Mesela Fransız dilbilim cemiyetinin eski zamanlarında olsaydık, bu tartışmanın yasaklandığını görürdük. O zamanki düşünce şuydu: Boşa zaman harcamayalım, bu konu bilinemez çünkü elimizde hiçbir kanıt yok!

Kanıt yok mu? Evet fosil bir kanıt şüphesiz ki yok, ama bilimin bazı ipuçlarından hareket ederek sentezleme ve değerlendirme gücü ile ortaya koyduğu çok önemli ve ciddi ipuçları, savlar var.

Mesela Charles Darwin, ses becerimizin ilk olarak cinsel seleksiyonla ilişkili olarak ortaya çıktığını düşünüyordu. Buna karşın bazı bilim insanları da dilin korunma, avlanma ve çeşitli sosyal etkileşimler sebebiyle ortaya çıktığını iddia ediyor. Bu, bilim insanlarının onlarca yıldır çözmeye çalıştığı bir sır. Murat Altaş, söz konusu tartışmaları ve dilin evrimine dair ipuçlarını derledi.

Nilgün Özbaşaran Dede’nin hazırladığı Araştırma Gündemi yine dopdolu; Ay kutbundaki kraterin içindeki suyun sanıldığından daha yeni olduğunun ortaya çıkması, diş protezi yerine diş tohumu tekniği kullanılması ile insanların üçüncü kez diş çıkartabileceği olgusu, ve bağırsak bakterilerinin şişmanlama ile zayıflamadaki etkisi gibi bilim gündemine dair güncel haberleri bu sayfalardan okuyabilirsiniz.

Bilim dünyasında korkutucu bir haber dolaşıyor. Ebola alarmı verilen Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde ölen insan sayısı 1600’ü aştı. Dünya Sağlık Örgütü de “Halk Sağlığında Endişe Yaratan Acil Durum” ilan etti. Gelişmeleri sizin için derledik. Bu arada Dünya Bankası’nın 300 milyon dolarlık yardımı, durumun küresel açıdan ne kadar büyük bir alarm niteliğinde olduğunu gösteriyor. Mesele salt Kongo veya Afrika değil, küresel dünyada salgınlar herkes için büyük tehlike!

Bu arada 11-26 Temmuz tarihlerinde “İlk Türk Arktik Bilimsel Seferi”ni yapan İTÜ Kutup Araştırmaları Uyg-Ar Merkezi (İTÜ PolReC) ekibini de tebrik ederiz. Basın toplantısından izlenimlerimizi dergide bulabilirsiniz.

Ahmet Yavuz’un Kurtuluş Savaşına giden yolun izlerini süren yazılarını okuyor musunuz? Kısa, öz ve anlamlı… Bu hafta geriye, Çanakkale’ye dönüyor ve soruyor: Çanakkale Savaşı’nda Mustafa Kemal baş rolü oynamasaydı, Kurtuluş Savaşı başarılabilir miydi ve Atatürk lider olabilir miydi?

Yüksek yerleşim yerlerinde kanser riski daha mı fazla?

Almanya’dan radyasyon fizikçisi Dr. Yüksel Atakan, kozmik ışınların kanser yapıp yapmayacağı sorusu üzerinden Türkiye’de rakımı yüksek şehirlerin maruz kaldığı kozmik ışınlara baktı. Ciddi bir tehlike var mı?

Doğan Kuban hocamız bizi aydınlatmaya devam ediyor. Kuban, Türkiye’deki çarpık yapılaşmayı araç olarak kullanan kapitalizmin, plansız, çirkin bir kenti ortaya çıkardığını ve yetişmiş ağaçları, parkları, yolları ve kentin tarihini yok ettiğini söylüyor. Ve önemli kent bilimci Lewis Mumford’dan tavsiyeler veriyor. İstanbul’a mahveden sürecin politik izlerini sürüyor Kuban ve bir ders çıkartıyor.

Ali Akurgal, Politikbilim köşesinde temel bilimlerin önemini, pratikte karşılığı olan bir örnekle açıklayarak temel bilimden uzak bir mühendisliğin düşünülemeyeceğini vurguluyor. Siz suyun iki kutuplu olduğunu biliyor muydunuz? İşte bir deney ve mühendisler için önemeli bir ders konusu… Tanol Türkoğlu, 8 bölü 2 çarpı 4 denkleminin sonucu üzerine yazdı. Sonuç 1 mi yoksa 16 mı? Sadece Türkiye’yi değil dünyayı tartıştıran bu soruyu ortaya atan şöyle mi diyor: “Siz beni matematik bilmediğim için cahil diye görüyorsunuz, bakın işte sizin matematiğiniz daha üç tane işlemi bile nasıl yapacağını bilemiyor; sonuç 16 mı 1 mi kesin olarak söyleyemiyor!” Mustafa Çetiner, tıbbın gözde tartışma ve araştırma konularından D vitaminini ele alıyor ve diyor ki “Hakkında o kadar çok söylendi ve yazıldı ki, ne doğru, ne yanlış, ne yapmalı, ne yapmamalı hepsi birbirine karıştı”. Peki D vitamini konusunda yazılıp çizilenlerin doğru yönü nedir?

BAU Tıp Fakültesi Kurucu Dekanı, beyin cerrahı ve araştırmacısı Prof. Dr. Türker Kılıç, Dünya Bilim ve Sanat Akademisi’nde bir konuşma yaptı. Kendisini tebrik ediyoruz. Kılıç, beyinde bağlantısallık üzerine yaptığı konuşmanın Türkçe çevirisini HBT okurlarıyla paylaştı. Bu sayıda bu konuşmanın ilk bölümünü okuyabileceksiniz.

Atılım Üniversitesi’nden Dr. Öğr. Üyesi Gökhan Tunç, hem yapısal tasarım hem de malzeme teknolojisinin gelişimi üzerinden Türkiye’de ve dünyada yüksek binaları yazdı. İKU İşletme Bölümü’nden Arş. Gör. Tuğçe Ezgi Soyaltın, derin öğrenme yöntemleri ve aramızda dolaşan yapay zekâları konusunu ele aldı. Nerelerde dolaşıyor bu yapay zekalar?

Tekno-Vitrin, beslenme sayfaları, ilginç sorular ve bulmaca gibi klasikleşen bölümler, sizi yine HBT sayfalarında bekliyor.

Türkiye’nin haftalık bilim, teknoloji, kültür ve eleştirel düşünce dergisi HBT, sizi her hafta dopdolu içeriğiyle karşılamak için canla başla çalışıyor.

Size bilim dolu ve bol okumalı bir hafta daha diliyoruz.

Büyük sırra bir kapı aralandı: Dilin kökeni nereye dayanıyor? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Uçaklarla uçtuğumuz yüksekliklerde kozmik radyasyonun şiddeti fazla olduğundan, vücudumuza etkilerinin de daha fazla olacağı beklenir.

Şekil 1, kozmik ışın dozunun (ya da kozmik radyasyon dozunun) yükseklikle arttığını gösteriyor/2/. Saatte MikroSievert(µSv) ¹ olarak ‘etkin doz hızı’ deniz seviyesinde sadece 0,03 iken, bu değer uçaklarla uçtuğumuz 10-12 km yükseklikte yaklaşık olarak 8 µSv’e ya da deniz seviyesindekinin 260 katına yükseldiği görülüyor.

Şekil 1: Yükseklikle (km) artan etkin kozmik radyasyon doz hızı (µSv/h) örneğin deniz kıyısındaki Hamburg’da çok az iken, dağlık bölgelerde ve uçakların uçtuğu yüksekliklerde çok daha fazla /2/.

Kozmik ışınlar (Kozmik radyasyon)

Fizikçiler, kozmik ışınları, ilk kez laboratuvar çalışmaları sırasında, elektrik yüklü cisimlerin, elektrik yüklerini azar azar yitirmelerinin nedenini araştırırken fark etti. Önce, etkinin yerkabuğundaki doğal radyoaktif maddelerden kaynaklandığını sandılar. Sonunda, Avusturyalı fizikçi Victor Hess 1912 yılında bir balona binip, elektroskopunun göstergesini gözledi ve balonla yükseldiçe, elektriksel yükün gitgide azaldığını izledi. Öyleyse göklerden, uzaydan gizli bir şey gelip havayı iyonluyor ve elektroskoptaki yükler bu nedenle gitgide azalıyor sonucuna vardı ki bu gizli etkene ‘kozmik ışınlar’ dendi (Sonradan bilimsel ayrıntılarını yayınladığı araştırması ve bu buluşu nedeniyle Hess 1936’da Nobel ödülü aldı).

1950’lerde fizikçiler ‘kozmik ışınlar’ın, ışık taneciklerinden (fotonlardan), elektromanyetik dalgalardan oluşmadığını, aslında bunların çok büyük hızlardaki çoğunlukla protonlardan ve az miktarda da daha ağır parçacıklardan oluşan sürekli bir ‘iyon akımı’ olduğunu belirledi. Buna rağmen, eskiden takılan ‘kozmik ışınlar’ adı doğru olmasa da kaldı. Güneş sistemimizin çok ötesinde uzayın derinliklerinden sürekli olarak dünyamıza gelmekte olan bu ‘çok hızlı’ ve dolayısıyla ‘çok yüksek enerjili’ protonlar, iyonlar, havada yolları boyunca geçmeleri gereken yoğun hava tabakalarının molekülleri frenliyor, çarptıkları atomlardan, sayıları çığ gibi artan mezonları ve daha birçok girici ikincil parçacıkları üretip atmosferde ve yeryüzünde bizleri etkiliyorlar ki bunların başında yerin derinliklerine kadar girebilen müonlar geliyor. Kozmik ışınlar, yer kabuğunun yapısındaki doğal radyasyonlar ve nükleer santral kaynaklı radyasyonlarla temelde aynı iyonlaştırıcı ² radyasyonlar olup, bunlar insan vücudunda, hücre, molekül ve atomlarda değişiklik yaparak hasara neden olabiliyorlar. Düşük dozlarda kanser olasılığı az olmakla birlikte, çok seyrek olarak DNA’da kırılmalar da olabiliyor /3/.

Uçaklarda kozmik radyasyondan alınan doz ne kadar?

Dozun büyüklüğü:

• Uçuş yüksekliğine
• Uçuş süresine
• Güneşteki tepkimelere (etkinliğe)
• İzlenen uçuş yolunun coğrafi (geomanyetik) enlemine bağlı olarak değişiyor.

Dünyanın manyetik alanı, elektrik yüklü kozmik tanecikleri (radyasyonu) daha bunlar atmosfere girmeden saptırıyor. Bu sapma en etkin Ekvator Bölgesi’nde oluyor. 30 derece kuzey ve güney enlemlerine kadar manyetik alan çizgileri yaklaşık olarak dünya yüzeyine paralel gidiyor ve kozmik radyasyonun ancak aşırı enerjideki bir bölümü atmosfere girebiliyor. Geomanyetik kutuplar, dünyanın coğrafi kutuplarının 1600 km kadar dışında olduğundan, dünyanın 60 derece enlemiyle kutuplar arasındaki atmosfer korunamadığından bu bölgelerde kozmik radyasyonun etkisi en fazla oluyor ve 60° kuzey enleminde, ekvatordakinin 2-3 katı olan en yüksek değerine ulaşıyor /2/. Doz, Güney Yarımküre’de ise kuzeye oranla 2-3 kat daha az. Çok seyrek olmasına rağmen güneşteki aktivitelerin aşırı değerlere ulaştığı zamanlarda radyasyon dozu iyice arttığı için radyasyon fizikçileri hatta böyle zamanlarda uçuş yasağı getirilmesi gerektiğini ileri sürüyorlar. Örneğin güneşteki aktivitelerin çok aşırı olduğu 1957’de 12.000 m yükseklikte çok aşırı bir değer olan saatte 10 mSv ve 1989’da da saatte 0,1 mSv ölçülmüştür /3/.

İş için gidip gelirken uçaklarda alınabilecek doz?

İş gezileri nedeniyle birçok kişi yılda 240 saat kadar zamanını uçaklarda geçiriyor.

Bu sürede bir kişinin alabileceği toplam doz, her nekadar o kişinin dünyanın neresinden neresine uçtuğuna bağlı olmakla birlikte, kabaca 0,008 x 240= 1,92 mSv olarak kestirilebilir.

Tatile gidip gelirken uçaklarda alınabilecek doz?

Alınabilecek kozmik radyasyon dozu, dünyanın neresinden neresine gidildiğine bağlı olarak değişim gösteriyor. Örneğin aşağıda görünen Çizelge 1’de, Frankfurt’tan çeşitli kentlere uçuşlarda alınabilecek kozmik dozun değişim aralıkları görülüyor (Frankfurt yerine İstanbul ya da Ankara için de bu doz aralıkları geçerli olabilir)*.

*Büyük doz değişim aralığı, güneş aktivitelerindeki ve uçuş yüksekliğindeki değişimler sonucudur.

Uçak personelinin alabileceği doz?

Pilot ve hosteslerin genellikle ayda 80 saat ve yılda 10 ay görev yaptıkları düşünüldüğünde, kabaca bir hesaplamayla alabilecekleri doz: 800 saat x 0,008= 6,4 mSv . Bu doz maksimum doz olarak kabul edilebilir. (Almanya’da radyasyon dozimetreleriyle ölçülen ortalama değer yılda erkek personel için 2,9.mSv).

Uçak personeli için AB ve Almanya’da durum /2,3/

Avrupa Birliği (AB) Yönetmeliklerine göre yılda 1 mSv’lik dozun aşılabileceği uçak personeli için, vücut dozunun ‘doz ölçerleriyle’ belirlenmesi ve değerlendirilip gereğinde önlemler alınması zorunlu. Uçak personeli de aynı nükleer reaktör personeli ya da röntgen aygıtlarıyla çalışan tıp doktorları gibi ‘radyasyonla çalışanlar’ grubunda denetleniyorlar, radyasyonun vücuda etkileri konusunda eğitiliyorlar ve bu nedenle onlar için de yılda 20 mSv’lik doz sınır değeri geçerli oluyor. AB Ülkelerinde uçak personelinin aldığı dozun ilgili yönetmelikler uygulanarak ölçülmesi ve uygun bilgisayar programlarıyla hesaplanıp değerlendirilerek yetkili kurumlara bildirilmesi zorunlu.

2003’den beri Almanya kayıtlı tüm uçaklardaki (hat, charter,nakliye ve askeri) personelin aldıkları kozmik radyasyon dozları uçaklara konan radyasyon ölçerleriyle (dozimetrelerle) ve ilgili doz hesaplama programlarıyla aylık değerler olarak hesaplanıp kaydediliyor.

Almanya’da 2004-2009 arasındaki 6 yılda uçak personeli %23 artarak 36 600 kişiye ulaştı /3/. Bu sürede personelin aldığı kollektif radyasyon dozu da %48 artarak 86 kişi Sv’e yükseldi. Ortalama yıllık doz ise 2009’da 2,35 mSv idi… Erkek uçak personelinde bu ortlama doz 2,9 mSv ile en fazlaydı… 2009’daki güneş aktivitesinin azlığı nedeniyle, kozmik ışınlar atmosfere daha fazla girdiklerinden uçak personelinin aldıkları doz da daha fazla oldu.

Almanya’da uçak personeli, nükleer santrallerde çalışanlar dahil tüm iyonlaştırıcı ışınlarla uğraşan personel içinde, en çok doz alan grup. 2009’deki en yüksek ortalama değer 2,9 mSv olmasına karşın, bu değer, radyasyonla çalışanlar için olan yılda 20 mSv’lik üst sınır değerin çok altında kalıyor. Öte yandan sadece kozmik ışınların etkisiyle alınan bu doz, deniz düzeyindeki yeryüzü doğal radyoaktivitesiyle birlikte toplam 2,4 mSv’lik yıllık doğal doz ortalama değeriyle karşılaştırıldığında, uçak personelinin, doğal radyasyondan alınan 1-10 mSv’lik doz değişim aralığında kalıyor.

Öte yandan Almanya’da Münih GSF-Ensitüsünde yapılan ve bu amaçla özel olarak geliştirilmiş EPCARD bilgisayar programıyla yapılan hesaplamalara göre 11 km yükseklikteki Avrupa içi uçuşlarda, uçuş başına bir kişinin aldığı radyasyon dozunun 0,010 mSv’in altında kaldığı, Güney Afrika ve Güney Amerika için 0,040 mSv’den daha az ve Avrupa-ABD arası uçuşlar için ise 0,050 ile 0,080 mSv arasında olduğu belirlenmiş /4/. Sonuç olarak, uçak yolculuklarında kozmik ışınlardan alınan doz ve bundan doğabilecek risk de, sürekli olarak almakta olduğumuz ‘Doğal Radyasyon dozu’ ve teknolojik yaşamın getirdiği bir dizi diğer radyasyon dozlarıyla (röntgen filmi, MR çekimi sırasında alınan doz gibi) aynı çerçevede görülüp değerlendirilmeli, ilgili yönetmelikler uygulanmalı, akla uygun olmayan aşırı önlemler alınmamalı.

Türkiye’de uçak personelinin aldığı dozların ölçümleriyle ve bunların kişisel kayıtlarıyla ilgili herhangi bir yayın bulunamadığından, durum bilinmiyor.

Uçaklarda alınan kozmik radyasyon dozu sağlığımızı etkiliyor mu?

Aslında hepimiz başlangıçtan beri, içinde kozmik radyasyonun da bulunduğu doğal radyasyonlarla birlikte yaşıyoruz.

Çizelge 2, kozmik ışınların ve yeryüzündeki doğal radyoaktif maddelerden kaynaklanan radyasyonların etkisiyle insan vücudunda oluşan radyasyon dozlarınının dünya ortalamalarıyla, değişim aralıklarını gösteriyor. (UNSCEAR 2000 yılı Bilimsel Raporundan)³

Çizelge 2’den görüldüğü gibi 2,4 mSv’lik yıllık ortalama radyasyon dozu, 1 ile 10 mSv arasında büyük bir değişim gösteriyor ve ortalama dozun yarısı, yeryüzündeki radyoaktif maddelerin (Uranyum ve Toryum’un) bir radyoaktif bozunum ürünü olan radon gazından kaynaklanıyor. Kozmik ışınlar da, özellikle yüksek yerleşim yerlerinde oturanlarda ve uçak yolculuklarında daha fazla radyasyon dozu oluşturuyor ve bunun da değişim aralığının büyük olduğu Şekil 1’den ve Çizelge 2’den görülüyor.

Uçakla yapılan gezilerde alınacak kozmik radyasyon dozu, genellikle tek bir röntgen filmi çektirilmesinde alınan doz kadardır. Öte yandan bu değer, örneğin tıpta, bir bilgisayarlı tomografisinde röntgen ışınlarından alınan doza eşdeğer ve vücutta bir bozulmaya (hasara) yol açma olasılığı (riski) son derece az olan bir dozdur. Ancak koruyucu bir önlem olarak belirli sınır değerlere ulaşan uçak personeli nin bir süre uçmasına izin verilmiyor.

Öte yandan risk, anne karnında büyümekte olan embriyo, ceninler için önemli olabilir ve bunların özürlü doğma olasılığı bulunuyor. Bu nedenle, uçak personelinden hamile olanları, uçaklarda görevlendirilmiyor ve hamile kadınların gezi ve iş amaçlı uzun uçak yolculukları yapmaları önerilmiyor.

Uçaklarda çok girici kozmik radyasyona karşı bir zırhlama, korunma pratikte olası değil. Her ne kadar risk çok az ise de yılda 4 milyarı geçen çoğu gezi amaçlı uçuşların, özellikle ülkeler içinde, koruyucu bir önlem olarak, azaltılması deniz ve kara yolunun seçilmesi kişilerin seçimine kalıyor. Uçuşların azaltılmasının, ayrıca atmosferin sera gazlarından (CO₂) korunmasına katkı sağlayacağı da biliniyor.

Yüksel Atakan, Dr. Radyasyon Fizikçisi, Almanya / ybatakan3@gmail.com

Not:

^[1] Sievert (Sv): Eşdeğer Doz Birimi olup Beta ve Gama ışınları için : 1 Sievert = 1 Gray (Enerji Dozu Birimi) = 1 Joule /kg (Vücudun kg’ı başına, girici ışınların vücuttaki molekül ve atomlara 1 Joule’luk enerji aktarımı). Yüksek enerjili Nötron ve Alfalar için bu değer daha da yükselebilir. MikroSv (µSv): Sievert’in milyonda biri.

² İyon, iyon Çifti : Atomlarla etkileşme sonucunda, ışınların, atomların dış yörüngesinden elektron söküp, normal olarak elektriksel olarak yüksüz bir atomu‚ elektriksel yüklü duruma’ getirmesi ve böylelikle bir iyon çifti oluşması. Örneğin bir gama fotonunun havadaki bir azot atomunun dış yörüngesinden bir elektron sökmesi sonucu, serbest bir elektronla, geriye bir elektronu eksik bir azot atomu (iyonu) kalmasıyla oluşan ‘iyon çifti’.

3 UNSCEAR: BM’nin atomik radyasyonun etkilerini inceleyen bilimsel alt kurulu

Kaynaklar:

/1/ https://www.icao.int/Newsroom/Pages/Continued-passenger-traffic-growth-and-robust-air-cargo-demand-in-2017.aspx

/2/ EU-Richtlinie 2013/59 EURATOM  ve https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32013L0059

/3/ Radyasyon ve Sağlığımız, Y. Atakan, Nobel yayınları 2014

https://www.nobelkitap.com/kitap_113005_radyasyon-ve-sagligimiz.html

/4/ www.gsf.de/epcard 

Uçaklarda aldığımız kozmik radyasyon dozu ve sağlığımız? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.