TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ
ẢNH HƯỞNG CỦA BỨC XẠ ION HÓA LÊN CƠ THỂ NGƯỜI VÀ
NHỮNG BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
Ngô Hồng Yến
MSSV: 1107653
Lớp: Sư phạm vật lý – CN
Khóa: 36
Cần Thơ, năm 2014
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình tìm tòi và nghiên cứu tài liệu về bức xạ ion hóa cũng như
những tác hại và cách khắc phục, bên cạnh những nỗ lực của bản thân, em còn nhận được
sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn SP. Vật lý, em xin gửi lời cảm ơn
chân thành đến các thầy cô trong bộ môn.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Hoàng Xuân Dinh đã dành nhiều
thời gian và tâm huyết hướng dẫn em nghiên cứu cũng như đôn đốc em trong suốt quá
trình làm bài luận văn này. Đồng thời, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình đã
tạo mọi điều kiện vật chất và tinh thần cho em suốt 4 năm học tập tại môi trường đại học
này. Em cũng chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp hữu ích của bạn bè.
Mặc dù đã cố gắng để hoàn thành bài luận văn một cách hoàn thiện nhất bằng
năng lực của mình. Tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót vì thế em rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô cũng như của các bạn để giúp cho
đề tài luận văn này thêm hoàn chỉnh hơn.
Một lần nữa, em xin kính chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe, công tác
và học tập tốt.
Cần Thơ, ngày 28 tháng 04 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Ngô Hồng Yến
MỤC LỤC
Phần MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................ 1
2. Mục đích của đề tài .................................................................................................... 1
3. Giới hạn của đề tài ..................................................................................................... 1
4. Phương pháp và phương tiện thực hiện ...................................................................... 1
5. Các bước thực hiện .................................................................................................... 1
Phần NỘI DUNG........................................................................................................... 3
Chương 1: CÁC LOẠI BỨC XẠ ................................................................................... 3
1.1 Đại cương ................................................................................................................ 3
1.1.1 Bức xạ là gì? ......................................................................................................... 3
1.1.2 Sự phân rã phóng xạ là gì? .................................................................................... 3
1.1.3 Các đơn vị đo liều bức xạ...................................................................................... 4
1.1.3.1 Hoạt độ phóng xạ ............................................................................................... 4
1.1.3.2 Liều hấp thụ ....................................................................................................... 4
1.1.3.3 Liều tương đương............................................................................................... 5
1.1.3.4 Suất liều hấp thụ................................................................................................. 6
1.1.3.5 Liều chiếu .......................................................................................................... 6
1.1.3.6 Thông lượng bức xạ ........................................................................................... 6
1.1.3.7 Kerma và suất Kerma ......................................................................................... 7
1.1.4 Quy luật phân rã phóng xạ..................................................................................... 7
1.2 Các loại bức xạ......................................................................................................... 8
1.2.1 Bức xạ Alpha ........................................................................................................ 8
1.2.2 Bức xạ Beta........................................................................................................... 9
1.2.3 Bức xạ Gamma...................................................................................................... 9
1.2.4 Bức xạ Neutron ................................................................................................... 10
1.2.5 Bức xạ tia X ........................................................................................................ 10
Chương 2: CÁC NGUỒN BỨC XẠ ............................................................................ 11
2.1 Nguồn bức xạ tự nhiên ........................................................................................... 11
2.1.1 Bức xạ vũ trụ....................................................................................................... 11
2.1.1.1 Các nhân phóng xạ từ vũ trụ............................................................................. 11
2.1.1.2 Bức xạ vũ trụ.................................................................................................... 12
2.1.2 Bức xạ trong vỏ trái đất ....................................................................................... 12
2.1.2.1 Bức xạ từ mặt đất ............................................................................................. 12
2.1.2.2 Bức xạ từ không khí ......................................................................................... 13
2.1.2.3 Bức xạ trong vật liệu xây dựng nhà ở ............................................................... 13
2.1.2.4 Bức xạ trong nước và thức ăn ........................................................................... 14
2.1.2.5 Những vùng có nhân phóng xạ cao trên thế giới ............................................... 14
2.2 Bức xạ nhân tạo ..................................................................................................... 15
2.2.1 Bức xạ trong y tế................................................................................................. 15
2.2.2 Bức xạ trong công – nông nghiệp ........................................................................ 17
2.2.3 Bức xạ trong những sản phẩm tiêu dùng, khử trùng và bảo quản thực phẩm........ 18
2.2.4 Tro bụi phóng xạ ................................................................................................. 19
Chương 3: TÁC HẠI CỦA BỨC XẠ ION HÓA LÊN CƠ THỂ CON NGƯỜI ........... 22
3.1 Cơ chế tác dụng bức xạ ion hóa lên cơ thể con người ............................................. 22
3.1.1 Cơ chế trực tiếp................................................................................................... 22
3.1.2 Cơ chế gián tiếp .................................................................................................. 22
3.1.2.1 Giai đoạn 1: Giai đoạn sinh lý .......................................................................... 23
3.1.2.2 Giai đoạn 2: Giai đoạn hóa lý ........................................................................... 23
3.1.2.3 Giai đoạn 3: Giai đoạn hóa học......................................................................... 24
3.1.2.4 Giai đoạn 4: Giai đoạn sinh học........................................................................ 24
3.2 Các tổn thương do bức xạ ion hóa .......................................................................... 25
3.2.1 Tổn thương ở mức nhiễm sắc thể AND ............................................................... 25
3.2.2 Tổn thương ở mức phân tử .................................................................................. 25
3.2.3 Tổn thương ở mức tế bào .................................................................................... 26
3.3 Các hiệu ứng và biểu hiện ...................................................................................... 27
3.3.1 Hiệu ứng sớm...................................................................................................... 27
3.3.2 Hiệu ứng muộn.................................................................................................... 28
3.3.2.1 Hiệu ứng sinh thể ............................................................................................. 28
3.3.2.2 Hiệu ứng di truyền............................................................................................ 29
3.3.3 Các hiệu ứng ngẫu nhiên và tất nhiên .................................................................. 29
3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hóa......................... 30
3.3.4.1 Suất liều chiếu.................................................................................................. 30
3.3.4.2 Diện tích bị chiếu xạ......................................................................................... 30
Chương 4: NHỮNG BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC......................................................... 32
4.1 Mức chiếu xạ được phép giới hạn........................................................................... 32
4.1.1 Đối với công nhân ............................................................................................... 33
4.1.2 Đối với công chúng ............................................................................................. 33
4.1.3 Đối với bệnh nhân............................................................................................... 33
4.1.4 Đối với những người đến thăm bệnh và chăm sóc bệnh nhân .............................. 34
4.2 An toàn bức xạ ion hóa đối với chiếu xạ ngoài và trong ......................................... 35
4.2.1 An toàn bức xạ ion hóa đối với chiếu xạ ngoài .................................................... 35
4.2.2 An toàn bức xạ ion hóa đối với chiếu xạ trong..................................................... 36
4.2.2.1 Các nguy cơ của chiếu xạ trong ........................................................................ 36
4.2.2.2 Các biện pháp quản lý an toàn bức xạ để giảm liều chiếu trong ........................ 37
Chương 5: MỘT SỐ VỤ TAI NẠN ẢNH HƯỞNG NGHIÊM TRỌNG ĐẾN CON
NGƯỜI........................................................................................................................ 39
5.1 Vụ Mỹ ném bom nguyên tử xuống hai thành phố của Nhật Bản là Nagasaki và
Hiroshima .................................................................................................................... 39
5.2 Vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Chernolbyl ở Priyat, Ukraina .................................. .40
5.3 Một số vụ tai nạn ở Việt Nam ................................................................................ 42
5.3.1 Sự cố kẹt nguồn phóng xạ trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp tại Khánh Hòa 42
5.3.2 Sự cố mất nguồn phóng xạ Cs – 137 tại Công ty cổ phần Xi măng Việt Trung.... 43
5.4 Một số vụ tai nạn do động đất – sóng thần và thiệt hại nhà máy điện hạt nhân tại
Nhật Bản...................................................................................................................... 44
5.4.1 Trận động đất – Sóng thần Tohoku...................................................................... 44
5.4.2 Thiệt hại nhà máy điện hạt nhân......................................................................... 45
5.4.1.1 Nhà máy điện hạt nhân Fukushima I và Fukushima II ....................................... 46
5.4.1.2 Nhà máy điện hạt nhân Onagawa ...................................................................... 48
5.4.1.3 Nhà máy điện hạt nhân Tokai ........................................................................... 48
Phần KẾT LUẬN......................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Phần MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
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.
Hãy cùng đi vào bài luận văn này để hiểu rõ thêm về ảnh hưởng của tia bức xạ. Và
trả lời câu hỏi tia bức xạ ảnh hưởng lên cơ thể con người như thế nào cũng như các cơ
chế tác dụng của chúng lên cơ thể con người. Đồng thời gây ra những hiệu ứng ra sao để
từ đó có thể có được những biện pháp khắc phục đúng đắn và thích hợp.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Tìm hiểu về các ảnh hưởng của bức xạ ion hóa lên cơ thể người đồng thời đưa ra
những biện pháp đề phòng.
3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài chỉ tìm hiểu về các bức xạ có mặt xung quanh cuộc sống con người và
những biểu hiện bệnh cũng như những tác hại có những biểu hiện ra ngoài một cách rõ
nhất.
4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN
Đề tài nghiên cứu dựa trên những thông tin, hình ảnh về những phân tử, những tác
hại của bức xạ ion hóa lên cơ thể người thông qua các phương tiện sách, báo, mạng
internet,… nên phương pháp nghiên cứu chủ yếu của đề tài này là phương pháp tổng hợp.
5. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
- Nhận đề tài.
- Tìm kiếm tài liệu.
- Nộp đề cương để GVHD chỉnh sửa.
- Viết và nộp luận văn cho GVHD.
- Chỉnh sửa luận văn.
- Báo cáo luận văn.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
1
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Phần NỘI DUNG
Chương 1: CÁC LOẠI BỨC XẠ
1.1 ĐẠI CƯƠNG
1.1.1 Bức xạ là gì?
- Ở các hạt nhân ổn định thì protron và nơtron liên kết với 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 sẽ khác đi nếu số lượng nơtron và
proton không còn cân bằng nữa. Trong trường hợp này, thì hạt nhân sẽ có năng lượng dư
và sẽ không liên kết được với nhau. Sớm hay muộn nó cũng phải thoát phần năng lượng
dư thừa đó. Hạt nhân khác nhau thì việc thoát năng lượng dư cũng khác nhau, dưới dạng
các sóng điện từ và các dòng phân tử. Năng lượng đó được gọi là bức xạ. Xung quanh
chúng ta có rất nhiều nguồn phát ra bức xạ như là mặt trời, máy phát bức xạ,…
- Bức xạ được phân loại theo năng lượng (tần số) cao hay thấp. Bức xạ tần số
thấp còn gọi là bức xạ không ion hóa do không có đủ năng lượng cắt đứt các liên kết hóa
học, không tạo ra các ion có hoạt tính cao (như ánh sáng mặt trời, tia UV năng lượng
thấp, tia hồng ngoại, sóng radio,…. ). Bức xạ ion hóa là bức xạ có đủ năng lượng cắt đứt
các liên kết hóa học, đánh bật các điện tử ra khỏi các nguyên tử, hay tạo ra các ion có
hoạt tính cao.
1.1.2 Sự phân rã phóng xạ là gì?
- Một số dạng bức xạ ion hóa phổ biến như hạt alpha, hạt beta, tia gamma, tia X.
Hạt alpha (tia α) là hạt nhân He (He2+) bị phân rã ở trạng thái kích thích để cho phân rã
gamma nhằm giải phóng năng lượng hay nói cách khác phân rã gamma xảy ra khi một
đồng vị phóng xạ ở trạng thái kích thích cao chuyển về trạng thái kích thích thấp hơn
hoặc trạng thái cơ bản của chính đồng vị đó, còn hạt beta là tên chung cho các điện tử (e-,
β-) và positron (e+, β+) trong quá trình phân rã beta. Để có được các dạng bức xạ ion hóa
nói trên thì một số hạt nhân nguyên tử sẽ phân rã phóng xạ.
- Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và
phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các bức xạ ion hóa)
- Hiện tượng phân rã phóng xạ là hiện tượng mà một hạt nhân đồng vị này
chuyển thành hạt nhân đồng vị khác thông qua việc phóng ra các hạt alpha, beta hoặc
chiếm electron quỹ đạo.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
2
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
- Trong đó có phân rã gamma xảy ra khi một đồng vị phóng xạ ở trạng thái kích
thích cao chuyển về trạng thái kích thích thấp hơn hoặc trạng thái cơ bản của chính đồng
vị đó. Phân rã phóng xạ có thể kéo theo hoặc không kéo theo phân rã gamma.
1.1.3 Các đơn vị đo liều bức xạ
1.1.3.1 Hoạt độ phóng xạ
- Hoạt độ phóng xạ chỉ khả năng phát ra bức xạ của một chất. Hoạt độ không có
nghĩa là cường độ của bức xạ được phát ra hay những rủi ro có thể xảy ra đối với sức
khoẻ con người.
- Hoạt độ phóng xạ của một tập hợp các hạt nhân phóng xạ được tính bởi số các
phân rã trong nó trong một đơn vị thời gian. Ví dụ số lượng phân rã là 1/1 giây, thì hoạt
độ của chất đó được tính là 1 Bq. Nó không liên quan gì đến kích thước hay khối lượng
của một chất. Một nguồn phóng xạ có độ lớn bằng điếu thuốc lá dùng trong một dụng cụ
quan trắc phóng xạ có thể có hoạt độ lớn hơn hoạt độ cả thùng lớn chất thải phóng xạ
hàng tỷ lần. Nếu số lượng phân rã xảy ra ở một lượng nhỏ của một chất là 1000/1 giây,
hoạt độ của chất đó lớn hơn 100 lần so với một số lượng lớn chất chỉ có 10 phân rã xảy ra
trong 1 giây.
- Hoạt độ được tính theo công thức:
H = - (dN/dt)
(1.1)
Trong đó N là số hạt nhân chưa bị phân rã, tính theo công thức : N = N0.e-λt .
Như vậy :
H = λ.N = λ. N0. e-λt
(1.2)
- Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ trong hệ SI là Becquerel (kí hiệu là Bq). 1 Bq là
một phân rã trong một giây. Đơn vị thường dùng khác là Curie (kí hiệu là Ci), liên hệ với
đơn vị Bq như sau: 1 Ci = 3,7.1010 Bq. Mối liên hệ giữa các bội số của Bq và các ước số
của Ci được thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1 Liên hệ giữa các bội số của Bq và Ci và các ước số của Ci
Đơn vị Bq
Đơn vị Ci
1 GBq = 109 Bq
1 Ci = 37 GBq
1MBq = 106 Bq
1 mCi = 37 MBq
1 kBq = 103 Bq
1 µCi = 37 kBq
1.1.3.2 Liều hấp thụ
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
3
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Liều hấp thụ là năng lượng của bức xạ được 1 đơn vị khối lượng của môi trường
đó hấp thụ.
D = dE/dm = dE/ρdV
(1.3)
Đơn vị của liều hấp thụ trong SI là Gray (Gy).
1 Gy = 1 J/kg =100 rad = 104 erg/g.
Ước số của Gray là: centiGray: (1 cGry = 10-2 Gy)
miliGray: (1 mGy = 10-3 Gy)
microGray: (µGy = 10-6 Gy).
1.1.3.3 Liều tương đương
Liều hấp thụ rất tiện lợi về mặt vật lý nhưng lại không tiện lợi về mặt sinh học.
Cùng một liều lượng hấp thụ đối với các loại bức xạ khác nhau lại không gây ra các tổn
thương sinh học giống nhau. Chẳng hạn liều 0,05 Gy của neutron nhanh có thể gây ra tổn
thương sinh học như liều 1 Gy của bức xạ gamma.
Sự khác nhau về hiệu ứng sinh học có thể được hiệu chỉnh bằng cách đưa hệ số
chất lượng Q vào liều hấp thụ. Ví dụ, trong trường hợp trên ta đưa vào liều hấp thụ của
neutron nhanh hệ số chất lượng Q = 20 để ở cùng một liều (gọi là liều tương đương) ta
thu được hiệu ứng sinh học như liều gamma. Khi đó:
Liều tương đương (rem) = liều hấp thụ x Q
Q: gọi là hệ số chất lượng, nó phản ánh khả năng gây ra tổn thương sinh học của
một loại bức xạ. Q càng lớn khả năng này càng mạnh. Gía trị hệ số chất lượng Q của các
bức xạ thể hiện ở bảng 1.2.
Liều tương đương Sievert (Sv) = liều hấp thụ Gray (Gy).Q.N
Trong đó, N là hệ số suất liều, thông thường N = 1.
Do đó, Sv = Q.Gy
Ước số của Sievert (Sv) là : centiSievert (1cSv = 10-2 Sv)
miliSievert ( 1 mSv = 10-3Sv)
microSievert (1µSv = 10-6 Sv)
Bảng 1.2 Gía trị hệ số chất lượng Q của bức xạ
Loại bức xạ
Q
Tia X, tia γ, electron
1
Neutron nhiệt
5
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
4
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Neutron nhanh
20
Hạt alpha
20
1.1.3.4 Suất liều hấp thụ
Gray và Sievert là đơn vị biểu diễn bức xạ nhận được trong một khoảng thời
gian bất kì.
Để đánh giá tác động của bức xạ người ta cần biết tốc độ hấp thụ năng lượng
hay còn gọi là suất chiếu D’ :
D’ = dD/dt = dE/dmdt
(1.4)
Đơn vị của suất liều là Gys-1, Svs-1, Gyh-1, Svh-1
1Gys-1 = 1 J.s-1.kg-1 = 1Wkg-1
1Svs-1 = 1 Gys-1 .Q
1.1.3.5 Liều chiếu
Liều chiếu cho biết khả năng ion hóa không khí của một bức xạ tại một vị trí
nào đó. Liều chiếu X là tỉ số giữa giá trị tuyệt đối tổng điện tích dQ của tất cả các ion
cùng dấu được tạo ra trong một thể tích nguyên tố của không khí, khi tất cả các electron
và positron thứ cấp do các gamma tạo ra bị hãm hoàn toàn trong thể tích không khí đó, và
khối lượng dm của thể tích nguyên tố không khí đó.
X = dQ/dm
(1.5)
Đơn vị liều chiếu trong hệ SI là C/kg. Đơn vị ngoài hệ SI thường dùng là
Roentgen (kí hiệu là R).
1R = 2,58.10-4C/kg.
Suất liều chiếu X’ là liều chiếu trong một đơn vị thời gian X’ = dQ/ dt. Đơn vị
suất liều chiếu trong hệ SI là C/kg/s hay A/kg. Đơn vị ngoài hệ SI thường dùng là R/h
hay mR/h.
1.1.3.6 Thông lượng bức xạ
Khái niệm số hạt bức xạ hoặc photon đặt vuông góc với diện tích 1m2trong 1s
rất tiện lợi trong tính toán và được gọi là thông lượng.
Giả sử có nguồn neutron phóng ra với tốc độ Q hạt trong 1s. Khi đó thông lượng
neutron tại khoảng cách r sẽ là :
ϕ (n) = Q/4πr2
(1.6)
Đơn vị của thông lượng bức xạ là n/m2s.
Ví dụ : Q = 3,14.107 n/s ; r = 1m.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
5
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
ϕ (n) = Q/4πr2 = (3,14. 107)/(4π)
1.1.3.7 Kerma và suất Kerma
Kerma K – động năng giải phóng trong vật chất, là tổng động năng ban đầu của
các hạt mang điện giải phóng trong một đơn vị khối lượng.
K = dEK/dm = dEK/ρdV
(1.7)
Đơn vị trong hệ SI là J/kg.
Suất Kerma K’ được coi là tốc độ giải phóng tổng động năng của hạt trong một
đơn vị thời gian dt :
K’ = dK/dt
(1.8)
1.1.4 Quy luật phân rã phóng xạ
Tính phóng xạ phụ thuộc vào hai nhân tố, thứ nhất là tính không bền vững của
hạt nhân do số N quá cao hoặc quá thấp so với Z và thứ hai là quan hệ khối lượng giữa
hạt nhân mẹ, hạt nhân con và hạt nhân được phát ra. Tính phóng xạ không phụ thuộc vào
tính chất hóa học và vật lí của hạt nhân đồng vị vì vậy không thể thay đổi bằng bất cứ
cách nào.
Khi phân rã phóng xạ, số hạt nhân chưa bị phân rã sẽ giảm theo thời gian. Giả
sử ở thời điểm t, số hạt nhân phóng xạ chưa bị phân rã là N. Sau thời gian dt số đó trở
thành N – dN vì có dN hạt nhân đã bị phân rã. Độ giảm số hạt nhân chưa bị phân rã – dN
tỉ lệ với N và dt :
-dN = λ.N.dt
(1.9)
Trong đó hệ số tỉ lệ λ gọi là hằng số phân rã, có giá trị xác định đối với mỗi
đồng vị phóng xạ. Từ công thức trên ta suy ra :
dN/N = -λ.dt
(1.10)
Thực hiện phép lấy tích phân ta có :
N = No.e- λ.t
(1.11)
Trong đó No là số hạt nhân chưa bị phân rã ở thời điểm ban đầu t = 0, N là số hạt
nhân chưa bị phân rã ở thời điểm t. Đây là quy luật phân rã của hạt nhân phóng xạ.
Thời gian sống trung bình của hạt nhân được tính theo công thức : τ = 1/ λ.
Công thức cho thấy thời gian sống trung bình của hạt nhân phóng xạ bằng nghịch đảo của
hằng số phân rã.
Khi thay t = T vào (1.11) ta có :
N(τ) = No e-λ.τ = No/e
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
6
(1.12)
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Để phân biệt tốc độ phân rã của hạt nhân phóng xạ người ta dùng đại lượng thời
gian bán rã T. Đó là thời gian để số hạt nhân phóng xạ giảm đi một nữa. thay t = T vào
(1.11) ta có:
N(T) = No/2 = No.e-λt
(1.13)
Do đó:
T = ln2/λ = 0,693/ λ
(1.14).
Trên hình 1.1 trình bày sự phụ thuộc N(t) theo thời gian dựa vào công thức
(1.11). Quy luật này rất đơn giản là cứ sau một thời gian bán rã T thì số hạt nhân phóng
xạ giảm đi còn một nửa.
N(t)
No
1/2 No
1/4 No
1/8 No
T
2T
3T
Hình 1.1. Quy luật phân rã phóng xạ
t
Từ định nghĩa của thời gian bán rã T suy ra rằng số hạt nhân đồng vị phóng xạ
N còn lại sau n khoảng thời gian bán rã liên hệ với hạt nhân đồng vị phóng xạ ban đầu No
theo công thức sau:
N/No = (No.e- λ.t )/No = e- λ.t = e-ln2/T
(1.15)
1.2 CÁC LOẠI BỨC XẠ
Các nguồn phóng xạ phát ra các hạt bức xạ như hạt alpha, beta, gamma và
neutron. Các bức xạ này có những ảnh hưởng khác nhau lên cơ thể con người.
1.2.1 Bức xạ Alpha
Bức xạ alpha được phát bởi các nguyên tử của các nguyên tố nặng như Uran,
Radi, Radon, và Plutoni. Trong không gian, bức xạ alpha không truyền đi được xa và bị
cản lại toàn bộ bởi một tờ giấy hoặc bởi lớp màng bên ngoài của da. Tuy nhiên, nếu một
chất phát tia alpha được đưa vào trong cơ thể, nó sẽ phát ra năng lượng ảnh hưởng tới các
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
7
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
tế bào xung quanh. Ví dụ như trong phổi, nó có thể tạo ra liều chiếu trong đối với các mô
nhạy cảm, mà các mô này thì không có lớp bảo vệ bên ngoài giống như da.
Do bức xạ alpha gồm các hạt mang điện tích dương, có điện tích +2e và có khối
lượng gần bằng bốn lần khối lượng proton. Vì khối lượng lớn như thế nên vận tốc của
chúng tương đối nhỏ, vì thế tính đâm xuyên kém do bị mất năng lượng nhanh khi đi vào
vật chất. Một điểm đáng nói là, mỗi nguyên tố phóng xạ phát ra các hạt alpha luôn luôn
với một năng lượng xác định ( hoặc một vài giá trị năng lượng xác định), gọi là đơn năng.
1.2.2 Bức xạ Beta
Bao gồm các electron có khối lượng gần bằng
1/2000 khối lượng của một proton hay neutron, vì khối lượng
nhỏ hơn rất nhiều so với hạt alpha và các hạt beta có động
năng vào khoảng vài MeV nên vận tốc của chúng lớn và nó
có thể xuyên sâu hơn. Một điểm khác biệt nữa là trong khi
năng lượng của hạt alpha là đơn năng thì năng lượng trong
phóng xạ beta là đa năng, năng lượng của nó trải dài trên mọi
giá trị liên tục trong một khoảng giới hạn nào đó. Bức xạ beta
được phát ra từ một số vật liệu phóng xạ, chẳng hạn như
Triti, Cacbon-14, Photpho-32, và Stronti-90. Tuy bức xạ beta
có khả năng đâm xuyên sâu hơn nhưng nó vẫn bị cản lại bởi
tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể
xuyên qua được lớp ngoài 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 hỏa. Nếu các bức xạ beta phát ra trong cơ
thể, nó có thể chiếu xạ trong lên các mô trong đó.
Hình 1.1 Khả năng
Về sau, người ta cũng phát hiện ra một loại phóng
xạ beta khác có bản chất giống như phân rã beta đã nói trên, đâm xuyên của tia beta,
alpha, gamma
chỉ khác nó là dòng các hạt mang điện tích dương, độ lớn
điện tích bằng độ lớn điện tích electron, gọi là positron. Người ta gọi phân rã này là phân
rã β+, phân biệt với nó là phân rã β-.
1.2.3 Bức xạ Gamma
Bức xạ gamma là dạng năng lượng sóng điện từ, là dòng các photon năng lượng
cao. Các photon này có bước sóng vào khoảng 10-10 cm, tức là ngắn hơn bước sóng ánh
sáng khả kiến hàng triệu lần. Nó đi được khoảng cách lớn trong không khí và có độ đâm
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
8
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
xuyên mạnh. Tia gamma được tạo ra do sự tự phân rã của chất phóng xạ, chẳng hạn như
Cobalt-60, Xedi-137. Điểm đáng chú ý là phân rã gamma không làm thay đổi thành phần
cấu trúc của hạt nhân mà chỉ thay đổi trạng thái năng lượng của nó.
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 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.
1.2.4 Bức xạ Neutron
Neutron là hạt trung hòa về điện. Các neutron thường gặp trong các nguồn
neutron hay các nhà máy phát neutron, các lò phản ứng hạt nhân. Trong đó, nguồn
neutron mạnh nhất là lò phản ứng hạt nhân.
Hạt neutron được giải phóng sau phản ứng phân hạch hạt nhân Uranium hoặc
Plutonium, bản thân nó không phải là bức xạ ion hóa 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 hóa.
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.
1.2.5 Bức xạ tia X
Tia X có những đặc điểm tương tự như tia gamma, nhưng bức xạ gamma được
phát 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.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
9
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Chương 2 : CÁC NGUỒN BỨC XẠ
Các nguồn bức xạ bao gồm các nguồn phóng xạ nhân tạo do con người chế tạo
bằng cách chiếu các chất trong các lò phản ứng hạt nhân hay máy gia tốc. Và nguồn
phóng xạ tự nhiên gồm các chất phóng xạ có nguồn gốc bên ngoài trái đất như các tia vũ
trụ và các chất phóng xạ có nguồn gốc từ trái đất như các chất phóng xạ có trong đất đá,
trong khí quyển, trong nước. Sau đây, chúng ta sẽ xem xét các nguồn bức xạ thường gặp.
2.1 NGUỒN BỨC XẠ TỰ NHIÊN
Theo các chuyên gia, con người hằng năm vẫn phải chịu một nguồn bức xạ tự
nhiên chiếu xạ vào cơ thể. Sau khi tìm hiểu và tập hợp số liệu từ nhiều nước trên thế giới,
tổ chức khoa học Liên Hợp Quốc về đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ (UNSCEAR là
viết tắt của cụm từ ‘‘United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation’’) đã đưa ra con số về liều bức xạ trung bình toàn cầu là 2,4 mSv/ năm. Nguồn
bức xạ tự nhiên là các chất đồng vị phóng xạ có mặt trên trái đất, trong nước, hay trong
bầu khí quyển.
2.1.1 Bức xạ vũ trụ
2.1.1.1 Các nhân phóng xạ từ vũ trụ
Các bức xạ vũ trụ có rất nhiều trong không gian, chúng tồn tại chủ yếu ngoài hệ
mặt trời của chúng ta. Chúng có nhiều dạng khác nhau, từ những hạt nặng có vận tốc rất
lớn đến các photon năng lượng cao. Tầng trên của khí quyển trái đất tác dụng với nhiều
loại tia vũ trụ (tia vũ trụ là các bức xạ proton, alpha, ... năng lượng cao rơi vào khí quyển
trái đất từ không gian bên ngoài) và làm sinh ra các nhân phóng xạ. Phần lớn các nhân
phóng xạ này có thời gian bán rã ngắn hơn các nhân phóng xạ tự nhiên có trên trái đất.
Trong bảng 2.1 đã trình bày các nhân phóng xạ chủ yếu bắt nguồn từ vũ trụ.
Bảng 2.1 Các nhân phóng xạ chủ yếu bắt nguồn từ vũ trụ.
Nhân
phóng xạ
Thời gian bán
rã
Nguồn gốc
Hoạt độ tự
nhiên
C14
5600 năm
Các tương tác vũ trụ.
0,22 Bq/g
H3
12,3 năm
Các tương tác vũ trụ với N hay O.
1,2.10-3 Bq/kg
Be7
53,28 ngày
Các tương tác vũ trụ với N và O.
0,01 Bq/kg
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
10
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Ngoài ra, còn có các nhân phóng xạ vũ trụ khác là Be10, Al26, Cl36, C14, Si32,
Na22, S35, Na24, S38,...
2.1.1.2 Bức xạ vũ trụ
Cùng với các nhân phóng xạ tạo nên khi các tia vũ trụ tương tác với lớp khí
quyển, bản thân các tia vũ trụ cũng góp phần vào tổng liều hấp thụ của con người. Bức xạ
vũ trụ được chia làm hai loại là bức xạ sơ cấp và bức xạ thứ cấp. Bức xạ vũ trụ sơ cấp
được tạo nên bởi những hạt năng lượng cực kì cao (lên tới 1018 eV), và chủ yếu là các
proton cùng với một số hạt khác có năng lượng lớn hơn. Phần lớn các tia vũ trụ sơ cấp
đến từ bên ngoài hệ mặt trời còn một phần đến từ mặt trời do quá trình cháy sáng của mặt
trời.
Một số nhỏ bức xạ vũ trụ sơ cấp xuyên xuống bề mặt trái đất, còn phần lớn
chúng tương tác với khí quyển. Khi tương tác với khí quyển, chúng sinh ra các bức xạ vũ
trụ thứ cấp hoặc ánh sáng mà ta có thể nhìn thấy được trên mặt đất. Những phản ứng này
làm sinh ra các bức xạ có năng lượng thấp hơn, bao gồm việc hình thành các photon ánh
sáng, các electron, các neutron và các hạt muyon rơi xuống mặt trái đất.
Lớp khí quyển và từ trường trái đất có tác dụng như một lớp vỏ bọc che chắn
các tia vũ trụ, làm giảm số lượng của chúng có thể đến được bề mặt trái đất. Như vậy liều
bức xạ con người nhận được sẽ phụ thuộc vào độ cao mà người đó đang ở.
Từ bức xạ vũ trụ, hằng năm con người có thể nhận một liều cỡ 0,27 mSv và con
số này nhân lên gấp đôi cứ một lần tăng độ cao lên 2000m.
Khi đi máy bay có thể cộng thêm vài mSv vào liều hằng năm của người đó, tùy
thuộc vào mức độ bay thường xuyên hay không cũng như thời gian bay trong khoảng
không.
2.1.2 Bức xạ trong vỏ trái đất
Các nhân phóng xạ trong vỏ trái đất gồm các họ phóng xạ Uranium, Thorium và
các hạt nhân phóng xạ nhẹ khác như K40, Rb87,... Chiếu xạ này trung bình khoảng 0,45
mSv/ năm. Tuy nhiên có thể đạt đến 1,8 mSv/ năm và nhiều nơi trên trái đất lên tới 16
mSv/ năm (bang Nimasgerais ở Brazil, bang Kerela ở Ấn Độ).
2.1.2.1 Bức xạ từ mặt đất
Trong tự nhiên có nhiều đồng vị phóng xạ, tuy nhiên các nhân phóng xạ phổ
biến nhất trong vỏ trái đất thường là các đồng vị sống lâu, được nêu trong bảng 2.2.
Trong bảng này cũng dẫn ra hàm lượng trung bình của chúng trong đất đá ở bề mặt trái
đất.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
11
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Bảng 2.2 Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất.
Nhân phóng xạ
Hoạt động tự nhiên
U235
0,72% của tổng số uran tự nhiên.
Th232
1,6 đến 20 g/kg trong tất cả các loại đá.
Rn222
(Dạng khí) nồng độ trung bình hàng năm tại Mỹ từ 0,6
Bq/m3 đến 18 Bq/m3.
K40
Có trong đất (37 – 1100) Bq/kg.
U238
99,2745% của tổng số uran tự nhiên. Uranium tự nhiên
chiếm từ 0,5 đến 4,7 g/kg trong đất đá.
Ra226
16 Bq/kg trong các loại đá vôi và 48 Bq/kg trong đá
nham thạch.
2.1.2.2 Bức xạ từ không khí
Do khí phóng xạ bốc lên từ vỏ trái đất chủ yếu là khí Radon. Khí Radon này lẫn
vào không khí, con người hít khí Radon và tạo ra phóng xạ con người, sau đó khí này lại
đâm từ cơ thể ra ngoài tự nhiên. Tuy nhiên, chiếu xạ gây ra bởi nguyên nhân này là tương
đối yếu, trung bình 0,05 mSv/ năm.
Radon-222 (Rn222) và các sản phẩm phân rã sống ngắn của nó (Po214, Pb214,
Bi214, Po214) xâm nhập cơ thể người qua đường hô hấp. Trong không khí gần mặt đất,
lượng Rn222 thay đổi trong khoảng từ 0,1 đến 10 Bq/ m3 (trung bình là 3 Bq/ m3). Chu kỳ
bán rã của Rn222 là 3,8 ngày.
2.1.2.3 Bức xạ trong vật liệu xây dựng nhà ở
Trong các vật liệu xây dựng nhà ở có một số nhân phóng xạ. Bảng 2.3 trình bày
một số vật liệu xây dựng cơ bản thường gặp trong các công trình xây dựng và những số
liệu ước tính về Uranium, Thorium, và Potassium.
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
12
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
Bảng 2.3 Hoạt độ các nhân phóng xạ có trong một số vật liệu xây dựng cơ bản.
(Được tính theo đơn vị Bq/kg).
Vật liệu
Uranium
Thorium
Kali - 40
Cát sỏi
6
7
414
Xi măng
46
21
237
Bê tông cát sỏi
11
8,5
385
Thạch cao thiên nhiên
15
7,4
148
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 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/ m3, ở Mỹ
trung bình là 55 Bq/ m3. 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/ m3, ở miền núi thường lớn hơn vài lần.
Lượng Radon trong nhà ở phụ thuộc vào từng vùng 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 phòng kín.
2.1.2.4 Bức xạ trong nước và thức ăn
Nước có chứa K40 và các nguyên tố phóng xạ khác gây chiếu xạ lên cơ thể trung
bình đạt tới 0,25 mSv/ năm.
Theo Trưởng ban kế hoạch và quản lý khoa học (Viện năng lượng nguyên tử
Việt Nam) cho biết nguồn bức xạ tự nhiên có từ cây, cỏ, hoa, lá, thực phẩm,... Do các
đồng vị phóng xạ sinh ra mà mắt thường ta không thể nhìn thấy được. Phóng xạ này có
ảnh hưởng từ ngàn xưa đến nay và ảnh hưởng đến con người từ đời này sang đời khác.
Các bức xạ tự nhiên này chiếu xạ lên cơ thể người theo hai cách : chiếu xạ trong
do ăn uống, hít phải và chiếu xạ ngoài.
2.1.2.5 Những vùng có nhân phóng xạ cao trên thế giới
Mức nhân phóng xạ được hình thành từ các nguồn thuộc vỏ trái đất (K40, Th232,
Ra226,...) và các tia vũ trụ hay tro bụi phóng xạ. Mức nhân phóng xạ gần như không đổi
trên phạm vi toàn thế giới và nằm trong khoảng từ 0,08 đến 0,15 µGy/h. Có một số khu
vực trên thế giới với mật độ dân cư đông và mức nhân phóng xạ cũng cao. Mức nhân cao
nhất được tìm thấy ở Brazil, Ấn Độ và Trung Quốc. Mức nhân phóng xạ cao chủ yếu do
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
13
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
nồng độ các chất khoáng có các nguyên tố đất hiếm rất khó hòa tan có trong các bãi cát
ven biển cùng với khoáng chất ilmenit, cát có màu đen đặc trưng. Các nhân phóng xạ
chính có trong monazit là các nhân trong dãy Thorium, và đôi khi cũng có cả Uranium và
con cháu của nó là Ra226.
Tại Brazil, quặng monazit tìm thấy ở một số dãy bờ biển nhất định. Mức phóng
xạ của những loại cát đen này có thể lên đến 50 µGy/h, vào khoảng 400 lần cao hơn mức
bình thường. Một số đường phố chính của các thành phố xung quanh có mức nhân phóng
xạ cao cỡ 1,3 µGy/h, tức là khoảng 10 lần cao hơn mức bình thường. Một số vùng khác
tại Brazil có mức nhân phóng xạ cao hơn bình thường là do các vùng đó hình thành các
vỉa quặng đất hiếm lớn có dạng những quả đồi cao khoảng 250 m so với các vùng xung
quanh. Phần chính của mỏ quặng nằm gần đỉnh quả đồivà chứa một lượng phóng xạ ước
tính khoảng 30.000 tấn Thorium và 100.000 tấn các nguyên tố đất hiếm. Mức phóng xạ
gần đỉnh quả đồi khoảng 10 – 20 µGy/h trên một diện tích khoảng 30.000 m2. Các cây
cối thực vật ở đây do hấp thụ quá nhiều Ra226 nên tự chúng có thể phát tia X.
Bên bờ biển phía tây – nam Ấn Độ quặng monazit còn lớn hơn cả ở Brazil. Mức
liều bức xạ trung bình ở đây cũng vào cỡ mức liều ở Brazil, vào khoảng 5 – 6 mGy/năm,
một số điểm lên tới 32,6 mGy/năm.
Tại một vùng ở Trung Quốc có suất liều bức xạ tự nhiên cỡ 3 – 4 mGy/năm. Kết
quả này cũng do monazit chứa Thorium gây nên.
Theo tài liệu của Hội đồng về các hiệu ứng sinh học do bức xạ ion hóa BEIR V
(Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation), báo cáo về ảnh hưởng của
các mức phóng xạ thấp đối với sức khỏe thì trong các vùng có nhân phóng xạ cao có hiện
tượng biến đổi nhiễm sắc thể xảy ra cao hơn. Đã quan sát thấy hiện tượng này ở những
nhân viên bức xạ và những người bị chiếu ở liều cao. Không có sự gia tăng các trường
hợp bị ung thư trong số dân chúng cư trú trong các vùng có mức phóng xạ cao nêu trên.
2.2 BỨC XẠ NHÂN TẠO
Những hoạt động của con người cũng tạo ra các chất phóng xạ được tìm thấy
trong môi trường và cơ thể. Hiện nay, các bức xạ có ngay trong các lĩnh vực trong đời
sống hằng ngày của con người như là trong y tế, công – nông nghiệp,… Một số chất đã
được thải vào khí quyển do các vụ thử vũ khí hạt nhân và phần nhỏ hơn nhiều là các nhà
máy điện hạt nhân,…
2.2.1 Bức xạ trong y tế
Trong lĩnh vực y tế hiện nay đang sử dụng phổ biến các nguồn bức xạ để phục
vụ cho việc chẩn đoán, điều trị bệnh (đặc biệt là điều trị ung thư) như máy X – quang
chẩn đoán, máy xạ trị và dược chất phóng xạ. Tuy nhiên, đây cũng chính là “ con dao hai
lưỡi” cực kì nguy hiểm, bởi nếu không được trang thiết bị dù điều kiện an toàn và kiểm
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
14
SVTH: Ngô Hồng Yến
Luận văn tốt nghiệp Đại học
Ngành SP Vật Lý - CN
soát chặt chẽ thì đây lại là một tác hại nguy hiểm đối với nhân viên y tế, người bệnh và
môi trường.
Trong chiếu xạ nhân tạo thì chiếu xạ y học là nguồn chủ yếu. Trong đó liều
lượng đóng góp chủ yếu là do chẩn đoán bằng X – quang.
Bảng 2.4 Liều lượng do chiếu xạ y học
Nguồn gốc
mSv/năm
X – quang và chẩn đoán
0,6
X – quang và phóng xạ điều trị
0,03
Chẩn đoán y học hạt nhân
0,002
Hiện nay, trong y tế các nguồn phóng xạ được sử dụng để chẩn đoán và điều trị
bệnh. Có thể phân nguồn phóng xạ trong y tế thành hai loại chính: 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 dễ dàng và chính xác hơn.
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 hai loại: nguồn kín và nguồn
hở. Nguồn kín là các máy có sử dụng đồng vị phóng xạ như máy xạ trị Cobalt, máy gia
tốc điện từ tuyến tính tạo chùm electron hay tia X với năng lượng 4 – 25 MeV, 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 2.5 Một số đồng vị phóng xạ (ĐVPX) được sử dụng trong y tế
ĐVPX
Bi-213 (46 m)
Co-60 (5,27 y)
Ho-166(26h), Cu-64 (13 h)
I-125 (60d)
Ir-192 (74 d), Pd-103 (17 d)
Fe-59 (46 d)
Lu-177 (6,7 d), I-131 (8 d)
P-32 (14 d), Y-90 (64 h)
Re-186 (3,8 d), Sm-153 (47 h), Sr-89
GVHD : Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh
Phát ra bức
xạ
Alpha
Gamma
Tia X
Gamma
Tia X, beta
Gamma
Gamma
Beta
Beta, gamma
15
Ứng dụng
Điều trị ung thư
Xạ trị ngoài, khử trùng
Chẩn đoán, điều trị
Chẩn đoán
Xạ trị trong
Chẩn đoán
Chụp ảnh
Xạ trị
Giảm đau
SVTH: Ngô Hồng Yến
- Xem thêm -