Tìm hiểu về bức xạ và phóng xạ

Các câu hỏi được trả lời trong bài này: Bức xạ là gì? Sự phân rã phóng xạ là gì? Đơn vị hoạt độ phóng xạ (Becquerel) là gì? Chu kỳ bán rã diễn ra như thế nào? Bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo là gì?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu về bức xạ và phóng xạ Tìm hiểu về bức xạ và phóng xạ Các câu hỏi được trả lời trong bài này: Bức xạ là gì? Sự phân rã phóngxạ là gì? Đơn vị hoạt độ phóng xạ (Becquerel) là gì? Chu kỳ bán rã diễn ranhư thế nào? Bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo là gì? Chất phóng xạ đượcsử dụng như thế nào trong cuộc sống? Bức xạ có ảnh hưởng như thế nào tớicác mô sống ? Bức xạ là gì? Mọi người và mọi vật đều cấu tạo từ nguyên tử. Một người lớn trung bình là tập hợp của khoảng4.000.000.000.000.000.000.000.000.000 nguyên tử oxy, hydro, cacbon, nito, phốtpho và các nguyên tố khác. Khối lượng nguyên tử tập trung ở phần hạt nhân nguyên tử mà độ lớn củanó chỉ bằng một phần tỷ của nguyên tử. Xung quanh hạt nhân hầu như là khoảngtrống, ngoại trừ những phần tử rất nhỏ mang điện tích âm quay xung quanh hạtnhân được gọi là electron. Các electron quyết định tính chất hoá học của một chấtnhất định. Nó không liên quan gì với hoạt độ phóng xạ. Hoạt độ phóng xạ chỉ phụthuộc vào cấu trúc hạt nhân. Một nguyên tố được xác định bởi số lượng Proton trong hạt nhân. Hydro có1 proton, Heli có 2, Liti có 3, Berili có 4, Bo có 5 và Cacbon có 6 proton. Số lượngProton nhiều hơn, thì hạt nhân nặng hơn. Thori có 90 proton, Protatini có 91 vàUrani có 92 proton được xem là những nguyên tố siêu Urani. Số lượng các nơtron quyết định hạt nhân có mang tính phóng xạ hay không.Để các hạt nhân ổn định, số lượng nơtron trong hầu hết mọi trường hợp đều phảilớn hơn số lượng Protron một ít. Ở các hạt nhân ổn định protron và nơtron liên kếtvới nhau bởi lực hút rất mạnh của hạt nhân mà không phần tử nào thoát ra ngoài.Trong trường hợp như vậy, hạt nhân sẽ tồn tại bền vững. Tuy nhiên mọi việc sẽkhác đi nếu số lượng nơtron vượt khỏi mức cân bằng. Trong trường hợp này, thìhạt nhân sẽ có năng lượng dư và đơn giản là sẽ không liên kết được với nhau. Sớmhay muộn nó cũng phải xả phần năng lượng dư thừa đó. Hạt nhân khác nhau thì việc giải thoát năng lượng dư cũng khác nhau, dướidạng các sóng điện từ và các dòng phân tử. Năng lượng đó được gọi là bức xạ. Sự phân rã phóng xạ là gì? Quá trình mà nguyên tử không bền giải thoát năng lượng dư của nó gọi là sựphân rã phóng xạ. Hạt nhân nhẹ, với ít Proton và nơtron trở lên ổn định sau mộtlần phân rã. Khi một nhân nặng như Radi hay Urani phân rã, những hạt nhân mớiđược tạo ra có thể vẫn không ổn định, mà giai đoạn ổn định cuối cùng chỉ đạt đượcsau một số lần phân rã. Ví dụ: Urani 238 có 92 proton và 146 nơtron luôn mất đi 2 proton và 2nơtron khi phân rã. Số lượng proton còn lại sau một lần Urani phân rã là 90, nhưnghạt nhân có số lượng proton 90 lại là Thori, vì vậy Urani 238 sau một lần phân rãsẽ làm sinh ra Thori 234 cũng không ổn định và sẽ trở thành Protatini sau một lầnphân rã nữa. Hạt nhân ổn định cuối cùng là chì chỉ được sinh ra sau lần phân rãthứ 14. Quá trình phân rã này xảy ra đối với nhiều hạt nhân phóng xạ có ở trong môitrường. Đơn vị hoạt độ phóng xạ (Becquerel) là gì? Hoạt độ phóng xạ chỉ khả năng phát ra bức xạ của một chất. Hoạt độ khôngcó nghĩa là cường độ của bức xạ được phát ra hay những rủi ro có thể xảy ra đốivới sức khoẻ con người. Nó được quy định bằng đơn vị hoạt độ Becquerel (Bq),phỏng theo tên một nhà vật lý người Pháp, Henri Becquerel. Hoạt độ phóng xạ của một tập hợp các hạt nhân phóng xạ được tính bởi sốcác phân rã trong nó trong một đơn vị thời gian. Nếu số lượng phân rã là 1/1 giây,thì hoạt độ của chất đó được tính là 1 Bq. Hoạt độ không liên quan gì đến kíchthước hay khối lượng của một chất. Một nguồn phóng xạ có độ lớn bằng điếu thuốclá dùng trong một dụng cụ quan trắc phóng xạ có thể có hoạt độ lớn hơn hoạt độcả thùng lớn chất thải phóng xạ hàng tỷ lần. Nếu số lượng phân rã xảy ra ở mộtlượng nhỏ của một chất là 1000/1 giây, hoạt độ của chất đó lớn hơn 100 lần so vớimột số lượng lớn chất chỉ có 10 phân rã xảy ra trong 1 giây. Chu kỳ bán rã diễn ra như thế nào? Tốc độ phân rã được mô tả bằng chu kỳ bán rã, đó là thời gian mà 1/2 số hạtnhân không bền của một chất nào đó phân rã. Chu kỳ bán rã là đơn nhất và khôngthay đổi cho từng hạt nhân phóng xạ và có thể là từ một phần giây đến hàng tỷnăm. Chu kỳ bán rã của Sulfua - 38 là 2 giờ 52 phút, của Radi - 223 là 11,43 ngày,và Cacbon - 14 là 5.730 năm. Trong các chu kỳ bán rã liên tiếp, hoạt độ chất phóngxạ giảm bởi phân rã từ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16… so với hoạt độ ban đầu. Điều đó chophép tính hoạt độ còn lại của bất cứ chất nào tại một thời điểm bất kỳ trong tươnglai. Bức xạ có khắp nơi trong môi trường. Hầu hết các chất phóng xạ có đời sốngdài đều sinh ra trước khi có Trái đất, vì vậy một lượng xạ luôn tồn tại là điều bìnhthường không thể tránh khỏi. Trong thế kỷ vừa qua, phông phóng xạ đã tăng lênkhông ngừng do các hoạt động như thử vũ khí hạt nhân và phát điện hạt nhân.Mức độ phóng ...