Nükleer Fizik: Radyasyonun Biyolojik Etkileri 1

- Özgün
Radyasyon etkileri, iki temel başlıkta incelenir.
- Stokastik (gelişigüzel gerçekleşen) etkiler
- Deterministik etkiler
Bunu, bir örnekle açıklamak gerekirse, kişi belirli bir alkol limitini aşmadan, sarhoşluk belirtilerini göstermez. O limitin üzerine çıktığında ise, ne kadar sarhoş olduğu, kişinin ne kadar içtiği ile doğru orantılıdır.
Stokastik etkiler ise, tamamen tesadüf sonucu gerçekleşir. Hatta diyebiliriz ki, bu etkilerin radyasyona maruz kalmayan bireylerde de görülmesi mümkündür. Bu etkiler, kanser ve diğer genetik etkiler olarak sınıflandırılabilir. Herhangi bir eşik değer yoktur.
Biliyoruz ki, kanserojenlere maruz kalmak, ya da mutasyona uğramış genler, kanser riskini arttırmaktadır. Ancak, kanserojen maddelere maruz kalmamış kişilerde kanser görülmeyeceğini, ne yazık ki söyleyemeyiz.
Örneğin, akciğer kanseri, sigara içen kişilerde çok daha sık görülmektedir. Ancak, sigara içen herkeste bu kanser görülmez. Aynı zamanda, sigara içmeyen bireylerde de bu kanser türünün görülmesi mümkündür. Yani diyebiliriz ki sigara, kanserin görülmesine sebep olan bir etkendir.
Öyleyse, denebilir ki, radyasyonun DNA'yı etkileme süreci, düşük dozlardara maruz kalındığında, çok kısa bir süre içerisinde de, yıllar içerisinde de gerçekleşebilir.
Stokastik ve deterministik etkilerin oluşumu, radyasyonun doğrudan ya da dolaylı olarak sebep olduğu etkilerle gerçekleşir.
1. Doğrudan Etki:Molekülün iyonlaşma ve uyarılma yoluyla bozulması
2. Dolaylı Etki:Serbest radikaller ve hidrojenperoksit üretimi
Bu iki etki, biyolojik etkilerin temelini oluşturur. Biyolojik etkiler hakkındaki ikinci yazımızda; dolaylı ve doğrudan etkilerin yol açtığı sonuçları ve bunların emilen doz ile ilişkisini inceleyeceğiz. Şimdi, bu iki etkinin mekanizmasını inceleyelim.
Doğrudan Etki
Canlılarda bulunan çeşitli moleküllerin, iyonlaştırılması ve uyarılması, biyolojik etkilerin başında gelir. Molekülün iyonize olması, molekülün bozulması anlamına gelir.Hücrelerde, kalıtım materyalini taşıyan ve kromozom adı verilen mikroskobik yapılar bulunur. Bu kromozomlar, yarısı anneden, diğer yarısı babadan alınan genetik bilgiyi taşıyan çiftler halinde bulunur. Kromozomlar, genetik bilgiyi kodlayan DNA adı verilen moleküllerin birbirine dolanıp yoğunlaşması ile oluşur.
DNA uzun bir sarmal yapıdadır ve bu uzun dizi 4 farklı bazdan oluşan 4 farklı nükleotitin yan yana dizilmesi ile oluşur; Adenin (A), Guanin (G), Timin (T) ve Sitozin (C). Bu dizide nükleotitlerin dizilme sırası proteinlerin sentezlenmesini ve fonksiyonel dizilerin oluşmasını sağlar, bu proteinler saç tipinizden göz ve ten renginize, sahip olabileceğiniz kalıtımsal rahatsızlıklara kadar birçok şeyi belirler.

Bu hasar, dediğimiz gibi alfa, beta ve gama ışınlarının her birisi için söz konusu olsa da, zarar verme olasılığı en yüksek olan radyasyon, alfa parçacıklarıdır.
Bahsettiğimiz mutasyonların bir kısmı, hücre tarafından onarılabilir. Bunlar genellikle sarmalın tek ipliğinde meydana gelen hasarlardır. Ancak daha ciddi hasarların onarımı çok zordur. Bu ciddi hasarlar, sarmalın karşılıklı iki tarafında da meydana gelen bozukluklar ve parçalanmalardır. Bu hasarlar sonucunda tümör oluşumu ya da hücre ölümü gerçekleşebilir.
250 mGy'den küçük olan dozlarda, mutasyon olasılığı düşüktür. Bu aralıkta meydana gelen genetik değişimlerle ilgili yeterli veri bulunmamaktadır.
Bu hasarlar, radyasyonun doğrudan sebep olduğu hasarlardır.
Dolaylı Etki
Vücudumuzun ciddi bir kısmı sudan oluşur. O yüzden, radyasyonun canlılığa etkisini değerlendirirken, su ile olan etkileşimini göz önünde bulundurmak son derece önemlidir.Radyasyon enerjisinin su tarafından emiliminin ardından, son derece reaktif olan serbest radikaller oluşur. Bu serbest radikaller, eşlenmemiş elektrona sahiplerdir ve son derece zehirli özellik gösterirler. Oluşum mekanizmalarını yazmak gerekirse;




Bu etki, radyasyondan suya geçen enerjinin miktarıyla belirlenir. Eğer ki geçen enerji miktarı yeteri kadar yüksekse, oluşan serbest OH radikalleri birbirine çok yakın halde oluşurlar ve serbest halde bulunan H ile birleşmeden önce, diğer OH radikalleriyle birleşirler ve bu sayede,

Oluşan



Özet
Yazılarımızın bir çoğunda, özet vermeyi gerekli bulmuyoruz. Ancak nükleer fizik, özellikle de radyasyonun etkileri, anlaşılması güç olabilecek bir konu olduğundan, önemli noktaları tekrar tekrar vurgulamanın gerekli olduğunu düşünüyoruz.Radyasyonun canlı üzerindeki etkileri, iki alt başlıkta incelenebilir. Bunlar, stokastik ve deterministik etkilerdir. Bu etkiler, radyasyonun doğrudan ve dolaylı yoldan oluşturduğu etkiler sonucu ortaya çıkar.
Yazımızın ikinci kısmında, bu etkiler ve bu etkilere yol açan radyasyon dozları hakkında konuşacağız.
Hazırlayan:Ege Can Karanfil
Referanslar
- Prof. Dr. Selahattin Özdemir, Health Physics ders notları
- TeachNuclear, "Effects of Ionizing Radiation on DNA"
<https://teachnuclear.ca/all-things-nuclear/radiation/biological-effects-of-radiation/effects-of-ionizing-radiation-on-dna/> - TAEK, "İyonlaştırıcı Radyasyonun Biyolojik Etkileri"
<http://www.taek.gov.tr/tr/kullanma-bulundurma-lisans%C4%B1/158-egitim-arastirma/bilgi-kosesi/radyasyondan-korunma/1052-iyonlastirici-radyasyonun-biyolojik-etkileri.html>
<https://radiationtherapynews.com/2014/12/08/study-reviews-biological-effects-thz-wave-radiation/>
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
Soru & Cevap Platformuna Git- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 10/12/2023 08:37:36 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12638
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.