Bài giảng Điện học (Phần 14) pot

Bài giảng Điện học (Phần 14) 2.9 Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa Là mộtngười giảng dạy khoa học, tôi cảm thấy nản lòng khikhôngtìmthấy ở đâu trong số lượng tạp chí khổnglồ đưa tin về thảm họa Chernobylthật sự đưa ra sự trình bày bằngsố về lượngbức xạ mà ngườita phải hứng chịu. Bất kì ai có khả năng hiểu được nhữngthống kê thể thao hay báo cáo thời tiết cũng đều phải có khả năng hiểu được những phép đo như thế, miễn làmột cái gì đó giống như đoạn thanhminhsau được xen vào đâuđó trong bàibáo đó: Sự phơi bứcxạ được đo bằng đơnvị milirem.Một ngườitrung bìnhhứng chịu khoảng 200 miliremmỗi năm từ các nguồnphóngxạ tự nhiên. Với bối cảnh này,người ta cóthể đi đến kết luậncó tínham hiểu dựatrên những phát biểu như “Trẻ em ở Phần Lannhận lượng phóng xạ trung bìnhlà ___ miliremtrên mức phóng xạ tự nhiên do thảm họa Cernobyl”. w/ Một ngôi nhà bị bỏ hoang ở gần Chernobyl. x/ Bản đồ biểu diễn mức bức xạ ở gần nơi xảy ra thảm họa Chernobyl. Tại ranh giới của những khu vực bị ô nhiễm nặng nhất (vùng màu đỏ), người ta phải hứng chịu khoảng 1300 milirem/năm, hay gấp khoảng 4 lần mức phóng xạ tự nhiên. Trong khu vực màu hồng, bức xạ vẫn còn dày đặc, sự phơi bức xạ có thể so sánh với mức tự nhiên tìm thấy ở một thành phố có độ cao trên mực nước biển lớn như thành phố Denver. Một milirem, hay1mrem, tất nhiên là một phần ngàn của một rem, nhưng một remlà gì ?Nó đo lượngnăng lượng/kg gởi lên cơ thể bởi bức xạ ion hóa, nhân cho một“hệ số chất lượng”để tính sự nguy hại cho sức khỏe gâyra bởi bức xạ alpha, beta, gamma, neutron haynhữngloại bức xạ khác. Chỉ có bức xạ ion hóa được tínhđến, vì bức xạ khôngion hóa chỉ đơn giản làm nóngcơ thể chứ không giết chếttế bào hay làm biến đổiDNA.Chẳng hạn, hạtalpha thường chuyển động quá nhanhnênđộng năng củachúng đủ để làm ion hóa hàngngàn nguyên tử, nhưng cũng có thể có hạt alphachuyển độngquáchậm nênnó sẽ không cóđủ độngnăng để làm ionhóa cả một nguyên tử thôi. Tuy nhiều người đã quenvới hình ảnh về những kẻ khổng lồ dị thường, nhưng không cókhả năng chomột động vật đabào “biến thái” như thế. Trong đa số trường hợp,một hạtcủa bức xạ ion hóa sẽ không chạm tớiDNA, vàcho dù nócó chạmtới, thì nósẽ chỉ ảnh hưởng tới DNAcủa một tế bào đơn độc, chứ không phải mọitế bào trong cơ thể động vật. Thôngthường, tế bào đó dễ dàng bị tiêu diệt, vì DNA đó khôngthể đảm nhậnchức năngthích hợp nữa. Tuy nhiên, đôi khiDNAbị biến đổi tạo nêntế bào ung thư. Chẳng hạn, ungthư da có thể do ánh sáng tử ngoại chạmtới tế bào da trên cơ thể người tắm nắnggây ra. Nếu tế bào đó bị ungthư và bắt đầu sinh sôi khôngcó kiểm soát, người bệnhsẽ chết cùng với ung bướuhai mươi năm sauđó. Ngoài ungthư, hiệu ứngkịchtính duynhất khác nữacó thể gây ratừ sự biến đổi DNAcủa một tế bào là nếu tế bào đó là tinhtrùng haytrứng, thì nócó thể gây ra chứng vô sinhhoặc trẻ dị dạng. Đàn ôngtươngđối miễndịch với nhữngtổn hại sinh sảndo bứcxạ gây ra, vìtế bào tinh trùng của họ thườngxuyên được thaythế. Phụ nữ dễ bị vô sinh hơn do họ giữ cùngmột bộ buồng trứngtrong suốt quãng đời họ sống. Một liều lượng500.000mrem chiếu lên toàn cơ thể người sẽ giết chếtngười đó trong vòngmột tuần haytương đươngkhoảng thời gian đó. Thật maymắn,chỉ có mộtsố ít người đã từng bị phơi đến mức độ đó: một nhà khoa học làmviệc ở Dự án Mahattan, một số nạn nhân của vụ nổ Nagasaki và Hiroshima, và31 công nhân tại Chernobyl. Cái chếtxảy ra do hàng loạt tế bào bị tiêu diệt, nhất là tế bào sản xuấtmáu của tủy xương. Những mức thấphơn, vào cỡ 100.000mremgiánglên mộtsố ngườitại Nagasaki và Hiroshima.Không có triệu chứng cấp tính nào gây ratừ mức độ hứng xạ này,nhưng những loại ung thư nhất định đặcbiệt phổ biến ở những người này. Ban đầungười ta cho rằng bứcxạ gây ra nhiều đột biến mangđến nhữngdị tật khi sinh, nhưng rất ít tác dụng di truyền như thế được quansát thấy. Ngườita đã mất rất nhiều thời gian tranh luậnvề ảnh hưởng của nhữngmức độ rất thấp của bức xạ ion hóa.Tia X dùngtrong y khoa,chẳnghạn,có thể gây ra liều lượng phóng xạ vào cỡ 100mrem, tức là thấp hơn hai lần mứcphóng xạ nền bình thường. Liều lượngphóng xạ vượt quá mức nền trungbìnhnhư thế có thể nhậnđược ở những người sống ở nơi có độ cao trên mực nướcbiển lớn,hay những người có sự tập trungcao khí radontrongnhà họ.Thậtkhôngmay (hay may mắn, tùytheo cáchbạn nhìn nhậnnó), mứcđộ rủi ro do ungthư hay dị tật khi sinh có nguyên nhân từ những mức độ hứng xạ này là cực kì nhỏ, vàdo đó hầu như khôngthể đo được.Như đối với nhiềuhóa chất bị nghingờ là gây ung thư, phương pháp thực tế duy nhấtước tính sự rủi ro là chocác con vật trongphòngthí nghiệm hứngliều lượng phóng xạ lớn hơn nhiều bậc, và rồi giả sử sự nguyhại chosức khỏe tỉ lệ trực tiếp với liều lượng phóng xạ. Dưới nhữnggiả định này,sự rủi ro do tiaX nhasĩ sử dụnghayradontrongtường nhà là khôngđángkể ở mức độ cá nhân, và chỉ đángkể dưới dạng sự tăngmột chút tỉ lệ ungthư trong dân cư. Là một vấn đề của chínhsách xã hội, sự hứng chịu bức xạ quá mứckhông phải là một vấnđề sức khỏe chung quáto tát so với tai nạn giao thông haytệ hút thuốc lá. Câu hỏi thảo luận A. Có phải hệ số chất lượng đối với neutrino là rất nhỏ, vì chúng hầu như không tương tác với cơ thể bạn ? B. Có phải một nguồn phát hạt alpha có thể gây ra những loại ung thư khác nhau tùy thuộc vào nguồn đó ở bên ngoài cơ thể hay nằm trong máu người bị nhiễm ? Còn nguồn phát tia gamma thì sao ? . Bài giảng Điện học (Phần 14) 2.9 Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa Là mộtngười giảng dạy khoa học, tôi cảm thấy nản lòng khikhôngtìmthấy ở đâu. những phép đo như thế, miễn làmột cái gì đó giống như đoạn thanhminhsau được xen vào đâuđó trong bàibáo đó: Sự phơi bứcxạ được đo bằng đơnvị milirem.Một ngườitrung bìnhhứng chịu khoảng 200 miliremmỗi. đươngkhoảng thời gian đó. Thật maymắn,chỉ có mộtsố ít người đã từng bị phơi đến mức độ đó: một nhà khoa học làmviệc ở Dự án Mahattan, một số nạn nhân của vụ nổ Nagasaki và Hiroshima, và31 công nhân tại