THẢM HỌA KÉP ĐIỆN HẠT NHÂN FUKUSHIMA -2011
TIẾT 64:
PHÓNG XẠ
Ma-ri Quy-ri (1867-1934)
Giải Nobel vật lý 1903
Nobel hoá học 1911
Pi-e Quy-ri
(1859-1906)
Giải Nobel vật lý 1903
Béc-cơ-ren
(1852-1908)
Giải Nobel vật lý 1903
CÁC NHÀ VẬT LÝ ĐI TIÊN PHONG
NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự động phóng ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến thành hạt nhân khác.
Trong đó: A: hạt nhân mẹ
B: hạt nhân con
C: tia phóng xạ
A ? B + C
I./ Hiện tượng� phóng xạ:
1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ:
Phương trình phóng xạ:
Tia phóng xạ không nhìn thấy được nhưng có những tác dụng hóa lý như làm iôn hoá môi trường, làm đen kính ảnh, gây ra các phản ứng hoá học .
2. Các dạng phóng xạ:
Tùy theo các tia phát ra, người ta phân loại các dạng phóng xạ như sau:
β-
β+
α
?
?-
?
?+
a. Phóng xạ ?
- Tính chấ�t: + Hạt ? phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2.107m/s
+ Bị lệch trong điện trường và từ trường.
- Phương trình:
Hoặc
?
? -
?+
- Phương trình:
-
b. Phóng xạ ? -
c. Phóng xạ ? +
Hoặc:
- Phương trình:
Hoặc:
- Tính chất của tia ? + và tia ? - :
+ Khả năng ion hóa kém, có thể truyền được vài m trong không khí và vài mm trong kim loại
+ Bị lệch trong điện trường và từ trường.
?
? -
?+
?
+ Không làm ion hóa môi trường, có khả năng đâm xuyên rất mạnh có thể truyền được vài m trong bê tông và vài cm trong chì.
+ Không bị lệch trong điện trường và từ trường.
α
γ
Có bản chất là quá trình biến đổi hạt nhân.
Có tính tự phát và không kiểm soát được.
Là một quá trình ngẫu nhiên.
II. Định luật phóng xạ.
1. Đặc tính của quá trình phóng xạ.
2. Định luật phóng xạ.
Có 100g Iốt phóng xạ dùng trong y tế.
* Sau 8,9 ngày đêm chỉ còn 50g.
* Sau 8,9 ngày đêm tiếp theo chỉ còn 25g.
* Sau 8,9 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 12,5g.
* Sau 8,9 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 6,25g.....
Cứ sau 8,9 ngày đêm thì khối lượng Iốt chỉ còn một nửa. Khoảng thời gian 8,9 ngày đêm được gọi là Chu kì bán rã của Iốt. Ký hiệu: T
Các chất phóng xạ khác cũng phân rã theo qui luật trên. chỉ khác giá trị T.
- Xét một mẫu phóng xạ, gọi:
+ N0, m0 là số hạt nhân và khối lượng hạt nhân ban đầu.
+ N, m là số hạt nhân và khối lượng hạt nhân còn lại sau thời gian t.
Trong đó, là hằng số phóng xạ (1/s hay s-1), T là chu kì
bán rã.
- Định luật phóng xạ:
2. Định luật phóng xạ.
3. Chu kì bán rã (T)
Chu kì bán rã là thời gian để số lượng các hạt nhân phóng xạ còn lại 50% (nghĩa là phân rã 50% hạt nhân đã bị phân rã).
* Chú ý:
Số hạt nhân và khối lượng hạt nhân của chất phóng xạ đã bị phân rã (biến đổi thành chất khác) được tính:
t
Đồ thị biểu diễn định luật phóng xạ
C1. Chứng minh công thức định luật phóng xạ
nên N = N0/2x
Bảng 37.1: Chu kì bán rã
Hãy rút ra nhận xét về chu kì bán rã của các chất phóng xạ được cho trong bảng 37.1?
1. Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu.
III. Đồng vị phóng xạ nhân tạo.
Tạo ra các hạt nhân phóng xạ của nguyên tố X (không phải chất phóng xạ) bằng phương pháp phóng xạ nhân tạo:
Hạt A+1X là nguy
Hạt A+1X là nguyên tử đánh dấu, tạo ra bằng cách trộn lẫn nó với các hạt nhân bình thường ta có thể khảo sát sự tồn tại, phân bố, sự chuyển vận của nguyên tố X
III. Đồng vị phóng xạ nhân tạo.
2. Đồng vị 14C, đồng hồ của Trái Đất.
14C là đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 5730 năm. Trong khí quyển có cacbon điôxit với tỉ lệ hạt nhân 14C là 10-6 % tổng số hạt nhân cacbon (Không đổi).
HỆ THỐNG KIẾN THỨC
Phóng xạ:
là quá trình phân huỷ tự phát của một hạt nhân
không bền vững.
Số hạt nhân phân huỷ của một nguồn: giảm theo quy luật hàm số mũ:
Chu kì bán rã:
Các dạng phóng xạ: α β- β+
Phóng xạ thường xảy ra trong phản ứng hạt nhân, hoặc trong phóng xạ α hay β-, β+.
Phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo.
A
B
C
D
Câu 1 : Chọn câu đúng
Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α ?
Tia α thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli
Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện,
tia α lệch về phía bản âm của tụ điện.
Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc
bằng vận tốc ánh sáng.
Khi đi trong không khí, tia α iôn hoá không
khí và mất dần năng lượng.
A
B
C
D
Câu 2: Chọn câu đúng.
Hạt β+ có cùng khối lượng với electron nhưng
mang một điện tích nguyên tố dương.
Tia β+ có tầm bay ngắn so với tia α
Tia β+ có khả năng đâm xuyên rất mạnh giống
như tia X.
A, B, C đều đúng.
A
B
C
D
Câu 3: Chọn câu đúng
Tia β- là :
Các nguyên tử Hêli bị iôn hoá.
Các hạt nhân nguyên tử Hydrô
Các electrôn
Sóng điện từ có bước sóng ngắn.
Hạt anpha là hạt nhân của nguyên tử hydrô
Tia gama là chùm các hạt electrôn dương
Tia bêta không bị lệch trong điện trường và từ trường .
Câu 4: Chọn câu đúng
CÂU 5:
Chất phốt pho phóng xạ có chu kì bán rã là 8 ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất này thì sau 72 giờ còn lại bao nhiêu?
CÂU 6:
Một lượng chất phóng xạ có khối lượng ban đầu m0. Sau 5 chu kì bán rã khối lượng chất phóng xạ còn lại là:
A. m0/5
B. m0/25
C. m0/32
D. m0/50
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC
Công nghệ chụp cắt lớp PET tạo hình ảnh của cơ thể bằng cách sử dụng cảm biến nhận biết các tia phát ra từ chất phóng xạ. Các chất này được tiêm vào trong cơ thể, và thường được đánh dấu bằng các nguyên tố phóng xạ, ví dụ như Carbon-11, Flo-18, Oxy-15, hay Nitơ-13
Trong công nghệ chụp PET, bệnh nhân được tiêm chất phóng xạ, sau đó được đặt trên một chiếc bàn phẳng rồi đưa vào trong một buồng nhỏ như hình trên. Buồng này có dãy các cảm biến nhận dạng tia gamma, bao gồm nhiều tinh thể trong suốt. Các tinh thể sẽ chuyển tín hiệu tia gamma thành các photon ánh sáng, sau đó sẽ khuếch đại ánh sáng thành tín hiệu điện. Những tín hiệu điện này được máy tính xử lý để xuất ra dạng hình ảnh. Sau đó chiếc bàn di chuyển, và quá trình này được lặp lại, đưa ra một chuỗi hình ảnh của các bộ phận
cơ thể, ví dụ như não bộ, gan...
Một lượng bức xạ ion hóa nhỏ nhất xuyên qua tế bào sống có thể làm tổn thương lâu dài đến mô, ảnh hưởng đến hoạt động tế bào, gây nên các phản ứng nhẹ như da đỏ ửng, hoặc ảnh hưởng nghiêm trọng như ung thư và tử vong, tùy lượng chất phóng xạ mà cơ thể hấp thụ, loại phóng xạ, cách tiếp xúc và thời gian tiếp xúc.
Liều cao một lần có thể gây tử vong, trong khi với cùng liều như vậy nhưng hấp thụ lâu dài có thể không gây bất cứ biểu hiện bệnh tật nào. Tiếp xúc với PX liều lượng ít gây tổn thương nghiêm trọng phân tử DNA di truyền, các tế bào không bình thường được hình thành và sản sinh có thể làm tăng nguy cơ ung thư hoặc các ảnh hưởng xấu khác đối với sức khỏe con người.
Theo y học cổ truyền, việc ăn chay có thể chống lại các bức xạ và tia cực tím. Tương đậu nành có tác dụng loại bỏ các chất độc kim loại, hóa chất và phóng xạ ra khỏi cơ thể cũng như có thể giải độc "nicotine" của thuốc lá, trong gạo lứt có glutation cũng có tác dụng chống lại các loại phóng xạ.
nguon VI OLET
