İyonize Olmayan Radyasyon Kaynakları: Biyolojik Etkileri

ÖZET

İyonize olmayan Radyasyon (NIR), radyasyon enerjisini ifade eder. İyonlar madde boyunu geçerken sadece uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. Yine de biyolojik etkilere neden olduğu bilinmektedir. NIR spektrumu iki ana bölüme ayrılır. Bunlar optik radyasyonlar ve elektromanyetik alanlardır. Optik radyasyonlar bölünebilir ultraviyole, görünür ve kızıl ötesi ışınlardan meydana gelir. Elektromanyetik alanlar ise radyo frekansı yani mikrodalga, çok yüksek ve düşük frekanslı radyo dalgasından meydana gelmektedir.

İyonize Olmayan Radyasyon kaynakları çeşitli kökenlerden yararlanır. Bunlar doğal kökenler (güneş ışığı veya yıldırım) ve insan yapımı (kablosuz iletişim, endüstriyel, bilimsel ve tıbbi uygulamalar) kaynaklardır.

İnsan sağlığına ilişkin NIR ile görülen biyolojik etkilerin temelleri fotokimyasal ve ısınmanın optik biyolojik etkileri de dahil olmak üzere gözden geçirilmiştir. Bunlar elektromanyetik yüzey ısıtma alanları, elektrik yanıkları ve şok alanlarıdır. Günümüzde kullanılan emisyonların bir anketi ulusal kaynaklı NIR’i içeren insan faaliyetlerinden kaynaklanan çeşitli kaynaklar ve maruziyetler İngiltere Uluslararası Radyolojik Koruma Kurulu (NRPB) ve İyonize Olmayan Radyasyondan Koruma Komisyonu (ICNIR)’na sunulmuştur.

GİRİŞ

İyonize Olmayan Radyasyonlar (NIR) uzun dalga boyunu (> 100 nm), düşük fotonu 1 Hz ila 3x1015 Hz arasında elektromanyetik spektrumun enerji (<12.4 eV) kısmını kapsamaktadır. Görülebilen dar bölge dışında NIR insan duyuları tarafından algılanamaz. Yoğunluk o kadar fazla olur ki bu durum insan tarafından sıcaklık olarak hissedilir. NIR’in insan vücuduna nüfuz etme kabiliyeti, emilim yerleri ve sağlık etkileri fazla miktardaki frekansa bağlıdır.

Elektromanyetik spektrumun NIR kısmı yaklaşık 4 bölgeye ayrılmıştır.

1.      Statik Elektrik ve Manyetik Alanlar; 0 Hz

2.      Son derece düşük frekanslı (ELF) alanlar; >0 Hz-300 Hz

3.      Radyo Frekansı (RF) ve Mikrodalga (MW) radyasyonu; 300 Hz ila 300 GHz

4.      Optik Radyasyonlar; Kızılötesi (IR) 706 - 10⁶ nm

Görünür; 400 – 760 nm

Ultraviyole (UV) 100 – 400 nm

NIR’IN KAYNAKLARI

İyonize olmayan radyasyon kaynakları çeşitli kökenlerden yararlanır. Bunlar doğal kökenler (güneş ışığı, yıldırım deşarjı) ve insan yapımı (kablosuz iletişim, endüstriyel, bilimsel ve tıbbi uygulamalar) kaynaklardır. NIR spektrumu iki ana bölgeye ayrılmıştır: Optik Radyasyonlar ve Elektromanyetik Alanlar

Optik Radyasyonlar

Optik radyasyonlar görünür ışık etrafında ortalanır. Daha yüksek enerjili olanlara UV ışınımı ve düşük enerjili IR ışınımı olarak adlandırılır. UV radyasyonunun kaynakları güneş ark kaynağı, oksijen kaynağı, güneş lambaları, lazerler (UV), sterilizasyon (mikrop öldürücü) lambaları, düşük basınçlı gaz deşarj lambaları ve yüksek basınç deşarj lambalardır. IR radyasyonunun kaynakları çelik üretimi, cam imalatı, kaynak ve ayrıca lazerlerdir. Tutarlı bir ışık kaynağı olarak lazer uygulaması hızla artmaktadır. Tıbbi uygulamalar arasında UV ve neonatal fototerapi, cerrahi ve tedavi lazerleri ve fizyoterapi ısı lambaları vardır.

Elektromanyetik Alanlar

Mikrodalgalar telekomünikasyon, radar/uydu bağlantıları, cep telefonları, mikrodalga fırınlarda ve TV vericilerinde kullanılmaktadır. RF, radyo iletişiminde, görsel ekran birimlerinde ve televizyon ayarlarında kullanılır. Son derece düşük frekanslı (ELF) elektrik ve elektrik aksamıyla çalışan manyetik alanlar (EMF), ev aletleri, elektrik kablolama ve yüksek gerilim elektrik iletim hatları ve transformatörler diğer kullanılan alanlardır. Tıbbi uygulamalar arasında mikrodalga hipertermi, terapötik ve cerrahi diyatermi ve manyetik rezonans görüntüleme (MRI) vardır.

NIR’İN BİYOLOJİK ETKİLERİ

Biyolojik bir etki, biyolojik sistemde bir değişikliğin ölçülüp bazı uyaranlara girdikten sonra ortaya çıkmasıdır. Bununla birlikte biyolojik bir etkinin gözlemlenmesi kendinde ve kendi içinde biyolojik tehlike veya sağlık etkisi olduğuna işaret etmez. Biyolojik etki yalnızca biyolojik etkileşimde saptanabilir bir bozulmaya neden olduğunda güvenlik açısından tehlikeli hale gelir. Bireyin soyunun sağlıklı bir şekilde devam etmemesi biyolojik etkilere bağlı olabilir. Biyolojik etkiler bir organizmada, dokuda veya hücrede tahrik edilen fizyolojik, biyokimyasal veya davranışsal değişiklikler şeklinde kendini gösterebilir.

NIR’ler genellikle ısı üreterek dokuyla etkileşir. Tehlikeler insan vücuduna nüfuz etme kabiliyetine ve farklı dokuların soğurma özelliklerine bağlıdır. Çeşitli NIR’lara akut ve kronik maruziyetin etkilerinin ciddiyeti hakkında hala belirsizlikler vardır. Genel olarak halk, ELF, RF ve MW riskleri hakkında endişe duymaktadır. Bununla birlikte en büyük riski UV ışınları oluşturmaktadır.

Optik radyasyondan kaynaklanan hasar büyük ölçüde göz ve cilt ile sınırlıdır ve bu durum termal hasar ve fotokimyasal hasar olmak üzere iki kategoriye girer. Yetersiz enerjiye rağmen iyonizasyon atomları, ultraviyole radyasyonun tek fotonları DNA molekülleri içindeki bağların parçalanmasıyla dokuya zarar verebilir ve kanser için uzun vadeli bir risk oluşturabilir. İzin verilen dozlar belirlenirken bunun akılda tutulması gerekir. Görünür ışık ve kızılötesi sadece yüksek yoğunluklu çok foton etkileşimleri yoluyla zarar verir. Ortaya çıkan biyolojik etkiler her ikisinde de aynıdır, ancak lazerler (tutarlı ışık) daha yüksek ışınımlar üretebilir ve hızlı fiziksel değişim üretmek için lokalize edilmiş doku hacimlerini yeterince yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtabilir.

NIR maruziyetlerine bağlı biyolojik etkilerin doğası, kapsamı ve fizyolojik önemi, olaydaki radyasyonun enerjisi gibi çeşitli faktörlere bağlı olacaktır (Penetrasyon derinliği). Bunlar Alan veya kirişin güç yoğunluğu, kaynak emisyon özellikleri, maruz kalma süresi, çevresel koşullar ve ışınlanmış dokuların mekansal yönlendirilmesi ve biyolojik özellikleri (molekülerkompozisyon, kan akışı, pigmentasyon, Fonksiyonel önemi, vs.) şeklindedir. Düşük frekans aralığında (300 Hz ila 1 MHz), indüksiyon akımları merkezi sinir sisteminin çalışmasına müdahale edebilir. Orta frekans aralığında (100 kHz ila 10 GHz), EMF emilimi ısı üretir.10 GHz ila 300 GHz arasındaki üst frekans aralığında yüzeysel dokuların ısıtılması mümkündür. Genel olarak, optik radyasyon dışında, insanlardaki farklı NIR ve patolojik yanıtlara maruz kalma arasındaki niceliksel ilişkiler konusunda yetersiz veriler olduğu kabul edilmektedir.

Dokuların RF radyasyonla ısıtılmasından kaynaklanan biyolojik etkilere 'termal etkiler' denir. Vücudun sıcaklığını düzenleyen etkili yollar vardır, ancak eğer maruziyetler çok yoğunsa, vücut artık baş etmemektedir.

Güncel tartışmaların büyük bir kısmı, cep telefonlarından ve baz istasyonlarından, radyo frekansına maruz kalma oranlarının doğal olmayan seviyelerde olmasıyla ilgilidir. Bazı deneyler, termal olmayan maruz kalma düzeylerinde biyolojik etkilerin olabileceğini önermektedir ancak sağlık tehlikesi üretmek için elde edilen kanıtlar çelişkili ve kanıtlanmamıştır.

Bilim dünyası ve uluslararası organlar, bazı alanlardaki anlayışımızı geliştirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu kabul etmektedir. Bu arada görüş birliği, RF radyasyonun neden olduğu olumsuz sağlık etkileri konusunda tutarlı ve inandırıcı bilimsel kanıt bulunmamasıdır.