an toàn bức xạ, ứng dụng phóng xạ, phản ứng hạt nhân

Một số vấn đề liên quan đến an toàn bức xạ,ứng dụng phóng xạ, phản ứng hạt nhân, bom hạt nhân và bom nguyên tử, tác hại thử bom nguyên tử....

Một số vấn đề liên quan đến an toàn bức xạ

Chất phóng xạ có ích lợi và nguy hiểm như thế nào?

Ngay sau khi ống tia X được phát minh, những người làm việc với nó đã thấy nó làm tổn thương

da tay họ Khi đó, một số nhà khoa học đã cố ý chiếu xạ lên da họ để lấy thông tin và thấy rằng, phóng xạ mạnh có thể làm bỏng hoặc làm cháy da vài tuần sau khi tiếp xúc Phóng xạ rất mạnh

có thể gây ra các vết loét và làm rụng tóc Dĩ nhiên là ung thư có thể phát triển nhiều năm sau chiếu xạ ở các mô đã được chữa lành Ở những năm 20, các nhà khoa học cũng đã bắt đầu lý giảimối liên quan giữa nồng độ khí Radon ở các mỏ với tỷ lệ ung thư cao hơn trong công nhân mỏ.Đối với những người làm việc với bức xạ tia X hoặc bức xạ từ Radi tự nhiên, điều vô cùng quan trọng là cần có hướng dẫn để làm việc an toàn trong điều kiện có bức xạ Một trong các quy tắc

an toàn đầu tiên, dựa trên kinh nghiệm, khẳng định rằng, bức xạ là an toàn chừng nào nó chưa tạo nên hình ảnh trong phim ảnh trong vòng 7 phút Quan niệm sơ khai đó có lẽ rất hữu ích, nó

đã bảo vệ những người công nhân làm việc với tia X khỏi bị bỏng da và những ảnh hưởng cấp tính khác đối với sức khoẻ, và ngày nay một kỹ thuật tương tự như vậy được dùng trong an toàn bức xạ

Nếu không có lợi ích thực tiễn từ các chất phóng xạ và từ tia phóng của chúng phát ra, thì việc sản xuất và sử dụng chúng là vô nghĩa Qua nhiều thập kỷ, các chất phóng xạ nhân tạo đã đem lạinhiều lợi ích to lớn trong chẩn đoán, điều trị bệnh, cũng như hàng loạt kỹ thuật trong khoa học, nghiên cứu, nông nghiệp và công nghiệp, những lĩnh vực đã cải thiện cuộc sống trên Trái đất vớimức độ khó có thể đánh giá được

Ngày nay, chủ đề bức xạ là một chủ đề mang tính thời sự và rõ ràng là nhiều người thực sự lo lắng đặc biệt là về ảnh hưởng lâu dài của nó đối với sức khoẻ của chính họ và con cháu họ Khả năng sự cố trong các cơ sở hạt nhân, vấn đề quản lý, vận chuyển và lưu giữ chất thải hạt nhân, ảnh hưởng của rác thải từ các nhà máy điện hạt nhân ra môi trường và các vụ thử vũ khí hạt nhân là chủ đề lặp đi lặp lại trong sách vở, tạp chí, trên các chương trình ti vi và trong câu chuyện hàng ngày.

Liều bức xạ là gì?

Từ những năm 30, ICRP (Uỷ ban Quốc tế về An toàn bức xạ) đã khuyến cáo rằng mọi tiếp xúc với bức xạ vượt quá giới hạn phông bình thường nên giữ ở mức độ càng thấp càng tốt Khuyến cáo đó được bổ sung bằng những khuyến cáo giới hạn liều được điều chỉnh hàng năm, để giúp

đỡ công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ và công chúng nói chung phòng tránh quá liều Các giới hạn khuyến cáo gần đây nhất được đưa ra năm 1990 Nó không là giới hạn bắt buộc, nhưng đã được thông qua như là quy tắc luật pháp ở nhiều nước

Liều bức xạ được thể hiện bằng Sievert (Sv) theo tên của tiến sỹ Rolf Sievert, người Thuỵ Điển

đi đầu trong lĩnh vực an toàn bức xạ Nó thể hiện tổng năng lượng bức xạ hấp thụ bởi tế bào sống

và mức độ ảnh hưởng sinh học mà nó gây ra Vì Sv là một đơn vị đo lường tương đối lớ,n nên người ta thường dùng mili Sievert (mSv) Liều bức xạ tự nhiên trung bình đối với một người là

từ 0,001 đến 0,002 Sv hoặc là từ 1 - 2 mSv/năm Radon trong nhà trung bình tạo ra liều bổ sung khoảng 1 - 3 mSv/năm, còn những ngôi nhà bị ảnh hưởng nặng, thì liều ở đó có thể cao hơn đến

10 hoặc 100 lần Một lần chụp X quang thường phải chịu liều từ 0,2 đến 5 mSv

Cùng với sự phát triển của các công nghệ mới, thì tác dụng của bức xạ ion hoá cũng được hiểu biết tốt hơn và một

hệ thống an toàn bức xạ tiên tiến đã được phát triển.

Qua nhiều năm, những quy tắc và biện pháp an toàn tỷ mỷ, tinh vi đã được phát triển, giảm liều tối đa cho phép dựa trên sự quan sát và nghiên cứu chi tiết đối với công chúng nói chung và côngnhân trong nghề nói riêng Nhờ các tổ chức quốc tế, các chuẩn an toàn như vậy được trao đổi giữa các quốc gia, vì vậy các quy tắc và giới hạn về bức xạ trên toàn thế giới đều giống nhau

Ít có những khả năng rủi ro lại được hiểu biết cặn kẽ như bức xạ và cũng như được quy tắc hoá

và thực hiện tốt như an toàn bức xạ Mặc dù tai nạn cũng đã xảy ra, những tiến bộ vượt bậc cũng đang đạt được trong lĩnh vực an toàn hạt nhân, như việc tháo dỡ các nhà máy điện hạt nhân đã

cũ, hoặc kém độ tin cậy, để giảm thiểu hoặc loại trừ khả năng của các tai nạn lớn như ở

Chernobyl năm 1986

Bức xạ phát ra từ những vật liệu phóng xạ được hấp thu bởi bất cứ vật liệu nào mà nó chạm phải,vật liệu vô sinh hoặc tế bào sống Một kilogam vật liệu hấp thụ một số năng lượng bức xạ (đo bằng Joul hoặc J) Đơn vị J/kg được dùng để đo liều hấp thụ Trong an toàn bức xạ gọi là Gray (Gy)

Liều hấp thụ bản thân nó không mang chỉ số về khả năng ảnh hưởng sinh học Một Gy của bức

xạ Alpha nguy hiểm hơn một Gy của bức xạ Gamma khoảng 20 lần Bức xạ Gamma ít nguy hiểm hơn bức xạ Alpha Tia Alpha xuyên sâu vào mô, trước khi làm bị thương phần nhân tế bào,rồi tiếp tục xuyên qua cơ thể và năng lượng của nó giảm dần

Tia Gamma chỉ huỷ hoại tế bào ở từng chỗ, vì vậy tế bào vẫn có thể tồn tại và có khả năng hồi phục Tia Alpha thì huỷ hoại nặng ở một vùng nhỏ và làm tổn thương nhiều hơn cho mô sống.Mức độ nguy hiểm gây ra bởi các loại bức xạ khác nhau được xác định bằng cách nhân liều bức

xạ hấp thu (Gy) với trọng số bức xạ, thấp nhất là 1 đối với bức xạ Gamma và cao nhất là 20 đối với bức xạ Alpha Khi một liều hấp thụ được nhân với trọng số bức xạ thích hợp, thì kết quả tính được là liều tương đương, đo bằng Sv hay mSv Mọi liều tính bằng Sv hay mSv đều tương đương nhau, không kể là loại bức xạ nào

Giới hạn liều đối với con người là bao nhiêu?

Trong nhiều trường hợp, kể cả bức xạ phông, cũng như trong điều kiện làm việc ở nhà máy điện hạt nhân, liều bức xạ thường được phân bố đều trên toàn cơ thể Chiếu xạ cũng có thể hướng vàomột bộ phận của cơ thể (như trong xạ trị), hoặc ở một bộ phận nào đó của cơ thể (bức xạ Beta đối với da, hoặc Iôt đối với tuyến giáp) Bởi một số cơ quan trong cơ thể nhạy cảm hơn đối với bức xạ, trọng số mô được sử dụng để chỉ các nguy cơ tương đương của chiếu xạ cục bộ và chiếu

xạ toàn thân

Để nhấn mạnh khi áp dụng trọng số mô, người ta dùng thuật ngữ liều hiệu dụng Ví dụ: ICRP đã khuyến cáo là nên dùng trọng số mô bằng 0,05 trong trường hợp tuyến giáp Như vậy nếu tuyến giáp nhận một liều hấp thu Gamma là 1.000 mGy thì liều hiệu dụng tương đương là 50 mSv (0,5

x 1 x 1.000)

Đối với công nhân: Theo khuyến cáo của ICRP, thì mức liều đối với công nhân không nên vượt

quá 50 mSv/năm và liều trung bình cho 5 năm không được vượt quá 20 mSv Nếu một phụ nữ mang thai làm việc trong điều kiện bức xạ, thì giới hạn liều nghiêm ngặt hơn cần được áp dụng

là 2 mSv Giới hạn liều được chọn để bảo đảm rằng, rủi ro nghề nghiệp đối với công nhân bức xạkhông cao hơn rủi ro nghề nghiệp trong các ngành công nghiệp khác được xem là an toàn nói chung

Đối với công chúng: Giới hạn liều đối với công chúng nói chung thấp hơn đối với công nhân

ICRP khuyến cáo rằng giới hạn liều đối với công chúng không nên vượt quá 1 mSv/1 năm

Đối với bệnh nhân: ICRP không có khuyến cáo giới hạn liều đối với bệnh nhân Ở nhiều cuộc

chụp X quang, bệnh nhân phải chiếu liều cao hơn nhiều lần so với giới hạn liều cho công chúng Trong xạ trị, liều chiếu có thể tăng gấp hàng trăm lần so với giới hạn liều đối với công nhân Bởi

vì liều xạ được dùng là để xác định bệnh và để chữa bệnh, nên hiệu quả của điều trị được xem là cần thiết hơn ngay cả khi phải dùng đến liều cao

Nhờ có các tiêu chuẩn an toàn cao trong công nghiệp hạt nhân, những rủi ro bức xạ đối với công nhân được giữ ở mức thấp nhất

Có những thiết bị đo liều nào?

Liều bức xạ được đo bằng liều kế, suất liều được đo bằng suất liều kế Ở những nơi làm việc như nhà máy điện hạt nhân, bệnh viện, các ngành công nghiệp sử dụng tia X và những nơi làm công tác nghiên cứu, người ta phải đeo một liều kế nhỏ (giống như phù hiệu) Một số loại liều kế đeo khi thực hiện một công việc theo thời gian ngắn cho phép

đọc kết quả theo yêu cầu Những loại khác được dùng hàng ngày, thì cần được đưa vào nơi chuyên đọc liều kế để làm công tác đánh giá, thông thường là từ 1 đến 3 tháng Dụng cụ đo liều truyền thống dựa trên cơ sở phim được đựng trong một hộp kín sáng Bức xạ đi qua phim đó và tạo lên hình ảnh Bằng cách rửa phim và đo độ tối trên phim hàng tháng, thì sẽ tính được liều bức xạ mà người mang liều kế nhận được Mỗi lần kiểm tra liều kế phải thay phim mới Một loại liều kế mới hơn là TLD (nhiệt huỳnh quang) Loại này nhạy hơn loại trên và có thể sử dụng lại được ngay khi đọc phim Ở các nhà máy điện hạt nhân, các cơ sở nghiên cứu và những vùng có nguy cơ bức xạ cao, liều kế điện tử được sử dụng và có thể đọc kết quả bất cứ lúc nào.

Suất liều là liều nhận trong một đơn vị thời gian, chẳng hạn trong một giờ Nếu liều nhận được trong 1 giờ là 0,5 mSv, thì suất liều là 0,5 mSv Trong 2 giờ liều nhận được là 1 mSv và 6 giờ liều nhận được là 3 mSv Nếu liều bức xạ trong một căn phòng công nhân làm việc là 0,1 mSv/h

và giới hạn liều cho công nhân là 20 mSv, thì người công nhân đó phải kết thúc công việc trong

200 giờ

Nếu chất phóng xạ xâm nhập cơ thể, cần lưu ý những điểm gì?

Iôt-131 và Cesi-137 thuộc vào số các chất phóng xạ thải vào khí quyển sau các sự cố hạt nhân.Cobalt-60 được sử dụng trong chiếu xạ thực phẩm, Antimone-122 dùng trong xử lý kim loại và Rubi-88 dùng trong chế tạo các lõi cảm ứng Techneci-99m được dùng trong y học chẩn đoán Radon-222 có trong rất nhiều ngôi nhà

Bởi vậy, chúng ta có thể tiếp xúc, ăn uống, hít thở phải phóng xạ Điều quan trọng là cần phải biết, nhất là ở nơi làm việc, giới hạn liều hàng năm cho cá nhân được khuyến cáo là bao nhiêu

Iôt-131 và dây chuyền thực phẩm

Việc phân rã các hạt nhân Urani trong lò phản ứng hạt nhân tạo ra một lượng lớn Iot-131 Bởi vì Iôt ở dạng khí khi ở nhiệt độ cao, nên nó có thể lan ra trong môi trường sau một vụ nổ hạt nhân.May mắn là chu kỳ bán rã của Iôt chỉ có 8 ngày Sau 8 ngày, hoạt độ của nó chỉ còn 1/2, sau 16 ngày còn 1/4, sau 24 ngày còn 1/8 Sau khi lan ra, nếu Iôt vào sữa súc vật hay trâu bò, thì sữa tươi không được coi là an toàn Tuy nhiên bơ làm từ sữa đó vẫn được xem là an toàn, vì quá trìnhlàm bơ chậm, phải mất vài tháng, nên khi thành bơ sẽ không còn Iot nữa

Chu kỳ bán rã hiệu dụng trong cơ thể

Các chất phóng xạ tự huỷ cũng không có nghĩa là bức xạ không tồn tại trong môi trường vĩnh viễn Các chất có đời sống ngắn, khi sinh ra, sẽ được phân rã nhanh hơn các chất có đời sống dài.Điều đó có nghĩa là các hoạt tính phóng xạ do con người tạo ra được đưa vào cơ thể sẽ bị phân huỷ hết, nếu không tiếp tục đưa vào nữa

Các chất phóng xạ khi đưa vào cơ thể, thì phân rã nhanh hơn mức độ phân rã vật lý của nó Một chất phóng xạ không chỉ phân rã bởi hoạt tính phân rã tự nhiên của nó, mà còn bởi quá trình bài tiết Ảnh hưởng hỗn hợp bán rã vật lý và quá trình bài tiết được gọi là bán rã hiệu dụng (effectivehalf-life) Hầu hết các chất phóng xạ thoát ra ngoài cơ thể nhanh chóng Tuy nhiên, một số nguyên tố hiếm lại tìm đường đến một số cơ quan trong cơ thể và lưu lại ở đó, ví dụ như Radi vào trong xương Trong trường hợp đó, tỷ lệ bài tiết chậm và bán rã hiệu dụng phải mất một năm Ở trong cơ thể, chất phóng xạ tạo ra liều chiếu trong

Nồng độ phóng xạ

Sau khi xảy ra sự cố hạt nhân và có phóng xạ thoát ra, nồng độ phóng xạ trong sữa có thể là 100 Bq/lit hoặc ở thịt là 300 Bq/kg Điều đó nói lên rằng, có 100 hạt nhân phân rã/giây trong một lít sữa, hoặc 300 phân rã trong 1 kg thịt Ở những mức hoạt độ như vậy, sữa và thịt có thể vẫn sử dụng được Ở một số nước, giới hạn nồng độ phóng xạ cao hơn, đối với thực phẩm là khoảng 1.000 Bq/kg đối với một số chất phóng xạ

Nồng độ khí Radon ảnh hưởng đến bệnh ung thư phổi như thế nào?

Hầu như mọi người đều phải chịu ảnh hưởng của bức xạ ion hoá tự nhiên từ hạt nhân phóng xạ Radon, một chất khí

có tính phóng xạ tự nhiên được sinh ra khi Radi-226 phân rã Chính Radon phân rã thành dạng chất có đời sống

ngắn và tồn tại lơ lửng trong không khí Nếu Radon bị hít vào cơ thể, các phân tử của nó sẽ đi vào phổi và tạo ra liều chiếu trong.

Ở đầu thế kỷ trước, những người công nhân mỏ Urani bị ảnh hưởng bởi liều Radon lớn, biểu hiện ở số lượng người bị ung thư phổi tăng cao, đó có thể do nguyên nhân liên quan đến Radon hoặc một phần nào do các yếu tố khác như hít thở phải bụi mỏ, quặng, độc khí từ các vụ nổ mìn.Không có nghiên cứu nào chỉ ra bằng chứng tuyệt đối của mối liên hệ giữa Radon và ung thư, nhưng về mặt rủi ro, nhiều biện pháp được thực hiện nhằm loại trừ khí Radon trong các toà nhà, hoặc giảm thiểu nồng độ của Radon Ngoài trời, nồng độ Radon tự nhiên thường là 10 Bq/mét khối không khí Trong các toà nhà, lượng Radon có thể cao hơn Ở nhiều quốc gia, người ta đã khuyến cáo rằng, Radon trong những ngôi nhà mới xây không nên vượt quá 200 Bq/mét khối không khí Nếu mức độ trung bình hàng năm lớn hơn 400 Bq/mét khối không khí, thì nên sửa ngôi nhà để giảm thiểu Radon

Liều bức xạ bao nhiêu được xem là liều cao?

Liều cao là những liều cao hơn liều giới hạn hàng trăm, hàng ngàn lần hoặc là nó trầm trọng và mạnh đến mức nạn nhân chịu ảnh hưởng ngay lập tức đến sức khoẻ Những liều bức xạ cao đủ

để gây ra rủi ro nghiêm trọng lập tức đến sức khoẻ chỉ có thể ở chiến tranh hạt nhân, hay trong các tai nạn hạt nhân Những liều được kiểm soát dùng theo chỉ định để chữa ung thư cũng có thể cao đến mức gây ảnh hưởng trầm trọng cho sức khoẻ, như bệnh máu trắng Một liều cực cao 100.000 mSv chiếu toàn bộ cơ thể sẽ gây tử vong lập tức Liều 10.000 mSv sẽ gây tử vong sau vài ngày hoặc vài tuần Liều khoảng 1000 mSv cũng được coi là cao và có thể gây ra các triệu chứng bệnh, nhưng không gây tử vong

Khả năng một người tử vong ngay lập tức bởi bức xạ là rất hiếm Có rất ít trường hợp như vậy trong lịch sử thế giới Ngày 6/8/1945, một số dân của thành phố Hiroshima ở Nhật Bản bị nhiễm

xạ với những mức độ khác nhau bởi quả bom nguyên tử đầu tiên trong chiến tranh Ba ngày sau, người dân ở vùng Nagasaki cũng chịu ảnh hưởng tương tự Hơn 100.000 nạn nhân bị ảnh hưởng của 2 quả bom nguyên tử Đó là hai trường hợp sử dụng bom nguyên tử trong chiến tranh duy nhất cho đến nay

Những người lính cứu hoả cũng phải nhận liều xạ gây tử vong từ 12.000 đến 16.000 mSv, khi họđang cố gắng chữa cháy tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl năm 1986 Chernobyl là vụ tai nạnduy nhất tại một nhà máy điện hạt nhân thương mại đã gây tử vong tại chỗ Ở một số lò phản ứng nghiên cứu và một số cơ sở chiếu xạ khử trùng thiết bị y tế cũng có một số vụ sự cố nhỏ làmphát ra liều xạ có thể gây tử vong

Bất kỳ người nào bị liều xạ đủ cao cũng có thể bị rủi ro nghiêm trọng Những liều ở cùng mức độnhưng nếu phân bố trong thời gian nhiều tuần, nhiều tháng hay nhiều năm sẽ gây ra các triệu chứng ít nghiêm trọng hay có khi không gây triệu chứng gì

Có khi trong sự cố bức xạ chỉ có một phần cơ thể bị nhiễm xạ Có những trường hợp do sơ suất, một người cầm trong tay một nguồn xạ rất mạnh hoặc do không biết đã mang nó ở trong túi Nguồn xạ trong thiết bị xạ trị có thể chỉ chiếu một vùng nhỏ trên da và tế bào Trong những trường hợp đó, liều cao cũng không nguy hiểm đến tính mạng, vì không có cơ quan quan trọng nào của cơ thể bị tổn hại Một liều cao có thể gây ra tổn thương cục bộ, nhưng các bộ phận khác như cơ quan nội tạng, tuỷ xương, trung tâm thần kinh vẫn tiếp tục hoạt động bình thường

Tuy nhiên, sẽ có tổn thương cục bộ cho da và các mô dưới da Biểu hiện đầu tiên dễ thấy nhất là những vết đỏ trên da còn gọi là erythema Đó là một trong những triệu chứng đầu tiên được ghi nhận từ những nhà khoa học và nghiên cứu đã tự đưa tay vào tia X, để nghiên cứu ảnh hưởng của

nó hồi cuối thế kỷ 19 Những vết đỏ trên da xuất hiện sau khi chiếu vài giờ và sẫm lại sau đó vài ngày, không để lại hậu quả lâu dài

Tuy vậy, khi da bị nguồn xạ mạnh sẽ bị tổn thương nghiêm trọng với những vết đỏ, phồng rộp vàloét Nếu liều không cao lắm, thì vết thương có thể lành sau vài tuần Nhưng nếu liều cao ở mức

diệt hết các tế bào da, thì việc làm lành vết thương sẽ rất lâu và sẽ để lại sẹo Thường thì trong việc điều trị các vết loét hay xảy ra nguy cơ sưng tấy và biến chứng Đối với các vết thương quá nặng, thường xảy ra hoại tử và việc cắt bỏ là cần thiết.

Nhiễm xạ toàn thân cao có thể gây ra những hậu quả như thế nào?

Liều chiếu liên tục suốt đời cũng như các liều một lần dưới 1.000 mSv sẽ không gây ra bất kỳ triệu chứng nghiêm trọng nào cho sức khoẻ Hậu quả có khả năng duy nhất là nguy cơ ung thư sau này Những ảnh hưởng sinh học ở liều toàn thân chịu trong thời gian ngắn (giây, phút hoặc giờ) như sau:

Dưới 1.000 mSv: Liều một lần sẽ không gây ra triệu chứng gì có thể nhận thấy được Không có

liều kế và những thông tin chính xác về sự cố, người ta thường không biết được là bị nhiễm xạ Các phân tích máu sẽ cho thấy hiện tượng giảm bạch cầu, khả năng chỉ còn 80% lượng ban đầu, nhưng lượng bạch cầu bình thường sẽ hồi phục trong thời gian ngắn

Trong khoảng 2.000 mSv: Liều một lần có thể gây ra các triệu chứng nhẹ, không cụ thể như buồn

nôn, đau đầu sau khi bị nhiễm xạ khoảng 2 giờ Nhưng vì các hoạt động của mỗi người khác nhau, nên không thể định ra được liều tối thiểu tuyệt đối cho các biểu hiện triệu chứng Một liều 2.000 mSv làm giảm khoảng 50% cả bạch cầu và hồng cầu, đó là kết quả đo một tuần trước và sau khi xảy ra sự cố Mức bình thường trở lại tương đối nhanh

Trong khoảng 3.000 mSv: Nhiều người có chung những triệu chứng bệnh nhiễm xạ, nếu liều là

3.000 mSv trở lên Các triệu chứng không cụ thể và giống nhiều bệnh thường thấy như mệt mỏi,

ăn không ngon miệng Trong các trường hợp nghiêm trọng thì có thể bị mệt, sốt, đi ngoài Các triệu chứng cũng có thể do tâm lý Mức độ xuất hiện của các triệu chứng phụ thuộc vào liều xạ Liều mạnh hơn, thì triệu chứng xuất hiện sớm hơn (vài giờ, hoặc vài ngày) Sau ít ngày, bệnh nhân có thể cảm thấy khoẻ hơn, các dấu hiệu bệnh xuất hiện với các triệu chứng như xuất huyết dưới da, nhiễm khuẩn, mất nước và có khả năng rụng tóc Thường có ít nguy cơ tử vong, đa số bệnh nhân phục hồi sau vài tuần hoặc vài tháng

Từ 4.000 đến 6.000 mSv: Các triệu chứng xuất hiện vài tuần sau khi nhiễm xạ là do tổn thương

niêm mạc ruột hoặc tuỷ xương Ở liều xạ này, tổn thương rất khó chữa 4.000 mSv có khả năng

đe doạ cuộc sống; 5.000 mSv có thể gây ra tử vong và 6.000 mSv hầu như chắc chắn gây tử vong, nếu không cấp cứu kịp thời

Tổn thương đường tiêu hoá làm cho việc hấp thụ chất dinh dưỡng và dung dịch khó khăn, mà việc điều trị lại cần các dung dịch Sự tổn thương tuỷ xương gây thay đổi trong máu đủ gây ra các hậu quả nghiêm trọng tới sức khoẻ Tỷ lệ hồng cầu và bạch cầu giảm nghiêm trọng và xuất hiện xuất huyết niêm mạc ruột, dạ dày Có trường hợp lượng bạch cầu giảm mạnh làm tăng nguy

cơ nhiễm khuẩn Bệnh nhân cần tránh các nguy cơ lây nhiễm Việc điều trị cần có truyền máu và cấy tuỷ

Điều quan trọng cần lưu ý là ngay cả liều 1.000 mSv cũng là ngoại lệ chỉ có thể bị trong chiến tranh hạt nhân, trong xạ trị hoặc do một số sự cố hạt nhân

Liều từ 6.000 mSv trở lên: Sau liều vượt quá 6.000 mSv, hy vọng sống được sau vài tuần là điều

khó Nếu liều vượt quá 10.000 mSv, niêm mạc ruột bị huỷ hoại không chữa được, gây mất nước trong vài tuần Nếu liều khoảng 50.000 mSv, hệ thần kinh trung ương bị huỷ hoại, gây nôn mửa

và choáng ngay lập tức, dẫn đến bất tỉnh và gây tử vong trong vài giờ hoặc vài ngày

Ngoài các bệnh nhiễm xạ gây ra do liều toàn thân cao và tổn thương da do nhiễm xạ da, còn có thể có những thương vong nào khác do liều xạ cao?

Ngoài các bệnh nhiễm xạ gây ra do liều toàn thân cao và tổn thương da do nhiễm xạ da, những trường hợp đặc biệt dưới đây cũng cần được nêu ra trong danh mục các ảnh hưởng nghiêm trọng của bức xạ tới sức khoẻ

Nếu các tuyến sinh dục phải chịu liều ngang với liều toàn thân gây tử vong, thì xảy ra khả năng

vô sinh tức thời hoặc vĩnh viễn Trong xạ trị, khi một khối u ác bị chiếu liều cao liên tục hàng ngày trong vài tuần, thì các mô khỏe liền kề cũng bị ảnh hưởng

Những ảnh hưởng lâu dài của liều xạ cao

Một số lượng lớn người bị liều xạ cao liên tục đầu tiên trong lịch sử là những nạn nhân Nhật Bảntrong vụ bom nguyên tử ở Hiroshima và Nagasaki năm 1945 Những người sống sót sau đó đã được theo dõi qua các thập kỷ về căn bệnh ung thư Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một lượng nhỏnhưng rất rõ ràng của một số bệnh ung thư tăng lên như máu trắng, ung thư giáp và ung thư vú ở phụ nữ Bình thường có khoảng 20.000 ca ung thư/100.000 người Số lượng các trường hợp thêm vào trong những người sống sót sau vụ Hiroshima và Nagasaki là khoảng vài trăm ở những người mắc bệnh ung thư thông thường và vài chục ở những căn bệnh hiếm Tổng số bệnh ung thư tăng khoảng 6% Đến nay, sau hơn nửa thế kỷ, việc theo dõi vẫn được tiếp tục nhưng tỷ

lệ đó không thay đổi đáng kể

Ngoài những nạn nhân Nhật Bản trong vụ bom nguyên tử, một số lượng lớn người khác cũng chịu liều xạ cao cần theo dõi căn bệnh ung thư như: các nhà vật lý X quang, các bệnh nhân trước đây điều trị bằng thiết bị xạ trị sau bị ung thư da, một số công nhân mỏ làm việc trước khi hệ thống thông gió, tách khí Radon của mỏ được lắp đặt thường bị ung thư phổi, và một số phụ nữ làm nghề viết con số trên mặt đồng hồ bằng loại sơn có chứa Radi hồi đầu thế kỷ; họ thường dùng môi để chỉnh nắn bút sơn nên có trường hợp bị ung thư xương.

Năm 1986, bụi từ tai nạn Chernobyl đã gây ra việc nhiễm Iôt phóng xạ qua đường tiêu hoá, đặc biệt là trẻ em, dẫn đến gia tăng số người mắc bệnh ung thu tuyến giáp Đến nay, số người mắc bệnh qua theo dõi là trên 1000 người

Bởi tất cả các nhóm người trên đây đều không mang liều kế, các cố gắng đã được thực hiện để xác định liều xạ mà họ nhiễm phải Khi ước tính liều xạ, xác định được số lượng người mắc bệnhung thư tăng lên, thì có thể đánh giá được mức độ nguy hại tăng theo đơn vị liều xạ Điều đó có nghĩa là đối với những người nhiễm xạ nặng, thì có khả năng xác định các yếu tố rủi ro trên cơ

sở các biểu hiện triệu chứng đã quan sát được Các yếu tố rủi ro riêng rẽ đối với từng loại bệnh ung thư cũng như rủi ro chung cũng được tính toán

Các trọng số rủi ro thường được biểu hiện như là khả năng mắc ung thư sau khi chịu liều xạ 1000mSv Một người bị liều xạ là 1.000 mSv có 0,5% khả năng tử vong vì bệnh máu trắng - đó chỉ là khả năng rất nhỏ Nếu khả năng đó là đúng, cũng có nghĩa là cứ 1.000 người bị liều xạ 1.000 mSv, thì khả năng bị bệnh máu trắng trong tương lai là 5 người 5 trường hợp được cộng vào con

số 200 đến 250 trường hợp ung thư tự nhiên như tính toán

Quan trọng hơn các khả năng ung thư riêng biệt là nguy cơ tổng thể, khi tất cả các bệnh ung thư nguy hiểm được tính toán đến Khả năng mắc bệnh ung thư là 0,05 sau khi nhiễm liều xạ là 1.000 mSv Nói cách khác cứ 1.000 người bị liều xạ 1.000 mSv thì sẽ có thêm 50 trường hợp bị bệnh ung thư nguy hiểm

Cần nhấn mạnh rằng các liều xạ thấp hơn giá trị ngưỡng không gây ra những ảnh hưởng khác về sức khoẻ ngoài bệnh ung thư (giá trị ngưỡng ở đây hàm ý rằng, nếu trên ngưỡng này, các triệu chứng nhiễm xạ trầm trọng tức thời sẽ diễn ra) Tất cả các triệu chứng khác mà bệnh nhân có thể phải có là do nguyên nhân khác

Tại sao bức xạ có thế gây ra bệnh ung thư?

Khi bức xạ xuyên qua một vật vô sinh, sẽ không nhận thấy sự thay đổi về cấu trúc của vật liệu Nhưng khi bức xạ vào một điểm của tế bào sống, thì có thể làm tổn thương lâu dài đến mô Về nguyên tắc, ngay cả một lượng bức xạ ion hoá nhỏ nhất cũng có thể làm thay đổi một phân tử quan trọng và điều đó có thể ảnh hưởng đến toàn bộ của hoạt động tế bào Tuy vậy khả năng liều xạ nhẹ dẫn đến ung thư là rất ít Các tế bào trong cơ thể con người đổi mới liên tục, không ngừng Bức xạ vào cơ thể hôm nay sẽ không ảnh hưởng đến chính tế bào đã bị ảnh hưởng xạ một năm trước đây Do vậy, theo đánh giá, thì liều cao một lần có thể gây tử vong, trong khi với cùng liều như vậy nhưng chịu dần dần, lâu dài có thể không gây bất cứ biểu hiện bệnh tật nào Những liều xạ nhỏ có thể gây tổn thương các phần tử trong tế bào đơn độc, không ảnh hưởng gì tới sức khoẻ.

Trong khi, đối DNA - thành phần cơ bản của gen, điều khiển việc sản sinh ra các nhân tế bào cùng loại, thì ảnh hưởng của bức xạ có thể là nghiêm trọng Con đường duy nhất mà liều xạ thấp

có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ là gây tổn thương nghiêm trọng cho phân tử DNA

Nếu một tế bào DNA bị tổn thương tiếp tục sản sinh ra các tế bào khác, thì tổn thương đó có thể tiếp tục được nhân lên mãi Kết quả có thể là các tế bào không bình thường được hình thành Về lâu dài việc đó có thể ảnh hưởng xấu đến cơ thể

Tuy nhiên có nhiều cách để vượt qua, trước khi DNA tổn thương trở thành ác tính

Bức xạ không gây ra một loại bệnh ung thư mới đặc biệt nào Ung thư phổi do khói thuốc lá về mặt y học cũng giống như ung thư phổi do hít thở không khí nhiễm độc hay khí xạ Nếu một bệnh nhân bị ung thư, không chắc chắn tuyệt đối là do nguyên nhân bức xạ

Ngay cả trường hợp bệnh nhân ung thư đã chịu liều hiệu dụng là 500 mSv, liều đó cao hơn nhiều lần so với giới hạn liều hàng năm đối với một công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ Khả năng người đó mắc bệnh ung thư do các nguyên nhân khác nhiều hơn so với nguyên nhân do bức xạ.

Mặt khác, nếu một căn bệnh ung thư đặc biệt có trong nhiều người ở một lứa tuổi nào đó làm việc trong điều kiện bức xạ, mà thông thường loại bệnh đó rất hiếm, thì có thể kết luận rằng bức

xạ là nguyên nhân loại bệnh ung thư đó Đó là trường hợp ung thư tuyến giáp ở trẻ em bị nhiễm iôt phóng xạ sau tai nạn Chernobyl

Có thể đánh giả rủi ro theo những mô hình nào?

Liều nhỏ là liều thông thường công chúng phải chịu do phông phóng xạ tự nhiên, do kiểm tra X quang và những liều trong giới hạn đối với những người làm việc trong điều kiện bức xạ hoặc cókhi là những liều lớn hơn giới hạn một chút, có thể tới 10 lần Có điều rất rõ ràng là khi giới hạn liều không vượt quá, thì sẽ không có ảnh hưởng tức thì nào tới sức khoẻ hay biểu hiện gì của bệnh tật

Về nguyên tắc, ngay cả một lượng bức xạ một lần cũng có thể làm thay đổi một phân tử quan trọng làm cho nhân tế bào có thể bị tổn thương và tổn thương đó sẽ bị nhân lên khi tế bào phân chia Do đó, có rủi ro trên lý thuyết, nhưng không thấy có ảnh hưởng trên sức khoẻ do các liều nhỏ Bởi vậy, để đánh giá nguy hại của các liều nhỏ, người ta đã dùng mô hình rủi ro lý thuyết

Mô hình rủi ro là một đồ thị, ở đó trục hoành biểu thị liều xạ, còn trục tung biểu thị mức độ rủi

ro Đường thẳng hoặc cong chỉ ra mức độ rủi ro phụ thuộc vào mức độ liều như thế nào Có nhiều mô hình rủi ro với những ủng hộ viên riêng Các mô hình đều thống nhất ở vùng liều cao

Ở vùng liều thấp thì có sự khác biệt giữa các mô hình

Mô hình được sử dụng rộng rãi nhất là mô hình tuyến tính, theo đó một liều xạ cụ thể luôn làm tăng độ rủi ro bởi cùng số lượng Được sử dụng trong phân tích an toàn bức xạ, khi có nhu cầu phân tích độ an toàn, mô hình tuyến tính được một số chuyên gia tin tưởng là quá tốt để đánh giá rủi ro ở mọi hình thái ảnh hưởng đến sức khoẻ ở vùng liều thấp

Theo mô hình đường bậc hai, rủi ro không phải là một đường thẳng mà là một đường cong Ở mức liều thấp thì độ cong nhỏ, nhưng khi liều tăng lên thì đường cong tăng lên Việc thử nghiệm

cả về lý thuyết và thực tiễn đã được tiến hành để chứng minh cho mô hình này Một số nhà nghiên cứu đi xa hơn một bước và tranh luận rằng rủi ro từ những liều nhỏ thực tế bằng 0 Theo

mô hình có giá trị ngưỡng rủi ro, chỉ những liều vượt quá giới hạn cho phép mới có thể gây hại Một trong các điều họ tranh luận là ung thư không còn là phổ biến ở những vùng mà phông phóng xạ cao hơn mức trung bình nhiều lần Những người ủng hộ mô hình đó có niềm tin mạnh

mẽ ở năng lực phục hồi của cơ thể

Số ít “nhà tiên tri đơn độc”, ủng hộ viên của mô hìng rủi ro siêu tuyến tính thì đối lập hoàn toàn,

họ cho rằng các liều nhỏ nguy hiểm hơn các liều lớn Khó có thể tìm được sự ủng hộ đối với mô hình này Một chút bằng chứng thuyết phục đối lập với quan điểm đó là những khác biệt lớn về phông phóng xạ không ảnh hưởng đáng kể đến sức khoẻ

Theo mô hình hormesis, một số bức xạ có lợi cho sức khoẻ, một hiện tượng chứng minh cho nhiều chất là thuốc (dược chất): lượng lớn thì độc nhưng lượng nhỏ thì có lợi Chẳng hạn, một lượng lớn tia cực tím có thể đốt cháy một người, nhưng nếu không có mặt trời, sức khoẻ của chúng ta sẽ ra sao Các ủng hộ viên của mô hình này nói rằng những người dân sống ở vùng núi

vĩ độ cao chịu mức phóng xạ lớn hơn, ít bị ung thư hơn dân ở các vùng khác Đó là sự thực, nhưng không cần thiết phải sửa lại kết luận, vì ung thư là do nhiều nguyên nhân khác nhau không phải chỉ có một

Ảnh hưởng lâu dài của các liều xạ nhỏ ít đến nỗi phải những nghiên cứu dịch tễ học mới có khả năng phát hiện được chúng Ví dụ: không thể biết được có bao nhiêu trường hợp bị ung thư do phóng xạ tự nhiên gây ra

Một số nghiên cứu về tỷ lệ tử vong ở những công nhân làm việc trong điều kiện bức xạ đã được tiến hành trên thế giới Nguyên nhân gây tử vong cũng như số liệu liều xạ cá nhân trong suốt thờigian làm việc đã được nghiên cứu Các nghiên cứu cố gắng tìm ra mối liên quan giữa các liều xạ với nguyên nhân tử vong, nhưng không tìm ra được mối liên quan ở mức liều thấp Nguyên nhângây tử vong ở những người không tiếp xúc với bức xạ cũng được nghiên cứu và so sánh với thống kê trên Kết quả cho thấy rằng, tử vong do ung thư không còn phổ biến ở những nơi công nhân chịu liều xạ thấp hơn các công nhân khác mặc dù có nhiều số liệu chỉ ra nguy cơ tăng số người mắc bệnh máu trắng trong số công nhân chịu liều cao nhất

Mặc dù rủi ro từ các liều nhỏ là quá thấp để có thể nhận biết về việc tăng số người bị ung thư, song cũng phải thừa nhận là nó có thể làm tăng nguy cơ bệnh ung thư Ở những nước công nghiệp hoá, khoảng 20 đến 25% số người chết là do ung thư, nhưng con số này dao động hàng năm, nên không thể chứng minh việc có hoặc không nguyên nhân bức xạ đối với bệnh ung thư Điều có thể tranh luận là một nguy cơ gây ra hiệu ứng không quan sát được, thì không phải là nguy cơ đáng lo lắng

Có phải ảnh hưởng tâm lý là ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của bức xạ?

Sau tai nạn Chernobyl, không có ai trong các nước Tây Âu và Scandinavia bị liều bức xạ tức thì vượt quá 0,1 mSv Thế nhưng, nhiều người nói rằng, do bức xạ mà họ bị đau đầu, mẩn ngứa, phát ban, đi ngoài, mất ngủ

Không có lý do gì để ngờ rằng những triệu chứng đó tồn tại, những lời phàn nàn rằng những căn bệnh đó của họ là do ảnh hưởng sinh học của bức xạ cần được phản đối Sự lo sợ, mối quan tâm

và thiếu hiểu biết có thể gây ra các dấu hiệu bệnh tật nhất thời Sự căng thẳng thần kinh và tâm lýlàm cho lo lắng, mất ngủ, đau đầu và đau dạ dày Những người đã được thông tin đầy đủ và hiểu vấn đề, thì không có những triệu chứng đó, mặc dù họ cũng chịu cùng một liều bức xạ

Cũng có khả năng là hoàn toàn không có mối liên quan nào, dù chỉ là tâm lý, giữa bệnh tật và bức xạ Những người cảm thấy bệnh bởi bất cứ nguyên nhân gì trong thời gian sự cố có thể tin rằng, bệnh tật là do bức xạ gây ra, mặc dù không phải là như vậy Tóm lại: Sau khi tiếp xúc ở một mức độ nhất định với bức xạ người ta bị bệnh, các triệu chứng không phải là do bức xạ gây

ra, mà là do sự lo sợ đối với bức xạ, hay có khi chỉ là do sự trùng hợp

Ngay cả khi các liều xạ đến vài trăm mSv/năm, 10 lần cao hơn liều giới hạn cho công nhân, có thể cũng không hề gây ra các triệu chứng bệnh tật trầm trọng Bệnh nhân cảm thấy ốm có thể chorằng các triệu chứng của họ là do bức xạ, nhưng họ nghĩ như vậy là sai Nếu họ không tiếp cận liên tục với bức xạ mạnh trong một vụ tai nạn hạt nhân hay trong xạ trị, họ hoàn toàn sai

Để chữa trị cho một người như vậy, cần phải tìm các nguyên nhân khác gây ra bệnh Có thể là chỉ cần chẩn đoán bình thường và điều trị nguyên nhân gây bệnh như thường lệ Nếu như các triệu chứng là do tâm lý, gây ra bởi sự lo sợ thì cần phải nói cho bệnh nhân biết sự thực là các liều nhỏ không gây ra dấu hiệu bệnh tật Các triệu chứng có thể liên quan đến bức xạ có thể tạo

ra sự lo lắng không cần thiết và làm cho tình trạng người bệnh xấu thêm

Trong trường hợp bức xạ liều thấp, việc không có khả năng tìm ra mức độ rủi ro dựa trên cơ sở quan sát được, có nghĩa là rủi ro là tương đối thấp Chúng ta không thể biết được về sự rủi ro, chúng ta chỉ có thể phòng chừng Do vậy, có thể khẳng định rằng, rủi ro từ các liều xạ nhỏ đối với sức khoẻ nhỏ đến nỗi, không có phương pháp nghiên cứu khoa học nào dựa trên quan sát, lại

có thể phân biệt nó một cách rõ ràng

Tìm hiểu về bức xạ và phóng xạ

Bức xạ là gì?

Mọi người và mọi vật đều cấu tạo từ nguyên tử.

Một người lớn trung bình là tập hợp của khoảng 4.000.000.000.000.000.000.000.000.000 nguyên

tử oxy, hydro, cacbon, nito, phốt pho và các nguyên tố khác

Khối lượng nguyên tử tập trung ở phần hạt nhân nguyên tử mà độ lớn của nó chỉ bằng một phần

tỷ của nguyên tử Xung quanh hạt nhân hầu như là khoảng trống, ngoại trừ những phần tử rất nhỏ mang điện tích âm quay xung quanh hạt nhân được gọi là electron Các electron quyết định tính chất hoá học của một chất nhất định Nó không liên quan gì với hoạt độ phóng xạ Hoạt độ phóng xạ chỉ phụ thuộc vào cấu trúc hạt nhân

Một nguyên tố được xác định bởi số lượng Proton trong hạt nhân Hydro có 1 proton, Heli có 2, Liti có 3, Berili

có 4, Bo có 5 và Cacbon có 6 proton Số lượng Proton nhiều hơn, thì hạt nhân nặng hơn Thori có 90 proton, Protatini có 91 và Urani có 92 proton được xem là những nguyên tố siêu Urani.

Số lượng các nơtron quyết định hạt nhân có mang tính phóng xạ hay không Để các hạt nhân ổn định, số lượng nơtron trong hầu hết mọi trường hợp đều phải lớn hơn số lượng Protron một ít Ở các hạt nhân ổn định 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 vượt khỏi mức cân bằng Trong trường hợp này, thì hạt nhân sẽ có năng lượng dư và đơn giản là sẽ không liên kết được với nhau Sớm hay muộn nó cũng phải xả phần năng lượng dư thừa đó.

Hạt nhân khác nhau thì việc giải 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

Sự phân rã phóng xạ là gì?

Quá trình mà nguyên tử không bền giải thoát năng lượng dư của nó gọi là sự phân rã phóng xạ Hạt nhân nhẹ, với ít Proton và nơtron trở lên ổn định sau một lần phân rã Khi một nhân nặng như Radi hay Urani phân rã, những hạt nhân mới được tạo ra có thể vẫn không ổn định, mà giai đoạn ổn định cuối cùng chỉ đạt được sau một số lần phân rã

Ví dụ: Urani 238 có 92 proton và 146 nơtron luôn mất đi 2 proton và 2 nơtron khi phân rã Số lượng proton còn lại sau một lần Urani phân rã là 90, nhưng hạt nhân có số lượng proton 90 lại làThori, vì vậy Urani 238 sau một lần phân rã sẽ làm sinh ra Thori 234 cũng không ổn định và sẽ trở thành Protatini sau một lần phân rã nữa Hạt nhân ổn định cuối cùng là chì chỉ được sinh ra sau lần phân rã thứ 14

Quá trình phân rã này xảy ra đối với nhiều hạt nhân phóng xạ có ở trong môi trường

Đơn vị hoạt độ phóng xạ (Becquerel) là gì?

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

Nó được quy định bằng đơn vị hoạt độ Becquerel (Bq), phỏng theo tên một nhà vật lý người Pháp, Henri Becquerel

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 Nếu số lượng phân rã là 1/1 giây, thì hoạt độ của chất đó được tính là

1 Bq Hoạt độ 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

Chu kỳ bán rã diễn ra như thế nào?

Tốc độ phân rã được mô tả bằng chu kỳ bán rã, đó là thời gian mà 1/2 số hạt nhân không bền của một chất nào đó phân rã Chu kỳ bán rã là đơn nhất và không thay đổi cho từng hạt nhân phóng xạ và có thể là từ một phần giây đến hàng tỷ năm Chu kỳ bán rã của Sulfua - 38 là 2 giờ

52 phút, của Radi - 223 là 11,43 ngày, và Cacbon - 14 là 5.730 năm Trong các chu kỳ bán rã

liên tiếp, hoạt độ chất phóng xạ giảm bởi phân rã từ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16… so với hoạt độ ban đầu Điều đó cho phép tính hoạt độ còn lại của bất cứ chất nào tại một thời điểm bất kỳ trong tương lai.

Bức xạ có khắp nơi trong môi trường Hầu hết các chất phóng xạ có đời sống dài đều sinh ra trước khi có Trái đất, vì vậy một lượng xạ luôn tồn tại là điều bình thường không thể tránh khỏi Trong thế kỷ vừa qua, phông phóng xạ đã tăng lên không ngừng do các hoạt động như thử vũ khíhạt nhân và phát điện hạt nhân Mức độ phóng xạ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: địa điểm, thành phần của đất, vật liệu xây dựng, mùa, vĩ độ, và mức độ nào đấy nữa là điều kiện thời tiết: mưa, tuyết, áp suất cao, thấp, hướng gió… tất cả đều ảnh hưởng đến phông bức xạ Bức xạ được xem

là tự nhiên hay nhân tạo là do nguồn gốc sinh ra của nó

Bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo là gì?

Bức xạ tự nhiên

Một phần của phông phóng xạ là bức xạ vũ trụ đến từ không gian Chúng hầu hết bị cản lại bởi khí quyển bao quanh Trái đất, chỉ một phần nhỏ tới được Trái đất Trên đỉnh núi cao hoặc bên ngoài máy bay, độ phóng xạ lớn hơn nhiều so với ở mặt biển Các phi hành đoàn làm việc chủ yếu ở độ cao có bức xạ vũ trụ lớn hơn mức bình thường ở mặt đất khoảng 20 lần

Các chất phóng xạ có đời sống dài có trong thiên nhiên thường ở dạng các chất bẩn trong nhiên liệu hoá thạch Trong lòng đất, các chất như vậy không làm ai bị chiếu xạ, nhưng khi bị đốt cháy,chúng được thải vào khí quyển rồi sau đó khuyếch tán vào đất, làm tăng dần phông phóng xạ.Nguyên nhân chung nhất của sự tăng phông phóng xạ là Radon, một chất khí sinh ra khi Radi kim loại phân rã Các chất phóng xạ khác được tạo thành trong quá trình phân rã tồn tại tại chỗ trong lòng đất, nhưng Radon thì bay lên khỏi mặt đất

Nếu nó lan toả rộng và hoà tan đi thì không gây ra nguy hại gì, nhưng nếu một ngôi nhà xây dựng tại nơi có Radon bay lên tới mặt đất, thì Radon có thể tập trung trong nhà đó, nhất là khi các hệ thống thông khí không thích hợp Radon tập trung trong nhà có thể lớn hơn hàng trăm lần,

có khi hàng ngàn lần so với bên ngoài

Loại trừ khí Radon, bức xạ tự nhiên không có hại đối với sức khoẻ Nó là một phần của tự nhiên

và các chất phóng xạ có trong cơ thể con người cũng là một phần của tạo hoá

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 Một số chất đã được thải vào khí quyển do các vụ thử vũ khí hạt nhân và phần nhỏ hơnnhiều là các nhà máy điện hạt nhân Những giới hạn phát thải được phép đối với nhà máy điện hạt nhân bảo đảm chúng không gây tác hại gì Hầu hết các chất phóng xạ sinh ra từ phân hạch hạt nhân nằm trong chất thải phóng xạ và được lưu giữ cách biệt với môi trường

Chất phóng xạ được sử dụng như thế nào trong cuộc sống?

Sản phẩm tiêu dùng

Một số sản phẩm tiêu dùng cũng có chứa chất phóng xạ Các ngôi nhà thường được trang bị các thiết bị phát hiện khói có chứa nguồn phóng xạ alpha nhỏ, sơn dạ quang đồng hồ và các dụng cụ cũng có chất phóng xạ tác động vào chất phôtpho làm nó sáng lên.

Công nghiệp

Nhiều người phải tiếp xúc hàng ngày với các vật liệu phóng xạ trong rất nhiều ngành công nghiệp Con mắt bức xạ nhìn được mọi thứ được sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau, thường để bảo đảm an toàn cho con người

Tia X được dùng để soi hành lý tại các sân bay, kiểm tra các khuyết tật mối hàn và các vết hàn hoặc các vết nứt các trong công trình xây dựng, các đường ống và các cấu trúc khác Trong quá trình kiểm tra, nó có thể giúp theo dõi những bất thường trong độ dày của sản phẩm giấy, của phim nhựa và các lá kim loại Bức xạ được dùng đo mức độ chất lỏng trong các bồn chứa lớn.

Nông nghiệp

Bức xạ mạnh đã được sử dụng thành công trong việc phát triển 1500 giống cây lương thực và cây trồng khác cho sản lượng cao hơn, chống chịu tốt hơn với điều kiện thiên nhiên và sâu bệnh.Bức xạ được dùng để kiểm soát ruồi Tsetse ở Zambia, ruồi hại hoa quả ở Mexico và sâu cuốn lá

ở Nam Mỹ và Bắc Phi Trong kỹ thuật vô sinh côn trùng, côn trùng đực được đem chiếu xạ làm cho chúng bị mất khả năng sinh sản trước khi thả chung với côn trùng cái, thế hệ sau sẽ không được sinh ra Không giống các hoá chất diệt côn trùng, biện pháp này không gây ô nhiễm và có mức tác dụng chọn lọc cao

Chẩn đoán sớm

Nhiều căn bệnh được phát hiện sớm bằng chụp X quang còn có thể chữa được

Khi tia X vào cơ thể, nó tạo một hình ảnh có những vùng tối hơn và có những vùng sáng hơn, cho phép chụp các cơ quan nội tạng để chẩn đoán bệnh Xương được tạo hình ảnh rất rõ trên phim nhưng để kiểm tra ruột hoặc sụn, bệnh nhân thường được tiêm, uống hoặc đưa vào cơ thể một chất tương phản, chất đó sẽ đọng lại ở nơi sẽ chụp và do tính dễ hấp thu bức xạ đó sẽ cho hình ảnh rất rõ về bộ phận được chụp trên phim X quang

Xạ trị

Khi cần nguồn xạ năng lượng lớn hơn X quang như trong xạ trị, thì người ta dùng thiết bị

Telecobalt, hay gần đây hơn là dùng máy gia tốc tuyến tính Máy gia tốc tuyến tính truyền chùm electron năng lượng cao vào sâu trong khối tế bào cần điều trị như các khối u Vì chùm tia electron rất dễ căn chuẩn, nó chiếu thẳng vào các khối u và phá huỷ khối u trong thời gian vài tuần mà không gây tổn hại gì nhiều cho tế bào xung quanh hoặc cho da Các tế bào xung quanh nếu bị ảnh hưởng sẽ có thời gian hồi phục giữa các đợt điều trị Khi cần thiết, máy gia tốc tuyến tính có thể chụp ảnh các cơ quan nội tạng với hình ảnh rõ hơn nhiều so với chụp X quang

Một hình thức khác nữa của xạ trị là điều trị hocmôn tuyến giáp và một số dạng u giáp trạng Bệnh nhân được uống một dung dịch có chứa iôt 131, chất này đi vào tuyến giáp và tạo ra nội xạ trị Trong trường hợp đặc biệt, một nguồn xạ nhỏ liên tục được đưa vào trong cơ thể bên cạnh vùng cần điều trị để thực hiện vùng điều trị ngắn tại chỗ

Chiếu xạ khử trùng và bảo quản thực phẩm

Nguồn phóng xạ rất mạnh có thể được sử dụng để khử trùng các dụng cụ như dụng cụ phẫu thuật, găng tay, những dụng cụ không thể khử trùng bằng nhiệt độ cao Một số loại thuốc cũng được khử trùng bằng chiếu xạ; thực phẩm cũng có thể chiếu xạ để bảo quản được lâu hơn Hiện nay khoảng 20% thực phẩm bị hỏng trước khi đến được với người tiêu dùng trong khi thực phẩm

chiếu xạ cũng có thể bảo quản nhiều tháng Chiếu xạ thực phẩm còn loại trừ được các ký sinh trùng và khuẩn có hại Thực phẩm đã được chiếu xạ không mang tính phóng xạ và không nguy hại đối với người tiêu dùng.

Bức xạ có ảnh hưởng như thế nào tới các mô sống?

Bức xạ sinh ra dưới nhiều hình thức Đối với sức khỏe con người, thì các dạng quan trọng nhất là các dạng có thể xuyên qua vật chất và làm cho nó bị điện tích hoá hay ion hoá Nếu bức xạ ion hoá thấm vào các mô sống, các iôn được tạo ra đôi khi ảnh hưởng đến quá trình sinh học bình thường Tiếp xúc với bất kỳ loại nào trong số các loại bức xạ ion hoá, bức xạ alpha, beta, các tia gamma, tia X và nơtron, đều có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ.

Bức xạ Alpha

Bao gồm các phần tử nặng mang điện tích dương hoặc các tập hợp gồm hai proton và hai notron được phát ra bởi các nguyên tử của các nguyên tố nặng như Uran, Radi, Radon và Plutoni Trongkhông gian, bức xạ alpha không truyền xa và bị cản lại toàn bộ bởi một tờ giấy hoặc bởi lớp màng ngoài của da Tuy nhiên, nếu một chất phát tia Alpha được đưa vào trong cơ thể, nó sẽ phát

ra năng lượng ra các tế bào xung quanh Ví dụ 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

Bức xạ Beta

Bao gồm các electron nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể thấm sâu hơn Beta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể xuyên qua được lớp ngoài của 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 hoả Nếu các bức xạ Beta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong các mô trong đó.

Bức xạ Gamma

Bức xạ Gamma là năng lượng sóng điện từ Nó đi được khoảng cách lớn trong không khí và có

độ xuyên mạnh 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

Bức xạ tia X

Bức xạ tia X tương tự như bức xạ Gamma, nhưng bức xạ Gamma được phát ra 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 Vì ống tia X hoạt động bằng điện, nên việc phát tia X có thể bật, tắt bằng công tắc

Bức xạ Nơtron

Bức xạ Nơtron được tạo ra trong quá trình phát điện hạt nhân, bản thân nó không phải là bức xạ ion hoá, 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 hoá Nơtron 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 May mắn thay, bức xạ Nơtron không tồn tại ở đâu, trừ lò phản ứng hạt nhân và nhiên liệu hạt nhân.

-

Phóng xạ ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe

Tùy mức độ, liều lượng tiếp xúc mà phóng xạ có thể gây tử vong ngay lập tức hoặc dẫn đến ung thư da, phổi, máu, tuyến giáp, suy thoái tiền liệt tuyến

Tất cả chúng ta đều được tiếp xúc trong giới hạn an toàn với cả hai nguồn bức xạ là tự nhiên (mặt đất, vũ trụ ) và nhân tạo Trong đó nguồn bức xạ nhân tạo chiếm khoảng 15% mà phần lớn trong

số bức xạ nhân tạo con người tiếp xúc là trong y học như chụp phim X-quang, CT , phần nhỏ từ điện hạt nhân, thử nghiệm vũ khí.

Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi, giải thoát năng lượng dư thừa của nó và phát ra các bức xạ hạt nhân, thường được gọi là các tia phóng xạ Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt mang điện dương như hạt anpha, hạt proton; mang điện âm như chùm electron phóng xạ beta; không mang điện như hạt nơtron, tia gamma.

Hình minh họa chùm tia gamma phát sinh trong một cơn bão Ảnh: NASA.

Tại sao bức xạ có hại cho sức khỏe con người

Phóng xạ có khả năng phá hủy cơ thể ở cấp độ tế bào Phóng xạ sẽ làm hư hại phân tử AND Các

tế bào có AND bị hư hại sẽ chết đi hoặc diễn ra quá trình sửa chữa Khi đó những sai lầm trong quá trình sửa chữa tự nhiên cũng có thể xảy ra, dẫn đến sự hình thành của các tế bào ung thư Ở các cấp độ khác nhau, cơ thể chúng ta sẽ bị ảnh hưởng khác nhau Mức độ tác hại phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc và cường độ của phóng xạ.

Tác hại của phóng xạ đến sức khỏe con người

Khi con người bị tác động bởi các bức xạ ion ở mức thấp thì việc gây tác hại không thể nhận biết ngay được, nên phải sau một thời gian chứng bệnh mới biểu hiện Tuy nhiên nếu chiếu lên cơ thể một liều lượng quá lớn so với giới hạn tối đa cho phép thì chỉ sau 7 đến 10 ngày, bệnh trạng đã xuất hiện rõ Nguy hiểm nhất đối với những người thường xuyên tiếp xúc với các bức xạ ion là dẫn đến ung thư.

Da, tóc: Rụng tóc, ung thư da.

Mắt: Đục thủy tinh thể.

Tuyến giáp: Cường giáp, ung thư tuyến giáp.

Phổi: Ung thư phổi.

Huyết học và miễn dịch: Số lượng tế bào lympho của máu sẽ giảm đi, dễ bị nhiễm trùng hơn.

Tiêu hóa: Buồn nôn, ói mửa, tiêu chảy.

Thần kinh: Bức xạ giết chết các tế bào thần kinh và mạch máu nhỏ, có thể gây co giật và chết ngay lập tức.

Tim mạch: Làm hủy hoại trực tiếp đến các mạch máu nhỏ, có thể gây suy tim và tử vong.

Sinh dục: Suy thoái tiền liệt tuyến, tinh hoàn, buồng trứng, ung thư vú.

Tủy xương: Ảnh hưởng trực tiếp tới tủy xương nơi sản xuất ra các tế bào máu dẫn tới nguy cơ mắc các bệnh như máu trắng, ung thư máu.

So sánh mức độ nguy cơ khi tiếp xúc phóng xạ: (đơn vị Sv)

Mức độ bình thường: Không triệu chứng, không có nguy cơ bị ung thư

0,00001-0,0004 Chụp X-quang nha khoa, y khoa.

0,0024 Bức xạ tự nhiên mỗi người chịu được trong một năm

0,01 Chụp CT toàn cơ thể trong y học

Triệu chứng không có ngay lập tức, tăng nguy cơ bệnh tật nghiêm trọng sau này trong cuộc sống

0,1 Giới hạn cho những người làm việc trong môi trường có phóng xạ mỗi 5 năm

0,35 Độ phát hiện trong thảm hoạ nguyên tử Chernobyl xảy ra vào ngày 26 tháng 4 năm 1986 khi nhà máy điện nguyên tử Chernobyl ở Pripyat, Ukraina bị nổ.0,4 Độ phát hiện phóng xạ trong sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima sau trận động

đất và sóng thần Sendai 2011

1 Có thể gây ra bệnh tật và buồn nôn bức xạ

Có khả năng gây tử vong bệnh bức xạ, nguy cơ cao hơn bị ung thư sau này trong cuộc sống

2 Bệnh bức xạ cấp tính

5 Một liều duy nhất có thể giết chết một nửa số người tiếp xúc trong vòng một tháng

6 Mức độ tiêu biểu của công nhân trong thảm họa Chernobyl đã chết trong vòng một tháng.

10 Gây tử vong trong vòng vài tuần

Mối liên quan giữa triệu chứng, mức độ tiếp xúc và thời gian để khởi phát triệu chứng

Thường bệnh bức xạ cấp tính có biểu hiện khi tiếp xúc phóng xạ với một liều lượng lớn trong một thời gian ngắn Tình trạng cũng xảy ra với tiếp xúc lâu dài.

Triệu chứng sớm

Mọi người và mọi vật đều cấu tạo từ nguyên tử.

Một người lớn trung bình là tập hợp của khoảng 4.000.000.000.000.000.000.000.000.000 nguyên

tử oxy, hydro, cacbon, nito, phốt pho và các nguyên tố khác

Khối lượng nguyên tử tập trung ở phần hạt nhân nguyên tử mà độ lớn của nó chỉ bằng một phần

tỷ của nguyên tử Xung quanh hạt nhân hầu như là khoảng trống, ngoại trừ những phần tử rất nhỏ mang điện tích âm quay xung quanh hạt nhân được gọi là electron Các electron quyết định tính chất hoá học của một chất nhất định Nó không liên quan gì với hoạt độ phóng xạ Hoạt độ phóng xạ chỉ phụ thuộc vào cấu trúc hạt nhân

Một nguyên tố được xác định bởi số lượng Proton trong hạt nhân Hydro có 1 proton, Heli có 2, Liti có 3, Berili

có 4, Bo có 5 và Cacbon có 6 proton Số lượng Proton nhiều hơn, thì hạt nhân nặng hơn Thori có 90 proton, Protatini có 91 và Urani có 92 proton được xem là những nguyên tố siêu Urani.

Số lượng các nơtron quyết định hạt nhân có mang tính phóng xạ hay không Để các hạt nhân ổn định, số lượng nơtron trong hầu hết mọi trường hợp đều phải lớn hơn số lượng Protron một ít Ở các hạt nhân ổn định 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 vượt khỏi mức cân bằng Trong trường hợp này, thì hạt nhân sẽ có năng lượng dư và đơn giản là sẽ không liên kết được với nhau Sớm hay muộn nó cũng phải xả phần năng lượng dư thừa đó.

Hạt nhân khác nhau thì việc giải 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

Sự phân rã phóng xạ là gì?

Quá trình mà nguyên tử không bền giải thoát năng lượng dư của nó gọi là sự phân rã phóng xạ Hạt nhân nhẹ, với ít Proton và nơtron trở lên ổn định sau một lần phân rã Khi một nhân nặng như Radi hay Urani phân rã, những hạt nhân mới được tạo ra có thể vẫn không ổn định, mà giai đoạn ổn định cuối cùng chỉ đạt được sau một số lần phân rã

Ví dụ: Urani 238 có 92 proton và 146 nơtron luôn mất đi 2 proton và 2 nơtron khi phân rã Số lượng proton còn lại sau một lần Urani phân rã là 90, nhưng hạt nhân có số lượng proton 90 lại làThori, vì vậy Urani 238 sau một lần phân rã sẽ làm sinh ra Thori 234 cũng không ổn định và sẽ trở thành Protatini sau một lần phân rã nữa Hạt nhân ổn định cuối cùng là chì chỉ được sinh ra sau lần phân rã thứ 14

Quá trình phân rã này xảy ra đối với nhiều hạt nhân phóng xạ có ở trong môi trường

Đơn vị hoạt độ phóng xạ (Becquerel) là gì?

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

Nó được quy định bằng đơn vị hoạt độ Becquerel (Bq), phỏng theo tên một nhà vật lý người Pháp, Henri Becquerel

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 Nếu số lượng phân rã là 1/1 giây, thì hoạt độ của chất đó được tính là

1 Bq Hoạt độ 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

Chu kỳ bán rã diễn ra như thế nào?

Tốc độ phân rã được mô tả bằng chu kỳ bán rã, đó là thời gian mà 1/2 số hạt nhân không bền của một chất nào đó phân rã Chu kỳ bán rã là đơn nhất và không thay đổi cho từng hạt nhân phóng xạ và có thể là từ một phần giây đến hàng tỷ năm Chu kỳ bán rã của Sulfua - 38 là 2 giờ

52 phút, của Radi - 223 là 11,43 ngày, và Cacbon - 14 là 5.730 năm Trong các chu kỳ bán rã liên tiếp, hoạt độ chất phóng xạ giảm bởi phân rã từ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16… so với hoạt độ ban đầu

Điều đó cho phép tính hoạt độ còn lại của bất cứ chất nào tại một thời điểm bất kỳ trong tương lai.

Bức xạ có khắp nơi trong môi trường Hầu hết các chất phóng xạ có đời sống dài đều sinh ra trước khi có Trái đất, vì vậy một lượng xạ luôn tồn tại là điều bình thường không thể tránh khỏi Trong thế kỷ vừa qua, phông phóng xạ đã tăng lên không ngừng do các hoạt động như thử vũ khíhạt nhân và phát điện hạt nhân Mức độ phóng xạ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: địa điểm, thành phần của đất, vật liệu xây dựng, mùa, vĩ độ, và mức độ nào đấy nữa là điều kiện thời tiết: mưa, tuyết, áp suất cao, thấp, hướng gió… tất cả đều ảnh hưởng đến phông bức xạ Bức xạ được xem

là tự nhiên hay nhân tạo là do nguồn gốc sinh ra của nó

Bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo là gì?

Bức xạ tự nhiên

Một phần của phông phóng xạ là bức xạ vũ trụ đến từ không gian Chúng hầu hết bị cản lại bởi khí quyển bao quanh Trái đất, chỉ một phần nhỏ tới được Trái đất Trên đỉnh núi cao hoặc bên ngoài máy bay, độ phóng xạ lớn hơn nhiều so với ở mặt biển Các phi hành đoàn làm việc chủ yếu ở độ cao có bức xạ vũ trụ lớn hơn mức bình thường ở mặt đất khoảng 20 lần

Các chất phóng xạ có đời sống dài có trong thiên nhiên thường ở dạng các chất bẩn trong nhiên liệu hoá thạch Trong lòng đất, các chất như vậy không làm ai bị chiếu xạ, nhưng khi bị đốt cháy,chúng được thải vào khí quyển rồi sau đó khuyếch tán vào đất, làm tăng dần phông phóng xạ.Nguyên nhân chung nhất của sự tăng phông phóng xạ là Radon, một chất khí sinh ra khi Radi kim loại phân rã Các chất phóng xạ khác được tạo thành trong quá trình phân rã tồn tại tại chỗ trong lòng đất, nhưng Radon thì bay lên khỏi mặt đất

Nếu nó lan toả rộng và hoà tan đi thì không gây ra nguy hại gì, nhưng nếu một ngôi nhà xây dựng tại nơi có Radon bay lên tới mặt đất, thì Radon có thể tập trung trong nhà đó, nhất là khi các hệ thống thông khí không thích hợp Radon tập trung trong nhà có thể lớn hơn hàng trăm lần,

có khi hàng ngàn lần so với bên ngoài

Loại trừ khí Radon, bức xạ tự nhiên không có hại đối với sức khoẻ Nó là một phần của tự nhiên

và các chất phóng xạ có trong cơ thể con người cũng là một phần của tạo hoá

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 Một số chất đã được thải vào khí quyển do các vụ thử vũ khí hạt nhân và phần nhỏ hơnnhiều là các nhà máy điện hạt nhân Những giới hạn phát thải được phép đối với nhà máy điện hạt nhân bảo đảm chúng không gây tác hại gì Hầu hết các chất phóng xạ sinh ra từ phân hạch hạt nhân nằm trong chất thải phóng xạ và được lưu giữ cách biệt với môi trường

Chất phóng xạ được sử dụng như thế nào trong cuộc sống?

Sản phẩm tiêu dùng

Một số sản phẩm tiêu dùng cũng có chứa chất phóng xạ Các ngôi nhà thường được trang bị các thiết bị phát hiện khói có chứa nguồn phóng xạ alpha nhỏ, sơn dạ quang đồng hồ và các dụng cụ cũng có chất phóng xạ tác động vào chất phôtpho làm nó sáng lên.

Công nghiệp

Nhiều người phải tiếp xúc hàng ngày với các vật liệu phóng xạ trong rất nhiều ngành công nghiệp Con mắt bức xạ nhìn được mọi thứ được sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau, thường để bảo đảm an toàn cho con người

Tia X được dùng để soi hành lý tại các sân bay, kiểm tra các khuyết tật mối hàn và các vết hàn hoặc các vết nứt các trong công trình xây dựng, các đường ống và các cấu trúc khác Trong quá trình kiểm tra, nó có thể giúp theo dõi những bất thường trong độ dày của sản phẩm giấy, của phim nhựa và các lá kim loại Bức xạ được dùng đo mức độ chất lỏng trong các bồn chứa lớn.

Nông nghiệp

Bức xạ mạnh đã được sử dụng thành công trong việc phát triển 1500 giống cây lương thực và cây trồng khác cho sản lượng cao hơn, chống chịu tốt hơn với điều kiện thiên nhiên và sâu bệnh.Bức xạ được dùng để kiểm soát ruồi Tsetse ở Zambia, ruồi hại hoa quả ở Mexico và sâu cuốn lá

ở Nam Mỹ và Bắc Phi Trong kỹ thuật vô sinh côn trùng, côn trùng đực được đem chiếu xạ làm cho chúng bị mất khả năng sinh sản trước khi thả chung với côn trùng cái, thế hệ sau sẽ không được sinh ra Không giống các hoá chất diệt côn trùng, biện pháp này không gây ô nhiễm và có mức tác dụng chọn lọc cao

Chẩn đoán sớm

Nhiều căn bệnh được phát hiện sớm bằng chụp X quang còn có thể chữa được

Khi tia X vào cơ thể, nó tạo một hình ảnh có những vùng tối hơn và có những vùng sáng hơn, cho phép chụp các cơ quan nội tạng để chẩn đoán bệnh Xương được tạo hình ảnh rất rõ trên phim nhưng để kiểm tra ruột hoặc sụn, bệnh nhân thường được tiêm, uống hoặc đưa vào cơ thể một chất tương phản, chất đó sẽ đọng lại ở nơi sẽ chụp và do tính dễ hấp thu bức xạ đó sẽ cho hình ảnh rất rõ về bộ phận được chụp trên phim X quang

Xạ trị

Khi cần nguồn xạ năng lượng lớn hơn X quang như trong xạ trị, thì người ta dùng thiết bị

Telecobalt, hay gần đây hơn là dùng máy gia tốc tuyến tính Máy gia tốc tuyến tính truyền chùm electron năng lượng cao vào sâu trong khối tế bào cần điều trị như các khối u Vì chùm tia electron rất dễ căn chuẩn, nó chiếu thẳng vào các khối u và phá huỷ khối u trong thời gian vài tuần mà không gây tổn hại gì nhiều cho tế bào xung quanh hoặc cho da Các tế bào xung quanh nếu bị ảnh hưởng sẽ có thời gian hồi phục giữa các đợt điều trị Khi cần thiết, máy gia tốc tuyến tính có thể chụp ảnh các cơ quan nội tạng với hình ảnh rõ hơn nhiều so với chụp X quang

Một hình thức khác nữa của xạ trị là điều trị hocmôn tuyến giáp và một số dạng u giáp trạng Bệnh nhân được uống một dung dịch có chứa iôt 131, chất này đi vào tuyến giáp và tạo ra nội xạ trị Trong trường hợp đặc biệt, một nguồn xạ nhỏ liên tục được đưa vào trong cơ thể bên cạnh vùng cần điều trị để thực hiện vùng điều trị ngắn tại chỗ

Chiếu xạ khử trùng và bảo quản thực phẩm

Nguồn phóng xạ rất mạnh có thể được sử dụng để khử trùng các dụng cụ như dụng cụ phẫu thuật, găng tay, những dụng cụ không thể khử trùng bằng nhiệt độ cao Một số loại thuốc cũng được khử trùng bằng chiếu xạ; thực phẩm cũng có thể chiếu xạ để bảo quản được lâu hơn Hiện nay khoảng 20% thực phẩm bị hỏng trước khi đến được với người tiêu dùng trong khi thực phẩm

chiếu xạ cũng có thể bảo quản nhiều tháng Chiếu xạ thực phẩm còn loại trừ được các ký sinh trùng và khuẩn có hại Thực phẩm đã được chiếu xạ không mang tính phóng xạ và không nguy hại đối với người tiêu dùng.

Bức xạ có ảnh hưởng như thế nào tới các mô sống?

Bức xạ sinh ra dưới nhiều hình thức Đối với sức khỏe con người, thì các dạng quan trọng nhất là các dạng có thể xuyên qua vật chất và làm cho nó bị điện tích hoá hay ion hoá Nếu bức xạ ion hoá thấm vào các mô sống, các iôn được tạo ra đôi khi ảnh hưởng đến quá trình sinh học bình thường Tiếp xúc với bất kỳ loại nào trong số các loại bức xạ ion hoá, bức xạ alpha, beta, các tia gamma, tia X và nơtron, đều có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ.

Bức xạ Alpha

Bao gồm các phần tử nặng mang điện tích dương hoặc các tập hợp gồm hai proton và hai notron được phát ra bởi các nguyên tử của các nguyên tố nặng như Uran, Radi, Radon và Plutoni Trongkhông gian, bức xạ alpha không truyền xa và bị cản lại toàn bộ bởi một tờ giấy hoặc bởi lớp màng ngoài của da Tuy nhiên, nếu một chất phát tia Alpha được đưa vào trong cơ thể, nó sẽ phát

ra năng lượng ra các tế bào xung quanh Ví dụ 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

Bức xạ Beta

Bao gồm các electron nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể thấm sâu hơn Beta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể xuyên qua được lớp ngoài của 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 hoả Nếu các bức xạ Beta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong các mô trong đó.

Bức xạ Gamma

Bức xạ Gamma là năng lượng sóng điện từ Nó đi được khoảng cách lớn trong không khí và có

độ xuyên mạnh 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

Bức xạ tia X

Bức xạ tia X tương tự như bức xạ Gamma, nhưng bức xạ Gamma được phát ra 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 Vì ống tia X hoạt động bằng điện, nên việc phát tia X có thể bật, tắt bằng công tắc

Bức xạ Nơtron

Bức xạ Nơtron được tạo ra trong quá trình phát điện hạt nhân, bản thân nó không phải là bức xạ ion hoá, 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 hoá Nơtron 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 May mắn thay, bức xạ Nơtron không tồn tại ở đâu, trừ lò phản ứng hạt nhân và nhiên liệu hạt nhân.

-

Chiếu xạ thực phẩm là gì?

Chiếu xạ thực phẩm là công nghệ sử dụng năng lượng bức xạ ion hoá để xử lý thực phẩm nhằmnâng cao chất lượng vệ sinh và an toàn thực phẩm

Thực phẩm chiếu xạ đã được chứng minh là lành tính và mang lại những lợi ích kinh tế

-xã hội to lớn Tuy nhiên cũng giống như các công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm bằng hoáhọc hoặc bằng nhiệt, công nghệ chiếu xạ thực phẩm cũng đòi hỏi cơ sở chiếu xạ và cơ sở sản xuấtchế biến thực phẩm phải tuân thủ những yêu cầu nhất định về liều chiếu, qui cách sản phẩm và điềukiện lưu kho, vận chuyển và chế biến thực phẩm sau khi chiếu xạ

Chiếu xạ mang lại những lợi ích gì cho thực phẩm?

- Chiếu xạ giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm

Nếu như đông lạnh chỉ có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật thì tia bức xạ có tác dụnggây tổn thương cơ chất di truyền (phân tử AND) làm bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật.Nhờ đó, sau khi chiếu xạ, các vi sinh vật gây bệnh cho người và các vi sinh vật gây hại cho thựcphẩm bị bất hoạt

Quá trình tương tác giữa bức xạ và thực phẩm chỉ tạo ra một lượng nhiệt khôngđáng kể (chiếu 10 kGy, nhiệt độ chỉ tăng lên 2oC) nên chiếu xạ diệt được vi khuẩn nhưngkhông làm chín, không làm mất các chấtdinh dưỡng và không làm biến dạng bao gói thực phẩm bằng plastic…

Nhờ các hiệu ứng đó thực phẩm chiếu xạ trở lên vệ sinh và an toàn hơn, chất lượng dinh dưỡngđược ổn định, thời gian sử dụng của thực phẩm được kéo dài… tạo thuận lợi cho khâu lưu trữ vàphân phối thực phẩm tới các thị trường xa, trái thời vụ

- Chiếu xạ thực phẩm góp phần ngăn chặn sự lây lan nhiều dịch bệnh Ngũ cốc, hoa quả, thịt, trứng,sữa, hải sản …là môi trường khu trú thích hợp cho nhiều vi khuẩn, côn trùng, kí sinh trùng gâybệnh

(Salmonella, Campylobatcter, Oxoplasma gondii, Trichinella, Vibro cholera, Listeria monocytogees, Yersina, Shigella Escherichia coli 0157:H7 và Clostridium perfringenes….) Điều đáng quantâm là nhiều vi khuẩn gây bệnh ở thực phẩm tưởng như đã giảm hoặc biến mất từ thế kỷ trướcthì 20 năm qua lại tăng lên đột ngột và có nhiều biến thể mầm bệnh mới xuất hiện nguy hiểm hơn.Khu trú trên thực phẩm, các mầm bệnh này rất dễ lây lan sang người sử dụng hoặc sang các vùngđịa lý khác nhau Vì vậy, chiếu xạ trước khi thực phẩm được xuất đi tiêu thụ là một biện phápkiểm dịch hữu hiệu góp phần ngăn chặn đáng kể sự lây lan, làm giảm sự thiệt hại về nhân mạng

và kinh tế Ví dụ, từ năm 1970 đến 1982, khi phương pháp thanh trùng sữa tươi bằng bức xạ ionhoá ở Scotland được áp dụng đã giúp giảm thiểu số bệnh do sữa gây ra từ 3500 người xuống còn

Thực phẩm không bao giờ trực tiếp tiếp xúc với nguồn xạ và mức năng lượng tối đa của cácnguồn chiếu xạ thực phẩm luôn được giới hạn nhỏ hơn 5 MeV đối với bức xạ gamma, tia X và nhỏhơn 10 MeV đối với bức xạ điện tử Các giới hạn năng lượng trên là nhỏ so với năng lượngliên kết hạt nhân và vì vậy các bức xạ iôn hóa này không có khả năng biến thực phẩm được chiếu

xạ thành phóng xạ

Thực phẩm bị nhiễm xạ là thực phẩm hấp thụ các chất phóng xạ thoát ra từ các sự cố lò phản ứnghạt nhân, các vụ nổ bom nguyên tử Sự nhiễm xạ như vậy không liên quan tới quá trình chiếu xạ

có kiểm soát và được giới hạn về mức năng lượng bức xạ được sử dụng nhằm mục tiêu bảo quảnthực phẩm

Chiếu xạ có tạo ra các chất độc hại cho thực phẩm?

Xử lý bức xạ chỉ gây nên những biến đổi hoá học không đáng kể và tỏ ra vô hại đối với thựcphẩm Hiệu ứng bức xạ có thể tạo ra một số “sản phẩm xạ ly” như glucose, axit formic, axetandehit

và CO2 Các chất này cũng được tạo ra khi xử lý thực phẩm bằng nhiệt Các sản phẩm xạ ly đãđược nghiên cứu khá kỹ lưỡng và không có bằng chứng nào thể hiện tính độc hại của chúng

Hơn 30 năm qua gần 2000 cuộc thử nghiệm khoa học với các kỹ thuật phân tích cực nhạy đãphân lập và xác định các chất trung gian được hình thành do chiếu xạ gây ra ở thực phẩm chiếu

xạ Sự thật là không có một hoá chất dị thường nào trong thực phẩm chiếu xa được phát hiện

ở rau, quả, thịt, trứng, sữa, cá

Tính lành của thực phẩm chiếu xạ cũng đã được minh chứng bằng các thử nghiệm trên cơ thểsống: thử độc tố chung, thử hiệu ứng tim mạch, thử hiệu ứng gây quái thai (Teratology), thử độtbiến, thử dinh dưỡng, và thử vô trùng Một số phép thử trên có thể đánh giá bằng phân tích hoáhọc, vật lý học Một số khác được đánh giá trên động vật hoặc trên vi sinh vật nuôi cấy.

Các gốc tự do, theo định nghĩa khoa học, là những nguyên tử, phân tử thiếu sự phân bố các điện

tử ở dạng từng cặp Chúng có thể được hình thành khi chiếu xạ cũng như khi xử lý thực phẩmbằng các phương pháp khác như khi nướng, sấy khô, đông khô và ngay cả trong quá trình oxyhoá bình thường của thực phẩm Các gốc tự do có tính hoạt động rất cao, cấu trúc không ổn địnhnên dễ dàng tương tác với các cơ chất khác để trở thành dạng sản phẩm ổn định Các gốc tự do dễhình thành và cũng dễ biến mất một thời gian ngắn sau khi chiếu xạ thực phẩm ở trạng thái lỏng

Sự tiêu hoá chúng chẳng gây nên bất kỳ hiệu ứng độc hại nào Điều này được khẳng định nhờ cácnghiên cứu trường diễn trên những động vật ăn sữa bột chiếu xạ ở liều 45 kGy (gấp 4 lần liều tối

đa cho phép chiếu xạ thực phẩm) Không có hiện tượng đột biến di truyền nào được thông báo,không có hiệu ứng gây ung thư nào được phát hiện

Thực phẩm chiếu xạ có duy trì được chất lượng dinh dưỡng?

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh là các chất dinh dưỡng đa lượng như protein, gluxit

và lipit tương đối ổn đinh khi xử lý thưc phẩm tới liều 10 kGy Các chất dinh dưỡng vi lượng, đặcbiệt là các vitamin, tỏ ra khá nhạy cảm với các tác nhân xử lý, kể cả với bức xạ Ví du, vitamin A,

E, C và B có độ nhạy cảm cao với bức xạ song cũng chỉ tương đương với các tác nhân xử lý bằngnhiệt

Uỷ ban hỗn hợp giữa FAO, WHO và IAEA, 1980 khẳng định chiếu xạ không làm giảm vấn đềdinh dưỡng trong thực phẩm

Sự thay đổi các giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: liều lượngbức xạ, loại thực phẩm, chất liệu bao gói và các điều kiện xử lý (nhiệt độ trong thời gian chiếu

xạ và lưu kho sau chiếu xạ) Phần lớn các yếu tố trên cũng gặp phải trong các phương pháp bảoquan thực phẩm khác đã và đang sử dụng

Trong “10 Qui tắc vàng” của WHO cho việc lựa chọn và dùng thực phẩm thì Qui tắc thứnhất là lời khuyên “hãy chọn thực phẩm đã được xử lý đảm bảo an toàn”, và trong các phươngpháp bảo đảm an toàn hiện có “khách hàng nên chọn thực phẩm xử lý bằng bức xạ”

Thực phẩm đã nhiễm độc tố vi sinh hoặc nhiễm vi rút có thể làm sạch bằng chiếu xạ không?

Không Chiếu xạ không làm mất các độc tố vi sinh và diệt được hết vi rút

Bằng cách chiếu xạ có làm cho thực phẩm bẩn, bị hỏng trở thành tốt không?

Không Chẳng có phương pháp nào từ chiếu xạ đến các phương pháp thông thường có thể biếnthực phẩm đã hỏng, bẩn trở thành tốt được Như vậy chiếu xạ thực phẩm không thay thế Tiêuchuẩn thực hành sản xuất tốt (GMP) ở các nhà máy chế biến thực phẩm

Muốn chiếu xạ thực phẩm khách hàng cần phải làm gì?

Muốn chiếu xạ thực phẩm, khách hàng cần cung cấp cho cơ sở chiếu xạ các số liệu sau đây:

- Mục đích sử dụng sản phẩm chiếu xạ, yêu cầu về độ đảm bảo vô trùng cần đạt được, số VSVtrung bình thường nhiễm trên sản phẩm trước khi thanh trung Với các thông tin này khách hàng

sẽ nhận được sự góp ý của Cơ sở chiếu xạ về liều xạ cần sử dụng, độ nhiễm VSV ban đầu cóthích hợp với mục tiêu thanh trùng bức xạ hay không, và độ vô trùng mà sản phẩm sẽ được đảmbảo sau khi chiếu xạ

- Qui cách bao gói sản phẩm (vật liệu bao gói cách ly vi khuẩn, kích thước, tỉ trọng bao kiệnhàng) Với các thông tin này, khách hàng sẽ nhận được sự góp ý của Cơ sở chiếu xạ về chất

lượng vật liệu bao gói phù hợp với phương pháp chiếu xạ, kích thước và tỉ trọng bao kiện hàngtương thích với hoạt động của máy chiếu của Cơ sở chiếu xạ.

- Các điều kiện đặc biệt về bảo quản sản phẩm trước, trong và sau khi chiếu xạ

Cơ sở chiếu xạ có trách nhiệm gì đối với thực phẩm chiếu xạ?

Cơ sở chiếu xạ có trách nhiệm:

- Xác định liều xạ cần xử lý trên cơ sở các thông tin về độ nhiễm khuẩn ban đầu và độ đảm bảo

vô trùng cho sản phẩm mà khách hàng yêu cầu

- Thực hiện chiếu xạ theo liều lượng bức xạ được xác định, kiểm định sự chính xác của liều chiếubằng liều kế Đối với phương pháp chiếu xạ các số liệu của liều kế kiểm tra tương đương với xétnghiệm độ vô trùng sau khi xử lý ở các phương pháp khác Vì liều kế ghi lại số liệu về liều xạ đã

xử lý được xác định từ 3 yếu tố định liều cơ bản:

- Số lượng VSV nhiễm ban đầu

- Độ đảm bảo vô trùng mà Cơ quan y tế có thẩm quyền qui định

- Độ kháng xạ tự nhiên của các loài VSV nhiễm trong sản phẩm

Lựa chọn liều chiếu thanh trùng thực phẩm bằng cách nào?

Muốn tính được liều thanh trùng cần có 3 thông số cơ bản: số VSV nhiễm ban đầu (No), số VSVcho phép còn sống sót sau xử lý (N) và liều D10 của từng loài VSV

Tương quan của các yếu tố trên được thể hiện trong công thức liều chiếu thực hành là:

D = D10 Log (N0/N)D: là liều chiếu làm giảm số VSV từ lượng ban đầu (No) xuống còn số lượng mong muốn (N)

N do Cơ quan sản xuất hoặc Cơ quan y tế có thẩm quyền qui định theo tiêu chuẩn vệ sinh an toànthực phẩm cho phép, D10 là liều chỉ rõ mức độ mẫn cảm phóng xạ bẩm sinh của các loài VSV,

D10 là liều xạ làm bất hoạt 90% số lượng VSV cùng loài trong quần thể VSV nhiễm

Tuy nhiên, liều xạ thực hành phải tương quan với các tiêu chuẩn về chất lượng dinh dưỡng, antoàn độc tố và các chỉ tiêu về cảm quan của thực phẩm Vì vậy, liều chiếu phải xác định cho từngloại thực phẩm cụ thể với các yêu cầu về chất lượng cần đảm bảo Mỗi quốc gia đều đưa ranhững qui định giới về hạn liều chiếu cho từng loại thực phẩm

Chiếu xạ thực phẩm đã được Nhà nước Việt Nam cấp phép chưa? Giới hạn liều chiếu cho từng loại thực phẩm được qui định như thế nào?

Ngày 14 tháng 10 năm 2004, Bộ Y tế đã ra Quyết định số 3616/2004/QĐ_BYT về việc ban

với thực phẩm bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ” Danh mục thực phẩm được phépchiếu xạ và giới hạn liều hấp thụ tối đa được quy định trong bảng sau:

TT Loại thực phẩm Mục đích chiếu xạ

Liều hấp thụ (kGy)

Tối thiểu Tối đa

1

Loại 1: Sản phẩm nông

sản dạng thân, rễ, củ

Ức chế sự nảy mầmtrong quá trình bảo quản 0,1 0,2

2 Loại 2: Rau, quả tươi

(trừ loại 1) a) Làm chậm quátrình chín

b) Diệt côn trùng, kýsinh trùng

0,30,3

1,01,0

c) Kéo dài thời gianbảo quản

d) Xử lý kiểm dịch

1,00,2

2,51,0

b) Giảm nhiễm bẩn visinh vật

c) Ức chế sự nảy mầm

0,31,50,1

1,05,00,25

b) Kéo dài thời gian bảoquản

c) Kiểm soát động thựcvật ký sinh

1,01,00,1

7,03,02,0

b) Kéo dài thời gian bảoquản

c) Kiểm soát động thựcvật ký sinh

1,01,00,5

7,03,02,0

6

Loại 6: Rau khô, gia vị

và thảo mộc

a) Hạn chế vi sịnh vật gâybệnh

b) Diệt côn trùng, ký sinhtrùng

2,00,3

10,01,0

0,3

1,02,0

1,0

3,07,0

Hiện nay, chiếu xạ thực phẩm ở nước ta dựa trên các tiêu chuẩn sau:

Thực phẩm chiếu xạ Yêu cầu chung

(Irradiated foods General requirements )