Radyasyon ve Radyoaktivite
(Radiation and Radioactivity)
Mehmet Keçeci
16.05.2007
Radyasyon: Temel Kavramlar ve Birimler
Radyasyon, enerjinin elektromanyetik dalgalar ya da parçacıklar aracılığıyla yayılmasıdır ve yaşamın ayrılmaz bir parçasıdır.
Güneş'ten Dünya'ya ulaşan ısı (kızılötesi ışınım) ve ışık (görünür ışık), doğal radyasyonun en bilinen örnekleridir.
Mikrodalgalar, radyo dalgaları, radar sinyalleri, X-ışınları ve gama ışınları da radyasyonun diğer türleridir.
Bu radyasyon türleri çevremizde doğal olarak bulunabildiği gibi, çeşitli teknolojilerle yapay olarak da üretilmektedir.
Radyasyon, madde ile etkileşimi sırasında iyonlaşmaya (atom veya moleküllerden elektron koparılması) yol açıp açmamasına göre iki ana sınıfa ayrılır [1,2]:
- İyonlaştırıcı radyasyon: Maddeyle etkileştiğinde doğrudan ya da dolaylı olarak iyon çiftleri oluşturabilen yeterli enerjiye sahiptir.
Örnekler: X-ışınları, gama ışınları, alfa parçacıkları, beta parçacıkları, nötronlar, kozmik ışınlar. - İyonlaştırıcı olmayan radyasyon: Enerjisi iyonlaşma için yeterli olmayan, ancak moleküllerde uyarılma ya da ısınma gibi etkilere yol açabilen radyasyondur.
Örnekler: Radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi ışınım, görünür ışık ve ultraviyole (UV) ışınımın büyük bölümü.
Not: Spektrumun en yüksek enerjili ucundaki UV-C ve vakum-UV fotonları (enerjisi > ~10 eV) iyonlaştırıcı özellik gösterebilir. Bu nedenle UV ışınımı, iyonlaştırıcı olmayan radyasyonun üst sınırında konumlandırılır [2].
Baz istasyonları, cep telefonları, mikrodalga fırınlar, radarlar ve yüksek gerilim hatları iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kaynakları arasında yer alır.
İyonlaştırıcı Radyasyon
Madde ile etkileştiğinde elektrik yüklü parçacıklar (iyonlar) oluşturarak iyonizasyona neden olan X-ışınları ile radyoaktif maddelerden yayılan alfa, beta, gama ışınları gibi radyasyon türleri iyonlaştırıcı radyasyon olarak tanımlanır [1].
Başlıca iyonlaştırıcı radyasyon türleri:
- Alfa (α) radyasyonu (helyum çekirdeği)
- Beta (β) radyasyonu (elektron veya pozitron)
- Gama (γ) radyasyonu (yüksek enerjili foton)
- X-ışınları (yüksek enerjili foton)
- Nötron radyasyonu
- Kozmik radyasyon
Radyasyon Birimleri
Aktivite
Aktivite, bir radyoaktif kaynakta belirli bir zaman aralığında meydana gelen bozunma (parçalanma) sayısıdır [1,3].
- SI birimi: Becquerel (Bq) → saniyede 1 bozunma (s⁻¹)
- Eski birim: Curie (Ci)
Dönüşüm: 1 Ci = 3.7 × 10¹⁰ Bq ⇔ 1 Bq = 2.703 × 10⁻¹¹ Ci [1]
1 Bq oldukça küçük bir aktivite değeridir. Karşılaştırma için:
- Yetişkin bir insanın vücudunda doğal olarak 4000 – 5000 Bq düzeyinde Potasyum-40 (⁴⁰K) bulunur [4].
- Birçok endüstriyel radyoaktif kaynağın aktivitesi 100 000 Bq (100 kBq) üzerindedir.
- Radyoterapide kullanılan kaynakların aktivitesi 100 000 000 Bq (100 MBq) seviyesini aşabilir.
- Nükleer tıp tetkiklerinde hastaya verilen aktivite tipik olarak 20 – 1000 MBq (20 × 10⁶ – 1 × 10⁹ Bq) aralığındadır [5].
| Çarpan (10ⁿ) | Ön ek | Kısaltma |
|---|---|---|
| 10⁰ (1) | – | Bq |
| 10⁶ | Mega | MBq |
| 10⁹ | Giga | GBq |
| 10¹² | Tera | TBq |
Işınlanma (Ekspozür) Birimi
Işınlanma, X veya gama ışınlarının havada oluşturduğu iyonlaşma miktarını ölçer [1,3].
- Özel birim: Röntgen (R)
1 R, standart koşullarda (0 °C, 1 atm) 1 kg kuru havada 2.58 × 10⁻⁴ C elektrik yüküne eşdeğer iyon çifti oluşturan radyasyon miktarıdır [1]. - Dönüşüm:
1 R = 2.58 × 10⁻⁴ C/kg
1 C/kg ≈ 3.88 × 10³ R
Soğurulmuş Doz
Birim kütle başına, radyasyonun maddeye aktardığı ortalama enerjinin ölçüsüdür. Her tür radyasyon ve her tür hedef malzeme için tanımlanabilir [1,3].
- SI birimi: Gray (Gy) → 1 Gy = 1 Joule / kg
- Eski birim: Rad
1 rad = 0.01 Gy (1 Gy = 100 rad) [1]
1 Gy, biyolojik etki bakımından yüksek bir doz büyüklüğüdür:
- Radyoterapideki tipik tedavi dozları 50 – 60 Gy mertebesindedir [5].
- Klasik tanısal radyolojik tetkiklerde alınan doz genellikle 1 mGy (0.001 Gy) altındadır [5].
- Yıllık doğal radyasyon kaynaklı (toprak, kozmik, gıda, radon vb.) soğurulmuş doz ortalaması yaklaşık 2.4 mGy (0.0024 Gy) düzeyindedir [6].
Eşdeğer Doz
Soğurulmuş dozun, radyasyonun türüne ve enerjisine bağlı biyolojik etkinliğini yansıtan bir ağırlık faktörü ($w_R$) ile çarpılmasıyla elde edilen doz büyüklüğüdür. Radyasyon korunmasında düşük doz seviyelerindeki olası hasarı değerlendirmek için kullanılır [3].
- SI birimi: Sievert (Sv) → 1 Sv = 1 Joule / kg
- Eski birim: Rem
1 rem = 0.01 Sv (1 Sv = 100 rem) [1]
Foton (X ve gama) ve beta radyasyonları için radyasyon ağırlık faktörü $w_R = 1$ olduğundan,
1 Gy = 1 Sv eşitliği geçerlidir [3].
| Çarpan | Ön ek | Kısaltma |
|---|---|---|
| 1 | – | Sv |
| 10⁻³ | mili | mSv |
| 10⁻⁶ | mikro | µSv |
1 Sv, korunma bağlamında oldukça yüksek bir dozdur; genellikle mSv ve µSv alt katlarıyla çalışılır.
Etkin Doz
Farklı doku ve organların aldığı eşdeğer dozların, ilgili dokunun radyasyona duyarlılığını temsil eden doku ağırlık faktörleri ($w_T$) ile çarpılıp toplanmasıyla hesaplanan; tüm vücuda ait toplam riski ifade eden doz kavramıdır. Birimi yine Sievert (Sv) tir [3].
Referans değerler:
- Dünya genelinde doğal radyasyon kaynaklarının yol açtığı yıllık etkin doz ortalaması: ~2.4 mSv [6].
- Tıp alanında çalışan radyasyon görevlilerinin izlenen yıllık kişisel doz ortalaması: 1 – 5 mSv [7].
- Çernobil kazası nedeniyle Türkiye halkının aldığı tahmini ek kişisel doz ortalaması: ~0.5 mSv [8–15] ve etkileri [23].
1986 yılında meydana gelen Çernobil nükleer kazasından sonra, ülkemizin öncelikle bu kazadan etkilenen bölgelerinde doğal zemin radyasyon düzeyinin
belirlenmesine yönelik çeşitli çalışmalar yapılmıştır (TAEK, 1998, 2006) [16].
Referanslar/Kaynakça
[1] ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).
[2] UNSCEAR, 2008. Sources and Effects of Ionizing Radiation. Volume I: Sources. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 2008 Report.
[3] IAEA, 2018. Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3.
[4] Eisenbud, M. and Gesell, T., 1997. Environmental Radioactivity from Natural, Industrial, and Military Sources. 4th ed. Academic Press.
[5] IAEA, 2014. Radiation Protection of Patients. Available at: rpop.iaea.org (Tipik tanısal ve tedavi doz aralıkları).
[6] UNSCEAR, 2010. Sources and Effects of Ionizing Radiation. UNSCEAR 2008 Report: Annex B – Exposures from Natural Radiation Sources.
[7] IAEA, 2021. Occupational Radiation Protection. IAEA Safety Standards Series No. GSG-7.
[8] TAEK, 1998. Türkiyede Çernobil Sonrası Radyasyon ve Radyoaktivite Ölçümleri. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, Ankara.
[9] TAEK, 2006. Türkiyede Çernobil Sonrası Radyasyon ve Radyoaktivite Ölçümleri. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2006-04, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/176
[10] TAEK, 2006. Sağlık Bakanlığı Bilimsel Kurul Raporu ve üniversite görüşleri. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2006-04, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/177
[11] TAEK, 2006. Türkiye Büyük Millet Meclisi Araştırma Komisyonu raporu. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2006-04, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/178
[12] TAEK, 2006. Çernobil Nükleer Santralinin özellikleri ve kazanın oluşumu. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2007-06, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/179
[13] TAEK, 2006. Çernobil Kazası'nın diğer ülkeler üzerindeki etkileri. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2007-06, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/180
[14] TAEK, 2006. Türkiye'de Çernobil sonrası radyasyon ve radyoaktivite ölçümleri. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2006-04, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/181
[15] TAEK, 2006. Türkiye için doz değerlendirmesi. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, 2007-06, Ankara. http://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/182
[16] Vuruş, H. (2013). Adıyaman İli Doğal Zemin Radyasyon Düzeyinin Belirlenmesi. http://acikerisim.harran.edu.tr:8080/jspui/bitstream/11513/1259/1/343239.pdf
[17] IAEA, 1982. Gamma-ray Constants for Some Radionuclides. IAEA-TECDOC-243.
[18] ICRP, 2012. Compendium of Dose Coefficients based on ICRP Publication 60. ICRP Publication 119. Ann. ICRP 41(Suppl.).
| Yıllık Doğal Arka Plan (İran, Ramsar gibi yüksek alanlar) | > 100 mSv | Dünyanın bazı bölgelerinde, herhangi bir sağlık sorununa yol açtığı epidemiyolojik olarak kanıtlanmamış, aşırı yüksek doğal doz seviyeleri mevcuttur [2].
[19] Ghiassi-nejad, M., Mortazavi, S. M., Cameron, J. R., Niroomand-rad, A., & Karam, P. A. (2002). Very high background radiation areas of Ramsar, Iran: preliminary biological studies. Health physics, 82(1), 87-93.
[20] IAEA, 2000. Diagnosis and Treatment of Radiation Injuries. Safety Reports Series No. 2.
[21] UNSCEAR, 2011. Sources and Effects of Ionizing Radiation. UNSCEAR 2008 Report: Volume II, Annex D - Health effects due to radiation from the Chernobyl accident.
[22] WHO, 2006. Health Effects of the Chernobyl Accident and Special Health Care Programmes. Report of the UN Chernobyl Forum Expert Group "Health". World Health Organization, Geneva.
[23] Bayraktar, Z., 2019. Nükleer santral projeleri, Çernobil ve kanser tartışmaları. https://sdplatform.com/nukleer-santral-projeleri-cernobil-ve-kanser-tartismalari/ & https://www.medipol.edu.tr/sites/default/files/document/SD_50_76-79.sayfalar_Zeki_Bayraktar.pdf
1. Yayın târihi: 16.05.2007
2. Güncelleme Târihi: 29.07.2026
Bu sayfaya yapılan atıflar:
Yümün, Z. Ü., Kam, E., & Önce, M. (2020). GAMMA DOSE VALUES OF STRATIGRAPHIC UNITS SURFACED IN BEHRAMKALE (ÇANAKKALE) - ZEYTİNLİ (EDREMİT-BALIKESİR) SECTION OF KAZ MOUNTAINS. Journal of the Turkish Chemical Society Section A: Chemistry, 7(1), 207-214. https://doi.org/10.18596/jotcsa.565054, https://dergipark.org.tr/en/pub/jotcsa/article/565054, https://izlik.org/JA63YA25CX, https://search.trdizin.gov.tr/tr/yayin/detay/395716, https://web.itu.edu.tr/~akkurtb/jotcsabc/jotcsa_web/7(1)_LG.pdf
