1800’lü yılların sonunda varlığının keşfedilmesinden sonra, radyasyon ve radyoaktivitenin birçok kullanım alanı keşfedilmiş ve bundan istifade edilmeye başlanmıştır. Tıp bilimi, radyasyonun giricilik özelliğinin kullanıldığı alanların ilkidir ve X-ışınları insan ile ilgili çalışmalarda ve tedavide devrimsel gelişmelere neden olmuştur. Fakat çok erken safhada yararlarının yanı sıra bazı riskleri de içerdiği anlaşılmış ve kişilerin radyasyondan korunması gerektiği ortaya çıkmıştır. Radyasyonun kullanımında faydalar ve riskler dengesi söz konusudur. Bu dengenin kurulmasına yardım etmek için radyasyon kaynakları, kullanımları ve etkileri anlayışının yayılmasının yanında radyasyondan korunma uygulamaları, teorisi, politikası ve mevzuatı geliştirilmiştir.
Bilimsel ve Tıbbi Geçmiş
Radyasyon tipleri
Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya atom altı parçacıklar formunda bir enerjidir. Radyoaktivite, radyasyon yayan kararsız atom çekirdeğinde kendiliğinden olan değişimdir. Bu değişim, atomun bozunması olarak adlandırılır. Genellikle, radyoaktif atomlar, ilgili kimyasal elementin “radyonüklitleri” (ışıl çekirdekleri) veya “radyoaktif izotopları” olarak adlandırılırlar.
Parçacık veya elektromanyetik dalga formundaki radyasyon, etkileştiği atomların elektronlarını koparacak kadar yeterli enerjiye sahipse atomlar yüklü hale gelir ve iyonlaşmış olur. Bu da iyonlaştırıcı radyasyon olarak adlandırılır. Etkileşim sonucunda oluşan iyonlar, hücrelere hasar veren kimyasal değişimlere neden olabilecek kapasitedirler. Parçacık veya elektromanyetik formdaki radyasyon, atomları iyonlaştırmada yeterli enerjiye sahip değilse iyonlaştırıcı olmayan radyasyon olarak adlandırılır.
İyonlaştırıcı radyasyon alfa parçacıkları, beta parçacıkları, nötron veya gama ışınları ve X-ışınları olarak bilinen elektromanyetik radyasyon formunda olabilir. İyonlaştırıcı radyasyonun her bir tipi, madde (insan vücudu da dahil) ile farklı şekilde etkileşir ve bunların her biri, farklı tipteki malzemeyle etkin bir şekilde durdurulabilir (Şekil 6.1).
Şekil 6.1. Farklı Radyasyon Tipleri İçin Giricilik Mesafeleri
(Kaynak: Michigan Üniversitesi, USA)
Alfa parçacıkları, atomun çekirdeğinden yayılır ve iki proton ile iki nötron içerirler. Bu parçacıklar Helyum atomu çekirdeği ile aynıdır ve pozitif (+2) yüklüdürler. Ağır ve yüklü oldukları için madde içerisinde enerjilerini çabuk kaybederler. Alfa parçacıklarını bir kağıt tabakası veya insan vücudundaki ölü deri tabakası gibi az bir kalınlıktaki maddelerle durdurmak mümkündür. Alfa parçacıkları, doğrudan hassas hücrelerle temas edeceği için sadece ağız yolu ile vücuda alındığı ve teneffüs edildiği zaman insan sağlığı açısından tehlikeli olurlar.
Beta parçacıkları, atomun çekirdeğinden yayılan elektronlardır ve sadece bir negatif yüke sahiptirler. Bunlar, alfa parçacıklarına göre madde ile daha az etkileşime girerler ve böylece maddenin daha içlerine nüfuz edebilirler. Plastik veya metal gibi ince nesnelerle durdurulabilirler ve alfa parçacıklarında olduğu gibi ağız yoluyla vücuda alındığı veya solunduğu zaman tehlikelidirler. Işınlanma yeteri kadar büyük ise deriye radyasyon hasarı verebilirler.
Nötronlar, atomun çekirdeğinde bulunurlar ve çarpışma veya fisyon ile açığa çıkarlar. Proton ile yaklaşık aynı kütleye sahip elektriksel olarak yüksüz parçacıklardır. Yüksüz oldukları için madde ile zayıf etkileşime girerler ve dolayısıyla madde içerisine kolaylıkla nüfuz edebilirler ve kolayca durdurulamazlar. Kalın beton tabakası veya hidrojen atomları açısından zengin (su veya yağ gibi) bir malzemeyle durdurulabilirler.
Gama ışınları ve X-ışınları, her ikisi de elektromanyetik dalgalardır. Gama ışınlarının kaynağı atom çekirdeğidir ve atom elektron seviyelerindeki değişim sonucu meydana gelir. Röntgen ışınları da denilen X ışınları, görünür ışık ve mor ötesi ışınları gibi dalga şeklindedir. Bir atoma dışarıdan gelen veya gönderilen yüksek enerjili elektronlar o atomun ilk halkalarından elektronlar koparırlar. Atomdan kopan bu elektronun yerine daha yüksek seviyelerden (üst halkalardan) elektronlar atlayarak kopan elektronun yerindeki boşluğu doldururlar. Bu sırada ortaya çıkan enerji fazlalığı X ışını şeklinde dışarı salınır. Gama ve X-ışınlarının ikisi de yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon formunda olduklarından madde ile daha az etkileşime girerler. En iyi, kalın kurşun tabakası veya yoğun malzemelerle durdurulabilirler.
Radyasyon kaynakları
Radyasyon kaynakları doğal ve yapay olmak üzere iki kategoriye ayrılırlar:
Doğal radyasyon
İyonlaştırıcı veya iyonlaştırıcı olmayan doğal radyasyon kaynakları “kozmik” veya “karasal” olarak tanımlanabilirler. Gökyüzünden gelen kozmik radyasyon, yıldızların oluşumu ve ömrünü tamamlaması gibi çeşitli olaylarla oluşmaktadır. Kozmik radyasyonun dünyada bizi ilgilendiren şimdiye kadarki en büyük yayıcısı güneştir. Karasal radyasyon ise dünyanın kendisinden gelmektedir ve yerkabuğunda başlangıçtan beri var olan bozunmalar ve kozmojenik radyonüklitlerle oluşurlar. Uranyum ve toryum elementi milyonlarca yıldır azar azar bozunarak iyonlaştırıcı radyasyon yayarlar ve en sonunda, kararlı ve radyasyon yaymayan kurşuna dönüşürler.
Uranyumun bozunma zincirlerinin üyelerinden birisi olan radon, dünya yüzeyine yakın bir yerde oluşursa atmosfere gaz halinde dağılır. Radyasyon, sadece direkt olarak dünyadaki kaynaklardan yayılmaz, aynı zamanda yaşadığımız yerdeki radyoaktif elementlerin çeşidine ve miktarına bağlı olarak az yada çok miktarda soluduğumuz atmosferde de bulunur.
Bitkiler ve hayvanlar çevreden radyoaktif maddeleri soğurdukları için yiyeceklerimiz bile doğal olarak radyoaktiftir. Sonuç olarak, vücudumuzda özellikle kemiklerimizde az miktarda Karbon-14, Potasyum-40 ve Radyum-226 bulunmaktadır. Potasyum önemli bir besin mineralidir ve muz, potasyum açısından oldukça zengin olup radyoaktif izotop Potasyum-40 içermektedir. Doğal olarak oluşabilen, aynı zamanda insan üretimi de olan (yapay) ve dünyadaki suların bir kısmında oluşan hidrojen izotopu Trityum, vücudumuzda özellikle yumuşak dokular ve kan dolaşımında az miktarda bulunur.
Yapay radyasyon
Nükleer enerjinin ve bilimin gelişmesi, çeşitli yeni radyasyon kaynaklarının (yapay radyasyon) üretimini mümkün hale getirmiştir. Başlangıçta yerüstünde gerçekleştirilen nükleer silah denemeleri, dünyanın en üst atmosfer tabakasında çok miktarda radyoaktif maddelerin birikmesi ile sonuçlanmıştır. Kuzey Yarımküre nüfusunun büyük çoğunluğu ve Güney Yarımkürenin bir kısmı bu maddelerden kaynaklanan radyasyona maruz kalmış ve halen kalmaktadır.
1950’li yıllardan beri nükleer gücün gelişimi yakıt çevrimindeki çeşitli aşamalarda atmosfere ve sulara radyoaktivite salınmasına neden olmaktadır. Bu radyoaktivite salımı, çoğunlukla kullanılmış yakıtın yeniden işlenmesi ve az miktarda da yakıt imalatı ve güç üretiminden kaynaklanmaktadır.
Radyasyon, keşfedildiğinden beri tıp biliminde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. X-ışınının kullanılmasıyla önemli miktarda iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalınmaktadır. Son yıllardaki gelişme ise, cerraha cerrahi aletlerini insan vücudunda doğru şekilde konumlandırmasına olanak sağlayan gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme sistemleridir. Gama ışınlarının diğer karmaşık tıp kullanım alanları, bilgisayarlı tomografi (CT) ve pozitron emisyon tomografisi (PET)’dir.
Radyasyon, tümör hücrelerini yok edebilmesi nedeniyle kanser tedavisinde de kullanılmaktadır. Radyasyon kaynakları, cerrahi olarak tümör hücresine yerleştirilebilmektedir (implant tedavisi). Sıvı radyasyon kaynakları ise kan dolaşımına enjekte edilmekte ve tümör hücrelerinde toplanabilmektedir. Bu yöntem, tiroit kanseri tedavisinde kullanılmaktadır. Hem hastalar hem de tıbbi görevliler için bütün bu işlemler birer iyonlaştırıcı radyasyon kaynağıdır.
Radyasyon ışınlanmasının seviyeleri
İnsanların tipik olarak maruz kalacağı radyasyon seviyesi ne kadardır ve en önemli radyasyon kaynakları nelerdir? Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkileri Bilimsel Komitesi (UNSCEAR), 1995’ten beri bu bilgileri toplamaktadır ve her dört yılda bir tüm kaynaklardan alınan ortalama ışınlanma seviyelerini içeren rapor olarak sunmaktadır. Şekil 6.2‘de UNSCEAR’nin 2000 yılı sonuçları gösterilmektedir.
Şekil 6.2. Toplum Işınlanmalarında Tipik Radyasyon Kaynakları ( mSv/yıl).
(Kaynak: UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation, Vol. 1, 2000)
Radyasyon ışınlamasının etkileri
Herhangi bir ortamdan- örneğin insan vücudundan- geçen radyasyonun birincil sonucu enerjinin ortamda birikmesi, depolanmasıdır. Bir maddeden radyasyon geçmesi sonucunda o maddede enerji depolanması olur. Madde ile etkileşim sonucunda radyasyon enerjisini kaybederken, madde enerji kazanır. Radyasyon ışınlanmasını ölçmek için kullanılan birim, soğurulan enerji miktarını temel alır. Günümüzde radyasyon ışınlanması (doz olarak ifade edilir) gray (Gy) ile ölçülür ve 1 gray, maddenin 1 kg’ında 1 joule’lük enerji soğurulması meydana getiren radyasyon miktarı olarak tanımlanır.
İyonlaştırıcı radyasyonun bazı tipleri diğerlerine göre daha çok hasar verir. Mesela, alfa parçacıkları büyük kütleye ve elektrik yüküne sahip olduklarından oldukça kısa mesafede yüksek miktarda enerjiyi çarptığı hücreye iletirler ve hassas biyolojik dokularla temas ettiklerinde önemli hasarlara neden olabilirler. Nötronlar, atomlarla oldukça nadir etkileşime girer, ancak etkileştiğinde de etkileri büyük olabilir. Bu fiziksel sebeplerden dolayı, farklı tipteki radyasyonlara, fiziksel olarak depolanan enerji ile radyasyonun neden olacağı hasarın biyolojik olarak anlamlı hale getirilmesini sağlayan ağırlık faktörleri verilmiştir.
Biyolojik hasarı ölçmek için kullanılan birim Sievert (Sv), gray ile ifade edilen depolanan enerji miktarı ile ilgili ağırlık faktörünün çarpımına eşittir. Yüksek ağırlık faktörlerinde tahmin edilen hasarlar da büyük olur. Alfa parçacıkları için bu faktör 20, nötron için enerjisine bağlı olarak 5-20 aralığında, gama ışını, beta ışını ve X-ışını için ise 1’dir.
Hasar tahminindeki hesaplamalarda, ışınlamaya maruz kalan vücudun tamamı veya hasar gören parçası ve dokusu dikkate alınmalıdır. Akciğer, karaciğer ve kemikler gibi farklı dokular, radyasyona karşı farklı duyarlılık gösterirler. Mesela, uranyum içinbiyolojik olarak anlamlı ışınlama alfa parçacıklarıdır. Bu parçacıklar, insan derisinden geçemezler ve bu yüzden genellikle derinin uranyum tozlarına maruz kalmasının bir zararı yoktur. Fakat aynı tozlar solunduğu zaman hassas akciğer dokularına ulaşmakta ve hücrelere oldukça hasar verebilmektedir. Bu durumda, aslında tek doku ışınlamaya maruz kalmıştır ve depolanan enerji sadece o dokuyla sınırlı kalmıştır. Bu ışınlamayı diğerlerine eşitlemek için araştırmacılar doku-ağırlık faktörlerini geliştirmişlerdir.
Radyasyon ışınlanmasının biyolojik etkileri
Radyasyon, tüm zehirli ajanlar içinde üzerinde en çok çalışılan konulardan biridir. Kansere neden olan kimyasallardan farklı olarak dokunulmamasına, tadılmamasına veya koklanmamasına rağmen kolayca tanımlanabilir ve miktarı ölçülebilir. Madde içerisinden geçen radyasyonun fiziği kolayca anlaşılır ve bu da farklı miktardaki radyasyon ışınlanmasının insan üzerindeki etkilerinin bilimsel olarak incelenmesine olanak tanır.
İyonlaştırıcı radyasyon enerjisi, içinden geçtiği maddenin atomuna aktarılır. Su, vücutta en çok bulunan moleküldür ve oldukça kolay iyonlaşır. Radyasyonla normal olmayan kimyasal reaktiflik kazanır. Bu su molekülleri, insanın doku hücrelerindeki deoksiribonükleik asit (DNA) moleküllerinin yakınında bulunursa hücrelerin üretim merkezi olan DNA’lar zarar görebilir. Radyasyonla hasar gören hücrede üç farklı sonuç ortaya çıkabilir (Şekil 6.3);
- Hücre başarılı bir şekilde kendi kendini onarır.
- Kendi kendini onaramaz ve ölür.
- Kendi kendini onaramaz ve ölmez.
Şekil 6.3. Radyasyondan Hasar Gören Hücrede Meydana Gelebilecek
Olası Biyolojik Sonuçlar
Uzun dönem etkilerin olasılığı üçüncü durum ile ifade edilebilir, hasar hücrenin kanserleşmesine neden olabilir. Ayrıca hasar gören hücreler yumurta ve sperm hücresi gibi üreme hücreleri ise DNA hasarı genetik bozukluklarla sonuçlanabilir. Burada özetlenen iki potansiyel durum, radyasyon sağlığı ile uğraşan bilim insanlarının temel ilgi alanıdır.
İnsanların iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldıklarında oluşabilecek etkiler ise şu şekilde sınıflandırılmıştır:
- Erken etkiler; radyasyona maruz kalınır kalınmaz oluşan etkilerdir ve deterministik (belirli) etkiler olarak adlandırılır.
- Gecikmiş etkiler; etkileri yıllar sonra açığa çıkar ve stokastik (olası) etkiler olarak adlandırılır.
Deterministik etkiyle sonuçlanan radyasyon ışınlanmasının eşik doz seviyesi, insanlar için yaklaşık 250 mSv civarındadır. Bu eşik dozun üstünde, doz miktarlarına bağlı olarak farklı biyolojik reaksiyonlar oluşmaktadır. Doz miktarı arttıkça etkilerin şiddeti de artmaktadır (Şekil 6.4). Neyse ki yüksek dozda radyasyon ışınlanması olan kazalar oldukça azdır ve yüksek dozda radyasyon almış kişiler için tıbbi tedavi imkanları oldukça gelişmiştir ve gelişmeye de devam etmektedir.
Stokastik etkilerin kesin olarak oluşması söz konusu değildir, fakat ışınlanma miktarı arttıkça oluşum olasılığı da artmaktadır. Stokastik etkilerin en önemli çeşidi kanserdir (lösemi-kan kanseri). Teorik olarak üreme hücreleri ışınlamaya maruz kaldığında genetik bozukluklar olabilir. Ancak, Hiroşima, Nagasaki ve Çernobil’de meydana gelen olaylar sonrası hayatta kalan insanlar üzerinde yapılan çalışmalarda herhangi bir genetik bozukluk gözlenmemiştir.
Şekil 6.4. Yüksek Dozlarda Radyasyonun Deterministik Etkileri
Yüksek dozlardaki riskler
55 yıl önce Japonya’ya atılan atom bombasından radyasyona maruz kalıp sağ kalan 100.000 insan tıbbi olarak gözlenmiştir. Bu gruptaki insanların yaklaşık %20’sinin ölüm sebebi kanserdir. Bu ölüm oranı, yaklaşık batı toplumlarındaki benzer nitelikteki gruplar için geçerli olan ortalama değerdir. Atom bombasının etkilerine maruz kalmayan Japonlarla bir karşılaştırılma yapıldığında, atom bombası sonucunda hayatta kalan gruptaki kanser ölümlerinin yaklaşık 400’ünde bombanın etkisi sonucunda aldıkları radyasyonun etkisi bulunmaktadır.
Japonya’daki atom bombasının da dahil olduğu yüksek dozlu kazalardan elde edilen bilgiler kullanılarak doz-tepki eğrisi oluşturmak mümkündür. Bu eğri, belirli seviyedeki ışınlar ile kanserden ölüm riski arasında bir ilişki kurmak için kullanılır. Alınan her bir sievert ışınlama dozu için toplam yaşam riski (kanser için) %20’den %25’e yükselir.
Düşük dozlardaki riskler
Radyasyonun biyolojik etkileri hakkında bilinenlerin yanı sıra bilinmeyenler de vardır. Bugüne kadarki istatistikler göreceli olarak yüksek dozları temel almıştır. Yüksek dozdaki radyasyon ışınlamasının kanser riskini ne kadar arttıracağı bilinmektedir. Ancak, düşük radyasyon dozlarının aynı etkiyi gösterip göstermeyeceği bilinmemektedir.
Yüksek doz gruplarından alınan bilgiler, doz miktarı ile kansere yakalanma riskinin artmaya başladığı doğal seviyenin üstündeki yaklaşık 100 mSv değeri arasında bir ilişkinin olduğunu göstermektedir. Bu seviyenin altındaki ışınlama çalışmalarında istatistiğe ait herhangi bir hasar olayı gözlenmemiştir. 100 mSv altında radyasyon dozu alan gruplarda kanser artışı gerçekleşmemiştir.
Yüksek dozlarda radyasyonun kansere neden olduğu bilinmesine rağmen düşük dozdaki radyasyon ışınlamasının kansere neden olmadığını söylemek mantıklı olarak kabul edilemez. Çünkü, konu ile ilgili biyolojik mekanizmaların anlaşılması tamamlanmamıştır.
Herhangi bir seviyedeki radyasyon dozunun biraz da olsa risk taşıdığı ve riskin de dozla orantılı olduğu kabulleri doğrusal eşiksiz hipotez ( linear no-treshold hypothesis (LNT)) olarak bilinir. Bu hipotez radyasyondan korunma uygulamaları ve mevzuatları için en önemli temeli oluşturur ve oldukça tutarlı bir modeldir. Düşük dozlarda kanser riskinin olduğuna dair kesin bir bilimsel sonuç olmamasına rağmen, gerekli tedbirler alınmalıdır.
Radyasyondan Korunma Sistemi ve Düzenleyici Esaslar
Radyasyondan korunmanın amacı, yararlı ışınlanmalara izin verirken radyasyonun potansiyel zararlı etkilerine karşı insanların korunmasıdır. Dünyada yaygın olarak uygulanan radyasyondan korunma sistemi, 1928’de Uluslararası Radyoloji Kongresi’nde Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonu (ICRP) kuruluşundan bu yana yukarıda bahsedilen ışınlanmış gruplarda yapılan çalışmalardan elde edilen bilgiler ve radyasyonun bitkiler ve hayvanlara (flora ve fauna) olası etkileri de dikkate alarak geliştirilmektedir. Dünya genelinde kabul gören bu sistem üç temel ilkeyi esas alır:
- Işınlamaya neden olan uygulamaların gerekçelendirilmesi,
- Korunmanın optimizasyonu,
- Bireylerin ışınlanmalarının sınırlandırılması (doz sınırları).
Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonunun Tavsiyeleri şeklinde yayınlanan dokümanlar tüm ulusal düzenleyici kuruluşlar tarafından takip edilmektedir. ICRP komisyonu yılda bir defa toplanmakta ve yeni gelişmeleri içerecek tavsiyelerde bulunmaktadır. ICRP tarafından 1991 yılında yayımlanan bu tavsiyeler 2007 yılında güncellenmiştir ve iyonlaştırıcı radyasyona karşı kişilerin korunmasının sağlanmasına yönelik tavsiyelerin yanı sıra flora ve faunanın da korunmasına yönelik özel tavsiyeler içermektedir.
ICRP tavsiyeleri, UAEA tarafından yayımlanan Temel Güvenlik Standartları (BSS) gibi uluslararası standartlara ve Avrupa Birliğinin direktifleri (96/29/EURATOM) gibi bölgesel düzenlemelere de aksettirilmektedir.
Radyasyondan korunmanın temel ilkeleri sıralanırsa;
Uygulamaların Gerekçelendirilmesi
İlke olarak, gerekçelendirilmedikçe uygulamalara izin verilmemelidir. Bu durumlarda karar kriteri sadece bilimsel görüşlere dayandırılmamalı, aynı zamanda sosyal, ekonomik ve etik faktörlerde göz önünde bulundurulmalıdır. Bilimsel komite değerlendirme yapabilir ve riskler hakkında bilgi verebilir ama sonuçta demokratik süreçlerin işletilmesiyle risk-sebep uygulamasının gerekçelendirilmesine karar verecek toplumdur. İlkeler, durum bazında temel alınarak uygulanmalıdır. İnsanların ışınlanmasına karar verecek kişiler, uygulamanın gerekçelerini hazırlamak zorundadır.
Genel durumlarda X-ışınlarının tıbbi kullanımlarının gerekçelendirilmesi rutin olarak yapılmaktadır. Yine de tıbbi personelin X-ışını uygulamasından önce her bir ışınlama getirisini dikkate alması gerekir. Ayrıca, kesin teşhisten beklenen faydaya karşı kanser oluşum riskinde oldukça ufak bir artış olabileceği de değerlendirilmelidir.
Optimizasyon
Korunmanın optimizasyonu ilkesi sadece gerekçelendirilmiş uygulamalara uygulanır. Bütün ışınlamaların mümkün olan en düşük doz değerinde (ALARA-as low as reasonably achievable) tutulması gerekir. Optimizasyonun (veya ALARA’nın) amacı, ışınlanmayı sıfıra indirmek değil riskleri, bulunduğu koşullarda kabul edilebilir seviyeye düşürmektir. “Bilim ve toplum yargılarında kabul edilebilir seviye nedir?” sorusu önemlidir.
Radyasyon kaynaklarının boyutunun küçültülmesi, ışınlamaya maruz kalan personelin çalışma zamanının sınırlanması ve insanlar ile radyasyon kaynakları arasındaki mesafenin arttırılması, zırhlama malzemelerinin kullanılması gibi uygulamalarla bu optimizasyon yapılabilir. Optimizasyon işleminde dikkate alınacak önemli unsurlardan biri de herhangi bir işlemde ışınlamaya maruz kalan insanların sayısı ve dozların bölgesel dağılımlarıdır.
Sınırlama
ALARA testi kullanılarak dozların optimize edildiği yukarıda belirtilen ilkeler doğrultusunda bireyler, belirlenen doz sınırları üzerinde ışınlanmaya maruz kalmamalıdır. Toplum üyeleri için ulusal ve uluslararası olarak kabul edilen ışınlama sınır değeri yıllık 1 mSv’dir. Radyasyon çalışanları için uluslararası sınır beş yılda toplam 100 mSv’dir (yılda 50 mSv değerini aşmayacak şekilde). Bazı ulusal otoriteler çalışanlar için yıllık 20 mSv değerini uygulamaktadır.
Doz sınırları, karayollarındaki hız sınırları gibi korkunç sonuçlar oluşturacak veya oluşturmayacak değerlerle sınırlı değildir. Sadece, toplum ve hükümetlerin tercihinin, bu sınırların üstünde rutin uygulamaların yürütülmesine izin vermemesidir.
Herhangi bir gerekçelendirilmiş uygulama için radyasyondan korunma optimize edilmelidir. Bireylerin ışınlanması mümkün olan en düşük doz değerinde ve uluslararası düzenleyici sınırların altında olmalıdır.
Nükleer endüstride radyasyondan korunma
Radyolojik korunma, nükleer endüstrinin en önemli güvenlik meselesidir. Çünkü uranyum, izotopları ve nükleer fisyon radyasyon yaymakta, ayrıca atıklar oluşmaktadır. Nükleer yakıt çevriminin değişik bölümlerinde farklı radyasyondan korunma meseleleriyle karşılaşılmaktadır. Mesela, uranyum madenciliğinde çalışanlar uranyum ve ürünlerinin tozuna maruz kalırlar. Bunlar solunduğunda akciğerler için tehlikeli olabilirler. Bu yüzden, madenin gerekli uygun havalandırma sistemi ve işçilerin solunumla ilgili korunma sistemlerinin olması gereklidir. Alfa yayıcı radyonüklitler de nükleer yakıt çevriminin ilk kısmında en önemli potansiyel tehlike kaynaklarıdır.
Genellikle, nükleer güç santrallerinde çalışanların radyasyon ışınlanması, Kobalt-60 gibi gama-yayıcı radyonüklitlerden kaynaklanmaktadır. Çalışanlar, santraldeki sistemlerin (pompa ve reaktör soğutma suyu sistemi gibi) bakımı esnasında bu tehlikeye maruz kalabilirler. Normal işletme esnasında bu sistemler zırhlanmakta ve çalışanlar tehlikeli alanlar dışında tutulmaktadır. Bakım esnasında çalışanların korunması, zırh sistemlerinin kullanılmasıyla ve görev sorumluluklarının uygun olarak seçilmesiyle sağlanmaktadır.
Çevrenin sürekli izlenmesi nükleer tesisler için bir zorunluluktur.
Kullanılmış yakıt işlemleri esnasında gene gama yayıcı radyonüklitler açığa çıkmaktadır. Düşük ve orta seviyeli atıklarla birlikte Kobalt-60 da önemli bir radyasyon kaynağıdır. Yüksek seviyeli atıklar ve kullanılmış yakıtlardaki Sezyum-137 ve Stronsiyum-90 gibi fisyon ürünleri önemli radyasyon kaynaklarıdır. Atık yönetimindeki radyasyon ışınlanması, özel tasarım tesisleri, malzemesi ve prosedürlerinin kullanılmasıyla azaltılabilir.
Nükleer yakıt çevriminin bazı bölümlerinde çevreye az miktarda radyoaktivite yayılır. Bu daha çok kullanılmış nükleer yakıtın yeniden işlenmesinde ortaya çıkmaktadır. Çevrenin ve halkın korunması için bunun azaltılması ve ölçülmesi gerekir. Hava ve su akımlarının filtre edilmesi ve saflaştırılması, radyoaktivite samlını azaltır ve nükleer tesislerin etrafındaki dış çevre kontrol ölçümleriyle bu sistemler kontrol edilir.
Kaza Durumunda Müdahale
Hiçbir insan faaliyetinde sıfır risk yoktur. Radyolojik faaliyetlerde de oldukça yüksek seviyede güvenlik olmasına rağmen, çalışanların ve halkın ışınlanacağı kazalar olabilir. Bu kazalar Çernobil’de olduğu gibi uluslararası kapsamlı da olabilir. Bu yüzden, Uluslararası kamuoyu nükleer kaza acil eylem hazırlıkları ve nükleer kaza yönetimi için ayrıntılı programlar ve yaklaşımlar geliştirmektedir.
Bu yaklaşımlar ve programların amacı kaza ile ilgili olayların sonuçlarını azaltmaktır. Nükleer kaza acil eylem hazırlıkları, acilen uygulanacak plan ve prosedürlerin geliştirilmesini içermektedir. Birçok kaza senaryosu düşünülür ve üzerinde çalışılır. İlgili birimlerle işbirliği yapılarak temel bir organizasyon yapısı geliştirilir ve koşullara göre değişen eylem planları hazırlanır. Bu esnek planlar her zaman hazır tutulur ve tatbikatlar ile sınanır.
Hazırlık programlarında geliştirilen organizasyon yapısı emirlerini, iletişim sistemlerini, çeşitli otorite ve hizmet sorumluluklarının dikkatli tanımlanmasını ve personelin eğitimini kapsar. Dünyadaki bütün nükleer tesislerin yerel ve ulusal otoritelerle bağlantılı planları ve yapıları vardır. Kaza esnasında karar verecek olan kişiler, düzenli olarak teknik uzmanlar ve birbirleri tarafından eğitilirler. Birçok ülkede nükleer santralin çevresindeki halk bilgilendirilir ve eğitim uygulamalarına katılır.
Büyük nükleer tesislerde özellikle güç santrallerinde kazaların ilerlemesini durdurmak için birçok engel sistemleri vardır. Genellikle, saatler ve günlerce süren koruyucu önlemlerin alınması gerekir.
Nükleer ve radyolojik acil durumların ilk basamağında alınması gereken üç tip önlem vardır:
- Sığınma: Açığa çıkan radyoaktivite bulutunun etkisini azaltacak basit bir yoldur. Rüzgar veya hava ile radyoaktif bulut dağılana kadar evin içine sığınılır, tüm pencereler ve havalandırma sistemi kapatılır.
- Tahliye: Bu önlem açığa çıkması beklenen radyoaktivite miktarının fazla olması durumunda uygulanır. Açıkçası, tahliye radyoaktivite salımı olmadan ve meteorolojik tahminler ile desteklenmesi durumunda çok etkili bir önlemdir.
- İyot tabletleri: Radyoaktif olmayan, kararlı formdaki iyot bileşikleridir. Kararlı iyot, fisyon sonucunda üretilen ve nükleer güç tesislerindeki ciddi kaza sonucunda açığa çıkan radyoaktif iyodun etkisini büyük ölçüde azaltır. Vücudumuza giren radyoaktif iyot tiroit bezlerinde birikir ve yüksek dozlarda, özellikle çocuklarda kansere neden olur. Aynı şekilde, radyoaktif iyot süt ve diğer besin maddelerinde birikir ve aynı etkiyi yaratır. İyot tabletlerinin alınmasıyla tiroit bezleri radyoaktif olmayan, kararlı iyotla doyurulmuş olur ve vücuda giren fazla iyot, ter veya idrar yoluyla kolayca atılır.
İyot tabletlerinin dağıtılması sığınma veya tahliye önlemlerine ek olarak yapılmalıdır.
Kaza Sonuçlarının Hafifletilmesi
Acil durumlar kontrol altına alındığı ve halkın korunması sağlandığı zaman uzun süreli iyileştirme çalışmalarına başlanmalıdır. Bu da genellikle çevrede depolanan kirlilik seviyesinin belirlenmesi, bireylerin aldığı dozların tespit edilmesi ve uygun temizleme ve tıbbi takip programlarının geliştirilmesi şeklinde yapılır. Bunların içinde en önemlisi özellikle tarım için kullanılan arazilerin temizlenmesidir.
Çernobil kazası gibi çok ciddi kirlenmelerin olduğu durumlarda toprağın üst tabakasının ve bitki örtüsünün kaldırılarak uzaklaştırılması veya yerel ürünlerin tüketiminin kısıtlanması gibi önlemler alınarak kazadan önceki koşullara geri dönülebilir.
