Radyasyon ve Radyoaktivite Radyasyon.info

X ve gama ışınlarından yararlanılarak endüstriyel ürünlerin (borular, buhar kazanları, her türlü makine aksamları, vs.)röntgen filmlerinin çekilerek herhangi bir hata içerip içermediğinin tespit edilmesi işlemleri oldukça yaygındır. Bu işlemler, özel olarak imal edilmiş X ışını üreten veya gama ışını yayan radyoizotop içeren cihazlar aracılığıyla yapılır. X ışını ile yapılan çalışmalar X ışını grafi, gama ışınları ile yapılan çalışmalar ise gama grafi olarak, her ikisi birden radyografi olarak adlandırılırlar.

Gama ışınlarının giricilikleri oldukça fazladır. Bu özellikleri sebebiyle oldukça kalın malzemelerden geçtikten sonra radyasyonun dedekte edileceği durumlarda gama kaynakları kullanılır. Sağlık açısından tehlikeden uzak durmak için kısmen düşük yarı-ömürlü kaynaklar kullanılmalıdır.

Gama yayınlayan izleyici boruda akan suya katılıp borular dışarıdan bir Geiger sayıcı aracılığıyla izlenebilir. Borudaki sızıntı okunan radyasyonda artma olarak gözlenir. Benzer bir metotla yeraltı sularının akışı izlenebilir.

Bir malzemenin yapısını tahribatsız olarak test etmek için gama radyasyonundan yararlanılabilir. Bu bir bakıma daha yoğun malzemeler için X-ışınları fotografisine alternatiftir. X-ışını radyografisi genel olarak daha iyi bir görüntü verir. Bu nedenle endüstride gama radyografisi, X-ışını radyografisinin kullanılamadığı veya güçlükler gösterdiği hallerde kullanılır. Radyoiziotop kaynak X-ışını tüpüne göre hem küçük hem de hafiftir. Ayrıca çalışması için elektrik enerjisine ihtiyaç olmaz. Bu yolla boruların kaynak yerlerinin yapısı ve kalitesi test edilebilir. Bunun için bir gama kaynağı borunun içine konur ve fotografik kağıt kaynak yerinin etrafına sarılır. Eğer kaynak yerinde boşluk veya başka bir tür bozukluk varsa daha fazla miktarda gama radyasyonu malzemenin o bölgesinden geçer ve fotograf filminde daha fazla gamaya maruziyet olarak kendini gösterir.

Görünür bölgenin hemen altında yakın ultraviyolet (UV) olarak adlandırılan bölge gelir (frekans = 7.5 x 10¹⁴ - 3 x 10¹⁶ Hz, dalga boyu = 400 - 10 nm). Güneş yanıkları ultraviyoletin en başlıca etkisidir. Yüksek enerjilere gidildikçe iyonizasyon deri kanseri riski oluşturur. Yukarı atmosferdeki ozon tabakası Güneş’ten gelen zararlı ultraviyolet radyasyonu soğurduğundan insan sağlığı açısından önemlidir. 290 - 330 nm dalga boyuna sahip UV’e maruz kalmak sağlık tehdidi oluşturur. Deri yanıklarına sebebiyet verecek en etkili dalga boyunun 297 nm’de olduğu vurgulanmıştır. Ultraviyole nokta ışınlama metodunda bir hücrenin çok küçük bir bölgesi ışınlanabilir. Yüksek dozdaki radyasyon ile 2 mikron çapındaki bir bölgenin ışınlanması hücrenin hemen ölümüne yol açmasa bile hücrenin ışınlanan bölgesinde değişiklik oluşturur. Hücre, bağımsız davranabilen, içinde belli işler gören kısımlara sahip  küçük bir canlıdır. Hücrenin birkaç mikron büyüklüğündeki bir bölümü U.V. ile ışınlandığı takdirde, bu bölgede meydana gelebilecek değişikliğin hücrenin çalışması ve diğer bölümler üzerine ne tür etki yaptığı araştırılabilir. Bazı çalışmalar hücrede ‘nukleus’un ışınlandırılmasının tüm kromozomlarda DNA sentezini azalttığını göstermiştir.

Radyasyonun yüksek dozda hücreleri öldüreceği özelliğinden yararlanılarak belli bir bölgedeki hücrelerin öldürülmesi mümkün olur. Kanser tedavisinde bu metottan sıklıkla yararlanılır.

Üreme hücreleri üzerine düşürülen ışınlar üreme hücrelerinin kromozomlarında değişikliğe neden olur. Hücre tarafından tamir edilemeyen veya tamir edilse bile eski halinden farklı bir şekil alan kalıtsal moleküller döllenme sonucu yeni nesillere geçer. Radyasyon ile oluşan bu kalıtsal değişikliklerin oranı, diğer faktörler ile meydana gelen değişiklik oranından çok daha fazladır. Bundan yararlanılarak ekonomik değeri yüksek yeni hayvan ve bitki türleri elde edilebilir.

İstenmeyen bazı hayvan türlerinin ortamdaki çoğalmalarının önüne geçilebilir. Laboratuvarlarda bol miktarda yetiştirilen kısır bireyler (genellikle erkek eş) ortama bırakılır ve bunlarla birleşen dişilerin gelişmeyen yumurta bırakmalarından dolayı yeni nesilde azalma görülür. Aynı olayın tekrarlanması sonucu bir alandaki belli bir hayvan türünü azaltmak mümkün olur. Bugün tarımda zararlı böceklerle mücadelede ışınlandırma ile kısırlaştırma metodundan yararlanılmaktadır.

Tıbbi alandaki radyasyon uygulamalarında, radyasyonla görüntü elde edebilme ve radyasyonun hücre veya tümörleri yok edebilme yeteneğinden yararlanılmaya çalışılır. Hastalıkların teşhis ve tedavisinde önemli rol oynar.

Radyasyonun bu alanda kullanılan eski çeşidi X ışınlarıdır. Genellikle hastalıkların teşhisi amacıyla kullanılır. X ışınları hastadan geçirilerek hastalıklı bölgenin görüntüsü röntgen filmi olarak elde edilir. Bu yöntem tıpta Radyoloji olarak adlandırılır ve hastalıkların teşhisinde oldukça yaygın olarak kullanılır.Bazı radyolojik tetkikler sonucunda hastaların maruz kaldığı etkin dozlar, tetkik çeşidine ve ülkenin gelişmişlik seviyelerine göre aşağıdaki tabloda özetlenmektedir.

* Seviye 1; Doktor başına 1000′den az hasta düşen ülkeler
** Seviye 2; Doktor başına 1000-3000 arası hasta düşen ülkeler (Ülkemiz de bu gruptadır.)
*** Seviye 3; Doktor başına 3000-10000 arası hasta düşen ülkeler
Seviye 4; Doktor başına 10000′den fazla hasta düşen ülkeler

Radyoaktif maddeler nükleer tıpta vücuda enjekte edilerek vücuttaki organ veya dokuların işlevleriyle ilgili çalışmalar yapmak üzere kullanılır. Bu tür çalışmalarda radyoaktif madde, vücuda enjekte edildiği zaman incelenecek dokuda toplanmasını ve geçici bir süre buraya yerleşmesini sağlayacak bir kimyasal madde ile birleştirilir. Enjekte edilen radyoaktif maddenin vücuttaki dağılımı, radyoaktif maddeden salınan gama ışınlarını algılayarak incelenen dokunun görüntüsünü oluşturabilecek gama kameraları ile izlenir. Maruz kalınan doz, radyoizotopun cinsine ve miktarına göre değişir. Aşağıdaki tabloda bazı tanısal amaçlı nükleer tıp uygulamalarında hastaların maruz kaldığı etkin dozlar, tetkik çeşidine ve ülkelerin tıbbi açıdan gelişmişlik seviyelerine göre özetlenmektedir.

Bunların dışında radyasyonun tıpta kanserli hücrelerin tedavisi için kullanılır (radyoterapi). Bu uygulamada yüksek enerjili X ışınları veya Co-60 ve benzeri gama ışını yayan radyoaktif maddeler kullanılır. Radyolojide alınan radyasyon dozunun binlerce katı radyasyon dozuna (kanserin türüne göre 60.000 mSv ‘e kadar çıkılabilir) ihtiyaç duyulur. Sağlıklı hücrelerin de bu dozun tamamını almasını önlemek için kanserli doku birkaç yönden ışınlanır. Tıbbi uygulamalar sonucu halkın maruz kaldığı yıllık ortalama radyasyon dozunun dünya ortalaması 0.3 mSv’dir ve bu uygulamalar, toplumun en çok radyasyon dozuna maruz kaldığı yapay radyasyon kaynaklarıdır.

Kısa ve uzun fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitlerin kullanılmalarının avantajlarının yanında sakıncaları vardır.

Kısa fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitler: Avantajları; Hastanın maruz kalacağı radyasyon miktarının azdır. Bu sebeple tekrarı mümkündür. Radyoizotop yüksek miktarlarda verilip fazla sayım elde edilerek istatistiksel hata azaltılabilir. Efektif ve biyolojik ömürler uzun olsa bile fiziksel yarı-ömrün kısa olması sebebiyle radyoaktivite vücutta kısa zamanda kaybolur. Sakıncaları; Kısa fiziksel yarı-ömür sebebiyle getirilmesi ve depolaması zordur. Kısa zamanda aktivitesinin azalması sebebiyle ölçüler arasında zaman faktörünü takip etmek zordur. Kullanan yüksek dozda radyasyona maruz kalabilir. Elde edilmesi ve kalite kontrolü zordur.

Uzun fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitler:  Avantajları; Elde edilmeleri ve kalite kontrolleri kolaydır.Uzun müddet depo edilebilirler. Uzun süreli araştırmalar yapılabilir ve ölçümler arasında zaman faktörü büyük rol oynamaz. Sakıncaları; Hastayı daha yüksek dozda radyasyona maruz bırakabilir. Kısa fizikel yarı-ömürlülerle kıyaslandığında ‘bulaşma’ları  (kontaminasyon) çok tehlikelidir. Seri olarak yapılan deneyler sonucunda laboratuvarda ‘background’ radyasyonu gittikçe yükselebilir ve bu deneyin doğruluğunu olumsuz yönde etkileyebilir.

Doğal radyasyon kaynakları sebebiyle canlılar sürekli olarak ışınlanmakta olup bazı bölgelerdeki ‘background’ radyasyonu ortalamanın 30 katı civarındadır. Günlük alınmasına müsaade edilen doz limiti 5×10^-4 Sv kabul edilmiş, bir radyasyon işçisinin haftada 6 gün çalıştığı varsayılarak haftada alınmasına müsaade edilen toplam doz 3×10^-3 Sv olarak belirlenmiştir. Düşük düzeydeki radyasyonların oluşturabileceği hasarların hesaba katılmasıyla haftada alınmasına müsaade edilen doz değeri 10^-3 Sv’a indirilmiştir (1958). 1965 yılında yıllık doz 0.05 Sv’yi geçmemesi koşulu ile birbirini izleyen 13 haftalık birikmiş dozun 0.03 Sv olabileceği, yıllık dozun radyasyon işçisinin yaşı N olmak üzere 0.05(N-18) Sv’i geçmemesi koşuluyla bazı yıllarda 0.05 Sv’i aşabileceği vurgulanmıştır. Bağıntıdaki 18 sayısının anlamı radyasyon işçisi olarak çalışacak kişilerin 18 yaşını doldurmuş olmaları gerekliliğindendir. Radyolojik Koruma Nükleer Komisyonu’na göre bir radyasyon işçisi 0.05(N-18) Sv bağıntısı gereğince yaşına ait doz değerini aşmadığı sürece yılda 0.12 Sv kadar doz alacak şekilde çalıştırılabilmektedir. Doğum yapabilecek çağdaki kadınlarda karın bölgesinin 3 aylık süre içerisinde 0.03 Sv’ten fazla doz almasına izin verilmemelidir. Ayrıca hamile olduğu belirlenen kadınlarda, hamileliğin geri kalan süresinde, bebeğin alacağı toplam doz 0.01 Sv’yi geçmemelidir.

Zırhlanmayan kaynaklarla yapılan tüm işlemlerin eldivenli kutu gibi kapalı kısımlarda yapılması, laboratuvar içinde taşınırken özel yöntemler kullanılması, kaynağın saçılması, dökülmesi gibi kaza durumlarında kirlenen alanın minimuma indirilerek havanın, personelin, eşyanın vb kirlenmesine engel olacak önlemlerin alınması gerekir. Açık radyasyon kaynaklarıyla çalışılan bölgelerde yemek-içmek sakıncalıdır. Bu tür kaynaklarla çalışma bittikten sonra eldiven giyilmiş olsa bile el ve bilekler bol su ile yıkanmalı ve özel dedektörler aracılığıyla radyasyon kontrolü yapılmalıdır.