Isparta il merkezindeki okullarda bina içi yıllık radon seviyelerinin araştırılması
Investigation of annual indoor radon levels of the schools in Isparta city center
Yazar: AHMET ÇİNE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET ERTAN KÜRKÇÜOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Radon, alfa parçacıkları yayımlayan doğal bir radyasyon kaynağıdır ve maruz
kaldığımız doğal radyasyonun yarısından doğrudan sorumludur. Radon ve
Radon bozunma ürünlerinin solunması, akciğer kanseri oluşumuyla
ilişkilendirildiğinden kapalı mekânlardaki Radon konsantrasyonlarının
belirlenmesi oldukça önemli bir konudur. Bu çalışmada, Isparta il merkezindeki
12 okulda gerçekleştirilen atmosferik Radon konsantrasyonu ölçüm sonuçları,
gama ortam doz eşdeğeri ölçümleri ve musluk sularındaki Radon ölçümlerine
ait bulgular ile birlikte sunulmaktadır. Bunun için incelenen okullardaki bina içi
atmosferik Radon düzeyleri E‐PERM sistemi kullanılarak, bina içi ve bina dışı
gama ortam doz eşdeğerleri seyyar bir Geiger‐Müller dedektörü kullanılarak ve
musluk sularındaki Radon seviyeleri ise E‐PERM su kiti kullanılarak bir yıl
boyunca ölçülmüştür. Ölçümler, 2013 yılı sonbahar mevsimi ile 2014 yılının kış,
ilkbahar ve yaz mevsimlerinde gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümler sonucunda,
okullardaki mevsimsel atmosferik Radon düzeylerine ait genel ortalamalar,
sırasıyla 344 Bq/m3, 528 Bq/m3, 372 Bq/m3 ve 189 Bq/m3 olarak bulunmuştur.
12 okuldan bir yıl boyunca alınan 576 adet ölçümün 44 tanesi TAEK (Türkiye
Atom Enerjisi Kurumu) tarafından işyerleri için belirlenen 1000 Bq/m3'lük limit
düzeyin üzerinde gözlemlenmiştir. Elde edilen tüm ölçümler değerlendirmeye
alınarak, Isparta şehir merkezinde bulunan okullardaki bina içi atmosferik
Radon konsantrasyonunun 358±44 Bq/m3 seviyesinde olduğu tespit edilmiştir.
Dünya genelindeki bina içi atmosferik Radon düzeyinin ~40 Bq/m3 ve
ülkemizdeki meskenlerde ise bu değerin 81 Bq/m3 olduğu göz önüne
alındığında, Isparta il merkezindeki okullara ait bina içi Radon yoğunluğunun,
dünya ve ülke ortalamalarından çok daha fazla olduğu açıkça görülmektedir.
Bununla birlikte, okullara ait 358±44 Bq/m3'lük genel ortalamanın, TAEK'in
işyerleri için belirlediği müdahale düzeyinden daha düşük olduğu söylenebilir.
Atmosferik Radon ölçümlerine ek olarak, okullardaki bina içi ve bina dışı gama
ortam doz eşdeğerleri mevsimsel olarak ölçülmüş, 1716 adet bina içi ve 2304
adet bina dışı ölçüm verisi elde edilmiştir. Gama ortam doz eşdeğeri verileri
kullanılarak okullardaki gama doz hızı düzeyleri hesaplanmıştır. Buna göre,
Isparta şehir merkezindeki okulların bina içi ve bina dışı gama doz hızı
düzeyleri sırasıyla, 183 nSv/h ve 171 nSv/h olarak bulunmuştur. Dünya geneli
bina içi gama doz hızı düzeyinin 84 nSv/h ve bina dışı gama doz hızı düzeyinin
59 nSv/h olduğu bildirilmektedir. TAEK'in Radyasyon Erken Uyarı Sistemi
verilerine göre Türkiye'nin bina dışı gama doz hızı 90 nSv/h civarındadır. Bu
değerler dikkate alındığında, Isparta il merkezindeki okulların bina içi gama doz
hızı seviyesinin dünya ortalamasından yaklaşık 2 kat yüksek olduğu, bina dışı
gama doz hızı düzeyinin ise dünya ortalamasından 3 kat kadar ve ülke
ortalamasından yaklaşık 2 kat daha yüksek olduğu söylenebilir. Yine çalışmamız
dâhilinde, okul musluk sularındaki Radon düzeylerini belirlemek üzere, bir yıl
boyunca 96 adet su ölçümü gerçekleştirilmiş ve şehir merkezindeki okullara ait
musluk suyu örneklerindeki Radon konsantrasyonu ölçümlerinin 5,8 Bq/L'lik
bir ortalamaya sahip olduğu bulunmuştur. Bu ortalama, EPA'nın (Birleşik
Devletler Çevre Koruma Ajansı'nın) şebeke sularındaki Radon düzeyi için
belirlediği 11 Bq/L'lik limit değerin altındadır. Isparta il merkezindeki okulları
kullanan öğrenci ve personelin soludukları Radon nedeniyle alacakları tahmini
yıllık etkin doz eşdeğerleri hesaplanmıştır. Senaryomuza göre, yıllık etkin doz
eşdeğerlerinin hesaplanmasında öğrenci ve görevlilerin okul, ev ve diğer
ortamlarda aldığı dozlar dikkate alınmıştır. Öğrenci ve personelin maruz kaldığı
dozların sırasıyla, 9,96 mSv ve 9,95 mSv olduğu bulunmuştur. ICRP
(Uluslararası Radyolojik Korunma Komitesi) işyerleri ve konutlarda Radon
düzeyinin azaltılması için önerdiği eylem planında, müdahale için 3‐10 mSv'lik
etkin doz aralığının referans alınmasını tavsiye etmektedir. Sadece Radon'un
solunması sonucu öğrenci ve personel için tahmin edilen yıllık etkin doz
eşdeğerinin, üst müdahale sınırına oldukça yakın olduğu görülmektedir.
Bununla birlikte, şehir merkezinde yaşayanların doğal kaynaklı diğer
radyasyonlar nedeniyle alacağı dozlarda göz önüne alınırsa, tahmini yıllık doz
düzeyinin artması kaçınılmazdır. Sonuç olarak, şehir merkezindeki gama fon
düzeyinin ve atmosferik Radon yoğunluğunun dünya ve ülke ortalamalarının
oldukça üzerinde gözlemlenmesi, Isparta il merkezinin Yüksek Seviyeli Doğal
Radyasyon Alanı (HLNRA) olarak nitelendirilebileceğine işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Isparta, okul, Radon, E‐PERM, gama ortam doz eşdeğeri,
gama doz hızı, Geiger Müller dedektörü, yıllık etkin doz

Abstract:
Radon is a natural radiation source that emits an alpha particle. Radon is
directly responsible for the half of the natural radiation that we are exposed.
Determination of indoor radon levels is a quite important subject, since the
aetiology of lung cancer is related to the inhalation of Radon and Radon
products. In this study, the results of atmospheric Radon concentration
measurements, gamma ambient dose equivalent measurements and Radon
measurements for tap water were presented for 12 schools in Isparta city
center. Indoor atmospheric Radon levels were determined by using the E‐PERM
system. Indoor and outdoor gamma ambient dose equivalents were measured
by using a portable Geiger‐Muller detector. Tap water Radon concentrations
were defined by using the E‐PERM water kit. All the measurements were carried
out during one year period. The measurements were performed at the autumn
season of 2013 and the winter, the spring and the summer seasons of 2014. At
the end of these measurements, the general seasonal averages of the
atmospheric Radon levels of schools were found as 344 Bq/m3 (autumn 2013),
528 Bq/m3 (winter 2014), 372 Bq/m3 (spring 2014) and 189 Bq/m3 (summer
2014). In total, 576 measurements were taken from twelve schools in one year
period. 44 measurements out of 576 were obtained higher than 1000 Bq/m3,
which is the limit value for workplaces determined by TAEK (Turkish Atomic
Energy Authority). The atmospheric Radon concentration of the schools located
in Isparta city center was determined as 358±44 Bq/m3 by evaluating all the
indoor measurements. The world average of indoor Radon concentration is ~40
Bq/m3. The atmospheric Radon average of the dwellings in Turkey is 81 Bq/m3.
According to the averages, it has been clearly seen that the indoor Radon level of
the schools in Isparta province is much higher than the Turkey's and the world's
averages. However, it can be said that 358±44 Bq/m3, the general average of the
schools is lower than the TAEK's action level for workplaces. In addition to the
atmospheric Radon measurements, seasonal indoor and outdoor gamma
ambient dose equivalents in the schools were determined. For this, 1716 indoor
and 2304 outdoor measurement values were obtained. The gamma dose rate
levels for the schools were calculated by using the data related to the gamma
ambient dose equivalent measurements. Accordingly, the indoor and the
outdoor gamma dose rates of the schools at Isparta city centre were found as
183 nSv/h and 171 nSv/h respectively. It has been reported that the worldwide
indoor and outdoor gamma dose rate averages are 84 nSv/h and 59 nSv/h
respectively. According to the data from Radiation Early Warning System of
TAEK, Turkey's outdoor gamma dose rate level is around 90 nSv/h. By
considering these averages it can be stated that, the indoor gamma dose rate
level of for the schools at the city center is approximately two times higher than
the world's average, the outdoor gamma dose rate is also two times higher than
the national average and three times higher than the world's average. Within
our study, 96 tap water samples obtained from the schools were also measured
annually for Radon concentrations. It was found that, the Radon concentration
measurements for the tap water samples of the schools at the city center were
yielded with an average of 5.8 Bq/L. The mean is smaller than 11 Bq/L, which is
the limit value of the Radon concentration level for tap water approved by EPA
(Environmental Protection Agency). Estimated annual effective dose
equivalents due to Radon inhalation were calculated for the staff and students,
who use the schools in Isparta city center. According to our scenario, the annual
effective dose equivalent calculations for students and staff were determined by
including the doses taken at schools, at homes and in the other environments. It
is found that the annual doses taken by students and the personnel are 9.96 mSv
and 9.95 mSv respectively. In the action plan of ICRP (International Committee
on Radiological Protection) for reducing Radon levels in homes and workplaces,
the effective dose range of 3‐10 mSv has been recommended as a reference i.e
lower reference level and upper action level. It is shown that, in the case of
Radon inhalation alone, the annual effective dose equivalent estimations for the
students and the staff are very close to the upper limit value of ICRP. When the
doses taken by the habitants are considered including to the other radiations
from the natural sources, the estimated annual dose value will increase
inevitably. Since the observed gamma background level and the atmospheric
indoor Radon concentration of the city center are much greater than the world
and the country averages, in conclusion these conditions indicate that, Isparta
city center can be considered as a High Level Natural Radiation Area (HLNRA).

Keywords: Isparta, school, Radon, E‐PERM, gamma ambient dose equivalent,
gamma dose rate, Geiger Müller dedector, annual effective dose