Radyasyonun Canlılara Etkısı

Radyasyonun Canlılara Etkısı

Radyasyon bir çok insanin düsündügü gibi 1900’lü yillarda kesfedilmesi ile ortaya çikan bir tehlike degildir. Tam aksine ilk çaglardan beri vardir. Ancak, teknolojinin ve sanayilesmenin gelismesi, uranyum elementinin eldesi ve kullanilmasi ile radyasyonun etkileri giderek artmistir.

Radyasyon üreten bir çok kaynak vardir. Bunlardan televizyon gibi elektronik cihazlar, X–isini üreten tibbi ve endüstriyel röntgen cihazlari en sik karsilasilanlardir. En önemli bir baska radyasyon kaynagi da nükleer reaksiyonlardir. Nükleer denemelerde (atom ve hidrojen bombalari) reaksiyon sonucu olusan ürünler radyoaktif olduklarindan reaksiyonlar dursa da radyasyon uzun zaman devam eder.

Diger bir radyasyon kaynagi ise uzaydir. Günes ve yildizlarin enerjisi nükleer reaksiyonlardan (füzyon) kaynaklanir. Dünyamiza uzaydan isi ve isik ile birlikte nükleer radyasyon da gelir. Dünyaya gelen bu tür isinlara kozmik radyasyon denir. Atmosferdeki ozon tabakasi tarafindan bu radyasyonun çogu sogurulsa da az bir kismi yeryüzüne ulasir. Kisacasi radyasyondan kaçinmak mümkün degildir. Radyasyon denince ilk akla gelen X ve gama isinlaridir. Her iki isininda enerjisi çok yüksektir. Bu yüzden bu isinlarin maddelere nüfuz etme özellikleri çok fazladir.

Alfa ve beta isinlari atomun çekirdeginden kaynaklanan radyoaktif isinlardir. Her iki isin da belirli bir kütleye sahiptir. Alfa ve beta isinlari kütleleri ve elektriksel yüklerinden dolayi, X ve gama isinlarina göre, maddelere daha az nüfuz ederler. Ancak, bu isinlarin iyonlastirici etkileri daha fazladir. Nötron ve proton ise kütleleri alfa isinlarinin dörte biri kadar olan nükleer taneciklerdir. Çesitli nükleer reaksiyonlar sirasinda çekirdekten kopan nötron ve protonlar insan sagligi için en tehlikeli radyasyonlardir. Özellikle nötron, elektrik yükü olmadigindan çok büyük nüfuz etme özelligine sahiptir. Buraya kadar kaynagini ve özellligini anlattigimiz radyoaktif isinlarin insan vücuduna etkisi bu isinlarin hareketleriyle ilgilidir.

Uzayda saniyede yaklasik 300.000 km gibi çok yüksek hizlarla hareket eden bu isinlar kolaylikla insan vücuduna nüfuz edebilir ve vücudu olusturan biyolojik hücrelere hasar verebilirler. Ayrica, bu isinlarin hücrelerin kimyasal yapilarini degistirmeleri de mümkündür. Özellikle elektrik yüklü isinlar saniyenin binde biri gibi çok kisa süre içinde hücre moleküllerini parçalayip iyonlarina ayristirabilirler. Bununla birlikte, etrafta bulunan diger hücreleri de fizyolojik görevlerini yapamaz duruma getirebilirler. Bütün bunlarin sonucunda radyasyona maruz kalan bir hücre ya ölür veya islevini yitirir. Aslinda az sayida hücrenin ölmesi önemli degildir. Çünkü, normal yasamda yipranan hücrelerin ölümü ve yerlerine yenilerin dogmasi dogaldir. Ancak, yüksek radyasyon sonucu çok sayida hücrenin aniden ölmesi veya normal çalismasinin bozulmasi canlinin sagligini önemli ölçüde etkileyecek bir olaydir.

Hayati önemi fazla olan dokularda (kemik iligi, dalak, kan ve üreme hücreleri) radyasyonun etkisi daha erken görülür. Çünkü, bu hücreler daha çabuk çogaldigindan bir hücredeki hasar, sakat dogan yeni hücrelerle çig gibi büyür. Bu ise uzun bir zaman dilimi içerisinde her an bir tümör olarak sonuçlanabilir. Radyasyonun kanserojen etkisi bu sekilde ortaya çikmaktadir.

En büyük tehlike ise hücre çekirdegi içindeki DNA’larin bozulmasidir. DNA’lardan olusan kromozomlarin yapilarinin degismesi, tasidigi sirlarin kaybolmasi ve yeni genetik yapili hücreler haline dönüsmesi sonucunda ebeveyne benzemeyen yeni bir genotip ortaya çikar. Bu farklilasmaya mutasyon adi verilir. Eger bu durum, bireyin üreme hücrelerinde gerçeklesirse radyasyondan kaynaklanan bu degisiklik gelecek nesillere de aktarilir.

Yüksek dozda radyasyona maruz kalmis bireylerde görülebilecek baslica hastaliklar sunlardir: Kanda ve kan yapan organlarda tahribat (anemi, lösemi), ciltte ates yanigini andiran yaralar, gözde katarakt, kisirlik, kanser ve kalitimsal bozukluklar.

Bir insan vücudunun kisa bir süre belirli bir radyasyon dozuna maruz kalmasi sonucu görülebilecek rahatsizliklar ise kisiden kisiye degisebilir. Ancak, bu rahatsizliklarin genel özellikleri su sekilde özetlenebilir:

50 rem gözlenebilir bir biyolojik etki meydana getiren en küçük radyasyon dozudur. Bu doz kandaki akyuvar sayisinda geçici bir degisiklik meydana getirir.

100 – 200 rem arasinda radyasyona maruz kalan bir insanda 3 saat içerisinde kusma ile birlikte yorgunluk ve istahsizlik görülür. Bu tür hastalarda bir kaç hafta içinde iyilesme gözlenir.

300 rem radyasyon dozuna maruz kalan kisilerde 2 saat içinde kusma ve halsizlik baslar. Yaklasik 2 hafta sonra ise saçlar dökülmeye baslar. Bir ay ile bir yil arasinda bu kisilerin %90’i iyilesir. Vücut tarafindan alinan radyasyon dozunun artmasiyla gözlenen etkiler daha belirgin ve ciddi olmaya baslar.

400 rem radyasyon dozuna maruz kalan kisilerde bir kaç saat içerisinde baslayan bulanti ve kusma dönemini istahsizlik, halsizlik, ates ve saç dökülmesi izler. Yaklasik iki hafta sonra agizda iltihaplanma görülür, ishal ile birlikte hizli kilo kaybi baslar. Bu dozda radyasyona maruz kalan fertlerin %50’si 2 ile 4 hafta içinde ölür.

Doz 600 rem’e çiktiginda ise ölüm orani %90’a çikar. Kalanlarin iyilesmesi ise çok uzun süren tedaviler gerektirir.

Radyoaktif isinlarin zararlari yaninda bir çok yararlari ve kullanim alanlari da mevcuttur.

Radyoaktif izotoplar ile radyoaktif olmayan izotoplarin kimyasal özellikleri aynidir. Bundan dolayi radyoaktif izotoplar izleyici olarak kimya arastirmalarinda yaygin bir sekilde kullanilirlar. Örnegin bitki besin maddesine az miktarda katilan radyoaktif özellige sahip fosfor – 32 izotopu ile, fosforun bitki tarafindan kullanilmasi izlenebilir. Izleyiciler özellikle tarimda kimyasal gübrelerin en uygun bilesiminin kullanim biçiminin bulunmasinda büyük önem tasir.

Ayrica, bir kimyasal tepkimenin mekanizmasi ya da bir bilesigin yapisi çogu zaman deneylerde radyoaktif izleyiciler kullanilarak aydinlatilir. Örnegin karbon – 14 izotopu ile fotosentez olayi incelenmis ve CO2’nin sekerlere ve nisastalara dönüsümü hakkinda genis bilgi edinilmistir.

Radyoaktifligin isinim etkilerinden yararlanilan uygulamalarin basinda isin (Curie) tedavisi gelir. Bu yöntem kanser ve benzeri habis tümörlerin yok edilmesinde kullanilir. Bu tedavi için en çok kullanilan radyoaktif izotop bir gama yayimlayicisi olan kobalt – 60 izotopudur.

Radyoaktif izotoplar hastaliklarin teshisinde de kullanilir. Örnegin günümüzde yaygin olarak kullanilan pozitron isin tomografisi (PET scan) özellikle beyindeki bazi hastaliklarin teshisinde kullanilir. Bu yöntemde hastaya çok az miktarda karbon – 11 izotopu içeren glikoz (C6H12O6) verilir. Daha sonra glikoz ile beyne giden karbon –11 izotopunun yapmis oldugu pozitron isinlarini belirlemek için beyin tomografisi çekilir. Bu yolla beyindeki anormallikler teshis edilebilir.

Radyoaktif iyot – 131 izotopu tiroid bezi ile ilgili hastaliklarda kullanilir. Hastaya iyot –131 izotopu içeren NaI çözeltisi verilir. Kan dolasimindaki bu izotopun vücuttaki hareketi radyasyon algilayicilariyla izlenir. Bunun sayesinde tiroid bozukluklari tiroid kanserleri, böbrek ve karaciger hastaliklari teshis edilebilir.

Radyografi radyoaktif isinlar yardimiyla film veya duyarli plaka üzerinde görüntü elde etme yöntemidir. Bu yöntem tipta röntgen çekimi olarak bilinir. Röntgen çekiminde elektronik cihazlarin ürettigi X–isinlari kullanilir.

Endüstriyel radyografi de ise iridyum – 192 ve kobalt – 60 gibi radyoizotoplarin ürettigi gama isinlari kullanilir. Bu isinlar ile metal ve plastik levhalarin kalinliklarinin ölçülmesi, iç yapilarinin incelenmesi mümkündür.

Radyoizotoplarin diger bir kullanim alani ise petrol sanayisidir. Örnegin bir petrol boru hattinda akisa katilan az miktarda radyoizotop ile borunun disindan akisi izlemek mümkündür. Ana boru hattindan benzin, gaz ve motorin gibi petrol ürünleri arka arkaya gönderilebilir. Aktarilan ürünlerin son kisimlarina konulan radyoizotoplar sayesinde boru hattinin diger ucunda bir ürünün bitip diger ürünün basladigi anlasilabilir.

Kaynak: Kimya 1, Sürat yayinlari, Altin seri, Necdet Çelik, Ali Riza Erdem, Ayhan Nazli, Varol Gürler, Hulusi Patli, Hasan Karabürk, 1997, Istanbul