Radyoaktif serpinti: nedir ve ne kadar sürer

1 Mart 1954'te Japon ton balığı teknesi Daigo Fukuryū Maru'nun mürettebatı batıda bir ışığın yükseldiğini gördü ve birkaç dakika sonra bir gürleme duydu. Yaklaşık iki saat sonra güverteye ince beyaz bir kül yağmaya başladı. Teknedeki hiç kimse bunun, yaklaşık 140 kilometre ötedeki Bikini Atolü'nde yapılan 15 megatonluk Amerikan denemesi Castle Bravo'dan geldiğini bilmiyordu. Günler içinde 23 balıkçıda yanıklar ve bulantı başladı; teknenin telsiz operatörü o yılın eylülünde öldü. Yerleşim olan Rongelap Atolü'nde aynı kül içme suyuna ve çocukların saçlarına düştü; adanın halkı ancak iki gün sonra tahliye edildi.

Radyoaktif serpinti işte o küle benzer: patlamayla radyoaktif hâle gelmiş ve rüzgârla yeryüzüne geri dökülen sıradan toz ve enkaz.

Castle Bravo serpinti deseninin Marshall Adaları üzerindeki haritası
1954'teki ölçümlerden çizilen Castle Bravo serpinti deseni. Bulut izi rüzgâr yönünde 500 km'den fazla uzandı. Görsel: US Department of Energy

Serpinti nereden gelir

Bir nükleer patlama geride fisyon ürünleri, yüzlerce farklı radyoaktif atom ve yanmamış yakıt kalıntıları bırakır. Bunlar kendi başlarına sıcak bulutla yükselip gezegenin çevresine çok küçük miktarlarda dağılırdı. Tehlike, ateş topu yere değdiğinde başlar. O zaman binlerce ton toprak, kaya ve yapı malzemesini içine çeker, bir kısmını eritir ve radyoaktif atomlar parçacıklara yapışır. Kum iriliğindeki taneler patlamanın yakınına bir iki saat içinde düşer. Daha ince toz, çökmeden önce rüzgâr yönünde onlarca ya da yüzlerce kilometre taşınır.

Ateş topu yere hiç ulaşmayan bir hava patlaması çok az yerel serpinti bırakır. Hiroşima ve Nagazaki'nin, ikisi de hava patlamasıydı, ezici çoğunlukla şok dalgası ve ısıyla öldürmesinin nedeni budur; aynı şehir üzerindeki bir yer patlaması ise ardında uzun bir kirlenmiş iz bırakırdı. Simülatörde yer patlamasına geçip serpinti bulutunu açarak farkı görebilirsiniz.

Bir yer patlamasının simüle edilmiş serpinti bulutu
Saatte 24 km rüzgârla 300 kilotonluk simüle edilmiş bir yer patlaması. Eğriler patlamadan bir saat sonraki doz hızlarını gösterir. Harita: NukeSimulator, © OpenStreetMap contributors

7:10 kuralı

Serpinti başta şiddetlidir ve hızla zayıflar, çünkü en radyoaktif fisyon ürünleri aynı zamanda en kısa ömürlü olanlardır. Sivil savunma planlamacıları bir pratik kural kullanır: patlamadan sonra geçen süre her yedi katına çıktığında doz hızı on kat düşer.

  • Patlamadan 1 saat sonra: %100 (referans düzeyi)
  • 7 saat: %10
  • 49 saat, yaklaşık iki gün: %1
  • 2 hafta: %0,1

Pratik ders basit ve iyi sınanmıştır. En çok ilk saatler önemlidir. İlk günü iyi korunaklı bir yerde geçiren biri, sonraki haftalarda açıkta alacağı dozun çoğundan kurtulur.

Serpinti doz hızının zamanla azalışını gösteren grafik
Taze serpintinin iki hafta boyunca 7:10 kuralına göre doz hızı. Tehlikenin çoğu iki gün içinde geçer.

Sığınak ne kadar işe yarar

Çatılardaki ve yerdeki serpintiden gelen radyasyon çoğunlukla gama ışınlarıdır ve bunlar kütleden geçerken güç kaybeder: toprak, beton, tuğla, mesafe. Planlamacılar bir sığınağı koruma faktörüyle, yani dozu böldüğü sayıyla değerlendirir. Bir otomobil neredeyse hiçbir şey sağlamaz. Tuğla bir evin bodrumu dozu yaklaşık ona böler. Büyük bir beton binanın çekirdeği ya da bir yeraltı otoparkı birkaç yüze bölebilir.

Yaygın mekânların serpintiye karşı koruma faktörleri
ABD federal planlama rehberine göre serpinti radyasyonuna karşı yaklaşık koruma faktörleri. Sayı ne kadar yüksekse o kadar iyi.

Herhangi bir binanın içinde en iyi yer, çatıdan ve dış duvarlardan olabildiğince uzak, bodrum varsa yer altıdır. Serpinti yüzeylere konar; bu yüzden büyük bir binanın ortası sizinle serpinti arasına pek çok duvar ve döşeme koyar.

1962 yapımı sivil savunma radyasyon ölçüm cihazı
1962'den bir sivil savunma ölçüm cihazı. Soğuk Savaş'ta sığınaklarda serpintiyi ölçmek için milyonlarcası üretildi. Fotoğraf: Steve Jurvetson, CC BY 2.0

Kalıcı olanlar

Birkaç fisyon ürünü ilk haftaları aşar ve uzun vadeli zararın çoğuna yol açar. Yarı ömrü sekiz gün olan iyot-131, genellikle süt yoluyla tiroitte birikir. Yarı ömürleri yaklaşık 29 ve 30 yıl olan stronsiyum-90 ve sezyum-137, vücutta ve besin zincirlerinde kalsiyum ve potasyum gibi davranır. 1950'lerin sonunda St. Louis'de yapılan bir araştırma yüz binlerce çocuğun süt dişini topladı ve içlerinde atmosferik denemelerden gelen stronsiyum-90 buldu. Bu bulgular, Amerika Birleşik Devletleri, Sovyetler Birliği ve İngiltere'yi nükleer denemeleri yer altına taşıyan 1963 antlaşmasını imzalamaya itti; o hikâye nükleer denemelerin tarihi sayfasında anlatılıyor.

Serpinti bekleniyorsa ne yapılacağı için nükleer saldırıdan nasıl hayatta kalınır sayfasına bakın.