BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
Đề Tài:
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
Đề Tài :
GVHD: Thầy Trương Trường Sơn
NSVTH: Lê Huy Ba Duy
Nguyễn Văn Quang
Nguyễn Thị Kim Xuyến
Ngô Thị Thanh
LỚP LÝ 4 CN TRANG 2
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
Thành Phố Hồ Chí Minh - Năm 2010
LỜI GIỚI THIỆU
Chúng ta đã biết chất phóng xạ là một bộ phận không thể tách rời của trái đất
chúng ta, nó đã tồn tại cùng trái đất. Các chất phóng xạ tồn tại trong tự nhiên, có trên
mặt đất, có trong không khí và thực phẩm. Chất phóng xạ tồn tại ở dạng khí trong không
khí khi chúng ta hít thở. Cả trong cơ thể của chúng ta bao gồm cơ, xương và các mô đều
chứa các nguyên tố phóng xạ có trong tự nhiên.
Con người vẫn thường phải chịu sự chiếu xạ của các bức xạ tự nhiên từ trái đất,
cũng như từ bên ngoài trái đất. Bức xạ mà chúng ta nhận được từ bên ngoài trái đất
được gọi là các tia vũ trụ hay bức xạ vũ trụ. Chúng ta cũng bị chiếu bởi các bức xạ nhân
tạo. Chẳng hạn như tia X, các bức xạ được sử dụng để chuẩn đoán bệnh và điều trị bệnh
ung thư. Bụi từ các vụ nổ thử nghiệm hạt nhân và lượng nhỏ các chất phóng xạ từ các
nhà máy điện hạt nhân và điện than đá thải vào môi trường cũng như là những nguồn
bức xạ chiếu vào cơ thể con người.
xạ, chẳng hạn như Triti, Carbon-14, Photpho-32, và Stronti-90. Tia
beta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường
và nó có thể xuyên qua được lớp ngoài của da. Nó có thể làm tổn
thương lớp da bảo vệ. Trong vụ tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân
Chernobyl năm 1986, các tia beta mạnh đã làm cháy da những người
cứu hoả. Nếu các bức xạ beta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ
trong lên các mô trong đó.
3. Bức Xạ Gamma.
Bức xạ gamma là dạng năng lượng sóng điện từ. Nó đi được khoảng cách lớn
trong không khí và có độ xuyên mạnh. Tia gamma được tạo ra do sự tự phân rã của chất
phóng xạ, chẳng hạn như Cobalt-60 và Xedi-137. Khi tia gamma bắt đầu đi vào vật chất,
cường độ của nó cũng bắt đầu giảm. Trong quá trình xuyên vào vật chất, tia gamma va
LỚP LÝ 4 CN TRANG 5
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
chạm với các nguyên tử. Các va chạm đó với tế bào của cơ thể sẽ làm tổn hại cho da và
các mô ở bên trong. Các vật liệu đặc như chì, bê tông là tấm chắn lý tưởng đối với tia
gamma.
4. Bức Xạ Neutron.
Hạt neutron được giải phóng sau phản ứng phân hạch hạt nhân của Uranium hoặc
Plutonium, bản thân nó không phải là bức xạ ion hoá, nhưng nếu va chạm với các hạt
nhân khác, nó có thể kích hoạt các hạt nhân hoặc gây ra tia gamma hay các hạt điện tích
thứ cấp gián tiếp gây ra bức xạ ion hoá. Neutron có sức xuyên mạnh hơn tia gamma và
chỉ có thể bị ngăn chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm chắn Paraphin.
Bức xạ neutron chỉ tồn tại trong lò phản ứng hạt nhân và các nhiên liệu hạt nhân.
5. Bức Xạ Tia X.
Tia X có những đặc điểm tương tự như tia gamma, nhưng bức xạ gamma được
phát ra bởi hạt nhân nguyên tử, còn tia X do con người tạo ra trong một ống tia X mà
bản thân nó không có tính phóng xạ. Tia X bao gồm một hỗn hợp của các bước sóng
khác nhau, trong khi năng lượng tia gamma có một giá trị cố định (hoặc hai) đặc trưng
cho các chất phóng xạ.
có đóng góp lớn hơn cả. Hoạt độ phóng xạ gây bởi
14
C
có trong cơ thể người
được đánh giá vào khoảng 50 Bq/g, tương ứng với liều hiệu dụng là 12μSv/năm. Bức xạ
vũ trụ được chia làm hai loại:
• Bức xạ vũ trụ từ thiên hà
Chúng được sinh ra từ các vật thể vũ trụ rất xa trái đất, thành phần bao gồm 92,5%
là các hạt proton năng lượng cao và khoảng 7% là các hạt alpha và các hạt ion nặng hơn,
phần còn lại là các electron, photon, neutrino.
• Bức xạ vũ trụ từ mặt trời
Chúng được sinh ra từ các vụ nổ trong mặt trời và thay đổi theo chu kỳ hoạt động
của mặt trời. Chúng tương tác với hạt nhân nguyên tử không khí và tạo ra những tia bức
xạ thứ cấp bao gồm electron, gamma, proton, neutron, mezon,… với năng lượng tương
đối thấp, vào khoảng ≤ 400 MeV và có cường độ rất lớn ≈ 10
6
– 10
7
hạt/cm
2
.s. Cũng có
nhưng trường hợp đặc biệt, chúng có năng lượng một vài GeV. Con người chủ yếu bị
chiếu xạ bởi những tia bức xạ thứ cấp.
b. Các bức xạ trong vỏ trái đất
• Bức xạ từ mặt đất
LỚP LÝ 4 CN TRANG 7
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
Các nhân phóng xạ trong vỏ trái đất gồm các họ phóng xạ Uranium, Thorium và
các hạt nhân phóng xạ nhẹ khác như K
40
Radon thoát ra từ đất và các vật liệu xây dựng, do đó lượng radon trong các phòng
kín lớn hơn rất nhiều so với ở ngoài trời.
Trên phạm vi toàn cầu, trong quy mô của từng nước, người ta đã nghiên cứu xác
định lượng radon trong các nhà ở:
Ở châu Âu trung bình từ 20 đến 50 Bq/m
3
; ở mỹ trung bình là 55 Bq/m
3
nhưng
trong khoảng 1-3% các nhà một căn hộ riêng, tức là khoảng hàng triệu nhà, lượng radon
lên tới 300 Bq/m
3
. Ở Việt Nam, chưa có đầy đủ số liệu thống kê, tuy nhiên kết quả của
một số nghiên cứu cho thấy: lượng radon trong nhà ở khu vực Hà Nội vào khoảng 30
Bq/m
3
, ở miền núi thường lớn hơn vài lần.
Lượng radon trong nhà ở phụ thuộc vào vùng địa lý, tuỳ thuộc vào mùa trong năm
và các yếu tố địa lý, khí hậu... Trong một nhà: tầng thấp có lượng radon nhiều hơn tầng
cao, trong phòng thoáng, lượng radon ít hơn so với trong phòng kín.
• Bức xạ từ nước và thức ăn
LỚP LÝ 4 CN TRANG 8
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
Nước có chứa K
40
và các nguyên tố phóng xạ khác gây chiếu xạ lên cơ thể trung
bình đạt tới 0,25 mSv/năm.
Các bức xạ tự nhiên này chiếu xạ lên cơ thể con người theo hai cách: chiếu xạ
trong do ăn uống, hít phải và chiếu xạ ngoài.
Liều chiếu xạ do bức xạ tự nhiên trung bình lên người ở vùng “bình thường” được
0.60
0.03
0.002
<1
Hiện nay, trong y tế, các nguồn phóng xạ được sử dụng để chuẩn đoán và điều trị
bệnh. Có thể phân nguồn phóng xạ trong lĩnh vực y tế thành 2 loại: một là nguồn từ máy
X-quang, nghĩa là dùng chùm tia X có cường độ tương đối mạnh chiếu nhanh trong thời
gian ngắn dùng trong chụp hình giúp cho việc chẩn đoán bệnh. Ngoài ra còn có nguồn
từ máy phát tia X, các nguồn phóng xạ phát ra các chùm tia tương đối yếu và được
chiếu liên tục trong soi hình. Nguồn thứ hai là sử dụng các đồng vị phóng xạ để điều trị
bệnh. Nguồn này lại được chia làm 2 loại: nguồn kín và nguồn hở.
Nguồn kín là các máy có sử dụng đồng vị phóng xạ như máy xạ trị Cobatl, máy
gia tốc điện tử tuyến tính tạo chùm electron hay tia X với năng lượng 4-25MeV, dao
phẫu thuật bằng tia gamma...
Nguồn hở là các chất phóng xạ được đưa trực tiếp vào trong cơ thể qua đường tiêu
hóa hoặc tiêm để chẩn đoán và chữa trị bệnh (hay còn gọi là phương pháp điều trị chiếu
trong) bằng cách tiêm hoặc uống. Các nguồn này thường phát ra năng lượng bức xạ
beta.
Bảng 3: Một số đồng vị phóng xạ sử dụng trong y tế
ĐVPX Phát ra bức xạ ứng dụng
Bi-213 (46 m) Anpha Điều trị ung thư
Co-60 (5,27 y) Gamma Xạ trị ngoài, khử trùng
Ho-166(26h), Cu-64 (13 h) Chẩn đoán, điều trị
I-125 (60d) Chẩn đoán
Ir-192 (74 d), Pd-103 (17 d) Xạ trị trong
Fe-59 (46 d) Chẩn đoán
Lu-177 (6,7 d), I-131 (8 d) Gamma Chụp ảnh
P-32 (14 d), Y-90 (64 h) Beta Xạ trị
Re-186 (3,8 d), Sm-153 (47 h), Sr-89
(50 d)
cũng được sử dụng phổ biến. Chẳng hạn, việc tối ưu hóa quy trình và thời gian pha trộn
phế liệu trong các dây chuyền của các nhà máy sản xuất xi măng, nhà máy hóa chất,
v.v... Trong lĩnh vực khai thác dầu khí, kỹ thuật đánh dấu phóng xạ được sử dụng để xác
định mặt cắt nước bơm ép trong các giếng bơm ép, nghiên cứu hiện tượng ngập lụt
LỚP LÝ 4 CN TRANG 11
AN TOÀN BỨC XẠ ThS TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN
trong các giếng khai thác của mỏ dầu bạch hổ. Hay kĩ thuật chụp gamma sử dụng để soi
hành lý tại các sân bay.
Bảng 4: Một số đồng vị phóng xạ sử dụng trong công nghiệp
ĐVPX Sử dụng trong công nghiệp
H-3, Au-198, Tc-99m Nghiên cứu về nước thải
C-14, Cl-36,H-3 Đo tuổi nước
Sc-40 Ag-110m, Co-60,
La-140, Sc-46, Au-198
Nghiên cứu về hiệu quả lò cao
Mn-54, Zn-65 Nghiên cứu về tác động môi trường của khai thác mỏ
Cr-57, Ir-192, Au-198 Nghiên cứu xói mòn bờ biển
Co-60 Khử trùng trong y tế và thực phẩm
Cs-137,
Giám sát xói mòn đất, lắng đọng, độ cao mực nước trong
bình chứa
Ir-192, Yb-169, Co-60,
Se-75
Chụp X-quang công nghiệp kiểm tra các mối hàn
Pb-210 Đo lường tuổi đất, cát
Ngoài các nguồn chiếu xạ trên, tại và gần những trung tâm hạt nhân, nhà máy điện
nguyên tử, các nhân viên và dân cư sinh sống và làm việc quanh đây cũng chịu một
lượng chiếu xạ nhất định. Chủ yếu là chiếu xạ do các chất thải phóng xạ có chứa những
đồng vị phóng xạ như:…………...
Các nguồn phóng xạ sử dụng trong công nghiệp thường là những nguồn có chu kì
W
185
.
- Các sản phẩm kích hoạt tạo ra trong môi trường xung quanh, nhất là vụ nổ xảy ra
trong lòng đất hoặc trên mặt đất (Si
21
, Al
28
, Na
24
, Zn
65
, Fe
55
, Mn
54
) và C
14
tạo nên bởi
phản ứng N
14
(n,p)C
14
.
Những tro bụi này được tung lên khí quyển trong các vụ nổ sẽ rơi xuống dưới
dạng hạt nhỏ. Thời gian tro bụi phóng xạ lưu lại trong khí quyển có thể kéo dài hàng
chục năm tùy thuộc vào các vụ nổ và các điều kiện phức tạp của khí tượng.
Hầu hết các nguy hiểm bức xạ từ
các vụ nổ hạt nhân là do các hạt nhân
phóng xạ có chu kì bán rã ngắn bên
tồn tại rất lâu trong khi quyển, nước, đất và khi bức xạ mà chúng gây ra chiếu xạ lên con
người cũng gây ra những ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của họ. Mà ảnh hưởng
nghiêm trọng nhất đến những cư dân sống tại và gần sát trung tâm các vụ nổ.
LỚP LÝ 4 CN TRANG 14