Nhiều hoạt động trong tự nhiên diễn ra xung quanh chúng ra và không để ý nhưng có ý nghĩa rất quan trọng. Phóng xạ là một trong những hiện tượng như vậy. Vậy phóng xạ là gì? Nguồn phóng xạ gồm những chất gì? Ứng dụng của phóng xạ trong đời sống. Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

1. Phóng xạ là gì?

Phóng xạ là quá trình các hạt nhân nguyên tử mất ổn định nên tự biến đổi rồi phát ra các bức xạ hạt nhân.

Henry Becquerel là người đầu tiên phát hiện ra hiện tượng phóng xạ này khi đang làm việc với vật liệu phát quang. Một hợp chất Uranium được đặt trong ngăn kéo có các tấm ảnh, được bọc trong một tờ giấy đen. Sau đó, khi những tấm ảnh được kiểm tra, ông thấy rằng có những tấm ảnh bị đen đi trong khi những hợp chất khác thì không! Sự tiếp xúc này đã dẫn đến khái niệm về sự phóng xạ. Từ đó, người ta nghiên cứu nhiều hơn về phóng xạ.

Phóng xạ là gì?

2. Các nguồn phóng xạ?

Để hiểu rõ về phóng xạ, trước hết chúng ta cần phân biệt các nguồn phát ra chúng trong môi trường sống. Về cơ bản, các nguồn phóng xạ được chia thành hai nhóm chính: nguồn phóng xạ tự nhiên và nguồn phóng xạ nhân tạo. Điều đáng chú ý là phần lớn liều phơi nhiễm bức xạ mà một người bình thường nhận hàng năm lại đến từ các nguồn tự nhiên luôn hiện hữu xung quanh chúng ta.

Một số nguồn phóng xạ cụ thể như sau:

2.1. Nguồn phóng xạ tự nhiên

Đây là các nguồn bức xạ đã tồn tại sẵn trong tự nhiên, bao gồm các loại sau:

• Bức xạ vũ trụ: Bầu khí quyển của Trái Đất liên tục bị bắn phá bởi các hạt năng lượng cao đến từ Mặt trời và các thiên hà xa xôi. Càng ở độ cao lớn, mức độ phơi nhiễm bức xạ vũ trụ càng tăng.
• Bức xạ từ mặt đất (Terrestrial radiation): Nhiều nguyên tố phóng xạ tự nhiên như Uranium, Thorium và các sản phẩm phân rã của chúng có mặt trong đất, đá, và vật liệu xây dựng. Một ví dụ điển hình là khí Radon, một loại khí phóng xạ hình thành từ sự phân rã của Uranium trong đất, có thể tích tụ trong các tòa nhà kín khí.

Phóng xạ bên trong cơ thể: Thông qua thực phẩm, nước uống và không khí, cơ thể chúng ta hấp thụ một lượng nhỏ các đồng vị phóng xạ tự nhiên. Phổ biến nhất là Kali-40 (K-40), có trong các loại thực phẩm như chuối, khoai tây và Carbon-14 (C-14), tồn tại trong mọi sinh vật sống.

2.2. Nguồn phóng xạ nhân tạo

Bên cạnh các nguồn tự nhiên, sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã tạo ra các nguồn phóng xạ nhân tạo, phục vụ nhiều mục đích quan trọng trong đời sống:

• Trong lĩnh vực y tế: Đây là nguồn phóng xạ nhân tạo phổ biến nhất. Các ứng dụng bao gồm chẩn đoán hình ảnh (chụp X-quang, CT scan) và y học hạt nhân (sử dụng các đồng vị như Technetium-99m, Iod-131 để xạ hình). Ngoài ra, các nguồn phóng xạ năng lượng cao như Cobalt-60 và Cesium-137 được dùng trong xạ trị để tiêu diệt tế bào ung thư.
• Trong công nghiệp: Phóng xạ có nhiều ứng dụng công nghiệp giá trị như sản xuất điện tại các nhà máy điện hạt nhân, kiểm tra không phá hủy (NDT) để phát hiện khuyết tật trong vật liệu, đo độ dày, và khử trùng thực phẩm, dụng cụ y tế bằng chiếu xạ.

Tồn dư phóng xạ: Một lượng nhỏ chất phóng xạ trong môi trường là tàn dư từ các vụ thử vũ khí hạt nhân trong quá khứ, chẳng hạn như đồng vị Stronti-90 và Cesium-137.

Phóng xạ phát ra từ các vụ nổ hạt nhân

3. Các tia phóng xạ là gì?

Các bức xạ hạt nhân phát ra từ quá trình phóng xạ được gọi là các tia phóng xạ. Chúng là các dòng hạt chuyển động nhanh chóng thành một dòng.

Bảng so sánh nhanh các loại tia phóng xạ

Các loại tia phát ra từ chất phóng xạ gồm:

- Tia alpha: Là dòng các hạt alpha có điện tích bằng 2 lần điện tích proton, được phóng ra với vận tốc là khoảng 20.000 km/s. Có thể dễ dàng bị chặn lại bởi 1 tờ giấy.

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

- Tia gamma: Là dòng các hạt photon, không mang điện tích, có tính chất như ánh sáng nhưng bước sóng nhỏ hơn, tốc độ khoảng 100.000 km/s. Tia này có khả năng xuyên qua vật chất cao nên cần một vật liệu có mật độ dày chặn lại như tấm chì dày.

- Ngoài ra còn một số tia khác như các neutron không có điện tích và các hạt neutrino không có điện tích, được phóng ra với vận tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Hạt neutrino phát ra cùng với các hạt beta trong phóng xạ phân rã beta.

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

Các tia phóng xạ

4. Ứng dụng của phóng xạ trong đời sống

Một số sử dụng phóng xạ trong đời sống như sau:

4.1. Ứng dụng của phóng xạ trong y học

Chất phóng xạ được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán và điều trị riêng được gọi là y học hạt nhân. Nó là chất đánh dấu trong một số quy trình chẩn đoán. Bởi các đồng vị phóng xạ có tính chất giống với các đồng vị ổn định của một nguyên tố nên có thể thay thế các đồng vị này trong quá trình sinh lý. Ngoài ra, nó dễ dàng tìm lại được ngay cả với số lượng rất nhỏ.

Ví dụ như:

• I131 để xác định cung lượng tim, thể tích huyết tương, đo hoạt động của tuyến giáp.
• P32 giúp xác định khối u ác tính do chúng có xu hướng tích lũy Photpho nhiều hơn tế bào bình thường…
• Technetium-99m được sử dụng với các thiết bị quét ảnh phóng xạ, rất có giá trị để nghiên cứu cấu trúc giải phẫu của các cơ quan.
• Cobalt-60 và cesium-137 được sử dụng rộng rãi để điều trị ung thư. Chúng có thể được sử dụng một cách có chọn lọc đối với các khối u ác tính, giúp làm giảm thiểu thiệt hại cho các mô khỏe mạnh lân cận.

Ứng dụng của phóng xạ trong y học

4.2. Ứng dụng của phóng xạ trong công nghiệp

Ứng dụng quan trọng nhất của phóng xạ trong công nghiệp là sản xuất điện dựa trên việc giải phóng năng lượng phân hạch của Uranium. Đây là các 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 tồn thực phẩm có khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh…

4.3. Ứng dụng của phóng xạ trong nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu về khoa học vận dụng các chất phóng xạ hữu ích trong việc xác định tuổi thọ cũng những vật liệu địa chất, các loại đá... Phương pháp này thường sử dụng đồng vị C-14.

Trên đây là những thông tin liên quan về phóng xạ. Mong rằng bài viết có thể giúp ích cho bạn. Nếu có bất cứ thắc mắc nào có thể liên hệ với chúng tôi qua hotline 0826 010 010 hoặc đọc các bài viết khác trên website của chúng tôi vietchem.com.vn.

Tìm hiểu thêm

Bức xạ nhiệt là gì? Đặc điểm, ứng dụng và các tác động đến sức khỏe con người