Ứng dụng năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế – xã hội

Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều chất phóng xạ và điều này đã xảy ra ngay từ khi hình thành nên trái đất. Có trên 60 nhân phóng xạ được tìm thấy trong tự nhiên. Nguồn gốc của các nhân phóng xạ này có thể phân thành ba loại chính sau: 1. Các nhân phóng xạ có từ khi hình thành nên trái đất còn gọi là các nhân phóng xạ nguyên thủy. 2. Các nhân phóng xạ được hình thành do tương tác của các tia vũ trụ với vật chất của trái đất. 3. Các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế – xã hội Ứng dụng năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế – xã hội PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI Nguyễn Hào Quang Trung tâm Kỹ thuật An toàn Bức xạ và Môi trường Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều chất phóng xạ và điều này đãxảy ra ngay từ khi hình thành nên trái đất. Có trên 60 nhân phóng xạ được tìmthấy trong tự nhiên. Nguồn gốc của các nhân phóng xạ này có thể phân thành baloại chính sau: 1. Các nhân phóng xạ có từ khi hình thành nên trái đất còn gọi là các nhân phóng xạ nguyên thủy. 2. Các nhân phóng xạ được hình thành do tương tác của các tia vũ trụ với vật chất của trái đất. 3. Các nhân phóng xạ được hình thành do con người tạo ra. Các nhân phóng xạ được hình thành do hai nguồn gốc đầu được gọi là cácnhân phóng xạ tự nhiên còn các nhân phóng xạ do con người tạo ra được gọi làcác nhân phóng xạ nhân tạo. So với lượng phóng xạ tự nhiên thì lượng phóng xạdo con người tạo ra là rất nhỏ. Tuy nhiên, một phần lượng phóng xạ này đã bịphát tán vào trong môi trường của thế giới chúng ta. Vì vậy chúng ta có thể pháthiện thấy các nhân phóng xạ tự nhiên và nhân tạo có mặt ở khắp mọi nơi trongcác môi trường sống như đất, nước và không khí Các nhân phóng xạ nguyên thủy phổ biến nhất là 238U, 232Th, 235U và cácsản phẩm phân rã của chúng, 40K và 87Rb. Bảng 1 đưa ra giá trị độ giàu đồng vịcủa các nhân phóng xạ này. Còn có một số các nhân phóng xạ khác ít phổ biếnhơn và thường có thời gian sống dài hơn nhiều gồm: 50V, 113Cd, 115In, 123Tc,138 La, 142Ce, 144Nd, 147Sm, 152Gd, 174Hf, 176Lu, 187Re, 190Pt, 209Bi. Trong môitrường đất thường có mặt các nhân phóng xạ của ba chuỗi phóng xạ 238U, 232Thvà 235U. Các nhân phóng xạ này là các nhân bắt đầu của mỗi chuỗi. Trong môitrường đất nếu không có các quá trình biến đổi môi trường gây ra sự mất cânbằng phóng xạ thì các chuỗi phóng xạ này thường có cân bằng phóng xạ. Điềunày cũng đồng nghĩa với hoạt độ phóng xạ của các nhân phóng xạ có trong mỗichuỗi là bằng nhau và bằng với hoạt độ phóng xạ của nhân bắt đầu mỗi chuỗi.Hình 1,2,3 chỉ ra các nhân phóng xạ có trong các chuỗi phóng xạ tương ứng238 U, 232Th và 235U. Bảng 1. Độ giàu đồng vị của các nhân phóng xạ nguyên thuỷ Nhân phóng Thời gian bán Độ giàu đồng vị xạ huỷ (năm) (%) 40 K 1.26x109 0.0117 Ứng dụng năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế – xã hội 87 Rb 4.8x109 27.83 232 Th 1.4x1010 100 235 8 U 7.1x10 0.72 238 U 4.5x109 99.274 Chuỗi phóng xạ 238U có thể chia thành các chuỗi phóng xạ con trong đóhoạt tính phóng xạ của nhân phóng xạ đầu chuỗi sẽ chi phối hoạt tính phóng xạcủa các nhân phóng xạ khác có trong chuỗi. Đó là các chuỗi phóng xạ: 238U -->234 U; 230Th; 226Ra; 222Rn --> 214Po và 210Pb -->210Po. Uran khá phổ biến trong tựnhiên, về độ giàu nó đứng hàng thứ 38 trong số các nguyên tố có mặt trên tráiđất. Nó chủ yếu có mặt trong các đá gốc. Nồng độ của 238U trong đất dải từ 2đến 300 Bq /kg và có giá trị trung bình trên toàn thế giới là 25 Bq /kg. Hình 1. Chuỗi phóng xạ 238U Chuỗi phóng xạ 232Th có thể chia thành các chuỗi phóng xạ con sau: 232Th;228 Ra-->224Ra; 220Rn-->208Pb. Nồng độ của 232Th trong đất dải từ 2 đến 300 Bq/kg tương tự như 238U và có giá trị trung bình trên toàn thế giới là 40 Bq /kg. Ứng dụng năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế – xã hộiNồng độ của 40K trong đất dải từ 37 đến 1100 Bq /kg và có giá trị trung bình 400Bq /kg. Lượng nhân phóng xạ 235U chỉ chiếm 0.72% tổng lượng uran có trong tựnhiên nên có rất ít trong môi trường đất. Các chuỗi phóng xạ 238U, 232Th chứa nhiều nhân phóng xạ trong các dạngnguyên tố hóa học khác nhau. Do tính chất hóa học của các nguyên tố này khácnhau nên trong quá trình phong hóa các nguyên tố này bị rửa trôi khác nhau.Điều này dẫn tới sự cân bằng phóng xạ của các chuỗi phóng xạ này là khó thựchiện được trong môi trường đất. Ví dụ 226Ra là một thành viên trong chuỗiphóng xạ 238U vì thế 226Ra có mặt trong tất cả các môi trường có chứa uran. Tuynhiên do tính chất hóa học của 226Ra nó dễ ở trong trạng thái hòa tan hơn so với238 U và vì vậy đối với các đá gốc 226Ra thường bị rửa trôi nhiều hơn so với 238U.Mặt khác đất lại được hình thành từ quá trình phong hóa của đá vì vậy nóthường chứa nhiều 226R ...