Bozyazı Anadolu Lisesi'nde Radon Ölçümü

Radon; insan sağlığını tehdit eden kanserojen, radyoaktif bir soygazdır.Binalarda bodrum ve zemin katlarda konsantrasyonu daha fazladır ve havalandırmanın iyi olduğu binalarda radon gazı seviyesi azalmaktadır.Bu çalışmada Bozyazı Anadolu Lisesi'nin  ikisi de zemin katta bulunan havalandırması çok iyi olan kantin ile havalandırması normal olan kimya laboratuvarı arasındaki radon farkını ölçmek ve ölçümleri sağlık açısından değerlendirmek amaçlanmaktadır.

Türkiye Atom Enerjisi Kurumu(TAEK) 'ndan temin edilerek kantin ve laboratuvara konan ikişer adet CR-39 katı hal iz  adet radon dedektörü 30 gün süresince bekletilmiş ve Süleyman Demirel Üniversitesi ve TAEK' te radon ölçümleri alınmıştır.

Çalışmanın sonucunda  radon konantrasyonu okulun  kantininde 54 Bq/m³,  kimya laboratuvarda 88,5 Bq/m³ bulunmuştur. Zemin katta radon gazı konsantrasyonunun en yüksek seviyede olduğu göz önüne alınırsa ölçüm sonuçlarına göre okulumuzun üst katlarında normal olarak havalandırılan sınıflarda da sağlıklı bir hava ortamının olduğu söylenebilir.

Yapılan çalışmada Bozyazı Anadolu Lisesi'nde radon gazı konsantrasyonu ölçülmüş ve havalandırmanın iyi olduğu binalarda radon gazı seviyesinin daha az olduğu belirlenmiştir. Bozyazı Anadolu Lisesi radon konsantrasyonunun TAEK'in belirlemiş olduğu (evler için izin verilen limit değer 400 Bq/m³, işyerleri için 1000 Bq/m³) sağlık açısından kabul edilebilir en yüksek doz oranından çok daha düşük olduğu görülmüştür.

Giriş

Radon, doğal radyasyon kaynaklarından olan 4.5 milyar yıl yarı ömre sahip Uranyum-238 ailesinin bir elemanı olup, bu serideki tek radyoaktif gazdır. Radon, 1600 yıl yarı ömürlü, bir alfa yayınlayıcısı olan Radyum-226’nın radyoaktif bozunumu sonucunda ortaya çıkmaktadır. Radonun bozunması sonucu alfa ve beta yayınlayan radon ürünleri meydana gelir. Bu katı radyoaktif maddeler havadaki tozlara ve su damlacıklarına tutunarak küçük radyoaktif aerosoller oluşturup solunum yoluyla akciğerlere girerler. Burada bozunumun devam etmesi akciğer dokusunda hasara ve dolayısıyla zaman içerisinde kansere sebep olmaktadır. Yarı ömrü 3.8 gün olan, yeryüzünden atmosfere yayılan Radon-222 radyoaktif asal bir gazdır. Radon gazının atmosferdeki düzeyinin doğru şekilde ölçülmesi radyasyon korunması, uranyum aramaları ve depremlerin önceden saptanması çalışmaları için oldukça önemlidir [1].

Radon kimyasal olarak tepkimeye girmeyen, kokusuz, tatsız ve renksiz olan doğal bir radyoaktif gazdır. Toprak ve kayalar üzerinde yer alan uranyumun parçalanması ile oluşur.

Alfa partikül yayınlayan Radon gazı yıllardır bilinen önemli bir kanserojendir. Akciğer kanserlerinde sigaradan sonra en önemli etken olup, akciğer kanserlerinin %3 ile 15’inden sorumludur. [2]

İnsanlar zamanlarını hemen hemen %90’ını kapalı mekanlarda geçirdikleri için radona maruz kalırlar ve buda insan sağlığı için önemli bir problem olarak ortaya çıkar. Binalardaki radon kaynağının büyük bir kısmı, binanın temelindeki toprak ve kayalardır. Radon gazı, toprak boyunca yükselerek binanın altında hapsolur ve bir basınç oluşturur. Bina altındaki bu yüksek basınç nedeniyle gazlar zemindeki çatlaklar, yapı bağlantı noktaları, duvar çatlakları, asma kat boşlukları, tesisat boşlukları, duvar arası boşluklardan bina içine sızmaktadırlar. Ayrıca yapı malzemeleri, mutfakta veya ısınma amaçlı kullanılan doğal gaz ve içme sularında bulunan radon da bina içi yoğunluğunu artırmaktadır. Bina içi radon yoğunluğunu değiştiren diğer etmenler ise topraktaki ve yapı malzemelerindeki radyum  miktarı, toprak ve yapı malzemelerinin nem oranı, difüzyon potansiyeli toprakla temasta olan yapının yüzey alanı ve yalıtım niteliği, binadaki havalandırma kapasitesi, iklim koşulları, iç- dış hava sıcaklık ve basınç farkıdır. Evlerde hava basıncı genelde topraktaki basınçtan daha düşüktür. Binanın altındaki bu yüksek basınç nedeniyle gazlar yerden ve duvarlardaki çatlak ve boşluklardan, bina içine sızarlar. Binalarda radon miktarını etkileyen diğer önemli bir unsur da binanın yapıldığı malzemenin özelliğidir. Yapı malzemesi olarak kullanılan toprak, taş ve çimento elde edildikleri bölgenin jeolojik yapısına bağlı olarak az veya çok uranyum içerebilir ve meydana gelen radon sürekli olarak bina içine sızabilir. Soğuk havalarda binaların ısıtılması sonucu bina içindeki basınç dış ortamdaki basınca göre daha az olacağından bina içindeki radon oranı yükselir. Aynı durum rüzgarlı havalar için de geçerli olduğundan radon oranı bina içerisinde artmaktadır. Yaz aylarında iyi havalandırılmış binalar dış ortama ile yaklaşık eşit basınca sahip olacağından ortamdaki radon seviyesi azalmaktadır.[3]

Bir yandan inşaat teknolojisindeki gelişmeler ve yapı malzemesi olarak daha fazla sentetik materyallerin kullanımı binaları daha konforlu ve yalıtımlı hale getirirken diğer yandan kullanılan sentetik malzemeler iç ortam hava kalitesini bozmaktadır. Özellikle kış aylarında, ısı yalıtımı ön planda olduğundan binalar yeterince havalandırılamamakta ve iç ortamdaki kirletici konsantrasyonları sağlık için tehdit oluşturabilecek seviyelere ulaşmaktadır[4].

Radon seviyelerinin yüksekliğe göre değişimine bakıldığında, bodrumda 377 Bq/m3 olan ortalama yoğunluğun yükseklik arttıkça azaldığı, 1. katta 237 Bq/m3 değerine ve 2. katta 222 Bq/m3 e düştüğü görülmüştür.[5]

Elde edilmek istenen veriye göre (çalışmanın amacına göre) kısa dönem veya uzun dönem ölçümleri tercih edilir. Örneğin bir meskenin radon seviyesi derhal belirlenmek isteniyorsa kısa dönem ölçümler tercih edilir. Bu tür ölçümlerin, kişilerin karşı karşıya oldukları sağlık risklerinin en kötü senaryoya göre belirlenebilmesi için evin bodrum katında ve kış döneminde yapılması, yani radon ölçümlerinin en yüksek çıkması beklenen konum ve zamanda yapılması önerilmektedir. Pek çok çalışmada ise radonun mevsimsel değişimlerinin araştırılabilmesi ve diğer çevresel faktörlerle (nem, sıcaklık, basınç v.b.) ilişkisinin ortaya çıkarılabilmesi için uzun dönem ölçümleri tercih edilir. Uzun dönemli ölçümler kullanıldığında, spesifik ölçüm noktalarının iyi belirlenmesi halinde bir bölgenin radyasyon haritasının çıkarılması da mümkündür. Ölçümlerin haftalar, aylar hatta mevsimler mertebesinde yapılması için alfa iz detektörleri oldukça kullanışlıdır. Uzun dönemli ölçümlerin mi yoksa kısa dönemli ölçümlerin mi daha güvenilir bir veri sağlayacağı hala kesinleştirilmemiş bir tartışma konusu olmakla birlikte ölçümün amacına göre karar verilmesinin daha doğru olacağı söylenebilir [6].

Ülkemizde Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) 1984 yılında evlerde radon yoğunluklarını belirlemeye yönelik çalışmaları başlatmıştır. Yirmi yedi ilde 2004 yılına kadar tamamlanmış ölçümlerin değerlendirildiği bir çalışmada, ülkemizdeki ortalama bina içi atmosferik radon seviyesinin 35 12 Bq/m³ olduğu rapor edilmiştir [7]. 2004 yılından sonra yapılan radyolojik ölçümlerden faydalanılarak 58 ildeki bina içi atmosferik radon düzeylerinin karşılaştırmalı olarak incelendiği bir çalışmada, ülke ortalamasının 75 34 Bq/m³ civarında olduğu tespit edilmiştir [8]. Türkiye’de iş yerlerindeki radon düzeylerinin ölçümüne yönelik çalışmalar ise yok denecek kadar azdır. Bununla birlikte, 75 Bq/m³ lük radon seviyesi Avrupa ülkelerindeki ortalamalar ile kıyaslandığında, Türkiye’nin bina içi atmosferik radon yoğunluğu bakımından ortalarda yer aldığı söylenebilir [5].

Uluslararası Atom Enerji Ajansı Temel Güvenlik Standartları (IAEA-BSS) çerçevesinde, radon için tavsiye edilen düzeyler 200-600 Bq/m3 olarak belirlenmiştir. Türkiye’de Atom Enerjisi Kurumu Radyasyon Güvenliği Yönetmeliği’ne göre evler için izin verilen limit değer 400 Bq/m³, işyerleri için 1000 Bq/m³ 'tür [9].

Şekil.1.Mersin İli Yüzey toprağında Ra-226 Aktivite değişimi[10]

Şekil1.'deki harita üzerinde Mersin ili Bozyazı ilçesi yüzey toprağında yüzey toprağında Ra-226 derişimi düşük seviyede görülmektedir.

Literatürde Mersin ili okul binalarında radon gazı ölçümü ile ilgili bir çalışma bulunmamaktadır. Mersin ilinde bir okulda radon gazı ölçümü, ilk defa bu çalışmada ve Bozyazı ilçesinde yapılmaktadır. Ölçüm için  radon konsantrasyonunun en yoğun bulunduğu zemin kat seçilmiş,  havalandırması çok iyi olan kantin ile havalandırması normal olan kimya laboratuvarı arasındaki radon ölçümleri karşılaştırılarak sağlık açısından değerlendirilmiştir.

Amacı

Bu projede Bozyazı Anadolu Lisesi'nin  ikisi de zemin katta bulunan, havalandırması çok iyi olan kantin ile havalandırması normal olan kimya laboratuvarı arasındaki radon farkını ölçmek ve ölçümleri sağlık açısından değerlendirmek.

Yöntem

Radon insan sağlığını tehdit eden kanserojen, radyoaktif bir soygazdır. Binalarda bodrum ve zemin katlarda konsantrasyonu daha fazladır ve havalandırmanın iyi olduğu binalarda radon gazı seviyesi azalmaktadır. Ölçüm yapmak için günde 7-8 saatimizin geçtiği okulumuzu seçtik. Okulumuzda kantin ve kimya laboratuvarı seçmemizin sebebi  ikisinin de zemin katta bulunması, kantinin okul girişinde  gün içinde sürekli okul dışına açık olan iki kapının arasında bulunması dolayısıyla havalandırmasının çok iyi olması, kimya laboratuvarının da normal olarak havalandırılan bir sınıf örneğine uygun olmasıdır.

Süleyman Demirel Üniversitesi teknokent bünyesinde bulunan Radotek Radyasyon Ltd. Şti vasıtası ile TAEK (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu) 'ten  katı hal iz dedektörleri (CR-39) temin edildi. Sıralar üzerine yaklaşık 80 cm yüksekliğe, duvardan yaklaşık 40 cm içe hava akımının çok fazla olmadığı kapı ve pencerelere uzak 2 farklı köşeye 2'şer dedektör yerleştirildi. Dedektörler 8 Aralık-7 Ocak tarihleri arasında 30 gün boyunca kantin ve kimya laboratuvarında bekletildi. Son olarak dedektörler TAEK'e gönderilerek ölçüm sonuçları alındı.

Bozunmalar sonucu açığa çıkan alfa parçacıkları detektör üzerine çarparak iz bırakır. Difüzyon kabı içine giren radon gazının, radyoaktif bozunması sonucu çıkan alfa parçacıklarının detektör ile etkileşmesi sonucu oluşacak izlerin sayısı, bu kap içine giren radon konsantrasyonu ile orantılıdır [11].  Resim-1 de görülen izler radon bozunumu esnasında ortaya çıkan alfa parçacıklarının oluşturduğu izlerdir. Bu izler %25 NaOH ve %75 saf su içeren bir çözeltide banyo edilerek elde edilmiştir.

Resim 1. Radon gazına maruz kalmış CR-39 dedektörü

Şekil 2. Kantin ve kimya laboratuvarına yerleştirilen (CR-39)  katı hal iz dedektörü

Literatürde Mersin ili okul binalarında radon gazı ölçümü ile ilgili bir çalışma bulunmamaktadır. Mersin ilinde bir okulda radon gazı ölçümü, ilk defa bu çalışmada ve Bozyazı ilçesinde yapılmaktadır.

Sonuç ve Tartışma

Yaptığımız çalışmayla ilgili bulgular ve sonuçlar, tablo ve grafikle altta verilmiştir.

Tablo 1.  Okul kantini ve kimya laboratuvarında radon konsantrasyonu

Yapılan çalışmada radon konsantrasyonu şekil 4.'te görüldüğü gibi okulun kantininde 54 Bq/m³,  kimya laboratuvarda 88,5 Bq/m³ bulunmuştur. Bu değerin TAEK'in belirlemiş olduğu (evler için izin verilen limit değer 400 Bq/m³, işyerleri için 1000 Bq/m³) sağlık açısından kabul edilebilir en yüksek doz oranından çok daha düşük olduğu görülmüştür. Havalandırması çok iyi olan kantinde radon konsantrasyonu, havalandırması normal olan kimya laboratuvarındakinden yüksek çıkmıştır. Sonuçta havalandırmanın iyi olduğu binalarda radon gazı seviyesinin daha az olduğu belirlenmiştir Zemin katta radon gazı konsantrasyonunun en yüksek seviyede olduğu göz önüne alınırsa ölçüm sonuçlarına göre okulun üst katlarında normal olarak havalandırılan sınıflarda da sağlıklı bir hava ortamının olduğu söylenebilir.

Yüksek radon yoğunluğunun düşürülmesi amacıyla kapalı mekanlarda radon gazının zamanla birikimini engellemek için bu mekanların düzenli bir biçimde yeterince havalandırılması ve binaların toprak ile bağlantısının sağlandığı noktalar olan bodrum katlarının radon gazının bina içine girişini önleyecek şekilde yalıtılması, alınabilecek en pratik iki önlem olarak tavsiye edilebilir.[1]

Yeteri derecede havalandırılabilen mekânlarda hava döngüsü sonucu iç radon yoğunluğu azalacaktır. Bu da detektörün daha küçük yoğunluklar kaydetmesi demektir. Yapılan ölçümlerde gözlenen en önemli nokta radon yoğunluklarının uzun süre kapalı kalmış veya havalandırılmayan mekânlar ile havalandırması iyi olan mekânlar karşılaştırıldığında ortaya çıkmaktadır. Kapalı veya iyi havalandırılmayan yerleşim noktalarında sürekli olarak gaz birikeceği için daha fazla radyoaktif bozunum olacaktır. Yeteri derecede havalandırılabilen mekânlarda hava döngüsü sonucu iç radon yoğunluğu azalacaktır[3]. Yapılan çalışma literatürle uyumludur.

Kaynaklar

1) Çelebi N., Türkiye’de radon ölçümleri, 2008. Uluslararası Katılımlı Tıbbi Jeoloji Sempozyumu Kitabı (Editör: Dr. Eşref Atabey), ISBN: 978-975-7946-33-5,  69-72s.

2) http://kanser.gov.tr/Dosya/onleme/radon.pdf,Erişim:15.01.2015

3) Aras G.,Kastamonu Merkezdeki Okul Binalarında Havadaki Radon Aktivitesinin Ölçülmesi,Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu Üniversitesi,Kastamonu.

4) Jones, A.P., Indoor air quality and health, Atmospheric Environment, 33, 4535-4564, 1999.

5) Kürkçüoğlu M.E. ,Bayraktar G.(2012), Süleyman Demirel Üniversitesi’nde Bina İçi Radon Konsantrasyonlarının Nükleer İz Dedektörleri Kullanılarak Belirlenmesi,Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16-2 ( 2012), 167-183s.

6) Durrani, A.S., Ilic, R. (1997), Radon Measurements by Etched Track Detectors: Applications in Radiation. Earth Sciences and Enviroment, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, England, 387p.

7) Köksal E.M., Çelebi N., Ataksor B., Uluğ A., Taşdelen M., Kopuz G., Akar B.,

8) Kürkçüoğlu M.E., Karakılıç V., Cof  G., Tozun  F., (2011). Türkiye Bina İçi Atmosferik Radon Risk Haritası. Türk Fizik Derneği 28. Uluslararası Fizik Kongresi, 6-9 Eylül, Bodrum-Türkiye, 875-876.

9) http://www.taek.gov.tr/belgelerformlar/mevzuat/yonetmelikler/radyasyonguvenligi/radyasyon-guvenligi-yonetmeligi/ Erişim Tarihi:15.01.2015

10) http://www.taek.gov.tr/radyasyon-izleme/turkiye-cevresel-radyasyon-atlasi.html

11) Şahin S. 2009. Sivrice Fay Zonundaki Radon Değişimi ve Doğal Radyoaktivite, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Elazığ.

12) Karabulut M.T.(2004), A Survey of 222Rn Concentrations in Dwellings of Turkey, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 259(2), 213-216s.

Ekip Tanıtımı

Öğrenciler:

Yunus Kart

Fatma Kurt

Danışman Öğretmenı:

Emel Yıldırım

Mersin Bozyazı Anadolu Lisesi