Çevre boyunca, hem doğal olarak oluşan hem de insan yapımı çeşitli radyoaktif kaynaklar mevcuttur. Çevrede bulunan bazı kimyasal elementler doğal olarak radyoaktiftir. Bunlar toprak, su, iç ve dış mekan havası ve hatta vücudumuzun içinde farklı miktarlarda bulunur ve bu nedenle onlara maruz kalmak kaçınılmazdır. Ayrıca, Dünya hem Güneş’ten hem de Güneş Sistemi’nin dışından gelen yüksek enerjili parçacıklarla sürekli bombalanır. Bu parçacıklar topluca kozmik radyasyon olarak adlandırılır. Herkes, enlem, boylam ve deniz seviyesinden yükseklik tarafından etkilenen kozmik radyasyondan bir doz alır.
1 Bu bölümde “kaynak” terimi başka bir atıfta bulunulmadan geçtiğinde “radyasyon kaynağı” bağlamında kullanılmıştır. Başka herhangi bir amaç için ek bilgi sağlanır (örneğin “su kaynağı”).
Radyasyonun teşhis ve tedavi için tıpta kullanılması, günümüzde insan yapımı radyasyona maruz kalmanın en büyük kaynağıdır. Nükleer silahların test edilmesi, endüstriyel ve tıbbi tesislerden rutin deşarjlar ve Çernobil gibi kazalar çevremize insan yapımı radyonüklidler eklemiştir.
Kutu 9.1. Önemli Terimler, Büyüklükler ve Birimler
Becquerel (Bq): Uluslararası Birim Sistemi’nde (SI – Système international d’unités) radyoaktivitenin birimidir ve saniyede bir radyoaktif bozulmaya karşılık gelir. İçme suyu için aktivite konsantrasyonundan bahsetmek übinedir ve bu Bq/l birimiyle ifade edilir.
Etkili doz: Radyasyon vücut dokuları ve organlarıyla etkileşime girdiğinde alınan radyasyon dozu, radyasyon türü, etkilenen vücut bölümü ve maruz kalma yolu gibi faktörlerin bir fonksiyonudur. Bu, 1 Bq radyoaktivitenin her zaman aynı radyasyon dozunu vermeyeceği anlamına gelir. Farklı radyasyon türleri arasındaki biyolojik etkilerin doğrudan karşılaştırılabilmesi için “etkili doz” adı verilen bir birim geliştirilmiştir. Etkili doz, sievert (Sv) olarak adlandırılan SI birimleriyle ifade edilir. Sievert çok büyük bir birimdir ve genellikle millisievert (mSv) cinsinden konuşmak daha pratiktir. 1 Sv’de 1000 mSv vardır.
Etkili yarılanma ömrü: Radyoizotopların, atomların yarısının parçalanması için geçen süre olan “fiziksel” bir yarılanma ömrüne sahiptir. Farklı radyoizotoplar için fiziksel yarılanma ömrü birkaç mikrosaniyeden milyarlarca yıla kadar uzanabilir. Bir radyoizotop canlı bir organizmada mevcut olduğunda atılabilir. Bu eliminasyonun hızı biyolojik faktörlerden etkilenir ve “biyolojik” yarılanma ömrü olarak adlandırılır. Etkili yarılanma ömrü, hem fiziksel hem de biyolojik yarılanma ömrü tarafından belirlenen, bir canlı organizmadaki radyoaktivitenin yarılanmasının gerçek oranıdır. Bazı radyonüklidler için biyolojik süreçler baskındır, diğerleri için fiziksel bozulma baskın etkidir.
Radyoaktivite, farklı büyüklükler ve birimler kullanılarak tanımlanır (bkz. Boks 9.1). Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyon Etkileri Bilimsel Komitesi (UNSCEAR, 2008), çevredeki tüm radyasyon kaynaklarından kişi başına küresel ortalama yıllık dozun yaklaşık 3,0 mSv/yıl olduğunu tahmin etmiştir. Bunun %80’i (2,4 mSv) doğal olarak oluşan radyasyon kaynaklarından, %19,6’sı (neredeyse 0,6 mSv) tıbbi teşhis için radyasyon kullanımından ve kalan %0,4’ü (yaklaşık 0,01 mSv) diğer insan yapımı radyasyon kaynaklarından kaynaklanmaktadır (bkz. Şekil 9.1).
Nerede yaşadıklarına, beslenme tercihlerine ve diğer yaşam tarzı seçimlerine bağlı olarak nüfusun bireysel üyeleri tarafından alınan dozda büyük farklılıklar olabilir. Bireysel radyasyon dozları ayrıca tıbbi tedavilere ve mesleki maruziyetlere bağlı olarak da değişebilir. Yıllık ortalama dozlar ve doğal kaynaklardan kaynaklanan bireysel dozların tipik aralıkları Tablo 9.1’de sunulmaktadır (UNSCEAR, 2008).
9.1.1 İçme Suyu Tüketimi ile Radyasyona Maruz Kalma
Su kaynakları, doğal ve insan kaynaklı (yani yapay) olmak üzere iki ana kategoriye ayrılan radyonüklidler içerebilir:
Doğal Radyonüklidler:
- Potasyum-40
- Toryum ve uranyum parçalanma serilerinden radyonüklidler (özellikle radyum-226, radyum-228, uranyum-234, uranyum-238, kurşun-210 ve polonyum-210)
Tablo 9.1 Doğal olarak oluşan kaynaklardan gelen ortalama radyasyon dozu
| Kaynak | Dünya çapında ortalama yıllık etkili doz (mSv) | Tipik yıllık etkili doz aralığı (mSv) |
| Dış maruz kalma | ||
| Kozmik ışınlar | 0.39 | 0.3–1a |
| Karasal radyasyon (dış mekan ve iç mekan) | 0.48 | 0.3–1b |
| Dahili pozlama | ||
| Solunum (çoğunlukla radon) | 1.26 | 0.2–10c |
| Yutma (yiyecek ve içme suyu) | 0.29 | 0.2–1d |
| Toplam | 2.4 | 1–13 |
a Deniz seviyesinden yüksek yer yüksekliğine kadar olan aralık.
b Toprağın ve yapı malzemesinin radyonüklid bileşimine bağlıdır.
c Radon gazının kapalı alanda birikmesine bağlıdır.
d Gıdaların ve içme suyunun radyonüklid bileşimine bağlı olarak; Alınan doza içme suyunun katkısı tipik olarak 0,05 mSv'dir.
Kaynak: UNSCEAR’dan uyarlanmıştır (2008)
Bu radyonüklidler, doğal süreçler (örneğin toprak emilimi) veya doğal olarak oluşan radyoaktif malzemeleri içeren teknolojik süreçler (örneğin mineral kumlarının veya fosfat gübresi üretiminin çıkarılması ve işlenmesi) nedeniyle suda farklı miktarlarda bulunabilirler.
İnsan Kaynaklı Radyonüklidler:
- Nükleer yakıt çevrim tesislerinden deşarj edilen radyonüklidler (örneğin helyum-3, krom-51, kobalt-60)
- Tıbbi ya da endüstriyel alanda kapalı formda üretilen ve kullanılan radyonüklidler (örneğin iyot-131, teknesyum-99m) gibi düzenli veya kazara deşarjlar sonucu suya karışabilirler.
- Geçmişte çevreye, içme suyu kaynakları dahil olmak üzere salınan radyonüklidler (örneğin sezyum-137, stronsiyum-90, plütonyum-239, plütonyum-240)
İçme suyundaki radyonüklidlerin varlığı, insan sağlığı için potansiyel bir risk oluşturabilir. Bu bölümde, su kaynaklarında bulunan farklı radyonüklid kaynaklarını inceleyeceğiz ve radyasyon alımının nasıl gerçekleştiğini daha ayrıntılı olarak ele alacağız.
9.1.2 İçme Suyu Yoluyla Radyasyonun Sağlık Etkileri
Radyolojik koruma, herhangi bir radyasyon maruziyetinin bir miktar risk içerdiği varsayımına dayanır. Uzun süreli maruziyetlerde, örneğin radyonüklid içeren içme suyunun uzun süreler boyunca tüketilmesi durumunda, insanlar üzerinde yapılan araştırmalar 100 mSv’nin üzerindeki dozlarda artmış kanser riski olduğunu göstermektedir (Brenner et al., 2003; UNSCEAR, 2012). Gerekli büyük örneklem boyutları nedeniyle, bu dozun altında epidemiyolojik çalışmalar yoluyla artmış riski tespit etmek zordur, ancak bazı geniş çaplı çalışmalar 100 mSv’den düşük dozlarda bile artmış kanser riski göstermiştir (Brenner et al., 2003; Rühm, Laurier & Wakeford, 2022). Maruziyet ile risk arasında, hiçbir riskin olmadığı bir eşik değerin bulunmadığı, doğrusal bir ilişki olduğu varsayılır (UNSCEAR, 2010).
DSÖ’nün içme suyundaki radyonüklidlerin varlığını kontrol etme stratejisi, yıllık 0,1 mSv/yıl etkin doz şeklinde bireysel bir doz kriterine (BDK) dayanmaktadır. Bu etkin doz seviyesi, tespit edilebilir herhangi bir olumsuz sağlık etkisine yol açması beklenmeyen çok düşük bir risk seviyesini temsil eder (bkz. Boks 9.3).
Yorum yap