CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2. Tổng quan về hàm lƣợng phóng xạ tự nhiên trong các đối tƣờng mô
1.2.4. Phóng xạ môi trƣờng và các vấn đề liên quan đến sức khỏe con ngƣời
Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều chất phóng xạ và điều này đã xảy ra ngay từ khi hình thành nên trái đất. Có trên 60 nhân phóng xạ đƣợc tìm thấy trong tự nhiên. Nguồn gốc của các nhân phóng xạ này có thể phân thành ba loại chính sau:
a. Các nhân phóng xạ có từ khi hình thành nên trái đất cịn gọi là các nhân phóng xạ nguyên thủy.
b. Các nhân phóng xạ đƣợc hình thành do tƣơng tác của các tia vũ trụ với vật chất của trái đất.
c. Các nhân phóng xạ đƣợc hình thành do con ngƣời tạo ra.
Các nhân phóng xạ đƣợc hình thành do hai nguồn gốc đầu đƣợc gọi là các nhân phóng xạ tự nhiên cịn các nhân phóng xạ do con ngƣời tạo ra đƣợc gọi là các nhân phóng xạ nhân tạo. So với lƣợng phóng xạ tự nhiên thì lƣợng phóng xạ do con ngƣời tạo ra là rất nhỏ. Tuy nhiên một phần lƣợng phóng xạ này đã bị phát tán vào trong môi trƣờng của thế giới chúng ta. Vì vậy chúng ta có thể phát hiện thấy các nhân phóng xạ tự nhiên và nhân tạo có mặt ở khắp mọi nơi trong các môi trƣờng sống nhƣ đất, nƣớc và khơng khí
Các nhân phóng xạ ngun thủy phổ biến nhất là 238U, 232Th, 235U và các sản phẩm phân rã của chúng, 40K và 87Rb. Bảng 1 đƣa ra giá trị độ giàu đồng vị của các nhân phóng xạ này. Cịn có một số các nhân phóng xạ khác ít phổ biến hơn và thƣờng có thời gian sống dài hơn nhiều. Một số nhân phóng xạ thuộc loại này gồm:
50
V, 113Cd, 115In, 123Tc, 138La, 142Ce, 144Nd, 147Sm, 152Gd, 174Hf, 176Lu, 187Re, 190Pt,
209Bi.
Trong môi trƣờng đất thƣờng có mặt các nhân phóng xạ của ba chuỗi phóng xạ. Đó là các chuỗi phóng xạ 238
U, 232Th và 235U. Các nhân phóng xạ này là các nhân bắt đầu của mỗi chuỗi. Trong mơi trƣờng đất nếu khơng có các q trình biến đổi mơi trƣờng gây ra sự mất cân bằng phóng xạ thì các chuỗi phóng xạ này thƣờng có cân bằng phóng xạ. Điều này cũng đồng nghĩa với hoạt độ phóng xạ của các
nhân phóng xạ có trong mỗi chuỗi là bằng nhau và bằng với hoạt độ phóng xạ của nhân bắt đầu mỗi chuỗi
Bảng 10. Độ giàu đồng vị của các nhân phóng xạ nguyên thuỷ Nhân phóng xạ Thời gian bán huỷ (năm) Độ giàu đồng vị (%) 40 K 1.26x109 0.0117 87Rb 4.8x109 27.83 232Th 1.4x1010 100 235 U 7.1x108 0.72 238U 4.5x109 99.274
Tất cả các nhân phóng xạ có trong tự nhiên gây ra cho con ngƣời một liều chiếu bức xạ nhất định. Các nhân phóng xạ phát ra các bức xạ ion hóa và nếu chúng ở bên ngoài cơ thể của con ngƣời chúng gây ra một liều chiếu ngoài. Các nhân phóng xạ cũng có thể xâm nhập vào trong cơ thể của con ngƣời qua đƣờng hô hấp và tiêu hóa gây nên một liều chiếu trong. Đóng góp lớn nhất vào liều chiếu phải kể đến nhân phóng xạ radon và các sản phẩm của nó. Tổ chức UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) năm 2000 đã thống kê và cho thấy đóng góp của radon vào liều chiếu bức xạ cho con ngƣời gây bởi các bức xạ tự nhiên lên tới 50% . Chính vì thế radon có thể đƣợc xem nhƣ là một nguồn phóng xạ tự nhiên có ảnh hƣởng lớn nhất đến sức khỏe của con ngƣời. Hàng năm trung bình mỗi ngƣời chúng ta nhận một liều bức xạ từ các nguồn phóng xạ tự nhiên khoảng 2 mSv. Theo các nghiên cứu của tổ chức ICRP mức liều này có thể gây ra 80 trƣờng hợp tử vong do ung thƣ trong số 1.000.000 ngƣời (ICRP publication 60, 1990). Mức tử vong gây bởi bức xạ tăng tỷ lệ với mức liều chiếu bức xạ. Mặc dù radon đóng góp tới 50% vào liều chiếu bức xạ đối với con ngƣời, song nếu chúng ta có các biện pháp phịng chống thích hợp chúng ta có thể giảm đáng kể lƣợng liều chiếu này.
Biểu đồ 5. Đóng góp của các thành phần phóng xạ có trong tự nhiên vào liều chiếu bức xạ đối với con ngƣời (UNSCEAR 2000)
Những hiệu ứng bất lợi về sức khỏe gây bởi radon là do các hạt alpha đƣợc phát ra từ radon và các sản phẩm của nó. Các hạt alpha này sẽ phá hủy các tế bào của cơ thể con ngƣời một khi nó đƣợc phát ra từ bên trong cơ thể của chúng ta. Mối nguy hiểm chính khi bị chiếu một liều radon cao là khả năng mắc phải căn bệnh ung thƣ phổi. Theo các đánh giá dịch tễ học nếu chúng ta sống trong mơi trƣờng có hàm lƣợng radon là 200Bq/m3
thì có khả năng 3 trong số 1000 ngƣời sẽ mắc phải căn bệnh ung thƣ phổi do radon gây ra, xác suất này tăng gấp 10 lần nếu kết hợp với việc hút thuốc lá.
Đóng góp lớn nhất vào liều chiếu radon là hàm lƣợng radon trong nhà ở (chiếm tới 95%).Trong khi đó hàm lƣợng radon trong nhà ở lại phụ thuộc rất nhiều vào kiểu nhà, vật liệu xây dựng, cầu trúc nền móng v.v.v. Có thể có khả năng là hàm lƣợng radon rất cao ở một căn nhà nào đó trong khi căn nhà ngay bên cạnh lại có hàm lƣợng radon thấp. Vì vậy cách tốt nhất để biết hàm lƣợng radon trong nhà mình cao hay thấp là tiến hành đo hàm lƣợng radon. Hàm lƣợng radon có thể đo bằng nhiều cách khác nhau.Tuy nhiên có hai cách đo phổ biến nhất là đo tức thời bằng các thiết bị đo chủ động và đo tích lũy bằng các thiết bị đo thụ động. Thiết bị
đo chủ động là các thiết bị cho phép xác định hàm lƣợng radon tại một thời điểm nhất định còn thiết bị đo thụ động là các thiết bị cho phép đánh giá hàm lƣợng radon trung bình trong một khoảng thời gian tƣơng đối lớn (từ 3 đến 6 tháng). Trung tâm Kỹ thuật An tồn Bức xạ và Mơi trƣờng thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân hiện có cả hai loại thiết bị trên.
Có thể giảm hàm lƣợng radon trong nhà bằng một số biện pháp thích hợp nhƣ: cải thiện hệ thống thơng thống, sơn sàn và tƣờng nhà, lắp đặt các hệ thống thu gom radon v.v. Nhiều nƣớc trên thế giới đã xác định hàm lƣợng giới hạn của radon trong nhà ở. Một khi hàm lƣợng radon trong nhà cao hơn giá trị này thì cần phải áp dụng các biện pháp giảm thiểu radon để làm giảm hàm lƣợng radon tới dƣới giá trị giới hạn.Vì thế giá trị giới hạn của hàm lƣợng radon còn đƣợc gọi là “mức hành động” (action level).Nhiều nƣớc trên thế giới thừa nhận mức hành động đối với hàm lƣợng radon là 200Bq/m3
.
Ngoài radon liều bức xạ gây bởi các thành phần khác thuộc họ Uran và Thôri có thể thay đổi mạnh theo các vị trí địa lý khác nhau, loại vật liệu xây dựng, kiểu kiến trúc v.v... Mức liều chiếu này có thể đƣợc kiểm tra bằng các thiết bị đo liều bức xạ xách tay hoặc các liều kế bức xạ môi trƣờng nhiệt phát quang.