkarılması
doğaldır. Yapılan ölçümler ve mBq olarak bulunan günlük ortalama düşük değerler , hücrelerin onarım
mekanizması göz önüne alınarak değerlendirilmelidir. Bu ise, incelediğimiz hiç
bir çalışmada göz önüne alınmamış ve
günlük aktivite değerlerinden yıllık toplam aktivite değerleri 365 ile çarpılarak hesaplanmıştır. Böylelikle
bulunan toplam radyasyon dozu ve bunun oluşturacağı kanser riski, hücrelerin
onarım mekanizması hesaba katılmadığından, çok hatalı olabilir.
Önemli olan, bu çeşit ortalama
değerlerden çok, tütün dumanının özellikle akciğerlerin bazı noktalarında (hot spots) aşırı Po 210 ve diğer doğal
radyoaktif maddelerin birikimiyle çok yüksek dozlarla buralarda tümörlerin
oluşabilmesidir . Bunların akciğerlerin neresinde ve ne büyüklükte
olacağı ise önceden belirlenemez. Po
210, özgül aktivitesi çok yüksek (plütonyumun 72.600 katı) radyolojik bir
zehirdir (Aşağıdaki Kavram ve Birimlere bkz).
Bu nedenle Po 210’un tütünden
arındırılması çok önemlidir.
Öte yandan sigara / tütün kullananların, akciğerlerinin, bilinen bir çok zararlı
kimyasal maddelerin yanı sıra, radyoaktif maddelerle de, özellikle polonyum
210’dan yayınlanan alfa radyasyonuyla ışınlanarak, bronşların bazı noktalarında
kanser oluşturacağını düşünmeleri, kendilerinin sağlığı için, yararlı olabilir.
Radyoaktif maddelerle
ilgili kavram ve birimler (Ayrıntılarıyla ilgilenenler için):
Radyoaktif madde, radyoizotop /2/: Radyasyon (ya da
ışın) saçan maddelere radyoaktif maddeler, radyoizotoplar diyoruz (örneğin Po
210, Ra 226 gibi)
Radyoaktif
bozunma: Bir radyoaktif
atom çekirdeğinin radyasyon (alfa ya da beta , gama ışınları) yayınlayarak
başka bir atom çekirdeğine dönüşmesi (bkz. Şekil).
Yarılanma Süresi: Bir radyoaktif madde miktarının yarıya inme süresi. Fiziksel yarılanma süresi, 138,4 gün olan Po 210’un biyolojik yarılanma süresi (vücuttan
yarısının atılana kadar geçen süre): 50 gün.
Radyoakitivite
Birimi Becquerel (Bq):
Saniyede 1 atom çekirdeği gösteren madde miktarı
Radyasyon
Enerji doz birimi Gray(Gy) ve Eşdeğer Doz birimi Sievert(Sv) :
Gray: 1 kg’lık maddede soğurulan enerji miktarı
: 1 Joule/kg, Gama ve betalar için Sv=Gy;
Sievert vücut için çok büyük olduğundan bunun
binde biri olan miliSievert (mSv)
kullanılıyor.
Polonyum
210’un özgül aktivitesi: 1,67 x 10 14 Bq/g (0,1 mikro gramı= 1,67 x10 7 Bq)
(Çok zehirli olarak bilinen Pu 239’un özgül
aktivitesi ise : 2,3 x 10 9
Bq/g,
Polonyum 210’nun özgül aktivitesi, Plütonyum
239’dan 72 600 kat daha fazla)
Polonyum
210’un (solunum için)
tüm vücut etkin doz katsayısı:
3,9 x 10-6 Sv/Bq; Akciğerler için: 2,6 x 10 -5 Sv/Bq
Polonyum
210’un 0,1 mikro gramı
vücuda solunum yoluyla alındığında :
1,67 x10 7 Bq x 3,9 x 10-6
Sv/Bq = 65 Sv gibi çok yüksek, öldürücü
bir doz oluşturuyor.
Şekillerde radyoaktif maddelerden yayınlanan
alfa, beta ve gama ışınlarıyla, bunların maddeyi geçerken başka atomların
elektronlarını sökmeleri (iyonizasyon) gösteriliyor.
Yüksel Atakan, Dr.Radyasyon Fizikçisi, ybatakan@gmail.com
Kaynaklar
/1/ https://docs.google.com/viewerng/viewer?url=http://www.fmo.org.tr/wp-content/uploads/2017/03/LITVINENKO-NEDEN-Po-210-ILE-OLDURULDU-MART-17.pdf&iframe
/2/
Radyasyon
ve Sağlığımız? kitabı Nobel yayınları, 2014, Yüksel Atakan
https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html
https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html
/3/ C. Papastefanou, “Radioactivity in
tobacco leaves, Journal of Environmental Radioactivity, 5367-73, 2001
/4/ B.Demir, M.
Okutan, “Radyoaktif sigara: Onkoloji Dergisi 29 (1), 27´31,
2014
/5/ Yusuf Ağuş, Sigara tütününün doğal ve yapay radyoaktivitesinin
belirlenmesi,
SAÜ Fen Bilimleri
dergisi, 20. Cilt, 3.Sayı, 2016
/7/ Brianna R., “Radioactive Smoke”, Scientific American, Ocak 2011.
/8/ Radford,
E.P., and Hunt, V.R, Science 143 (1964)
/9/ M.S.Santos et al. Journal of
Radioanalytical and Nuclear Chemistry,
Vol 182-Nr.1, July 1994
/10/ T.Karalı et.al. Appl.Rad.Isot.Vol 47
No.4 1996
/11/ Takizawa, Y; Zhang, L; Zhao, L. 210Pb
and 210Po in tobacco- with a special focus on estimating the doses
to man. J. Radioanal. Nucl. Chem. Articles 1994, 182, 119–125.
/12/ Peres, AC; Hiromoto, G. Evaluation of 210Pb
and 210Po in cigarette tobacco produced in Brazil. J. Environ.
Radioactivity 2002, 62,
115–119.
/13/ Colangelo, CH; Huguet, MR; Palacios,
MA; Oliveira, AA. Levels of 210Po in some beverages and in tobacco. J.
Radioanal. Nucl. Chem. Lett 1992,
166, 195–202.
/14/ Khater, AE. Polonium-210 budget in
cigarettes. J. Environ. Radioactivity 2004, 71, 33–41. /15/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135044870700306X
/16/ https://tr.wikipedia.org/wiki/Akci%C4%9Fer_kanseri
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder