Nükleer teknolojinin yenilikçi ilerleyişi sürüyor

Küresel enerji piyasalarında yaşanan krizin etkileri keskin bir şekilde hissedilirken, 2050’ye kadar net sıfır emisyona ulaşmak için nükleerin de aralarında bulunduğu yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelme konusu gündemde kalmaya devam ediyor.

Fransa’nın başı çektiği 10 Avrupa Birliği ülkesi, geçtiğimiz günlerde Avrupa Komisyonu’nun nükleer enerjiyi “yeşil enerji kaynağı” olarak görmesi ve AB’nin sürdürülebilir finans kurallarının bir parçası olarak kabul etmesi gerektiğini anlatan bir mektup yazmıştı. Çekya, Finlandiya ve Romanya’nın da aralarında bulunduğu bu 10 ülkeye göre nükleer enerji, uzun yıllar boyunca AB tüketicilerini hem fiyatların değişkenliğine maruz kalmaktan koruyacak hem de uygun fiyatlı, istikrarlı ve bağımsız bir enerji kaynağı sunmuş olacak.

Nükleer, temiz enerji üretmenin dışında yeni teknolojilerin farklı sektörlerde gelişmesine de katkıda bulunuyor. Endüstri, tarım, tıp, mühendislik ve uzay çalışmaları gibi konu başlıklarında yenilikçi ilerlemelere kapı aralayan nükleer teknolojilerin, Türkiye’de de Akkuyu Nükleer Güç Santralinin (NGS) faaliyete geçmesinin ardından gelişmesi bekleniyor.

Nükleer teknolojiler hayatın her alanında katkı sağlıyor

Seul Ulusal Üniversitesi Nükleer Termal Hidrolik Mühendisliği Laboratuvarı Nükleer Enerji Yüksek Mühendisi Erol Biçer’e göre de “Nükleer, enerjiden çok daha fazlası”. Biçer, nükleer uygulamaların hayatın her alanında gelişime büyük katkı sağladığının altını çizerek şunları söyledi:

“Nükleer teknolojiler, tarım ve gıda sektöründe haşereyle mücadelede, tohumların ıslahında, gıdaların raf ömrünün uzatılması ve sterilizasyonunda kullanılıyor. Endüstride boru ve metallerdeki üretim ve kaynak hataları tespitinde, tahribatsız muayenede, her türlü sanayi ürününün yoğunluk, kalınlık ve kaplama ölçümünde radyoaktif kaynaklar ve radyoizotoplardan yararlanılıyor. Sanayide kullanılan makinelerin performans ölçümleri ve işleyişlerinin izlenmesi, izleyici (tracer) adı verilen radyoaktif çekirdeklerden yararlanılarak yapılıyor. Radyoaktif madde kullanan modern detektör ve izleme teknolojileri ile gümrüklerde ülkemize giren ürünler kontrol ediliyor. Nükleer teknoloji havaalanlarında yolcu ve valizleri kontrol etmede de kullanılıyor. Radyoaktif izleme yöntemiyle yeni su kaynakları bulunabilir. Radyasyon sensörleri ve nötron kaynakları, yeni petrol ve gaz sahalarının potansiyelini anlamamızı sağlar. Nükleer teknoloji, çevredeki çeşitli kirletici faktörleri tespit ve analiz etmek için de kullanılır. Bunlar çevre kirliliğine neden olan kükürt dioksit, tarımsal atıklar, su kirliliği ve gaz salımları gibi sorunlarla mücadelede aktif rol almaktadır. Bu uygulama alanlarında radyoaktif izleyiciler kullanılır. Bu izleyiciler, kirletici maddelerin tespitinde ve analiz edilmesinde önemli bir rol oynar. Kirletici maddelerden alınan örnekler incelenerek hangi izotoplardan oluştuğu, nereden ve ne zaman geldiği hakkında bilgi edinmek nükleer teknikler ile mümkündür. Aynı teknikler, yaşamımız için hayati önem taşıyan su kaynaklarının tespiti, su döngüsünün analizi ve sürdürülebilirliğinin anlaşılmasında da kullanılıyor. Bu teknikler bilim adına o kadar önemlidir ki; bu alanla ilgili ‘izotop hidrolojisi’ isimli bir bilim dalı oluşmuştur.”

“Hastalık tanısının konulmasında nükleer teknolojinin rolü önemli”

Nükleer teknolojilerin tıpta da geniş bir kullanım alanına sahip olduğunu belirten Biçer, bu teknolojilerinden hem tanı hem de tedavi aşamalarında yararlanıldığını belirtti. Biçer, şöyle devam etti: “Hastalık tanısının konulmasında nükleer teknolojinin rolü önemlidir. Özellikle lenf ve yemek borusu kanserlerinde ve karşılaşılan bazı kanser türlerinde bu yöntem tercih edilir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) gibi nükleer temelli teknolojiler, hastalar bir operasyona maruz kalmadan önce hastalığın erken aşamasındaki tespitinde kullanılmaktadır. Bu tekniklerle tümörün yeri tam olarak tespit edilerek hastalıkla ilgili semptomlar ortaya çıkmadan önce gerekli önlemler alınmış olur. Nükleer teknolojinin en yaygın kullanım alanlarından biri olan nükleer tıp, hayat kurtarıcı bir rol oynar. Nükleer teknolojilerin bunların dışında kullanılan önemli alanlardan biri de hastanelerde yapılan sterilizasyon uygulamasıdır. Kişisel bakim ürünlerinin sterilizasyonu genellikle nükleer teknolojiler kullanılarak yapılmaktadır. Örneğin, kontakt lenslerin solüsyonları korneanın mikrop kapmaması için gama radyasyonu ile sterile edilmektedir. Bu teknoloji ile yapılan sterilizasyon, kozmetik ürünleri, ev kokuları, çocuk bezleri, tamponlar ve daha birçok ürünün üretiminde kullanılmaktadır. Bunun dışında gözlük camlarının yapımında uygun nem içeriğini tutturmak için nötron probları kullanılmaktadır. Bunların hepsi nükleer teknolojilerin hayatımızda olan fakat fark etmediğimiz uygulamalardır.”

PCR testlerinde de kullanılıyor

“Şu an pandeminin ortasındayız” diyen Biçer, dünyada korona virüsü tespit etmek, izlemek ve incelemek için en yaygın olarak kullanılan ve en doğru sonuçları veren PCR testlerinin de yine nükleer teknolojilere dayandığının altını çizdi. Biçer, “Bu yöntemle bilim insanları geleneksel testlerin aksine sonuçları henüz araştırma sürecindeyken görebiliyor. ‘Ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu’ (RT-PCR) adı verilen bu teknikte test için bir kişinin burnu veya boğazı gibi vücudunda virüsün biriktiği kısımlarından bir örnek alınıyor. Bu örnek, proteinler ve yağlar gibi maddeleri uzaklaştırıp sadece içinde bulunan RNA’yı çıkaran çeşitli kimyasal solüsyonlarla işleniyor. Bu ekstrakte edilen RNA, bir kişinin kendi genetik materyali ile numunede varsa korona virüs RNA’sının bir karışımıdır. Sonrasında yapılan işlem ise belirli bir enzim yardımıyla RNA’nın DNA’ya dönüştürülmesidir. Bilim insanları, daha sonra kopyalanan viral DNA’nın belirli bölümlerine tamamlayıcı olan ek kısa DNA parçaları ekler. Bu parçalar, numunede virüs varsa viral DNA’nın belirli bölgelerine bağlanır. Bu karışım daha sonra bir RT-PCR tüpüne yerleştirilir. Bu tüp belirli kimyasal reaksiyonları başlatmak için sürekli sıcaklığı değiştirerek DNA’nın belirli bölgelerinin yeni kopyalarını oluşturur. Bu işlem de birçok kez tekrarlanır. Yeni kopyalar oluşturuldukça DNA ipliklerine markörler eklenir ve ardından göstergeyi ekranda gerçek zamanlı olarak gösteren cihazın hesaplayıcısı tarafından seviyesi ölçülen floresan boya serbest bırakılır. Hesaplayıcı, her döngüden sonra numunedeki floresan sinyalinin seviyesini izler. Bu gösterge ile belirli bir floresan seviyesinin aşılması, virüsün varlığını onaylamış olur. Bilim insanları ayrıca enfeksiyonun ciddiyetini tahmin etmek için bu seviyeye ulaşmak için kaç döngü gerektiğine de bakarlar. Döngü ne kadar azsa viral enfeksiyon o kadar şiddetlidir. Gerçek zamanlı RT-PCR son derece hassas ve doğrudur ve 3 saat gibi kısa bir sürede güvenilir tanı sağlayabilir. Laboratuvarlar ise genellikle ortalama 6 ila 8 saat gerektirir” dedi.

Nükleerin kullanım alanı sanata kadar uzanıyor

Nükleer teknolojilerin sanatta da kullanım alanları bulunuyor. Bu teknolojide radyokarbonla yapılan yaş belirleme tekniği uygulanıyor. Bu sayede nükleerin kültür-sanat başlığı altında da insanlığa katkı sağladığını söyleyen Biçer, “Sanat eserlerinin yaşlarını belirlemedeki en yaygın kullanılan tekniklerden biri de nükleer altyapısı olan radyoaktif izotop karbon-14 ile yaş belirleme tekniğidir. Dünyanın bilinen en eski kült yapılar topluluğu olan Göbeklitepe ve bilinen en eski yazmalar olan Ölü Deniz Yazmaları da nükleer teknolojilerin kullanıldığı karbon-14 testi ile yaşı belirlenen eserler arasında yer alıyor. Bunun dışında X ışınları sayesinde tabloların görünmeyen kısımlarında neler olduğunu ve sanatçının resmi yaparken kullandığı tekniği belirleyebiliyoruz. İyonlaştırıcı radyasyon teknikleri nadir ve narin sanat eserlerinin parazitler tarafından zarar görmesini durdurmak için de kullanılır. Sanat eserinin durumuna göre belirlenen dozda verilen radyasyonla eser, zarar vermeden dezenfekte edilir. İlk olarak 1977’de Firavun 2. Ramses’in mumyası üzerinde başarılı bir şekilde kullanılan bu teknik, daha sonra birçok sanat eserinin geri kazandırılmasında önemli bir rol oynamıştır” diye konuştu.

Adanalı bilim insanının buluşu insanlık tarihinde çığır açacak