Radyasyonun canlılara etkisi nelerdir?

Radyasyon üreten bir çok kaynak vardır. Bunlardan televizyon gibi elektronik cihazlar, X–isini üreten tıbbi ve endüstriyel röntgen cihazları en sık karşılaşılanlardır. En önemli bir başka radyasyon kaynağı da nükleer reaksiyonlardır. Nükleer denemelerde (atom ve hidrojen bombaları) reaksiyon sonucu oluşan ürünler radyoaktif olduklarından reaksiyonlar dursa da radyasyon uzun zaman devam eder.

Diğer bir radyasyon kaynağı ise uzaydır. Güneş ve yıldızların enerjisi nükleer reaksiyonlardan (füzyon) kaynaklanır. Dünyamıza uzaydan isi ve ışık ile birlikte nükleer radyasyon da gelir. Dünyaya gelen bu tür ışınlara kozmik radyasyon denir. Atmosferdeki ozon tabakası tarafından bu radyasyonun çoğu soğurulsa da az bir kısmi yeryüzüne ulaşır.

Kısacası radyasyondan kaçınmak mümkün değildir. Radyasyon denince ilk akla gelen X ve gama ısınlarıdır. Her iki ısınında enerjisi çok yüksektir. Bu yüzden bu ısınların maddelere nüfuz etme özellikleri çok fazladır.

Alfa ve beta ısınları atomun çekirdeğinden kaynaklanan radyoaktif ısınlardır. Her iki isin da belirli bir kütleye sahiptir. Alfa ve beta ısınları kütleleri ve elektriksel yüklerinden dolayı, X ve gama ısınlarına göre, maddelere daha az nüfuz ederler. Ancak, bu ısınların iyonlaştırıcı etkileri daha fazladır. Nötron ve proton ise kütleleri alfa ısınlarının dörtte biri kadar olan nükleer taneciklerdir. Çeşitli nükleer reaksiyonlar sırasında çekirdekten kopan nötron ve protonlar insan sağlığı için en tehlikeli radyasyonlardır. Özellikle nötron, elektrik yükü olmadığından çok büyük nüfuz etme özelliğine sahiptir.

IŞINLARIN HAREKETLERİYLE İLGİLİDİR:

Uzayda saniyede yaklaşık 300.000 km gibi çok yüksek hızlarla hareket eden bu ısınlar kolaylıkla insan vücuduna nüfuz edebilir ve vücudu oluşturan biyolojik hücrelere hasar verebilirler. Ayrıca, bu ısınların hücrelerin kimyasal yapılarını değiştirmeleri de mümkündür. Özellikle elektrik yüklü ısınlar saniyenin binde biri gibi çok kısa süre içinde hücre moleküllerini parçalayıp iyonlarına ayrıştırabilirler. Bununla birlikte, etrafta bulunan diğer hücreleri de fizyolojik görevlerini yapamaz duruma getirebilirler. Bütün bunların sonucunda radyasyona maruz kalan bir hücre ya ölür veya işlevini yitirir. Aslında az sayıda hücrenin ölmesi önemli değildir. Çünkü, normal yasamda yıpranan hücrelerin ölümü ve yerlerine yenilerin dogması doğaldır. Ancak, yüksek radyasyon sonucu çok sayıda hücrenin aniden ölmesi veya normal çalışmasının bozulması canlının sağlığını önemli ölçüde etkileyecek bir olaydır.

Hayati önemi fazla olan dokularda (kemik iliği, dalak, kan ve üreme hücreleri) radyasyonun etkisi daha erken görülür. Çünkü, bu hücreler daha çabuk çoğaldığından bir hücredeki hasar, sakat doğan yeni hücrelerle çığ gibi büyür. Bu ise uzun bir zaman dilimi içerisinde her an bir tümör olarak sonuçlanabilir. Radyasyonun kanserojen etkisi bu şekilde ortaya çıkmaktadır.

EN BÜYÜK TEHLİKE İSE HÜCRE ÇEKİRDEĞİ İÇİNDEKİ DNA'LARIN BOZULMASIDIR:

DNA'lardan oluşan kromozomların yapılarının değişmesi, taşıdığı sırların kaybolması ve yeni genetik yapılı hücreler haline dönüşmesi sonucunda ebeveyne benzemeyen yeni bir genotip ortaya çıkar. Bu farklılaşmaya mutasyon adi verilir. Eğer bu durum, bireyin üreme hücrelerinde gerçekleşirse radyasyondan kaynaklanan bu değişiklik gelecek nesillere de aktarılır.

Yüksek dozda radyasyona maruz kalmış bireylerde görülebilecek baslıca hastalıklar şunlardır: Kanda ve kan yapan organlarda tahribat (anemi, lösemi), ciltte ateş yanığını andıran yaralar, gözde katarakt, kısırlık, kanser ve kalıtımsal bozukluklar.

Bir insan vücudunun kısa bir süre belirli bir radyasyon dozuna maruz kalması sonucu görülebilecek rahatsızlıklar ise kişiden kişiye değişebilir. Ancak, bu rahatsızlıkların genel özellikleri su şekilde özetlenebilir:

50 ram gözlenebilir bir biyolojik etki meydana getiren en küçük radyasyon dozudur. Bu doz kandaki akyuvar sayısında geçici bir değişiklik meydana getirir.

100 – 200 ram arasında radyasyona maruz kalan bir insanda 3 saat içerisinde kusma ile birlikte yorgunluk ve iştahsızlık görülür. Bu tür hastalarda bir kaç hafta içinde iyileşme gözlenir.

300 ram radyasyon dozuna maruz kalan kişilerde 2 saat içinde kusma ve halsizlik baslar. Yaklaşık 2 hafta sonra ise saçlar dökülmeye baslar.

Bir ay ile bir yıl arasında bu kişilerin %90'i iyileşir. Vücut tarafından alınan radyasyon dozunun artmasıyla gözlenen etkiler daha belirgin ve ciddi olmaya baslar.

400 ram radyasyon dozuna maruz kalan kişilerde bir kaç saat içerisinde başlayan bulantı ve kusma dönemini iştahsızlık, halsizlik, ateş ve saç dökülmesi izler. Yaklaşık iki hafta sonra ağızda iltihaplanma görülür, ishal ile birlikte hızlı kilo kaybı baslar. Bu dozda radyasyona maruz kalan fertlerin %50'si 2 ile 4 hafta içinde ölür.

Doz 600 ram'a çıktığında ise ölüm oranı %90'a çıkar. Kalanların iyileşmesi ise çok uzun süren tedaviler gerektirir.

Radyoaktif ısınların zararları yanında bir çok yararları ve kullanım alanları da mevcuttur.

Radyoaktif izotoplar ile radyoaktif olmayan izotopların kimyasal özellikleri aynidir. Bundan dolayı radyoaktif izotoplar izleyici olarak kimya araştırmalarında yaygın bir şekilde kullanılırlar.

Örneğin bitki besin maddesine az miktarda katılan radyoaktif özelliğe sahip fosfor – 32 izotopu ile, fosforun bitki tarafından kullanılması izlenebilir. İzleyiciler özellikle tarımda kimyasal gübrelerin en uygun bileşiminin kullanım biçiminin bulunmasında büyük önem taşır.

Ayrıca, bir kimyasal tepkimenin mekanizması ya da bir bileşiğin yapısı çoğu zaman deneylerde radyoaktif izleyiciler kullanılarak aydınlatılır. Örneğin karbon – 14 izotopu ile fotosentez olayı incelenmiş ve CO2'nin sekerlere ve nişastalara dönüşümü hakkında geniş bilgi edinilmiştir.

Radyoaktifliğin isinim etkilerinden yararlanılan uygulamaların basında isin (Curie) tedavisi gelir. Bu yöntem kanser ve benzeri habis tümörlerin yok edilmesinde kullanılır. Bu tedavi için en çok kullanılan radyoaktif izotop bir gama yayımlayıcısı olan kobalt – 60 izotopudur.

Radyoaktif izotoplar hastalıkların teşhisinde de kullanılır. Örneğin günümüzde yaygın olarak kullanılan pozitron isin tomografisi (PETscan) özellikle beyindeki bazı hastalıkların teşhisinde kullanılır. Bu yöntemde hastaya çok az miktarda karbon – 11 izotopu içeren glikoz (C6H12O6) verilir. Daha sonra glikoz ile beyne giden karbon –11 izotopunun yapmış olduğu pozitron ısınlarını belirlemek için beyin tomografisi çekilir. Bu yolla beyindeki anormallikler teşhis edilebilir.

Radyoaktif iyot – 131 izotopu tiroit bezi ile ilgili hastalıklarda kullanılır. Hastaya iyot –131 izotopu içeren NaI çözeltisi verilir.

Kan dolaşımındaki bu izotopun vücuttaki hareketi radyasyon algılayıcılarıyla izlenir. Bunun sayesinde tiroit bozuklukları tiroit kanserleri, böbrek ve karaciğer hastalıkları teşhis edilebilir.

Radyografi radyoaktif ısınlar yardımıyla film veya duyarlı plaka üzerinde görüntü elde etme yöntemidir. Bu yöntem tıpta röntgen çekimi olarak bilinir. Röntgen çekiminde elektronik cihazların ürettiği X–ısınları kullanılır.

Endüstriyel radyografi de ise iridyum – 192 ve kobalt – 60 gibi radyoizotopların ürettiği gama ısınları kullanılır. Bu ısınlar ile metal ve plastik levhaların kalınlıklarının ölçülmesi, iç yapılarının incelenmesi mümkündür.

Radyoizotopların diğer bir kullanım alanı ise petrol sanayisidir.

Örneğin bir petrol boru hattında akışa katılan az miktarda radyoizotop ile borunun dışından akışı izlemek mümkündür. Ana boru hattından benzin, gaz ve motorin gibi petrol ürünleri arka arkaya gönderilebilir. Aktarılan ürünlerin son kısımlarına konulan radyoizotoplar sayesinde boru hattının diğer ucunda bir ürünün bitip diğer ürünün başladığı anlaşılabilir.