SGK Hóa Học 10 - Tư liệu. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ và sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình

  • Tư liệu. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ và sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình trang 1
  • Tư liệu. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ và sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình trang 2
  • Tư liệu. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ và sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình trang 3
0,337% 36Ar. Tính thể tích của 10 g Ar ở điều kiện	tiêu chuẩn.
ỨNG DỤNG CÚA ĐồNG VỊ PHÓNG XẠ VÀ SÚ DỤNG NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN Vì MỤC ĐÍCH HOÀ BÌNH
Tự phân hạch là quá trình hạt nhân cúa các nguyên tứ phóng xạ có số khối lớn như 235u tự vỡ ra thành các mánh-hạt nhân kèm theo sự thoát ra nơtron và một số hạt cơ bản khác. Tự phân hạch cũng là một dạng cúa sự phân rã hạt nhân.
Trong tự phân hạch và phân rã phóng xạ đều có sự hụt khối lượng tức là tống khối lượng của các hạt tạo thành nhó hơn khối lượng của hạt nhân ban đầu. Khối lượng bị hao hụt này chuyến hoá thành năng lượng khống lồ được tính theo phương trình nối tiếng cúa Anh-xtanh (A.Einstein) :
AE = Am.c2	(1)
trong đó, AE (]) là năng lượng thoát ra khi phân rã hạt nhân (năng lượng này nằm trong động năng của các hạt thoát ra khi phân rã hạt nhân và nằng lượng của bức xạ y) ; Am (g) là độ hụt khối ; c = 2,988.10s m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không.
ứng dụng cúa các đồng vị phóng xạ
Mặc dù mãi tới năm 1896, hiện tượng phóng xạ mới được nhà bác học người Pháp Bec-cơ-ren (Becquerel) phát hiện, nhưng các đọng vị phóng xạ đã nhanh chóng đóng vai trò đáng kể trong lịch sử phát triển của thế kỉ XX và thế kỉ chúng ta đang sốrig. ứng dụiig đồng vị phóng xạ trong các lĩnh vực khác nhau của kĩ thuật và đời sống chủ yếu dựa trên hai yếu tố : (1) Tương tác mạnh cúa tia phóng xạ với môi trường vật chất mà nó đi qua ; (2) Do sự phát tia phóng xạ, các đồng vị phóng xạ dễ được phát hiện bằng các máy đo phóng xạ, nên có thế đóng vai trò cúa các nguyên tứ đánh dấu. Sau đây là một vài thí dụ về ứng dụng đồng vị phóng xạ.
Trong nghiên cứu sinh học và nông nghiệp
Trong những thành tựu rực rỡ gần.đây cúa nghiên cứu di truyền họcr giái mẩgen, tìm hiếu sự vận chuyến các axit amin trong cơ thế sinh vật..., vai trò cúa các nguyên tử đánh dấu là rất quan trọng.
Các tia phóng xạ có năng lượng lớn, gây ra các đột biến gen tặo thành các giống mới với nhiều tính chất ưu việt. Đây là cơ sớ cúa cách mạng xanh trên thế giới. Tia Ỵ của đồng vị 60Co là tác nhân tiệt trùng, chống nấm mốc hữu hiệu trong bảo quán lương thưc, thực phấm và các loại hạt giống.
ứng dụng dồng vị phóng xạ trong y học
Trong y học, các đồng vị phóng xạ đựợc dùng rộng rãi trong các hoạt động nghiên cứu, chấn đoán và điều trị. Các hợp chất đánh dấu hoá phóng xạ cung cấp các thông tin giải phẫu học về nội tạng con người, về hoạt động cúa các cơ quan riêng biệt, phục vụ cho chấn đoán bệnh. Tia phóng xạ được sứ dụng trong các phương pháp chụp cắt lớp. Từ lâu người ta đã sứ dụng đồng vị 131I trong chấn đoán và điều trị bệnh tuyến giáp. Tia Ỵ. có thể hội tụ tạo thành chùm tia có năng lượng lớn, được sứ dụng như một lưỡi dao sắc (dao gamma) trong các ca mổ không cháy máu đối với các khối u nằm sâu trong não, mà bệnh nhân không cần phái gây mê vấ có thế'đi lại được ngay sau ca mổ... Năm 2005, một thiết bị "dao gamma" như vậy đã được đưa vào sử dụng ở Việt Nam (tại Bệnh viện Trường Đại học Y khoa Huế).	'	'
ứng dụng đồng vị phóng xạ trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học
Phương pháp nguyên tử đánh dấu được dùng rộng rãi đế theo dõi sự di chuyến của nước mặt, nước ngầm, kiểm tra tốc độ thấm qua. đê, đập, thăm dò dầu khí, nghiên cứu cơ chế cúa các phản ứng phức tạp và đố đạc các hằng số hoá lí.
Tia Ỵ (với khả năng đâm xuyên mạnh) cho phép kiểm tra độ đặc khít cúa bê tông và các vật liệu kết khối, phát hiện các khuyết tật nứt, gẫy nằm sâu trong vật liệu mà không phái phá mẫu.
Năng lượng cúa tia phóng-xạ’có thế gây ra nhiều biến đối hoá học, biến tính nhiều vật liệu tạo ra các vật liệu mới với những tính chất cực kì độc đáo. •
Các phương pháp hạt nhân có khá năng phát hiện tạp chất ớ nồng độ .rất nhồ (1 o-8 - 1 o-9), đã làm thay đối. đáng kế diện mạo cúa Hoá học phân tích hiện đại. Phân tích đồng vị cho phép xác định tuối cúa mẫu đất đá hoặc mẫu hoá thạch...
Sứ dụng năng lượng phân hạch
Sự phân hạch giái phóng một năng lượng khống lồ. Từ phương trình (1), người ta tính ra rằng năng lượng-phân hậch của 1 kg 235u, có thế tích cỡ một quá bóng ten-nit, tứơng đương với năng lượng thu được khi đốt cháy 2000 tấn than (số than này phái chuyên chớ bằng 200 chuyến xe tải 10 tấn), hoặc năng lượng của sự nố 20 000 tấn thuốc nổ TNT. Năng lượng phân hạch của urani được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân. Năm 2005, năng lượng này đã cung cấp khoáng 16% tống sán lượng điện cúa thế giới.
Điện'hạt nhân hầu như không phát thái khí co^và các khí thải độc hại khác, chi phí nhiên liệu thấp, có thế là một lựa chọn hợp lí cho sự phát triển bền vững của nước ta và nhiều quốc gia khác.
Bảo vệ phóng xạ
Phòng đồng vị phóng xạ,
Viện Nghiên cứu hạt nhân, thành phố Đà Lạt, (tỉnh Lâm Đồng).
Tia phóng xạ có thể ảnh hướng nghiêm trọng đến sức khoé con người và động., thực vật. Khi làm việc với các đồng vị phóng xạ, phái tôn trọng triệt đế các quy định về an toàn hạt nhân. Các chất thái phóng xạ phái được xứ lí theo các quy trình nghiêm ngặt và chôn chất thái trong các kho được xây dựng đặc biệt. Đối với chất thải hoạt độ cao, các kho thải phải an toàn trong thời giàn hàng vạn năm.