Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkileri Bilimsel Komitesi, BM Genel Asamblesine 1994 raporunu sunduğunda, uluslararası topluluk İyonlaştırıcı radyasyonunun düşük dozlarının biyolojik etkileri hakkında geniş bilgi sahibi oldu. 272 sayfalık rapor, özellikle radyasyonun kanserojen etkileri konulu epidemiyolojik çalışmalara; hücrelerin ve organizmaların radyasyona karşı uyumsal tepkilerine dikkat çekiyordu.
Ayrıca BM’e 1993 yılında sunulan çok daha kapsamlı, 928 sayfalık UNSCEAR raporunu tamamlayıcı bir ek niteliğindeydi. 1993 tarihli rapor radyasyonun dünya genelindeki seviyeleri ile radyasyonun etkileri konusunun belli başlı noktalarına temas ediyordu. Bu konuların içinde doz seviyelerinin etkileri ile radyasyonun kalıtsal etkileri ve çocuklarda sonradan ortaya çıkan etkileri bulunuyordu.
Bu iki rapor birlikte incelendiğinde, İyonlaştırıcı radyasyonun biyolojik etkileri konusunda mevcut bilginin çarpıcı bir dökümü ortaya çıkmaktadır.
Radyobiyolojik Etkileri-Mevcut Anlayış:
20. yüzyılın başlarında, İyonlaştırıcı radyasyonun yüksek dozlarının korunmasız bir birey üzerinde öldürücü olabilecek kadar ciddi etkileri olabileceği bilinmekteydi. Yirmi otuz yıl önce, düşük dozlarında ciddi sağlık sorunlarına yol açabileceği anlaşıldı. Bu sorunun ortaya çıkma olasılığı düşüktü ve sadece gelişmiş epidemiyolojik çalışmalarla büyük popülasyonlar üzerinde yapılan deneyler sonucunda tespit edilebiliyordu. UNSCEAR raporu sayesinde bu etkiler şimdi daha iyi anlaşılabiliyor ve miktarları daha iyi saptanabiliyor.
Radyasyonun biyolojik etkileri, hücrenin kimyasal yapısına verdiği zararlar nedeniyle ortaya çıkmaktadır. Düşük radyasyon dozları için, hücrenin nükleusundaki (çekirdeğindeki) deoksiribonükleit aside (DNA) zarar gelmesi de söz konusudur. Bu zarar, bir hücreden geçerek nesilden nesile aktarılan bilgiyi değiştirebilen ana hücrelerdeki kromozomlarda bulunan genlerde meydana gelen DNA mutasyonu şeklinde ifade edilir. DNA mutasyonuna etki eden onarım mekanizmaları olmakla birlikte, bu mekanizmalar hatasız değildir. Hasarın çoğu giderilir, ancak olduğu gibi kalan ya da iyi onarılamayan bir kısım hasarın hücrede ve gelecek kuşaklarda olumsuz etkileri olur.
Kanserojen Etki
Radyasyonun en önemli tahmini etkilerinden biri kanserojen oluşudur. Bunun çok aşamalı bir süreç olduğu ve genellikle üç ayrı aşama olarak ele alınması gerektiği düşünülür kanser başlangıcı, tümür oluşumu ve hastalığın ilerleyişi. Radyasyonun ilerletici veya hızlandırıcı niteliğinden ziyade başlatıcı olması önemlidir. Bu yüzden düşük radyasyon dozlarında başlangıçta mutasyonların doza oranlı olma eğilimi gibi, kanserojen etkinin de doza oranlı olması gerekir.
Organizmalardaki uyumsal tepki laboratuvarda radyasyona maruz bırakılan memelilerde organik uyumsal tepkiler görüldüğü bilimsel yazında belirtilir. Ancak sonuca yönelik kanıtların yetersizliği nedeniyle uyuman hücresel sistem düzeyinde de oluşup oluşmadığı ve bağışıklık sisteminin bu sonuçta bir rol oynayıp oynamadığı konusunda UNSGEAR raporu şüphelidir.
Kanserojen Etki İle İlgili Epidemiyolojik Kanıtlar
Belirli bir hastalık durumunun radyasyona bağlanıp bağlanamayacağını klinik olarak saptamak mümkün olmasa da radyasyonun neden olduğu tümörler ve lösemi incelenmiştir ve yüksek radyasyon dozlarından etkilenim sonrasında ortaya çıkan durumlarla ilgili epidemiyolojik çalışmalarla istatistiksel olarak incelenmiştir. Kanserin başlangıcından klinik tanımına kadar olan zaman süreci kuluçka devresi olarak adlandırılır. Bu devrede löseminin oluşumu kısa bir süre alırken sert tümörlerin oluşumu on, yirmi yıl sürebilir.
Genellikle yüksek dozda ve yüksek doz oranlı radyasyona maruz kalmış populasyanlar (Hiroşima ve Nagasaki’de atom bombası saldırıları sonrasında hayatta kalmış olanlar ve terapik tıbbi prosedürlere tabi tutulmuş hastalar da dahil olmak üzere) üzerinde sapılmış epidemiyolojik çalışmalar, radyasyonun dozu ve kanserojen etki arasında kesin bir bağlantı olduğunu kanıtlamıştır.
Japonların yaptığı kapsamlı bir araştırmaya göre, alınan radyasyon dozuyla akciğer, mide, karaciğer, göğüs, rahim ve mesane tümörlerinin oluşumu ve bunlara bağlı olarak görülen ölçümler arasında doğru orantılı bir ilişki bulunmaktadır. Bu çalışmada 86 300 kişi üzerinde inceleme yapıldı ve bunlardan 6900 tanesi 1950- 1987 arasında tümörler yüzünden öldü; fakat bunlardan sadece 300 tanesi radyasyona bağlanabilir. Aynı dönem içinde ölen toplam 230 lösemi hastasından 75’inin ölümü radyasyona bağlanıyordu. Aynı çalışmada tiroid ve deri kanserinde de artış olduğu görüldü. Çalışmada rektum (kalın bağırsağın son kısmı), serviks (rahim ağzı), safra kesesi, gırtlak, prostat, pankreas, böbrek, testin veya kronik lenf kanserlerinde radyasyonun bir rolü olmadığı anlaşıldı. Kanserojen etki konulu çalışmalarda belirli işlerde çalışanlar ile ilgili ölçümler sonucu çelişkili sonuçlar alındı. Radyasyona maruz kalan işçilerde lösemi rakamlarında artış gözlenirken, diğer bazı çalışmalarda bu ikisi arasında olumlu bir bağlantı bulunamadı. Radon gazına maruz kalan madencilerde, akciğer kanseriyle ilgili çalışmalarda kanserle radyasyonun dozu arasında bağlantı olduğu saptandı.
Çevresel etkilenim ile ilgili birçok çalışmada nükleer tesislerin yakınında yaşayanlarda görülen lösemi vakaları incelendi. Önceden yapılan bazı çalışmalarda nükleer tesislere yakın bir yerde yaşamak ile lösemi vakalarının çokluğu arasında doğru orantı olduğu bildirilmişti. Daha sonraki çalışmalar, bu tür vakaların radyasyon etkilenimine bağlanamayacağını göstermektedir. Bu konuda bir istisna ise eski SSCB’de radyasyon atıklarıyla kirlenen Techa Nehri’ne yakın yerlerde yaşayanlarda artış gösteren lösemi vakasıdır. Kanser oranları ile düşük ve yüksek dozda doğal radyasyon arasında kesin istatistiksel bir bağlantı bulunamamıştır.
Kalıtsal Etkileri
Oluşmakta olan hücrelerdeki onarılmamış DNA mutasyonları hücre için öldürücü değildir ve teorik olarak gelecek nesillere aktarılabileceği, böylece “kalıtsal düzensizliklere” yol açabileceği söylenebilir. Yapılan çalışmalar sonucunda insanlarda radyasyonun kalıtsal etkileri olduğunu gösteren kesin istatistiksel verilere ulaşılamamıştır. Ancak organizma ve hücre bazında yapılan çok sayıda çalışmayla genetik deneylere dayanarak, radyasyon etkileniminin insanlarda kalıtsal etkilere yol açabileceği tahmin edilmektedir. Potansiyel kalıtsal etkiler şu etkenlerin sonucunda olabilir.
- Baskın (dominant) mutasyon: ebeveynlerin yalnızca birinden alınan, ilk kuşakta düzensizliklere yol açan ve sonraki kuşaklara da iletilebilen baskın bir genin allelindeki mutasyon.
- Çekinik (resesif) mutasyon: ebeveynlerin ikisinden birden alınan ve ilk birkaç kuşakta çok az etkiye yol açıp; kuşakların genlerinin bütününde toplanan çekinik genlerin allelindeki mutasyonu.
- Birçok genetik ve çevresel faktörün etkisinden kaynaklanan mutasyonlara bağlı olan, potansiyel, çok nedenli düzensizlikler.
Radyasyondan kaynaklanan kalıtsal düzensizliklerle ilgili süreç, kanserojen etkisinden daha az anlaşılmıştır, ancak mevcut tahminler benzerdir: radyasyona maruz kalan herhangi bir hücre, düzensizliğin nedeni olarak başlatıcı olma yetisine sahiptir. Bu nedenle, düşük radyasyon dozlarında tepkinin doz sınırı olmaksızın dozla doğrusal bir ilişki içinde olduğu tahmin edilir.
Embriyo Üzerindeki Etkileri
Radyasyonun embriyo üzerindeki etkileri, embriyonik gelişimin her safhasında ortaya çıkabilir, sakatlıklara, zihinsel özürlere, kansere ve hatta ölüme yol açabilir.
Beyin gelişimi üzerindeki etkileri Hiroşima ve Nagasaki’de ana rahmindeyken radyasyona maruz kalmış çocuklarda meydana gelen ciddi zihinsel özürler incelenerek elde edilmiştir. Rahimde, özellikle gebeliğin başlangıcından sonraki 8 ile 15 hafta arasında söz konusu olan yüksek dozda ve yüksek doz, oranlı etkilenim sunucu IQ’da düşüş olduğu gözlenmiştir. Düşük radyasyon dozlarında ise embriyo için söz konusu potansiyel etki yeni doğmuş bebeklerde belli olmamıştır.
Bu yöndeki çalışmalar, çocuk üzerindeki kanserojen etki hakkında çapraşık bulgular vermiştir. Yüksek risk de düşük risk de gözlemlenmiş, hiçbir riskin gözlenmediği de olmuştur. Embriyonun kanserojen etkiye dirençli olması için hiçbir biyolojik neden bulunmamaktadır, fakat eldeki verilere göre böylesi etkilerin miktarı kesin olarak ölçülememektedir.