Sự phóng xạ - Conduongcoxua | WELCOME TO MY BLOG · Web viewĐây còn là một hợp tác...

SangKienKinhNghiem.orgTổng Hợp Hơn 1000 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Chuẩn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAIĐơn vị: Trường THPT Trấn Biên

Mã số:…………….

ĐỀ TÀI:

SỰ PHÓNG XẠTƯ LIỆU THỰC TẾ & BÀI TẬP

Người thực hiện: Trần Đức ThiệnLĩnh vực nghiên cứu:

Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác:………………

Có đính kèm: Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác

Trường THPT Trấn Biên Trang 2 Giáo viên: Trần Đức Thiện

Tháng 2/2012

2


SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

*********

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN:

1. Họ và tên: Trần Đức Thiện

2. Sinh ngày: 22/7/1963

3. Nam, nữ: Nam

4. Địa chỉ: 3/13 KP3, phường Tân Mai, TP. Biên Hòa

5. Điện thoại: 061.3811193 (NR)

6. Fax: ……… Email: [email protected]

7. Chức vụ: Giáo viên

8. Đơn vị công tác: Trường THPT Trấn Biên

II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: 1. Học vị: Cử nhân

2. Năm nhận bằng: 1985

3. Chuyên ngành đào tạo: ĐHSP khoa Hóa học

III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: 1. Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy môn Hóa

2. Số năm kinh nghiệm: 27 năm

3. Các sáng kiến đã có trong 5 năm gần đây:

Năm 2007: Giáo dục động cơ học tập cho học sinh.

Năm 2008: Vài thủ thuật sinh động môn hóa học khối 10.

3

mailto:[email protected]


I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Cha ông ta xưa cũng đã có câu: “Không thành công cũng thành nhân”.Ông Lê-nin đã có danh ngôn bất hủ: “Học, học nữa, học mãi”.Sau một thời gian dạy về chương cấu tạo nguyên tử, tôi thấy có một số vấn

đề mở rộng trong thực tiễn rất lý thú mà trước đây nhiều khi tôi cũng e dè không dám đề cập đến! cứ gọi là “kính nhi viễn chi”…

Môn Hóa có khá nhiều kiến thức liên quan đến Vật lý & Toán học. Các bài tập về sự phóng xạ là một ví dụ tiêu biểu.

Tháng ba năm 2011, sự cố tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima xảy ra. Các tư liệu về năng lượng hạt nhân được đăng tải tràn ngập! Đây là cơ hội hiếm có cho những ai yêu thích đề tài về năng lượng hạt nhân, nhà máy điện nguyên tử, cách sử dụng năng lượng hạt nhân cho mục đích hòa bình. Đây cũng là những đề tài có ý nghĩa rất thực tiễn ở Việt Nam.

Nhằm giúp học sinh dễ tiếp thu và có thể nhớ lâu kiến thức, biến môn hóa học trở thành một bộ môn sinh động, tôi xin phép trình bày một số tư liệu bản thân đã thu thập được về những vấn đề trên. Đồng thời xin chia sẻ với đồng nghiệp một số kiến thức liên quan đến các bài toán về sự phóng xạ. Loại bài tập này có thể áp dụng để nâng cao kiến thức về cấu tạo nguyên tử, đồng thời dùng bồi dưỡng học sinh giỏi.

4


II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

II. 1- Các tư liệu tham khảo thực tiễn về ứng dụng năng lượng hạt nhân:

Hoạt động của lò phản ứng hạt nhân:Mặc dù lò phản ứng hạt nhân đã được cải tiến rất nhiều, cấu tạo cơ bản của chúng hầu như không thay đổi kể từ chúng ra đời cách đây gần 50 năm.

Dưới đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của các loại lò phản ứng hạt nhân được đăng trên trang MSNBC.

Khi nguyên tử urani hoặc plutoni hấp thụ một neutron, nó có thể trải qua phản ứng phân hạch hạt nhân để tách thành nhiều hạt nhỏ hơn. Phản ứng phân hạch sản sinh một lượng nhiệt lớn cùng neutron mới. Những neutron mới tiếp tục bắn phá nguyên tử urani hoặc plutoni để tạo nên phản ứng dây chuyền. Ảnh: blogspot.com.

Toàn bộ quá trình phân hạch xảy ra trong trong lõi bằng thép của lò phản ứng. Nhiệt mà phản ứng tạo khiến nước sôi và bốc hơi. Luồng hơi nóng của nước làm quay các turbin và tạo ra điện. Ảnh: imperial-consultants.co.uk.

5

http://www.hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/an-toan-hoa-chat/979-17032011.html

http://www.hoahocngaynay.com/images/stories/lo-phan-ung-1-20110317134743.jpg



Trong lõi của lò phản ứng, nguyên tố urani hoặc plutoni được nạp vào các thanh nhiên liệu (màu đỏ) chìm trong nước. Các thanh điều khiển (màu đen) để làm nhanh hoặc chậm quá trình phân hạch của nhiên liệu hạt nhân được đặt bên dưới các thanh nhiên liệu. Ảnh: NHK.

Khi sự cố bất ngờ, như động đất, xảy ra thì các thanh điều khiển tự động kích hoạt và trồi lên, nằm xen kẽ với các thanh nhiên liệu nhằm hấp thụ neutron từ các thanh nhiên liệu. Do bị hấp thụ, các hạt neutron không thể bắn phá nguyên tử urani hoặc plutoni nên phản ứng phân hạch chấm dứt và lò phản ứng ngừng hoạt động. Ảnh: NHK.

6




Trong kiểu lò nước áp lực, nước được bơm vào lõi để hấp thu nhiệt từ các thanh nhiên liệu. Sau đó nó chảy qua một hệ thống kín để sôi. Hơi nước được dẫn sang buồng chứa turbin để làm quay turbin. Chuyển động quay của turbin được truyền sang máy phát điện. Ảnh: MSNBC.

Trong lò nước sôi, nước sôi ngay sau khi hấp thu nhiệt từ các thanh nhiên liệu và hơi được dẫn sang buồng chứa turbin. Ra khỏi turbin, nước được làm nguội tại một tháp để quay trở lại dạng lỏng. Sau đó nước tiếp tục chảy tới buồng tạo hơi. Ảnh: scanada.com.

7


http://www.hoahocngaynay.com/images/stories/lo-phan-ung-6at-20110317134743.jpg


Lò phản ứng được đặt trong một bể chứa bằng sắt không rỉ. Bên ngoài bể chứa được gia cố bằng lớp tường xi măng có độ dày hàng mét để ngăn chặn chất phóng xạ rò rỉ ra ngoài trong trường hợp sự cố xảy ra. Ảnh: nextbigfuture.com.

Nguồn Vnexpress

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt:Ngày 15/9/2007, Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt chính thức chuyển sang dùng nhiên liệu uranium “giàu thấp”, khẳng định mục tiêu ứng dụng năng lượng nguyên tử vì hoà bình của Việt Nam. Đây còn là một hợp tác thành công “tay ba”: Việt-Mỹ-Nga qua Tổ chức Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA.

Chuyển đổi uranium từ “giàu cao” qua “giàu thấp”

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được Hoa Kỳ xây dựng, đưa vào hoạt động năm 1963 và sử dụng nhiên liệu của Hoa Kỳ. Sau 8 năm gián đoạn, năm 1983 lò lại hồi phục hoạt động và chuyển qua sử dụng nhiên liệu của Nga. Từ bấy đến nay, hơn 20 năm, các nhà khoa học hạt nhân Việt Nam đã vận hành an toàn và khai thác thành công thiết bị hạt nhân này vào những mục tiêu hòa bình trong đời sống và công cuộc xây dựng đất nước.

Hơn 20 năm qua, bao nhiêu lần thay đổi thanh nhiên liệu uranium trên lò Đà lạt, bao nhiêu lần đảo các thanh nhiên liệu từ vùng ngoài vào vùng trong tâm lò, thay những thanh cháy hết bằng những thanh mới. Nhưng tất cả đều là loại nhiên liệu thông dụng trong các lò phản ứng của Nga (Liên Xô trước đây) và cùng có một độ giàu urani.

Còn bây giờ, sự chuyển đổi nhiên liệu tiến hành ở lò Đà Lạt mang tính chất khác, khác về độ giàu, về chất uranium của nhiên liệu…

8




Ngược với khái niệm uranium nghèo gần đây được nói nhiều trên báo chí, uran giàu là loại nhiên liệu được sử dùng trong phần lớn các lò phản ứng hạt nhân, trong đó có lò Đà Lạt. Tuy nhiên, Uranium giàu còn được chia thành hai loại: Uranium độ giàu thấp và uranium độ giàu cao.

Loại nhiên liệu uranium, sản xuất ở Nga, được dùng từ 1983 cho đến những ngày gần đây tại lò Đà Lạt chứa hàm lượng U235 đến 36%, thuộc loại uranium độ giàu cao (High-enriched uranium - HEU). Còn các thanh nhiên liệu vừa chở đến Đà Lạt, để thay thế các thanh đã dùng, đang dùng trong lò hoặc đang cất giữ trong kho, thuộc loại uranium độ giàu thấp (Low-enriched uranium - LEU) với hàm lượng U235 gần 20%.

Như vậy, thực chất của việc thay đổi công nghệ với Lò Đà Lạt hiện nay chỉ là sử chuyển đổi mức độ giàu của các thanh nhiên liệu, tức là chuyển từ mức giàu cao về mức giàu thấp hơn mà thôi.

Nhưng tại sao phải làm như thế? Câu hỏi này, có thể nhiều người đặt ra, sẽ được làm sáng tỏ ngay sau đây.

“Bắt tay” không phổ biến vũ khí hạt nhân:

Trên thế giới hiện có những 160 lò phản ứng nghiên cứu như lò Đà Lạt. Nhiều nhất là Nga (62 lò), tiếp theo là Hoa Kỳ (54), Nhật (18), Pháp (15), Đức (14) và Trung Hoa (13). Nhiều nước nhỏ hoặc đang phát triển cũng có, như: Bangladesh, Algeria, Colombia, Ghana, Jamaica, Libya, Thái Lan và Việt Nam.

Độ giàu nhiên liệu của các lò nghiên cứu nói trên cũng rất đa dạng. Nhiều lò có độ giàu U235 đến 80-90%, chỉ một số ít là dùng nhiên liệu LEU với độ giàu 20%.

Các nhiên liệu có độ giàu cao (HEU), về mặt lý thuyết, có thể có nguy cơ lớn được khai thác để chế biến thành nhiên liệu cho vũ khí hạt nhân. Nhiều nước, trước hết là Hoa Kỳ, nhiều năm nay đã tỏ ra rất quan ngại điều này.

Từ những năm 80 của thế kỷ trước, một dự án quốc tế được Liên Hiệp Quốc bảo trợ đã đề xuất việc giảm độ giàu nhiên liệu uranium trong các lò phản ứng nghiên cứu xuống hàm lượng dưới 20%. Và công việc chuyển đổi này được tiến hành trong khuôn khổ các chương trình RERTR (Chương trình hạ thấp độ giàu nhiên liệu hạt nhân cho các lò phản ứng nghiên cứu và lò phản ứng thử nghiệm) của hai nước Nga và Mỹ.

Dù công suất của Lò Đà Lạt (500 kilowat), thấp dưới 1000 kilowat, nhưng cũng là đối tượng được quan tâm chuyển đổi trong xu hướng chung mà nhiều nước đã và đang thực hiện.

Tháng ba năm nay, 2007, Cơ quan An ninh Hạt nhân Quốc gia (NNSA) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã ký một văn bản thỏa thuận với Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VAEC) thuộc Bộ Khoa học Công nghệ Việt Nam ở thủ đô Washington, theo đó lò phản ứng Đà Lạt của Việt Nam sẽ được chuyển đổi từ sử dụng nhiên liệu uranium làm giàu ở mức cao 36% (HEU) sang nhiên liệu uranium làm giàu ở mức thấp dưới 20% (LEU).

Mặt khác, giữa Công ty JSC TVEL (Liên bang Nga), Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam và Trung tâm dịch vụ (thuộc NNSA , Bộ Năng lượng Hoa Kỳ) đã ký hợp đồng về chế tạo và cung cấp nhiên liệu có độ giàu uranium thấp cho Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Như vậy, nhiên liệu LEU mới cung cấp cho Lò Đà Lạt không phải sản xuất ở Hoa Kỳ, mà do Hoa Kỳ đặt hàng cho Công ty TVEL của Nga tại Novosibirsk chế tạo. Chính công ty này cũng đã cung cấp nhiên liệu LEU cho lò phản ứng VR-1 của CH Séc tại Praha và lò phản ứng tại Trung tâm nghiên cứu hạt nhân Tajoura của Libya mới đây.

9


Đồng thời, cũng đã ký hợp đồng giữa Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA, Công ty nghiên cứu & phát triển “SOSNY” (Liên bang Nga) và Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam về việc đưa các thanh nhiên liệu có độ giàu uranium cao chưa sử dụng tại Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt do Nga cung cấp trước đây trở về Liên bang Nga.

Các hợp đồng này là bước hoàn tất các cam kết nêu trong Tuyên bố chung Việt Nam-Hoa Kỳ được công bố trong chuyến thăm của Tổng thống Bush đến Việt Nam hồi tháng 11/2006.

Với sự chuẩn bị chu đáo và chặt chẽ nói trên, cuối cùng, quá trình nhận các thanh nhiên liệu LEU mới, đồng thời giao các thanh nhiên liệu HEU chưa sử dụng để chuyển lại nước Nga đã thực hiện suôn sẻ ở Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, trong tuần giữa tháng 9/2007. Đây là một thời điểm đáng ghi nhớ không chỉ trong lịch sử của một lò phản ứng mà cả trong mối quan hệ giữa ba nước Việt Nam, Nga, Mỹ.

Với sự kiện nói trên, Việt Nam một lần nữa khẳng định mục tiêu sử dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình của mình, thực hiện trong hành động cam kết quốc tế không phổ biến vũ khí hạt nhân, cộng tác chặt chẽ với Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA và mở rộng hợp tác với các cường quốc hạt nhân Nga và Mỹ trong cái bắt tay mang tầm thời đại.

Mô hình phản ứng phân hạch hạt nhân U235

Uranium độ giàu thấp, độ giàu cao:Kim loại uranium lại gồm hai thành phần đồng vị chủ yếu, U-238 và U-235. Trong đó, U-238 chiếm hàm lượng áp đảo với 99,3%. Còn đồng vị U-235 quá ư nghèo, chỉ chiếm 0,7% (tức 7 phần ngàn). U-235 hiếm và quý vì chỉ với U-235 mới xảy ra phản ứng phân hạch.Trong phản ứng phân hạch, dưới tác dụng của nơtron, hạt nhân U -235 bị phân ra hai mảnh, toả ra một năng lượng lớn 200 MeV (200 triệu điện tử-vôn), đồng thời giải phóng 2-3 nơtron mới. Chính các nơtron này đã tạo nên phản ứng dây chuyền rất cần thiết để duy trì hoạt động của các lò phản ứng hạt nhân hoặc tạo nên sự nổ của bom hạt nhân. Vì vậy, phương pháp nâng cao hàm lượng U235 trong vật liệu urani, gọi là phương pháp (hay kỹ thuật) làm giàu urani, đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ hạt nhân. Đó là các phương pháp ly tâm, khuyếch tán khí…, có thể nâng cao hàm lượng U235 từ 0,72% (trong tự nhiên) lên 5, 10, 20, 30 ... đến 80, 90% (dùng trong lò phản ứng), hoặc cao hơn 90% (dùng trong bom nguyên tử). Chính các sản phẩm uranium được tinh chế này gọi là uran giàu. Như vậy, tùy theo mức hàm lượng đồng vị U235, người ta phân loại thành: uran nghèo (hàm lượng U235 bé hơn 0,72%), uran tự nhiên (hàm lượng U235 cỡ 0,72%) và uran giàu (hàm lượng U235 lớn hơn 0,72%, từ vài % đến trên 90%). Trong loại uranium giàu, còn chia ra: giàu thấp (Low-enriched uranium - LEU) và giàu cao (High-enriched uranium HEU).

Minh Trần (Vietnamnet)

10

http://www.hoahocngaynay.com/images/stories/20741479_images1410319_Anh01CMS-20110322144002.jpg


Điện hạt nhân ở Nhật - họa vô đơn chí:Nhiều bạn đọc muốn rõ nguyên nhân, cơ chế gây nổ ở nhà máy điện hạt nhân tại Nhật Bản cũng như giải pháp cứu nhà máy có bảo đảm an toàn. Bài viết dưới đây của GS Phạm Duy Hiển, chuyên gia vật lý hạt nhân, sẽ giải đáp những thắc mắc vừa nêu.

Sơ đồ hoạt động của một lò phản ứng hạt nhân - Đồ họa: NHƯ KHANH

Trận động đất 9 độ Richter lúc 15g chiều 11-3 khiến các nhà máy điện hạt nhân trên đất Nhật tự động dập lò, chấm dứt tức khắc phản ứng dây chuyền bên trong các lõi lò phản ứng.

Nhưng các lõi lò vẫn còn rất nóng, bởi nhiệt tỏa ra do bức xạ gamma từ vô số mảnh vỡ phân hạch được tích lũy nhiều năm bên trong các bó nhiên liệu. Nếu không kịp thời tải lượng nhiệt này đi (bằng 6% công suất lò), các bó nhiên liệu sẽ bị nóng chảy, chất phóng xạ sẽ thoát ra nước tuần hoàn vốn được dùng để tải nhiệt và làm chậm nơtron khi lò hoạt động bình thường.

Nhưng đây chưa phải là trạm dừng chân cuối cùng của các chất phóng xạ. Tuy làm bằng thép không gỉ rất dày, nhưng nếu thùng lò, nền móng bên dưới và các đường ống dẫn ra bên ngoài bị nứt hoặc hư hại do động đất, chất phóng xạ sẽ thoát ra ngoài nhà lò và từ đó tiếp tục hành trình ra môi trường khí và nước, gây ô nhiễm phóng xạ cả khu vực xung quanh. Liên tiếp bốn ngày qua, cả nước Nhật phải vật lộn với những con quái vật ấy để bắt nó phải nằm yên tại trạm dừng chân thứ nhất.

Các lò nước sôi hoạt động ra sao?

Để cảm nhận được việc này khó khăn dường nào, ta nên tìm hiểu qua nguyên tắc hoạt động của các lò nước sôi (BWR) khá phổ biến ở Nhật và đang bị trận động đất quật ngã trong mấy ngày qua (xem sơ đồ).

Lõi lò, gồm các bó nhiên liệu (2) và thanh điều khiển (3) được tải nhiệt và làm chậm nơtron bằng nước nguyên chất sôi ở 2850C dưới áp suất 75 atm nhờ hệ thống tuần hoàn (5). Hơi nước (4) sau khi qua hệ thống tuôcbin (6, 7) được ngưng tụ (8) để từ đó quay lại vòng tuần hoàn làm nguội lõi lò. Bộ phận ngưng hơi cần phải được làm nguội (11) nhưng bằng nước thường.

Nguyên lý an toàn của các lò phản ứng là làm sao các chất phóng xạ được nhốt chặt bằng nhiều lớp tường thành kiên cố, nếu lớp trước bị chọc thủng thì còn lớp sau. Lớp thứ nhất là vỏ bọc các bó nhiên liệu (2). Nếu bức tường thành này bị thủng, chất phóng xạ sẽ thoát ra bên ngoài nhưng sẽ bị nhốt lại bên trong bức tường thành thứ hai, đó là thùng lò bằng thép không gỉ (1) đủ dày để chống chịu áp lực và nhiệt độ cao.

11



Nhà lò chứa thùng lò và hệ thống tuôcbin, máy phát (xem sơ đồ) có thể xem là bức tường thành thứ ba. Khi lò hoạt động, nước và hơi bị nơtron kích hoạt trở nên phóng xạ, do đó nhà lò, và đặc biệt hệ thống tuôcbin, phải có tường bêtông đủ dày (12) để cản xạ.

“Ông lão” Fukushima và sóng thần!

Nhà máy điện hạt nhân Fukushima 1 gồm sáu lò nước sôi, trong đó chỉ có ba lò 1, 2 và 3 đang hoạt động trước khi động đất xảy ra. Lò thứ nhất công suất 440MW là một “ông lão” đang có kế hoạch nghỉ hưu vào tháng tư này sau 40 năm hoạt động. Nhưng nó vừa bị quật ngã nặng nhất. Động đất và mất điện lưới đã đánh gục hoàn toàn hệ thống bơm tải nhiệt và cả hệ thống làm nguội khi có sự cố. Các nhân viên vận hành lúc này phải nghĩ đến máy diesel dự phòng.

Nhưng họa vô đơn chí! Con đê chắn kiên cố phía bờ biển bị sóng thần phá vỡ, nước biển tràn vào làm ngập gian nhà chứa máy diesel, nó chỉ chạy được chưa đầy một giờ rồi lịm hẳn. Nhà máy còn có hệ thống ăcquy dự phòng, nhưng chỉ đủ điện cho các hệ thống điều khiển và chiếu sáng hạn chế. Máy phát điện lưu động được điều đến trong vòng 13 giờ sau đó, nhưng không kết nối được vào các thiết bị của nhà máy bởi tầng hầm chứa các tủ điện bị ngập nước do sóng thần.

Lúc này bên trong thùng lò nước tiếp tục sôi, nhưng hệ thống ngưng hơi và bơm nước không hoạt động khiến hơi cứ đầy lên, áp suất hơi bên trong thùng lò tăng cao mà pha nước lại vơi nhanh làm nhiệt độ các bó nhiên liệu tăng cao do chúng bị phơi trơ ra khỏi mặt nước. Phải kiềm chế quá trình này, nếu không toàn lõi lò sẽ tan chảy, một hiện tượng được xem như cơn ác mộng kinh hoàng nhất đối với những ai quản lý lò hạt nhân.

Chỉ còn cách xì bớt hơi ra nhà lò để giảm áp suất bên trong thùng lò, đồng thời dùng bơm cứu hỏa, công cụ cuối cùng khả dĩ lúc này, để bơm nước biển vào thùng lò làm nguội các bó nhiên liệu. Axit bôric được pha vào nước biển để hấp thụ nơtron, phòng khi phản ứng dây chuyền xảy ra.

Quyết định táo bạo

Quyết định này là một sự đánh đổi táo bạo. Bơm nước biển vào lò chẳng khác nào khai tử lò phản ứng, bởi clor sẽ làm mọi thứ bên trong gỉ rất nhanh. Nhưng đổi mạng sống của một “ông lão về hưu” để tránh thảm họa cho nhiều người xem ra còn “dễ quyết” hơn là làm cho các nhân viên vận hành và dân chúng bên ngoài bị nhiễm xạ khi xì hơi nước có chứa phóng xạ ra nhà lò. (Thật ra chôn cất cái xác lò này không đơn giản, nhưng việc này rồi sẽ hạ hồi phân giải).

Sáng 12-3, mức phóng xạ trong nhà chứa máy tuôcbin lên quá cao buộc lãnh đạo nhà máy phải cho xì tiếp ra môi trường. Mức phóng xạ đo được ở cổng nhà máy đã tăng lên hơn mười lần sau 40 phút, trước đó nhà chức trách đã phải phát lệnh di tản dân chúng khẩn cấp. Lúc này thông tin đáng chú ý nhất là phát hiện thấy hai sản phẩm phân hạch trong không khí xung quanh khu vực lò, đồng vị xêsi (Cs-137, Cs-134) và iôt (I-131).

Vậy là vỏ bọc nhiên liệu đã bị hỏng. Lõi lò đã tan chảy một phần. Nhà chức trách bắt đầu phân phát muối kali iôt để giảm nguy cơ iôt phóng xạ xâm nhập vào tuyến giáp. Máy bay trực thăng của quân đội Mỹ lượn cách nhà máy 60 dặm phát hiện xêsi phóng xạ, nhận được lệnh quay trở về ngay căn cứ để tẩy xạ.

Các hãng thông tấn cảnh báo tính độc hại của xêsi phóng xạ. Thật ra ngoài xêsi phóng xạ còn nhiều sản phẩm phân hạch khác độc hại hơn như stronxi (Sr-92), song không dễ phát hiện như xêsi và iôt. Cả xêsi và stronxi đều sống rất lâu, sau 30 năm chỉ phân hủy một nửa.

12


Lúc 3 giờ chiều 12-3 một vụ nổ đã xảy ra, sự kiện không nằm ngoài dự đoán của các chuyên gia ngoài cuộc theo dõi trên truyền hình. Vụ nổ đã làm tung mái nhà lò do khí hydro xì ra từ bên trong thùng lò kết hợp với ôxy trong không khí. Vụ nổ đã cung cấp thêm một minh chứng nữa cho thấy vỏ bọc nhiên liệu làm bằng hợp kim zircalo đã bị thủng do ziacon (Zr) phản ứng với nước ở nhiệt độ rất cao.

Phản ứng này tạo ra khí hydro bên trong thùng lò. Vụ nổ càng làm tăng thêm lượng chất phóng xạ tung ra môi trường. Còn nhớ kịch bản tương tự đã xảy ra ở Chernobyl cách đây gần đúng 25 năm, khi đó một vụ nổ khí hydro đã xảy ra trước khi toàn lõi lò bị nổ gieo rắc chất phóng xạ khắp Bắc bán cầu. May ra chuyện tồi tệ này dường như không lặp lại ở đây. Có vẻ như lò số 1 chưa bị tan chảy hoàn toàn.

GS PHẠM DUY HIỂN (nguyên viện trưởng Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt)Nguồn Tuổi trẻ

Tại sao biện pháp xử lý sự cố hạt nhân Fukushima không hiệu quả?Là một chuyên gia hạt nhân làm việc hơn 40 năm tại nhiều quốc gia, TS Trần Đại Phúc đã có bài viết gửi Đất Việt phân tích khá sâu về sự cố hạt nhân tại Fukushima. Xin được giới thiệu cùng bạn đọc.

Từ diễn biến sự cố

Sau khi xảy ra sự cố tại hai lò Fukushima 1 và 3, phần trên và mái của tòa nhà lò phản ứng hạt nhân đã bị nổ tung do khí hydro phát ra bởi sự oxy hóa của thép Zirconi bọc thanh nhiên liệu dưới nhiệt độ cao của vùng hoạt, hậu quả của việc hệ thống làm mát ngừng hoạt động (gây ra bởi động đất cường độ cao và sóng thần).

Dù rằng nhà vận hành đã dùng mọi phương pháp như bơm nước biển vào làm mát thùng lò là nơi chứa các thanh nhiên liệu và bộ điều khiển, và làm mát thùng che chắn sơ cấp bằng thép inox 316L, nhưng sự cố trên vẫn xảy ra và diễn biến một cách rất phức tạp.

Sáng ngày 15/3/2011, theo các nguồn thông tin thu thập được, do có sự rò rỉ hydro từ vòng giảm áp suất của lò Fukushima 2 dẫn đến cháy nổ, gây ra sự phát tán phóng xạ, mức phóng xạ đo được là 8.217 microSievert tại cổng ra vào nhà máy, cao gấp khoảng 40.000 lần so với mức phông phóng xạ môi trường. Nhà vận hành đã sơ tán phần lớn nhân viên đang làm việc trong nhà lò.

Các chuyên gia và cơ quan an toàn Nhật Bản cho rằng sự cố này là do áp suất cao trong thùng lò gây ra. Trước đó, mức nước đo được trong thùng lò thấp hơn 2m so với mức an toàn.

Do đó, nhiệt độ của các thanh nhiên liệu đã tăng cao, dẫn đến hiện tượng oxy hóa của thép Zirconi diễn ra nhanh chóng và phát ra khí hydro với khối lượng rất lớn. Để giảm áp suất trong thùng thép bảo vệ sơ cấp, nhà vận hành đã xả áp suất qua vòng giảm áp suất và khiến cho vòng giảm áp suất này bị nứt vỡ. Tuy nhiên, các chuyên gia đến nay vẫn chưa biết rõ vị trí nứt vỡ của vòng giảm áp suất đó.

Như vậy: Nếu nguyên nhân của sự rò rỉ là do sự nứt vỡ của vòng làm giảm áp suất, thì nước cấp cứu sẽ tràn ra một phần dưới hầm lò. Nước này sẽ bị ô nhiễm phóng xạ.

Trưa ngày 15/3/2011, đã xảy ra một đám cháy tại lò Fukushima 4 trong khu vực bể chứa nhiên liệu đã cháy.

Theo các chuyên gia Nhật Bản, nguyên nhân là do sự bùng nổ của khí hydro xuất phát ra từ các bó nhiên liệu đã cháy lưu trữ trong bể chứa. Bởi vì các bó thanh nhiên liệu đã bị phơi trần ra không khí do sự mất nước của bể chứa. Một lổ lớn đã được nhận thấy ở nhà bể chứa. Hiện

13



nay Tokyo Electric company (TEPCO) đang xịt nước vào lổ này để làm mát các bó nhiên liệu đã cháy lưu trữ bên trong.

Với khối lượng nước xịt vào trung bình 50 tấn/ngày, biện pháp này sẽ không có nhiều hiệu quả vì hiện tại trong bể chứa đang lưu trữ hơn 1.000 bó nhiên liệu đã cháy (nhiệt dư thừa của một bó thanh nhiên liệu đã cháy sau 3 năm làm mát vẫn còn 12kW) và khối lượng nước chứa của bể này chừng 5.000 m3.

Nhiệt độ ở trong bể nước chứa bộ thanh nhiên liệu đã cháy tăng lên 85 độ C (thay vi 25 – 40 độ C trong tình trạng bình thường). Nếu ta tính trung bình nhiệt dư thừa của một thanh nhiên liệu là 12kW, thì nhiệt tổng quát của chúng sẽ còn 12 MW, nâng nhiệt tương đương với nâng nhiệt dư thừa trong tâm lò với công suất 1000MW sau khi dập lò một ngày. Số lượng nhiệt lớn này phải được giải tỏa đủ mọi cách.

Từ khi xảy ra sự cố, nhà vận hành TEPCO và các cơ quan an toàn của Nhật Bản đã cố gắng thực hiện mọi biện pháp để làm mát vùng hoạt của 3 lò phản ứng thuộc nhà máy điện Fukushima 1 (lò phản ứng 1, 2 và 3). Ban đầu, họ chỉ bơm nước biển vào, nhưng bắt đầu từ ngày hôm qua, họ đã sử dụng hỗn hợp nước biển và axit boric để bơm vào thùng lò.

Tại sao những biện pháp làm mát trên không phát huy hiệu quả?

Dựa trên những thống kê trên, biện pháp làm mát trên không phát huy hiệu quả do các nguyên nhân sau:- Trong trường hợp xảy ra sự cố đối với lò PWR, nước cấp cứu chứa axit boric còn đối với lò BWR, nước cấp cứu không chứa axit boric. Vì thế, “tải tới hạn của vùng hoạt” có thể xảy ra ngay cả sau khi đã dập lò.- Một hiện tượng của lò BWR được gọi là “dịch chuyển áp suất” (pressure transient) khi bơm nước cấp cứu vào vùng hoạt là làm tăng hệ số nước/hơi (moderator coefficient).- Sự biến chuyển dạng hình học của tâm lò, do sự nóng chảy của các bó nhiên liệu, có bó thanh điều khiển và các cấu trúc trong tâm lò..Chuyện gì sẽ xảy ra nếu tiếp tục dập lò theo cách trên khi mực nước tâm lò đã phơi trần một phần bó thanh nhiên liệu?- Làm tăng nhiệt độ của bộ bó thanh nhiên liệu (dẫn đến tăng áp suất của thùng lò);- Cản trở và thay đổi dòng nước làm mát trong tâm lò;- Làm tăng tốc độ oxy hóa và tăng trọng lượng của khí hydro;- Ảnh hưởng đến những trang thiết bị trong tâm lò (màn thép che chắn, tấm thép đỡ các thanh nhiên liệu, v.v…), và bộ thanh điều khiển;- Làm biến dạng hình học của tâm lò.Những hậu quả trên sẽ tạo điều kiện cho sự “tải tới hạn” của vùng hoạt vì:- Bộ bó thanh điều khiển (hợp kim thép inox và B4C) bị nóng chảy ở nhiệt độ 1248 độ C trong khi nhiệt độ nóng chảy của thép inox là khoảng 1400 độ C. Sự nóng chảy này sẽ cản trở dòng nước làm mát trong bộ bó thanh nhiên liệu.- Sự nóng chảy của thép Zirconi (nhiệt độ nóng chảy là 1882 độ C) và Uranium (nhiệt độ nóng chảy khoảng 2600 độ C sẽ làm biến dạng hình học của tâm lò.Trong sự cố mất nước cấp cứu trong khoảng thời gian từ 10 - 15 phút hoặc vài giờ, tùy theo sự diễn biến của sự cố mà bộ bó thanh điều khiển và thanh nhiên liệu sẽ bị nóng chảy một phần dẫn đến sinh ra hợp kim và biến dạng hình học của tâm lò.

Hiện tượng này trước hết sẽ làm cản trở hiệu quả của các biện pháp làm mát mà nhà vận hành đang thực hiện. Vì với đặc điểm vật lý của lò BWR, hệ số nước/hơi sẽ tăng lên. Do đó, sự “tải tới hạn” của tâm lò có thể sẽ xảy ra. Hiện tượng này tạo ra sự “dịch chuyển áp suất” và mực nước không ổn định mà nhà vận hành TEPCO đã nhận thấy trong quá trình theo dõi sự cố.

14


Sự “dịch chuyển áp suất” sẽ dẫn đến gia tăng nhiệt độ và giảm bớt hiệu quả của các biện pháp làm mát. Do đó, với thời gian, mực nước tại vùng hoạt đã xuống thấp 2m so với mức an toàn (trong điều kiện vận hành bình thường) và làm tăng nhiệt độ của những phần không được ngâm trong nước của bộ bó thanh nhiên liệu lên đến trên 1000 độ C. Hiện tượng này sẽ làm gia tăng sự oxy hóa của thép Zirconi của thanh nhiên liệu, đồng thời làm gia tăng trọng lượng của khí hydro.

Mức công suất của lò phản ứng hạt nhân trong thời gian “tải tới hạn” sẽ tùy thuộc theo sự hư hỏng của tâm lò, theo lượng nước cấp cứu, áp suất trong thùng lò và mức nước của tâm lò.

Trước tình trạng này, nếu nhân viên vận hành không được đào tạo một cách kỹ lưỡng sẽ không thể đảm bảo vận hành an toàn của nhà lò.

Nhà vận hành phải phân tích và lấy quyết định dưa diễn biến của sự cố và những hậu quả hoặc thay đổi liên quan (thời gian khi tâm lò không ngập nước) hoặc dựa trên những tin tức cập nhật được qua những trang bị có sẵn ở trong phòng điều khiển như:- Mức nước- Áp suất của thùng lò và thùng che chắn sơ cấp- Nhiệt độ của thùng lò- Trang bị đo lường trong tâm lòTới thời điểm này, theo những thông tin cập nhật được từ nhà vận hành và các cơ quan an toàn của Nhật Bản, 3 nhà lò của nhà máy điện Fukushima đã xảy ra sự cố nhưng thùng thép bảo vệ sơ cấp và thùng lò phản ứng không bị nứt nẻ nên phần lớn phóng xạ vẫn được duy trì trong hai bộ phận trên.

Trong lâu dài, sự nóng chảy của nhiên liệu có thể gây ra sự rò rỉ hoặc bể vỏ của thùng lò. Sự duy trì một phần lớn hỗn hợp kim loại đã cháy và các chất phóng xạ trong thùng lò sẽ tùy thuộc vào sự bền vững của thép thùng lò sau 35 – 40 năm hoạt động dưới ảnh hưởng phá hủy của tia neutron nhanh.

TS Trần Đại Phúc, Chuyên gia hạt nhân Cục An toàn bức xạ hạt nhân, Bộ KH - CNNguồn Báo Đất Việt

Phóng xạ: Những điều cần biếtNhững câu hỏi - đáp giản dị trong bài sẽ giúp bạn dễ hiểu hơn về khái niệm "phóng xạ"...Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp liên quan tới nguy cơ phóng xạ đe dọa sức khỏe:- Con người tiếp xúc với phóng xạ như thế nào?- Các hạt phóng xạ trong bụi, mưa phóng xạ có thể được hít vào phổi, bám vào da hoặc đi vào đường tiêu hóa qua thức ăn và nước uống nhiễm độc. Mức độ nhiễm rất khác nhau, thậm chí chỉ trong khoảng cách rất nhỏ, TS. Fred Mettler, chuyên gia X quang tại ĐH New Mexico và là trưởng nhóm nghiên cứu quốc tế về tác hại sức khỏe sau sự cố Chernobyl, cho biết.“Khi đi quanh một góc tường, bạn có thể tiếp xúc với lượng phóng xạ rất cao, nhưng khi đứng sau một cái cột thôi thì lượng phóng xạ thấp hơn rất nhiều”. Sự tiếp xúc còn phụ thuộc vào loại hạt trong bụi phóng xạ, vị trí đứng với mái che có tích tụ phóng xạ hay có tác dụng bảo vệ cơ thể khỏi bụi phóng xạ từ bên ngoài.- Tác hại của phóng xạ như thế nào?- Trong ngắn hạn, phóng xạ phá hoại các tế bào đang phân chia nhanh, gồm tóc, lớp trong của dạ dày và tủy. Nó có thể gây buồn nôn, nôn, mệt mỏi, mất các tế bào bạch cầu và khiến máu vón cục.Một loại phóng xạ là Iot phóng xạ được tuyến giáp hấp thụ, gây ung thư tuyến giáp nếu không được uống thuốc ngay để chặn lại quá trình hấp thu này. Về lâu dài, phóng xạ phá hoại các ADN và có nguy cơ dẫn đến nhiều loại ung thư.

15

http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-hoc-va-suc-khoe/982-phang-xa-nhang-iau-can-biat.html


- Lượng phóng xạ bao nhiêu thì nguy hiểm?- Hầu hết mọi người hấp thu khoảng 1/10 rem (đơn vị đo liều lượng phóng xạ) mỗi năm trong môi trường, hầu hết từ khí phóng xạ trong đất. Ủy ban điều hành hạt nhân Mỹ nói rằng, cơ thể hấp thu liều lượng dưới 10 rem trong thời gian dài thì không có vấn đề gì.- Khi nào phóng xạ đe dọa sức khỏe?- Các dấu hiệu của nhiễm phóng xạ như buồn nôn, nôn, rụng tóc xuất hiện khi cơ thể tiếp xúc với lượng phóng xạ 50-100 rem, Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ cho biết. Người tiếp xúc với liều lượng 400 rem phóng xạ tử vong trong vòng hai tháng, liều lượng 1.000 rem gây tử vong trong vòng hai tuần.- Phóng xạ y học có nguy hiểm không?

- Mỗi lần được chụp bằng tia X, cơ thể tiếp xúc với 1/10 rem phóng xạ, chụp cắt lớp đối với bụng và khung xương chậu thì lượng phóng xạ là 1,4 rem. Liều lượng phóng xạ dần tích tụ trong cơ thể, vì thế nên các chuyên gia y tế khuyên mọi người nên tránh những kiểm tra liên quan đến phóng xạ nếu không cần thiết.- Thuốc nào có thể dùng khi xảy ra sự cố bụi phóng xạ?- Iođua kali có thể chặn sự hấp thu Iot phóng xạ và bảo vệ tuyến giáp, nhưng thuốc này cần được uống nhanh, ngay sau khi tiếp xúc với phóng xạ. Sau 12 tiếng, công dụng của nó rất hạn chế, trừ khi cơ thể vẫn tiếp phải tiếp xúc với phóng xạ.- Nếu xảy ra mưa phóng xạ, mọi người nên sơ tán hay ở yên tại chỗ?- Còn tùy vào tình hình cụ thể. Quan chức Nhật Bản thúc giục hàng chục nghìn người dân sơ tán khỏi khu vực 11km, nhưng nay đã mở rộng bán kính ra 20 km quanh khu vực sự cố, cũng như bảo họ ở yên trong nhà.- Sự cố này có giống thảm họa Chernobyl?- Không. Nhà máy điện hạt nhân của Liên Xô (cũ) không có bể cách ly quanh các lò phản ứng. Vì thế nên khi xảy ra nổ, những thanh nhiên liệu hạt nhân từ lõi lò phản ứng tràn ra. Nhiên liệu này chứa xezi, chất phóng xạ độc hơn và tồn tại lâu hơn loại iot phóng xạ đang thoát ra từ các lò phản ứng ở Nhật. Đến nay đã có một số báo cáo cho thấy lượng xezi nhất định đã bị rò rỉ ở Nhật Bản, khiến nhiều người lo lắng các lõi hạt nhân ở nước này có thể tan chảy .

Trúc Quỳnh (Theo AP) Nguồn Báo Đất Việt

Bạn làm gì để tránh phơi nhiễm phóng xạ?Bạn biết gì về sự tiếp xúc (còn gọi là phơi nhiễm) phóng xạ. Nếu xảy ra sự cố rò rỉ phóng xạ gần nơi ở, bạn cần làm gì để sống sót.

Nỗi lo lắng của những người đang trú ẩn ở Fukushima (Nhật Bản), nơi vừa xảy ra 3 vụ nổ tại ba lò phản ứng hạt nhân đang tăng lên. Dưới đây là 5 sự thực sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về việc phơi nhiễm phóng xạ, do tiến sĩ Richard Besser đưa ra trên ABC:

16

Biểu tượng chỉ nguy cơ phóng xạ





http://www.hoahocngaynay.com/images/stories/warning_radiation_risk-20110318134049.jpg

http://www.hoahocngaynay.com/images/stories/cuuminh-20110315155611.jpg


Khi có tình huống khẩn cấp về phóng xạ, bạn nên ẩn náu ở sâu, kín nhất có thể, chẳng hạn dưới hầm, trong phòng kín, chất nhiều đồ đạc bên ngoài. Với mỗi centimet dày hơn, lớp chắn này sẽ bảo vệ bạn tốt hơn khỏi nguy cơ chết người. Ảnh: ki4u. com.

- Phóng xạ vẫn phát sinh trong môi trường tự nhiên, và gần như có mặt ở khắp nơi trên trái đất. Nhiệt độ, ánh sáng và vi sóng đều giải phóng ra một vài dạng bức xạ. Urani, thori và radi vẫn thường phát xạ tự nhiên trong lớp đất trên bề mặt. Chúng ta hàng ngày vẫn tiếp xúc với dạng phóng xạ này song nó thường không bị xem là nguy hiểm.

- Cơ thể chúng ta luôn phải tiếp xúc với một lượng nhỏ phóng xạ. Theo Trung tâm Kiểm soát và Ngăn ngừa bệnh dịch Mỹ, khoảng 80% sự tiếp xúc này đến từ các nguồn tự nhiên, và 20% còn lại từ các nguồn phát xạ nhân tạo, chủ yếu là chụp X quang. Nhìn chung, các nhà khoa học không tìm thấy lượng phóng xạ mà chúng ta tiếp xúc hàng ngày gây ra nguy hiểm gì.

- Trong một vụ nổ hạt nhân, mọi người tiếp xúc với một lượng lớn phóng xạ trong một thời gian ngắn và có thể xuất hiện hội chứng nhiễm xạ cấp tính (ARS). Trong vòng vài tiếng đầu sau khi tiếp xúc, người nhiễm xạ có thể thấy buồn nôn, ói mửa, tiêu chảy và da bị xạm đen. Qua thời gian, phóng xạ có thể gây hủy hoại tủy xương và gây ra chảy máu trong cũng như các bệnh nhiễm trùng khác. Hầu hết những người không hồi phục được sau cơn ARS sẽ chết trong vòng vài tháng.

- Chính quyền địa phương nên có kế hoạch trong trường hợp có sự cố khẩn cấp về phóng xạ. Hãy tìm đọc để hiểu kỹ kế hoạch chuẩn bị khẩn cấp này và có lộ trình sơ tán hợp lý.

- Trong tình huống khẩn cấp về phóng xạ, chẳng hạn lo ngại sẽ có một vụ nổ hạt nhân, bạn được khuyến cáo nên tạo ra "nơi trú ẩn tại chỗ". Điều đó có nghĩa là bạn nên ở trong nhà hoặc công sở, hoặc một khu vực phòng kín. Để giúp cho nơi trú ẩn của mình an toàn hơn, bạn nên: Đóng và khóa tất cả các cửa ra vào và cửa sổ; Tắt quạt, điều hòa không khí hoặc bất kỳ thiết bị nào làm cuộn khí từ ngoài vào; Chui xuống hầm hoặc vào phòng hẹp; Bật radio để nghe xem các bản tin mình phải làm gì.

Thuận An. Nguồn Vnexpress

Hướng dẫn ứng phó sự cố hạt nhân(H2N2)-Tài liệu hướng dẫn bằng tiếng Việt 'Ứng phó sự cố hạt nhân' (Responding to a Nuclear Emergency) do Cơ quan An toàn hạt nhân và công nghiệp Nhật Bản (NISA) xuất bản với mục đích hướng dẫn người dân cách đối phó khi sự cố hạt nhân xảy ra do Cục ATBXHN dịch

Để bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm xạ ngoài

-Bảo vệ bằng khoảng cách (tránh càng xa nguồn phóng xạ càng tốt)

-Bảo vệ bằng thời gian (thời gian bị ảnh hưởng bởi phóng xạ càng ngắn càng tốt).

-Bảo vệ bằng che chắn ( trú ẩn vào các tòa nhà bằng bê tông)

Để bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm xạ trong

-Phòng tránh khỏi việc hít phải các chất phóng xạ (đeo mặt nạ khẩu trang hoặc gang tay)

-Phòng tránh việc hấp thụ các chất phóng xạ (không uống hoặc ăn thức ăn bị nhiễm xạ)

17



Hành trình công, tội của chất phóng xạ: Kể từ ngày được nhà bác học Henri Becquerel tìm ra vào năm 1896, tính đến nay, phát minh về chất phóng xạ đã có gần 120 tuổi. Trong hành trình hơn 100 năm lịch sử đó, chất liệu này đã trải qua những biến đổi thăng trầm, có khi là cứu cánh của phái đẹp và ngày nay đang trở thành nguy cơ âm thầm của một tai họa tự nhiên mà các nhà khoa học mới vừa khám phá. Phóng xạ - Từ công dụng y học đến kỹ nghệ kiếm tiền:

Năm 1902, những kết quả nghiên cứu đầu tiên về công dụng y học của chất phóng xạ được công bố rộng rãi trên thế giới. Người ta sử dụng năng lượng của các tia bức xạ để phá hủy các tế bào không lành mạnh và điều trị một số bệnh về da. Từ đó, liệu pháp tia X ra đời và tồn tại đến ngày nay. Vào thập niên 1920, tại Viện nghiên cứu chất radium, nhiều chuyên gia về phóng xạ đã hợp tác với các bác sĩ điều trị bệnh ung thư bằng cách đốt các tế bào phát triển vô tổ chức. Trong ý nghĩ của công chúng lúc bấy giờ, radium là vạn năng. Nhân tâm lý này, một số người đã không bỏ lỡ cơ hội kiếm tiền bằng cách loan truyền rằng, radium phát tán ra những tia sáng xuất phát từ quyền năng của một loại suối nguồn tươi trẻ huyền bí. Có người còn đẩy ý tưởng đi xa hơn, cho rằng, chất kim loại trắng đó là hòn đá biến chì thành… vàng của những nhà giả kim và ma thuật. Từ đó, người ta thấy xuất hiện tên radium trên đủ loại bao bì hàng hóa, từ nước hoa, kem chống nhăn, cho đến thức ăn gia súc.

Đáng chú ý là một sản phẩm kem bôi da dành cho phụ nữ có tên là Tho-Radia, được giới thiệu là phát minh của bác sĩ Alfred Curie. Loại kem này ngay khi có mặt trên thị trường đã được các quý bà đua nhau sử dụng vì nó được quảng cáo là mang lại vẻ đẹp hồi xuân cho những làn da nhăn nheo, lão hóa nhờ có thành phần là chất phóng xạ. Rất may mắn cho các quý bà thời đó là đa số mỹ phẩm quảng cáo có chất radium chỉ là … hàng giả hiệu, vì chất liệu này rất khó sản xuất và rất đắt, nếu không, những chiếc mặt nạ làm đẹp đã làm cháy nám bao nhiêu gương mặt kiều diễm của quý bà.

“Cuộc cách mạng quân sự” và những “con bọ người”

Vào những năm 1930, hai nhà khoa học Frederic và Irene Joliot Curie làm ra chất phóng xạ nhân tạo. Từ đó, các nhà khoa học không phải lệ thuộc vào chất phóng xạ tự nhiên, quý hiếm và vô cùng đắt đỏ nữa. Năm 1945, cụ thể hơn là ngày 6/8/1945, quả bom hạt nhân đầu tiên trong lịch sử loài người bùng nổ trên đảo Hiroshima - Nhật Bản đã cho thấy mặt trái của chất phóng xạ trong tay nhà quân sự. Vậy mà báo chí phương Tây gọi hành động trên là một cuộc “cách mạng quân sự”, có thể so sánh với sự “khám phá ra lửa của tổ tiên chúng ta thời tiền sử”. Nếu “nhân bản” những vũ khí loại này, con người có thể làm sụp đổ trái đất.

Các nhà khoa học còn phát hiện ra rằng, bom hạt nhân giết hại dần các sinh vật bằng phóng thích những tia phóng xạ có thể gây ra bệnh ung thư và bệnh bạch cầu. Thập niên 1950, các hộp kem dưỡng da có chứa radium vắng bóng trên các kệ hàng, nhưng bù lại, các nhà sản xuất phim ảnh lại gắn cho chất phóng xạ những tác dụng phi thường khác, đó là khả năng tạo ra những quái vật khổng lồ như con thằn lằn kinh khiếp Godzilla. Nhưng đáng sợ hơn cả là phát hiện của nữ phóng viên Eileen Welsome, đăng rên tờ báo nhỏ Albuquerque Tribune về một trong những bí mật lớn nhất trong thời kỳ chiến tranh lạnh, đó là việc chính phủ Mỹ sử dụng hàng ngàn người làm vật thí nghiệm cho chất bức xạ hạt nhân. Họ được gọi là những “con bọ người”. Trong số này có 18 người Mỹ đã bị tiêm thẳng chất plutonium vào mạch máu, 73 trẻ em tàn tật tại một trường học ở Massachusetts được nuôi bằng cháo yến mạch có pha chất đồng vị phóng xạ. Còn tại một bệnh viện ở Tennessee, 829 phụ nữ có thai được cho sử dụng một thứ “cocktail vitamin” chứa chất sắt có phóng xạ. Đó là chưa kể đến những cuộc thử nghiệm bức xạ hạt nhân trên con người được giấu kín từ thời chương trình hạt nhân còn đang được triển khai trước và sau Chiến tranh thế giới lần thứ hai (1939 - 1945).

18

http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/hoa-hoc-nha-truong/943-07032011.html


Chất phóng xạ với môi sinh và thực phẩm

Từ những thập niên 1950 - 1960, việc thải chất plutonium ra môi trường đã trở thành một vấn đề đáng báo động. Vùng Sellafield (vương quốc Anh) là nơi sản xuất ra plutonium cho việc chế tạo các đầu đạn hạt nhân. Hậu quả là chất phóng xạ gia tăng trong môi trường sống, tác hại đến sức khỏe và tính mạng của con người. Tại một ngôi làng nhỏ ở Seascale, cách Sellafield 2km về phía Nam, số trẻ em bị bệnh bạch cầu tăng gấp 7 lần so với những nơi khác. Tình trạng tương tự xảy ra tại nhiều nơi trên đất nước Ireland, buộc Chính phủ nước này phải lên tiếng cáo buộc chính quyền vương quốc Anh đã làm ô nhiễm phóng xạ trên vùng duyên hải của họ. Chính phủ Anh cho biết, họ đã chi ra 2 tỷ bảng Anh trong 15 năm để xử lý chất thải hạt nhân. Theo những số liệu được công bố gần đây, tại vùng biển Ireland, mật độ chất phóng xạ quanh nhà máy Sellafield vẫn còn ở mức cao.

Hiện tượng nhiễm xạ cao của môi trường dẫn đến tình trạng nhiều loại thực phẩm do con người sử dụng hàng ngày cũng bị nhiễm xạ.

Thời gian gần đây, một phát hiện khoa học mới đã mang đến cho mọi người nỗi ngạc nhiên cùng sự lo lắng. Đó là phân của các loài chim biển đã tăng cường chất đồng vị phóng xạ vào thực phẩm chúng ta sử dụng hàng ngày. Nhận định này được giới khoa học đưa ra sau khi tìm thấy hàm lượng cao chất phóng xạ trong phân chim và cây cối mọc trên một hòn đảo gần Bắc cực. Họ giải thích là các chất phóng xạ tích tụ trong đại dương qua những biến chuyển địa chất dưới đáy biển, thêm vào đó là các chất đồng vị phóng xạ do con người thải ra trong việc xử lý các cơ sở hạt nhân trên đất liền, trong đó, có chất phóng xạ từ thảm họa Chernobyl ở Ukraina vào năm 1986, đã khiến nước biển và các sinh vật biển bị nhiễm xạ và cuối cùng thì thông qua các loài chim biển, chất phóng xạ đó nhiễm vào thực phẩm, rau củ quả trên đất liền.

Mặc dù ngày nay, chất phóng xạ vẫn đang được sử dụng nhưng hình ảnh của radium đã thay đổi nhanh chóng dưới con mắt của đại chúng. Người ta đã cảnh giác hơn rất nhiều với các chất phóng xạ trong tự nhiên cũng như nhân tạo. Còn các nhà khoa học thì vẫn miệt mài không ngừng nghỉ trong việc nghiên cứu các chất phóng xạ để tìm ra cách khai thác tối đa mặt có lợi và hạn chế mặt có hại của chúng.

Nguồn Sức khỏe &Đời sống

Nguyên tử hòa bình vẫn cần thiết:Không nên để thảm họa tại các nhà máy điện hạt nhân Nhật Bản tác động tới đà phát triển của nền năng lượng nguyên tử - Thủ tướng Nga Vladimir Putin vừa mới nhận định như vậy. Theo ông, trường hợp vừa xảy ra cho thấy có yếu tố thiên tai và thực trạng hao mòn và lão hóa của công nghệ. Hậu quả tai nạn tại các cơ sở hạt nhân Nhật Bản cộng với lúc này các nước châu Âu tạm thời hạn chế công việc của một số cơ sở điện hạt nhân khiến cộng đồng thế giới rất lo ngại.

Vị đứng đầu Chính phủ Nga tuyên bố: Nga vẫn tiếp tục phát triển năng lượng hạt nhân. Tình hình công nghiệp hiện đại chứng tỏ rằng nguyên tử thật sự có thể phục vụ hòa bình và đảm bảo an toàn. “Các tổ máy của nó và những trang thiết bị của nhà máy điện hạt nhân Nhật Bản có từ 40 năm trước. Ngày nay trên thế giới đã có những tổ máy tốt hơn và chứng tỏ rằng năng lượng hạt nhân có thể cực kỳ an toàn. Các nhà máy điện hạt nhân hiện đại được trang bị đủ tính năng bảo vệ, loại trừ sự phát triển sự kiện theo kiểu vừa xảy ra ở Nhật Bản. Ở Nga có công nghệ như vậy, ví dụ hệ thống bảo vệ, có khả năng làm việc ngay cả trong điều kiện khóa những nguồn cung cấp điện bên ngoài - mà chính khâu này đã là nguyên nhân sự cố trong nhà máy điện hạt nhân Nhật Bản”.

19



Cuộc tranh luận về triển vọng của nguyên tử hòa bình ở thời điểm này lại nóng lên.

Hiện nay trên thế giới có 443 tổ máy điện hạt nhân, trong đó ở Mỹ 104, ở Nhật Bản 55, ở Nga 32 và 146 cơ sở ở châu Âu. Sản lượng của khối tổ máy này chiếm hơn 20% tổng số điện năng toàn thế giới.

Theo số liệu của Hiệp hội Hạt nhân thế giới, hiện nay có 62 cơ sở đang ở giai đoạn xây dựng, trong tương lai gần sẽ có 150 nhà máy được khởi công. Trong khi đó, có một số người đòi phải loại bỏ những kế hoạch như vậy. Những ý kiến vang lên rất gay gắt ở Đức. Trước sức ép từ phe đối lập, Thủ tướng Đức Angela Merkel tuyên bố lệnh ba tháng kiểm tra giải pháp về vận hành các nhà máy điện hạt nhân ở nước này.

Còn nhớ trước đây đã dự kiến rằng hoạt động của những cơ sở này sẽ được kéo dài cho đến năm 2035. Như vậy, vấn đề phát triển nguyên tử hòa bình cũng sẽ trở đề tài trong đấu tranh chính trị.

Chuyên viên Nga Anton Khlopkov nhận định: “Phái đối lập sẽ lợi dụng thảm kịch ở Nhật Bản cho những lợi ích riêng của mình và thủ đoạn đó sẽ hiện hữu không chỉ riêng ở Đức. Thái độ chống hạt nhân hòa bình cũng khá quyết liệt cả ở Thụy Sĩ, nơi đã diễn ra cuộc bỏ phiếu "nên hay không nên phát triển năng lượng hạt nhân".

Theo kết quả thăm dò, ý kiến ủng hộ và phản đối là 50:50. Như vậy phần quyết định chỉ tùy thuộc vào một vài tiếng nói cá nhân đơn lẻ. Trên bình diện này, thảm kịch ở Nhật Bản hiển nhiên làm gia tăng tâm trạng sợ hãi và chối bỏ hạt nhân hòa bình”.

Tại Hoa Kỳ, một số thượng nghị sĩ thuộc Đảng Cộng hòa tán thành đóng băng chương trình quốc gia phát triển năng lượng hạt nhân hòa bình và đang phát tán những lời kêu gọi xúc tiến ban hành đạo luật về chuyển đổi hoàn toàn sang các nguồn năng lượng thay thế. Tuy nhiên, hiện nay chưa hề có đối trọng nào để thay thế thích hợp cho năng lượng hạt nhân.

Chuyên viên Anton Khlopkov nói tiếp: “Những nguồn năng lượng thay thế như gió, mặt trời, hay điện vi sinh đều bộc lộ những hạn chế về công suất và tiềm năng, do đó không giải quyết được vấn đề cung cấp năng lượng ở tầm quốc gia”.

Tuy nhiên Pháp, Anh và Ba Lan đã tuyên bố không từ bỏ năng lượng hạt nhân hòa bình. Còn những đối tác chính của Tập đoàn nguyên tử Nga Rosatom là Trung Quốc và Ấn Độ không những không ngừng mà thậm chí còn tăng số lượng đơn đặt hàng.

Về phần mình, các chuyên gia Nga kêu gọi nghiêm túc nghiên cứu toàn bộ kinh nghiệm thành công và thất bại của thế giới khi xây dựng những nhà máy điện hạt nhân mới, đồng thời kiểm tra kỹ lưỡng những nhà máy hiện có.

ĐÀO HÙNG. Nguồn Tuổi trẻ

Mất hộp sắt chứa hóa chất có tính phóng xạ:Viện Công nghệ Xạ hiếm (thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam) bị mất một hộp sắt chứa hóa chất có tính phóng xạ vào ngày 26/5/2006. Cơ quan chức năng đã khẩn cấp truy tìm và phát hiện chiếc hộp sắt "cư trú" ở một ngôi nhà thu mua phế liệu, số 628 đường Bạch Đằng (Hà Nội).

Do tính chất nguy hiểm của phóng xạ tới con người và môi trường, ông Ngô Đặng Nhân, Cục trưởng Kiểm soát và an toàn bức xạ, Bộ Khoa học Công nghệ cho biết: Ba ngày qua Viện công nghệ xạ hiếm và các chuyên gia của Cục đã bóc cục phóng xạ (to bằng hạt đậu xanh), đồng thời làm sạch môi trường. "Hy vọng 1-2 ngày nữa sẽ đưa mức phóng xạ của khu vực trở về bình thường", ông nói.

Chiều 3/6, tại ngôi nhà 628 Bạch Đằng, các kỹ thuật viên và công nhân đã bóc dỡ toàn bộ nền nhà, vỉa hè nghi tiếp xúc với hóa chất độc hại. Một loạt mẫu đất đã được lấy và đựng

20


trong các bao nylon để mang đi kiểm tra. Mức độ nhiễm bẩn môi trường tại địa điểm này cũng đang được đo đạc.

Riêng gia đình người thu mua phế liệu đã phải dọn đi nơi khác chờ sửa xong nhà. Còn những hộ dân sống xung quanh cho biết, mấy ngày nay mọi sinh hoạt vẫn diễn ra bình thường. Điều họ mong mỏi nhất lúc này là cơ quan chức năng cần đưa ra kết luận chính xác về mức độ ảnh hưởng của chất phóng xạ tới con người và môi trường, đồng thời có biện pháp can thiệp, giảm tác hại.

Môi trường chất phóng xạ phát tán đã an toànĐến chiều 5/6/2006, khu vực xung quanh nhà 628 Bạch Đằng (Hai Bà Trưng, Hà Nội), nơi phát hiện hộp sắt chứa hóa chất có tính phóng xạ, đã được làm sạch, trả lại trạng thái với mức phóng xạ cho phép. Chủ nhà Nguyễn Thị Hoa, người trực tiếp phá hộp sắt, sức khoẻ vẫn bình thường.

Ngày 31/5-5/6, các đơn vị kỹ thuật đã khẩn trương tiến hành công tác tẩy xạ, cách ly toàn bộ diện tích bên trong và vỉa hè ngôi nhà. Toàn bộ vật phẩm bị nhiễm bẩn phóng xạ được thu gom, nền nhà và những nơi bị nhiễm bẩn được nạo vét. Sau đó, những chất nhiễm xạ này được chuyển về khu lưu giữ chất thải của Viện Công nghệ xạ hiếm để tiếp tục xử lý. Độ nhiễm bẩn phóng xạ ở hai nhà liền kề (số 626 và 630) cũng được kiểm tra, kết quả không có dấu hiệu nhiễm xạ.

Ngày 5/6, Viện Năng lượng nguyên tử VN đưa chị Hoa và 3 người còn lại trong gia đình kiểm tra sức khỏe tại Viện Y học và U bướu Quân đội. Kết quả cho thấy hiện sức khỏe của 4 người vẫn bình thường.

Ngày 17/5, Viện Công nghệ Xạ hiếm thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử VN sửa chữa các gian kho tầng 6, nơi chứa nguồn đồng vị phóng xạ, nên chuyển nguồn sang gian bên cạnh dành chỗ cho thi công. Đến 14h ngày 29/5, cơ quan này phát hiện nguồn đồng vị phóng xạ trên bị mất.

Nguồn đồng vị phóng xạ có tên là Eu-152 (Erôpi-152), sản xuất tại lò phản ứng Đà Lạt tháng 10/1995, được dùng để nghiên cứu đồng vị đánh dấu đất hiếm, có hoạt độ hiện tại là 14 mili Curi. Đây là chất đồng vị phóng xạ dạng bột trắng, có khối lượng 54,8 miligram, thể tích xấp xỉ bằng đầu bút bi.

10h30, ngày 31/5, Viện Công nghệ xạ hiếm phối hợp với cơ quan công an xác định được người lấy cắp hộp chứa đồng vị phóng xạ là thợ xây tham gia sửa chữa kho. Địa điểm bán hộp sắt tây chứa nguồn là cửa hàng thu mua phế liệu ở 628 đường Bạch Đằng.

Sẽ phổ biến rộng cách nhận biết nguồn phóng xạSự cố thất thoát nguồn phóng xạ tại Viện Công nghệ xạ hiếm tuy được khắc phục kịp thời, song vẫn gây hoang mang trong dư luận. Ông Đặng Thanh Lương, Cục phó Cục Kiểm soát và An toàn bức xạ, hạt nhân đã trao đổi với VnExpress về quy trình quản lý và cách nhận biết nguồn phóng xạ.

Cục Kiểm soát và An toàn bức xạ, hạt nhân hiện đang cấp phép và quản lý hồ sơ của tất cả các nguồn phóng xạ trên toàn quốc (ngoại trừ khoảng 2.000 máy X quang y tế là do các Sở Khoa học và Công nghệ cấp phép). Nguồn phóng xạ là những chất có khả năng liên tục phát ra tia bức xạ ion hoá. Các máy X quang chỉ phát ra tia bức xạ khi có điện và được ấn nút điều khiển. Chính vì vậy, các nguồn phóng xạ được quản lý rất chặt chẽ hơn, đòi hỏi cấp giấy phép cho tất cả các khâu: Từ lúc nhập khẩu vào Việt Nam (hoặc từ khâu sản xuất, nếu là nguồn sản xuất trong nước), cho đến quá trình buôn bán, vận chuyển, sử dụng, lưu kho và chôn cất vĩnh viễn. Nếu nguồn phóng xạ đã qua sử dụng, trở thành chất thải nhưng vẫn được cất giữ trong kho, thì vẫn được coi là tài sản của cơ quan và chịu sự quản lý của nhà nước. Cục phải quản lý hồ sơ và tiến hành thanh tra thường xuyên. Hiện nay ở Việt Nam, công đoạn chôn cất vĩnh viễn chưa được thực hiện, mà mới dừng ở bước lưu kho, do vậy trách nhiệm bảo quản, thống kê các nguồn phóng xạ là của chủ cơ sở.

21


Theo Pháp lệnh An toàn và kiểm soát bức xạ 1996 thì tại mỗi cơ sở đều có người người phụ trách an toàn bức xạ. Ngoài hồ sơ xin cấp phép gửi cho Cục, họ phải có phiếu khai báo các nguồn bức xạ và các chứng chỉ có liên quan, bản báo cáo phân tích đánh giá an toàn của cơ sở, chứng chỉ đào tạo về an toàn bức xạ (cứ 3 năm lại đào tạo lại), đồng thời có kế hoạch ứng phó sự cố, nhất là đối với cơ sở có nguồn bức xạ tương đối cao. Sau vụ khủng bố 11/9 tại Mỹ, chúng tôi đã yêu cầu các cơ sở có các biện pháp tăng cường công tác đảm bảo an ninh đối với các nguồn phóng xạ (chống trộm cắp, phá hoại, khủng bố...). Người dân làm thế nào để nhận biết một nguồn phóng xạ?

Người dân phải nâng cao nhận thức, đặc biệt là những người có tiềm năng cao tiếp xúc với các nguồn phóng xạ, ví dụ người thu gom phế liệu. Trước đây, Cục cũng đã phân phát tờ rơi hướng dẫn cách nhận dạng nguồn phóng xạ, nhưng còn hạn chế, chủ yếu cho những người đến học. Sau sự kiện này, Cục sẽ tăng cường công tác phổ biến đến từng người dân thông qua các phương tiện thông tin và đặc biệt là qua trang web http://www.varansac.org.vn.

Một cách đơn giản để nhận biết nguồn phóng xạ là: Thường các nguồn phóng xạ chứa trong các khối nặng đóng kín, có ký hiệu hoa thị hoặc ghi dòng chữ phóng xạ hoặc Radioactive. Trường hợp mất hết các dấu hiệu, nhưng thấy đó là một khối rất nặng hình tròn, trụ hoặc hình thoi (thường chứa chì), thì đừng cố gắng đập nó ra, mà nên tham khảo các cơ quan có trách nhiệm. Nếu phát hiện thấy các khối bất thường như vậy, người dân nên gọi điện cho các Sở khoa học công nghệ, công an hoặc trực tiếp cho Cục theo các số điện thoại sau: 04 8220298; 04 9365233; 04 9365234.

Về sức khỏe của những người đã tiếp xúc với nguồn phóng xạ, thạc sĩ Nguyễn Xuân Cử, Trưởng khoa Vật lý phóng xạ Bệnh viện K, cho rằng mức độ tác hại tùy thuộc vào cường độ phóng xạ, khoảng cách và thời gian tiếp xúc. Với những nguồn phóng xạ lớn, cường độ mạnh, những người tiếp xúc gần hoặc trong thời gian dài có thể lập tức bị tổn thương, thậm chí tử vong. Trường hợp ngược lại, có thể vài tháng, vài năm, thậm chí nhiều năm sau, các tổn thương sức khỏe mới xuất hiện. Do vậy, sau khi tiếp xúc với nguồn phóng xạ, nếu kết quả kiểm tra sức khỏe hoàn toàn bình thường thì cũng chưa thể khẳng định người đó không bị ảnh hưởng.

Người tiếp xúc với nguồn phóng xạ cần được theo dõi sức khỏe trong thời gian dài, với nhiều xét nghiệm, đặc biệt là kiểm tra các thông số máu như hồng cầu, bạch cầu, xét nghiệm nhiễm sắc thể...

II. 2- Lý thuyết về sự phóng xạ:A. Một số khái niệm:

1. Tính phóng xạ tự nhiên: Tính phóng xạ tự nhiên là khả năng của các chất chứa các nguyên tử xác định không cần tác động bên ngoài, tự phát ra bức xạ không nhìn thấy với các thành phần phức tạp.Hiện tượng này được nhà bác học Pháp là Henri Beckoren phát hiện ra năm 1896. Mari Xklodovxka Quri tiến hành nghiên cứu có hệ thống cơ sở của tính phóng xạ.

2. Thành phần của tia phóng xạ: Bức xạ do các tia phóng xạ phát ra có thành phần phức tạp. Các kết quả nghiên cứu khẳng định bức xạ đó gồm:- Các hạt tích điện dương (+), gọi là hạt hay tia ; thực chất đó là hạt nhân Heli

4He (chùm hạt hơi bị lệch trong từ trường).- Các hạt tích điện âm (-), gọi là hạt hay tia ; thực chất đó là chùm electron

(chùm hạt bị lệch mạnh trong từ trường)- Các hạt trung hòa, gọi là hạt hay tia ; thực chất đó là dòng các photon, các

lượng tử, cùng bản chất với ánh sáng. 3. Chu kỳ bán hủy T: Thời gian để lượng chất có ban đầu (a hay N0) mất đi một nửa (a/2

hay N0/2), được gọi là thời gian bán hủy hay chu kì bán hủy. Trong phóng xạ hạt nhân thường gọi là thời gian bán rã hay chu kì bán rã. Nó là đặc trưng quan trọng cho từng nguyên tố phóng xạ.

B. Các công thức toán học thường dùng:

22


1. Phương trình động học áp dụng cho phân rã phóng xạ:

k = (II.1)

k: hằng số phân rã phóng xạ (đôi khi ký hiệu là )No: số hạt nhân ở thời điểm đầu (t=0)N: số hạt nhân còn lại ở thời điểm t đang xét.Các hệ quả quan trọng:

2. Tính lượng chất còn lại sau một thời gian t nào đó:

hay

3. Tính chu kỳ bán hủy:

Khi N =2N k= kT=ln2 hay T= (II.2)

4. Xác định niên đại của di vật khảo cổ bằng đồng vị phóng xạ: Xét việc dùng đồng vị phóng xạ để xác định niên đại của vật cổ dựa trên sự phóng xạ của 14C, nó bị phân rã theo phản ứng:

+ - (hay hạt electron)Chu kì bán hủy của là 5730 năm. Trong thiên nhiên 14C được hình thành từ phản ứng:

Vì rằng 14C được tạo thành ở thượng tầng khí quyển với một tốc độ hằng định và nó lại bị phân hủy cùng với một tốc độ hằng định khác; nên trong khí quyển có một lượng nhỏ nhưng hằng định 14CO2. Thực vật dùng một lượng 14CO2 trong phản ứng quang hợp. Vì vậy cũng có một lượng nhỏ nhưng hằng định cacbon-14 trong cơ thể động, thực vật sống. Khi một động hay thực vật chết, lượng 14C này dần thoát ra ngoài làm cho lượng cacbon-14 này giảm đều đặn theo thời gian. Vậy từ lượng 14C còn lại trong xác chết ta có thể xác định được khoảng thời gian kể từ lúc sinh vật này chết, tức là xác định được khoảng thời gian hình thành di vật. Người ta đã xác định được rằng: Trong khí quyển, trong mỗi cơ thể động, thực vật đang sống cứ 1 giây trong 1 gam cacbon có 15,3 phân hủy 14C. Khi cơ thể này chết đi tốc độ phân hủy đó giảm dần với chu kì bán hủy 5730 năm. Vậy ở thời điểm t tốc độ phân hủy 14C là R tỉ lệ với số hạt nhân 14C đang có N. Đưa các số liệu trên vào phương trình (II.1) và (II.2), biến đổi thích hợp ta có:

t= =

Với R0=15,3 phân hủy trong một giây đối với 1 gam cacbon.

Tuổi của di vật bằng t= (năm) (II.3)

Với R là số phân hủy của 14C trong 1 giây ở thời điểm t hiện tại

23


II. 3- Bài tập về sự phóng xạ:1- Họ phóng xạ Actini bắt đầu từ 235U và kết thúc bằng 207Pb.

a) Năm giai đoạn đầu xảy ra lần lượt kiểu phóng xạ , , , , và . Hãy xác định các đồng vị phóng xạ được sinh ra ở mỗi giai đoạn bắt đầu từ 235U.

b) Sản phẩm của các giai đoạn tiếp sau đó lần lượt là:

Hãy xác định kiểu phóng xạ ở mỗi giai đoạn & viết phương trình phân hủy phóng xạ tương ứng.

HƯỚNG DẪNKý hiệu hạt α là hạt nhân nguyên tử Heli tức , hạt β là electron tức . Phương trình phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn khối lượng và định luật bảo toàn điện tích.

a) b) Các giai đoạn tiếp theo là tương đương kiểu phóng xạ

Ta dễ dàng viết được các phương trình phản ứng phân hủy phóng xạ tương ứng

2- Đồng vị phóng xạ 131I dùng nghiên cứu và chữa bướu cổ. Mẫu thử ban đầu có 1,00mg 131I. Sau 13,3 ngày chỉ còn 0,32mg 131I. Tìm thời gian bán hủy của 131I?

HƯỚNG DẪN

Từ (II.1) k= =

Từ (II.2) T= ≈ 8,09 ngày

3- Mẫu đá chứa 17,4mg 238U và 1,45mg 206Pb. Biết 238U có chu kỳ bán rã là T=4,51.109 năm. Tính tuổi của mẫu đá?

HƯỚNG DẪNCứ 1 nguyên tử 238U 1 nguyên tử 206Pb

khối lượng 238U đã phân hủy = 1,45. ≈ 1,68mg

Từ (II.1) (*)

Từ (II.2) k= ln2= (**)

Từ (*) và (**) t ≈ 6.108 năm

4- Một mẫu than lấy từ hang động của người Polinexian cố tại Hawai có tốc độ là 13,6 phân hủy 14C trong 1 giây tính với một lượng cacbon. Tính niên đại của mẫu than?

HƯỚNG DẪN

Từ (II.3) t= .ln ≈ 974 năm

5- Triti là đồng vị phóng xạ của hidro có T=12,3 năm. Phương trình phản ứng là: +

Nếu ban đầu có 1,5mg triti thì sau 49,2 năm còn lại bao nhiêu miligam triti?HƯỚNG DẪN

Từ (II.1&2) =1,5.2-4=0,09375mg

24


6- Coban-60 được dùng trong phép xạ trị chữa bệnh ung thư do nó có thể phát xạ tia năng lượng lớn tiêu diệt tế bào ung thư. 60Co phát xạ tia và tia , có T=5,27 năm. Phương trình phân hủy phóng xạ là:Nếu ban đầu có 3,42 mg 60Co thì sau 30 năm còn lại bao nhiêu?

HƯỚNG DẪN

Từ (II.1&2) ≈ 0,066mg 60Co

7- Iot-131 được dùng dưới dạng NaI để điều trị ung thư tuyến giáp trạng. Nó phóng xạ với T=8,05 ngàya) Viết phản ứng phân rã hạt nhân 131Ib) Nếu mẫu chứa 1,0μg 131I thì trong mỗi phút có bao nhiêu hạt được phóng ra?

HƯỚNG DẪNa)

b) Từ (II.2) k= ≈ /ngày ≈ ≈ 5,98.10-5/phút (1)

Độ phóng xạ H (còn gọi là tốc độ phân hủy): số nguyên tử bị phân hủy trong một đơn vị thời gian được xác định bởi hệ thức: H = k.N

Với N là số lượng hạt nhân phóng xạ có mặt trong thời điểm đó)

Trong 1μg = 10-6g có số nguyên tử 131I là: N= .6,02.1023 nguyên tử (2)

(1 & 2) Số nguyên tử phân rã trong 1 phút là:

H = nguyên tử ≈ 2,75.1011 nt/phút

8- Một chất thải phóng xạ có T=200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới đất. Hỏi cần thời gian bao lâu để tốc độ phân rã của chất phóng xạ giảm từ 6,5.1012 nguyên tử/phút còn 3.10-3 nguyên tử/phút?

HƯỚNG DẪN

Từ (II.2) t ≈ 1,02.104 năm

9- Khi nghiên cứu một mảnh gỗ lấy từ một hang động của dãy Himalaya thì thấy tốc độ phân rã (đối với 1g cacbon) chỉ bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của cacbon trong gỗ ngày nay. Hãy xác định tuổi của miếng gỗ khảo cổ đó. Biết rằng 14C phóng xạ với T=5730 năm.

HƯỚNG DẪN

Ta có : t = . ln . Theo đề R = 0,636 R t = . ln0,636 ≈ 3741 (năm)

10- Stronti-90 là một đồng vị phóng xạ có T=28 năm được sinh ra khi nổ bom nguyên tử. Đó là một đồng vị phóng xạ khá bền & có khuynh hướng tích tụ vào tủy xương nên đặc biệt nguy hiểm cho người & súc vật.a) Đây là đồng vị phóng xạ . Viết & cân bằng phương trình phản ứng phân hủy phóng

xạ.…b) Một mẫu 90Sr phóng ra 2000 hạt trong 1 phút. Hỏi cần phải bao nhiêu năm sự phóng

xạ mới giảm xuống còn 125 hạt trong 1 phút? HƯỚNG DẪN

b) Từ (II.1 & II.2) .ln2 = ln = ln = ln24 t = 4T = 112 năm

CÁC BÀI TẬP THAM KHẢO THÊM

25


11- Hạt nhân là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán rã là 5730 năm.a) Viết phương trình của phản ứng phân rã.b) Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất phóng xạ

ban đầu của mẫu đó.c) Trong cây cối có chất phóng xạ . Độ phóng xạ của một mẫu gỗ tươi và một mẫu gỗ

cổ đại cùng khối lượng lần lượt là 0,25Bq và 0,215Bq. Tính tuổi của mẫu gổ cổ đại.Đáp số: b) t = 3T; c) 1247 năm

12- Phản ứng phân rã của urani có dạng: + x + y- .a) Tính x và y.b) Chu kì bán rã của 238U là 4,5.109 năm. Lúc đầu có 1g 238U nguyên chất. Tính độ phóng

xạ ban đầu, độ phóng xạ sau 9.109 năm và số nguyên tử 238U bị phân rã sau 5.109 năm.Đáp số: a) x=8; y=6; b) 3,9.1011/năm; 1,0.1011/năm; 1,36.1021 nguyên tử.

13- Coban ( ) phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con. Hỏi sau bao lâu thì 75% khối lượng của một khối chất phóng xạ 60Co phân rã hết?Đáp số: t =2T

14- Phốt pho-32 ( ) phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lưu huỳnh (S).a) Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh.b) Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phóng xạ 32P còn

lại là 2,5g. Tính khối lượng ban đầu của nó.Đáp số: 20g

15- Hạt nhân Ra có T=1570 năm, phân rã thành 1 hạt và biến đổi thành hạt nhân X.a) Viết phương trình phản ứng.b) Biết lúc đầu có 2,26g radi. Tính số hạt nhân X được tạo thành trong năm thứ 786. Coi

khối lượng của hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối và NA = 6,02.1023mol-1.Đáp số: 1,88.1018 nguyên tử

16- Pôlôni Po là một chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm. Hạt nhân pôlôni phóng xạ sẽ biến thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo một hạt . Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pôlôni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngày đêm.Đáp số: 30,9g

17- Đồng vị Na là chất phóng xạ - và tạo thành đồng vị của magiê. Mẫu Na có khối lượng ban đầu là m0 = 0,24g. Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần.a) Viết phương trình phản ứng.b) Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu.c) Tìm khối lượng magiê tạo ra sau thời gian 45 giờ.Đáp số: b) T=15h; H0=2,78.1020/giờ; c) 0,21g

26


BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM1- Cho phản ứng hạt nhân: + Al X + n. Hạt nhân X là:

A) Mg B) P C) Na. D) Ne.2- Có 100g chất phóng xạ với chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ đó còn lại là:

A) 93,75g. B) 87,5g. C) 12,5g. D) 6,25g.3- Cho phản ứng hạt nhân . Vậy A và Z có giá trị:

A) A = 142; Z = 56.B) A = 140; Z = 58.C) A = 133; Z = 58.D) A = 138; Z = 58.

4- Sau thời gian t, khối lượng của một chất phóng xạ - giảm 128 lần. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là:

A) 128tB) C) D) t.

5- Trong quá trình biến đổi U thành Pb chỉ xảy ra phóng xạ và -. Số lần phóng xạ và - lần lượt là:

A) 8 và 10. B) 8 và 6. C) 10 và 6. D) 6 và 8.6- Trong phản ứng hạt nhân: Be + X + n. Hạt nhân X là:

A) C B) O C) B D) C7- Nếu do phóng xạ, hạt nhân nguyên tử X biến đổi thành hạt nhân nguyên tử Y thì hạt nhân X đã phóng ra tia:

A) B) - C) + D) 8- Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là:

A) 12 giờ. B) 8 giờ. C) 6 giờ. D) 4 giờ.9- Côban phóng xạ Co có T=5,7 năm. Để khối lượng chất phóng xạ giảm đi e lần so với khối lượng ban đầu thì cần khoảng thời gian:

A) 8,55 năm. B) 8,22 năm. C) 9 năm. D) 8 năm.10- Trong phản ứng hạt nhân F + p O + X thì X là:

A) NơtronB) electronC) hạt +

D) hạt 11- Có 100g iôt phóng xạ I với chu kì bán rã là 8 ngày đêm. Tính khối lượng chất iôt còn lại sau 8 tuần lễ.

A) 8,7g B) 7,8g C) 0,87g D) 0,78g12- Phân hạch một hạt nhân 235U trong lò phản ứng hạt nhân sẽ tỏa ra năng lượng 200MeV. Số Avôgađrô NA = 6,023.1023mol-1. Nếu phân hạch 1g 235U thì năng lượng tỏa ra bằng:

A) 5,13.1023MeVB) 5,13.1020MeVC) 5,13.1026MeVD) 5,13.1025MeV

13- Ban đầu có 5 gam chất phóng xạ radon Rn với chu kì bán rã 3,8 ngày. Số nguyên tử radon còn lại sau 9,5 ngày là:

A) 23,9.1021. B) 2,40.1021. C) 3,29.1021. D) 32,9.1021.

27


14- Hạt nhân là một chất phóng xạ, nó phóng xạ ra tia - có chu kì bán rã là 5600 năm. Sau bao lâu lượng chất phóng xạ của một mẫu chỉ còn bằng 1/8 lượng chất phóng xạ ban đầu của mẫu đó?

A) 16800 năm. B) 18600 năm. C) 7800 năm. D) 16200 năm.

15- Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ . Sau một khoảng thời gian bằng tỉ lệ số hạt

nhân của chất phóng xạ bị phân rã so với số hạt nhân chất phóng xạ ban đầu xấp xỉ bằng:A) 37% B) 63,2% C) 0,37% D) 6,32%.

16- Gọi t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ số của lôga tự nhiên với lne = 1), T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu?

A) 40% B) 50% C) 60% D) 70%.17- Một gam chất phóng xạ - trong 1 giây phát ra 4,2.1013 hạt electron. Khối lượng nguyên tử của chất phóng xạ này là 58,933u; lu = 1,66.10-27 kg. Tìm chu kì bán rã:

A) 1,78.108s B) 1,69.108s C) 1,86.108s D) 1,87.108 s18- Lượng chất phóng xạ của 14C trong một tượng gỗ cổ bằng 0,65 lần lượng chất phóng xạ của 14C trong một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Chu kì bán rã của 14C là 5700năm. Tuổi của tượng gỗ là:

A) 3521 năm B) 4352 năm C) 3543 năm D) 3452 năm19- Một mẫu phóng xạ ban đầu trong 5 phút có 196 nguyên tử bị phân rã, nhưng sau đó 5,2 giờ (kể từ t = 0) cùng trong 5 phút chỉ có 49 nguyên tử bị phân rã. Tìm chu kỳ bán rã.

A) 2,6 giờ B) 3,3 giờ C) 4,8 giờ D) 5,2 giờ20- Đồng vị phóng xạ –. Một mẫu phóng xạ ban đầu trong thời gian 5 phút có 190 nguyên tử bị phân rã nhưng sau 3h trong thời gian 1 phút có 17 nguyên tử bị phân rã. Xác định chu kì bán rã của chất đó.

A) 2,5h B) 2,6h C) 2,7h D) 2,8h.

III. Lời kết:

“Người thầy không những truyền thụ tri thức khoa học, mà còn phải dạy học trò biết cách tìm kiếm những tri thức”. Những điều chúng tôi trình bày ở trên chỉ mới là những ý kiến rất nhỏ nhằm phần nào giúp học sinh cảm thấy hứng thú trong học tập & biết thêm vài kỹ năng về một dạng bài toán hóa học.

Những điều chúng tôi trình bày trên đây không hẳn là mới lạ, đó chỉ là sưu tầm thêm trong biển đại dương tri thức của nhân loại. Bản thân tôi chỉ là người sắp xếp lại để có thể dễ dàng trình bày cho người khác tiếp thu mà thôi.

Đề tài này còn được viết để hưởng ứng đợt hội giảng năm học 2011-2012 của trường THPT Trấn Biên, đồng thời tôi cũng muốn đóng góp chút công sức nhỏ bé với các đồng nghiệp trong tổ Hóa trong việc nâng cao chất lượng sinh hoạt tổ chuyên môn. Chắc chắn với kinh nghiệm bản thân còn hạn chế, tài liệu này không khỏi còn thiếu sót hoặc nông cạn, tôi mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô & mọi người. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tổ Vật lý đã giúp đỡ tôi khi thực hiện đề tài này.

Biên Hòa, ngày 02-02-2012

Trần Đức Thiện

28


SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường THPT Trấn Biên Độc lập – Tự do - Hạnh phúc

---o0o--- -----o0o-----

Biên Hòa, ngày ......tháng .....năm 2012

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀINăm học : 2011-2012

Tên đề tài: SỰ PHÓNG XẠ: TƯ LIỆU THỰC TIỄN & BÀI TẬPHọ và tên tác giả: Trần Đức Thiện Đơn vị: Trường THPT Trấn Biên Lĩnh vực: Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học...........Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác:..................................................

1. Tính mới:- Có giải pháp hoàn toàn mới - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có

2. Hiệu quả: - Hòan toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn nghành có hiệu quả cao - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và triển khai áp dụng

trong toàn ngành có hiệu quả cao - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng

tại đơn vị có hiệu quả

3. Khả năng áp dụng:- Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính

sách: Tốt Khá Đạt - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện

và dễ đi vào cuộc sống: Tốt Khá Đạt - Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu

quả trong phạm vi rộng: Tốt Khá Đạt

XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký tên và ghi rõ họ tên ) (Ký tên, ghi rõ họ tên và đóng dấu)

29

Sự phóng xạ - Conduongcoxua | WELCOME TO MY BLOG · Web viewĐây còn là một hợp tác...

Documents

Transcript of Sự phóng xạ - Conduongcoxua | WELCOME TO MY BLOG · Web viewĐây còn là một hợp tác...