Kbrn Savunma Ve Güvenlik Dersi 3. Ünite Özet

Radyasyon ve Nükleer Enerji ile İlgili Temel Bilgiler

Tabiatta mevcut bütün maddeler ya saf bileşikler ya da elementler hâlinde bulunmaktadır. Bileşikler, iki ya da daha fazla elementin belirli oranlarda birleşerek oluşturdukları farklı özellikteki yeni maddeye denilmektedir. Bileşikler kendisini oluşturan atomların özelliklerini taşımamaktadır.

Aynı cins atomlardan oluşan, fiziksel ya da kimyasal çözümleme yoluyla ayrıştırılamayan ya da bireşimle elde edilemeyen saf maddelere “Element” denir. Elementler, kimyasal reaksiyonlarla daha basit maddelere dönüştürülemeyen saf maddelerdir. Bir elementin özelliklerini taşıyan en küçük alt bölüm atomdur. Atomlar; hidrojen, karbon, oksijen, demir ve kurşun gibi elementlerin temel yapı taşlarıdır. Her bir atom, merkezinde pozitif yüklü küçük bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında belli sayıda elektron bulundurur. Atom çekirdeği elektronların negatif yüküne eşit pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşmaktadır.

Her elementin atomları birbirinden farklı olmasına rağmen bütün atomların yapısı genel olarak aynı yapıdadır ve genellikle güneş sisteminin yapısı ile örneklendirilir. Çekirdek güneş sisteminin merkezi olan güneşe benzetilmektedir. Elektronlar negatif yüklü, çekirdek ise pozitif yüklü olduğundan aralarında bir çekim gücü vardır. Elektronlar çekirdeğin çevresinde çok yüksek hızlarda dönmekte olduğundan bir merkezkaç kuvveti ortaya çıkar. Elektriksel çekim kuvveti ile merkezkaç kuvvetinin dengesi elektronları yörüngelerinde tutar. Gezegenlerin güneşin etrafında döndüğü gibi, elektronlar da çekirdeğin etrafındaki yörüngelerinde döner.

Çekirdekteki proton sayısı atom numarası olarak adlandırılır ve bir elementin kendine özgü karakteristiğini ifade eder. Örneğin karbonun atom numarası 6, kurşununki ise 82’dir. Protonlar ve nötronlar yaklaşık olarak eşit kütleye sahip ve elektronlardan çok daha ağır olmaları nedeniyle, atomun kütlesinin büyük çoğunluğu çekirdekte yoğunlaşır ve proton ile nötronların toplam sayısı kütle numarası olarak adlandırılır.

Proton sayısı elektron sayısına eşit olan elektriksel olarak yüksüz bir atom, içerdiği proton ve nötron sayıları kullanılarak tanımlanabilir. Bundan başka, her elementin proton sayısı kendine özgü olduğundan, her atom çeşidini veya nüklidi tanımlamak için kütle numarası ile birlikte elementin adı basit şekilde kullanılabilir. Bu nedenle karbon-12, 6 proton ve 6 nötronlu bir nüklittir. Proton sayıları aynı nötron sayıları farklı olan bir elementin nüklitleri, o elementin izotopları olarak adlandırılır.

Radyoaktivite ve Radyasyon

Atom çekirdeğinin kendiliğinden dönüşümüne radyoaktivite denir ve yayınlanmış fazla enerji de (iyonlaştırıcı) radyasyon biçimindedir. Bu dönüşüm eylemine bozunum, değişen ve radyasyon yayan atom çekirdeğine ise radyonüklit denir. Bazı ağır çekirdekler; iki proton ve iki nötrondan oluşan alfa parçacığı yayınlayarak bozunur. Radyoaktivite kontrol edilemeyen bir olaydır. Yavaşlatılamaz veya durdurulamaz. Zayıflayan bir tempo ile tükeninceye kadar sürer. Çeşitli radyoaktif elementlerin birim zamanda parçalanmaya uğrayan çekirdek sayısı (radyoaktif parçalanma hızı) farklıdır.

Radyoaktivite iki şekilde olabilir. 1. Doğal Radyoaktivite : Doğadaki mevcut bir kısım kararsız elementlerin radyoaktif parçacık ve ışın yayınlamalarıdır. Bunlara doğal radyoaktif elementler, bunların aktivitelerine de doğal radyoaktivite denir. 2. Yapay Radyoaktivite : Kararlı izotopların yapay yollarla kararsız hale getirilmesi suretiyle elde edilen radyoaktivitedir. Bu süreç elementleri nötronlar, yüklü parçacıklar veya fotonlarla bombardıman edilerek yapılır. Bugün kullanılan radyonüklitlerin büyük çoğunluğu yapay olarak üretilmiştir. Yapay radyoaktivite tıpta, teknolojide, nükleer enerji ve nükleer silahlarda kullanılır. Doğal radyasyon kaynağı %15 oranına sahipken yapay radyasyon kaynağının oranı %85 oranındadır.

Radyasyon Enerjisi : Alfa, beta parçacıkları ve gama ışınları gibi, radyasyonun çeşitli tiplerinin enerjileri, genellikle elektron volt birimi ve eV sembolü ile ifade edilir. Bu birimin katları da sıklıkla kullanılır, örneğin milyon ya da 106 elektron volt ve MeV sembolü ile gösterilir.

Belirli bir miktarda radyoaktif maddede kendiliğinden gerçekleşen dönüşümlerin hızı aktivite olarak bilinir. Aktivite becquerel birimi ile ifade edilir. Sembolü Bq’dir ve 1 Bq saniyede bir dönüşüme eşittir.

Yarılanma Süresi : Bir radyonüklidin aktivitesinin, başlangıçtaki değerinin yarısına düşmesi için geçen süre, yarılanma süresi olarak ifade edilir ve t½ sembolü ile gösterilir. Diğer bir şekilde, göz önüne alınan atom çekirdeğinin yarısının bozunumu için geçen zaman olarak da ifade edilir.

Radyasyon Tipleri :

Alfa radyasyonu (?) daha büyük bir kararsız atom çekirdeği tarafından yayınlanan, pozitif yüklü helyum çekirdeğidir. Nispeten daha ağır bir parçacıktır, ancak havada kısa menzile (sadece 1-2 cm) sahiptir; ince kâğıt veya cilt tarafından tamamen soğurulabilir. Bununla beraber alfa radyasyonu solunum ya da sindirim yoluyla vücuda alındığında, yakınındaki akciğer veya mide dokularının yüksek radyasyona maruz kalmasına neden olabilir.

Beta radyasyonu (ß) kararsız bir atom çekirdeğinden yayınlanan elektrondur. Beta parçacıkları alfa parçacıklarından çok küçük olduğundan, doku veya malzemeler içine daha fazla nüfuz eder. Beta radyasyonu plastik, cam veya metal tabakalar tarafından tamamen soğurulabilir. Normal olarak cildin üst tabakasından öteye geçemezler. Ancak yüksek enerjili beta yayınlayıcılar ile aşırı derecede ışınlanma cilt yanıklarına neden olabilir. Bu tip beta yayınlayıcılar, solunum ya da sindirim yoluyla vücuda alındığı takdirde de tehlike yaratabilir.

Gama radyasyonu (?) sıklıkla aynı anda beta parçacığı yayınlayan kararsız atom çekirdeğinden çıkan çok yüksek enerjili fotondur (ışık gibi elektromanyetik radyasyon formudur). Gama radyasyonu madde içinden geçerken, öncelikle elektronlarla etkileşmeler nedeniyle, atomlarda iyonlaşmaya neden olur. Çok girici olan bu radyasyona karşı, sadece kurşun ya da çelik gibi, yoğunluğu oldukça yüksek ve kalın malzemeler iyi bir zırhlama sağlayabilir. Bu nedenle, gama radyasyonu sindirim veya solunum yoluyla alınmadan, iç organlara da ciddi radyasyon dozu verebilir.

X ışınları bir elektron demetinin çok hızlı yavaşlatılması ile üretilen ve gama radyasyonuna benzer yüksek enerjili fotonlardır. X-ışınları da aynı şekilde girici olduğundan, yoğunluğu yüksek olan malzemelerle zırhlamanın olmadığı durumlarda iç organlara ciddi radyasyon dozu verebilir.

Nötron radyasyonu (n) özellikle nükleer fisyon ve nükleer füzyon sırasında, kararsız atom çekirdeğinden yayınlanan nötrondur. Nötronlar kozmik ışınların bir bileşeni olmasının yanı sıra genellikle yapay olarak üretilir. Nötronlar elektriksel olarak yüksüz parçacıklar olmaları nedeniyle çok girici olabilirler ve madde veya doku ile etkileştiklerinde beta veya gama radyasyonlarının yayınlanmasına neden olur. Bu nedenle nötron radyasyonundan kaynaklanan ışınlanmanın azaltılması ciddi zırhlama gerektirir.

Kozmik radyasyon uzayın derinliklerinden gelir. Protonlar, alfa parçacıkları, elektronlar ve diğer yüksek enerjili parçacıklar dâhil olmak üzere, pek çok farklı radyasyon tiplerinin karışımıdır. Tüm bu enerjik parçacıklar atmosfer ile yoğun olarak etkileşir; sonuçta kozmik radyasyon yeryüzünde öncelikle nötronlar, elektronlar, pozitronlar ve fotonlara dönüşür. Yeryüzündeki dozun büyük kısmı elektronlardan kaynaklanır.

Radyasyon ve Madde

Radyasyon madde içinden geçerken söz konusu malzemeye enerji aktarır. Alfa ve beta parçacıkları elektriksel olarak yüklü olmaları nedeniyle malzemedeki elektronlar ile elektriksel etkileşmeler sonucunda enerji aktarırlar. Gama ve X-ışınları çeşitli yollarla enerji kaybederler, ancak bu enerji kaybı atomun (yörünge) elektronlarının serbest kalması şeklindedir ve serbest kalan elektronlar daha sonra diğer elektronlarla etkileşerek enerji kazanır. Nötronlar da çeşitli yollarla enerji kaybeder, bunların en önemlisi protonları bulunan çekirdek ile olan çarpışmalarıdır. Protonlar daha sonra harekete geçirilir ve yüklü olmaları nedeniyle elektriksel etkileşmeler yoluyla yeniden enerji kazanırlar. Böylece tüm durumlarda radyasyon nihai olarak madde içinde elektriksel etkileşmeler meydana getirir. Bazı durumlarda madde içindeki elektron atom yörüngesinden ayrılmak için yeterli enerji alabilir. Bunun sonucunda geride kalan atom veya molekül elektriksel olarak pozitif yüklü hâle gelir.

İyonlaşma : Yüksüz atom veya molekülün yüklü hâle gelmesi işlemine iyonlaşma, sonucunda oluşan yapıya da iyon denir. Elektron atomdan ayrıldığında diğer atom veya moleküleri iyonlaştırabilir. İyonlaşmaya neden olan her radyasyon (alfa ve beta parçacıkları ile doğrudan veya gama, X- ışınları ve nötronlar ile dolaylı) iyonlaştırıcı radyasyon olarak bilinir. Atomlardan geçen yüklü parçacıklar gerçekte elektronları atomdan kopartmaksızın da enerji verebilirler; bu işleme uyarılma denir.

Radyasyon Kaynakları

İyonlaştırıcı radyasyon, hayatımıza farklı şekillerde girer ve yeryüzünde uranyum bozunumu gibi doğal işlemler ve X ışınlarının tıpta kullanılması gibi yapay işlemler sonrası oluşur. Bu nedenle radyasyon menşeine bağlı olarak doğal ya da yapay olarak sınıflandırılabilir.

Doğal Radyasyon

Doğal iyonlaştırıcı radyasyon etrafımızı sarar. Kozmik ışınlar dünyaya uzaydan ulaşır. Dünyanın kendisi radyoaktiftir. Havada, gıda ve içeceklerde doğal radyoaktivite mevcuttur. Hepimiz az veya çok seviyede doğal radyasyona maruz kalırız ve bu insanların çoğu için başlıca ışınlanma kaynağıdır. Doğal radyasyon kaynakları, kozmik ışınları, yerküreden gelen gama ışınlarını, havadaki radon bozunum ürünlerini, yiyecek ve içeceklerde doğal olarak bulunan çeşitli radyonüklitleri içerir.

Yapay Radyasyon

Yapay radyasyon kaynakları, tıbbi X ışınlarını, nükleer silah denemelerinden kaynaklanan atmosferdeki radyoaktif serpintileri, nükleer endüstrinin radyoaktif atıklarının salımı, endüstriyel gama ışınları ve tüketici ürünleri gibi diğer çeşitli ögeleri içerir.

Radyasyonun Tıbbi Uygulamaları : İyonlaştırıcı radyasyonun tıpta (tanı ve tedavi) iki farklı kullanımı vardır. Bunların her ikisinin de hastaların yararına olmaları amaçlanmakla beraber radyasyonun tüm kullanım alanlarında olduğu gibi uygulamanın getireceği fayda, riskinden daha fazla olmalıdır. Pek çok insan hayatının herhangi bir döneminde vücudundaki bir hasar veya hastalığın tanısında hekim tarafından değerlendirilmek üzere X ışını tetkiki yaptırmıştır. Daha az kullanılan tanısal bir teknik ise hastaya radyonüklit verilmesidir; böylece organların işlevlerini ne ölçüde yerine getirdiklerini gözlemlemek için vücut dışındaki dedektörler kullanılabilir. Hekimler başka türlü tanı koyamadıklarında bu yöntemlerden birini kullanırlar. Radyasyon dozları belirli uygulamalarda dikkate değer ölçüde olsa bile genellikle düşüktür.

Nükleer Tıp : Nükleer tıpta tanı için hastaya, öncelikli olarak üzerinde çalışılan doku veya organ tarafından tutulan, farmasötik gibi bir taşıyıcı maddeye bağlanmış bir radyonüklit verilir. Radyonüklidin hastaya verilişi enjeksiyon, sindirim veya solunum yoluyla olabilir. Radyonüklit gama ışınları yayınlar. Tanı amaçlı işlemlerin çoğunda teknesyum-99m radyonükliti kullanılmaktadır. Teknesyum-99m 6 saatlik yarılanma süresine sahiptir, 0,14 MeV enerjili gama ışınları yayınlar, pratik olarak hastanelerde hazırlanabilir ve çeşitli taşıyıcı maddelere kolaylıkla bağlanabilir. Organ veya dokuların nasıl davrandığını gözlemek veya radyonüklit hareketlerinin ne hızda olduğunu izlemek için gama kamera adındaki özel bir dedektör kullanılır.

Radyoterapi : Bu teknik, kanserli hücreleri yok ederek kanser tedavisi ya da en azından rahatsız edici semptomların hafifletilmesi amacıyla kullanılır. Hastalıklı dokuya çevresindeki sağlam doku korunarak yüksek doz vermek için, yüksek enerjili X ışını, gama ışını veya elektron demeti doğrudan yönlendirilir. Eğer tümör vücudun derininde ise sağlıklı dokularda istenmeyen hasarı azaltmak için demet birkaç yönden bu bölgeye hedeflendirilir. Radyoterapi dozları yüksek olduğundan, bu tedavi sadece diğer tedavi yöntemlerinin daha az etkin olabileceği ve radyoterapi ile tamamen iyileştirme veya rahatlatma ihtimalinin olduğu durumlarda kullanılır.

Radyasyonun Etkileri

Vücudun farklı bölgelerine değişen hızlarda verilen farklı büyüklüklerdeki radyasyon dozları, değişik zamanlarda ve değişik türde sağlık etkilerine neden olabilir. Tüm vücudun maruz kaldığı çok yüksek doz haftalar içinde ölüme neden olabilir. Örneğin, 5 gray veya daha fazla soğurulmuş dozun ani olarak alınması, tedavi yapılmazsa, kemik iliği veya sindirim sistemi hasarı nedeni ile muhtemelen ölümcül olabilir. Uygun tıbbi tedavi 5 gray’lik doza maruz kalan kişinin yaşamını kurtarabilir fakat tüm vücut dozu daha fazla, örneğin 50 gray’lik doz ise tıbbi tedavi yapılsa bile ölümcüldür. Vücudun sınırlı bir bölgesinin çok yüksek dozlara maruz kalması ölümcül olmayabilir fakat diğer erken etkiler görülebilir.

Kanser Oluşumu

Stokastik etkilerin en önemlisi olan kanser, her zaman ciddi ve çoğunlukla öldürücüdür. Birçok kanserin kesin nedeni bilinmemekle veya çok az anlaşılabilmiş olmakla birlikte tütün dumanı, asbest, ultraviyole ışını gibi etmenler ile iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmanın da belirli tür kanserlerin oluşmasında rol oynadığı bilinmektedir. Kanserin gelişimi karmaşık ve çok aşamalı bir süreç olup genellikle uzun yıllar sürer. Radyasyon, dokulardaki normal hücrelerin DNA’larında belirli mutasyonlar meydana getirerek temelde kanserin başlangıç safhasında rol alır. Bu mutasyonlar, bazen hücrenin kötü huylu olmasına yol açan normal olmayan hücre çoğalmasına neden olur.

Kalıtsal Hastalıklar

Kanserden başka radyasyonun diğer önemli gecikmiş etkisi kalıtsal hastalıktır. Kanserde olduğu gibi, kalıtsal hastalığın görülme olasılığı (fakat hastalığın ciddiyeti değil) doza bağlıdır. Genetik hasar, erkeklerde sperm hücrelerini üreten testislerin ve bayanlarda yumurta hücrelerini üreten yumurtalıkların ışınlanması ile ortaya çıkar. İyonlaştırıcı radyasyon, bu hücrelerde veya bunları oluşturan üreme hücrelerinde gelecek nesillerde zararlı etkiler ortaya çıkarabilecek mutasyonlar meydana getirebilir.

Hamilelikte Işınlanma

Ana rahminde iken ışınlanan çocuklar için riskler, özel dikkat gerektirir. Organların oluşması aşamasında embriyo veya fetüsün radyasyon ile ışınlanması, küçük kafa yapısı gibi gelişme bozukluklarına veya zeka geriliğine neden olabilir. Hamileler, hamileliklerinin sonuna kadar ertelenmesinde bir sakınca yoksa karın bölgesinde tanısal X-ışını tetkiklerini yaptırmaktan kaçınmalıdırlar.

Radyasyondan Korunma Sistemi

Dünyada, iyonlaştırıcı radyasyona karşı korunma ile ilgili yaklaşımlar oldukça tutarlıdır. Bunun temel nedeni ise iyi bir şekilde yapılanmış ve uluslararası kabul görmüş bir sistemin mevcut olmasıdır. İyonlaştırıcı radyasyondan korunmaya karşı düzenli olarak tavsiyeler yayımlayan bilimsel bir sivil toplum örgütü olan Uluslararası Radyolojik Korunma Komisyonu- ICRP, 1928 yılında kurulmuştur. Yetkinliği, üyelerinin bilimsel saygınlığı ve tavsiyelerinin değerli bulunmasından kaynaklanmaktadır.

Uygulamanın Gerekçelendirilmesi

Uygulamalar için radyasyondan korunma sisteminin ilk koşulu, radyasyonun faydasının yanında zarar maliyetinin de dikkate alınması gerekliliğidir. Çoğu durumda radyasyonun etkileri, toplam sosyal ve ekonomik maliyetlerin bir bölümünü oluşturan olası birçok zarar verici sonuçların sadece bir kısmıdır. Radyasyonu kullanarak veya kullanmaksızın aynı sonuca varmanın başka yolları varsa son kararı vermeden önce seçeneklerin maliyet ve fayda analizinin yapılması önemlidir.

Korunmanın Optimizasyonu : Bir uygulamadaki belirli bir radyasyon kaynağı ile ilgili olarak bireyin bu kaynaktan alacağı doz, uygun doz tahdidinin altında olmalı ve korunmanın sağlanması için tüm makul adımlar atılmalıdır. Böylelikle ekonomik ve sosyal faktörler dikkate alınarak ışınlanmalar “mümkün olan en düşük seviyede-ALARA (As Low As Reasonable Achievable)” tutulur.

Kişisel Doz Sınırlarının Uygulanması : Uygulamalardaki üçüncü gereklilik ise bireylerin ve sonraki nesillerinin kabul edilemez derecede riske maruz bırakılmaması yükümlülüğüdür. Bu, katı doz sınırları koyarak ve korunmanın optimizasyonu ilkesini uygulayarak gerçekleştirilir.

Müdahalenin Gerekçelendirilmesi : Önerilen müdahale zarardan çok fayda sağlamalıdır. Başka bir deyişle dozun azaltılmasının sağlayacağı faydalar, müdahalenin sosyal maliyetini de içerecek şekilde zarar ve maliyeti gerekçelendirmek için yeterli olmalıdır.

Müdahalenin Optimizasyonu : Müdahalenin şekli, kapsamı ve süresi, dozu mümkün olduğu kadar azaltarak ve müdahale maliyetini mümkün olduğunca düşük tutarak makul olan azami net fayda sağlayacak şekilde seçilmelidir.

Radyasyon Kaynaklarının Riskleri

Nükleer Silah Denemeleri

Nükleer silahlar yer üstünde denendiklerinde hidrojen- 3’ten (trityum) plütonyum-241’e kadar çeşitli radyonüklitler atmosferin üst katmanlarına itilir. Radyonüklitler bu katmanlardan yavaşça atmosferin alt tabakalarına ve daha sonra da yeryüzüne taşınır. Nükleer Silah Denemelerinin Sınırlandırılması Anlaşması’nın 1963 yılında imzalanmasından önce atmosferde 500 civarında ve 1980 yılına kadar da birkaç patlama daha gerçekleştirilmiştir. Günümüzde, radyonüklitlerin hava, yağmur ve gıdalardaki derişimleri 1960’ların ilk yıllarındaki en yüksek değerinden çok daha düşüktür.

Çernobil Kazası

Çernobil nükleer güç santralindeki bir nükleer reaktörde 26 Nisan 1986 tarihinde meydana gelen patlama on günlük bir süreçte önemli miktarda radyonüklidin çevreye salımına neden olmuştur. Hava ile taşınan maddeler, Ukrayna’daki tesisten Avrupa’ya doğru yayılmıştır. Radyoaktif madde bulaşmış hava, Avrupa ve daha ötesine yayıldıkça yerel hava koşulları radyonüklitlerin ineceği yeri büyük ölçüde belirlemiştir. Yağışlar, bazı alanlarda diğerlerine göre daha fazla radyonüklidin birikmesine neden olmuştur. Bu kaza yerel olarak yıkıcı bir etki oluşturmuştur. Buna ilaveten, toplamda 134 acil durum çalışanının tüm vücut dozu olarak dış ışınlanma nedeniyle 0,8 ile 16 Gy aralığında doz almalarından dolayı akut radyasyon sendromundan etkilendikleri doğrulanmıştır.

Radyoaktif Salınımlar

Yapay radyonüklitler nükleer güç endüstrisi; askerî tesisler, araştırma kuruluşları, hastaneler ve genel endüstri tarafından çevreye verilir. Belirli bir öneme sahip radyoaktif salımlar yasal kontrole tabi olmalıdır; bunların izlenmesi ve yetkilendirilmesi gerekir. Radyonüklitlerin salındığı tesislerin sahipleri veya işleticileri izleme programları uygularlar. Benzer programlar bazı düzenleyici kuruluşlar tarafından da yürütülür.

Tüketilmiş Uranyum

Tüketilmiş uranyum, doğal uranyumun nükleer güç için uygun yakıtın sağlanması amacıyla zenginleştirildiği uranyum yakıt çevriminin bir yan ürünüdür. Bu ürün uranyum-235 izotoplarından bir kısmı uzaklaştırıldığı için tüketilmiş diye adlandırılır. Tüketilmiş uranyumun kullanıldığı mühimmatlar 1991 yılındaki Körfez Savaşında ve Yugoslavya’nın dağılmasıyla sonuçlanan 1990’lardaki silahlı çatışmalarda kullanılmıştır.

Atık Yönetimi

Muaf atık , radyoaktif olmayan sıradan atıklardan farklı bir şekilde işlem görmesi gerekmeyen çok düşük aktivite derişimlerine sahiptir. Düşük/orta seviyeli atık , radyoaktif maddelerle çalışılan alanlarda kullanılan kâğıt, giysi, laboratuvar araç gereçleri ile bulaşmış toprak ve yapı malzemeleri, ayrıca gaz veya sıvı haldeki radyoaktif atıkların çevreye salımlarından önce yapılan işlemlerle daha aktif hale gelmiş olan malzemeler veya kullanılmış yakıtın bekletildiği soğutma havuzlarında birikmiş çamurlar gibi atıkları kapsamaktadır. Kısa yarılanma süreli atık , çoğunlukla nispeten kısa yarılanma süreli (30 yıldan daha az) ve sadece çok düşük derişimlerdeki uzun yarılanma süreli radyonüklitleri kapsamaktadır. NORM (doğal olarak oluşan radyoaktif madde) atıkları , oldukça düşük derişimlerdeki doğal radyonüklitleri içeren genellikle çok büyük miktardaki atıkları kapsamaktadır (ancak bu derişimler doğada bulunan değerlerden genellikle daha yüksektir). Bu tip atıklar, uranyum ve diğer minerallerin madenciliğinde ve işlenmesinde oluşur (örneğin gübrelerde kullanılan fosfat). Alfa atığı , bazı ülkelerde ayrı bir sınıfta (plütonyum izotopları gibi alfa yayan radyonüklitleri içeren) değerlendirilir. Yüksek seviyeli atık , sadece nükleer reaktörlerden çıkan kullanılmış yakıtları (atık olarak kabul edildikleri ülkelerde) veya kullanılmış yakıt yeniden işlendiğinde oluşan yüksek aktiviteli sıvı atıkları ifade eder. Bu tür atıkların hacmi çok küçüktür fakat aktivitesinin çok yüksek olmasından dolayı kayda değer ısı açığa çıkarmaktadır.

Atık yönetiminin amaçları , atıkları depolamak ve bertaraf etmek için uygun hâle getirmek üzere işlemek, mevcut ve gelecek nesiller için kabul edilemez riskler yaratmayacak şekilde depolamak veya bertaraf etmektir. Bertaraf etmek terimi atıklara tekrar ulaşmanın mümkün olmamasından daha ziyade, atıkları tekrar kazanma niyetinin olmadığı anlamına gelmektedir.

Atık Yönetimi Uygulamaları

Çeşitli nedenlerden dolayı geçmişteki bazı diğer atık yönetimi uygulamaları, olmaları gerektiği kadar iyi değildi, askerî operasyonlar buna bir örnek olarak verilebilir. SSCB’nin (şimdiki Rusya Federasyonu) kuzey filosundaki nükleer güçle çalışan denizaltılar yıllar içinde hizmetten alınmıştır. Bu denizaltıların birçoğu hâlen uygun bir şekilde yönetime tabi tutulmayı beklemektedir. Ancak Sovyetler Birliği dönemindeki bazı ilk örneklerde denizaltı reaktörlerinden kaynaklanan atıklar ve hatta reaktör yakıtı özellikle Kuzey Kutbu yakınındaki “Kara ve Barents Denizlerine” bırakılmıştır.

Acil Durumlar

Radyasyon ve radyoaktif maddelerin kullanıldığı uygulamalarda alınan tüm güvenlik önlemlerine rağmen kazalar meydana gelebilir. Nükleer tesislerde acil durumlar meydana gelebilir ve bunlar, radyoaktif maddelerin kaza sonucu salımına, tesis sınırlarının ötesine dağılmalarına ve toplumun korunması için acil önlemlerin alınmasına neden olur. Salım bazı durumlarda kısa, bazı durumlarda uzun süreli olabilir. Windscale (İngiltere) ve Kyshtym’de (kaza zamanında SSCB, şimdi Rusya Federasyonu) 1957 yılında, Three Mile Island’da (ABD) 1979 yılında ve Çernobil’de (kaza zamanında SSCB, şimdi Ukrayna) 1986 yılında önemli kazalar meydana gelmiştir. Bu tür kazalar sık olmamasına rağmen bunlara karşı hazırlıklı olmak gerekmektedir. Tıbbi, endüstriyel, araştırma ve askeri uygulamalardaki radyasyon kaynaklarını içeren acil durumlar çok daha yaygındır. Bu tür kaynakların kaybolması, çalınması, terk edilmesi veya yanlış kullanımı nedeniyle insanların yüksek doz aldığı acil durumlara ilişkin olarak son yıllarda yılda ortalama üç veya dört olay meydana gelmektedir.

Nükleer Acil Durumlar

Kazalara karşı korunmanın yeterli olduğundan emin olmak için ulusal nükleer lisanslama kuruluşları, reaktörler gibi nükleer tesislerin detaylı güvenlik analizlerini talep eder. Bu analizler, radyonüklitlerin salımına neden olabilecek potansiyel kaza aşamalarını tanımlar. Acil Durum Planları, makul olarak öngörülebilen en fazla salıma neden olabilecek aşamaların dikkate alınması temeline dayandırılır ancak olasılığı düşük daha ciddi kazaya göre güçlendirilip genişletilebilir.

Nükleer Silahlar

Dünya tarihinde ilk kez atom bombası II. Dünya savaşında ABD tarafından Japonya’ya atılmıştır (Şekil 3.25). Nükleer bir silahta, milyarlarca atom bir anda parçalandığı ya da birleştiği için açığa çıkan enerji, astronomik rakamlarla ifade edilmektedir. Örneğin, 06 Ağustos 1945 Hiroşima’daki patlama sırasında 140.000 ölüm, toplamda 300.000 ölüm, 9 Ağustos 1945 Nagazaki’daki patlama sırasında 74.000 ölüm, toplamda 100.000 ölüm gerçekleşmiştir.

Nükleer Silahların Etkileri

Atom ve hidrojen silahları, patladıktan sonra aynı etki özelliklerini göstermektedir. Nükleer silahların etkileri; ani ve kalıntı etkiler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

1. Ani etkiler : Patlamadan sonra ilk 1 dakika içerisinde meydana gelen etkilerdir.
   • Işık : Bu ışık, güneşten birkaç defa parlak olduğu için güneşli bir günde bile nükleer infilakı haber verebilecek niteliktedir. Ancak, çıplak göze direkt ulaştığı takdirde 15–45 dakika süren geçici bir körlüğe sebep olabilir. Bu ışıktan ince bir kâğıtla bile olsa korunmak gerekmektedir. Işığın öldürme gücü yoktur.
   • Isı : Patlama olunca ışık hızında ısı yayılır. Isı, güneşteki ısıdan 2–3 kat daha fazla olduğundan çevre ısısını ani olarak yükseltir. Eşya ve insanları yakan bu sıcaklık, geniş çapta yangın ve deri yanıklarına neden olur.
   • Ani nükleer radyasyon : Patlamadan sonra ilk 1 dakika içerisinde meydana gelir. Alfa, beta ve gama ışınları ile parçalanan nötronun etkisidir. Gama ışınlarının yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar hâlinde yayılması ve engel tanımayan bir şekilde nüfuz etmesi tehlikeyi artırır. Kısa bir süre için tesirlidir ve öldürücüdür.
   • Basınç (blast etki) Patlamadan hemen sonra yayılan ısının genişleyerek havayı itmesi ile yüksek basınç dalgası oluşmaktadır. Bu basınç dalgası, infilak yerindeki boşluğa dışarıdan soğuk havanın hücum etmesi ile itme ve emme şeklinde iki yönlü görülmektedir. Birinci safha olan itme sırasında tamamen yıkılmayan bina ve köprüler, emme safhası denilen ikinci safhada yıkılmaktadır
   • Elektromanyetik pals : Elektronik devreler kullanan modern cihazları bozmak, istenmeyen sinyal çıkarmasına neden olmak suretiyle malzeme hasarına ve haberleşmenin durmasına neden olmaktadır.
2. Kalıntı etkiler (radyoaktif serpinti) : Patlamadan 30–60 dakika sonra başlar. İnfilaktan hemen sonra mantar biçimindeki bulutla yükselen radyoaktif maddelerin, birkaç dakika sonra yerçekiminin etkisi ile yere dökülmesi olayına radyoaktif serpinti denir.

Koruyucu Önlemler

Kazanın olduğu tesis yakınında yaşayan insanların aldığı radyasyon dozunu azaltmak için koruyucu önlemlerin alınması gerekebilir. Çeşitli koruyucu önlemler tek başına veya bir arada alınabilir. Bu önlemlerin bazılarının (acil koruyucu önlemler), etkin olmaları için aslında radyoaktif madde salımı olmadan önce başlatılması gerekmektedir. Bunun anlamı kararların, bir salım olduğu tespit edilmesine kadar beklemek esasına değil, tesiste ne olduğu (ve ne olacağının tahmin edilmesi) esasına dayalı olarak alınmasıdır. Nükleer ve radyolojik acil durumların ilk basamağında alınması gereken üç tip önlem vardır:

1. Sığınma : Açığa çıkan radyoaktivite bulutunun etkisini azaltacak basit bir yoldur. Rüzgar veya hava ile radyoaktif bulut dağılana kadar evin içine sığınılır, tüm pencereler ve havalandırma sistemi kapatılır.
2. Tahliye : Bu önlem açığa çıkması beklenen radyoaktivite miktarının fazla olması durumunda uygulanır.
3. İyot tabletleri : Radyoaktif olmayan, kararlı formdaki iyot bileşikleridir. Kararlı iyot, nükleer güç tesislerindeki ciddi kaza sonucunda açığa çıkan radyoaktif iyodun etkisini büyük ölçüde azaltır. Vücudumuza giren radyoaktif iyot tiroit bezlerinde birikir ve yüksek dozlarda, özellikle çocuklarda kansere neden olur. Aynı şekilde, radyoaktif iyot süt ve diğer besin maddelerinde birikir ve aynı etkiyi yaratır. İyot tabletlerinin alınmasıyla tiroit bezleri radyoaktif olmayan, kararlı iyotla doyurulmuş olur ve vücuda giren fazla iyot, ter veya idrar yoluyla kolayca atılır.

Bir Nükleer Kazaya İlişkin Resmi Duyum Alındığında Ne Yapılmalı?

Paniğe Kapılmayınız. Yapılan ikazlara uyunuz. Dışarıda iseniz veya dışarı çıkmak zorundaysanız; vücudunuzda açık yer bırakmamaya, el ve yüzünüzü kapatmaya çalışınız, ağzınızı ve burnunuzu ıslatılmış havlu, pamuklu kumaş veya mendil ile kapatınız. Mümkün olan ilk fırsatta kapalı bir mekâna geçilmelidir. Dışarıdan içeriye girmeden önce dış giysilerinizi ve ayakkabılarınızı çıkarınız ve bir poşet veya çantaya koyunuz. Dışarıda iken vücudunuzun açıkta kalmış kısımlarını bol su ile yıkayınız. Mümkün olduğu kadar binaların iç kesimlerine geçiniz. Uygun ve korumalı ise bodrum katları tercih ediniz. Yetkililerce, tehlikenin geçtiği açıklanana kadar içeride kalınız. Kapalı mekânlarda kalınız, tüm havalandırma sistemlerini, pencere ve kapılarınızı kapatınız. Havalandırma boşluk ve sistemleri ile pencere ve kapınızın hava alabilecek kısımlarını naylon örtü ve ambalaj bantı ile sıkıca kaplayınız.

Radyasyon İşareti Olan Bir Cisim Görüldüğünde Ne Yapılmalı?

Radyasyon Kaynakları ile yapılan uygulamalarda veya bir kaza anında radyasyondan korunmak için bilinmesi gereken dört temel yöntem vardır. Mesafe ile radyasyonun azalma miktarı uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Kaynaktan olabildiğince uzak durulmalıdır. Radyasyon Kaynağı ile kişi arasına konulacak olan engel, radyasyonun şiddetini azaltacaktır. Kullanılan malzemenin yoğunluğu arttıkça koruyuculuğu da artar. En yaygın zırhlama malzemesi beton ve kurşundur. Radyasyon kaynağının yanında geçirilen süre arttıkça alınan radyasyon miktarı da artar. Radyasyon kaynağının yanından olabildiğince kısa sürede uzaklaşılmalıdır.

Bir Nükleer Saldırı Olduğunda Alınacak Tedbirler

1. Dışarıda iseniz ;
   • Patlama ışığını görür görmez, hemen çukur bir yere veya duvar dibine veya kuytu bir yere YATIN!
   • Kollarınızı başınızın üstünde kavuşturun! (Gözler kapalı olacak veya ışığı görmeyecek)
   • Dizlerinizi karnınıza doğru çekip KAPANIN!
   • Çıplak yerlerinizi (giysilerinizle) ÖRTÜN!
   • Bu durumunuzu ışık, yakıcı hava hareketi ve yıkılmalar sona erene kadar koruyun (1 dk.)
   • Bombanın patladığını kuvvetli ışıktan hemen anlayın.
   • Sonra da kalkıp telaş etmeden en yakın sığınağa yönelin; SIĞINAĞA GİRMEDEN ÖNCE 30–60 DK. ZAMANINIZ VAR!
   • Ağzınızı ve burnunuzu tozlara karşı bir bezle, elbise parçasıyla vb. koruyun.
   • Sığınağa girmeden önce giysinizdeki tozu mutlaka çırpın, süpürün. Gerekirse değiştirin.
   • El, yüz, saçlar ve diğer çıplak kalmış yerlerinizi mutlaka yıkayın.
   • Sığınakta kullanacağınız gerekli malzemeleri alın ve sığınağa girin.
2. Evde veya İş Yerinde iseniz ;
   • Cam kırıklarından ve düşen eşyalardan korunmak için: YAT, KAPAN, ÖRTÜN!
   • Sırtınızı pencereye dönün.
   • Masa, ranza, koltuk altlarına / arkalarına yatın.
   • Tehlike geçince doğruca sığınağa gitmek üzere yukarıda belirtilen hazırlıkları yapın.
     SIĞINAĞA GİRMEK İÇİN 30–60 DK ZAMANINIZ VARDIR!
3. Araçta iseniz ;
   • Parlak ışığı görür görmez:
   • Aracı ve motorunu durdurun.
   • Hemen açık yerlerinizi kapatın.
   • Ellerinizi başınızın üzerine koyun (başınızı koruyun).
   • Sırtınız camlara dönük olarak, dizlerinizin üzerine kapanın. YAT, KAPAN, ÖRTÜN!
   • Tehlike geçince sığınağa giriş hazırlıklarına başlayın. Telaş etmeyin.
4. Okulda iseniz ;
   • Parlak ışığı görür görmez; YAT, KAPAN, ÖRTÜN!
   • Derhal sıraların altına girin.
   • Sırtınız camlara dönük olarak kapanın.
   • Sonra telaş etmeden öğretmeninizin talimatıyla sığınağa girin.