İzotop Laboratuvarı Şube Müdürlüğü

İzotop Laboratuvarı Şube Müdürlüğü, DSİ’nin fonksiyonları çerçevesinde, su kaynaklarının geliştirilmesi ve planlanması amacı ile yürütülen hidrolojik ve hidrojeolojik etüt ve araştırmalara izotop tekniklerini uygulayarak katkı vermek amacıyla, 1960’lı yıllarda faaliyete geçmiştir.

Kurulduğu yıllarda UNESCO daha sonraki yıllarda ise Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) tarafından desteklenmiştir.
Şube Müdürlüğümüz, dünyadaki ileri ülkelerde uygulanan nükleer teknikleri, hidroloji ve hidrojeoloji alanında ülkemizde uygulayan ilk kuruluştur. İzotop Laboratuvarı, aynı zamanda ulusal anlamda DSİ’ nin dışında Kamu Kuruluşlarına, Üniversitelere ve özel sektöre gerek eğitici anlamda gerek analiz bazında destek vererek ve uygulamalı çalışmaları destekleyerek ülke ekonomisine katkıda bulunmaktadır. Ülkemizde bu alanda çalışan tek laboratuvar olmamız çalışmaların önemini artırmaktadır. Laboratuvar, TS EN ISO IEC 17025 standardı kapsamında yapılmakta olan tüm deneylerden akreditedir.
İzotop Laboratuvarı Şube Müdürlüğü, uygulamaya yönelik teorik ve uygulamalı çalışmalarla hidroloji ve hidrojeoloji alanında izotop tekniklerini kullanacak olan araştırmacıların bilgi düzeylerini arttırmak, bu konuda çalışacak kişilere gerekli bilgi alt yapısını sağlamak amacı ile çeşitli bilimsel aktiviteler düzenlemektedir. Bu aktivitelerden başlıcaları;
•‘’Hidrolojide İzotoplar ve Nükleer Teknikler Semineri’’, Kasım 1987, Adana,
• “Çevresel İzotop Uygulamaları Konulu Hidrolojide İzotop Tekniklerinin Kullanılması Semineri ‘’,  20-24 Ekim 2003, Ankara,
•“1. Ulusal Hidrolojide İzotop Tekniklerinin Kullanılması Sempozyumu” 21-25 Ekim 2002, Adana,
•“2. Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu” UNESCO/Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı, TÜBİTAK ve MTA desteği ile 26-30 Eylül 2005, İzmir,
•“3. Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu” UNESCO/Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) desteği ile 13-17 Ekim 2008, İstanbul,
•4. Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu” UNESCO/Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) desteği ile 05-09 Ekim 2015, İstanbul’da gerçekleştirilmiştir
 
UNESCO‘nun 2002 yılı Haziran ayında gerçekleştirilen toplantısında IHP (Uluslararası Hidroloji Programı) organizasyonu içerisinde İzotop Hidrolojisi  (JIIHP) birimi kurulmuş ve Şube Müdürlüğümüz Türkiye odak noktası olarak kabul edilmiştir.
 
Hidrolojik araştırmalarda en çok kullanılan izotoplar döteryum, oksijen-18, trityum dur. Döteryum ve oksijen-18 suda doğal olarak bulunmakta olduğundan hidrolojik araştırmalarda en uygun izleyicilerdir.
 
İzotop tekniklerinin uygulama alanları aşağıda verilmiştir;
•Yeraltısularının beslenme alanlarının belirlenmesi,
•Baraj ve göl kaçaklarının etüdü,
•Çeşitli su kütlelerinin birbirleriyle ilişkilerinin saptanması,
•Yeraltısuyu eskilik derecelerinin belirlenmesi,
•Farklı su kütlelerinin karışım oranlarının belirlenmesi,
•Yeraltısuyunun akiferde kalış ve yenilenme sürelerinin belirlenmesi,
•Suların radyoaktivite yönünden kalitesinin belirlenmesi.

Şeflikler

Kararlı İzotop Laboratuvarı Şefliği

Sularda bulunan çevresel izotoplar hidrolojik ve hidrojeolojik çalışmalarda 60’lı yıllardan başlayarak günümüze kadar etkin olarak kullanılmaktadır. Hidrolojik çevrimdeki çeşitli kaynaklar (yerüstü ve yeraltı su kaynakları, hidrolojik çevrimin başlangıcı olan okyanus, yağış v.b.)  farklı izotopik içeriklere sahiptir. Suyun hidrolojik çevrimde geçtiği süreçlerde, faz değişimlerinde,  topraktaki filtrasyon sürecinde, diğer su kaynaklarıyla karışmasında, derin dolaşımlı sularda kayaç su ilişkisinde ve H2S gazıyla etkileşiminde izotopik içeriği farklılaşır.

Suyun yapısındaki Hidrojen ve Oksijenin kararlı izotopları,  su  kaynaklarının  geliştirilmesi  ve planlanması  amacı  ile  yürütülen  hidrolojik  ve  hidrojeolojik etüt  ve  araştırmalarda    ideal izleyicilerdir.
Hidrolojik ve hidrojeolojik  alanlarda faaliyet gösteren DSİ,  yaptığı çalışmaları deneysel olarak destekleyebilmek amacıyla 1979’ da  IAEA (Uluslararası Atom Enerji Ajansı ) ile işbirliğine giderek İzotop Laboratuvarı Şube Müdürlüğü bünyesinde Kararlı İzotop Laboratuvarını kurmuştur. Bu işbirliği kapsamında alınan İzotop Oranlayıcı Kütle Spektrometresi kullanılarak gerek DSİ bünyesinde yürütülen projeler;  gerekse kamu kurumları, üniversiteler ve şahısların yürüttüğü projeler kapsamında pek çok çalışma yapılmıştır. 

DSİ, bu alandaki çalışmalarını çağın gereklerine uygun seviyeye getirmek amacıyla modern bir kütle spektrometresini İzotop laboratuvarına dâhil etmiştir.

2015 yılında artan projelerin yoğunluğu bu laboratuvarın işinin artırmış ve numunelerin birikmesi karşısında zamanında cevap veremez hale gelmiştir. Bu nedenle ikinci bir izotop analizörüne ihtiyaç duyulmuştur. Çevresel izotopları aynı anda ölçebilen ve DI-IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometer/İzotop OranlayıcıKütle Spektrometresi)’inkine eşit duyarlılıkta ölçüm yapan WS-CRDS (Wavelength-scanned cavity ring-down spectroscopy/Dalga-Tarayıcı Kavite Sönüm Spektrometresi) tabanlı lazer spektrometre İzotop Laboratuvarı bünyesine kazandırılmış, 2016 yılında TÜRKAK tarafından akredite olunmuştur.

Trityum Laboratuvarı Şefliği

Trityum izotop hidrolojisinde kullanılan en önemli radyoaktif izotoplardandır. Beta aktif özellik gösterir ve yarı ömrü 12,32 yıldır. Çevresel trityum yağışlara iki kaynaktan girerek hidrolojik çevrime katılır.
•Birinci kaynak atmosferin üst tabakalarında azot atomlarıyla kozmik nötronların etkileşmesi sonucu doğal olarak oluşum,
•İkinci kaynak ise yapay olarak atmosferde 1952-1963 yılları arasında yapılan termonükleer denemeler sonucudur.
Trityumun radyoaktif parçalanmasından yararlanarak suyun nispi yaşını, çeşitli suların birbirleri ile olan ilişkilerini, yeraltısularının geçiş zamanını belirlemek mümkün olmaktadır.

Doğal olarak oluşan suların trityum konsantrasyonunun ölçümünde değişik teknikler mevcuttur. Uluslararası Atom Enerji Ajansı’nın (IAEA) desteği ile kurulmuş olan laboratuvarımızda 1992 yılından berisıvı sintilasyon sayma tekniği ile sayım yapılmaktadır. Ölçümlerde çok düşük seviyede sayma yapabilen Perkin-Elmer Quantulus Ultra Düşük Seviyeli  Sıvı Sintilasyon Cihazı kullanılmaktadır. Şu anda laboratuarımızda biri 2004 diğeri ise 2010 yılında alınmış olan iki adet Quantulus marka ultra düşük seviyeli sayım özelliğine sahip cihazlar mevcuttur. Deneyler Uluslararası Atom Enerji Ajansı’nın (IAEA) belirlemiş olduğu “Elektrolizle Zenginleşme Metodu” ile yapılmaktadır. Deneyler sırasında Uluslararası Standartlardan (National Institute of Standards, NIST) yararlanılarak hazırlanan standartlar kullanılmaktadır.
Artan numune yoğunluğundan dolayı 2015 yılında elektroliz sistemimiz ikiye çıkarılmıştır. Laboratuvarımız; sularda trityum analizinde Uluslararası Atom Enerji Ajansı’nın her dört yılda bir düzenlemiş olduğu bilinmeyen numune sonuçlarının karşılaştırılması programına  (intercomparison) 2000 yılından beri düzenli olarak katılmaya devam etmiş ve vermiş olduğu analiz sonuçları IAEA tarafından kabul görmüştür.

Suların Radyoaktif Kirlenmesini Kontrol Laboratuvarı Şefliği

Suların radyoaktivite yönünden kalitesinin belirlenmesi son yıllarda gündeme gelen konulardandır. Bu amaçla kurulan laboratuvarda su numunelerindeki toplam alfa ve toplam beta radyoaktivite konsantrasyonları EPA 900.00 yöntemi kullanılarak buharlaştırılan numunelerin düşük ortam saymalı toplam alfa ve toplam beta sayma sisteminde ( Berthold Lb770-Pc 10-Kanal Düşük Seviye Sayma Sistemi ) sayılması yöntemiyle belirlenir. Sonuçlar, Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) ve TS 266 Standartında izin verilen limit değerlere uygun olup olmadığı yönünde değerlendirilir.
Laboratuvarda; Devlet Su İşlerine ait araştırma çalışmalarının dışında üniversite, kamu kuruluşları ve Sağlık Bakanlığına ait analizler yapılmaktadır.  Sağlık Bakanlığının 7 Şubat 2005 tarihli ve 25730 sayılı resmi gazetede yayınlanan “İnsani Tüketim Amaçlı Sular”  adlı yönetmenliğinde deneylerin akredite olmuş ve Sağlık Bakanlığınca yetki verilecek laboratuvarları tercih eder ibaresi bulunmaktadır. Bu kapsamda Sağlık Bakanlığı tarafından yetkilendirilen Laboratuvarda yönetmelik çerçevesindeki ruhsata esas suların toplam alfa ve toplam beta konsantrasyonu analizleri de yoğunlukla yapılmaktadır.