Nguồn gốc

.-.-.

II – Nguồn gốc:

2.1. Nguồn gốc tự nhiên:

2.1.1. Các loại phân rã phóng xạ tự nhiên:

Trong tự nhiên, thông thường có ba dãy nguyên tố phóng xạ luôn luôn hoạt động, đó là dãy uran, dãy thori, dãy actini. Đầu mỗi dãy đều có một đồng vị phóng xạ với thời gian sống dài lâu (sống lâu) và cuối mỗi dãy luôn luôn là những đồng vị bền của chì.

Bảng 2.1 – Dãy Uran:

Tên

nguyên tố

Ký hiệu

Các loại hạt bức xạ

Chu kỳ bán rã

α

β

γ

Uran

U238

+

+

4,5 x 109 năm
Thori

Th234

+

+

24,1 ngày
Protactini

Pa234

+

+

117 phút
Uran

U234

+

+

2,5 x 105 năm
Thori

Th230

+

+

8,0 x 104 năm
Radi

Ra226

+

+

1,6 x 103 năm
Radon

Rn222

+

+

3,82 ngày
Poloni

Po218

+

3,05 phút
Chì

Pb214

+

+

26,8 phút
Bitmut

Bi214

+

+

19,7 phút
Poloni

Po214

+

+

1,6 x 10-4 giây
Tali

Tl210

+

+

1,32 phút
Chì

Pb210

+

+

20,4 năm
Bitmut

Bi210

+

+

5 ngày
Poloni

Po210

+

+

138 ngày
Chì

Pb206

Hạt nhân bền

Bảng 2.2 – Dãy Thori:

Tên

nguyên tố

Ký hiệu

Các loại hạt bức xạ

Chu kỳ bán rã

α

β

γ

Thori

Th232

+

+

1,41 x 1010 năm
Radi

Ra228

+

6,7 năm
Aktoni

Ac228

+

+

6,13 giờ
Thori

Th228

+

+

1,90 năm
Radi

Ra224

+

+

3,64 ngày
Radon

Rn220

+

+

55,3 giây
Poloni

Po210

+

0,145 giây
Chì

Pb212

+

+

10,6 giờ
Bitmut

Bi212

+

+

60,6 phút
Poloni

Po212

+

3 x 10-7 giây
Tali

Tl208

+

+

3,1 phút
Chì

Pb208

Hạt nhân bền

Bảng 2.3 – Dãy Actini:

Tên

nguyên tố

Ký hiệu

Các loại hạt bức xạ

Chu kỳ bán rã

α

β

γ

Uran

U235

+

+

71 x 108 năm
Thori

Th231

+

+

225 giờ
Protactini

Pa231

+

+

3,25 x 104 năm
Aktoni

Ac227

+

+

21,6 năm
Thori

Th227

+

+

18,2 ngày
Pranci

Fr223

+

+

22 phút
Radi

Ra223

+

+

11,44 ngày
Radon

Rn219

+

+

4,0 giây
Poloni

Po215

+

1,78 x 10-3 giây
Chì

Pb211

+

+

36,1 phút
Astatin

At211

+

0,9 phút
Bitmut

Bi211

+

+

2,16 phút
Poloni

Po211

+

+

0,5 giây
Tali

Tl207

+

+

4,79 phút
Chì

Pb207

Hạt nhân bền

2.1.2. Các hạt nhân phóng xạ khác:

– Trong các loại đất, đá trong lòng Trái Đất cũng có một số những nguyên tố phóng xạ khác, không nằm trong các dãy trên và có thời gian sống khá dài.

Bảng 2.4 – Các nguyên tố phóng xạ riêng lẻ trong tự nhiên:

Tên

nguyên tố

Ký hiệu

Các loại hạt bức xạ

Chu kỳ bán rã

α

β

γ

Kali

K40

+

+

1,3 x 109 năm
Vanadi

V50

+

+

6 x 1014 năm
Rubidi

Rb87

+

4,8 x 1010 năm
Indi

In115

+

6 x 1014 năm
Lantan

La138

+

+

1,1 x 1011 năm
Samari

Sm147

+

1,05 x 1011 năm
Luteti

Lu176

+

+

2,2 x 1010 năm

– Hoạt độ của các đồng vị phóng xạ này phụ thuộc vào thành phần đất, đá xác định. Hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ trong các loại đá có nguồn gốc từ núi lửa như đá granit…. thường cao hơn ở các đá có nguồn gốc từ phù sa như đá vôi, đá cuội….

– Ngược lại với các loại đá, đối với các loại đất thì mật độ chất phóng xạ còn tùy thuộc vào dạng đất, quá trình hình thành loại đất, nguồn nước có trong đất và sự tạo thành các cây cối trên và trong đất đó.

2.1.3. Bức xạ từ Vũ Trụ:

– Bức xạ sơ cấp từ Vũ Trụ đi vào bầu khí quyển Trái Đất chủ yếu gồm các hạt proton, các hạt α và một lượng nhỏ các hạt điện tử, γ và nơtrino. Các hạt này tương tác với các hạt nhân nguyên tử khí trong khí quyển tạo ra các bức xạ thứ cấp và các hạt thứ cấp, và bức xạ điện từ được gọi chung là bức xạ Vũ Trụ thứ cấp. Bức xạ Vũ Trụ sơ cấp còn bao gồm các bức xạ từ các hệ thiên hà.

– Mức độ bức xạ Vũ Trụ còn phụ thuộc vào độ cao trong khí quyển và sự hoạt động của Mặt Trời càng cao thì lượng phóng xạ này càng tăng.

Bảng 2.5. Các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên:

Tên

nguyên tố

Ký hiệu

Các loại hạt bức xạ

Chu kỳ bán rã

α

β

γ

Triti

H3

+

12,3 năm
Berili

Be7

+

54 ngày
Berili

Be10

+

25 x 106 năm
Cacbon

C14

+

5.730 năm
Natri

Na22

+

+

2,6 năm
Silic

Si32

+

650 năm
Photpho

P32

+

14,3 ngày
Photpho

P33

+

24,4 ngày
Lưu huỳnh

S35

+

88 ngày
Clo

Cl136

+

+

3,1 x 105 năm

2.2. Phóng xạ nhân tạo:

2.2.1. Thử nghiệm vũ khí hạt nhân:

– Các vụ nổ thử nghiệm vũ khí hạt nhân đều sinh ra các sản phẩm phóng xạ. Các sản phẩm phóng xạ này được phát tán trong khí quyển và sẽ được các loại đất đá hấp thụ ở những mức độ khác nhau. Các chất phóng xạ này có chu kỳ bán rã dài, ngắn khác nhau và chúng tồn tại ở môi trường địa phương xung quanh các vụ nổ ở hàm lượng khác so với ở những nơi xa các vụ nổ đó.

Bảng 2.6 – Các đặc trưng chính của các chất phóng xạ trong khí quyển sinh ra từ các vụ nổ hạt nhân:

Các chất phóng xạ

Chu kỳ

bán rã

Các dạng bức xạ

α

β

γ

H3

12,3 năm

+

C14

5.730 năm

+

Mn54

310 ngày

+

Fe55

2,7 ngày

Kr85

10,7 năm

+

Sr90

28 năm

+

Zn95

65 ngày

+

Ne95

35 ngày

+

Sr89

50,5 ngày

+

Ru103

39,8 ngày

+

Ru106

365 ngày

+

+

I131

8 ngày

+

+

Cs137

30 năm

+

+

Cs136

13,5 ngày

+

+

Ba140

12,8 ngày

+

+

La140

40,2 giờ

+

+

Ce141

33,1 ngày

+

Ce144

285 ngày

+

+

Pu138

87 năm

+

Pu239

24.000 năm

+

Pu240

6.600 năm

+

Pu241

14 năm

+

Am241

430 năm

+

– Từ các vụ nổ hạt nhân, các hạt phóng xạ hình thành được tung vào khí quyển; chúng bị mưa, gió kéo theo và phát tán trong khắp khí quyển rồi rơi xuống mặt đất. Các chất phóng xạ này cũng rơi xuống mặt biển và được phát tán trong nước biển từ đại dương này sang đại dương khác qua hoạt động của đại dương. Như vậy, các quá trình phát tán này chính là tác nhân của quá trình gây nhiễm xạ toàn cầu.

2.2.2. Sử dụng năng lượng hạt nhân:

Tất cả các nhà máy phát điện sử dụng năng lượng hạt nhân đều sinh ra những chất phóng xạ phát tán vào môi trường khí quyển. Các chất phóng xạ được sinh ra liên tục với một lượng lớn trong các phản ứng dây chuyền phân hạch trong lò phản ứng. Qua tính toán, người ta đã thấy rằng, một lò phản ứng hạt nhân với công suất 1000 MW sẽ phát tán một lượng phóng xạ là 1010 Ci. Lượng phóng xạ này được tung vào môi trường ở trạng thái lỏng và hơi phóng xạ (khí).

Bảng 2.7 – Nhiễm xạ môi trường do các nhà máy điện nguyên tử gây ra:

Bq/năm (1000 MW)

Ci/năm (1000 MW)

Trạng thái lỏng
Sản phẩm phân hạch

1,12

30,2

Triti H3 (H3)

2,13 x 102

5750

Trạng thái khí
Khí trơ

3,57 x 102

9650

Á kim và hỗn hợp khí

1,48 x 10-2

0,4

2.2.3. Các nguồn khác:

– Ngày nay các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong y học, sinh học và công nông nghiệp một cách rộng rãi. Chính vì vậy, các chất phóng xạ dư thừa, các chất thải từ sự sử dụng này cũng làm cho môi trường bị nhiễm bẩn. Nhìn chung, trong số các ứng dụng này có thể coi việc sử dụng trong y học là một trong những nguồn đóng góp đáng kể vào việc làm ô nhiễm môi trường. Tuy vậy, lượng phóng xạ này cũng rất nhỏ.

– Các nhà máy nhiệt điện hoạt động đã thải tro bụi vào không khí. Ngoài tro bụi thì các đồng vị phóng xạ trong tro bụi đó cũng làm bẩn môi trường không khí của khu công nghiệp đó. Khả năng ô nhiễm này phụ thuộc vào chất lượng than đã dùng trong nhà máy, vào lượng tro, bụi rơi xuống vùng xung quanh cũng như phụ thuộc vào loại công nghệ mà nhà máy sử dụng.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

Footstep

  • 25,794

In Dream

Asleep
%d bloggers like this: