RADON KİRLİLİĞİ ve HALK SAĞLIĞI İLİŞKİSİ BİTİRME TEZİ. Stj. Dişhekimi: Çağdaş AKDOĞAN. Danışman Öğretim Üyesi: Prof. Dr.

Transkript

1 T.C. Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Halk Sağlığı Anabilim Dalı RADON KİRLİLİĞİ ve HALK SAĞLIĞI İLİŞKİSİ BİTİRME TEZİ Stj. Dişhekimi: Çağdaş AKDOĞAN Danışman Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Fethi DOĞAN İZMİR

2 1. GİRİŞ Radon doğal olarak oluşan radyoaktif bir gazdır. Yerküre yüzeyinde herhangi bir yerde bulunabilir. Coğrafik bölgenin jeolojik yapısıyla yakından ilişkili olarak çevreye yayılım göstermektedir. Binalarda birikebilmekte ve kimi zaman-yüksek derişimlere ulaşabilmektedir. Radon, insan aktivitelerinden değil doğal süreçlerin sonucunda insana zarar verebilen çevresel etmenlerden birisidir. Topraktan havaya sızan radon önemli bir kapalı ortam kirletici faktör olarak belirmektedir. Suda eriyebildiğinden bazen sudan havaya geçişi de olabilir. Normal atmosferde hava olaylarına bağlı olarak seyrelir ve düşük konsantrasyonlara ulaşır. Bu tezde üstünde duracağımız konu;radonun oluşumu,bozunum reaksiyonu,insan sağlığı üzerindeki etkisi,deprem ile ilişkisi ve bunlara karşı alınacak önlemlerdir. 1

3 ÖNSÖZ Radon ve Halk Sağlığı İlişkisi adlı tezimin hazırlanmasında anlayış ve yardımlarını esirgemeyen hocam sayın Prof. Dr. Fethi Doğan a teşekkürü borç bilir, saygılarımı sunarım. İZMİR, 2010 Stj. Dişhekimi Çağdaş Akdoğan

4 2. RADYASYON Radyasyon Latince bir kelime olup dilimizde ışıma olarak kullanılır. Radyasyon yani ışınım, enerjinin bir yerden başka bir yere taşınmasıdır.atomlardan, Güneşten ve diğer yıldızlardan yayılan enerjiye, radyasyon enerjisi denir. Radyasyon ya dalga biçiminde ya da parçacık modeli ile yayılır. Herhangi bir madde (bileşik), moleküllerden, moleküller atomlardan, atomlarda o maddenin kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük parçası olduğuna göre; atomlar normal hallerinde en düşük enerji düzeyinde bulunurlar. Elementler ise atomun en dış yörüngedeki elektron sayısına göre kimyasal özellik gösterir. Yada atom çekirdeğindeki proton sayısına göre (her bir proton artışıyla) bir yeni element oluşur. Bu durumdaki bir atoma dışardan elektromanyetik alan yada radyasyon ile enerji verildiği zaman o atom bu enerjiyi soğurarak, bir üst enerji düzeyine çıkar. Yani o atom uyarılmış hale geçer. Atomlar, hızlandırılmış elektronlarla yada belli enerjili fotolarla uyarılabilirler. Kısaca radyasyon, elektromanyetik dalga, parçacık ya da foton olarak adlandırılan enerji paketleri gibi yayılan enerjilerdir. Radyasyonun dalga boyu ile ortam moleküllerinin büyüklüğü aynı ise enerji aktarımı (ışınım) en üst düzeyde gerçekleşir. 2

5 Parçacık ya da tek renkli ışık yayımı : bu parçacıkların ya da ışımanın kendisi, maddesel ortamdan geçerken onunla etkileşerek iyon çiftleri oluşturabilen X ışını, gama ışını gibi elektromanyetik ışınlarla, kinetik enerjileri olan yüklü parçacıklar, ağır iyonlar ve serbest nötronlar gibi tanecik karakterli ışınımlar radyasyon olarak tanımlanmaktadır. Radyoaktivite veya radyoaktiflik kararsız nükleitlerin, parçacıklar ya da elektromanyetik ışıma (fotonlar) yayımlayarak kendiliğinden kütle yitirme özelliğidir. Uzay ve güneş kaynaklı radyasyon tüm insanları sürekli olarak etkilemektedir. Değişik nitelikteki radyasyon kaynakları sürekli insan ve canlılar üzerinde etkili olmaktadır. İyonlaştırıcı etkisi olmayan ışınların insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri fazla değildir. Katarakt, deride yanıklar, gözde yaralar ve yanıklara neden olabilmektedir. İster doğal ister yapay olsun iyonlaştırıcı ışınlar oldukça tehlikelidir. Doğal radyasyonun şiddeti azdır. Ancak yapay radyasyonun insan sağlığı üzerindeki etkileri oldukça önemlidir(1). Radyasyon kirliliğinin en önemli nedenleri arasında atmosfer ve toprak altında yapılan nükleer denemeleri sayabiliriz. Nükleer reaktör kazaları bir diğer nedendir. Toprağa gömülen radyoaktif atıkların kaplarının sızdırması toprak aracılığı ile radyoaktif elementlerin bitkilere ve hayvanlara ulaşmasına yol açabilir. Nükleer yakıtla çalışan araçlardan olan sızıntılar, bir diğer faktör olabilir. Radyasyon tedavi birimlerinin çevresi, radyoaktif yöntemler kullanan laboratuar atıkları da radyasyon kirlenmesi nedeni olabilir. Radyoaktif kirlenme dokularda hücrelerde mutasyonlara ve kanser gelişimine yol açabilir. Anne karnında bebeğin gelişimini olumsuz etkileyerek onun doğuştan bir takım gelişim bozuklukları ile doğmasına yol açabilir. 3

6 Akkan sistemini etkileyerek hastalıklara karşı direnci de azaltabilir. Stronsiyum bu açıdan güzel bir Örnektir. Kimyasal ve fiziksel özellikleri kalsiyum elementine çok benzeyen stronsiyum biyokimyasal döngülerde kalsiyumla birlikte ve ona benzer biçimde hareket etmektedir. Radyoaktif stronsiyum 90'ın yarılanma ömrü 28 yıldır. Yani 28 yıl içerisinde yarısı hala aynı etkinlikte varlığını serpintilerle toprağa ulaşan stronsiyum likenler tarafından alınır. Bunu yiyen hayvanların etinde birikebilir. Bu hayvanları yiyen insanlar ise stronsiyumu etle birlikte alabilirler. Aynı zamanda bu hayvanların sütünü içen insanlarda radyoaktif stronsiyumu alabilirler. Alınan bu stronsiyum kemiklerde birikir. Başlangıçta düşük miktarda alınsa bile zamanla daha büyük miktarda stronsiyum vücutta bulunacaktır(2). Bu stronsiyum yıllarca radyoaktif etki yapacaktır. C14 ve H3 gibi radyoaktif maddeler stronsiyum 90 dan daha da tehlikelidir. Bu radyoaktif maddeler dünyadaki bütün canlıları etkileyebilir. UV Radyasyonun etkileri şöyle sıralanabilir. Yanıklar : UV ışık. güneş yanığı dediğimiz, deri üzerinde etki yaratır. Mutasyon Oluşturması : UV ışık, bakteri ve virüsler dahil tüm hücreler üzerinde mutasyon yaratır. Mutasyonun, DNA üzerinde küçük kimyasal değişiklikler yarattığı düşünülmektedir. Kromozom bölünmeleri yaratması : UV nin, iyonlayıcı radyasyona göre çok daha az da olsa kromozomları parçaladığı bilinmektedir. Hücre bölünmesinde gecikme ve dev - hücre oluşumu : Hücre bölünmesi ile UV ile engelenebildiği ve böyle hücrelerin aşırı büyüme gösterdiği tesbit edilmiştir. Metabolizma ve Protein sentezine etkisi : UVnin DNA sentezi üzerinde 4

7 iyonlayıcı radyasyona göre daha fazla etkisi olduğu bulunmuştur. Yer kabuğu Kozmik radyasyon Radyoaktif elementler İNSAN Hava Yiyecek Su Yıkanma yüzme İçme Yeme Solunum Şekil 1. Doğal ve yapay ışınımın insanı etkileme yolları. 3. RADON 3.1Tanım Radon doğal olarak oluşan radyoaktif bir gazdır. Yerküre yüzeyinde herhangi bir yerde bulunabilir. Coğrafik bölgenin jeolojik yapısıyla yakından ilişkili olarak çevreye yayılım göstermektedir. Binalarda birikebilmekte ve kimi zaman-yüksek derişimlere ulaşabilmektedir. Radon periyodik çizelgenin 0 grubunda (soy gazlar] yer alan kimyasal elementtir. Radon renksiz, kokusuz, tadsız bir gazdır. Havadan yedibuçuk kez, hidrojenden ise 100 kez daha ağırdır,-61,8 C derecede sıvılaşır ve - 71 C derecede donar. Daha çok soğutulacak olursa yumuşak sarı bir renk 5

8 vererek parlar. Sıvı hava sıcaklığı olan -195 C derecede turuncu-kırmızı arası bir renk alır. Radon, atmosferde bulunan radyoaktif bir gazdır. U 283 serisinden bir izotoptur. Ra 226`nın radyoaktif bozunumu sonucu oluşmaktadır. 6

9 Parçalanmasıyla diğer radyoaktif elementlere ve daha sonra ise radyoaktif olmayan kurşuna dönüşmektedir. Biyosferde bol bulunur. Kimyasal açıdan neon, kripton, ksenon gibi nadir elementlerden birisidir(1). Radon, insan aktivitelerinden değil doğal süreçlerin sonucunda insana zarar verebilen çevresel etmenlerden birisidir. Topraktan havaya sızan radon önemli bir kapalı ortam kirletici faktör olarak belirmektedir. Suda eriyebildiğinden bazen sudan havaya geçişi de olabilir. Normal atmosferde hava olaylarına bağlı olarak seyrelir ve düşük konsantrasyonlara ulaşır. Ancak kapalı ortamlarda veya radyoaktif su kaynaklarından oluşan kapalı havuz sistemlerinde yüksek konsantrasyonlara ulaşabilir. Radon diğer kimyasal elementlerle reaksiyona girmez. Bilinen en ağır gazdır(4). Radon gaz olmasına rağmen bozunma ürünleri değildir.serbest iyon ve atom,iyonlaşmış çekirdek veya partiküllere tutunmuş şekilde ortaya çıkabilir.tutunma olasılığı yüksektir ve havadaki toz miktarıyla ilişkilidir.çok temiz havada,deney koşullarında radon bozunma ürünleri genellikle çekirdek veya serbest formda oluşur.radon ürünleri kontamine havadan filtrasyonla ayrılabilir.bozunma ürünleri ancak birkaç saat içinde sabit bir dengeye ulaşabilir yılında ABD Federal Araştırma konseyi madenlerde radon etkilenimini azaltmaya yönelik önerileri yayınladı. Radonun yarattığı tehlike ile ilgili DSÖ ü 1988 yılında kesinlik kazandı. Ancak etkilenim-risk kesinleşmesiyle ilgili değerlendirmeler tam olarak yapılabilmiş değildir. Ayrıntılı risk değerlendirmelerine olan gereksinim hala sürmektedir. Bunun belirlenmesi ayrıntılı korunma Önlemlerinin ortaya konulabilmesi açısından da çok büyük önem taşımaktadır li yıllarda sadece uranyum 7

10 madenlerinde değil kalay ve demir madenlerinde de radonla ilgili çalışmalar yapıldı.ancak etkilenimin şiddeti, süresi, riskin miktarı kesin olarak belirlenebilmiş değildir. 3.2 Bozunma Reaksiyonu Radyum, radyoaktif radyumun stabil özellikteki kurşuna dönüşümü sırasında meydana gelir. Radyum toprakta, kayalarda ve bazı inşaat malzemelerinde çok fazla miktarda bulunmaktadır. Radyum 226`nın bozunumundan yarı ömrü 3.8 gün oları Radon 222 ortaya çıkar. Radon bozunarak alfa ışınımı ile Polonyum 218`e dönüşür. Polonyum 218`in yarı ömrü 3 dakikadır. Radon terimi bazen sadece Radon 222 için kullanılır. Diğer iki doğal izotopu Toron ve Aktinondur. Toron Radon 220 ve Aktinon ise Radon 219 izotopudur. Radon 220`nin yarı ömrü 51.5 saniyedir. Toronun yan ömrü ise 3.92 saniyedir. Bozunma reaksiyonu Şekil 3 te şematik olarak gösterilmiştir. 8

11 Şekil 3. Radon 222 bozunma zinciri. 4. RADON MARUZİYETİ VE ETKİLERİ 4.1 Kaynaklar Toprak alanlarda radyum 226 konsantrasyonları çeşitli değerlerde olabilir.deniz suyundaki radyum 226 konsantrasyonu topraktaki değerinden yaklaşık 4-5 kat daha azdır.okyanustaki çökeltiler yüksek oranda radyum 226 stoklarına sahiptir böylelikle derin deniz suları yüzeydekilerden daha fazla radyum 226 ya sahiptir.fakat bu kaynak radonun çevresel konsantrasyonuna fazla katkıda bulunmaz. Toprakta büyük oranda doğal radyoaktif radon bulunmaktadır. Porlardan ve çatlaklardan sızabilmekte, çözünme özelliği nedeniyle suyla taşınabilmektedir. Topraktan radon salınımı: 1. Toprağın geçirgenliği (dansite, porozite, granülometrik özellikleri) 2. Durumu (kuruluk, suyla tıkanmış olma, donma, karla örtülü olma) 9

12 3. Meteorolojik koşullar (Toprak ve hava sıcaklığı, hava basıncı, rüzgar hızı, rüzgarın yönü) 4. Bölgenin yüksekliği ile ilişkilidir. Ayrıca: 1. Yeraltı suları 2. Doğal gazlar 3. Kömür 4. Okyanuslar sınırlı da olsa radon salınımı yapabilmektedir. Radon Konsantrasyonu Şekil 4. Radon konsantrasyonunu etkileyen meteorolojik ve jeolojik faktörler Yaygın olarak bulunan radonun değişik bölgelerde salınım bakımından farklılık gösterdiği bilinmektedir. Aynı yerleşim bölgesinde bile zamana bağlı olarak değişim söz konusudur. Sonuçta yeraltı kayalarının uranyum derişimi en önemli radon salınım nedenidir. Granit ve volkanik topraklar, tortul şistler 10

13 en önemli radon kaynaklarını oluşturmaktadır. Sedimanter topraklarda ise konsantrasyonu düşüktür. Ancak bazı tebeşir çökelti bölgelerinde de radona rastlanılmaktadır(6). Radonun dünyadaki çeşitli topraklardan yayılma hızı saniyede ile 0.07 Bq/m² arasında değişirken,radonun dünyadaki topraklardan serbest kalma miktarı yılda 5-10 x 10 Bq arasındadır. Diğer kaynaklar,genellikle minör kaynaklardır.fakat bazıları önemli miktarda katkı sağlar.bitkiler bir alana yayılan radon miktarını arttırabilir.doğalgaz ve kömür yakımından kaynaklanan radon sadece az miktarlardadır.yaklaşık yılda 10¹³ Bq veya 10¹² Bq.Benzer olarak uranyum madenlerinden,fabrikalardan salınan total radon miktarı bayağı azdır.yılda yaklaşık 10¹¹ Bq jeotermal enerji kaynakları,fosfat madenleri veya fabrikaları,gübre kullanımı,mineral çıkarma endüstrisi ve yapı endüstrisi materyalleri de minör kaynaklardır. 4.2 Evlerde Radon Konut insan hayatının önemli bir bölümünün geçtiği yapay ortam koşullarının belirleyicisidir. Konutla sağlık arasındaki bağlantılar öteden beri bilinmektedir. Günümüzde kapalı ortam terimiyle konut içerisindeki kapalı ortam iklimi ve kirlenmesi, biyolojik etkilenmeler, değişik fizik travmalar söz konusu edilmektedir. Konut, işyerleri, kamuya açık yerlerin kapalı alan değerlendirmeleri açısından önemi büyüktür. Kapalı ortamda bir çok kirleticinin oranının, dış ortamdakinin çok üzerine çıktığı belirlenmiştir. Gelişmiş ülkelerde kapalı ortam hava kirliliği 1970 'li yıllarda petrolün pahalanması nedeniyle enerji harcanmasını azaltmaya yönelik önlemlerin alınmaya başlamasıyla artım göstermiştir. 11

14 Konutta ya da kapalı ortamda fiziksel zararlı etkenler arasında toksik gazları, solunabilir özellikteki asılı parçacıkları, asbest liflerini, radyasyon, (özellikle radon), noniyonizan radyasyon ve sigara dumanını sayabiliriz(7). Sigara dumanının içerisinde benzen, xylen, etil benzen, ve styren bulunmaktadır.organik yükü fazla sularda kaynatıldığında, kloroform çıkmaktadır.deodorantların ve mantar Öldürücülerinin içerisinde p- diklorobenzenbulunmaktadır. Bu durumda bir yandan dış ortamı kirleten öğeler ya da dış ortam kirliliği kapalı ortam havasını etkilerken, kapalı ortamda kullanılan araç gereç malzeme ve yaşama koşullarına bağlı önemli kirleticilerde bulunmakta, bunlar sürekli olarak birikmektedir. İnşaat malzemeleri, yanan yakıtlar, giyecek ve dokumalar, petrol ürünleri, pestisitler, toprak, değişik tüketim ürünleri, kimyasal maddeler, bitkiler, mikroorganizmalar, hayvanlar kapalı ortam havasının kirlenmesine neden olabilmektedir, hayvanın tozlar, polenler ve mikroorganizmalarla kirlenebilmesi mümkün olabilmektedir. Endüstriyel olarak gelişmiş olan ülkelerde başlıca kapalı ortam kirleticisi olan öğeler Tablo 1 de sıralanmıştır: 12

15 Tablo 1. kapalı ortam kirleticilerinin kaynakları ve konsantrasyonları yılında Pennysylvania, Boyer kentinde Limerick nükleer santralında teknik danışman olarak çalışmaya başlayan Stanley Watres radyasyon alarmıyla karşılaştı. Daha reaktör çalışmaya başlamamıştı. Watres'in elbiselerinin dikkatle değerlendirilmesi işyerinden değil dışarıdan bir kaynaktan radyasyon aldığını ortaya çıkardı. Evindeki radyasyon seviyesi 3200 pci/1 idi ve bu değer EPA nın kabul ettiği eylem seviyesi olan 4 pci/i değerinin sekizyüz katma karşılık geliyordu li yıllara kadar en yüksek ölçülen değer bu iken. daha sonra New Jerseydeki bir evde 3500 pci/1 değeri ölçüldü(5). 13

16 Ölçüm olmaksızın evlerde radon değerinin tahmini mümkün değildir.aynı ortamda bulunan evlerde bile farklı değerler elde edilebilmesi mümkündür. New Jersey Halk Sağlığı Birimi akciğer kanserli 400 kadın ve 400 kontrolle ilgili olarak yaptığı karşılaştırmalı değerlendirmede litrede 2 pci lik bir maruziyetin kanser riskini artırdığını belirlemiştir. EPA litrede 4 pikokürilik değerin düzeltici çalışmaları gerektirdiğini belirtmektedir. Sigara ve radonun aynı ortamda birlikte bulunması akciğer kanseri riskinin çok artmasına neden olmaktadır. ABD de ölçülen her 12 evden birisinin radon değerinin 4 pci/1 değerinin üzerinde olduğu belirtilmektedir larda uranyum maden cevherlerinden elde edilen kum özellikle Güney Amerika daki inşalarda kullanılırdı.özellikle beton yapımı,temel atımı gibi çeşitli kullanım yerleri söz konusuydu.amerika da 1970 lerde fosfat madenlerinin üzerine kurulan evlerde ise radon içeriği 520 Bq/m³ bulunmuştur.sonraki çalışmalar göstermiştir ki maden veya fabrikalarla ilişkisi olmayan topraklar üstüne yapılan evlerde bile yüksek radon konsantrasyonları tespit edilmiştir. İnşa materyalinin radyum 226 içeriği yapıdaki radon içeriğini belirleyen tek faktör değildir.yapı materyalinden radon salınım aynı zamanda materyalin pörözitesinden,tabakalarından da etkilenir.örneğin fosfat yüksek radyum içermesine rağmen camsı bir madde olduğu için radon transportuna olanak vermez.fosfor taşı gibi diğer materyaller büyük miktarlarda radon salınımına izin verirler. 4.3 Maruziyet Çeşitli işlerde çalışanlar radona maruz kalabilir. Geçmişte yer altındaki uranyum madenlerinde çalışanların bir kısmı yüksek seviyede radon ve 14

17 ürünlerine maruz kalmışlardır. Özellikle mineral üretiminde çalışanlar önemli miktarlara maruz kalabilirler. Mesleki maruziyet aynı zamanda yüksek radon içeren alanlardaki binalarda çalışanlarda gözlenebilir. Radonun kayalardan, topraktan, sudan salınımı; tünellerde, elektrik istasyonlarında, halka ait hamam ve kaplıcalarda radon konsantrasyonunu önemli miktarlarda yükseltebilir. Gelişmiş ülkelerin çoğunda yer altında çalışan madencilerin maruz kaldığı radon ürünlerinin sınırlarını belirlemek için çalışmalar yapılmıştır. Radyolojik korunma üzerine çalışan uluslararası komisyon, ICRP, solunumla alınan kısa ömürlü radon ürünlerinin potansiyel α enerjisinin yıllık limitinin 0.02 J olduğunu açıklamıştır. Çalışanların solunum hızını hesaba katarsak alım sınırı yıllık olarak 4.8 WLM e karşılık gelir. ICRP bu sınırın en düşük olarak kabul edilmesi gerektiğini ve maruziyetin bu değer altında olması gerektiğini belirtmiştir. Ayrıca işyerinin radyasyona maruziyeti söz konusu ise, limitin azaltılmasını öngörmüştür. Tablo 2, 3 ve 4 çeşitli madenler ve bunların dışında kalan alanlardaki bozunma ürünü konsantrasyonlarını vermektedir (1). Tablo 2. Uranyum madenlerindeki Radon bozunma ürün konsantrasyonları Ortalama Yıllık Bozu potansiyel α ortalama α Mad numa Ülke ıl enerji konsantrasyonu enerjisi bozunumu enci sayısı maruz kalmış kişi (WL) [Bq/m3 (WLM) sayısı 15

18 EECRn] >4WLM Arjantin , Yeraltı 0 2, Yerüst 98 ü 0 0, Kanada liçleme 1 kez , yeraltı , yerüstü , , ,

19 Fransa [666] [629] [666] [481] [407] , ~ , İtalya <1 [<3700] 17

20 ABD 4 1, , , , , , , , < 7 18

21 , , , , Tablo 3. Uranyum madenleri dışındaki radon bozunma ürün konsantrasyonları Ortalama potansiyel α Yıllık Bozu enerji ortalama α numa konsantrasyonu enerjisi Mad maruz (WL) [Bq/m3 bozunumu enci kalmış kişi Ülke ıl EECRn] (WLM) sayısı sayısı Finlandiya

22 972 [ ] / / İtalya 975 [ ] /16 ~ Norveç [259] 0.64 / [185] 0.45 /23 Polonya [3700- Bakır 7400] Demir 1 [3700] Pirit 4 [14800] Fosfat 0.8 [2960] Çinko ve Kurşun 0.9 [3330] Barit 0.2 [740] Kömür 0.1 [370] Güney Afrika

23 4800 İsveç / / / / / / / / B.K [37] 00/ / Ulusal Kömür Özel Kömür

24 Kömür Dışında / ABD [1147] [814] [444] Tablo 4. Madenler dışındaki alanlarda radon ışıma konsantrasyonu Ülke Avustur Çalışma Alanı Ortalama α enerjisi konsantrasyonu (WL) (Bq/m 3 ) ya Halk banyoları [ ] Macaris tan 3 mağara 0.45 [1665] İtalya 20 kaplıca [4] Japony a 2 mağara 0.8 [2960] Su ve kablo İsveç tünelleri ] ABD 6 mağara [ ] 5.RADON MARUZİYETİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER NELERDİR? Maruziyet süresi ve maruz kalınan radon seviyesi arttıça risk artar. 22

25 Sigara içenlerde radona bağlı akciğer kanseri riski sigara içmeyenlere göre daha fazladır. Çocuklar ve yaşlılar yetişkinlere oranla radona karşı daha hassastır. Jeolojik olarak uranyum bulunan arazilarde yapılan evlerde radona miaruziyet uranyum miktarı az olan bölgelere göre daha fazladır. Evlerin birinci ve zemin katlarında radon miktarı fazladır(9). 5.1 Radona Maruziyet Nasıl Önlenir? Ev inşa edilecek alanların radon haritası çıkarılmalı ve inşaat alanları radon seviyelerine göre belirlenmelidir. Radonun sızmayacağı kalitede inşaat yapılması ve inşaat malzemesi kullanılması. Radona dirençli evler aynı zamanda neme ve ısı kaçaklarına karşı da dirençlidir. Bu nedenle koruyucu tedbirler ucuz ve kolaydır. Evlerin havalandırılması radonun evde birikmesini önleyceği için gereklidir. 6.KAPALI ORTAM RADON DEĞİŞİMLERİ Kapalı ortamlarda radon gazı konsantrasyonunun kontrolü amacıyla gerek ülkeler gerekse uluslararası kuruluşlar tarafından limit değerler belirlenmiştir. Söz konusu limit değerlerin aşılması halinde, radon konsantrasyonunu düşürücü tedbirlerin alınması tavsiye edilmektedir. Uluslararası Atom Enerji Ajansı Temel Güvenlik Standartları (IAEA-BSS) çerçevesinde, radon için tavsiye edilen düzeyler Bq/m3 olarak belirlenmiştir. Türkiye de müsaade edilebilir radon konsantrasyonu ise

26 Bq/m3 tür ( tarihli ve sayılı Resmi Gazetede yayımlanan Radyasyon Güvenliği Yönetmeliğinin, 29 Eylül 2004 tarih ve sayılı Resmi Gazete'de yayımlanan Radyasyon Güvenliği Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik ile değişik 37. maddesi). Türkiye Atom Enerjisi Kurumu tarafından kapalı ortamlarda radon konsantrasyonlarının belirlenmesine yönelik evlerde radon ölçümü çalışmaları 1984 yılında başlatılmıştır. Grafikte, bu güne kadar yapılan çalışma sonuçlarının ortalama değerleri verilmiştir. Çalışmanın yürütüldüğü yerlerdeki evlerde ölçülen radon konsantrasyon değerleri, izin verilen radon konsantrasyon değeri olan 400 Bq/m3 değerinin oldukça altındadır. Şekil5. Kapalı Ortamda Radon Konsantrasyonu 6.1Evlerimizde radona maruziyeti etkileyen faktörler: Evlerimizin yapıldığı arazide bulunan doğal uranyumun miktarı ve uranyumdan oluşan radonun ev tabanında bulunan aralıklardan eve sızması, 24

27 evdeki yapı malzemesinden kaynaklanan radonun havaya karışması maruziyeti etkileyen önemli etkenlerdir. Radon gazının havadaki miktarı bölgeden bölgeye ve ülkeden ülkeye göre değişim gösterir.özellikle soğuk havalarda evlerin ısıtılması sonucu evdeki basınç az ve dışardaki basınç fazla olur ve bu nedenle içerdeki radon oranı yükselir. Aynı durum rüzgarlı havalar için de geçerli olduğu için radon oranı içerde artar. Yaz aylarında ise iyi havalandırılmış işyeri ve evlerde dışarısı ile basınç farkı olmayacağı için ortamdaki radon seviyesi azalır. Son araştırmalar göstermiştir ki, 75 yaşına kadar sigara içmeyenlerin konsantrasyon oranı 100 Bq (Becquerels)/m3 olan radona maruz kaldıkları taktirde akciğer kanserine yakalanma risklerinin bu oranda radona maruz kalmayanlara göre 1000'de 1 arttığı gözlenmiştir. Aynı radyasyon oranına tabi kalan sigara içen kişilerde ise akciğer kanserine yakalanma oranının 25 kat daha fazla olduğu tespit edilmiştir. On binlerce akciğer kanseri ölümü radonla bağdaştırılabilir. Radon kaynaklı akciğer kanseri daha çok sigara içinler arasında gözükmektedir(10). Radon kimyasal olarak etkisizdir, doğal olarak ortaya çıkan bu radyoaktif gaz kokusuz ve renksizdir. Radon gazı topraktan havaya kolaylıkla sızar ve alfa partikülleri denen iyonlaştırıcı radyasyon yayar. Bu partiküller elektrik yüklüdür ve bizlerin soluduğu havadaki tozlara ve diğer partiküllere yapışır. Sonuç olarak, bu partiküller solunum yollarımıza yerleşebilir ve DNA'ya zarar vererek akciğer kanserine yol açabilir. Havadaki dilüsyondan (seyreltme) dolayı dış ortamda radon seviyesi genellikle düşüktür. Radon içme suyunda da bulunabilir ve konsantrasyonu suyun kaynağına göre 25

28 değişir ve konsantrasyon zaman zaman tehlikeli seviyelere ulaşabilir. Radon seviyesi yapı içinde ve kapalı ortamlarda yüksektir. Evlerde radon ölçümü ilk kez 1956 yılında İsveç'te yapıldı. Bazı evlerde çok yüksek konsantrasyonda radon bulunmasına rağmen fazla üzerinde durulmadı. Bunda sorun, söz konusu ölçüm bölgesine özel istisnai bir durum olduğunun düşünülmesiydi. Ancak 20 yıl kadar sonra tüm dünyada değişik ülkelerde geniş ölçekli sistematik çalışmalar başlatıldı(7). Radon, kapalı ortamda çevreye yayıldığında giderek miktarı arttığından düşük dozda bile olsa etkisi açısından tehlikeli olabilmektedir. Çevrede ve toprak tabanda bol miktarda bulunmaktadır. Gelişmiş ülkelerde radon etkisinin azaltılmasına yönelik önlemleri açıklayan halka yönelik kaynaklar hazırlanmıştır. Ülkemizde evlerde radon ölçümüyle ilgili çalışmalar bulunmamaktadır. Özellikle özel toprak cinsleri ile sıvanmış kırsal kesim evlerinde, yine toprak tabanlı evlerde bu ölçümlerin yapılmasının yararlı olacağı açıktır yılında gelişmiş ülkelerde başlatılan çalışmalarla, bazı evlerde madenler için izin verilen miktarın üzerinde radon yayınımının söz konusu olduğu gösterilmiştir. Y 26

29 Şekil 6. Çeşitli alanlarda radon konsantrasyonu [1] Evlerde bulunan radonunun büyük çoğunluğu evin yapıldığı yerdeki topraktan gelmektedir. Eğer zemin topraksa, radon kolayca penetre olabilmektedir. Eğer zemin çimento ise radon zamanla oluşan çatlaklardan sızmaktadır. Ayrıca su boruları, tesisat duvar arası boşluklar radonun sızmasını kolaylaştırmaktadır. Eğer radyoaktif materyalden yapılmışsa duvardan da radon yayınabilmektedir. Özellikle volkanik kayaların kullanıldığı inşaat malzemesi, eğer radon içermekte ise musluk suyu da evlerde bulunan radonun kaynağını oluşturabilmektedir(11). Radon gazının evlere girişi: 1.Toprak ve kayalardan zemin katlara 27

30 2.Yeraltı sularında eriyerek kuyular aracılığıyla 3.Radonlu materyalden yapılmış briket vb. malzeme kullanımıyla gerçekleşir. Sağlam çimento duvarlardan radonunun yayılımında başlıca mekanizma difüzyondur. Kullanılan çimento karışımıyla bağlantılı olarak radon miktarı değişmektedir. Evin içerisine sızan radon evin içinde kalma eğilimindedir. Çünkü radon havadan ağırdır ve yerden genellikle 50 santimetre mesafede kalma eğilimindedir, ayrıca özel bir mekanizma söz konusu değilse evin içerisindeki basınç dışarıdaki basınçtan biraz daha düşük olma eğilimindedir. Bu nedenle kapalı ortamdaki hava binada kalma eğilimindedir. Ancak yapımı sırasında doğal havalandırma mekanizmalarının kurulması ve yeterince havalandırma ile bu durum önlenebilmektedir. Günümüzde petrol krizinden sonra artan bina yalıtım eğilimi söz konusu basınç farkının daha da artmasını sağlamaktadır. Taban tahta döşemesinin altına çakıl ve kırma taş yerleştirilmesi durumunda radon konsantrasyonunda büyük oranda artım olduğu gösterilmiştir. Yapılan çalışmalarla açık havada yapılan ölçümün gerçek oranda radon kirliliğini göstermediği, ancak kapalı ve oda ortamını andıran düzeneklerde yapılan ölçümlerle fikir sahibi olunabileceği belirtilmektedir(12). Binalardaki radon konsantrasyonunu belirleyen unsurlar; Topraktaki ve yapı malzemelerindeki Ra226 miktarı Toprak ve yapı malzemelerinin nem oranı Toprak ve yapı malzemelerinde yayılma (difüzyon) potansiyeli Toprakla temasta olan yapının yüzey alanı ve izolasyon niteliği Bina zemini 28

31 Binadaki havalandırma kapasitesi İklim koşulları İç/dış hava sıcaklık ve basınç farkı, şeklinde sıralanmış 7.İNSAN SAĞLIĞI ÜZERİNE ETKİLERİ İnsan sağlığını tehdit eden çevre tehlikelerinin çoğu insan kaynaklı olmakla birlikte bazıları doğal kaynaklıdır. Bunlardan en tehlikeli olanı kapalı alanlarda hava kirlenmesine yol açan radon gazıdır. Radon gazının ortaya çıkışı ölümlere uzun vadede neden olabiliyor. Bu tehlike, kansere neden olabilen diğer hava kirleticileri (benzen gibi) ile pestisidlerin neden olduğu çevre felaketleri kadar tehlikeli. İnsan vücudu çok az miktarda radyasyona dayanıklı olmakla birlikte bu doz artığında tehlike baş gösterir. Radonun yaydığı radyasyon insan vücuduna sindirim ya da solunum yoluyla girer. Akciğerin en küçük dokularına kadar nüfuz eden radyoaktif partiküller ciğerin dokularına zarar verir. Uranyum madencilerinin üzerinde yapılan bilimsel çalışmalar solunan radonun akciğer kanseri riskini artırdığı gözlendi. Radyasyonun en büyük etkisi yaşayan organizmanın genetik maddesi olan DNA üzerinde olur. DNA'daki bu değişimler mutasyon olarak adlandırılır. Eğer hücrelerde mutasyon olursa, değişiklikler gelecek nesillere de geçebiliyor. Örneğin, Hiroşima ve Nagazaki atom bombalarının radyasyon etkisi, etkilenmiş bireyler ve onların çocukları üzerinde halen devam ediyor. Bizleri tehdit eden radyasyonun yüzde 82'lik çoğunluğu doğal kaynaklardan (kozmik, kaya ve topraklardan vs), az bir kısmı da (yüzde 11'i) insani kaynaklardan (tıbbi işlemler, nükleer tıp vs) ortaya çıkıyor. Bu doğal kaynakların yüzde 11'lik kısmı da zaten insan vücudunda bulunuyor. Radonun Amerika ve Kanada'da her yıl bin kişinin akciğer kanserine 29

32 yakalanmasına neden olduğu tahmin ediliyor. Bu araştırma Amerika'da her 25 bin kişiden birinin radondan öldüğünü gösteriyor. Bu oran sigarada her 1800 kişide bir kişi, nükleer endüstride 2.6 milyon kişide bir kişidir. Bu nedenle sağlığı tehdit eden radyasyon riskinde radon gazı yüzde 55'le en başı çekiyor. Son yıllarda artan akciğer kanseri vakalarına neden olarak, tüm ilgiyi doğal radyasyon kaynağı olan uranyum-238'in radyoaktif bozunma ürünü radon çekiyor. Radonun yarılanma ömrü 3.8 gün (91 saat 48 dakikadır). Yani kısa ömürlü bir radyoaktif gazdır. Renksiz, kokusuz ve tatsız olması neniyle kolayca tanınamaz. Bozunma sırasında alfa taneciği yayınlayarak canlı dokuları iyonize eden radon yaşayan organizmaların moleküler yapılarına zarar verir. İnvivo olarak göğüs ve kafada kısa ömürlü bozunma ürünlerinin atılma miktarını ölçmek mümkün değildir. Çünkü radyoaktivite kaybı radon 222 serilerinin fiziksel yarı ömürleri ile aynıdır. Daha uzun ömürlü kurşun 212 için kandaki yarılanma zamanı saat arasında değişmektedir. Madencilerin kanı ve üresindeki kurşun 210 ve polonyum 210 un düzeyleri kısa ömürlü radon bozunma ürünlerinin solunumuyla ilgilidir. Fakat maruziyetten 3 6 ay sonra üredeki ve kemikteki kurşun düzeyi değişmez bulunmuştur. Maruziyetten sonra, kemikteki uzunömürlü kurşun 210 konsantrasyonu radon bozunma ürünleri için bir indikatör olarak kullanılabilir. Fakat kemik gelişimine bağlı olarak kurşun 210 atıldığı için bu değerde düzeltme yapılmalıdır. İnvivo olarak kurşun 210 kafatasında 0.3 nci (11 Bq) olarak ölçülebilir. Bu da ortalama 800 WLM kümülatif maruziyete denk gelir. Bütün koşullarda radon gazının kemikteki kurşun 210 konsantrasyonuna katkısı %10 dan küçüktür. 30

33 Düşük maruziyetler, kemik örneklerinde yapılan ölçümlerle saptanabilir, fakat bu saptama ortalama 4 Bq/kg kemiğe kadar sınırlıdır. Her bir WLM maruziyeti için 8.4 pci (0.3 Bq) iskelette depolanmaktadır. Diğer dokuların ortalama retansiyon zamanı uzun süreli maruziyeti yansıtmaz. Uzun ömürlü nüklitlerin uranyum madencilerinin akciğerinde bulunması (kurşun 210, polonyum 210) esas olarak kısa ömürlü radon ürünlerinin bozunmasına bağlıdır(13). Radon dışarıdaki havaya karıştığında zararsızdır. Bina, tünel ve maden ocağı gibi kapalı alanlarda yoğunlaşabilir. Binalarda radon gazının yoğunlaşması birkaç yolla olabilir. 1- Radon suda çözünebildiğinden kuyu sularına karışabilir ya da musluk sularından yayılabilir. 2- Binaların temelindeki kayaçlardan sızabilir ve özellikle iyi havalandırılmayan bodrum boşluklarında yoğunlaşabilir. 3- Granit, jips, Portland çimentosu, volkanik cüruftan yapılmış bazı inşaat malzemeleri ile fosfat gübreleri gibi maddelerden yayılabilir. Fakat en önemlisi temel toprağından sızan radondur. Sızma basınç değişimlerine tepki olarak ortaya çıkar. Bina içindeki alçak basınç radonun temel toprağına çıkmasına neden olurken yüksek basınç ise radonun toprak içinde kalmasını sağlar. Basınç değişimlerini sağlayan koşullar bina üzerinde etkili olan rüzgarlarla olur ve alçak basınç sistemlerinin geçişi gibi meteorolojik faktörler buna etki eder. Sonuç olarak, radon yoğunlaşmaları göreceli olarak kısa vadeli periyodlarla ciddi değişmeler gösterebilir. Yapılan araştırmalara göre Amerika'da yeni tip modern binalar, geleneksel eski tip yapılara kıyasla bu açıdan daha çok risk taşıyor. Radonun ana kaynağı olan kayaçlar, granitler, fosfatça zengin kayaçlar, siyah şeyiler, uranyum madeni artıkları, uranyumlu kayaçlardan türemiş buzul çökelleridir. 31

34 Zararlı radon birikmelerine karşı temel boşlukları ve kapalı alanlar iyice havalandırılmalıdır. Binaları sızdırmaz kılmak için etkili yöntemler geliştirilmelidir. Eğer binalara giren su yeraltı suyundan elde ediliyorsa su borularla binalara taşınmadan önce dinlendirmek için bekletme havuzları inşa edilmelidir. Radon ve ürünleri birçok zehirli gazdan daha fazla kanserojen etkiye sahiptir. Örneğin Jostes yaptığı bir literatür taraması sonucunda, radonun aynı doz kobalttan 13 kat daha fazla sitogenetik hasara yol açtığı sonucuna ulaşmıştır. Yine aynı çalışmada, radon maruziyetinde DNA mutasyonu ve lezyon olasılıklarının normal koşullardan daha fazla olduğu belirtilmiştir. Ratların solunum yoluyla WLM'den fazlasına maruz kaldığı deneyler serisinde mortalitenin yüksek olduğu rapor edilmiştir.aynı deney serisinde,3000 WLM'e maruziyetten sonra mediastinal lenf düğümlerindeki hücre popülasyonunda bir azalma gözlenmiş,6000 WLM maruziyetten sonra ise akciğerde mikrozomal enzimlerin aktivitesi artmıştır. Radonun reaktivitesi zayıftır. Bu nedenle teneffüs edildiğinde dokulara kimyasal olarak bağlanmaz. Ayrıca, dokulardaki çözünürlüğü de çok düşüktür. Ancak, radon bozunma ürünleri, toz ve diğer parçacıklara tutunarak radyoaktif aerosoller oluştururlar. Bu nedenle, taşınarak solunum yoluyla alınabilirler. Radon bozunma ürünlerinin depolanması aerosolün karakteristikleri ile bağıntılıdır.madenlerde,serbest fraksiyonun miktarı havalandırma parametreleri ile ilgilidir ve tipik koşullar altında bozunma ürünlerinin bağlanmış atomları,aktivite medyan aerodinamik çapı 0.5 µm olan partiküller üzerindedir.serbest fraksiyon ev ortamında madenlerdekinden daha 32

35 çok,aktivite medyan aerodinamik çapı ise daha küçük olabilir.bu etki radon bozunma ürünlerinin yüzeylerde depolanmasının az olmasından kaynaklanır. Bozunma ürünleri kararlı hale gelinceye kadar bozunma devam eder; bozunma sürecinin her aşamasında radyasyon salınımı olur. Solunum borusunda olan bozunma sonucunda, bronşiyal epiteldeki radyasyon dozu artar. Bozunma ürünlerinin bazılarının α yayıcı olmaları nedeniyle α radyoaktivitesinin biyolojik etkileri önem kazanmaktadır (7). Radon gazının teneffüs edilmesi, solunum yetmezliği, baş ağrısı, öksürük gibi akut etkilere neden olmaz. Radyoaktif bozunmaya uğrayan radon gazı, teneffüs edildiğinde akciğerler tarafından tutulabilecek parçacıklara dönüşür. Bu parçacıkların bozunması devam ettiğinde ortaya çıkan enerji, akciğer dokusunda hasara, dolayısıyla, zaman içerisinde kansere sebep olur. Ancak bu, yüksek dozda radona maruz kalmış herkes akciğer kanserine yakalanacak anlamına gelmez(14). İsveçte demir madeni ve Çin'de kalay madenlerinde çalışan işçiler uranyumdan zengin jeolojik tabakalardan geçerken ileri derecede radon etkileşiminde kalmaktadırlar. On yıllarca süren bu etkileşimle ilgili değerlendirmeler madencilerde akciğer kanser riskinin artımının söz konusu olduğunu göstermiştir. Madencilerin etkileşimi çalışma düzeyi (WL) 1.3 x 105 MeV potansiyel α enerjisi salan herhangi bir radon ve türevleri karışımıdır. WLM değeri ise 170 saatlik çalışma ayında 1 WL değerinin sürekli etkisinde kalmadır. Evlerde 1 WL 200 pci/l değere karşılık gelmektedir. EPA evsel etkileşimle ilgili olarak 4 pci/l radon konsantrasyonlarında ve üzerinde giderici çalışmaların yapılmasını gerekli görmektedir(6). Ancak bu değerlendirmelerle ilgili bazı sorunlar bulunmaktadır: 33

36 1. Madenci çalışmaları genellikle erişkin çağda göreceli olarak sınırlı süre ve dönemlerde etkileşim altında kalan erkek madencilerde yapılmıştır. 2. Madenciler tozlu ortamda çalışmak gibi akciğer kanser riskini artıran diğer faktörlerle de karşılaşmaktadırlar. 3. Madencilerin büyük çoğunluğu ağır sigara içicisidirler. 4. Etkileşim zamanındaki yaşın etkisi bilinmemektedir. 5. Belirli bir etkileşim düzelinde hesaplanan risk çalışmanın tipine göre 3 kata kadar varan değişim göstermektedir. 6. Süre ve etkileşim şiddeti arasındaki ilişki kesin olarak ortaya konamamıştır. Radona bağlı olarak meydana gelen risk dozla artar. Etkileşimin şiddetine ve etkileşim süresine bağlıdır. Bu parametreler miktarı belirler. Bu parametreler bronşiyal hücreleri etkileyen alfa parçacık miktarını belirlemektedir. Radonun akciğer kanseri etkisi doğrudan radonun kendisine değil bozunum ürünlerine bağlıdır. Lösemi, böbrek kanseri, malign melanoma ve diğer kanserlerin de kapalı ortam radon kirliliği ile ilişkili olabileceğini ileri süren görüşlerde bulunmakla birlikte bu konuyla ilgili madenci değerlendirmeleri söz konusu görüşleri desteklememiştir. Tablo 5. Radonla ilgili hesaplanan risk (risk, 70 yıl süre ile zamanının %75 ini evde geçiren kişiler esas alınarak hesaplanmıştır)[1] D Akciğer Karşılaştırmalı diğer Karşılaştırma üzey kanseri ölümleri etkileşim değerleri lı risk 34

37 (pci/l) (binde) Dış ortamın bin katı Sigara içmeyenleri 60 katı Günde dört paket sigara içen kişi Ortalama iç ortam seviyesinin 100 katı Yıllık akciğer grafisi Ortalama iç ortam seviyesinin 100 katı Ortalama iç ortam seviyesinin 10 katı Günde iki paket sigara içilmesi Günde bir paket sigara içilmesi Sigara içmeyen bir kişinin 5 katı Ortalama dış ortam seviyesinin 10 katı Yılda 200 akciğer grafisi Sigara içmeyenlerin akciğer 35

38 kanserinden ölüm riski Ortalama iç ortam seviyesi Yılda 20 akciğer grafisi Ortalama dış ortam seviyesi 8.RADON ve DEPREM İLİŞKİSİ Ulusal Jeofizik ve Volkanoloji Enstitüsü (INGV) ve Roma Üç Üniversitesi tarafından yapılan araştırmanın sonuçları, radon gazının, fay hatlarındaki hareketliliği izleme açısından önemli bir gösterge olduğunu teyit etti. INGV, Geophysical Research Letters'de (GDL) yayımlanacak araştırma sonuçlarına ilişkin basın bildirisinin, "radon gazı sayesinde depremin öngörülebileceği" biçiminde yanlış yorumlanmasının ardından yaptığı açıklamada, "Radon konusundaki araştırmalar önemli olmakla birlikte, deprem tahmini henüz mümkün değil" görüşünü savundu. INGV'nin açıklamasında, sismik ve volkanik hadiseler öncesinde radon gazındaki anomalileri yorumlama konusunda özellikle son on yıldaki ilerlemelerin, deprem tahmininin mümkün olduğu biçimde yorumlanmaması gerektiğine işaret edildi. 36

39 Açıklamada şöyle denildi: "GRL'de yayınlanacak makale de dahil olmak üzere, bu alanda şu ana dek kaydedilmiş ilerlemeler, gezegenimizin sırlarını daha iyi anlamamızı sağlamakla birlikte, depremler konusunda deterministik öngörü sağlayacak bir yöntemi henüz mümkün kılmamıştır." Yer kabuğundan atmosfere yayınlanan radon miktarı genellikle küçüktür, ancak fay hatlarında, jeotermal kaynaklarda, uranyum depozitlerinde, volkanik hareketler sırasında ve depremlerin oluşumundan önce ölçülen radon miktarlarında anomaliler gözlenmektedir. Öne sürülen modellerden biri olan dilatancy difüzyonuna (genişleme modeli) göre, bölgesel stres arttığında kaya kütlelerindeki genişleme, ya kırılma nedeniyle kayaların yüzey alanlarında ya da sıkışma yoluyla gözenekten atılan sıvının hızında bir artışa neden olur. Sonuçta her iki olayda radonun kapalı olduğu orijinal ortamından dışarıya transportunu arttırır. Bu nedenle gözlenen radon anomalileri dilatancy hacmi içindeki mekanik kırığın gelişme hızıyla veya yeraltı suyunun akış hızının değişmesiyle ilişkili olacaktır. Dilatancy modeli genel anlamda uzun süreli ön izleyicilerin uyum sağlayabileceği bir çatı hazırlamıştır. Taşkent depremi ile örtüşen bu model, Haithceng deki büyük deprem öncesi gözlenen kısa süreli radon anomalilerini tanımlayamamıştır (15). Değişken ön izleyici parametreler (sismik hızların oranı, yöresel manyetik alanın uzunluğundaki ve dünyanın elektriksel resistivitesindeki değişimler, ayrıca yeraltı sularında ve yüzey altı radon içeriğinde gözlenen anomaliler) için olan zaman skalası dilatancy model tarafından açıklanmaktadır. Genelde, depremden önce gelen stres gelişimi periyodunun büyük depremde, küçük depreme göre daha uzun olduğuna inanılır. Bu 37

40 anlamda, büyük bir depremden önce ön izleyici sinyallerin büyüklüğü ve görüldüğü zaman aralığı, olması muhtemel depremin büyüklüğü ile ilişkilendirilebilir. Bu uzun süreli ön işaret sinyaller, bir depremin olası yerini ve büyüklüğünü bir dereceye kadar tanımlayabilirler. Ancak, gerçek oluşum zamanı ile ilgili çok az bilgi içermektedirler. Örneğin, ön izleyicinin gözlendiği zaman skalası 1 gün ise beklenen depremin büyüklüğü 2.0; 20 ile 30 gün ise 4.0, 400 ile 600 gün ise 6.0, vb.dir. Bu görüş geniş bölgelere yayılmış yüzeye yakın depremlerde geçerli olabilmektedir. Benzer şekilde çeşitli ön izleyici olaylarını birlikte değerlendiren Scholz, depremden önce oluşan deprem göstergesi işaretlerin oluşum veya açığa çıkma zamanlarının, sonuçlanan depremin Richter ölçeğindeki büyüklüğü ile kabaca orantılı olduğunu rapor etmiştir. Ancak, bu modelin mantığa aykırı yanı, depremin merkez üssünden uzaklarda da gerilme veya gerginlikte büyük değişimler olması gerektiğidir. Başka bir alternatif modele göre de, yer altı sularıyla kaya matrisi doygunluğa ulaştığında, gerginliğe dayalı yavaş kırık büyümesiyle radon anomalileri oluşmaktadır. Stres korozyonu tarafından oluşturulan kırık büyümesinin, yaş çevre içindeki herhangi bir mekanik kırılmayı ilerletmesi gerektiği tartışılmaktadır ve Atkinson deneysel olarak yüksek nemlilik durumunda, düşük gerilme hızlarında jeolojik materyalin kırık gelişimine izin verdiğini doğrulamıştır. Gerginlik korozyon modeli, radon anomalilerinin oluşumunun gerilme hızına, kaya tipine, elastik çapa, deprem şekline, suyun doygunluk derecesine, sıcaklığa, gerginlik şiddetine ve hidrolik özelliklerine bağlı olduğunu öne sürmektedir. 38

41 Radonun açığa çıkması ile ilgili olan sıkışma modeline göre, bir deprem başlamadan önce kabuktaki sıkışmadan dolayı derindeki toprak gazında zenginleşmiş radon yukarı sızarak yüzeyde radon konsantrasyon profilinin değişmesine ve radon anomalisine neden olmaktadır. Modelini radon transportuna dayandıran King, radon konsantrasyonunun artan derinlikle arttığını ve bu nedenle sığ derinliklerde radon zenginleşmesinin ancak derindeki gazın yukarıya doğru itilmesiyle oluşacağını savunmaktadır. Bu modele göre, toprak gazında ve yeraltı sularında radonun yanında CO 2 ve He gazlarının da gözlenmesi gerekecektir. Bunu deneysel olarak doğrulayan çalışmaların yanında deprem sırasında ve öncesinde meydana gelen bazı olağanüstü olaylar da (kuyu sularındaki hava kabarcıkları, garip sesler, sis, koku vb.) bu savı destekler görünmektedir. Kabuktan çıkan gaz, atmosferik gazın kompozisyonundan farklıdır ve bu farklılık bazı hayvanların depremle ilişkili garip davranışlarını açıklayabilmektedir. Örneğin derinden gelen yer gazı, oksijen bakımından fakir olduğundan yüzey altında yaşayan bazı hayvanlar hayatta kalabilmek için yerlerini terk etmektedirler. Bunun yanı sıra diğer hayvanların garip davranışı havadaki iyonların (radon ve izotoplarının oluşturduğu) artması ile ilişkilendirilmektedir. Radon anomalileri ve sismik hareketlerle ilişkili bugüne kadar toplanan veriler, radon zenginleşmesi ve deprem oluşumu arasında pozitif bir ilişki göstermesine rağmen, tam ve doğru deprem tahmininde radon anomalilerinin rolü sık sık tartışılmaktadır. Elde edilen radon ölçüm verileri aşağıdaki bilgileri sağlamıştır : 1. Radon anomalileri her zaman değil ama sık sık depremlerle birliktedir. 39

42 2. Radon sinyali, sismik hareketler sırasında normal seviyenin üstünde artabilmekte veya azalabilmektedir. Anomali süresi çok kısa olabileceği gibi çok uzun da (birkaç saatten birkaç yıla kadar) olabilmektedir. 3. Radon anomalisinin boyutları ile deprem zamanını (deprem öncesinde veya sonrasında anomali gözlenebilmektedir), büyüklüğünü ve yerini ilişkilendirebilmek (merkez üssünden çok uzaklarda da anomali saptanabilmektedir) mümkün olamamaktadır. 4. Sürekli radon monitörlerinden elde edilen bilgiler sık sık günlük değişimler göstermektedir. Bu durum, ayın oluşturduğu med-cezir olaylarına ve sıcaklık değişimlerine bağlanmaktadır. 5. Yüzeye yakın alınan toprak gazı ve yeraltı su örneklerindeki radon konsantrasyonlarının, kısa süreli atmosferik değişimlerden ve yağıştan etkilendiği görülmüştür. 6. Bazı radon anomalileri depremin birkaç saat öncesinde gözlendiğinden (Haicheng depremi), iyi bir radon izleme programı, devamlı gözlem yapabilecek kapasitede olmalıdır. 9.RADONUN ÖLÇÜMÜ Radon miktarı ölçüm cihazları ile saptanabilir. Her ülke veya uluslararası örgütler örneğin Uluslararsı Atom Enerjisi Kurumu evlerde müsaade edilebilir seviyede olması gereken miktarı belirlemiştir. İngiltere'de NRPB (The National Radiological Protection Board) radon miktarını dışarda ortalama 4 Bq/m3, evlerde ortalama 20 Bq/m3 olarak belirlemiş eğer radon mikarı evlerde 200 Bq/m3'ün üzerine çıkar ise 40

43 müdahale edilmesi gerektiğini (action level) ifade etmiştir. USA Çevre Koruma Ajansı (EPA)'da benzer bir limit koymuştur. EPA'ya göre saptanan maksimum limit 148 Bq/m3'tür. Şekil7. Radonun Ölçümü Yeryüzüne çıkan toprak gazının ihtiva ettiği radon miktarı, (aktif fay hatları boyunca dolaşan ve derin kuyulardan elde edilen) yeraltı sularında olduğu kadar önemli deprem habercilerinden biridir. Deprem araştırmalarında radon ve bozunum ürünlerinin ölçümü genellikle enerjisi 5.5 MeV ile 7.7 MeV arasında değişen (Rn MeV, Po MeV, Po MeV) α partiküllerinin izlenmesi üzerinedir. Kullanılan araç ve metotlar ölçülen radon ve bozunum ürünlerine bağlıdır. Sürecine bağlı olarak ölçümler üç çeşittir: 1) Numune Alıntı ve Anlık Ölçüm: Bu teknikte, toplanan hava numunesi beş ila yirmi litrelik cam, metal veya plastik kaplara konularak 41

44 analiz yapılmak üzere laboratuara getirilir. Gaz konsantrasyonundaki dalgalanmaların zaman skalası gibi kısa zaman aralıklarında, numunedeki radon ve radon ürünleri konsantrasyonun anlık ölçümleri yapılır. 2) Tümleyici: Tümleyici yöntemlerde, genellikle birkaç günden birkaç aya kadar uzun zaman süreçlerinde meydana gelen radyoaktif olayların toplamı üzerinden bilgi toplanır. Bu yöntemde sonuç olarak, o çevredeki yaklaşık ortalama konsantrasyon tahminleri elde edilir. 3) Sürekli: Bu teknikte numunenin sürekli bir biçimde ölçüm yapılan araçlara aktarımı söz konusudur, bu da ölçümün otomatik olarak yapılmasını gerektirir. Uzun bir periyotta kısa zaman aralıklarıyla ölçüm yapılır. Bu teknikte sonuç olarak, ölçüm yapılan zaman müddetince gerçekleşen konsantrasyon değişimleriyle oluşturulan bir grafik üzerinden bilgi verebilecek ölçüm serileri elde edilir. Radon örnekleme yöntemleri, numune toplamak için elektrik gücüne ihtiyaç duyulan aktif yöntemler ve elektrik gücüne ihtiyaç duyulmayan pasif yöntemler olarak ayrılabilir. Radon ölçüm cihazlarının tasarımında kullanılan kriterler arasında ölçüm alanına göre uygulanabilirlik, taşınabilirlik, kolaylık, güvenirlik ve maliyet yer alır. Radon araştırmalarında kısa süreli ölçümler için basit yöntemler kullanılırken, uzun süreli ölçümler için daha kompleks ve ayrıntılı araçlar kullanılır. Radon ve bozunum ürünleri tarafından yayılan alfa parçacıklarının deteksiyonunda kullanılan araç ve yöntemler aşağıda verilmiştir: 1- Gümüşle aktive edilmiş çinko-sülfat fosfor gibi alfa sintilasyon dedektörleri (alfa sintilasyon dedektörleri). 2- Alfa parçacık izlerinin katı-hal materyalleri üzerine kaydeden alfa iz dedektörleri ve nükleer iz dedektörleri. 42

45 3- Ya yüzey bariyeri ya da yayılmış kavşak dedektörü, silikon diyotlu alfa (AlphaGURAD radon dedektörü). 10. RADON MARUZİYETİNE KARŞI ALINMASI GEREKEN ÖNLEMLER Bazı Avrupa ülkelerinde yıllık radon konsantrasyonundaki azalım hedefleri Tablo 7. de gösterilmiştir Tablo7. Bazı Avrupa ülkelerinde evlerde yıllık ortalama radon kirliliğinde azalım hedefleri Avrupa topluluğu ile ilgili değerlendirmeler ortalama bir Avrupa vatandaşınınher gün 19,2 saatini kapalı ortamda geçirdiği (zamanının %80 ini) varsayılarak hesaplanmıştır. Ev inşaatından Önce radonla ilgili risk göz önüne alınmalıdır, özel kapalı ortam koşullarında bölgedeki radon emisyonunun ölçülmesi 43

46 gerekmektedir. Radon ölçümlerinin mevsimsel, zamana bağlı hatta gece ve gündüz farklılıklarını da gösterecek biçimde yapılması gerekmektedir. Konut hijyeni açısından havalandırmanın önemi tartışılmaz. Kapalı ortam kirliliğinin önlenilmesi açısından da bu çok büyük önem taşımaktadır. Havalandırma kapalı ortam radon kirliliğinin azaltılmasına da önemli boyutta katkıda bulunmaktadır. Evin aynı zamanda ısıtılması gerekir. Evinısıtılması evin içinde zemine göre negatif bir basınç yaratmaktadır. Bu etkiye bağlı olarak binanın içerisine radonunun girmesi kolaylaşmaktadır. Radonla ilgili sorunun çözümü iki önemli zorunluluk arasındaki bu çelişkinin dengelenmesinden ibarettir. Üst camların açılması baca etkisi yapmaktadır. Sonuçta sıcak hava çıkmakta ve zeminden soğuk havanın girmesini sağlamaktadır. Bu nedenle evin havalandırmasında üst pencerelerin yerine alt pencerelerin açılması tercih edilmelidir. Zemin katlara pasif havalandırıcılar da takılabilir. Bacalar ve aktif havalandırıcılar da tabandan radon alımını engelleyici etki yapmaktadır. Girişi zeminden yeterince yüksek ve yeterli akım hızına sahip girişlerden yapılmalıdır. Soğuk havanın zeminden alındığı sistemler engellenmelidir(16). İlk adım değişik yerleşim yerlerinde ve kullanılan bina teknolojisine göre radon kirlilik düzeyinin ölçülmesidir. Radon kirliliğinin yüksek olduğu binalarda nedene yönelik değerlendirmeler alınması gereken koruyucu önlemleri de birlikte getirecektir. Bu önlemler arasında: Tabanlar ve tavanlarla duvarların birleşim yerleri, su sistemleri ve boruların giriş çıkış yerlerinin iyice tıkanması gerekir. Tabanın toprak olması durumunda üzerine poîletilen bir naylon örtüldükten sonra çimento dökülmesi 44

47 en uygun yöntemdir. Köy evlerinde bu yöntem yararlı olabilir. Alınması gereken Önlemler Özetlenecek olursa: 1. Giriş çatlaklarının ve yerlerinin tıkanması (geçirgen olmayan bir çimento tabakasıyla toprağın örtülmesi), 2. Hava akımının bina içerisinden toprağa doğru olmasının sağlanması. 3. Suyun radon kapsamının azaltılması (suyun havalandırılması, karbon filtrelerden geçirilmesi], 4. Radyoaktif içeriği düşük materyal kullanılması, 45

48 5. Havanın süzülmesinde elektrostatik presipitasyon yapan temizleyiciler mekanik filtreler, negatif iyon jeneratörü tipi temizleyiciler kullanılması, 6. Yeni inşaatların yapımında radon kapsamı az olan materyalin kullanılması. 7. Havalandırma sisteminin duvarın üst seviyesinden havayı atıp, alt seviyeden hava almak içimindeki döngüsünün tersine çevrilmesi. Tabana yakın olan radon gazının oda atmosferinin üst tabakalarına çıkmasının engellenmesi 8. Binalarda doğal havalandırma sistemlerine ağırlık verilmesi. 9. Eğer alman temsil edici örneklerde bölgede radon kirliliği tehlikesi yüksekse toplum bireylerinin kendi ev radon izlemelerini yapma yönünde özendirilmeleri. Radon emici cihazların ölçümünün yaptırılabileceği merkezlerin kurulması. Ölçüm bedelinin radon absorban satış bedeline eklenerek toplum katılımının sağlanması gerekir. 10. Ulusal veya bölgesel kartografik çalışmalar aracılığıyla veri eksikliği veya yetersizliği olan bölgeler sürekli izlenmelidir. 11. Konuyla ilgili olarak yeterli bir risk iletiyim ağı kurulmalıdır. Toplum bireylerinin duyarlığı arttırılmalıdır. 12. Radon konsantrasyonu yüksek bölgelerde toprak tabanlı kırsal kesim evlerinde tabana polietilen bir örtü serildikten sonra üzerine çimento dökülmelidir. 46