ANTİBAKTERİYEL RADYASYON
ZIRHLARI
HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER
AYŞE İREM TÜRKMEN (7-E)
PELİN BADEMKIRAN
(7-E)
DANIŞMAN ÖĞRETMEN
Meral BEŞİRACI
İZMİR – 2014
İÇİNDEKİLER
1. Proje özeti.............................................................................................................................2
2. Projenin amacı......................................................................................................................2
3. Giriş...................................................................................................................................2-3
4. Yöntem..............................................................................................................................3-4
5. Ulaşılan sonuçlar ve sonuçların değerlendirilmesi...............................................................5
6. Proje Bütçesi........................................................................................................................5
7. Proje Takvimi.......................................................................................................................5
8. Kaynaklar.............................................................................................................................5
9.Proje Fotoğrafları……………………………………………………………………………..6-7
1
ANTİBAKTERİYEL RADYASYON ZIRHLARI
1. Proje Özeti
Projemizde
teknolojinin
hızla
ilerlemesiyle
üretilen
birçok
aracın(cep
telefonu,bilgisayar,tablet..) etrafa yaydığı radyasyon ve bu araçları sıklıkla her yerde
kullanmamız sonucu etrafa bulaşan ve hızla çoğalan mikroorganizmaların etkisinden
korunmak amacıyla gümüşün özelliklerini dikkate alarak insan sağlığını korumada etkili
olabileceğini yaptığımız kontrollü deneylerle gözlemledik.
2. Projenin Amacı
Gümüşün radyasyondan korunmak için kullanılan malzemelerin özelliklerini taşımasından
yararlanarak, teknolojinin gelişmesiyle kullanımı artan haberleşme cihazlarının ve evlerde
kullanılan elektronik araçların yaydığı radyasyondan korunmayı; Ayrıca gümüşün
antibakteriyel olma özelliğinden yararlanarak da mikroorganizmaların zararlı etkilerinden
insanları koruyabilmeyi hedefledik.
3. Giriş
Tüm canlı varlıklar gibi insan da kaynağı uzay olan kozmik ışınların, ya da topraktaki radon
gazının neden olduğu doğal radyasyona her zaman maruz kalmaktadır. Bununla birlikte TV,
bilgisayar ekranları, kablosuz PC ekipmanları, wireless sistemleri laptop, cep telefonları,
bluetooth kulaklıklar, Dvd, Mp3 player, fön makineleri, mikrodalga fırınları, çamaşır, bulaşık
makineleri, araç gprs sistemleri, enerji nakil hatları ve trafo istasyonları, GSM haberleşme
sistemi(Baz istasyonu anteni) gibi teknolojinin gelişmesiyle hayatımızın vazgeçilmez
araçlarından yayılan, radyasyondan tümüyle korunmak, ne yazık ki olası değildir. Ama
görece küçük bir alanda yoğunlaşmış ve sınırlandırılmış bir radyoaktif kaynaktan yayılan
radyasyonun, insanı etkileyecek doz miktarı, dikkatle planlanmış yapı ve işlemlerle
sınırlanabilir ve denetlenebilir. Alınan radyasyon dozu miktarında üç unsur, zaman, kaynağa
olan uzaklık ve koruyucu zırhlama türü belirleyici olur. Bir insanın aldığı radyasyon dozu,
radyasyona neden olan radyoaktif kaynağın yanında kalma süresiyle doğrudan ilişkilidir.
Radyasyon kaynağı yanında kalma süresi ne kadar kısalırsa, maruz kalınan ya da alınan
radyasyon dozu da o denli az olur. Radyasyondan korunma kuralları, insanın radyasyon
kaynağıyla, aynı ya da yakın ortamlarda olabildiğince kısa süreli bulunulması gerektiğini
söyler. Benzer şekilde, bir insanın aldığı radyasyon dozu, kaynakla insan arasındaki uzaklığa
da bağlı. Radyasyon kaynağına olan uzaklık arttıkça, radyasyon dozu uzaklığın karesiyle ters
orantılı olarak azalır. Kaynaktan on adım uzaklıkta duran biri, kaynaktan bir adım uzakta
olandan yüz kat daha fazla radyasyona maruz kalır. Zaman ve uzaklığın yanı sıra,
gerektiğinde insanla kaynak arasına yerleştirilen, zırh denen, uygun bir koruyucu engel,
maruz kalınacak radyasyon dozunu en az düzeye indirir ya da engeller. Kaynaktan çıkarak
zırhın yapıldığı malzemenin atomlarıyla etkileşen radyasyon, enerjisini zırh atomlarına
aktararak, bu atomların iyonlaşmasına neden olur. Zırh kalınlığı ve ne tür malzemelerden
yapılması gerektiği de radyoaktif
kaynağın gücü ve yarattığı radyasyonun türüne bağlı
olarak belirlenir. Zırh Malzemeleri Teorik olarak hemen hemen bütün maddeler, radyasyon
sönümünü güvenli sınırlarda sağlayacak yeterli kalınlıklardaysa, radyasyon zırhı olarak
kullanılabilirler.
2
Zırh olacak maddenin seçiminde, radyasyonun giricilik düzeyi, radyasyonun istenen sönüm
seviyeleri, ısı dağıtım kolaylığı, radyasyon zararlarına direnç, gereksinim duyulan yoğunluk
ve ağırlık, yapısal olarak her yerde aynılık, korumada süreklilik, bol bulunabilirlik, kolay
işlenebilirlik gibi, çok sayıda değişken göz önünde bulundurulur[1].
Radyasyonu engellemede, kağıt, ince bir alüminyum ve özellikle kurşun önerilir. Kurşun,
periyodik tabloda yer alan elementlerin yaklaşık %80’inden daha ağır bir element oluşu,
uygun yoğunluğu, yüksek atom sayısı, yüksek kararlılık düzeyi, kolay işlenebilirliği, doğada
bulunabilirliği uygulamalardaki esnekliği gibi özellikleriyle, çok iyi bir zırh malzemesidir. Su,
beton ve parafin de özellikle, nükleer reaktörlerde zırh malzemesi olarak kullanılırlar[1].Zırh
malzemesi olarak tüm bu özellikleri dikkate aldığımızda gümüşün ağır bir metal oluşu, kolay
işlenebilirliği, havayla temas ettiğinde oksitlenme özelliği göstermemesini dikkate alarak
gümüşü zırh malzemesi olarak kullanabileceğimizi düşündük. Gümüş (Ag) parlak beyaz
renkte, kolay işlenebilen tel ve levha haline getirilebilen bir metaldir. Örneğin 1 gr gümüşten,
2000 m tel çekilebilir. Oksijenden ve sudan etkilenmez. Oksitlenmesinin nedeni ozon ve
havadaki kükürttür. Atom ağırlığının 107.8 ve geçiş metali olması da kurşunla benzerlik
göstermektedir. Tarihin ilk çağlarından beri bilinmekte ve işlenmektedir. Meksika, Arjantin,
ABD, Kanada, Japonya günümüzde en büyük gümüş üreticileridir. Türkiye’de Murgul ve
Ergani bakır yataklarından yan ürün olarak elde edilir[3].Aynı zamanda gümüşün çok iyi bir
yansıtıcı olması elektromanyetik dalgaları kesebilme ihtimalini gösteriyor. Gümüşün vücuda
etkileri incelendiğinde ise; gümüş, çok etkili bir antibiyotik olarak kabul edilir. Gümüşün
antibakteriyel etkisi, ondan çatal, kaşık ve su kabı yapan insanoğlu tarafından yüzyıllar
öncesinden keşfedilmiştir. Gümüşün ilk antibiyotik madde olduğu düşünülmektedir. Tarihte
gümüş metal yaprağı bir sargı bezi olarak kullanılmıştır. Küçük gümüş parçaları Romalılar
tarafından yanıkları, kesikleri ve yaraları tedavi etmek için kullanılmıştır. Bugün gümüş,
neredeyse enfeksiyon kontrolünün kritik olduğu her yerde, bandajlardan yanık tedavisinde
kullanılan ilaçlara kadar sağlık ürünlerinde çok etkili antimikrobiyal özelliğinden dolayı
kullanılmaktadır. Yapılan araştırmalara göre, saf gümüş karşılaştığı bakteri ve mikrobun
hücre duvarını geçerek, hücre zarındaki mikrop ve bakterinin DNA’sını bozmaktadır. Böylece
her 50 saniyede bir çoğalan mikrop ve her 20 dakikada bir ikiye katlanabilen bakterilerin
üremesini engellemektedir. Gümüşün ortaya çıkardığı elektronlar, hücre zarını yırtarak
mikroorganizmaların DNA ve RNA’sının kendilerini tekrarlayarak çoğalmaları özelliğini yok
eder. Bakteri ve mantarlar zarları bölünerek çoğaldıkları için zarları yırtıldığında çoğalmaları
engellenmiş olur. Böylece mikrobik aktiviteyi etkisiz hâle getirir. Bu şekilde yaklaşık 450 tür
bakterinin DNA’sını bozarak yok edebilir etkiye sahiptir[2].
Biz de projemizde teknolojinin hızla ilerlemesiyle üretilen birçok aracın(cep
telefonu,bilgisayar,tablet..) etrafa yaydığı radyasyon ve bu araçları sıklıkla her yerde
kullanmamız sonucu etrafa bulaşan ve hızla çoğalan mikroorganizmaların etkisinden
korunmak amacıyla gümüşün yukarıda saydığımız tüm bu özelliklerini dikkate alarak insan
sağlığını korumada etkili olabileceğini yaptığımız kontrollü deneylerle inceledik.
4. Yöntem
Çalışmada bilimsel işlem basamakları uygulanmıştır. (Kontrollü deney, gözlem yapma,
verileri toplayıp kaydetme, karşılaştırma, ilişkilendirme ve karar verme, iletişim yöntemleri
kullanılmıştır.)
4 ayrı kontrol ve deney grubu belirlenmiştir. Diğer değişkenler sabit tutularak sadece
radyasyon ölçüm sonuçları incelenmiştir.
3
Teknolojik araçların etrafa yaydığı radyasyon miktarını azaltmada kullanacağımız farklı
maddelerin etkisini incelemek için 3 adet özdeş beher, 500 ml,0.1M AgNO 3 çözeltisi,10 ml
amonyak(NH3 ), 50gr glikoz, 2 metre uzunluğunda alüminyum folyo, eldiven, yelek, 500 ml
göl suyu,1 adet radyasyon ölçüm cihazı(TROTEC BR15) na ihtiyaç duyulmuştur.
Deneylerimizin 1.aşamasında akıllı tahta ve bilgisayarımızın da bulunduğu laboratuvar
ortamımızda bir cep telefonundan başka bir cep telefonunu arayarak, ölçüm cihazımızla
ortamımızın radyasyon miktarını ölçtük. Ölçümlerimizi telefon ile radyasyon ölçüm cihazı
arasındaki mesafeyi değiştirerek tekrarladık.
2.aşamada, boş bir beherin içerisine yerleştirdiğimiz cep telefonumuzdan yine başka bir
telefonu arayarak aradaki radyasyon ölçümlerini yaptık.Ölçümlerimizi 1.aşamadaki aynı
mesafelerden yaparak verileri kaydettik.
3.aşamada, aynı beheri alüminyum folyo ile kaplayarak içerisine yerleştirdiğimiz cep
telefonunu arayarak radyasyon ölçümlerini gerçekleştirdik. Farklı mesafelerden yaptığımız
ölçüm değerlerini kaydettik.
4.aşamada gümüşün etkilerini gözlemlemek için beherimizin iç kısmını gümüş ile kaplama
amaçlı gümüş ayna deneyini gerçekleştirdik. Gümüş ayna deneyinde, bir behere
koyduğumuz 500 ml,0.1M AgNO3 çözeltisinin içerisine,10 ml amonyak(NH3) ekledik ve
kahverengi bir renk oluşumunu gözlemleyene kadar karıştırdık. Sonra çözeltiye 50gr glikoz
ekleyerek beherimizin iç kısmının gümüş(Ag) ile kaplanmasını bekledik. 30 dk’lık sürenin
sonunda gümüş ile kaplanan beherimizi kurulayarak radyasyon ölçüm deneylerimize devam
ettik. Bu kez gümüşle kaplı olan beherimizin içerisine koyduğumuz cep telefonundan başka
bir telefonu arayarak radyasyon ölçümlerimizi yaptık. Farklı uzaklıklardan ölçtüğümüz
radyasyon değerlerini kaydettik.
4 aşamada da kullandığımız beher, ölçüm uzaklıkları, telefonlarımız, bulunduğumuz
ortamın aynı olmasına dikkat ederek, deneyimizde sabit değişken olarak aldık.
Deneylerimizin 1. ve 2. aşaması kontrol grubu olup,3. ve 4. aşamalar deney grubudur.
Kaydettiğimiz tüm veriler tablo halinde proje resimlerinde bulunmaktadır.
Tablo 1 ve Tablo 2 deki verileri değerlendirdiğimizde gümüşün, cam ve alüminyum
folyaya göre radyasyonu büyük oranda engellediği ölçüm cihazından elde ettiğimiz nicel
değerlerle net olarak görülebiliyor.
Deneylerimize ek olarak bir göletten aldığımız suyu 2 ayrı behere koyduk. Beherlerden
birine bir miktar gümüşnitrat AgNO3 ekledik. 3 gün süre ile beklettik. Her iki sudan bir miktar
alarak mikroskop aracılığıyla inceleme yaptığımızda gümüşnitrat( AgNO 3 )lı olan göl suyunda
çok az miktarda tek hücrelileri görebilirken, diğer beherde fazla miktarda ve rahatlıkla tek
hücrelileri görebildik.
Yapılan nitel ve nicel gözlemler sonucunda gümüşün elektronik cihazlardan yayılan
radyasyonun büyük bir bölümünü engellediği ve gümüşün zararlı mikroorganizmaların
miktarını azalttığı sonucuna ulaştık.
4
5. Ulaşılan Sonuçlar
Yaşamımızın vazgeçilmezi olan birçok elektronik cihazdan etrafa yayılan radyasyondan ve
soluduğumuz havada bile milyonlarca bulunan zararlı mikroorganizmalardan gümüşten
yapabileceğimiz zırh niteliğindeki kıyafetlerle korunabiliriz.
5.1.Sonuçların Değerlendirilmesi
Ulaştığımız sonuca göre,1gr gümüşten 2000 metre uzunluğunda gümüş iplik yapılabiliyorsa;
düşük maliyetlerle yapacağımız birçok çeşitte kıyafetlerle; hamileleri, bebekleri, 14-15
yaşında büyüme çağında cep telefonu kullanmaya başlayan çocukları, gençleri ve tüm
gününü bilgisayar başında geçiren çalışanları radyasyonun zararlı etkilerinden ve zararlı
mikroorganizmalardan koruyabiliriz.
6. Proje Bütçesi
150 TL (radyasyon ölçüm cihazı TROTEC BR15)
7. Proje Takvimi
16 Eylül 2013 -21 Ekim 2013
Literatür taraması
26 Ekim 2013 -10 Ocak 2014
Projenin uygulanması
8. Kaynaklar
[1].Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi (biltek.tubitak.gov.tr)
[2]. Hacettepe Üniversitesi, Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı
[3].9 Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı
[4]. http://www.metu.edu.tr/~sahin/yayin/RADYASYON.pdf
[5].http://www.taek.gov.tr/belgeler-formlar/mevzuat/yonetmelikler/radyasyon
guvenligi/radyasyon-guvenligi-yonetmeligi/
5
9.Proje Fotoğrafları
6
7
8
Download

antibakteriyel radyasyon zırhları