Phóng xạ là gì? Ứng dụng quan trọng trong đời sống?

Chu Văn An

Rất nhiều hoạt động trong tự nhiên diễn ra xung quanh chúng ta mà chúng ta không để ý tới nhưng lại có những ý nghĩa vô cùng quan trọng. Bức xạ là một trong những hiện tượng như vậy. Vậy bức xạ là gì? Những chất nào là nguồn phóng xạ? Ứng dụng của bức xạ trong đời sống Hãy cùng nhau tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

1. Bức xạ là gì?

Phóng xạ là quá trình hạt nhân nguyên tử mất đi tính ổn định và tự biến đổi, phát ra bức xạ hạt nhân.

Henry Becquerel là người đầu tiên phát hiện ra hiện tượng phóng xạ này khi làm việc với vật liệu phát quang. Một hợp chất Uranium được đặt trong ngăn kéo cùng với những bức ảnh, bọc trong giấy đen. Sau đó, khi kiểm tra các bức ảnh, anh phát hiện ra rằng một số bức ảnh đã bị bôi đen trong khi những bức ảnh khác thì không! Sự tiếp xúc này đã dẫn đến khái niệm về phóng xạ. Kể từ đó, người ta nghiên cứu thêm về bức xạ.

Bức xạ là gì?

2. Nguồn phóng xạ?

Nguồn phóng xạ là khối vật chất có khả năng phát ra các tia bức xạ như tia gamma, hạt alpha, hạt beta, neutron…

Các nguyên tử có tính phóng xạ được gọi là đồng vị phóng xạ, trong khi các nguyên tử không có tính chất này được gọi là đồng vị ổn định. Khi các nguyên tố hóa học chỉ chứa đồng vị phóng xạ và không có đồng vị ổn định nào thì chúng được gọi là nguyên tố phóng xạ. Vật liệu chứa các nguyên tử này được gọi là chất phóng xạ.

Một số nguồn phóng xạ cụ thể như sau:

2.1. Nhà máy điện đốt than

Than là nhiên liệu không tinh khiết, có thể chứa các chất phóng xạ như Uranium, Thorium… Khi đốt, chúng có tính phóng xạ và thải vào khí quyển, tồn tại trong hệ sinh thái của chúng ta.

2.2. Vụ nổ vũ khí hạt nhân

Các cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân để lại các đồng vị phóng xạ tồn tại rất lâu trong khí quyển. Hiện nay, một số chất vẫn còn tồn tại.

Bức xạ phát ra từ vụ nổ hạt nhân

2.3. Trong tự nhiên

Ngoài ra, chất phóng xạ còn tồn tại trong tự nhiên. Các hạt tích điện phản ứng với bầu khí quyển của trái đất để tạo ra bức xạ thứ cấp tới trái đất. Bầu không khí che chắn chúng ta khỏi những tia này.

3. Tia bức xạ là gì?

Bức xạ hạt nhân phát ra từ chất phóng xạ được gọi là tia phóng xạ. Chúng là những dòng hạt chuyển động nhanh trong một dòng.

Các loại tia phát ra từ chất phóng xạ bao gồm:

– Tia alpha: Là dòng hạt alpha mang điện tích bằng 2 lần điện tích proton, phát ra với tốc độ khoảng 20.000 km/s. Có thể dễ dàng bị chặn lại bởi một mảnh giấy.

– Tia beta: Là dòng electron tự do, mang điện tích âm, chuyển động với tốc độ cao khoảng 270.000 km/s. Một tấm kim loại có thể chặn tia này.

– Tia gamma: Là dòng photon, không mang điện, có tính chất giống ánh sáng nhưng có bước sóng nhỏ hơn, tốc độ khoảng 100.000 km/s. Tia này có khả năng xuyên qua vật liệu cao nên cần một vật liệu dày đặc để chặn nó, chẳng hạn như tấm chì dày.

– Ngoài ra còn một số tia khác như neutron không mang điện và neutrino không mang điện được phát ra với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Neutrino được phát ra cùng với các hạt beta trong bức xạ phân rã beta.

Ngoài việc tìm thấy tia bức xạ từ các chất phóng xạ, các tia này còn được quan sát thấy ở nhiều nguồn khác nhau như sự va chạm của các tia trong khí quyển trái đất, các lò phản ứng hạt nhân…

Tia bức xạ

4. Ứng dụng của bức xạ trong đời sống

Một số công dụng của bức xạ trong cuộc sống như sau:

4.1. Ứng dụng bức xạ trong y học

Chất phóng xạ được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán và điều trị cụ thể gọi là y học hạt nhân. Nó là một điểm đánh dấu trong một số thủ tục chẩn đoán. Vì các đồng vị phóng xạ có tính chất tương tự như các đồng vị bền của một nguyên tố nên chúng có thể thay thế các đồng vị này trong các quá trình sinh lý. Ngoài ra, rất dễ dàng tìm thấy lại ngay cả với số lượng rất nhỏ.

Ví dụ:

• I131 để xác định cung lượng tim, thể tích huyết tương và đo hoạt động của tuyến giáp.
• P32 giúp xác định khối u ác tính vì chúng có xu hướng tích tụ nhiều phốt pho hơn tế bào bình thường…
• Technetium-99m được sử dụng cùng với thiết bị quét X quang, rất có giá trị trong việc nghiên cứu cấu trúc giải phẫu của các cơ quan.
• Cobalt-60 và Caesium-137 được sử dụng rộng rãi để điều trị ung thư. Chúng có thể được sử dụng có chọn lọc trên các khối u ác tính, giúp giảm thiểu thiệt hại cho các mô khỏe mạnh gần đó.

Ứng dụng bức xạ trong y học

4.2. Ứng dụng bức xạ trong công nghiệp

Ứng dụng công nghiệp quan trọng nhất của phóng xạ là sản xuất điện dựa trên sự giải phóng năng lượng phân hạch của Uranium. Đây là những lò phản ứng hạt nhân.

Ngoài ra, đồng vị phóng xạ còn được dùng để đo độ dày, mật độ của tấm kim loại hay gây đột biến ở thực vật giúp bảo quản thực phẩm và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh…

4.3. Ứng dụng bức xạ trong nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học sử dụng chất phóng xạ có ích trong việc xác định tuổi thọ của các vật liệu địa chất, đá… Phương pháp này thường sử dụng đồng vị C-14.

Trên đây là những thông tin liên quan đến bức xạ. Hy vọng bài viết này có thể giúp bạn. Nếu có thắc mắc, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua đường dây nóng 0826 010 010 hoặc đọc các bài viết khác trên website vietchem.com.vn của chúng tôi.