Uranyumlu mermiler ileride Ukrayna’da kullanılırsa, uranyumun çevredeki insanlara kimyasal zehirliliği (özellikle böbreklerde), radyasyondan daha çok. Uranyumlu mermilerin kullanıldığı 1991, 2001 ve 2003 yıllarındaki Kuveyt, Irak ve Kosovo savaşları deneyimlerden alınan derslere göre, bu mermilerin Ukrayna’da kullanılmasının Ukrayna askerlerine ve halkına da zararları olabileceği düşünülmelidir.

Bu mermilerin özgül kütlesi, kurşundan %70 daha fazla ve 1 litrelik plastik su şişesine toz halinde doldurulduğunda 19 kg’lık bir bavul ağırlığına denk geliyor. Seyrelmiş uranyumlu mermiler, çift katlı tankları dahi delebilir! 

Seyrelmiş uranyumlu mermiler nasıl ortaya çıktı?

Nükleer santraller ve atom bombaları için gerekli olan ‘U 235 ile zenginleştirilmiş uranyum’, doğal uranyumdan elde edilirken, arta kalan büyük miktardaki uranyumda yoğun miktarda U 238 ve çok az miktarda da U 235 bulunuyor. U 235 miktarı doğal uranyumunkinden çok daha az olması nedeniyle ‘seyrelmiş uranyum’ (DU)¹ denilen bu arta kalan madde önceleri pek bir işe yaramıyordu.

Çizelge 1: Doğal, seyrelmiş ve zenginleştirilmiş uranyumdaki izotoplar ve oranları

Çizelge 1’den görüldüğü gibi hemen hemen saf U 238’den oluşan, çok büyük miktardaki seyrelmiş uranyumun epey bir yatırım ve giderle güvenli olarak depolanması gerekiyordu. 1 ton zenginleştirilmiş uranyum elde edilirken, 7 ton kadar seyrelmiş uranyum arta kalıyor.

Uranyumun yoğunluğunun büyük olması ve ince toz tanecikleri halindeki çabucak yanıcılığı nedenleriyle, seyrelmiş uranyumun mermilerin içine yerleştirilerek kalın zırhlı düşman tanklarına karşı etkin olarak kullanılması neticesinde, dağ gibi biriken atık seyrelmiş uranyuma alan açılmış oldu.

Dünyada 1999’da seyrelmiş uranyumun toplam miktarı 1,2 milyon ton idi. Bu miktar, 100.000 adet, 12 tonluk kamyon dolusuna eşdeğer. Bu çözüm, hem nükleer yakıt üretim endüstrisi ve hem de silah endüstrisi için çok elverişli oldu. seyrelmiş uranyumun hiç değilse bir bölümü çok ucuz fiyatlarla ve hatta ücretsiz silah endüstrisine aktarılınca nükleer endüstrinin güvenli depolama giderlerine de gerek kalmıyordu.

Mermilerde kullanılan uranyum, ya bu şekilde ortaya çıkan seyrelmiş uranyumdu ya da nükleer yakıtların reaktörlerde kullanımından sonra içindeki U 235 izotopu ‘özel arıtım tesislerinde’ %0,2’ye indirilerek seyreltilmiş ‘kirli uranyum’ idi. Kirliliği ise reaktörlerde yan madde olarak oluşan plütonyum izotoplarından kaynaklanıyordu. Mermilerde bu cins kirli uranyumun da kullanıldığı, atılan mermilerin içinde, doğal uranyumda bulunmayan U 236 izotopunun ölçümlerle ortaya çıkarılmasıyla oldu. Mermilerin çarptığı hedeflerde ve çevresinde bu nedenle U 236 ve plütonyum izotoplarının bulunma olasılığı da vardı.

Uranyumlu mermiler çeşitli büyüklükte yapılıyor, 25 mm ve 30 mm çaplı olanları genellikle uçaklardan yerdeki hedeflere, 105 mm ve 120 mm çaplı olan büyükleri ise tanklardan ateşleniyor. (Bkz. Şekil 1)

Şekil 1: Uranyumlu mermilerin çeşitli tipleri ve uranyumlu merminin uçuş sırasında yan parçalarından ayrılarak ok gibi hedefe yönelmesi.

GAU-8, PGU-14/B tipindeki uranyum mermisinin sonundaki ateşleyici bölümüyle birlikte toplam uzunluğu 29 cm ve toplam kütlesi 690 gram. Uranyum çekirdeği merminin ön bölümünde 14,5 cm uzunluğunda olup 270 gram. Merminin hızı saniyede 1 km kadar (saate 3640 km).

Mermilerin, düşman tanklarına giriciliğini artırmak için seyrelmiş uranyuma % 0,75 oranında titan maddesi katılıyor ve alaşım ayrıca sertleştiriliyor (uranyum metali aslında yumuşak bir metal). Mermilerin içindeki uranyumun patlayıcı bir özelliği yok. Uranyumlu mermilerin yıkıcı, yakıcı gücü, sadece hareket ya da kinetik enerjisinden kaynaklanıyor.

Bir cismin kinetik enerjisi, kütlesi ve hızı arttıkça büyüdüğünden, belirli çaplı bir silahtan atılan daha büyük kütleli bir merminin vurucu gücünün ya da etkinliğinin artacağı açık. 30 mm’lik ve 275 gramlık bir uranyum mermisi, saate 3600 km’lik bir hızla fırlatıldığında bunun, saate 72 km hızla giden 700 kg’lık bir otomobilin hareket enerjisi dolayında eşdeğer bir enerjisi oluyor ama mermi bu yüksek eşdeğer enerjiyi sadece 1 cm2’lik bir alana çarparak aktarırken, katmerli zırhları sorunsuz delip geçiyor. Uranyumlu mermilerin askeri yönden bir üstünlüğü de çarptığı yerde ucunun daha da sivrilip giriciliğinin artması. Halbuki diğer cins mermiler hedefe çaptığında mantar şeklini aldıklarından bunların giriciliği ve dolayısıyla etkinliği fazla olmuyor.

Mermi hedefe çarptığında, aşırı hareket enerjisi (kinetik enerjisi) büyük oranda ısı enerjisine dönüşüyor, uranyumlu mermi yüksek sıcaklıkta erirken oluşan uranyum buharındaki tanecikler çabucak yanıcı olduğundan tankta yangın çıkıyor, tankın cephane ve yakıtı tutuşup tank sonunda işe yaramaz duruma geliyor.

Uranyumlu mermiler daha önce nerelerde kullanıldı?

2001 yılı başlarında, eski Yugoslavya’da savaşlara katılan askerlerde kan kanseri hastalıklarının başgösterdiği haberleri gelmeye başladı. Bunun tartışılan nedeni ise Amerikan tanklarında kullanılan Uranyum çekirdekli mermilerdi. 1991 ve 2003 yıllarında Kuveyt ve Irak’taki Körfez Savaşları sonrasında da aynı konu gündeme geldi.

İlk kez 1991’deki Kuveyt ve Irak’taki ‘Çöl Fırtınası’ savaşında kullanılan uranyumlu mermilerde toplam 330 ton kadar uranyum bulunmaktaydı. Bu savaşta, 30 mm’lik GAU-8 silahlarıyla atılan 784.000 merminin büyük bölümü amerikan A-10 savaş uçaklarından ateşlendi ki bu toplam 230 ton uranyum demekti.

Şekil 2: Amerikan A-10 savaş uçağı ve bir uranyum mermisinin kesiti

Mermilerin atıldığı bölgenin, Irak’ın güney doğusundaki Kuveyt – Suudi Arabistan sınırı boyunca olduğu sanılıyor. 2003 Körfez Savaşları’nda da bu cins mermilerden İngilizler ve Amerikalılar kullandılar.

Kosovo Savaşı’nda uranyumlu mermilerden 31.000 adet kadar kullanılarak 10 ton kadar uranyum harcandı. Bosna-Hersek’te 1994-95 yıllarında bunlardan 10.800 adet kullanıldı ki bu 3,3 ton uranyum demekti.1999’daki Kosova Savaşı’nda da uranyumlu mermiler kullanıldı.

Ayrıca, düşmanın uranyumsuz ve hatta uranyumlu mermilerini etkisiz bırakmak amacıyla, zırhları seyrelmiş uranyumdan olan tanklar da yapıldı.1991’deki ‘Çöl Fırtınası’ savaşında Amerikalılar’ın kullandığı 2054 tankın yaklaşık üçte biri (654 adedi) uranyum zırhlı tanklardı. ‘Sandviç’ denilen tank zırhı, iki çelik kılıf arasına ‘seyreltilmiş uranyumun’ konulmasından oluşuyordu. Amerikalılar 2003 Körfez Savaşı’nda bu cins seyreltilmiş uranyum zırhlı ‘M1 Abrams’ tanklarını kullandılar.

Uranyumun kimyasal zehirliliği

Bir maddenin kimyasal zehirliliği denince, o maddenin kimyasal özellikleri nedeniyle sağlığı bozucu etkisi anlaşılıyor. Uranyum da kurşun, civa ve plütonyum gibi ağır metaldir ve bileşikleri son derece zehirlidir. Vücuda normalin üstündeki miktarda girdiğinde, özellikle böbrek ve karaciğerde bir süre kalır hasara neden olur.Almanya’daki radyasyon yönetmeliği, uranyum oksitlerin vücuda alınmasında günlük sınır değerleri, solunum yoluyla 2,5 mg ve besinler yoluyla 150 mg olarak belirliyor. Dünya Sağlık Kurumu (WHO) besinler yoluyla vücuda alınabilecek uranyum miktarı için her kilogram vücut ağırlığı başına günde 0,6 mg üst sınır değerini öneriyor ki bu 70 kg ağırlığındaki ortalama bir kişi için 40 mg kadar oluyor.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneyler, uranyumun, besinler, su ve hava yoluyla vücuda büyük miktarlarda alınması sonucu böbrek, karaciğer ve sinirlerde ve hatta kalıtım yoluyla sonraki kuşaklarda hasar ortaya çıkarabileceğini gösteriyor. Kan dolaşımı bozukluğu, sürekli yorgunluk ve uykusuzluk da vücuda alınan uranyuma bağlanabiliyor. Diğer yandan benzol ve platin gibi bir dizi maddenin kan kanseri yaptığı biliniyor. Platin, uranyum gibi bir ağır metal. Dolayısıyla, askerlerdeki kan kanserleri incelenirken, kimyasal zehirliliğin de göz önüne alınması gerekli.

Uranyumun radyolojik zehirliliği

Bir maddenin radyolojik zehirliliği denince, o maddenin radyoaktivite özellikleri nedeniyle sağlığı bozucu etkisi anlaşılıyor. Radyoaktif maddelerin saldığı radyasyonlar, hücrelerdeki atom ve moleküllerden elektronlar sökerek iyonlar oluşturuyor ve bu nedenle bu yüksek enerjili radyasyonlara iyonlayıcı ışınlar deniyor. Bunlar, hücrelerdeki suyu H ve OH bileşenleri şeklindeki radikallere ayırarak, hücrelerde değişimlere neden oluyor. Vücudun soğurduğu radyasyon enerjisi çoğaldıkça, vücutta daha çok hasar görülebiliyor ya da hasar olasılığı artıyor.

Uranyumun radyolojik zehirliliği, düşük özgül aktivitesi nedeniyle, kimyasal zehirliliğinin yanında az. Buna karşılık plütonyumun radyolojik zehirliliği çok yüksek özgül aktivitesi nedeniyle çok önemli, kimyasal zehirliliği ise az.

Neredeyse saf U 238’den oluşan seyrelmiş uranyum vücuda girdiğinde, bunun radyolojik zehirliliği yanında kimyasal zehirliliğinin de göz önüne alınması gerekli.

Uranyum ve plütonyumun saldığı alfa ışınlarının vücutta oluşturabileceği radyolojik zehirliliği için, ışınlamanın vücut dışından mı yoksa vücut içinden mi olduğu önemli.

Uranyumun fiziksel ve biyolojik yarılanma süreleri

U 238’in fiziksel yarılanma süresi ya da belirli bir miktarının radyoaktif bozunum (parçalanma) sonucu yarıya inmesi için geçen süre 4,5 milyar yıl kadar büyük olmasına karşın, vücuda alınan miktarın yarısının vücuttan normal yollarla atılmasına kadar geçen süre olan ‘biyolojik yarılanma süresi’ çok daha az. Biyolojik yarılanma süresi, radyoaktif maddenin hangi yolla (solunum, sindirim) vücuda girdiği, hangi kimyasal yapıda (çözünür, çözünmez) olduğu ve ilgili organda ne süre kaldığı durumlarına göre değişik değerlerde olabiliyor ve bu, uranyum için birkaç günden birkaç yıla kadar değişim gösteriyor. Uranyumlu mermilerin bazılarından çözünemez parçacıklar halinde saçılma durumu söz konusu olduğunda, bu gibi parçacıklar vücuda girerlerse belirli organlarda yerleşip uzun süre vücudu alfalarla ışınlayabiliyorlar.

Çizelge 2: Seyrelmiş uranyumlu mermilerle ilgili önemli izotopların özellikleri

Uranyum vücuda nasıl giriyor ve etkileri nelerdir?

Yukarda belirtildiği gibi mermi hedefe çarptıktan sonra oluşan uranyum buharı (uranyum oksitler halinde) çevreye yayılıyor, tankta çıkan yangın dumanı ve hava akımlarıyla uzaklara taşınıyor. Amerika’da yapılan deneyler etkin rüzgar yönünde uranyumlu parçacıkların 40 km’den daha uzaklara kadar taşınabildiğini göstermiş. Bunların en etkin olduğu bölge ise tankın içi, tankın yüzeyleri ve 50 metrelik çevre. Bu yakın çevrede uranyum tozuyla bulaşmış toprak da oradakileri dıştan etkileyebildiği gibi, buralarda dolaşanların ayakları ve araba tekerlekleriyle de uranyumlu toz parçacıkları daha uzaklara taşınabiliyor. Toprağın 12 cm kalınlığındaki yüzeyinin uranyumlu tozlarla bulaştığı belirlenmiş. Amerikan ordusunda yapılan denemeler, Abrams tankından ateşlenen 120 mm çaplı tek bir merminin 900 ile 3400 gram arasında uranyum oksitli toz oluşturduğunu ve toz taneciklerinin kabaca yarısının vücuttan atılamayan türde olduklarını saptamış (çapları 5 mikrondan çok, 1 mikron: 1 metrenin milyonda biri).

İnce kum taneciklerinin yüzde biri kadar büyüklükte olan uranyumlu toz parçacıkları, tank yakınındaki askerlerin havayı solumaları yoluyla ya da yaralanma yerlerinden doğrudan vücuda giriyorlar. Yanma sıcaklığına bağlı olarak bu parçacıklar vücut sıvısında çözünerek zehirli olabildikleri gibi çözünmeden de seramik tanecikleri şeklinde vücutta kalabiliyorlar ve yıllarca vücudu içten etkiliyorlar. Bunlar çoğunlukla akciğerlerde, kemiklerde, böbreklerde ve karaciğerde kalıyor.

Uranyumun radyoaktivitesinden çok, kimyasal zehirliliği, vücuda etkili oluyor, çünkü radyoaktivitesi çok zayıf. Birçok kimyasal maddede olduğu gibi, bir maddenin vücut için tehlikeli olması, vücuda alınan miktarına bağlı. Doğal uranyumun böbreklerde hasara yol açtığı ise daha önceden beri biliniyor.

Genellikle tehlike altında olanlar, bu cins mermilerin çarptığı tanklarda olanlar, bunların çarptığı dost ya da düşman tankalarına yaklaşanlar. Yanan tanklardan iç bölgelere doğru taşınan uranyum parçacıkları oralardaki insanları da etkiliyor. Golf Bölgesi’nde ve Kosova çevresindeki toprak ve sularda bulunan kullanılmış mermiler, bunların parçaları halen kimyasal ve radyoaktivite etkisini gösteriyor. Bunlarla ilgili olarak Birleşmiş Milletler bilimsel araştırma grubu yıllarca süren ayrıntılı araştırmalar yaptı.¹

Plütonyum

Mermilerde seyrelmiş uranyumun yanı sıra, daha önce reaktörlerde kullanılmış (yanmış) nükleer yakıt maddelerinden kazanılmış uranyumun (kirli uranyum) da kullanılmış olabileceği, Birleşmiş Milletler ilgili kurulunun raporuna göre 2001 yılından beri biliniyor. Eğer böyleyse, mermilerde az miktarda da olsa plütonyum 239 da var demektir. Nitekim mermilerde yapılan ölçümlerle bu kanıtlandı da. Daha çok nükleer reaktörlerde ortaya çıkan Pu 239 transuran grubunda olup, özellikle 5 MeV’luk enerjide alfa ışınları salıyor (yarılanma süresi 24.110 yıl).

Solunumla vücuda giren plütonyum, akciğerlerde, kemik ve karaciğerde birikiyor. Mide ve bağırsaklarda tutunması akciğerlerden 10.000 kat daha az olduğundan, buralarda çok daha az etkin doz oluşuyor (kalanı dışarı atılıyor).

Diğer yandan 1960’lı yıllarda yapılan atom bombası denemeleri nedeniyle 6.000 ile 8.000 kg Pu 239 yeryüzüne yayıldı. Bunun sonucu olarak, toprağın 20 cm’lik üst tabakasında ortalama olarak her metrekarede 40 Bq’lik bir Pu 239 aktivitesi bulunuyor.

Seyreltilmiş uranyumun sivil alanda kullanım yerleri

Diğer yandan seyrelmiş uranyum sivil alanda, deniz yarış motorlarının dip bölümülerine denge sağlayan ağırlık (safra) olarak, Boeing 747 gibi büyük uçaklarda dümen kapaklarını dengeleyen karşı ağırlık olarak kullanılıyor. Ayrıca gama ışınlarını, kurşundan daha iyi zırhlaması nedeniyle, nükleer santrallerde kullanılmış nükleer yakıt elemanlarının içine konduğu varillerde de zırh kılıfı olarak kullanılıyor.

Toz dumana karışmış seyrelmiş uranyumun solunum yoluyla vücuda girmesi

(UNEP 2000/ 2003):

Merminin çarptığı yerdeki 1000 m2’lik bir alandaki her mg tozda 6 μg seyrelmiş uranyum olabileceği kestiriliyor. Havadaki toz yoğunluğuna bağlı olarak bu 0,3 μg/ m3 (normal havada) ve 30 μg/ m3 (çok tozlu havada) arasında değişiyor. Sürekli solunduğunda bu, yılda 0,3 ile 30 mSv arasında bir radyasyon dozu oluşturuyor.

Diğer yandan Kuveyt’te 1993 yazında yapılan ölçümlerde, Körfez Savaşı’ndan 2 yıl sonra bile havada seyrelmiş uranyumun çok az da olsa bulunduğunu göstermiş (0,34 ng / m3 : Metreküpte Milyarda 0,34 gram). Bunun insan vücudunda solunumla oluşturabileceği doz ise yılda 0,3 μSv.

Seyrelmiş uranyumlu sebzelerin yenilmesi (UNEP 2000/ 2003):

Merminin çapmasının ardından geçen ilk haftada yapraklı sebzelerin yenilmesi sonucu birkaç yüz miligram seyrelmiş uranyumun vücuda alınabileceği varsayılıyor. Kimyasal zehirlilik riski kesin olan bu miktarın oluşturacağı radyasyon dozu 0,1 mSv kadar.

Seyrelmiş uranyumlu yeraltı suyunun içilmesi (UNEP 2000/ 2003):

Merminin çarptığı yer yakınlarındaki yeraltı suyunda litrede 1 mg’a varan seyrelmiş uranyum olabileceği kestiriliyor. Bu derişimde su içildiğinde bunun kimyasal zehirliliği de var. Böyle bir su yıl boyunca içildiğinde vücutta oluşabilecek radyasyon dozu ise 1 mSv kadar.

Mermilerin etkileriyle ilgili tıpta araştırmalar ve kanser riski?

Tıpta önemli deneyimler, savaşlarda bu cins mermilerin çarptığı tanklarda bulunan ve kurtulan kişilerle hasar gören tanklarda çalışanların vücutlarının tıbbi kontrollarından sağlanıyor.

Arkadaşlarının mermilerinin yanlışlıkla tanklarına ateşlenip çarpmasıyla ilk Körfez Savaşı’nda ağır yaralan 33 asker 1993’ten beri ABD’de tıbbi gözetim altında. Bu askerlerin yarısının vücutlarında bu cins mermilerin parçaları bulunuyor ve idrarlarındaki uranyum miktarı normalin üstünde. Bunlar çeşitli testlere tabi tutuluyor ve vücutlarındaki mermi parçalarının zamanla ne gibi bir etki göstereceği araştırılıyor. Vücutlarında mermi parçaları bulunmayanların ise idrarlarındaki uranyum miktarı normalin üstünde değil. 33 kişinin tümünün böbrekleri normal çalışıyor ve bunların 1991 ile 1997 yılları arasında doğan çocuklarında herhangi bir hasar görülmüyor.

Kan kanserinin radyasyonun etkisiyle ortaya çıkması, ışınlanmadan sonraki 5-7 yıl arasında en çok görülebiliyor ki, bu, Balkan Savaşı tarihiyle, daha sonra kan kanseri olaylarının ortaya çıkma tarihi arasındaki süreyle kabaca çakıştığından, aralarında bir ilişki olabileceği düşünülüyor.

Ancak, uranyum madenlerinde çalışan işçilerde, çok yüksek radon gazından kaynaklanan doz oluşmuş olmasına ve akciğer kanseri riskinin epey artmış olmasına karşılık, kan kanseri hastalıklarının pek artmamış olması, böyle bir ilişkiyi desteklemiyor.

Diğer yandan doğadaki radonun saldığı alfa ışınları nedeniyle, her birimizin akciğerleri yılda 10 mSv’e varabilen bir doz alıyor ki, bu da ‘tüm vücut etkin dozu’ olarak 1,2 mSv’e eşdeğer.

Endüstri ülkelerinde, yaşları 20 ile 40 arasında olan her 100.000 kişide, ortalama olarak yılda 8-11 kan kanseri hastalığı görülmektedir. 3 yıllık Balkan Savaşı’na 100.000 askerin katıldığı göz önüne alındığında, bu sürede, başka hiçbir etkene bağlı olmaksızın 30 kadar askerin normal olarak kan kanserine yakalanabileceği beklenir ki, bu da Balkan Savaşı sonrası ileri sürülen kan kanseri savlarının, kullanılan uranyumlu mermilere bağlanmasının tutarlı bir dayanağı olmadığını gösteriyor.

Balkan Savaşı’na katılmış askerlerde baş gösterdiği ve uranyumlu mermilerin etkilerine bağlandığı ileri sürülen kan kanseri hastalıklarının radyolojik yönden incelenerek kanser riskinin hesaplanması ve bu bağlantının sınanması gerekli.

Kanser riski hesabıyla ilgili olarak elde daha iyi bir model bulunmadığından W. Jacobi’nin (GSF-Münih) 1995-97yıllarında yapmış olduğu ve Wismut uranyum madeninde çalışan işçilerin kansere yakalanma riski modeline başvurmak gerekiyor. Bu model doğadaki uranyum için geçerli olduğundan ve doğal uranyumun da özgül radyoaktivitesi, seyrelmiş uranyumunkinden %50 kadar fazla olduğundan, bu modelle elde edilen sonuçlar, seyrelmiş uranyum için olduğundan daha yüksek çıkıyor (doğal uranyumda U 235 çok daha fazla).

Ayrıca bu model, uranyumun radyoaktif bozunumundan ortaya çıkan dizideki izotopların birbirleriyle radyoaktif denge halinde olduğunu öngörüyor ki, bu, seyrelmiş uranyum için geçerli değil. Bu nedenlerle bu modelle hesaplanan kanser riski değerlerinin abartılı olacağı açık.

Savaşta sağ kalan, örneğin 25 yaşındaki bir asker için, merminin çarpmasının hemen ardından oradaki uranyumlu havayı soluması ve bunu aynı askerin aralarla 10 kez yaşadığı en kötü varsayım olarak düşünülmüş. Aslında bu varsayım, böyle bir olayı yaşayan bir askerin art arda görevlendirilmesi mümkün olmadığı için, pek gerçekçi değil. Buna rağmen bu kötümser varsayıma göre yapılan model hesabı, askerin kan kanserine yakalanmasının uranyumlu havadan ileri gelme riskinin %1,7 olduğunu göstermiş. Bunun anlamı ise aynı durumu aynı koşullarda yaşayan askerlerden 58’inde kan kanseri ortaya çıkarsa bunlardan sadece birindeki kan kanserine seyrelmiş uranyumlu havanın neden olduğu söylenebilir (100/1,7=58).

Asker, kemik kanserine yakalanmış ise bunun seyrelmiş uranyuma bağlanma olasılığı (riski) bu modele göre %6,9.

Diğer yandan yapılan ayrıntılı doz hesapları, kan kanserine yakalanma riskinin doğal uranyumun radyoaktif bölünme ürünlerinden kaynaklandığını gösteriyor. Bu cins radyoaktif bölünme ürünleri ise seyrelmiş uranyumda pek bulunmuyor (seyrelmiş uranyumda U 235 çok daha az, U 234 neredeyse yok gibi, radyoaktif bozunma ürünleri ise radyoaktif dengede değil, Çizelge 1’e ve yukardaki ilgili bölüme bkz).

Çizelge 3’te doğal ve seyrelmiş uranyumun 1 gramının solunumla vücuda alınması sonucu bu modelle hesaplanan yaşam boyu riskleri (yüzde olarak) karşılaştırılmakta ve çeşitli organların yaşam boyu riskine olan katkıları gösteriliyor. *ICRP 72’de verilen solunum dozları genel halk için.

Çizelge 3: Doğal ve seyrelmiş uranyumun 1 gramının solunumla vücuda alınması sonucu yapılan risk hesapları sonuçları

Sonuçlar

Yukardaki açıklama ve yaklaşımlardan görüldüğü gibi, seyrelmiş uranyumlu mermilerin ve tankların, çevre ve insana etkileri çok yönlü olarak inceleniyor ve tartışılıyor. Tartışılıyor, çünkü askerlerin ne kadar süre ve hangi derişimde seyrelmiş uranyumlu havayı soluduklarıyla ilgili tutarlı bir veri yok. Dolayısıyla, hesaplar ve kestirimler, bir dizi varsayım ve modellere dayanılarak yapılıyor.

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) 6 çerçevesinde yapılan bilimsel araştırmalardan bugüne kadar alınan sonuçlar, Bosna’da çevrenin ve halkın doğrudan bir tehlike içinde olmadığını gösteriyor. Ancak gerek Bosna ve gerekse Irak için seyrelmiş uranyumun savaş sırasında çevreye, havaya ne ölçüde yayıldığıyla ilgili ayrıntılı veri ve bilgiler yok.

Yanan tanklardan yükselen seyrelmiş uranyumlu havanın 40 km kadar uzaklara yayıldığı bulguları göz önüne alınarak, korunmasız kalan kimselerin (bahçelerde oynayan çocuklar gibi) vücutlarında radyoaktif maddelerin birikerek oldukça yüksek dozlar oluşturabileceği de gözardı edilmiyor.

UNEP çevrede kalmış olan uranyum mermi ve artıklarının toplatılmasını öneriyor. Mermilerin çarptığı yerler çevresi dışındaki canlılar için ise herhangi bir tehlike bulunmuyor. Bunun nedeni uranyumun, ‘toprak-bitki-hayvan-insan’ biyolojik çevriminde kötü aktarılması.

Diğer yandan, uranyumlu mermilerin, askerlerin sağlığını etkileme olasılığının çok az olabileceği sonucuna rağmen hiç olmayacağı da, savaş sırasında ölçüm değerleri bulunamayacağından, bilimsel olarak kanıtlanamıyor.

Plütonyumun mermilerde bulunup bulunmadığına ve miktarına göre, plütonyumun sağlığa etkisi ve tehlikesi, uranyumunkinden çok daha olası. Plütonyumun uranyum gibi kimyasal zehirliliği de var, ancak radyasyon etkisi iyice büyük ve uranyumunkinden kat kat daha çok. Eski Yugoslavya’da kullanılmış uranyumlu mermilerden ve uranyumlu tank zırhlarından alınan örneklerin laboratuvar ölçümleri ise plütonyumun katkısının çok düşük olduğunu gösteriyor.

Uluslararası halk direncinin, uranyumlu mermilerin ilerde kullanılmasını önleyeceği ise iyice şüpheli. Çünkü gerek uranyumlu mermiler ve gerekse uranyum zırhlı tanklar, daha önce kullanılan ve içinde uranyum olmayanlara karşı, savaşta büyük üstünlük gösteriyor.

Örneğin Körfez Savaşı’nda, Irak ordusunun T-72 tanklarını, Amerikalılar uranyumlu mermilerle 3 km uzaklıktan vurup delmelerine ve büyük hasar oluşturmalarına rağmen, Iraklılar, Amerikalılar’ın ‘sandviç kılıflı tanklarını’ alışılmış mermilerle 400 m’den vurup etkili olamadılar.

Diğer yandan gerek nükleer santraller, gerekse nükleer yakıtla çalışan denizaltılar ve atom bombası yapımı nedeniyle doğal uranyum zenginleştirilirken, arta kalan seyrelmiş uranyum çığ gibi birikiyor ve bunun büyük giderlerle güvenli olarak depolanması sorunu çözülemiyor. Askeri amaçlı kullanımı dahi, biriken dağı belirgin bir ölçüde azaltamıyor.

Ukrayna’da seyrelmiş uranyumlu mermiler kullanılırsa, eski deneyimlerden yukarıda açıklanan derslere göre benzer sonuçlar beklenmelidir.

Yüksel Atakan, Dr. Y. Müh. Almanya, ybatakan4@gmail.com

Kaynaklar:

https://apnews.com/article/depleted-uranium-ukraine-russia-tanks-a92a4784dfcbd1ff221813154b7f3a8e

https://www.bbc.com/news/world-europe-65032671

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) 2003 raporu: www.unep.org

European Parliament: Working paper Depleted Uranium, April 2001

Tübitak BT Dergisi 2006 Y. Atakan

Radyasyon ve Sağlığımız kitabı Y. Atakan, Nobel Yayınları 2014

Uranyumlu mermiler ve etkileri yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Hidrojen (H1), dötron (H2) ve trityum (H3) gibi hafif elementlerin atom çekirdeklerinin, çok yüksek basınç ve sıcaklıkta birbirleriyle kaynaşmasıyla, yeni bir atom çekirdeğinin (örneğin helyum) oluşmasına ‘nükleer füzyon’ deniyor ki, bu, milyarlarca yıldır güneşte olagelen bir nükleer tepkime. Dünyamızdaki yaşamın ve her türlü enerjinin (fosil yakıtlar, biyokütle, rüzgâr, güneş ve su enerjilerinin) ana kaynağı, füzyon sonucu ortaya çıkan güneş ışınlarıyla sürebiliyor. Kaynaşan dötron ve trityumun toplam kütlesi, bir nötronla birlikte ortaya çıkan helyum atom çekirdeğinin kütlesinden daha fazla olduğundan, bu kütle fazlalığı, Einstein’ın E=mc² bağıntısıyla gösterilebileceği gibi, enerjiye dönüşüyor (Şekil 1). Güneşin merkezinde füzyon, 200 milyar bar’lık çok yüksek bir basınçta ve 15 milyon derece (C) sıcaklıkta ortaya çıkıyor.

Şekil 1: 

Yeryüzünde füzyon enerjisi, hidrojen bombası yapımında kullanılabildiği gibi, son yarım yüz yıldır gelişmiş ülkelerin araştırma merkezlerinde bundan elektrik üretilebilmesi amacıyla yoğun araştırmalar yapılıyor. Füzyonda bir anda patlamalar şeklinde ortaya çıkacak büyük enerjinin, kontrollü olarak, zamana yayılarak dağılımı ve bunun yıl boyunca elektrik enerjisine dönüştürülebilmesi büyük zorluklar içeriyor. Bu nedenle, örneğin AB’de planlanan bütçenin 3 katını bulan 15 milyar Avro gibi büyük paralar harcanmasına rağmen, nükleer füzyondan elde edilecek elektriğin, şebekelere büyük miktarda verilebilmesinin 2050’den önce olamayacağı söyleniyor.

Her ne kadar Lockheed şirketi, füzyon enerjisinden 5-10 yıl içinde elektrik üretebileceğini ya da ‘şişeden cini!’ çıkaracağını geçen Ekim ayında açıklamışsa /1/ da, bilim insanları, bunun henüz uygulanabilirliği olamayacak bir kuram (teori) olabileceğini ve belki de, Lockheed’in araştırmaları için daha fazla destek sağlayabilmeyi amaçladıklarını belirtiyor.

Lockheed, ileride elektrik enerjisi üretimi için kimsenin kaygılanmasına gerek olmadığını, yılda 20 kg kadar deniz suyu yakıtıyla! (trityum karışımlı), 1 milyon kg petrolden elde edilebilecek kadar enerji elde edilebileceğini web sitesinde duyuruyor. Ancak Lockheed, 1 yıl sonra, 1 kamyon büyüklüğündeki ilk deneme reaktörünü ve 5 yıl sonra da elektrik üretimine geçebilecek 100 MW’lık bir ’prototip füzyon reaktörü’nü işletmeye açabileceğini açıklarken, füzyon reaktörlerinin, nükleer santraller gibi, temel elektrik üretim reaktörü olarak devreye (şebekeye) alınabilmelerinin ancak 2050’de gerçekleşebileceğini de belirtiyor /1/.

‘Nükleer füzyon’, nükleer santrallerdeki ‘Nükleer fisyon (ya da çekirdek bölünmesi)’ ile karıştırılmamalı. Nükleer fisyonda, uranyum 235 gibi ağır bir atom çekirdeğinin bölünmesiyle, ortaya iki farklı kütlede atom çekirdeğiyle birlikte enerji açığa çıkarken, nükleer füzyonda bunun tersi, hafif atom çekirdeklerinin kaynaşması sırasında enerji açığa çıkıyor /2/. Füzyonla ortaya çıkan enerji, nükleer santrallerde fisyonla ortaya çıkandan 3-4 kat daha fazla.

Güneşte, ancak 200 milyar bar’lık basınçta oluşan proton/proton kaynaşması, bu büyüklükte çok yüksek bir basınç yeryüzünde sağlanamayacağından, yapılmakta olan araştırmalarda, hidrojenin sırasıyla 1 ve 2 nötron fazlalığı olan dötron (H2) ve trityum (H3) kullanılıyor. Bunun nedeni, bunların birbirleriyle kaynaşabilmesi için 2 bar’lık basınç yeterli oluyor, ancak 100 milyon derecelik sıcaklığın da sağlanması gerekiyor. Atom çekirdeklerinden oluşan ‘plazma’, genellikle bir kap içinde, manyetik bir alanda tutularak, yüksek sıcaklıktaki plazmanın kaba değmesi önleniyor (Şekil 2).

Dötron özellikle deniz suyunda tükenmeyecek kadar çok var. Trityum ise, yerkabuğunda binlerce yıl yetebilecek kadar bulunan lityumdan nükleer tepkimeyle elde edilebiliyor.

Şekil 2:

Şekil 2 açıklama: Füzyon reaktörüne, dötron ve trityumdan oluşan gaz enjekte ediliyor, mikro dalgalarla 100 milyon dereceye (C) yükseltilen sıcaklıktaki plazmada (mor) kaynaşan atom çekirdeklerinden helyum oluşurken, ortaya çıkan hızlı nötronlar enerjilerini, battaniyeye aktararak bunu ısıtıyorlar. Isı enerjisi, battaniyeyi çevreleyen borulardaki suya aktarılarak suyu buharlaştırıyor. Her çeşit elektrik santralinde olduğu gibi buhar, türbinleri çeviriyor, türbinler de elektrik üretecini (jeneratör, dinamo) çevirerek elektrik üretiliyor. 

Nükleer füzyonda, nükleer santrallerde ortaya çıkan radyoaktif maddelere oranla çok daha az ve çok daha kısa yarılanma süreli radyoaktif maddeler açığa çıkıyor. Bir füzyon reaktörünün radyoaktifliğinin 100 ile 500 yıl arasında giderilebileceği hesaplanıyor.

Sonuç

Bugün dünyada 1,3 milyar kişi herhangi bir enerjiden yararlanamıyor. 2050 yılında dünyanın enerji gereksiniminin bugünkünün iki katına çıkacağı kestiriliyor. Bugün dünyadaki 50.000 kömür santraline 1.200 adet yeni kömürlü santralin eklenmesi planlanıyor. Her yıl salınan 10 milyar ton!

CO₂ ve diğer gazların iklimi gitgide olumsuz etkilediği ise biliniyor. Yenilenebilir enerjiler (güneş, rüzgâr, su) ileride de artan enerji gereksinimini, ne yazık ki, karşılayabilecek kapasitede ve günün her saatinde hazır değil. Bu nedenle, nükleerden çıkan Almanya’da bir dizi, kömürlü elektrik santrali yapılıyor /3/. Geliştirilen nükleer santrallerin de sayısının gitgide artmasına rağmen, uzun ömürlü radyoaktif atıklar ve kaza olasılığı sorunları ise gündemde… Sonuç olarak, elektrik enerjisinin üretiminde bugün çıkmazda olan dünyada, ileride füzyon reaktörleri düşünüldüğü gibi geliştirilebilirse, elektrik gereksinimine kalıcı bir çözüm getirilmiş olacaktır. ITER bilimsel çalışmalarıyla ilgili olarak yeni yayınlara bkz /örneğin 4, 5/.

Not: 18. yüzyılda yaşamış, büyük fizikçi Newton’a ışıkla ilgili araştırmalar yaparken güneş ışığının kaynağı sorulduğunda “Onu Tanrı bilir, ben bilemem” demiş! Zaten insanlık tarihi boyunca fiziğin henüz açıklayamadığı doğa olayları hep tanrılara havale edilmemiş midir? Sonra bunları fizik açıkladıkça, tanrıların sorumluluk alanlarından alınarak fiziğe aktarılmamış mıdır?

Yüksel Atakan, Dr. Fizik Y. Müh., Almanya / ybatakan@gmail.com

Kaynak:

/1/ Lockheed Martin / Compact Fusion

/2/ Radyasyon ve Sağlığımız, Nobel Yayınları, 2014, Y. Atakan, Syf. 99

/3/ Güneş, rüzgar, kömür ve nükleerden enerji üretiminde gerçek sorunlar, Y. Atakan, Bilim ve Gelecek, Ekim 2014

/4/ https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0029-5515/50/1/014002/meta

/5/ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379613007448 (Lessons learnt from ITER safety & licensing for DEMO and future nuclear fusion facilities)

Elektrik üretiminde ‘şişeden çıkacak cin’: Nükleer füzyon yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Bu yazımızda TAEK açıklamasına biraz yakından bakarak, bunun – uranyum madeninden kanser olduk! diyen yöre halkınca ve bunu destekleyen bazı çevrelerce nasıl anlaşılacağı üzerinde durup, ‘radyasyon fiziği yol ve yöntemlerine göre’ durumu ve yapılması gereken bilimsel araştırmaları açıklamaya çalışacağız.

Alınan doz önemli

TAEK basın açıklamasında, 12 ölçüm yeri için radyoaktivite birimi olan Becquerel (Bq) cinsinden verilen K 40, Cs 137, Ra 226 ve Th 232’nin değerlerinin farklılığını, az mı, çok mu, vücut için zararlı mı olduğunu, konuya yabancı olan çevre halkının ve bu konularda uzman olmayanların bilemeyeceği açıktır. Özellikle Bq’den çok, vücudun aldığı doz önemlidir ve her büyük Bq sayılı radyoaktivite, vücutta büyük doz oluşturmuyor. Örneğin 4000 Bq’lik Potasyum 40 (K 40)’ın vücutta oluşturduğu doz, 40 Bq’lik Polonyum 210’dan oluşan doz kadar bile değildir (Zehirlilği çok yüksek olan Po 210,  özellikle evlerin alt katlarına topraktan giren radondan türüyor).

Öte yandan önemli olan, topraktan, besinler, hava ve su yollarıyla vücuda ne kadar radyoaktif maddelerin girdiği ve bunların vücutta oluşturabileceği radyasyon dozlarının ve kanser riskinin hesaplanıp açıklanmasıdır. Her birimizin vücudunda toplam olarak doğal 9000 Bq dolayında radyoaktif maddeler bulunuyor. Bu maddelerden her saniye en azından 9000 girici / iyonlayıcı ışın (radyasyon: alfa veya beta, gama ışınları) yayınlanıyor.

Günde 800 milyon ışın

Bu miktar, günde kabaca 800 milyon ışının vücudumuzdan yayınlanması demek. Buna rağmen sağlıklı yaşıyoruz. Besinler yoluyla vücudumuza giren doğal radyoaktif maddelerin yayınladığı radyasyonların vücudumuza aktardığı (enerji 800 milyon ışın olan) radyasyon dozu yılda ortalama olarak 0,30 miliSievert (mSv) kadar. Topraktan kaynaklanan doğal radyasyonlar, uzaydan gelen kozmik ışınlarla birlikte insan vücudunda yılda ortalama olarak, toplam 2,4 mSv’lik bir doz oluşturuyor. Bu dozun yaklaşık olarak yarısı, radon gazı ve ondan türeyen Po 210, Pb 210 gibi radyoaktif maddelerden kaynaklanıyor.

Dünya ortalaması olan 2,4 mSv’lik yıllık doz, çeşitli ülke ve yörelere göre yılda 1 ile 10 mSv arasında büyük bir değişim gösteriyor. Topraktaki doğal radyoaktif maddelerin çok daha bol olduğu başka ülkelerde, halk toprakla yakın temasta ya da buralarda kum banyoları bile yapmasına rağmen oralarda kanser artımı kanıtlanamamıştır. Bu durum radonlu sularda banyo yapanlar için de geçerlidir, hatta radyasyonlu suların hastalıklarına iyi geldiğini ifade eden çok kişi vardır. Radonlu doğal banyolardan Almanya ve Avusturya’da vardır.

Sınır değerlerin anlamı

Ancak tüm bunlara rağmen, radyoaktivitesi ortalamanın üzerinde olan uranyum madeni gibi yörelerde, radyasyon fiziğinin yol ve yöntemleri, sadece sınır değerlerin altında kalınmayla yetinilmemeyi, ilgili yerlerde daha ayrıntılı analiz ve ölçümlerle oralardaki halkın ne ölçüde radyasyondan etkilendiğini ortaya koymayı gerektiriyor. Buralarda uzun süre kalınması ve radyoaktivitesi yüksek besinlerden çok daha fazla yenilmesi ve geçerliyse radonlu havanın ciğerlere daha çok çekilmesi durumunda radyasyon dozlarının, sindirim ve solunum yollarıyla hesaplanmasının yanı sıra, vücudun dıştan ışınlanmasının da hesaba katılmasını öngörüyor.

Sınır değerlerin her ne kadar aşılmaması gerekiyorsa da bunların biraz azı vücut için zararsız, biraz çoğu da zararlı olarak düşünülmemeli, eğer değerler ortalamanın belirgin derece üstündeyse gerekli analizler, ölçümler ve değerlendirmeler yapılmalı ve gerekiyorsa ilgili önlemler alınarak halkın gereksiz yere daha fazla radyasyon dozu almasının önüne geçilmelidir. Sınır değerlerle ve radyasyonların etkileriyle ilgili ayrıntılar Radyasyon ve Sağlığımız kitabımızda bulunuyor /Bkz. 4/.

Buna karşın, oldukça yüksek radyoaktiviteli yerlerde insanlar yaşamıyorlarsa ya da oralara yakın yerlerde çok kısa süre bulunuyorlarsa, yüksek radyoaktivitelerin ölçüldüğü noktalarda besin maddeleri zaten yetiştirilmiyorsa, ya da bunlardan pek az yeniyorsa durumun tersi ortaya çıkabilir ve halkın kaygılanmasına gerek olmadığı daha açık olarak ortaya konabilir. Bu nedenle özellikle yüksek radyoaktiviteli yerlerde halkın yaşayıp yaşamadığının, yaşıyorlarsa kaç kişinin ne ölçüde dış ve içten (radon!) hangi düzeydeki radyasyondan / radyoaktiviteden etkilenebileceğini daha ayrıntılı araştırmalarla belirlemek, radyasyon fiziğinin gereği.

Aydın Söke’nin uranyumlu yörelerinde yapılan TAEK açıklamasındaki radyoaktif madde ölçümleri her ne kadar genel durumu ortaya koyuyor ise de, doğrudan uranyum analizlerinin / ölçümlerinin yapılmamış olması önemli bir eksikliktir. Manisa Köprübaşı yazımızda /3/ açıkladığımız önemli noktaları burada tekrar ederek konuyu somutlaştırmaya çalışacağız. Uranyum’un kimyasal zehirliliğinin, radyasyon etkisinden önce geldiği ve uranyumla ilgili ayrıntılar, ilgilenenler için aşağıdaki çerçeve içinde bulunuyor.

Yapılması gerekenler

Bu nedenle/3 /nolu yazımızda önerdiğimiz gibi burada da uranyumu yüksek topraklardaki yerleşim yerlerinde / çalışılan tarlalarda ya da benzer yerlerde:

1. Radyasyon doz hızı ölçümlerinin yapılması, yüksek değer gösteren yerleşim yeri, bina içi ve dışında, ortalama ne kadar süre toplam kaç kişin kaldığının belirlenmesi, dış radyasyonun etkisiyle kişi ve topluluk dozlarının hesaplanması
2. Yukarıdaki bina içi ve dışındaki havada, radon gazı ölçümlerinin yapılması (yukarıdakine benzer bilgiler ve hesaplar)
3. Yörenin toprak, kum ve taşından yapılmış evlerin duvarlarından alınan örneklerde uranyum ve diğer radyonüklid ölçümlerinin yapılması ve sonuçların değerlendirilmesi
4. Bölgede kullanılan kuyulardan diğer içme ve kullanma sularından örnekler alınarak uranyum derişiminin ölçülmesi, hangi kuyu suyunun hangi köye (kişi sayısına) ulaştığının belirlenmesi ve bu suların ne ölçüde içilip içilmediğinin belirlenmesi, vücuda giren ortalama uranyum ve diğer radyoaktif madde miktarlarının belrlenmesi
5. Bölgede yetişen sebze, meyva ve tahılların ne oranda tüketildiğinin belirlenerek bunlarda uranyum ve diğer radyoizotop ölçümlerinin yapılması, halkın sindirim yoluyla vücuduna aldığı özellikle uranyum miktarının kimyasal zehirlilikle ilgili sınır değerleriyle karşılaştırılması
6. Bölgedeki hayvanların et, süt ve yumurtalarında uranyum miktarının ve bunların yöre halkı tarafından ne miktarda yendiğinin belirlenmesi

Halkın bilgilendirilmesi şart

Sistematik yapılması gereken (örneğin her 3 ayda bir) yukarıdaki ölçümler ve edinilen bilgilerden çıkarılacak sonuçlarla,  vücuda sürekli olarak giren uranyum, radon ve diğer radyoizotopların belirlenerek bunların vücutta oluşturabileceği ortalama kişisel ve topluluk dozlarının belirlenmesi ve bunlardan doğacak kanser risklerinin hesaplanması.

Bu çeşit çalışmalar sadece bu yöre için değil ülke düzeyinde, radyoaktif maddeleri daha yüksek olan, başka yerlerde de yapılmalı oralarda yaşayan insanların almakta oldukları doğal radyasyon dozları hesaplanmalıdır (örneğin TÜBİTAK’ın destekleyebileceği projelerle TAEK, Sağlık Bakanlığı /Sağlık Müdürlükleri, Belediyeler ve üniversitelerin birlikte çalışmalarıyla).

Aydın Söke’nin uranyumu fazla olan yörelerinde, yukarıdaki bilimsel araştırmalara paralel olarak, gerçekten kanser hastalığında artım olup olmadığının ve artım varsa nedenlerinin  Sağlık Bakanlığınca / Sağlık Müdürlüklerince de araştırılması, yöre halkının ve kamuoyunun tam olarak bilgilendirilmesi beklenir.

***

Not 1: Bugün Türkiye’de hala, ülkeye özgü bölgesel ve yöresel doğal radyasyon dozları yerine,  dünya ortalamaları kullanılıyor. Halbuki Almanya’da ise, yukarıdakilere benzer çalışmalarla Almanya’nın çeşitli bölgelerine özgü, doğal radyasyon dozları yarım YY’dır belirleniyor. Bilindiği gibi doğal radyasyon dozları, sadece topraktan ve kozmik ışınlardan kaynaklanan, dış radyasyonun gama doz hızı aletleriyle ölçümünü kapsamıyor. Vücuda alınan yiyecek ve içeceklerdeki doğal radyoaktif maddelerle, evlerde solunum yoluyla alınan radon gazının oluşturduğu toplam radyoaktif maddelerin ölçümünü ve bunlardan vücutta oluşan dozların da belirlenmesini de içeriyor ki bu her bölge ve yöre için farklılık gösteriyor.

Not 2: TAEK açıklamasında yer alan ‘erken uyarı sistemine bağlı bir radyasyon ölçüm aletinin (radyasyon detektörünün) buraya konulmasıyla ilgili durum:

Erken uyarı sistemine bağlı radyasyon detektörleri bilindiği gibi, ancak bir nükleer kazada ya da büyük bir radyoaktivite artımında işe yarayabilir ve zaten bu amaçla özellikle sınır ötesi nükleer kazaların gecikilmeden ortaya çıkarılması için, Çernobil kazasından sonra tasarlanmış ve bu sistem ülkeyi kapsayacak şekilde kurulmuştur. Aydın Söke yöresine konulacak detektörün göstergesi, bölge dışındaki bir büyük nükleer kaza dışında, ancak bu yörede yeni bir uranyum maden çalışması yapılırsa, yani toprak büyük miktarda kazılır, çevreye dağılır, kamyonlarla taşınırsa belki normal değerin epey üzerinde bir değer gösterebilir ve bu da ancak, uranyum maden çalışması radyasyon detektörüne çok yakın bir yerde yapılıyor ise detektör göstergesinde bir artım olabilir – Maden çalışması, örneğin, detektörden bir kaç yüz metre uzakta ise, detektör bunu algılayamaz- Özetle, gerek burada gerekse Manisa Köprübaşı‘ndaki /3/ erken uyarı sistemi detektörleri ancak nükleer kazalarda bir işe yarayabilirler, topraktaki doğal radyoaktivite değişimlerinde bunların göstergelerinin normal salınımlar dışında belirgin bir artış göstermeleri beklenmemeli.

Konuya yabancı olanlar için doğal radyoaktif maddelerle ilgili kısa bir bilgi

Her çeşit toprakta doğal radyoaktif maddeler bulunuyor. Uranyum 238 (U238), Thoryum 232 (Th 232)ve Potasyum 40 (K40) ve U 238’den türeyen Radyum 226 (Ra 226) en önemli radyoaktif maddeler. Aşağıdaki şekillerde uranyumu yüksek  bir taş parçası ile çeşitli topraklardaki ortalama (taşlarda/kayaçlarda) radyoaktivite miktarları gösteriliyor.

Uranyumun kimyasal zehirliliği, radyasyon zehirliliğinden önce geliyor (İlgilenenler için ayrıntılı açıklamalar)

• Doğal uranyum her çeşit toprakta bulunuyor. Ortalama olarak toprağın her kg’ında 3 mikro gram uranyum var (3 ppm).
• Bu, 1 çorba kaşığı uranyumun 10 tonluk bir kamyondaki toprağa homojen olarak karıştırılması demek. Uranyum topraktan, havaya, sulara, bitkilere, hayvanlara ulaşıyor ve bunlardan da (besinler yoluyla) insan vücuduna giriyor, saldığı alfa ışınlarıyla özellikle böbreklerde  etkili olabiliyor. Doğal uranyumun %99 kadarı uranyum 238 atom çekirdeklerinden  oluşuyor (U 238). 1 mikro gram (1 µg) doğal uranyum sadece 0,025 Bq’lik özgül radyoaktivite gösteriyor.
• U 238’in özgül radyoaktivitesi ise daha da düşük: 0,0125Bq¹/µg.  Doğal uranyumda sadece % 0,005 oranında bulunan
• U 234’ün özgül radyoaktivitesi ise U 238’inkinden 18.500 kat daha çok olmasına rağmen doğal uranyumdaki miktarının  çok düşük olması nedeniyle, etkisi çok daha az.
• Yediğimiz besinlerin kg’ında 0,08 ile 70 µg (mikro gram, gramın milyonda biri) arasında doğal uranyum bulunuyor.  Bir yetişkinin vücuduna  günde aldığı doğal uranyum miktarı 1 ile 3 mikrogram arasında değişiyor. Sonunda, bir yetişkinin vücudunda 30 ile 60 mikrogram uranyum birikmiş oluyor. Bu miktar doğal uranyumun vücudumuzda oluşturduğu radyasyon dozu yılda 0,3 mikro Sievert² kadar.

Uanyumun kimyasal zehirliliği için yönlendirici sınır değerler (YS)

Dünya Sağlık Örgütü (WHO) vücudun kg’ı başına vücuda alınacak günlük tolerans değeri ya da yönlendirici sınır değer (YS) olarak  0,6 µg  uranyum miktarını öneriyor. 0,6 µg, farelerin böbreklerinde baş gösteren hasara kimyasal zehirlenme sonucu yol açan günlük uranyum miktarı olan 60 µg/kg vücut ağırlığının %1’idir.  70 kg ağırlığındaki bir kişi için günlük bu sınır değer: 42 µg. Uranyumun kimyasal zehirlemesi ise vücuda ancak günde 4200 µg ya da 4,2 mg gibi yüksek miktarda uranyum girerse baş gösteriyor.

Almanya’da yetişkinler için önerilen uranyumun günlük YS değeri : 60 µg . Bunun, litrede 10 µg’dan 20 µg’ı içme suyudan, 40 µg’ı da besinler ve solunum yoluyla vücuda alınacağı göz önüne alınıyor.

Özellikle, doğal uranyumun düşük özgül radyoaktivitesi sonucu, uranyumun radyolojik zehirliliği ya da radyasyon yoluyla vücuda etkisi, kimyasal zehirliliğinden sonra geliyor. Bunun sonucu olarak, vücuda girecek uranyum miktarı sınırlamasını, kimyasal olarak vücutta hasar oluşturacak miktar belirliyor, radyasyon doz sınırı değil. Çünkü örneğin uranyumun kimyasal zehirliliğiyle ilgili WHO günlük tolerans miktarı  olan 42 mikrogram doğal uranyum vücuda alınsa dahi, bunun radyoaktivitesi sadece 1 Becquerel kadar düşük (Karşılaştırmak için: Vücudumuzdaki doğal radyoaktif maddelerin radyoaktivitesi 9000 Becquerel ve vücudumuza besinlerle zaten girmiş ve birkmiş olan doğal uranyum miktarı 30 ile 60 µg!). Buradan, günlük sınır değerdeki uranyumun saldığı az sayıdaki (saniyede 1  kadar) radyasyonun önemsiz etkisinden önce kimyasal tepkimelerle uranyum, vücutta özellikle böbreklerde hasar oluşturabiliyor. Ancak vücuttaki  kimyasal zehirlenme, yukarıda belirtildiği gibi, çok daha büyük miktarda urayum vücuda girerse olabiliyor: sınır değerin 10 katından başlayarak. Vücuda giren miktar arttıkça diğer organlarda da hasar baş gösterebiliyor. Böylece kimyasal zehirliliği önleyen sınır değerler uygulanınca, radyasyon etkisi zaten önlenmiş oluyor.

U238’in fiziksel yarılanma süresi 4,5 milyon yıl olmasına karşın, vücutta kalma süresiyle ilgili biyolojik yarılanma süresi çok kısa olup örneğin böbrekler için sadece 15 gün. Yani böbreklere giren uranyum miktarı, her 15 günde bir yarıya iniyor. Uranyumun diğer organlardaki yarılanma süresi 180 ile 360 gün arasında değişebiliyor. Suda çözünür uranyumun % 1-2 kadarı vücutta tutulurken, suda çözünmeyen bileşiklerinin vücutta tutulması ise çok daha az % 0,2.

Uranyumlu toprak ve yapılar yakınında uzun süre kalanlar, uranyumdan türeyen bir dizi radyoaktif maddenin saldığı gama ışınlarıyla da dıştan ışınlanabiliyorlar. Uranyumun saldığı alfalar ise havada 2-3 cm de tutuluyorlar ve insana dıştan etkili olamıyorlar /4/.

¹Becquerel (Bq): Radyoaktivite birimi olup  saniyede 1 atom çekirdeği bozunan (bozunurken ışın saçan) bir maddenin radyoaktivitesidir.

²Sievert (Sv): Radyasyon doz birimi (Gama’lar için vücudun kg’ı başına soğurulan 1 Joule’lük enerj:1 Sievert  /4/)

***

Yüksel Atakan, Dr. Radyasyon Fizikçisi, Almanya, ybatakan@gmail.com

Kaynaklar:

/1/ http://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/saglik/aydin-soke-yoresindeki-bir-uranyum-madeni-kanser-mi-yapiyor

/2/ http://www.taek.gov.tr/sss-2/1639-basin-aciklamasi-aydin-ili-soke-ilcesi-kisir-mahallesinde-yuksek-radyasyon-olcumu-ve-kanser-hastaligi-ile-ilgili-basinda-yer-alan-haberler.html

/3/ Manisa Köprübaşı uranyum madeniyle ilgili yazımız: https://www.dropbox.com/s/109n6mw5pu7vc11/MANISA%20KOPRUBASI%20ata%20310314..pdf?dl=0

/4/ ‘Radyasyon ve Sağlığımız?’ Nobel Yayınları 2014

Söke’de uranyumun kanser iddiası, TAEK açıklaması ve neler yapılmalı yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

En son söyeyeceğimizi baştan söylersek, bu yazının radyasyon fiziği temellerine göre hiç bir dayanağı olmayıp ölçüm ve değerlendirmeler de gerçekleri yansıtmaktan çok uzaktır.

Durumu sırayla incelersek:

1. Bir kişi için, 2,4 miliSievert’lik yıllık ortalama doğal radyasyon doz değerine ek olan sınır değer 1 miliSievert’tir. Yazıdaki 1 Sievert yanlıştır. Yani ek sınır değer, yazıdakinin binde biridir.
2. Yazıda radyasyon aletiyle ölçüldüğü belirtilen doz değerinin 1 Sv’in 450 katı olduğu yer almaktadır ki bu 450 Sv yanlış değerine götürür. Halbuki değer 450 mSv olmalıdır.
3. Yazıda resmi bulunan portatif radyasyon ölçüm aletiyle doz değil,doz hızı ölçülebilir.
4. 1 yıl için 450 kat olarak ifade edilen doz değeri 450 mSv olmalıdır ve aşağıdaki hesaplamanın tersinden şöyle bulunmuş olmalıdır:

450 (mSv/yıl ) /365 günx 24 h= 0,05 mSv/h= 50 nanoSv/saat. Yani aletle 50 nanoSv ölçülmüş ve bundan 1 yıllık değer hesaplanıp, sınır değer olan 1 mSv ile karşılaştırınca 450 kat bulunmuştur.

5. Bu mantık tümüyle yanlıştır, çünkü o yörede hiç bir kişinin yılda 365 gün ve her biri 24 saat bu uranyum madeninin ölçüm yapılan yerinde bulunmuş olması düşünülemez. Ya da bir kişi o noktada gece gündüz yatıp kalkarsa ancak bu 450 mSv oluşabilir.
6. Ölçümün yapıldığı noktadan bir kaç metre uzaklıkta bile doz hızı değerinin çok düşececeği ve o noktaya yakın yılda belki toplam 1-2 saat geçebilecek bir kişinin alabileceği toplam doz değeri en çok 100 nanoSv olabilir ki bu değer diğer doğal  ve yapay kaynaklardan aldığımız doz değerlerinin yanında çok düşüktür. Bunun kanser yapma olasılığı (ya da riski) ise yok denecek kadar azdır.
7. Yörede arttığı belirtilen kanser hastalıklarının nedenlerinin çok çeşitli olabileceği ve oradaki uranyum madenine, ölçülen dış radyasyon değerinden gidilerek ‘uranyum madeni kanser yaptı’ gibi bir sonuç çıkarılması sadece spekülasyon olup bunun bilimsel bir dayanağı ya da kanıtı bulunmuyor.
8. Uranyum madeninin eğer varsa etkisi, ancak oradaki halkın yerleşim ve tarlalarda çalışma yerlerinin, bu madenden ne kadar uzaklıkta ve ne süre bulunduğu, havada, sularda, toprakta, sebze, meyva ve yöredeki tüm besinlerde radyoaktif madde ölçümleriyle belgelenebilirse ortaya konabilir,ki bu yapılmamıştır. Yapılan bir kaç radyasyon doz hızı ölçümleriyle ve bunlardan radyasyon fiziği temellerine aykırı sonuçlar çıkarılmasıyla, radyasyon fiziği uzmanı olmayan kişilerce sadece spekülasyon yapılmıştır.
9. Bu konuya benzer Manisa Köprübaşı uranyum madeniyle ilgili yazımızda daha ayrıntılı açıklamalar bulunuyor:

Bkz. http://www.esrefatabey.com.tr/tibbijeoloji_ayrinti_.aspx?id=133.

Ayrıca tüm radyasyon konularındaki ayrıntılı yazılar için ‘Radyasyon ve Sağlığımız?’ kitabımıza Nobel yayınları 2014 bkz.

Yüksel Atakan, Dr., Radyasyon fizikçisi, Almanya / ybatakan@gmail.com

***

Radyasyon fizikçisi Dr. Yüksel Atakan’ın yorumuna EK:

1. Haberde sözü edilen Söke’ye bağlı yer uranyum madeni işletmesi de değildir. Çok uzun seneler önce MTA tarafından uranyum aramaları sırasında yapılan sondaj kuyuları ağzıdır. Kuyular usulüne uygun kapatılmış olarak gözükmektedir.
2. Radyasyon ölçerin yüksek sayım göstermesi gayet normaldir zira Aydın bölgesinde pek çok yerde doğal radyoaktivite değeri zaten yüksektir. Aşağıdaki tablo TAEK’İn Türkiye çevresel radyoaktivite atlasından alınmış olup (http://www.taek.gov.tr/radyasyon-izleme/turkiye-cevresel-radyasyon-atlasi.html) Söke ilçesinde toprak yüzeyinin30-40 Bq/kg (Bekerel/kg) radyoaktivite ortalama değeri taşıdığını göstermektedir. Bu düzeydeki rayoaktivitenin insan sağlığına zarar verme riski ise yok denecek kadar azdır. Bu çeşit topraklar üzerinde on binlerce yıldır insanlar yaşamakta, tarım yapmaktadır.
3. Bu haritayı daha ayrıntılı görmek için TAEK’in yukarıda verilen web sitesine gitmek gerekir.

4. İnsan vücudunda doğal olarak da radyoaktivite bulunur. 70 kg’lık bir insanda doğal radyoaktivite düzeyi 9000 (dokuz bin) Bekerel’dir. Bunun doz karşılığı da yılda 0,3 mSv’tir. Yani biz kendi vücudumuzda bulunan doğal radyoaktif elementlerden zaten yılda 0,3 mSv doz alıyoruz demektir.
5. Dolayısıyla endişe edilecek, telaşa kapılacak bir şey yoktur. Zaten zararlı bir radyoaktivite doz değer çıkmış olsa TAEK gerekli tedbirleri almakta hiç tereddüt etmezdi.

SONUÇ: Radyasyonların etkileri konusunda uzman olmayan kişilerin uzman gibi görünüp, yaptıkları bir kaç yüzeysel ölçümle insanları yanlış bilgilendirmeye, hatta korkutmaya hakları yoktur. Konuyu derinlemesine bilmeyen insanlar da lütfen uzmanlarına sorup öğrenmelidir. Örnek: kulağınızda ağrı olsa, nasıl olsa hekimdir diye mide-bağırsak uzman doktoruna muayene olmaya gider misiniz?

Dr. Reşat Uzmen, Nükleer yakıt (Uranyum-toryum) uzmanı / uzmenr@gmail.com

Aydın Söke yöresindeki bir uranyum madeni kanser mi yapıyor? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Becquerel aynı deneyi tekrarlamak istese de üst üste yağan yağmurlar nedeniyle aradığı güneşli havayı bulamadı. Becquerel’in deney için hazırladığı siyah kağıda sarılı film ve üstüne konmuş uranyum bileşiği birkaç gün çekmecesinde kaldı. 1896’nın 1 Mart günü, Becquerel günlerdir çekmecede bekleyen filmi banyo etti ve uranyum kristalinin güneş ışığına maruz kalmadığı halde filme iz bıraktığını gördü. Becquerel bunu X ışınlarına benzer görünmez bir ışın olarak tanımladı. (Solda).

Becquerel bu sonucu 2 Mart 1896’da bir makale olarak Fransa Bilim Akademisi’ne okudu. Söz konusu ışınlar, 1898 yılına kadar Becquerel ışınları olarak adlandırıldı. 1898’de Marie Curie, bu terimi daha genel bir isim olan radyoaktivite ile değiştirdi.

Becquerel bu keşfinin ardından, yeni hazırlanmış uranyumun belli bir süre sonra kısmen yok olduğuna ve radyoaktiflik kazandığına dikkat çekti. Bu gözlem 1990 yılında Ernest Rutherford ve Frederick Soddy tarafından radyoaktif bozunma olarak adlandırılacaktı.

Becquerel, 1901 yılında cebinde taşıdığı radyumun vücudunda yanma yarattığını bildirerek, radyoaktif maddelerden kaynaklanan hastalıkları da ilk fark eden kişi olmuştu.

Yeni bir enerji kaynağı

Bir süre sonra Marie ve Pierre Curie, bu ışımayı toryum elementinde de saptadı ve radyum, polonyum gibi radyoaktif elementlerin varlığını buldu. Becquerel’in bulduğu doğal radyoaktiflik, o güne kadar bilinen bütün enerji kaynaklarından daha güçlü yeni bir enerji kaynağı olan nükleer enerjinin doğuşuydu. Üstelik Becquerel’in çalışmalarıyla saptadığı gibi, radyoaktifliğini yitiren bir element sonra bu özelliğini yeniden kazanabiliyordu.

Atomların hiçbir dış etkiyle uyarılmaksızın kendiliğinden ışınlar yayması, fizikte ve çağdaş dünyada çığır açacak bir olaydı. Radyoaktif ışıma ve radyoaktif dönüşüm önce yeni elementlerin, ardından yapay radyoaktifliğin bulunmasına ortam hazırlayarak nükleer fiziğin başlangıcı oldu.

Antoine Henri Becquerel kimdir?

Henri Becquerel (d. 15 Aralık 1852 – ö. 25 Ağustos 1908), Fransız fizikçi, radyoaktivitenin kaşifi.

Babası Alexander Edmond Becquerel Paris Doğal Tarih Müzesi’nde uygulamalı fizik profesörü olan Becquerel, aile geleneğini devam ettirerek 1872 yılında École Polytechnique okuluna başladı ve 1888 yılında fizik üzerine doktorasını verdi. 1878 ile 1892 yılları arası Paris Doğal Tarih Müzesi’nde asistan, sonrasında da profesör olarak görev aldı. 1895 yılında École Polytechnique’te fizik profesörü olarak göreve başladı.

Birçok onur ödülüne ve dünyadaki çeşitli akademik toplulukların üyeliklerine layık görüldü. 1903 yılında Pierre ve Marie Curie ile birlikte Nobel Fizik Ödülü’nü aldı.

25 Ağustos 1908 yılında Fransa’nın Le Croisic şehrinde öldü. Ölümünün ardından, radyoaktivitenin Uluslararası Ölçüm Sistemindeki birimine Bekerel (Becquerel veya Bq olarak da adlandırılır) adı verildi. Ayrıca biri Ay’da diğeri Mars’ta olmak üzere iki kratere de Becquerel krateri denilmiştir.

Hazırlayan: Cemre Yavuz

121 yıl önce bugün Becquerel radyoaktiviteyi keşfetti ve nükleer fizik çağını başlattı yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.