Büyük deprem, tsunami ve nükleer santral kazasından 4 yıl sonra Fukuşima’da durum, psikolojik-sosyal sorunlar ve kimi dersler

Dünya Sağlık Örgütü’nün Cenevre’de sunduğu, 30 kadar bağımsız uzman tarafından hazırlanan bilimsel raporda, kanser riskinin, Fukişima Santralının 20-30 km çevresi dışında çok az arttığı açıklanıyor. Uzmanlar, buna rağmen, buralarda yaşayanların, uzun süre gözlem altında bulundurulmasını öneriyor. Kanser hastalıklarının büyük oranda artacağı beklenmese de, bazı kanser türleri ve Fukuşima çevresindeki 1-2 yerleşim yerindekiler için riskin arttığı ileri sürülerek, buralarda yaşayanların uzun süre gözlem altında bulundurulması gerektiği vurgulanıyor.

11 Mart 2011’deki büyük deprem ve tsunaminin tetiklediği Fukuşima nükleer santral kazasının ardından 4 yıl geçti. Bu arada süregelen çok yönlü, yoğun bilimsel ve teknolojik araştırmalarla elde edilen bulgu, bilgi ve değerlendirmelere göre neler biliyoruz? Özellikle yurdumuzda yapımına başlanan nükleer santrallar ve çevrelerinde yaşayan halkla ilgili olarak Fukuşima’dan alınacak dersler nelerdir?

Büyük deprem ve tsunami sonucu Japonya’nın kuzeydoğu kıyılarında yaşayan halktan 380.000 kişi yerleşim yerlerinden uzaklaştırıldı. Bunlardan 130.000 kadarı, Fukuşima Daiichi Nükleer Santralları çevresindendi. Deprem ve tsunamide yaşamını yitirenlerin sayısının 16.000 ve kaybolanların da 3.200 kişi dolayında olduğu biliniyor. Fukuşima Nükleer Santrallarının 20 km çevresinde yaşayan halkın neredeyse tümü, kazadan hemen sonra boşaltıldığından, burada daha önce oturanlara, Fukuşima radyasyonunun doğrudan bir etkisi olmamış oldu. Kazanın birkaç gün saklandığı 1986’daki Çernobil kazasında ise, yakındaki halk hemen boşaltılmadığından orada yaşayan çocuklarda sonradan tiroid kanseri ortaya çıkmıştı. Fukuşima Nükleer Santrallarındaki kazalar sonucu radyasyonun etkisiyle bugüne kadar herhangi bir kişin öldüğü belirlenemedi. Herhangi bir ölüm, kaza sonrası kurtarma, bakım ve onarım personeli arasında da olmadı. Ancak nükleer santralların yakın ve uzak çevresinde daha önce yaşayan 130.000 kişi, çevredeki toprak, bitki ve evlere radyoaktif madde bulaşması sonucu, başka yerlere göç etmek zorunda bırakıldılar. Özellikle bunlar arasında, radyasyonun etkisiyle, kendilerinin ya da çocuklarının kansere yakalanıp öleceklerini düşünen, depresyon/travma (ruhsal bozukluk, çöküntü) geçiren kişilerden 1000’den fazlasının öldüğü ve bazılarının da yaşamına son verdiği gazete haberlerinde yer almış ise de, bu ölümlerin gerçek nedenlerinin Fukuşima kazasına bağlanabileceği kanıtlanmış değil.

İleride radyasyon kazalarının toplumda psikolojik bozukluklara yol açmaması için, halkın radyasyon konusunda bilgilendirilmesinin çok önemli olduğunu, gerekli hazırlıkların çok önceden yapılması gereğini, uluslararası kurumlar vurguluyorlar.^{(1, 2)}

Bu yazıda Fukuşima çevresinde ve Japonya’da, kazadan bu yana geçen 4 yıl boyunca, özellikle uluslararası yetkili kurumların araştırmalarına dayanan gözlem ve ölçümlerle elde edilen bulgu ve bilgileri, özetle, kendi düşüncelerimizi katmadan, olduğu gibi yansıtmaya çalışacağız.

Üçlü karayıkım (felaket), başlangıçtaki durum ve alınan önlemler

11 Mart 2011 günü Japonya’nın kuzeydoğusundaki bölgede üçlü karayıkım yaşandı: Önce, o güne kadar kayıtlara hiç geçmemiş 9 büyüklüğünde çok büyük bir deprem, ardından bu büyük depremin tetiklediği tsunami ve bunun da yol açtığı Fukuşima Daiichi Nükleer Santrallarındaki patlamalarla, o günlerde TV’lerde sık sık izlenen, büyük kaza. Deprem ve tsunami sonucu 1 milyon kadar bina yıkıldı ya da oturulamaz duruma geldi.

Depremin hemen öncesine kadar Fukuşima Daiichi’deki 6 reaktörden ilk 3’ü çalışmakta, elektrik üretmekteydi. Diğer 3 reaktör, “yakıt elemanları değiştirme sürecinde” olduğundan çalışmıyordu. 4 no’lu reaktör kazanında ise, yakıt elemanları yoktu, bunlar bekletme havuzundaydı.

9 büyüklüğündeki depremin hemen ardından Fukuşima Nükleer Reaktörlerinin çevredeki elektrik ağıyla, yüksek gerilim hatlarının depremde kopması, direklerin bazılarının yıkılması sonucu, bağlantısı kesildi. Bu nedenle, reaktörlere su basan pompalara dışardan elektrik sağlanamadı. O an çalışmakta olan ilk üç reaktörde, nükleer zincirleme tepkime, reaktörlerin otomatik “hızla durdurma sistemi”yle kesildi. Depremin hemen ardından gelen tsunami dalgaları, kıyıdaki 10 m yüksekliğindeki koruyucu duvarı aşarak, santralın alt katlarında bulunan ivedi elektrik üreteçlerini sular altında bırakıp işlemez duruma getirince, ısı yaymayı sürdüren reaktörlerdeki ve “kullanılmış yakıt elemanları bekletme havuzları”ndaki nükleer yakıt elemanları bir süre soğutulamadı. Çalışan tek bir ivedi sistemle (dizel jeneratörle) 5 ve 6 nolu reaktörler ancak soğutulabildi. Özetle, deprem ve tsunami sonucu ilk 4 reaktörün elektriksiz kalıp soğutulamaması, Fukuşima nükleer kazasını oluşturmuş oldu. Bu reaktörlerin yakıt elemanlarında farklı büyüklükte bozulma ve ergime oluştu (Bugün Fukuşima’da reaktörlerin tümü artık dış elektrik ağından besleniyor).

12-15 Mart 2011 günleri arasında ilk dört reaktördeki patlamalar sonucu reaktör binalarından havaya yükselen beyaz duman, televizyonlarda sık sık gösterilirken, bunlara yabancı olan halk arasında, reaktör ya da atom patlaması şeklinde bir izlenim bıraktı. Bunların sonradan, hidrojen gazı patlaması olduğu anlaşıldı ve yetkililerce açıklandı. Yakıt elemanları çubuklarının kılıflarındaki zirkonyumun çok yüksek sıcaklıkta reaktör soğutma suyuyla tepkimeye girmesiyle hidrojen gazı oluşuyor. Patlayabilen hidrojen gazı karışımının oluşmasının sürmesini önlemek için, daha sonra, ilk 3 reaktör binasında zorunlu önlemler alındı, binaların havasına azot gazı pompalandı. 5 ve 6 numaralı reaktörlerde ise reaktör binalarının çatısında delikler açılarak hidrojen gazı birikimi önlendi.
Japon yetkili kurumu, Fukuşima kazasını 12 Mart 2011 günü “ciddi kaza” (kaza sınıfı 3) olarak sınıflandırdıktan sonra, 12 Nisan 2011’de “felaket/karayıkım” sınıfına yükseltti (kaza sınıfı 7).

1970’li yılların, General Electric yapımı, Fukuşima Nükleer Santralı zaten sorunluydu

Tokyo’nun 250 km kuzeydoğusundaki Pasifik Okyanusu kıyısında kurulmuş olan 6 reaktör bloklu Fukuşima Nükleer Santralları General Electric (GE) yapımıydı ve bunları TEPCO şirketi işletiyordu. Reaktörlerin tümü kaynamalı sulu cinsten reaktörlerdi ve kaza geçiren ilk 4’ü 760 MW_e (elektriksel) güçteydi. Kaza olmayan son 2 reaktör 1067 ve 1325 MW_e gücündeydiler. İlk 4 reaktör Mark 1 denen güvenlik kabıyla (containment) çevriliydi (Bkz Çizim). Mark 1’in, bir kaza durumunda yüksek basınca dayanamayacağını, basınç düşürülme sisteminin Mark 1’de bulunmadığını, ABD Atom Enerjisi Kurumunun uzmanları daha 1970’li yıllardaki raporlarında açıklamışlardı ve bu tip güvenlik kabının yasaklanmasını istemişlerdi. Ama bu raporlar göz önüne alınıp gerekli önlemler alınmadı, değişiklikler yapılmadı; ilgili basınç düşürme sistemi kurulmadan reaktörler işletmeye açıldı.

1985’de ABD Nükleer Düzenleme Kurulu (USA Nuclear Regulatory Commission), Mark 1’in bir reaktör kazasında yakıt elemanlarının ergimesi sonucu oluşacak basınca, yüzde 90 olasılıkla dayanamayacağını açıkladı. Fukuşima’da bu göz önüne alınarak Mark 1’in güvenlik kabına basınçlı havanın atılacağı subaplar konmuş ise de, kaza sırasında, radyoaktif maddeli buhar hem buralardan hem de hidrojen gazı patlamaları sonucu çatıda açılan deliklerden filtrelenmeden dışarı atıldı.

Ayrıca, büyük bir kaza durumunda pompaların çalıştırılmasıyla reaktörlerin soğutulmasını sağlayacak olan ivedi elektrik üreteçleri (dizel jeneratörler) suların her an basabileceği yeraltı katına yerleştirilmişlerdi; ki 2011’deki tsunami, bunları su altında bırakarak çalıştırılamaz duruma getirdiğinden kazalar oluşmuştu. Bunların yerlerinin değiştirilmesi birkaç kez önerilmiş olmasına rağmen ek gider getireceğinden yapılmamıştı.

Öte yandan 2002 yılında, TEPCO elemanlarının güvenlik raporlarını 16 yıl boyunca değiştirerek önemli bozukluk ve kazaları gizledikleri, düzmece raporlar hazırladıkları ortaya çıkınca, Fukuşima santralları bir süre durdurularak kontroller yapılmış, ancak 2003 yılında santrallar tekrar çalıştırılmıştı.

Kazadan 10 gün önce, 1 Mart 2011’de yapılan kontrollerde, 33 aletin, soğutma pompalarının ve dizel jeneratörlerinin 11 yıldır bakımlarının iyice yapılmadığı, bunlar işletildiğinde sorunlar çıkacağı da belirlenmişti^{.(3, 4, 5)} Kısacası, Fukuşima Nükleer Santrallarında kaza “geliyorum” diyordu.

Reaktörlerden havaya salınan radyoaktif maddeler

Japon yetkililer, Haziran 2011’de reaktörlerin çevredeki havaya 1,5 x 10¹⁶ Bq Cs 137 radyoaktivitesi yaydığını açıkladı. Bu değer, Çernobil’den salınanın dörtte biri kadar.

Öte yandan, Norveçli araştırmacıların önderliğinde yapılan ve 2012’de yayımlanan uluslararası bir bilimsel araştırma raporunda, Fukuşima’dan bunun iki katından daha çok Cs 137’nin çevreye salındığı açıklanıyor ki, bu miktar Çernobil’dekinin yarısı kadar. Çevreye salınan Xe 133 miktarı ise bu çalışmaya göre Çernobil’dekinden de fazla. Ancak, asal gaz olan Xe 133 vücutta birikmiyor. Bu sonraki araştırmanın bilimsel yöntemi ve sonuçları henüz ilgili otoritelerce incelenip onaylanmış değil.

Öte yandan 11-14 Mart arası okyanusa doğru esen rüzgârla radyoaktif maddeler denize taşındılar. 14 Mart’ta rüzgârın denizden karaya esmesi sonucu kıyı şeridindeki yerleşim yerlerinin havasına (Tokyo bölgesi dahil) radyoaktif maddeler taşınmış ise de, o günlerde yağış olmaması nedeniyle, bunlar havadan yere inmemiş ve yerleşim yerlerinde etkili olmamışlardır. Radyoaktif maddelerden sadece yağış alan bazı dağlık bölgeler etkilenmiştir.

Büyük depremde otomatik olarak durdurulan ilk 3 nükleer santraldan, tsunaminin etkisiyle uğradığı kaza sonucu o günlerden bugüne kadar salınan radyoaktif madde miktarını doğrudan ölçme ya da belirleme olanağı bulunmuyor. Bu nedenle, çevreye ve daha uzaklara yayılmış radyoaktif madde miktarlarının belirlenmesi ve ayrıntılı hesaplanmasıyla, santrallardan salınan radyoaktif madde miktarlarını kestirmek gerekiyor ki, bu çok yönlü araştırma ve ölçümler de hiç kolay değil. Bir dizi çalışma grubu, radyoaktif maddelerden etkilenen bölgelerde ölçüm ve değerlendirmeler yaparak, yoğun ve karmaşık model hesaplamalarıyla, santrallardan yayılan radyoaktiviteyle ilgili kestirimlerde bulunuyor.

Çizelge 1’de, UNSCEAR’ın (Uluslararası Radyasyondan Korunma Kurulu) yayımladığı⁽¹⁾, santrallardan salınan önemli iki radyoaktif madde olan Iyot 131 ve Sezyum 137 miktarları gösteriliyor. Bu yeni çalışmaya göre, Fukuşima’dan salınan radyoaktif madde miktarlarının, Çernobil’den salınan miktarların yüzde 10’u ile yüzde 20’si arasında olduğu hesaplanıyor.

Topraktaki radyoaktif maddeler (radyoizotoplar) ve insana etkisi

Fukuşima’daki kazada reaktör bloklarından havaya salınan radyoaktif maddeler, yağışlarla ve kuru serpintilerle (hava durumuna göre az ya da çok miktarlarda), Fukuşima bölgesiyle daha uzaklardaki bölgelerde toprağa ve bitki örtüsüne indi. Bunlar içinde insan vücuduna etkisi yönünden en önemlileri I 131, Cs 134 ve Cs 137’dir. 8 günlük kısa yarılanma süresiyle ancak ilk 7-8 haftada etkili olabilen I 131, daha sonraki sürede etkisini tümüyle yitirmiştir (Yarılanma süresi: Bir radyoaktif maddenin kendiliğinden bozunarak yarıya inmesine kadar geçen zaman). 2 yıllık yarılanma süresiyle Cs 134 etkisini az da olsa daha 15 yıl kadar sürdürecektir. İnsanı 200 yıl kadar (gitgide azalarak da olsa) etkileyebilecek olan 30 yıllık yarılanma süreli Cs 137 ise, toprağa, bitki örtüsüne, yerleşim yerlerindeki binalara, parklara vb. bulaşmış en önemli radyoizotoptur. İnsan vücudu için yapılan doz hesaplarında en büyük katkı ilk haftalarda I 131’den, daha sonraki sürede ise Cs 137’den kaynaklanıyor.

Topraktaki Cs 137’nin yayınladığı gama ışınlarıyla (662 keV enerjide), yakınlarda bulunanlar doğrudan ışınlanabilirler. Vücutta oluşacak radyasyon dozu, topraktaki Cs 137 miktarına, insanın toprak yüzeyine yakınlığına ve orada kalma süresine göre değişiyor.

Toprağın Cs 137 ile 1000 kBq/m²’lik kirlenmesi ilk yılda, topraktan doğrudan ışınlama yoluyla vücutta 13 mSv’lik etkin doz oluştururken, bu miktar ikinci yılda 6 ve üçüncü yılda da 4 mSv’lik etkin doza karşılık geliyor (Besinler ve hava yoluyla vücuda giren Cs 137 katkısı göz önüne alınmadan yapılan hesaplama).

Haritada, halkın yaşadığı, daha çok kahverengi ve açık maviyle gösterilen bölgelerde ise topraktaki Cs 137 miktarı bu değerlerin onda biriyle yüzde biri arasındaki kadar az olduğundan, oralarda yaşayanların vücutlarına olan radyasyon etkisi de oldukça azdır (Yöresel Cs 137 değerlerine ve oralarda kalma süresine göre değişim gösterebilir).

Denizdeki radyoaktivite ve insana etkisi

Fukuşima Daiichi’deki ilk 3 reaktör ile 4 no’lu reaktörün yakıt elemanları bekletme havuzundaki soğutma suları, dolaşımdan sonra, büyük oranda denize salındı. İlk 3 reaktördeki nükleer yakıt ergimesi sonucu, bu suların radyoaktivitesi çok yüksek olduğundan, kazadan sonraki ilk aylarda deniz suyundaki I 131, Cs 134 ve Cs 137 derişimleri yüksek değerler gösterdiler. Deniz suyundaki radyoaktivite ölçümleri önce kıyı ile 2 km arasında, sonra 20 ve 200 km uzaklıktaki bölgede yapıldı. Yukardaki önemli 3 radyoizotoptan başka, bir dizi daha ağır radyoizotop deniz suyunda ölçüldüyse de, bunlar çok düşük derişimdeydiler ve deniz ürünleri yoluyla insana ulaşsalar bile vücut için önemli düzeyde değildiler. Kıyı bölgesinde başlangıçta ölçülen yüksek radyoaktiviteli sulardaki deniz ürünlerinde yüksek radyoaktivite belirlendiğinde, bunların halka ulaşması önlendi. 2013 sonunda kıyı sularındaki radyoaktivite derişimi Cs 134 ve Cs 137 için 1 Bq/litre’nin altına düştü, I 131 ise düşük yarılanma süresi nedeniyle gitgide azalarak kendiliğinden yok oldu.

Fukuşima santral alanında soğutma ve temizleme önlemleri

Bugüne kadar yapılan incelemelerden, ergiyen nükleer yakıt maddesinin ilk 3 reaktör kazanının dibinde toplandığı anlaşılıyor. 3 ve 4 numaralı reaktörlerdeki yakıt elemanları ile bu reaktörlerin depolama havuzlarındaki bazı yakıt elemanlarının bozulduğu sanılıyor. Reaktörler ve bekletme havuzları dışardan önce deniz suyuyla sonra çevre suyuyla soğutuluyor. Gerek soğutma suları gerekse binaları basan tsunami suları radyoaktif maddelerle aşırı miktarda bulaşmış olduğundan binalarda yapılması gereken çalışmalar zorlaşıyor ya da yapılamıyor.

Radyoaktif maddelerle aşırı miktarda bulaşmış sular başlangıçta denize akıtıldı. Sonraları bu sular depolandı, sadece az radyoaktiviteli sular denize salındı.

Bugüne kadar yapılan önemli çalışmalar

İlk 3 reaktör için, hasar gören yakıt elemanlarının bulunduğu reaktör kazanının içi, 100 ⁰C’nin altında tutulacak şekilde, sürekli soğutuluyor. Reaktör binalarında toplanan radyoakiviteli su dışarı pompalanıyor ve radyoaktif maddelerden arındırılmaya çalışılıyor.
Reaktörleri çalıştıran TEPCO şirketinin yaptığı plana göre, ilk 4 reaktör orta sürede kontrollu bir duruma geçirilerek hem reaktörlerin hem de kullanılmış yakıt elemanları bekletme havuzlarındaki yakıt elemanlarının soğutulması sürekli sağlanıyor. Çevreye salınacak radyoaktif maddelerin de böylelikle sınırlanmasına çalışılıyor.
Ayrıca hasar gören reaktör binalarının üstten ve yanlardan kapatılması/kapsüllenmesi yapılıyor. Başlangıçta, geçici bir çelik iskeleye geçirilen plastik çadırlar, havalandırma sistemleri ve filtrelerle çevreye radyoaktif madde salınması azaltıldı.

Reaktör binalarının havasındaki radyoaktif maddeleri temizlemek için havalandırma sistemleri filtrelerle donatıldı. Bina içinde toz tutan yerler uzaktan komutlu aletlerle, püskürtme yöntemiyle temizleniyor. Bu çeşit önlemlerin bina içindeki radyasyon düzeyini azaltıp azaltmadığı ise, binalara yüksek düzeydeki radyasyon nedeniyle girilemediğinden bilinmiyor.

4 no’lu reaktör binasındaki yakıt elemanları ve bekletme havuzundaki 1500 adet yakıt elemanı önce dışardan soğutuldu. Havuzdaki tüm yakıt elemanları herhangibir hasar olmadan havuzdan alındı ve başka bir yere aktarıldı. 4 reaktörün de bekletme havuzlarındaki yakıt elemanlarında korkulan ergime olmadı.

Reaktörlere, saatte 4 ile 11 m³ arasında soğutma suyu basılıyor. Reaktör kazan silindiri içindeki sıcaklık genellikle 68 °C ile 78 °C arasında. Kullanılmış yakıt elemanları bekletme havuzlarındaki sıcaklık ise 24 °C ile 34 °C dolayında.

Bilgisayarla yapılan benzetmelere göre (simülasyonlar), 1 no’lu reaktörde, nükleer yakıt ergimesi kazadan 4 saat sonra; 2 ve 3 no’lu reaktörlerde ise daha da önce oluştuğu, yakıt maddesinin büyük bir bölümünün ergidiği ve reaktör kazanlarını delerek reaktör binasına ulaştığı kestiriliyor. Reaktör binalarının içine girilemediğinden gerçek durum henüz bilinemiyor.

Reaktörlerin çevresi ancak 30-40 yılda temizlenebilecek

İlk 3 reaktördeki nükleer yakıt maddesi ergimesinin oluşturduğu hasarlarla, 1, 3 ve 4 no’lu reaktör bloklarındaki hidrojen gazı patlamalarının neden olduğu hasarların temizlenmesinin ve santralların yakın çevresinin normal duruma getirilebilmesinin ancak 30-40 yılda başarılabileceğini TEPCO Şirketi açıklıyor. Patlamalar sonucu, büyük miktarlarda radyoaktif maddelerle bulaşmış malzeme ve parçalar santralların yakın çevresine fırlatılmıştır. Bunların suyla yıkanıp temizlenmesi yapılıyor, bunların radyoaktif maddelerle bulaşmış atık suları ise büyük su depolarına aktarılıyor. Santral alanında bugün bu çeşit yüzlerce atık su deposu bulunuyor. Bunlarda zaman zaman görülen kaçakların yeraltı suyuna ya da okyanusa ulaşmaması için ayrıca önlemler alınmaya çalışılıyor. Atık sulardaki radyoaktivitenin azaltılması için temizleme sistemleri de çalıştırılıyor. Ancak süregelen tüm bu çalışmalar, çok büyük sorunların ancak çok küçük bir bölümünü giderebiliyor. Radyoaktif katı atıklar ise büyük ve kalın plastik torbalarda biriktiriliyor.

Reaktör binalarındaki kaçak yerlerinin kapatılması, çevrenin, okyanusun daha fazla kirletilmemesi için çalışmalar da sürüyor. 2013’den beri uzaktan komutlu robotlarla binalardaki kaçak yerleri belirleniyor. İlk 4 reaktörden denize radyoaktiviteli suların ulaşmasını önlemek amacıyla TEPCO Nisan 2012’de bu reaktör binalarının yanına su geçirmez bir duvar/bariyer yapımına başladı. 2014’de bitirilen bu duvar ile kıyıdaki setduvar arasındaki alana, radyoaktif sezyumu soğuran/tutan katkı maddeli toprak dolduruldu. Ayrıca radyoaktif maddelerin yeraltısuyuna ve okyanusa ulaşmaması için 2014’de, ilk 4 reaktör ile makine binalarını boydan boya çevreleyen 2×500 m boyunda, 2x 200 m eninde ve 30m derinliğinde (dikdörtgen kesilti) bir metal duvar yeraltına yerleştirildi, çakıldı. Bugünlerde bu koruyucu çerçeve duvarın bitirilmesi bekleniyor.

Radyoaktif maddelerle bulaşmış çok büyük hacimdeki atık suların, radyoaktiviteden olduğunca arındırılarak, azaltılabilmesi için santral alanına çeşitli su arıtma sistemleri kurularak, reaktörlerden pompalanan sular arıtıldıktan sonra tekrar reaktörlere pompalanarak, reaktörlerin soğutulması sürdürülüyor. Arıtma sırasında önce kirli surlardaki yağlar gideriliyor, sonra da sezyumun yüzde 99 oranında azaltılmasına çalışılıyor. Sular tekrar reaktörlere pompalanmadan önce, ters ozmozla, sulardaki tuz alınıyor. Bugüne kadar bu şekilde arıtılan su miktarı 1 milyon m³’den de fazla. Gitgide artan su arıtma nedeniyle santral alanında kirli su depo sayısı da artmaktadır. TEPCO, santral alanına toplam 800.000 m³ su alabilecek sayıda depo (su tankı) yerleştirilebileceğini ve buna da 2016 sonunda ulaşılabileceğini açıklıyor.

Santralların yakın çevresi ve 20 km yarı çaplı alan radyoaktif maddelerle kirlenme durumuna göre bölgelere ayrılmış ve ileride bunlardan bazılarının temizlenerek oralarda daha önce oturan halkın tekrar yerleşim yerlerine dönmeleri hedefleniyor. Bu bölgeler Harita 2’de gösteriliyor.

Besin maddelerindeki radyaoaktivite kontrolu ve sınır değerler

Japonya Sağlık Bakanlığı, kazadan sonra 2011 yılı için, besinlerde Çizelge 2’nin sol sütunundaki değerleri sınır değerler olarak koymuş, daha sonra 2012 yılında bu değerleri halkın besinlere güven duyması için düşürmüştür (Bu değerleri aşan yiyeceklerin halka ulaşmasını önleyecek önlemlerin alınmasını ilgili yerel yetkililerden istemiştir).⁽⁹⁾

Fukuşima kazası sonucu havaya saçılan radyoaktif maddeler, yağış ve kuru serpintilerle zamanla toprağa ve bitkilere bulaşmıştır. Bunların içinde 8 günlük yarılanma süresiyle I 131 kazadan sonraki ilk aylarda etkili olmuş, Haziran 2011’den sonra önemini yitirmiştir. Daha sonraki aylarda ve yıllarda 2,1 yıllık yarılanma süresiyle Cs 134 ile 30 yıllık yarılanma süresiyle Cs 137 etkisini sürdürmektedir.

Başlangıçta belirlenen sınır değerler uluslararası kurumlarca belirlenenlerle uyumlu olmasına karşın, Japon yetkili kurumunun 01.04.2012’de, halkın besin maddelerine güven duymasını sağlamak amacıyla çok düşürdüğü yeni sınır değerler (Bkz. Çizelge 2’deki en sağ sütun) uluslararası yetkili çevrelerce tepkiyle karşılanarak, bunlara radyasyon fiziği yönünden gerek olmadığı bildirilmiş ve bu durum tartışmalara yol açmıştır. Japonya’da besinlerde sürekli ölçülen radyoaktif maddelerle ilgili ayrıntılı bilgiler, birçok yayında yer almaktadır.^{(1, 2, 3)} Japon hükümet sözcüsünün 17 Kasım 2011 günü yaptığı açıklamaya göre, ilk kez Fukushima’nın Onami yöresi kaynaklı pirinçte 500 Bq/kg’lık Cs 137 sınır değeri, ölçülen 630 Bq/kg ile aşılmış ve bu ürünün halka ulaşması yasaklanmıştır.

Santral personelinin, Fukuşima bölgesindekilerin ve halkın aldığı radyasyon dozları

Fukuşima Daiichi Santrallarını işleten TEPCO Şirketinin yaptığı ölçümlere göre Mart 2011 ile Ekim 2012 arasında sayıları 3700 ile 7600 kişi arasında değişen personelin santrallarda yapılan çalışmalarda aldıkları radyasyon dozları kişi başına 1 mSv ile 200 mSv arasında değişmektedir. Normal olarak radyasyonla çalışanlar için yıllık doz sınır değeri 20 mSv’dir. Özel durumlarda bu değer aşılabiliyor ya da doz planlanmadan aşılmış ise ilgili kişilere özel önlemler uygulanıyor (santraldan uzaklaştırılma/izin, tıbbi iyileştirme/tedavi gibi).

Yoğun olarak etkilenen birinci derece önemdeki bölgede yetişkinler ve ilk yıl için hesaplanan etkin doz 10 miliSievert (mSv)’ten azdır. Bu dozun oluşmasına en büyük katkı, hava ve yerdeki radyoaktif maddelerin insanları dıştan ışınlamasından kaynaklanıyor. Vücuda hava, su ve besinler yoluyla giren radyoaktif maddelerin doza katkısı ise çok daha az. Kazadan hemen sonra 20 km yarıçaplı bölgedeki halkın neredeyse tümü hemen boşaltılıp yasak bölge ilan edildiğinden (buralarda artık kimse yaşamadığınan), doz hesapları Haziran 2011’de boşaltılan sadece küçük bir bölge için yapıldı (Hesaplar, 20 km’nin dışındaki radyoaktiviteden en çok etkilenen yörelerde, halkın kazadan sonra 4 ay buralardan ayrılmadıkları varsayılarak yapıldı).

Çizelge 3’de Fukuşima kazası sonucu alınan/beklenen “radyasyon etkin dozları” ortalama değerler olarak gösteriliyor. Bu dozların oluşmasına, ilk yılda, en büyük katkı solunum yoluyla vücuda giren ve tiroit bezinde bir süre yerleşen radyoaktif iyottur ( I 131).

Çizelge 3’den görüldüğü gibi, Fukuşima bölgesinde yetişkinler için beklenen yaşam boyu dozu 10, bebekler için ise 20 mSv kadardır. Tüm vücut radyasyon ölçüm aletleriyle taranan 100.000’den fazla kişinin ilk yılda aldıkları radyasyon dozları çizelgedeki değerlerin altında kalmıştır.

Bugüne kadar elde edilen bilgilere dayanarak, Fukuşima Nükleer Santrallarında çalışan 15.000 kadar işçiden 111’inin 100 miliSievert’ten (mSv) daha çok radyasyon dozu aldığı belirlenmiştir. Bu doz, topluluk (kitle) ışınlamalarında kanser riskini en çok yüzde 1 kadar artırıyor. Kaza durumlarında çevreyi ve halkı daha büyük yıkımlara karşı koruma önlemlerinin alınmasını sağlamak amacıyla bir işçinin alabileceği doz sınırı 14 Mart 2011 günü 250 mSv değerine yükseltilmiştir. Bugüne kadar Fukuşima’da bu 250 mSv’lik dozu sadece 6 radyasyon işçisi aşmıştır. Kişi başına düşen radyasyon dozunu azaltmak amacıyla işçi sayısı artırılırken, bunların santralların yüksek radyasyonlu yerlerinde çalışma süreleri kısaltılmıştır. Ani radyasyon ışınlamalarında deride kızarma ancak 500 mSv’den daha büyük dozlarda görülüyor. Önce kaybolduğu bildirilen 2 işçi sonradan (2 Nisan 2011 günü) ölü olarak bulunmuştur. Ancak bu iki işçinin radyasyon dozu sonucu değil, su baskınında öldüğü belirlenmiştir.

Çevrenin radyoaktif maddelerle bulaşmasından ve buralarda yetişecek sebze, meyve ve balıkların halka kontrollu ulaşması sonucu, bunların ancak düşük radyoaktivitedeyse yenmesinden oluşacak düşük düzeydeki ek radyasyon dozunun, ilerde de genellikle halkın sürekli etkilenmekte olduğu doğal radyasyon dozlarının ve ülkelerin sınır değerlerinin altında kalması bekleniyor. Buna rağmen yukarda açıklandığı gibi Japonya’da seyrek de olsa bazı besinlerde (özellikle balık ve mantarlarda) daha yüksek düzeyde radyoaktivite (özellikle sezyum radyoaktivitesi) görülebileceğinden besinlerde yapılmakta olan radyoaktivite ölçümleri ve kontrollar uzun süre devam edecektir.

Bulgular ve özetle bugünkü durum

– Fukuşima bölgesinde Cs 134 ve Cs 137 en yoğun radyoizotoplar olmuştur.

– Vücudun dıştan ışınlanması, radyasyon dozunun oluşmasına en büyük katkıyı sağlamıştır.

– Vücudun içten ışınlanması, sıkı besin kontrolları nedeniyle önemsiz kalmıştır.

– Japonya’nın her yerinde Fukuşima kaynaklı radyoizotoplar ölçülmüş ise de, Fukuşima bölgesi en çok etkilenen bölge olmuştur.

– En çok radyoizotop birikmesi, nükleer reaktörlerin kuzeybatı yöresinde görülmüştür.

– Uluslararası araştırmalar (WHO, UNSCEAR) ve santral alanının temizlenmesi, reaktörlerin soğutulması, binaların çevresine set çekilmesi, havalandırma, filtreleme ve yakın çevrede koruyucu önlemler alınması gibi daha bir dizi önlem, onarım, bakım ve arındırma çalışmaları sürmektedir.

Fukuşima çevresinde radyasyona bağlanabilecek bir ölüm bugüne kadar belirlenememiş ise de kazanın buralarda yaşayanlara en olumsuz etkisi, radyoaktif (Cs 134, Cs 137) maddelerin her yeri kirletmiş olması sonucu, bölgenin büyük bir bölümünde daha uzun yıllar oturulamayacağı, tarım yapılamayacağı, endüstri kurulamayacağı gerçeğidir. Radyoaktif maddelerin az bulaşmış olduğu yörelerde ise, bunların topraktan arındırılması için çok çeşitli yol ve yöntemler denenmektedir. Amaç buralarda daha önce oturanları tekrar buraya yerleştirebilmektir. Bunun için hedef, buraya yerleşecek bir kişide ileride oluşabilecek radyasyon dozunun yılda 1 mSv’in altında kalmasıdır. Sezyumun topraktan arındırılması için ABD’den, Phytotech, Inc Şirketinin 1996’da bulup Çernobil yakınlarında uyguladığı “toprağa Helianthus sp. cinsi ayçiçeği ekme” yöntemini Japon araştırmacılar kendileri bulmuşlar gibi Fukuşima sonrası haber yapmışlardır. Bu transgen lifli ayçiçeğinin 24 saatte topraktaki sezyumun yüzde 95’ini emdiğini ABD’li araştırmacılar 1996’da açıklamıştır. Toprakta potasyumlu gübre kullanılmadığında, ayçiçeği bitkisinin topraktaki sezyumu potasyum yerine liflerine çektiği belirlenmiştir. Bu ve diğer yöntemlerin Fukuşima’da ileride ne ölçüde uygulanabileceğini, halkın ne kadarının evlerine dönebileceğini ise zaman gösterecektir. Radyoaktif sezyumun az bulaştığı bölgelerin temizlenerek 25.000 kişinin ilk planda buralara dönebileceği bekleniyor.

Kanser riski

Dünya Sağlık Örgütü’nün (WHO) 28 Şubat 2013 günü Cenevre’de sunduğu bilimsel raporda⁽⁶⁾, kanser riskinin, santralın 20-30 km çevresi dışında çok az arttığı açıklanıyor. Uzmanlar, buna rağmen, buralarda yaşayanların, uzun süre gözlem altında bulundurulmasını öneriyor. Araştırmada, sağlık riskinin Japonya içinde de, dışında da düşük olduğu belirtiliyor. Kanser hastalıklarının büyük oranda artacağı beklenmiyor. Buna rağmen, bazı kanser türleri ve Fukuşima çevresindeki 1-2 yerleşim yerindekiler için riskin arttığı ileri sürülerek, buralarda yaşayanların uzun süre gözlem altında bulundurulması gerektiği vurgulanıyor. Bu raporu, radyasyon fiziği, risk modelleme, epidemiyoloji, radyoaktivite ölçüm tekniği, radyasyon kazaları ve halk sağlığı dallarında bilimsel araştırmalar yapan 30 kadar bağımsız uzman birlikte çalışarak hazırladılar. Bu raporun önemli sonuçları:

– Fukuşima çevresinde radyoaktif maddelerle daha az bulaşmış ikinci derece önemdeki bölgelerde yaşayanların kansere yakalanma riskleri aşırı kirlenen bölgelerdeki risklerin yarısı kadardır.

– Fukuşima Santrallarında görev yapan kurtarma ekiplerinde çalışanların üçte ikisinin kansere yakalanma riskinin, tüm toplumun aldığı risk kadar olduğu kestirilmektedir. Sadece üçte birinin kanser riski daha yüksektir.

– Fukuşima kazası sonucu çevrede yaşayanların vücutlarında oluşan radyasyon dozlarının, özürlü ve ölü doğumlara neden olmayacağı, kazadan sonra doğanlarda ileride fiziksel, duygusal (ruhsal) bozukluklar görülmeyeceği belirtiliyor.

– Fukuşima kazasının psikososyal etkileri, insan sağlığı ve mutluluğunu bozabileceğinden bu konunun sürekli izlenmesi ve incelenmesi gerektiğini uzmanlar önermektedir.

Bu raporda, yüksek risk taşıyan insanların sürekli tıp kontrolunda bulundurulmaları ve bunun koruyucu halk sağlığı çerçevesinde, Japonya sağlık kurumlarının önemli bir görevi olması gerektiği açıklanıyor. Tıp kontrolları ve araştırmalarının yanı sıra, radyoaktif maddelerle bulaşan çevrenin, özellikle besinlerin, suların sürekli kontrolu ve alınacak koruyucu önlemlerle ileride halkın radyasyon dozlarının azaltılabileceği de raporda vurgulanıyor.

Nükleer santralların 20-30 km çevresindeki radyoaktif maddelerden aşırı ölçüde etkilenmiş birinci derece önemdeki bölgede (Bkz. Harita 2’de, özellikle Iiate ve Namie yerleşim yerlerinde) yaşayanlar ve tümör cinsleri için, uzmanlar, her bir kanser cinsiyle ilgili toplumda zaten görülen riskin, Fukuşima kazası sonucu, çocukken radyasyondan etkilenen kadınlarda katı (solid) tümörlerin yüzde 4, kan kanseri (lösemi) yüzde 7, kadınlarda göğüs (meme) kanserinin yüzde 6 kadar artabileceğini hesaplıyorlar.

Dünya’da ölenlerin ortalama olarak dörtte biri kanserden ölüyor: Kanser riski: yüzde 25.

Bir toplulukta her kişi 1 Sv’lik etkin bir radyasyon dozu aldığında kanser riski: yüzde 5.

Fukuşima bölgesinde her kişi en çok 20 mSv’lik etkin bir radyasyon dozu aldığında kanser riski: yüzde 5 x 20/1000=0,001.

1000 kişiden her biri 20 mSv’lik doz aldığında bunlardan 1 kişi kansere yakalanıp ölebiliyor. Ama toplumda bu 1000 kişiden 250’si zaten diğer etkenlerle oluşan kanser sonucu öldüğünden bu 1 kişinin kanıtlanması olanaksız.

Öte yandan her gün 1 şişe bira ya da 1-2 bardak şarap içildiğinde kanser riski yüzde 2 = 0,02

Alkol riski / Fukuşima riski= 0,02/0,001= 20 kat daha çok.

Ya da Fukuşima’dakilerin aldıkları dozun riski, günde 1 şişe biranın 20’de birini içmekle ya da içinde 1-2 gram alkol bulunan bir pralin yemekle aynı.

Psikolojik ve sosyal etkiler

Bugüne kadar elde edilen bulgulara göre, Japonya’nın kuzeydoğu bölgesinde yaşayan ve radyasyon ve radyoaktivite konularına yabancı olan halkta, kazanın radyasyon etkilerinden çok, depresyon gibi psikolojik (ruhsal, zihinsel, travmatik, çöküntü) etkilerinin daha ağır basarak sosyal sorunlar yarattığı ya da yaratabileceği de açıklanıyor. Bunların, halk sağlığına ve iş yaşamına, radyasyon etkileri kadar zararlı olabileceği vurgulanıyor. Japon medyasında, radyasyon etkisiyle yakında kansere yakalanıp öleceğini düşünen, depresyon ve travma geçirerek hastalanan, ölen ve hatta yaşamına son verenlerin sayısının 1000 kişiyi geçtiği yer alıyor ama bunlar kanıtlanmış değil. Buna rağmen, gelecekte yetkili kurumların, elde edilen bulguları, konuya yabancı olanların da anlayabileceği şekilde açıklamaları, radyasyon ve radyoaktiviteyle ilgili temel bilgileri, topluma, daha sık ve kapsamlı olarak aktarmaları öneriliyor.

Nükleer santral kazaları sonrasında ortaya çıkabilecek bu çeşit psikolojik, travmatik ve sosyal sorunlarla ilgili olarak nelerin yapılabileceği konusunda bugüne kadar bir plan, program ve yaptırımlar bulunmadığından, araştırmacılar, bunların bir an önce yapılmasının önemini vurguluyorlar.

Fukuşima nükleer kazasından yeni yapılacak nükleer santrallar için alınabilecek dersler

1970’li yılların eskimiş teknolojisiyle kurulup çalıştırılan Fukuşima reaktörlerinde Mart 2011’deki kazalara yol açan nükleer ve radyasyon güvenliğiyle ilgili teknik donanım ve diğer eksiklikler, yeni nükleer santral yapımında göz önüne alınıp giderildiğinde, benzer büyük kazalar önlenebilir.

Yeni bir nükleer santral projesi için, Fukuşima kazasından alınacak önemli derslerin başlıcaları şunlar olabilir:

1) Santral depreme daha dayanıklı olarak projelendirilip kurulmalı,

2) Santrala verilen elektriğin kesilmesinde, ivedi (acil) dizel jeneratörleri sorunsuz çalışacak şekilde projelendirilmeli ve üst katlara konuşlandırılmalı,

3) Hidrojen gazı oluşmasını önleyecek sistem projede bulunmalı, ileride kurulup çalıştırılarak patlamalar ortaya çıkmamalı,

4) Nükleer yakıt maddesinin ergimesi (erimesi) durumunda, reaktör kazanı dıştan soğutularak çeliğin yapısı (sertliği) bozulmadan ergiyen yakıt, kazan içinde kalmalı, kazan delinmemeli,

5) Buna rağmen, çok yüksek sıcaklıkta reaktör kazanının delinmesi durumunda, kazanın altında yakıt tutma çanağı bulunmalı,

6) Büyük bir kaza durumu için santralda ivedi (acil) “teknik komuta merkezi” bulunmalı, personel belirli aralıklarda yapılan alıştırmalarla eğitilmeli, deneyim kazanmalı,

7) Projede simülatör bulunmalı, personel reaktör ve yardımcı sistemlerin çalıştırılmasında deneyim kazanmalı.

Fukuşima kazasından elde edilen bu derslerin, Akkuyu ve Sinop’ta kurulması planlanan nükleer santral projelerine aktarılması, radyasyon güvenliği en yüksek nükleer santralların Türkiye’de kurulabilmesine büyük katkı sağlayacaktır.^{(7, 8)}

Konuya yabancı olanlar için radyasyon birim ve kavramları

Radyoaktivite birimi – 1 Becquerel (Bq): Saniyede 1 bozunma ya da parçalanma gösteren radyoaktif madde miktarıdır. Eski birim Curie’yle karşılaştırıldığında çok küçüktür: 1 Curie= 3,7 x 10¹⁰ Bq. Nükleer santrallardaki örneğin bir su sızıntısındaki suda büyük Bq sayılarıyla verilen, az miktardaki bir radyoaktivite derişimi bile, Bq sayısı büyük olduğundan halk arasında radyoaktivitenin ve tehlikenin çok büyük olduğu izlenimini yaratabiliyor. Aslında sadece Bq sayısıyla verilen radyoaktivitenin insana etki yönünden bir anlamı bulunmuyor. Bq sayısının yanı sıra bunun, hangi cins radyoizotoptan kaynaklandığı ve o su sızıntısının yakınında kimsenin uzun süre kalıp kalmadığı, ya da su sızıntısının toprağa, sulara ve bunlardan da herhangi bir yolla insana besinler ya da hava yoluyla ulaşıp ulaşmadığının bilinmesi gerekiyor. Herhangi bir radyoizotopun atom çekirdeği bozunduğunda/parçalandığında o atom çekirdeğine özgü enerjilerde bir ya da birkaç hatta bir dizi ışın salınıyor (alfa, beta ve gama ışınları, örneğin I 131, 3 farklı enerjide gama ışını salıyor). Atom çekirdeklerinden salınan bu çeşit ışınların enerjilerine ve insanı dıştan ya da içten (solunum ve sindirim yoluyla vücuda girerek) ışınlama durumlarına göre, vücutta oluşan radyasyon dozu ve etki de farklı oluyor. Bu nedenle sadece Bq sayılarını bilmenin bir yararı olmuyor.

Öte yandan vücudumuza besinler ve içme suyu yoluyla doğadaki radyoaktif maddeler az da olsa girip yerleşiyor. Bunlardan en önemlileri 70 kg’lık bir insan vücudunda ortalama olarak : K 40: 4500 Bq, C 14: 3800 Bq, Rb 87: 650 Bq, Pb 210, Bi 210 ve Po 210: 60 Bq, Rn 220+ Rn 222 bozunma ürünleri: 30+15 Bq, H 3: 25 Bq , Be 7: 25 Bq ve başkaları.

Vücudumuzdaki bu radyoaktif maddelerden, vücudumuz az da olsa ışın saçıyor. Sevgiden sarıldıklarımızı ışınladığımızın farkında değiliz!

Atom çekirdeklerinin bozunması / parçalanması sırasında yayınlanan alfa, beta ve gama ışınları Şekil 1’de gösteriliyor. En sağda, gama ışınlarının başka bir atomla etkileşmesi ve ondan bir dış elektron sökerek bir iyon çifti oluşturması gösteriliyor (örneğin hücre içinde).

Radyasyon dozu birimi-1 Sievert (Sv): Vücudun soğurduğu radyasyon dozu için kullanılan birim. 1 Sievert, gama ve beta ışınları için, vücudun kilogramı başına 1 Joule’luk enerji soğurumuna eşdeğerdir. Aslında örneğin 100 gramlık bir paketi 1 m yukarı kaldırmak için gereken enerjiye eşdeğer olan 1 Joule’lük enerji, günlük yaşamda çok küçük bir birimdir. Bu miktar enerji radyoaktif maddelerden yayınlanan ışınlarla hücrelere aktarıldığında ise hücrenin işlevi, yapısı bozulduğundan, insana etkisi çok büyük olup, bu nedenle, Sievert’in binde biri olan miliSv (mSv) ve milyonda birimi olan mikroSv (µSv) kullanılıyor.⁽⁷⁾

I 131, Cs134 ve Cs 137 radyoizotoplarından her birinden 1 Bq’lik radyoaktivite vücuda girdiğinde, bunların vücutta oluşturabileceği radyasyon dozları, Çizelge 5’de mikroSv (µSv) olarak gösteriliyor. Bunlara besinler ve içme suyu yoluyla alınan radyoaktif maddeler için sindirim doz katsayıları deniyor (µSv/Bq).

Aynı radyoaktivitedeki (burada 1 Bq) farklı radyoaktif  maddelerin vücutta oluşturduğu radyasyon dozlarının farklı olduğu Çizelge 5’den de görülüyor. Yukarıda belirtildiği gibi, bu nedenle radyoaktif maddenin cinsi bilinmeden sadece Bq sayılarının bir anlamı bulunmuyor.

Ayrıca vücuda alınan kimyasal maddelerin, vücuttan normal yollarla atılması da önemli. Bununla ilgili biyolojik yarılanma süreleri, fiziksel yarılanma sürelerinden farklıdır. Biyolojik yarılanma süresi, vücuda alınan bir maddenin yarısının vücuttan atılana kadar geçen süre olup, iyot için 40 ile 140 gün arasında değişim gösterirken, sezyum için 70 gün (tüm vücut) ve kaslar için de 140 gündür.⁽⁷⁾

Kaynaklar

1) http://www.unscear.org/unscear/en/fukushima.html

2) Uluslararası Atom Enerjisi Yayınları (IAEA)‚ Fukushima Status Report, 10 Kasım 2011.

3) https://www.iaea.org/newscenter/news/fukushima-nuclear-accident-update-log-51

4) Stohl, A. ve ark., “Atoms. Chem. Phys. Discuss”, 11, 28319–28394, 2011.
“ Xenon-133 and caesium-137 releases into the atmosphere from the Fukushima Daiichi nuclear power plant: determination of the source term, atmospheric dispersion and deposition.”

5) Almanya Radyasyondan Korunma Kurulu’nun (Bundesamt für Strahlenschutz) raporları.

6) WHO Report, Feb. 2013; “Health risk assessment from the Fukushima nuclear accident”, 2011.

7) Y.Atakan, Radyasyon ve Sağlığımız?, Nobel Yayınları, 2014.

8) Y. Atakan, Ülkemizde kurulacak nükleer santralların radyasyon güvenliğiyle ilgili öneriler, Fizik Mühendisleri Odası Yayınları, Ocak 2015

9) Strahlenschutz Praxis, Heft 1, 2015, Fachverband Strahlenschutz