Gizliyara Güncel Konu Arşivi ve Okul dersleri Forumunda Radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri nelerdir Konusunu Okuyorsunuz..
radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri,
radyasyonun canlılar üzerindeki etkisi nedir kısaca
-
12 Ekim 2009 19:11
Ziyaretçi
Radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri nelerdir
Radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri
-
12 Ekim 2009 19:17
Radyasyonun zararları genellikle zamanla ortaya çıkan bir etki olup, ani etki ancak atom bombalarının yol açtığı ölümler ve yüksek radyasyondaki yanmalar şeklinde kendini göstermektedir. Radyasyonun etkisi konusunda, radyasyonun şiddeti, tipi, verildiği süre vb. özellikler ile radyasyona maruz kalan biyolojik yapının özellikleri etkileyicidir. Bu çerçevede, biyolojik yapının radyasyonla etkileşimi sonucu, somatik ve genetik diye sınıflandırabileceğimiz iki tür etki ortaya çıkar:
A) Radyasyon Somatik Etkileri
Maruz kalınan toplam radyasyon dozu, bu dozun alındığı süre, vücudun ışınlanan bölgesi ile paralel olarak değişebilen bu etkiler, akut ve kronik olmak üzere ikiye ayrılabilir.
1. Akut etkiler
Kanda geçici hafif değişikliklerden ani ölüme kadar değişebilir. Ayrıca, organlar ve sistemler düzeyinde sıralayacak olursak, deride kızarıklık, saç ve kıllarda dökülme, geçici veya sürekli kısırlık; bulantı, ishal ve kusma, kansızlık, vb. sayılabilir. Temel olarak, akut radyasyon etkileri kısa süreli olup, en geç bir ay sonra ortaya çıkabilir.
2. Kronik etkiler
Bir kez veya yinelenen radyasyon durumlarından uzun bir süre sonra ortaya çıkabilen etkilerdir. Bu etkiler kanser, yaşam süresinin kısalması, cenin ve gelişmesi üzerindeki etkilerdir.
a) Kanserleşme etkisi
Radyasyon, hemen hemen bütün dozlarda ve bütün dokulardan tümörlerin oluşmasına yol açabilir, ancak bazı tip tümörler, diğerlerine oranla daha yaygın görülürler. Genellikle sık bölünen hücrelerden oluşan doku ve organlar, bu konuda daha elverişlidirler. Radyasyonun kansere neden olduğu, genellikle deneysel hayvan çalışmaları ve bazı gözlem ve epidemiyolojik çalışmalar sonucu ortaya çıkarılabilmiştir. özellikle radyasyonla çalışanlarda daha çok meydana gelen deri kanserleri; yine radyasyonla çalışanlar, atom bombası felaketzedeleri, çeşitli nedenlerle X ışını ile tedavi edilenler, Bikini Marshall adalarında yapılan nükleer denemelerden etkilenenlerde ortaya çıkan lösemiler; tiroid tümörleri; akciğer tümörleri ve kemik tümörleri radyasyonun neden olduğu tümörler arasında en önemlileridir.
b) Yaşam süresi (Anlık ölümler değil)
Radyasyona maruz kalmanın yaşam süresini kısalttığı çeşitli araştırma sonuçlarına dayanarak, öne sürülmektedir, örneğin, 1956'da 80 bin Amerikalı hekimde yapılan bir araştırmada, ortalama yaşam süresinin radyasyonla çalışanlarda 60,5, radyasyonla çalışmayanlarda 65.5 yıl olduğu; Japon bomba felaketzedelerinin ortalama yaşam sürelerinin diğer Japonlara kıyasla çok daha kısa olduğu belirlenmiştir.t1)
c) İlk gelişme evresi
Bu safhada, cenin, radyasyona karşı çok duyarlıdır, özellikle, hamile bir kadının tedavi dozlarında radyasyona maruz kalması halinde, ölü doğum ya da anormal bir çocuğu doğurma olasılığı çok yüksektir. Yine ana rahminde radyasyon alma, daha sonraki yıllarda kansere yakalanma riskini artırabilir.
Bu etkilerin yanı sıra, doğurganlığı azaltması, gözde katarakt meydana getirmesi gibi etkileri de vardır.
Radyasyonun canlılar üzerindeki etkisi "rem" birimi ile ifade edilir. Bu, X ve gama ışınlarının geçtikleri atmosferde meydana getirdikleri iyonlaşmanın bir ölçüsüdür. 5 ve daha küçük değerler izafi olarak küçük radyasyonlardır. Gözlenebilir bir etkisi olmamakla beraber 25 rem büyük radyasyon sayılır. 50 rem'lik dozajlarda kaz özelliklerinin değiştiği, 300-500 rem'lik dozlarda doktor müdahalesi olmaksızın yaşama şansı olmakla beraber, 650 rem'lik dozların öldürücü olduğu gözlenmiştir.
Genel olarak radyasyona maruz kalınması halinde ömürde bir kısalma beklenir. Maruz kalınan süre veya dozajın artması ömürde beklenen kısalmanın miktarını artırır.
1. 0-50
Kandaki ufak değişmeler dışında bariz etkisi yok
2. 80-120
Kusma, bulantı(kişilerin %5-10 unda), yorgunluk
3. 130-170
Kusma ve bulantı(kişilerin %25 inde), radyasyon hastalığının diğer belirtileri
4. 180-220
Kusma ve bulantı(kişilerin %50 sinde), Ölüm yok
5. 270-330
Birinci gün tüm kişilerde kusma sonra radyasyon hastalığının diğer belirtileri, radyasyondan 2-4 hafta sonra %20 ölüm, nekahat devresi yaklaşık 6 ay sürer
6. 400-500
Birinci gün tüm kişilerde kusma, radyasyon hastalığı belirtileri, 1 ay içerisinde %50 ölüm, nekahat süresi 6 ay
7. 550-750
4 saat sonra tüm kişilerde kusma, %100'e yakın ölüm, pek az yaşabilenlerde nekahat süresi 6 ay
8. 1000
1-2 saat içinde tüm kişilerde ölüm, büyük bir ihtimalle kurtulan olmaz
9. 5000
Bir hafta içerisinde tüm maruz kalanlar ölür
Radyasyonun Genetik Etkileri
Üreme hücrelerinin ışınlanmasıyla ilişkili olan genetik etkiler, daha sonraki kuşaklarda çok önemsiz etkilerden, ölüme neden olabilecek
anormalliklere kadar değişebilir. Tam olarak, etki mekanizması bilinmemektedir. Tüm bunlara ek olarak, sindirim ve solunum yolu ile vücuda giren bazı radyoaktif maddelerin de sağlığa önemli ölçüde zararlı etkileri vardır, özellikle, Çernobil kazası sonrası gündeme gelen bu etkiler arasında en önemlileri, bu yolla olanlardı. Bu maddeler arasında en önemlileri; Cesiüm 137 (kaşlar, dalak ve karaciğerde birikmeye eğilimli, yarı ömrü 30 yıl) İyot 131 (tiroid bezinde yoğunlaşır, bu bezde tümör yapabilir, yarı ömrü 8 gün), Krypton 85 (lösemi ve lenf bezi kanserlerine neden olabilir, yarı ömrü 10 yıl), Baryum 140 (kemikte yoğunlaşır, kemik kanserlerine yol açabilir, yarı ömrü 13 gün), Stronstum 90'dır (kemikte oturur, kemik tümörlerine neden olabilir, yarı ömrü 28 yıl).
Örnek olaylar
Tüm bunları sıraladıktan sonra, Çernobif kazası benzeri, çevrede uzun süre etki yapan örnekleri incelemekte yarar var. Çünkü, radyasyonun akut etkileri hemen hemen bilindiği için, bu konuda çok fazla spekülasyon yapma olanağı yok. Etkiler kısa sürede gözle görülebiliyor. Ancak, uzun süreli etkiler çeşitli olduğundan ve spesifik bir özellik gösteremediğinden, bu konuda birbirine zıt savlar rahatlıkla ileri sürülebilmektedir. Dolayısıyla Çernobil kazası sonrası tartışmalara bir parça ışık tutabilmek amacı ile, benzeri kaza ve olayların sonrasında ortaya çıkan sağlık sorunlarını ve yapılan hesaplamaları aktaracağız.
En bilinen örnek, Hiroşima ve Nagazaki'ye atom bombası atılmasından sonra, hayatta kalan 100.000 kişide löseminin ve diğer kanserlerin çok fazla artmasıdır. Halen, Japonya'da kanser ölümleri normalin 2.4 katıdır J2) Bu sırada, 8-15 haftalık gebe kalan kadınların çocuklarının hemen hemen tümü sakat doğmuştur J3) Ayrıca, 1950-74 yılları arasında Atom bombası nedeniyle ölen 4339 kişi üzerinde inceleme yapan Dr. Alice Stewart, bu kişilerin 2/3'ünün kanserden öldüğünü, bunun da beklenen sayının yaklaşık 10 katı olduğunu belirtti.
Sternglass adlı bir bilim adamı da, 1969'da, atom bombası denemelerinin yaklaşık 375.000 Amerikan bebeğinin ölü doğum, düşük şeklinde telef olduğunu hesaplamıştı. Andrei Sakharov ise, bir atom bombası atıldığında, çevreye saçılan radyoaktif izotoplardan, sadece Carbon-14'ün bir milyon kişinin ölümünden sorumlu olacağını ileri sürmüştür.
1954'de Bikini Mercan adalarında nükleer denemeler yapıldığında 10 yaşın altında olanların % 77'sinde, on yıl sonra tiroid tümörü ortaya çıktı.
Ayrıca geçmişte yapılan nükleer silah denemelerinden dolayı radyoaktif maddelerle yüklenmiş toz bulutları, atmosferin yüksek tabakalarına ve stratosfere yerleşerek, radyoaktif yağışlar halinde yavaş yavaş yeryüzüne inmekte ve çevrenin, özellikle yüzeysel suların kirlenmesine sebep olmaktadır. 1960'lı yıllarda en yüksek seviyeye çıkmış olan radyoaktif yağışlarda, nükleer silah denemelerinin havada yapılmasının yasaklanması sonucu, 1970'li yıllardan sonra azalma görülmüştür.
-
24 Eylül 2012 12:58
Radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri nelerdir
Radyasyon birçok insanin düşündüğü gibi 1900lü yıllarda keşfedilmesi ile ortaya çıkan bir tehlike değildir. Tam aksine ilk çağlardan beri vardır. Ancak, teknolojinin ve sanayileşmenin gelişmesi, uranyum elementinin eldeki ve kullanılması ile radyasyonun etkileri giderek artmıştır.
Radyasyon üreten birçok kaynak vardır. Bunlardan televizyon gibi elektronik cihazlar, Xisini üreten tıbbi ve endüstriyel röntgen cihazları en sık karşılaşılanlardır. En önemli bir başka radyasyon kaynağı da nükleer reaksiyonlardır. Nükleer denemelerde (atom ve hidrojen bombaları) reaksiyon sonucu oluşan ürünler radyoaktif olduklarından reaksiyonlar dursa da radyasyon uzun zaman devam eder.
Diğer bir radyasyon kaynağı ise uzaydır. Güneş ve yıldızların enerjisi nükleer reaksiyonlardan (füzyon) kaynaklanır. Dünyamıza uzaydan isi ve ışık ile birlikte nükleer radyasyon da gelir. Dünyaya gelen bu tür ışınlara kozmik radyasyon denir. Atmosferdeki ozon tabakası tarafından bu radyasyonun çoğu soğurulsa da az bir kısmi yeryüzüne ulaşır. Kısacası radyasyondan kaçınmak mümkün değildir. Radyasyon denince ilk akla gelen X ve gama ışınlarıdır. Her iki ışınında enerjisi çok yüksektir. Bu yüzden bu ışınların maddelere nüfuz etme özellikleri çok fazladır.
Alfa ve beta ışınları atomun çekirdeğinden kaynaklanan radyoaktif ışınlardır. Her iki isin da belirli bir kütleye sahiptir. Alfa ve beta ışınları kütleleri ve elektriksel yüklerinden dolayı, X ve gama ışınlarına göre, maddelere daha az nüfuz ederler. Ancak, bu ışınların iyonlaştırıcı etkileri daha fazladır. Nötron ve proton ise kütleleri alfa ışınlarının dörtte biri kadar olan nükleer taneciklerdir. Çeşitli nükleer reaksiyonlar sırasında çekirdekten kopan nötron ve protonlar insan sağlığı için en tehlikeli radyasyonlardır. Özellikle nötron, elektrik yükü olmadığından çok büyük nüfuz etme özelliğine sahiptir. Buraya kadar kaynağını ve özellligini anlattığımız radyoaktif ışınların insan vücuduna etkisi bu ışınların hareketleriyle ilgilidir.
Uzayda saniyede yaklaşık 300.000 km gibi çok yüksek hızlarla hareket eden bu ışınlar kolaylıkla insan vücuduna nüfuz edebilir ve vücudu oluşturan biyolojik hücrelere hasar verebilirler. Ayrıca, bu ışınların hücrelerin kimyasal yapılarını değiştirmeleri de mümkündür. Özellikle elektrik yüklü ışınlar saniyenin binde biri gibi çok kısa süre içinde hücre moleküllerini parçalayıp iyonlarına ayrıştırabilirler. Bununla birlikte, etrafta bulunan diğer hücreleri de fizyolojik görevlerini yapamaz duruma getirebilirler. Bütün bunların sonucunda radyasyona maruz kalan bir hücre ya ölür veya işlevini yitirir. Aslında az sayıda hücrenin ölmesi önemli değildir. Çünkü normal yasamda yıpranan hücrelerin ölümü ve yerlerine yenilerin doğması doğaldır. Ancak, yüksek radyasyon sonucu çok sayıda hücrenin aniden ölmesi veya normal çalışmasının bozulması canlının sağlığını önemli ölçüde etkileyecek bir olaydır.
Hayati önemi fazla olan dokularda (kemik iliği, dalak, kan ve üreme hücreleri) radyasyonun etkisi daha erken görülür. Çünkü bu hücreler daha çabuk çoğaldığından bir hücredeki hasar, sakat doğan yeni hücrelerle çığ gibi büyür. Bu ise uzun bir zaman dilimi içerisinde her an bir tümör olarak sonuçlanabilir. Radyasyonun kanserojen etkisi bu şekilde ortaya çıkmaktadır.
En büyük tehlike ise hücre çekirdeği içindeki DNAların bozulmasıdır. DNAlardan oluşan kromozomların yapılarının değişmesi, taşıdığı sırların kaybolması ve yeni genetik yapılı hücreler haline dönüşmesi sonucunda ebeveyne benzemeyen yeni bir genotip ortaya çıkar. Bu farklılaşmaya mutasyon adi verilir. Eğer bu durum, bireyin üreme hücrelerinde gerçekleşirse radyasyondan kaynaklanan bu değişiklik gelecek nesillere de aktarılır.
Yüksek dozda radyasyona maruz kalmış bireylerde görülebilecek baslıca hastalıklar şunlardır: Kanda ve kan yapan organlarda tahribat (anemi, lösemi), ciltte ateş yanığını andıran yaralar, gözde katarakt, kısırlık, kanser ve kalıtımsal bozukluklar.
Bir insan vücudunun kısa bir süre belirli bir radyasyon dozuna maruz kalması sonucu görülebilecek rahatsızlıklar ise kişiden kişiye değişebilir. Ancak, bu rahatsızlıkların genel özellikleri su şekilde özetlenebilir:
50 rem gözlenebilir bir biyolojik etki meydana getiren en küçük radyasyon dozudur. Bu doz kandaki akyuvar sayısında geçici bir değişiklik meydana getirir.
100 200 rem arasında radyasyona maruz kalan bir insanda 3 saat içerisinde kusma ile birlikte yorgunluk ve iştahsızlık görülür. Bu tür hastalarda bir kaç hafta içinde iyileşme gözlenir.
300 rem radyasyon dozuna maruz kalan kişilerde 2 saat içinde kusma ve halsizlik baslar. Yaklaşık 2 hafta sonra ise saçlar dökülmeye baslar. Bir ay ile bir yıl arasında bu kişilerin %90i iyileşir. Vücut tarafından alınan radyasyon dozunun artmasıyla gözlenen etkiler daha belirgin ve ciddi olmaya baslar.
400 rem radyasyon dozuna maruz kalan kişilerde bir kaç saat içerisinde başlayan bulantı ve kusma dönemini iştahsızlık, halsizlik, ateş ve saç dökülmesi izler. Yaklaşık iki hafta sonra ağızda iltihaplanma görülür, ishal ile birlikte hızlı kilo kaybı baslar. Bu dozda radyasyona maruz kalan fertlerin %50si 2 ile 4 hafta içinde ölür.
Doz 600 reme çıktığında ise ölüm oranı %90a çıkar. Kalanların iyileşmesi ise çok uzun süren tedaviler gerektirir.
Radyoaktif ışınların zararları yanında birçok yararları ve kullanım alanları da mevcuttur.
Radyoaktif izotoplar ile radyoaktif olmayan izotopların kimyasal özellikleri aynidir. Bundan dolayı radyoaktif izotoplar izleyici olarak kimya araştırmalarında yaygın bir şekilde kullanılırlar. Örneğin bitki besin maddesine az miktarda katılan radyoaktif özelliğe sahip fosfor 32 izotopu ile fosforun bitki tarafından kullanılması izlenebilir. İzleyiciler özellikle tarımda kimyasal gübrelerin en uygun bileşiminin kullanım biçiminin bulunmasında büyük önem taşır.
Ayrıca, bir kimyasal tepkimenin mekanizması ya da bir bileşiğin yapısı çoğu zaman deneylerde radyoaktif izleyiciler kullanılarak aydınlatılır. Örneğin karbon 14 izotopu ile fotosentez olayı incelenmiş ve CO2nin sekerlere ve nişastalara dönüşümü hakkında geniş bilgi edinilmiştir.
Radyoaktifliğin isinim etkilerinden yararlanılan uygulamaların basında isin (Curie) tedavisi gelir. Bu yöntem kanser ve benzeri habis tümörlerin yok edilmesinde kullanılır. Bu tedavi için en çok kullanılan radyoaktif izotop bir gama yayımlayıcısı olan kobalt 60 izotopudur.
Radyoaktif izotoplar hastalıkların teşhisinde de kullanılır. Örneğin günümüzde yaygın olarak kullanılan pozitron isin tomografisi (PET scan) özellikle beyindeki bazı hastalıkların teşhisinde kullanılır. Bu yöntemde hastaya çok az miktarda karbon 11 izotopu içeren glikoz (C6H12O6) verilir. Daha sonra glikoz ile beyne giden karbon 11 izotopunun yapmış olduğu pozitron ışınlarını belirlemek için beyin tomografisi çekilir. Bu yolla beyindeki anormallikler teşhis edilebilir.
Radyoaktif iyot 131 izotopu tiroit bezi ile ilgili hastalıklarda kullanılır. Hastaya iyot 131 izotopu içeren NaI çözeltisi verilir. Kan dolaşımındaki bu izotopun vücuttaki hareketi radyasyon algılayıcılarıyla izlenir. Bunun sayesinde tiroid bozuklukları tiroid kanserleri, böbrek ve karaciğer hastalıkları teşhis edilebilir.
Radyografi radyoaktif ışınlar yardımıyla film veya duyarlı plaka üzerinde görüntü elde etme yöntemidir. Bu yöntem tıpta röntgen çekimi olarak bilinir. Röntgen çekiminde elektronik cihazların ürettiği Xışınları kullanılır.
Endüstriyel radyografi de ise iridyum 192 ve kobalt 60 gibi radyoizotopların ürettiği gama ışınları kullanılır. Bu ışınlar ile metal ve plastik levhaların kalınlıklarının ölçülmesi, içyapılarının incelenmesi mümkündür.
Radyoizotopların diğer bir kullanım alanı ise petrol sanayisidir. Örneğin bir petrol boru hattında akışa katılan az miktarda radyoizotop ile borunun dışından akısı izlemek mümkündür. Ana boru hattından benzin, gaz ve motorin gibi petrol ürünleri arka arkaya gönderilebilir. Aktarılan ürünlerin son kısımlarına konulan radyoizotoplar sayesinde boru hattının diğer ucunda bir ürünün bitip diğer ürünün başladığı anlaşılabilir.
Kaynak: Kimya 1, Sürat yayınları, Altın seri, Necdet Çelik, Ali Rıza Erdem, Ayhan Nazlı, Varol Gürler, Hulusi Patlı, Hasan Karabük, 1997, İstanbul