Các nguồn phóng xạ tự nhiên Sinh viên thực hiện: Hồ Ngọc Đăng Khoa Nguyễn Thị Ngọc Trâm Nguyễn Thị Hoài Thu Nguyễn Ngọc Vân MỤC LỤC Các nhân phóng xạ nguyên thủy 1 Tia vũ trụ Tia vũ trụ 2 Phân bố phóng xạ trong đất, đá 3 Những vùng phông tự nhiên cao 4 NGUỒN PHÓNG XẠ TN Vỏ trái đất Thực Phẩm Nước biển Tia vũ trụ Cơ thể người Sự phân bố các nguồn phóng xạ tự nhiên 1) Trong lớp vỏ trái đất Phông phóng xạ trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước và khi trái đất được hình thành Henry becquerel Năm 1896 nhà bác học người Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên, đó là uranium và con cháu của nó Uranium gồm 3 đồng vị khác nhau: U 238 : chiếm 99,3% U 235 : chiếm 0,7% U 234 : chiếm 5.10 -3 % Thuộc cùng một họ gọi là họ uranium Thành viên đầu tiên của một họ khác, gọi là họ actinium Th 232 là thành viên đầu tiên của họ thorium. Ba họ phóng xạ cơ bản Thorium (Th 232 ) Actinium (U 235 ) Uranium (U 238 ) Đặc điểm chung: Thành viên thứ nhất là đồng vị phóng xạ sống lâu, với thời gian bán rã được đo theo các đơn vị địa chất Mỗi họ đều có một thành viên dưới dạng khí phóng xạ, chúng là các đồng vị khác nhau của nguyên tố radon chu kỳ bán rã 4,51.10 9 năm chu kỳ bán rã 7,13.10 8 năm chu kỳ bán rã 1,39.10 10 năm Khí 86 Rn 222 được gọi là radon, thời gian bán rã 3,825 ngày Khí 86 Rn 219 được gọi là actinon, thời gian bán rã 3,92s Khí 86 Rn 220 được gọi là thoron, thời gian bán rã 52s Sản phẩm cuối cùng trong mỗi họ đều là chì Lý do chính gây nên phông phóng xạ tự nhiên của môi trường Pb 206 Pb 207 Pb 208 Thorium (Th 232 ) Họ 4n Uranium (U 238 ) Họ 4n+2 Actinium (U 235 ) Họ 4n+3 Ngoài các đồng vị phóng xạ trong ba họ thorium, uranium và actinium, trong tự nhiên còn tồn tại một số đồng vị phóng xạ với số nguyên tử thấp Hạt nhân Độ giàu đồng vị (%) Thời gian bán rã ( năm) Các bức xạ chính Các hạt (MeV) Gamma K 40 0,0119 1,3.10 9 1,35 1,46 MeV Rb 87 27,85 5,0.10 10 0,275 Không có La 138 0,089 1,1.10 11 1,0 0,80; 1,43 MeV Sm 147 15,07 1,3.10 11 2,18 Không có Lu 176 2,6 3,0.10 10 0,43 0,20; 0,31 MeV Re 137 62,93 5,0.10 10 0,043 Không có Một trong các đồng vị phóng xạ tự nhiên là K 40 , rất phổ biến trong môi trường, trong thực vật, động vật, cơ thể người. Hàm lượng trung bình: Trong đất đá : 27g/kg Trong đại dương: 380mg/lít Trong cơ thể người: 1,7g/kg Đồng vị phóng xạ tự nhiên quan trọng khác là C 14 với thời gian bán rã 5600 năm. Kết quả của biến đổi hạt nhân do các tia vũ trụ bắn phá hạt nhân N 14 Trước khi xuất hiện bom hạt nhân Hàm lượng tổng cộng của C 14 Trong khí quyển: 1,5.10 11 MBq (4MCi) Trong thực vật 4,8.10 11 MBq (13MCi) Trong đại dương 9.10 12 MBq (240 MCi) Việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân làm tăng đáng kể hàm lượng C 14 Cho đến năm 1960 đã thải ra khí quyển khoảng 1,1.10 11 MBq (3MCi). 2) Các nhân phóng xạ có trong nước biển Toàn bộ nước trên trái đất, kể cả nước biển, đều chứa các nhân phóng xạ Nhân phóng xạ Hoạt độ dùng để tính toán Thái bình dương 6,549x10 17 m 3 Đại tây dương 3,095x10 17 m 3 Tất cả các đại dương 1,3x10 18 m 3 uranium 33mBq/lit 22x10 18 Bq 11x10 18 Bq 41x10 18 Bq K 40 11 Bq/lit 7400x10 18 Bq 3300x10 18 Bq 14000x10 18 Bq H 3 0,6 mBq/lit 370x10 18 Bq 190x10 18 Bq 740x10 15 Bq C 14 5 mBq/lit 3x10 18 Bq 1,5x10 18 Bq 6,7x10 18 Bq Rb 87 1,1 mBq/lit 700x10 18 Bq 330x10 18 Bq 1300x10 18 Bq [...]...3) Phóng xạ trong thực phẩm K pCi/kg 40 40 K pCi/kg Ra pCi/kg 226 3520 40 K pCi/kg 390 3400 1 Ra pCi/kg 226 … Ra pCi/kg 226 K pCi/kg 40 3000 0,6-1 Ra pCi/kg 226 0.5 CÁC NHÂN PHÓNG XẠ TRONG CƠ THỂ NGƯỜI Cơ thể con người một cấu tạo nên từ các nguyên tố hóa Bảng sau trình bày đượcsố nhân phóng xạ chính trong cơ thể học, vì lớn, nặng 70kg người có các nhân phóng xạ người vậy trong cơ... Bq/kg mg/kg Bq/kg Có nguồn gốc núi lửa Granit Bazan 5 0.5 1200 230 17 4 70 15 3 1 35 12 Đá vôi Cát kết Đá phiến sét 0.3 1.3 3.0 70 300 700 2 3 12 8 11 45 2 1.5 4 25 18 50 Đất trung bình toàn cầu 1.4 370 6 25 2 25 Những vùng có phông phóng xạ tự nhiên cao trên thế giới Vùng dị thường gần như do các khoáng phạm vi toàn thế Mức phông thường phóng xạ không đổi trên vật chứa phóng xạ, chủ yếu là monazit... ứng sinh học do bức xạ ion hóa BEIR V (Committee on bình Biological Effects of cả ở Brazil Mức liều bức xạ trung the ở đây cũng vào cỡ Ionizing Radiation)vào khoảng 5-6 mGy/năm, một số điểm lên mức liều ở Brazil, báo cáo về ảnh hưởng của các mức phóng xạ thấp đối với sức khỏe tới 32,6 mGy/năm Tại một vùng ở Trung Quốc có suất liều bức xạ tự nhiên cỡ 3-4Trong các vùng quả này cũng doxạ cao có chứa tượng... của mỏ quặng nằm gần đỉnh quả đồihơn chứa Phần phông phóng xạ cao cỡ 1,3 µGy/h, lớn và bình thường 100 lần một lượng phóng xạ ước tính khoảng 30.000 tấn Thorium và 100.000 tấn các nguyên tố đất hiếm Mức phóng xạ gần đỉnh quả đồi nằm trong khoảng 10-20 µGy/h trên một diện tích khoảng 30.000 m2 Các cây cối thực vật ở đây do hấp thụ quá nhiều Ra226 nên tự chúng có thể phát tia X Theo tài phía tây-nam Ấn... các nhân phóng xạ vào cơ thể do ăn thực phẩm và Tổng lượng chất phóng Nhân phóng Tổng hoạt Lượng hấp thụ xạ tìmdo hít thở cơ thấy trong hằng ngày uống nước cũng như xạ độ (Bq) hằng ngày thể Uranium 90 µg 1,1 1,9 µg Thorium 30 µg 0,11 3 µg K40 17mg 4400 0,39 mg Radium 31 pg 1,1 2,3 pg C14 95 µg 15.000 1,8 µg Tritium 0,06 pg 23 0,003 pg Polonium 0,2 pg 37 Khoảng 0,6 pg CÁC TIA VŨ TRỤ Các bức xạ proton,... thường phóng xạ Ở Việt Nam, các vùng như vậy nằm dọc bờ biển Nam Định, Hà Tĩnh, Thanh Hóa, Phú Yên, Bình Định, Bình Thuận, Ninh Thuận, Vũng Tàu Mức phông cao monazit tìm thấy ở một số dải bờ biển Trung Tại Brazil quặng nhất được tìm thấy ở Brazil, Ấn Độ, vànhất định Quốc Một số vùng khác tại Brazil có mức phông cao hơn bình Mức do các vùng những thành đen này có thể lên đến 50 thường l phóng xạ của... quyển, mà trong đó chủ yếu là các hạt muon Sự phân bố phóng xạ trong thạch quyển và địa quyển 1) Đá kết tinh: Đá núikhoảng núi biến chất là đá kết tinh được tạo thành Vào lửa và trên 1,4 tỷ năm trước, hầu như không có dưới điều kiện khí quyển và uranoxit có thể tồn tại trên bề mặt oxygen trong nhiệt độ và áp suất lớn trái đất của dạng hạt quặng tự theo không bị oxy hóa, Độ giàudưới hai nguyên tố tăng... Quốc có suất liều bức xạ tự nhiên cỡ 3-4Trong các vùng quả này cũng doxạ cao có chứa tượng biến mGy/năm Kết có phông phóng monazit hiện thorium gây đổi nên nhiễm xác thể xảy ra cao hơn Không có sự gia tăng các trường hợp bị ung thư trong số dân chúng cư trú trong các vùng có mức phóng xạ cao nêu trên ... được xem như nguồn uran chính của Mỹ Các vùng Alum ở Thụy Điển và Kupferschiefer ở Đức cũng là các vùng đá phiến sét giàu uran 4) Sa thạch ( đá cát kết): Sa thạch là nơi tích tụ phần lớn uran có tính kinh tế Nước chứa uran chảy qua sa thạch và đi vào miền khử, ở đấy uran bị khử và kết tủa, tạo nên lớp áo phủ trên các hạt cát Thân quặng được tạo ra và lớn dần Con cháu của dãy uran được giải phóng và do . trụ 2 Phân bố phóng xạ trong đất, đá 3 Những vùng phông tự nhiên cao 4 NGUỒN PHÓNG XẠ TN Vỏ trái đất Thực Phẩm Nước biển Tia vũ trụ Cơ thể người Sự phân bố các nguồn phóng xạ tự nhiên 1). thể người có các nhân phóng xạ. Một số các nhân phóng xạ vào cơ thể do ăn thực phẩm và uống nước cũng như do hít thở hằng ngày. Nhân phóng xạ Tổng lượng chất phóng xạ tìm thấy trong cơ thể Tổng. Phông phóng xạ trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước và khi trái đất được hình thành Henry becquerel Năm 1896 nhà bác học người Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên,