Makine öğrenmesi kullanılarak çevresel radyoaktivite seviyesi tahmini ve Türkiye'nin yüksek çözünürlüklü radyasyon haritasının oluşturulması: Çevrimiçi bir hesaplama modülünün geliştirilmesi

Doğal radyasyonun mekânsal dağılımının doğru bir şekilde haritalanması, halk sağlığı ve çevresel risk yönetimi için temel bir gerekliliktir. Ancak, Türkiye'nin mevcut çevresel radyasyon haritalarının mekânsal çözünürlüğü sınırlıdır ve yerel ölçekteki değişimleri yansıtmada yetersiz kalmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, Türkiye'nin toprak kökenli doğal radyonüklid (Ra-226, Th-232, K-40) konsantrasyonlarını, modern veri bilimi tekniklerini kullanarak 300×300 m² gibi yüksek bir mekânsal çözünürlükte tahmin etmek, bu tahminlere dayalı ulusal bir radyasyon haritası oluşturmak ve sonuçları etkileşimli bir çevrim içi platformda sunmaktır. Bu hedefe ulaşmak için çok adımlı hibrit bir metodoloji izlenmiştir. İlk olarak, Ortam Gama Doz Hızı (AGDR) ve ilişkili mekânsal belirsizliği, Radyasyon İzleme ve Uyarı Sistemi Ağı (RADİSA) verileri kullanılarak Sıralı Gauss Simülasyonu (SGS) ile modellenmiştir. İkinci olarak, Kozmik Gama Doz Hızı (CGDR) ise, hesaplama maliyeti yüksek olan EXPACS (EXcel-based Program for calculating Atmospheric Cosmic-ray Spectrum) fiziksel modelini taklit eden bir makine öğrenmesi vekil modeli ile ülke sathı için tahmin edilmiştir. Son olarak bu mekânsal katmanlar, coğrafi değişkenlerle (enlem, boylam, rakım vb.) ve Türkiye Radyoaktivite Atlası'ndan sayısallaştırılan verilerle birleştirilerek nihai radyonüklid tahmin modelleri geliştirilmiştir. Model geliştirme sürecinde, Aşırı Gradyan Arttırma (XGBoost) algoritmasının en yüksek performansı sergilediği tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, Türkiye'nin ilk yüksek çözünürlüklü Ra-226, Th-232, K-40 ve bu değerlerden türetilen Karasal Gama Doz Hızı (TGDR) haritaları üretilmiştir. Haritalardaki mekânsal desenlerin, ülkenin bilinen uranyum/toryum yatakları ve ana jeolojik formasyonları ile güçlü bir uyum sergilediği gözlemlenmiştir. Modelin geçerliliği, eğitim sürecinde kullanılmamış harici ve noktasal ölçüm verileriyle de ayrıca sınanmış ve hem ilçe hem de noktasal (tek koordinat değeri) ölçekte anlamlı bir doğruluk sergilediği kanıtlanmıştır.