NEWTON GELMEDİ, HEISENBERG'İ BİLMİYORUZ, BİZ BURADAYIZ

 Salgının başında, henüz küresel niteliği söylenmeden, Dünya Sağlık Örgütü tarafından  'pandemi' açıklaması yapılmadan önce,  15 Mart 2020'de şunları yazmışım:

"Doğada 'virüs' diye bir etken (ajan) olduğunu biliyoruz. Virüsler, değişinime (mutasyon) uğrarlar. Salgınlar çıkar. Yaygınlaşmış dolaşım (mobilite), hastalığın yayılmasını hızlandırır. Önlem almak, bilime (biyoloji, matematik,istatistik, kimya…) başvurmak gerekir. Tarihteki salgınlarla da ilgisi yok bu olanların, tuhaf kumpas kuramları ile de. Ne vebadan kaçan bir Newton gelecek, ne de küresel düzen bu salgın nedeniyle değişecek. Önceki konumunuz çok az etkilenecek, salgından dolayı. Endişelenmeyin de, umutlanmayın da. Ne tarihin 'tekerrür' ettiği doğru, ne de toplumsal dönüşümlerin yalın neden sonuç ilişkilerine dayandıkları. Çalkantılar artar, azalır; sıklaşır, seyrelir...Ama yinelenmez. Birdenbire de değişmez, hiç bir şey. "

Tam da böyle oldu. 'Hiç bir şey eskisi gibi olmayacak' biçimindeki umutlu ya da yer yer endişeli söylemin ardından; kumpas kuramları, gündelik yaşamın aşırı kaygılı ve takıntılı bir hâle gelmesi, öğrenilmeyen 'uzaktan' dersler, 'güvenilmeyen' yarıyıl sonu sınavları, çalışanın işini yitirme kaygısı, kalabalık ve küçük evlerde yaşanan bunaltıcı ilişkiler, kadınların artan yükleri, geleneğin baskısından 'iş'e ve 'okul'a giderek   kurtarılmış zamanların kalmayışı,... Sıradan insan için 'karantina', Türkçesi ile 'yalınım', buydu. 

'Sıradan' olmayanlar için de zor günlerdi. Tüm hesaplar salgın öncesine göre yapılmıştı.  Salgın küresel de olsa, iyi yönetilmediğinde, yönetenler de zarar görebilirlerdi. Bu nedenle 'iyi' yönetmeye çalıştılar. Fakat;  işler çığırından çıktı. Çünkü; bu virüsün niteliğini kimse bilmiyordu. Dünya Sağlık Örgütü, DSÖ, uzun süre, maskeye gerek olmadığını söyledi, örneğin.  Yüzeyleri  bulaştan arındırma  (dezenfekte etme)  üzerinde çok duruldu. Tokalaşma, öpüşme, sarılma zaten yasaktı. "Virüs", deniyordu, "damlacıklarla yayılıyor." Araya mesafe konulmalıydı ki, damlacıklar bize ulaşmadan yere düşsün. Yazın gelmesi yakındı ve o sıcakta damlacık kalmazdı, buharlaşırdı. (O günlerde güney yarım kürede kış olmasına karşın artan bulaş sayıları konuşulsa da, üzerinde pek durulmuyordu.)

Hem sıradan insanlar bunalmışlardı;  hem de onları yönetenler, başka nedenlerle zaten sarpa saran, işleri düzenlemek istiyorlardı. 'Normalleşelim' dediler. 'Normal'in ne olduğunu da anlamaya gerek yoktu. 'Normal' işte. Gündüz işe giden, dönüşte trafikten şikayet eden, hafta sonu alışveriş merkezlerini (AVM'leri) dolduran, bayramda turistik yerlere tatile ya da memlekete giden, çocuğunu hiç bir işe yaramayacağını bile bile ya da bilmeden köşe başında açılmış özel liselerde ve üniversitelerde yığınla para dökerek okutmaya çalışan insanların 'normal' yaşamları. 

Anahtar sözcükler; AVM'ler, giriş sınavları ve tatildi. AVM'leri açmakla başladılar işe. Gerekçe ekonomi idi. Yine aynı gerekçe ile, geniş katılımlı sınavları bir an önce yapmak gerekiyordu.  Çocukların sınavları bitmeden tatile gidilemezdi. Buradaki çözüm çok yalındı: Daha önce bu sınavlarda x sayıda öğrenci için y metrekare alan gerekiyorsa, bu sınavlarda en az 4y metrekare alan olması gerekirdi. Öte yandan, gözetmen, güvenlikçi, lojistik işleri yapan kişi sayısı da buna göre artacaktı. Bu nedenle; sınavlar, yine y metrekarede x sayıda öğrenciye yapıldı.. Sonra da ver elini memleket, ver elini tatil, ver elini bayram. 

'İsteyen gider, istemeyen gitmez' deniyordu, 'AVM'ye, tatile, toplu taşımaya, toplu tapınmaya'. Ama isteğe bağlı olmamalıydı. Çünkü;  virüs özel yaşamın dokunulmazı değildi. 

R değeri

Virüs bizim özel yaşamımızın dışına çıkıyor, ne yazık ki. Bu nedenle gizliliği kalmıyor. Diyelim ki, virüs bulaşmış bir kimsenin bulunmadığı bir ortama virüsü taşıyan (belirtili veya belirtisiz) bir kişi girdi. Salgının başlangıç aşamasında, virüslü kişinin, bu ortamda virüsü bulaştıracağı kişi sayısına 'başlangıç yeniden üreme sayısı' (basic reproductive number), R0, deniyor. Salgının ilerleyen evrelerindeki R değerine ise etkin yeniden üreme sayısı, Re deniyor. Bu sayının 1'den küçük olmasının salgının bitmeye başlaması demek olduğu açıktır. Bu sayıların, istatistik ve matematik olarak  çeşitli yöntemlerle hesaplanmaları ile ilgili  olarak çok sayıda tartışma [1] olmasına karşın, bu değerler salgının gidişi konusunda belirleyicidir. Çünkü; yalnızca kişilerin temas biçimleri değil, zamanla değişinime uğrayan virüsün ve dış koşulların, bulaşı sağlayacak virüs miktarına etkisi de önem kazanacaktır. 

'Virüs paketi' diye adlandırabileceğimiz bu miktar ile R değeri arasında bir ilişki kurulabilir [2]. Bu ilişki kullanılarak elde edilen 'virüs pake
ti' değeri, alınacak önlemlerde etkili olacaktır (Şekil 1,2).  Öte yandan, bu şekillerde verilen havalandırma-virüs kapma olasılığı ilişkisinin oda ve menfez boyutlarından bağımsız hesaplandığını da anımsatalım. Gerçekte, bu ilişki, önemli ölçüde, havanın iç ortamdaki hareketine bağlıdır.

Şekil 1:   Virüs paketi-başlangıçtaki yeniden üreme sayısı bağıntısı [2]. TB: Tüberküloz.

Şekil 2:    Virüs taşıyan 1 kişinin bulunduğu bir odada bulunma sürelerine göre, virüs kapma olasılığının havalandırma debisine göre değişimi [2].

Duvar etkisi ve menfezler

Bir akışkanın duvarlarla çevrilmiş bir hacim içerisindeki hareketi, serbest bir ortamdaki hareketinden çok farklıdır. Duvar etkisi, yalnızca akışkanın hareketini değil; kapalı ortamdaki kütle hareketini de değiştirir. Bu nedenle kapalı ortamlardaki damlacıklar, mikrodamlacıklar ve havada asılı parçacıklar da hava akışı ile birlikte taşınır, dağılır ve yayılırlar. Havanın hızı ile kütlenin hareketi arasında etkileşim vardır. Bu nedenle, 'isteyen' bir kişi kapalı bir ortama  girerse, o ortamda taşınan virüs paketi ile bulaştırılmak gibi 'istenmeyen' bir durumla karşılaşacaktır. Bu kapalı ortam içerisindeki havanın sürekli olarak virüsten arındırılmış olması da çözüm olmayacaktır, duvar etkisi nedeni ile. Çünkü; asıl sorun, giren havanın, kapalı hacim içerisindeki dağılımıdır. 

Bu dağılım, özel olarak bir tasarım yapılmamış ise türbülanslıdır. Özel tasarım, yalnızca, ameliyathane ve ‘temiz oda’ adı verilen hassas tasarım laboratuvarları gibi yerlerde yapılır. İçerideki akışın türbülanslı olmaması, en başta,  menfez denilen ‘giriş açıklığı’ ve ‘çıkış açıklığı’nın boyutlarına, içeriye verilen havanın hızına, bu menfezlerin konumlarına, hacim içerisindeki eşyaların yerleşimine bağlıdır. Bu konu, yaklaşık olarak son 40 yıldır çalışılmaktadır. Literatürdeki binlerce makaleden birinde [3] verilmiş olan  şema (Şekil 3), havanın iç ortamdaki dolaşımını net bir şekilde göstermektedir.


Şekil 3:   Yaklaşık 13 m x 2.5 m x 2.5 m boyutlarındaki bir odaya 1.2 m x 0.14 m menfezden 11.5 m/s hızla verilen havanın verilmesi ve yine aynı boyutlardaki menfezden geri dönüşü a) boş oda b) hava geçirgenliği olan eşyaların bulunduğu oda c) hava geçirmeyen eşyaların bulunduğu oda [3]

Varolan kapalı hacimlerde  ‘laminer’ (türbülanslı olmayan’ bir ortam oluşturulması çok uzun zaman alacak olmasının yanı sıra, çoğu zaman alışveriş merkezleri benzeri yerlerde olanaklı değildir. Çünkü; laminer akışın oluşturulduğu ameliyathanelerde ve temiz odalardaki etkinlikler öngörülebilirdir. İçeriye girecek kişi sayısı, odanın içerisindeki yerleşimler bellidir ve değiştirilmesine izin verilmez. Fakat; günlük yaşamdaki kapalı hacimler, hem içerideki kişi sayısı, hem de düzenlemeleri açısından ‘rastgele’dir. İçeride, ‘laminer’ bir akış olacağı şekilde menfez boyutları, konumları ve hava hızı değiştirilirse de; elde edilen dağılımın o çözümlemedeki başlangıç ve çevre koşullarına bağlı olduğu; bu koşulların değişkenliğine göre parametrelerin de değiştirileceği çok açıktır. Bu nedenle, günlük yaşamdaki kapalı ortamlarda ‘türbülanslı akış’ kaçınılmazdır ve ‘türbülanslı akış’, virüsün taşınması için elverişlidir. Maske kullanımı vd. önlemler de, bu akışın rastsallığının getirdiği risklere karşı yetersizdir. Herhangi bir nedenle maskenizi bir anlık çıkarma olasılığı az olsa da, türbülanslı akışın virüsü taşıma olasılığının yüksekliği nedeniyle, bu iki olayın (maskenin çıkarılması ve hava akışının virüsü size  taşıması) aynı anda  gerçekleşmesi olasılığı da yükselir. 

Aslında,  menfez konumunun ve havalandırma hızının, aşağıda anlatacağımız mikrodamlacık taşınımına etkisi çoktan çalışılmıştı (Şekil 4). Örneğin; yüz yüze iki insanın ortadaki iki beyaz boşlukla temsil edildiği Şekil 4'ün yer aldığı çalışma 2009 tarihlidir.


Şekil 4: İki kişinin kapalı bir ortamda yüz yüze gelmelerinden 10 saniye sonra, 10 mikrometre çapındaki parçacıkların ortamdaki farklı havalandırma yöntemlerine göre dağılımı. Çıkış menfezi tümünde tavanda iken giriş menfezi a) yukarıda, 20 m/s hız; b)yukarıda, 50 m/s hız; c)  yukarıda, 100 m/s hız; d) aşağıda, 20 m/s hız; e) aşağıda, 50 m/s hız; f) aşağıda, 100 m/s [4]. 


R değeri,  duvar etkisi ve menfez yerleşimi;   11 Mayıs'ta AVM'lerin açılması ile başlayan ve giriş sınavlarının salgın öncesindeki planlamalara göre yapılması ile süren, tatil kredisi ile seyahati özendiren uygulamalarla doruğa çıkan erken normalleşmenin sakıncalarını açıklamaktadır. 

Virüsün davranışı ve toplumsal bağışıklıkla ilgili çok sayıda belirsizliğin olduğu bir ortamda, denetlenemeyen kalabalıkların yer aldığı kapalı ortamlardan uzak durulmalıydı. Toplum önlemsiz davranışlarda bulunmaya teşvik edilmemeliydi.  

Bulaşma hızını azaltacak önemli etkenlerden biri, kapalı ortamlardaki hava akışlarının türbülanstan kaynaklanan rastsallığından kaçınmak iken, izlenen normalleşme politikası çok yanlıştı. 

Hastalığın  hava kaynaklı olması

Salgının geride bıraktığımız aşamasında yapılan yanlış yönlendirmelerden biri de, virüsün yalnızca damlacıklarla  yayıldığı öngörüsünde ısrarcı olunması idi. Gerçekten böyle olsaydı, kapalı ve açık ortamların salgının yayılması açısından bir etkisi olmayacaktı. Kişilerin fiziksel temastan kaçınmaları,  'mesafe' koyarak görüşmeleri, dokunulan yüzeylerin ve ellerin temiz olması, ellerin yüze mümkün olduğunca az götürülmesi yeterli idi. Fakat; öyle olmadı.  Çünkü; konuşurken, bağırırken, şarkı söylerken, hapşırırken ve nefes verirken ağzımızdan çıkan mikro damlacıklar havada öngörülenden çok daha uzun süre asılı kalmaktaydı.  

6 Temmuz 2020'de, çoğunluğu iç hava kalitesi konusunda uzman olan,  bir grup bilim insanı bir mektup yazarak bu durumu açıklığa kavuşturdular. 'Ellerinizi yıkayın ve mesafeyi koruyun', 'Bu doğru!. Ama' dediler, 'örneğin 5 mikrometre çapında olan virüslü bir damlacık, bir odanın içinde genellikle oluşan hava hızlarında,  yerden 1.5 metre kadar yüksekte, metrelerce dolanabilir' [5]. Mikro damlacığın, saniyede 9-10 santimetre olan oda içi hava hareketleri ile katettiği mesafe, odanın boyutlarının çok üzerindedir. Demek ki, odayı sürekli rastgele dolaşacaklardı, bu damlacıklar. Bilim insanlarının mektubundaki öneriler şunlardı:

1-    Özellikle; kamusal alanlarda, iş yerlerinde, okullarda, hastanelerde, yaşlı bakım evlerinde yeterli ve etkili havalandırma sağlanmalıydı (Şekil 5). (ABD'nin önde gelen bulaşıcı hastalıklar uzmanlarından Prof. Anthony Fauci de, 'Pencereleri açın!' diyordu, 5 Ağustos'ta. Bkz. https://www.youtube.com/watch?v=b9DteuCKCaI. )

2-    Hava akışının virüs denetimi sağlanmalıdır.

3-    Özellikle toplu taşıma ve  kamusal alanlarda,  kalabalık ve kapalı ortamlardan kaçınılmalıdır.

Şekil 5:    Koronavirüslü damlacıkların yayılışı [5]. (İçi dolu yuvarlaklar, büyük/orta/küçük damlacıkları göstermektedir.)

Maske

Dünya Sağlık Örgütü, maske kullanımını Haziran Ayı'na dek savunmadı. Hatta, virüs bulaşmamış kişilerin takmamalarını söyledi. Oysa, havadaki damlacıklar ve aerosoller ile bulaşan bir hastalıkta,  virüs taşıyanın, bırakınız konuşmasını, öksürmesini, hapşırmasını;  verdiği nefes bile ortamı kirletmekteydi. Ayrıca; virüsün henüz bulaşmamış olmasına karşın, bu havayı soluyan kişi risk altındadır.  

Maske, gözenekli bir yapıdır. Maskeye gelen damlacık ile bu yapı arasındaki etkileşim; gözeneklerin arasında tutulup diğer tarafa geçememe, maske yüzeyine çarpıp geri dönme ya da parçalanarak geçme şeklinde olabilir (Şekil 6). 

Şekil 6:    Damlacık-gözenekli ortam etkileşimi [6].


Bu etkileşim; başta maskeye gelen damlacığın ve maske gözeneğinin çapı (dp ve df) ve geliş hızı (bu nedenle yüksek sesle konuşmak önerilmiyor)  olmak üzere, bir çok büyüklüğe ve yüzey gerilmesi, viskozite, yoğunluk gibi özelliklere bağlıdır. Bizi virüsten koruyan ve kendi ağzımızdan ve burnumuzdan çıkan damlacıkların dışarıya çıkmasını önleyen maskelerin gözenek dağılımı bu değişkenlere göre yapılır. Bu tür maskeler takıldığında, kişiden virüsün dağılması ve kişinin virüsü alması olasılığı düşer (Şekil 7). 


Şekil 7    Havanın durağan olduğu, 20 C sıcaklıktaki bir ortamda, virüsü taşıyan kişinin öksürmesinden 5 saniye sonra, verimliliği %91 olan bir maskenin takılmasının damlacıkların dağılımına etkisi [6].  

Maske ve mesafenin etkisi, aynı zamanda ortamdaki hava hareketi ve ortam sıcaklığı ile de ilişkilidir. Bu nedenle, yukarıda, Şekil 2 ile verilen bulaş olasılığı, havalandırma debisi ilişkisi maskeli olma koşulunda değişecektir [2].

Öte yandan, maskenin kenarlarından oluşacak sızma, virüsü yayma riskini artıracaktır (Şekil 8).

Şekil 8    Maske kenarlarından sızma [6].

Bu nedenle maske yüze tam olarak oturtulmalı, kapalı ortamda hiç çıkarılmamalı ve maskeye ek olarak 'mesafe' de korunmalıdır.

Sonuç

4 Ağustos 2020'de Scientific American'da yayınlanan bir makalede [7]  bu salgından öğrendiğimiz en önemli 9 gerçek özetlenmişti. Evet; i-) salgının herhangi bir yerde patlayabileceğini; ii-) virüsün herhangi bir kişiye bulaşabileceğini; iii-) virüs kapan herhangi bir kişinin (genç ya da yaşlı) yaşamını yitirebileceğini; iii-) virüsü her kapanın belirti vermeyebileceğini, fakat hastalığı yayabileceğini; iv-) havalandırmanın yüzey temizliğinden daha önemli olduğunu; v-) virüsün havadan bulaştığını, kapalı ortamların, özellikle havalandırılmaları kötü ise, riskli olduğunu; vi-) 'yaz sıcağında virüs ölür' öngörüsünün yanlışlığını; vii-) maskenin riski azalttığını; viii-) ırkçılığın (ve eşitsizliğin) hastalığın ölümcüllüğünü artırdığını; ix-) yanlış bilginin yayılmasının zararlarını öğrendik.
Gerçeklerin yanısıra 'doğru'ları da öğrenmeliyiz. Öncelikle; bu salgına etki eden çok fazla değişken var. Fakat bu, belirsizlik demek değildir. Hiç bir önlem ve sağaltım tek başına düşünülmemelidir. Karar vericiler, tatil kredileri vb. yollarla, salgını gözardı eden etkinlikleri desteklememelidir. Normalleşmeyi öne alıcı yanlış bilgilendirmelere kulak verilmemelidir. Salgının gidişi, olduğundan daha az olumsuz gösterilmemelidir. Bu ortamda, yetki ve bilgi sahibi olmanın getirdiği sorumluluk her zamankinden fazladır. Alışkanlıklarını değiştirmek istemeyen, daha da ötesi kendi çabasının önemli olacağı konusunda özgüveni olmayan insanların oluşturduğu bir toplumda; ekonomik çarkın dönmesi ya da umutsuzluğun önlenmesi için atılan yersiz normalleşme adımları, durumu daha da zorlaştırmaktadır. Çözüm; bir çok etkenin farklı birleşimlerle bir araya geldiği bu karmaşada çıkar kaygılarından uzak, adım adım ve bilimin ışığında ilerlemektir.

[2]    Zhao B., Dai H, Association of the infection probability of COVID-19 with ventilation rates in confined spaces, BUILD SIMUL https://doi.org/10.1007/s12273-020-0703-5, Agst. 2020.
[3]    ,Tapsoba, M., Moureha,T., Flick, D., Airflow patterns in a slot-ventilated enclosure partially loadedwith empty slotted boxes, International Journal of Heat and Fluid Flow 28 (007.
[4]     Muia, K.W.,  Wonga, L.T., Wub, C.L., Lai, Alvin C.K. , Numerical modeling of exhaled droplet nuclei dispersion and mixing in indoor environments, Journal of Hazardous Materials 167 pp. 736–744. 2009 
[6]  Dbouka, T.,  Drikakis, D., On respiratory droplets and face masks,    Phys. Fluids 32, 063303, 2020.

Yorumlar

Yorum Gönder