Hiểu biết căn bản về:
Ảnh hưởng sinh học của phóng xạ
G S Tôn thất Trình
1-
Phóng xạ ion hóa- ionizing radiation
là gì đây ?
Theo Wikipedia, từ điển bách khoa tự do,
phóng xạ ion hóa gồm những hạt tử -
particles hay các làn sóng điện
từ - electromagnetic waves khá đầy
đủ năng lượng để tách những electrons ( điện tử âm ) ra khỏi nguyên tử hay phân tử và như vậy
là làm ion hóa chúng. Ion hóa
trực tiếp từ các ảnh hưởng của những hạt tử duy nhất hay những quang tử - photons duy nhất,
sản xuất ra những gốc hóa học tự do, là
những nguyên tử hay phân tử chứa các electrons không cặp đôi -
unpaired , đặc biệt có khuynh hướng
phản ứng hóa học , vì cơ cấu điện tử của chúng.
Mức độ và tính chất một sự ion hóa như thế tùy thuộc
năng lượng của các hạt tử ( gồm
luôn cả quang tử ) không phải theo con
số chúng ( cường độ ) . Khi thiếu nhiệt
lượng - heat hay hấp thu đa phương - multiple absorption của quang tử
( một tiến trình hiếm có ), một tràn ngập cường tính của những hạt tử hay làn sóng hạt tử không gây ra
ion hóa, nếu mỗi hạt tử hay mỗi
làn sóng hạt tử không mang theo đủ năng lượng cá nhân để bị ion hóa ( tỉ
như một luồng rađiô cao mạnh ). Ngược lại , ngay cả
một phóng xạ cường độ rất thấp,
cũng sẽ ion hóa , nếu hạt tử cá
nhân mang theo đủ năng lượng ( tỉ như luồng tia-X
thấp yếu ). Nói nôm na, các hạt tử hay quang tử có năng lượng trên vài electron volt ( eV) lại ion hóa, dù
cường độ chúng thế nào đi nữa.
Những thí dụ các hạt tử ion hóa là hạt tử alpha, hạt tử bê ta trung hòa tử - neutrons và các tia vũ trụ. Khả năng của một
làn sóng điện từ ( quang tử) để ion
hóa một nguyên tử tùy thuộc tần số của
nó , qui định năng lượng hạt tử liên kết
nó là quang tử . Phát xạ trên cuối làn sóng ngắn short-wavelength của quang phổ điện
từ tỉ như tia cực tím
tần số cao - high frequency
ultraviolet, các tia -X, các tia gamma ,đã ion hóa, nhờ chúng gồm những quang tử năng lượng- cao. Phát xạ năng lượng - thấp, tỉ như ánh sáng
nhìn thấy được, tia hồng nội, vi ba - microwaves , các làn sóng rađiô, đều
không ion hóa. Những loại cuối này
của phát xạ năng lượng - thấp không ion hóa có thể làm hư hại các phân tử , nhưng ảnh hưởng khó lòng phân biệt với những ảnh
hưởng của việc đun
nóng-heating đơn giản. Đun nóng như
thế không sản xuất ra các gốc tự do, mãi
cho đến khi đạt tới những nhiệt độ cao hơn ( chẳng hạn , nhiệt độ ngọn lữa -
flame temperature hay nhiệt độ làm nâu -
browning temperature hay cao hơn
). Trái lại , tai hại do phát xạ ion hóa
sản xuất gốc tự do , ngay cả ở nhiệt độ
bình thường hay thấp hơn, và sản xuất ra những gốc tự do này là lý do chúng hay
những phát xạ ion hóa khác, sản xuất
những loại ảnh hưởng hóa học hoàn toàn khác biệt với việc đun nóng ở nhiệt độ thấp. Sản xuất
gốc tự do cũng là căn bản chủ yếu nguy hiểm đặc biệt cho các hệ thống sinh học của vài số lượng
tương đối nhỏ của phát xạ ion hóa, thường nhỏ hơn nhiều số lượng cần thiết hầu làm nóng ( đun ) đáng
kể. Các
gốc tự do làm hư hại DNA dễ dàng, và phát xạ ion hóa cũng có thể làm hư hại
trực tiếp DNA bằng cách làm ion hóa hay phá vỡ các phân tử DNA .
Phát xạ ion hóa có mặt khắp nơi trong môi
sinh và cũng đến từ các vật liệu phóng xạ, các ống tia -X, các máy gia tốc -
accelerators hạt tử . Nó vô hình -
không nhìn thấy được và không được cảm
giác con người đo
được trực tiếp , cho nên những dụng cụ tỉ như máy đếm Geiger counters hay được sử dụng để dò ra hiện diện của chúng. Trong vài ca, điều này có cơ đưa tới những phát xạ thứ cấp của ánh sáng nhìn thấy được khi tương tác với
chất liệu - matter , như phát
xạ và
phát quang radio - radioluminescence
Chernobyl
2 - Loại phóng xạ ion hóa
Rất nhiều loại phóng xạ ion hóa có
thể sản xuất vì phân rã phóng xạ - radioactive decay, phân hạch - nuclear fission, dung hạch (dung
hợp hạt nhân)- nuclear fusion, hay vì các máy gia tốc hạt tử và những tia vũ trụ xảy ra thiên
nhiên . Muon và nhiều loại meson ( đặc
biệt các pion điện tính - charged
pions ) cũng ion hóa.
Muốn
một hạt tử bị ion hóa, năng lượng hạt tử phải đủ cao và phải tương tác với những nguyên tử của mục tiêu .
Quang tử tương tác điện từ với các hạt tử điện
tính. Thế cho nên quang tử có đủ năng lượng cao cũng ion hóa. Năng
lượng lúc hiện tượng này khởi đầu cũng xảy ra với quang tử ( ánh sáng ) là ở
tần số cao phần cuối vùng cực tím ( tử ngoại ) của quang phổ điện từ.
Những hạt tử điện tính tỉ như electron, positron, muon, proton, hạt tử
alpha và các nhân nguyên tử nặng từ các máy gia tốc hay các tia vũ trụ cũng tương tác điện từ với các
electron của một nguyên tử hay một phân tử. Muon góp phần
vào phóng xạ nền móng vì lẽ có
các tia vũ trụ , nhưng chính chúng lại được xem là không có mấy hiểm nguy, vì
chưng chúng ở những nồng lượng tương đối thấp. Các pion ( một loại hạt tử đôi khi có điện tính
đời sống ngắn ngủi) có thể sản xuất ở những số lượng lớn trên các máy gia tốc hạt tử lớn
nhất. Pions không phải là một hiểm nguy sinh học theo lý thuyết ngoại trừ
gần những máy đang hoạt động, cho nên phải đặt các máy này vào nơi kiểm soát an ninh
nặng nề.
Mặt khác, neutron có điện tinh bằng zêro ( số không ), không tương tác
với electron ; cho nên chúng không thể gây ra ion hóa trực tiếp theo cơ chế này. Tuy nhiên, các neutron mau lẹ sẽ tương tác với những
proton ở hydrogen ( theo cách một banh bi da đụng nhau, húc đầu đẩy nó đi xa với tất cả năng lượng chuyễn động trái banh đầu tiên ) và cơ
chế này sản xuất ra phóng xạ proton ( proton
mau lẹ - fast proton). Những proton
này làm ion hóa, vì chúng có điện tính và tương tác với các electron trong chất
liệu .
Một neutron cũng có thể tương tác với nhân các nguyên tử khác, tùy theo
nhân và tốc độ của neutron. Những phản ứng này
xảy ra với các neutron mau lẹ và neutron
chậm chạp - slow neutron , tùy theo hoàn cảnh. Những tương tác neutron theo kiểu này thường
sản xuất nhân phóng xạ, có cơ làm phóng xạ ion hóa, khi chúng phân rả ; như vậy chúng có thể làm
thành những phản ứng dây chuyền trong khối lượng đang phân rả -
decaying .
Một sự cố ion hóa sản xuất ra một
ion nguyên tử dương - positive và một electron. Những
hạt tử bêta năng lượng cao có thể sản xuất
“ bremsstralung” khi xuyên qua chất liệu , hay các electron thứ cấp ( delta - electron ) ; cả hai đều có thể
ion hóa . Những hạt tử bê ta năng lượng, ti như loại
do 32P phát ra ,
được giảm tốc độ mau lẹ , khi xuyên qua
chất liệu. Năng lượng mất đi vì giảm tốc,
được phát ra dưới hình dạng của
những tia- X tên gọi là “ Bremsstralung” hay “ Phát xạ Rà thắng - Braking Radiation” . Bremsstralung
là hiện tượng đáng lo ngại khi
che khiên mộc các máy phát ra - emitter tia bêta. Cường độ Bremsstralung tăng gia
khi năng lượng các electron
hay số nguyên tử của môi trường hấp thu, tăng gia.
 |
| Bremsstralung |
Khác các hạt tử alpha hay beta, các tia gamma
không ion hóa suốt đường mình đi
, nhưng lại thường tương tác với chất liệu theo một trong ba phương cách
sau đây: ảnh hưởng quang điện -
photoelectric effect hay ảnh hưởng Compton
và sản xuất cặp đôi - pair production . Thí dụ ở hình đính
kèm trình bày ảnh hưởng Compton
“ : hai phân tán- scattering Compton Compton
Trong cùng một hình, neutron đụng độ
một proton của vật liệu mục tiêu ; rồi thì trở thành một proton mau lẹ cuộn lại- fast recoil
proton, sau đó ion hóa . Cuối
đường , neutron bị một nhân chụp bắt trong bất cứ một phản ứng nào ( n hay gamma ở hinh ), đưa
tới một quang tử neutron bị chụp bắt.
3-
Những ảnh hưởng sinh học tổng
quát theo loại và nồng độ
Phóng xạ không ion hóa được xem là bản chất vô hại dưới những mức làm ra sức đun nóng - heating . Phát xạ
ion hóa nguy hiểm khi phơi bày trực
tiếp, dù rắng mức độ nguy hiểm là một đề tài tranh cải.
Những electron điện tính âm và ion điện tính dương do phóng xa ion hóa
tạo ra co thể làm hư hại các mô đang sinh sống. Nếu nồng lượng đầy đủ,
ảnh hưởng có thể xem gần như là tức thì,
dưới hình thức làm ngộ độc phát xạ.
Nồng lượng nhỏ có thể gây nên ung thư
hay những vấn đề dài hạn khác . Ảnh hưởng của những nồng lượng rất nhỏ, gặp ở
những trường hợp bình thường ( từ cả hai nguồn
thiên nhiên và nhân tạo, tỉ như các tia vũ trụ , các tia-X y khoa và các
nhà máy điện hạt nhân ) là một đề tài tranh cải hiện hửu. Một báo cáo năm 2005 do Hội
đồng Khảo cứu Quốc gia Hoa Kỳ - US
National Research Council ( báo cáo BEIR
VII ) cho biết là hiểm nguy ung thư toàn thể liên kết với các nguồn
nền tảng phát xạ tương đối thấp. Vài người còn đề nghị là những nồng lượng phát xạ ion
hóa lại có ích lợi , bằng cách khích lệ hệ thống miễn nhiễm và cơ chế tự sửa chửa của
tế bào . Giả thuyết này được gọi là sự
kích thích liều lượng không độc-hormesis.
Các vật liệu phát xạ thường giải tỏa ra các hạt tử alpha ( và đó là nhân
của helium ), hạt tử bêta ( là những
electron hay positron chuyễn động rất mau lẹ)
hay những tia gamma. Các hạt tử alpha và bêta thường
bị chận đứng bằng một tờ giấy ( alpha ) hay một tấm aluminium ( bê ta ). Chúng gây tai
hại nhất, khi chúng phát ra bên trong thân thể con người. Các tia gamma
ít ion hóa hơn là các hạt tử alpha hay bê ta, nhưng bảo vệ chống lại các gamma lại đòi hỏi
che khiên mộc -shielding dày hơn .
Tai hại chúng gây ra, tương tự tai hại của các tia-X và gồm
các cháy bỏng - burns và
luôn cả ung thư, xuyên qua đột
biến. Sinh học con người kháng cự đột
biến dòng mầm - germline hoặc bằng sửa chửa lại thay đổi trong
DNA hay cảm ứng tách khỏi sa mí- apoptosis ở tế bào đột biến
.
Động vật ( kể cả con người ) cũng có thể phơi bày bên trong với các phóng
xạ ion hóa: nếu các đồng vị phóng xạ hiện diện ở môi trường, chúng có thể đi
vào thân thể. Chẳng hạn, iodine phóng xạ
được thân thể xem là iodine bình thường và tuyến giáp sử dụng: tích lũy nó thường dẫn đến ung thư tuyến giáp. Vài nguyên tố phát xạ cũng được tích lũy sinh học.
4- Đơn Vị
Đơn vị sử dụng để đo lường phóng xạ ion hóa có phần phức tạp . Những ảnh hưởng của phóng
xạ được đo bằng những đơn vị phơi
bày.
* Coulomb cho mỗi kg ( C/kg ) là đơn
vị SI của phơi bày phóng xạ ion hóa và đo số lượng phóng xạ cần thiết
để tạo ra một điện tính 1
coulomb ở mỗi cực của một kilogram chất liệu.
*
Roentgen ( R ) là một đơn vị truyền
thống xưa cũ hơn,
hầu như không còn mấy ai dùng nữa, là
số lượng phóng xạ cần thiết để giải tỏa 1 esu điện tính ở mỗi cực trong 1 cm khối - cubic của không khí khô . 1 Roentgen =2.58 x 10-4
C/kg
Tuy nhiên, số lượng tai hại cho chất liệu
( đặc biệt mô còn sinh sống ) do
phát xạ ion hóa làm ra , liên hệ gần gủi hơn
với số lượng năng lượng đặt vào
hơn là điện tính. Nó được gọi là nồng lượng hấp thu.
* Gray ( GY ) với những đơn
vị J/kg
là đơn vị SI của nồng lượng hấp
thu, đại diện cho số lượng phóng xạ cần
thiết để đặt một joule năng lượng của bất cứ một loại chất liệu nào.
* Rad (nồng lượng phóng xa
hấp thu ) là đơn vị truyền thống phù hợp chứa 0.01 J
đặt vào cho mỗi kg . 100 rad =1
Gy .
Những nồng lượng bằng nhau của
nhiều loại hay năng lượng phát xạ khác
nhau gây ra những tai hại khác nhau ở mô sinh sống. Chẳng hạn, 1gy phát xạ alpha gây tai hại 20 lần hơn là 1 Gy
của tia- X. Cho nên nồng lượng tương
đương được định nghĩa là cung cấp một đo
lường khoảng chừng tương tự ảnh hưởng sinh học của phát xạ.
Được tính bằng cách nhân một lựợng hấp thu với thừa tố cân nặng WR cho mỗi loại phát xạ khác nhau.
Bảng cân thừa tố cân nặng WR của nồng lượng tương đương
Loại phát xạ Năng lượng WR
Tia -X, tia
gamma , electron, positron , muon
1
< 10 keV
5
10
- 100keV 10
Neutron
100 kev- 2Mev 20
2-20 MeV 10
> 20 MeV
5
Proton >2
MeV 2
Hạt tử alpha,
các mảnh phân hạch, các nhân nặng
20
* Sievert
( Sv ) là đơn vị SI của nồng lượng tương đương . Dù nó
cũng có những đơn vị như gray, J/kg, đo lường nó có phần hơi khác. Nó là nồng
lượng của một loại phát xạ nào đó, tính theo
Gy, có cùng ảnh hưởng sinh học trên con người
như là 1Gy của tia-X hay của phát xạ gamma. Tóm tắt,
đơn vị gray đo
phát xạ hập thu đã được bất cứ vật liệu nào đã hấp thu , như đã nói
trên. Còn đơn vị sievert đo lường đặc
thù phát xạ được 1 người hấp thu. Nồng lượng tương đương cho một người
được tìm ra ra bằng cách nhân
nồng lựợng hấp thu, tính bằng gray, với
một thừa tố cân nặng- weighting factor.
Thừa tố cân nặng đôi khi còn được
gọi là thừa tố phẩm giá, được qui định,
phối hợp củ loại phát xạ, mô -
tissues hấp thu phát xạ và vài thừa tố liên quan. Sievert cố gắng định lượng giá trị của những
ảnh hưởng sinh học phát xạ ion hóa, đối với những ảnh hưởng vật lý học, tính bằng
gray, đo nồng lượng hấp thụ. Lấy tên
của nhà vật lý học y khoa Thụy Điển
Rolf Sievert , nổi danh về công
trình đo lường và khảo cứu nồng lượng
phát xạ trên những ảnh hưởng sinh học
của phát xạ .
*
Rem ( Roentgen tương đương người
) là đơn vị truyền thống của nồng lượng tương đương. 1 sievert - 100
rem . Vì lẽ rem tương đối là một đơn vị lớn, nồng lượng tương đương điển hình được đo bằng millirem (mrem ) , 10-3 rem hay micro sievert , 10 -6 Sv = 0.
000001 Sv. 1 millirem = 10microSv .
* Một đơn vị đôi khi được sử
dụng cho những nồng lượng phát xạ mức thấp là BRET ( Background Radiation Equivalent
Time- Thời gian Tương đương Phát xạ Nền
tảng ). Đây là số ngày của một người trung bình nồng lựợng phơi bày với phát xạ nền tảng
tương đương. Tuồng như là đơn vị này
chưa được tiêu chuẩn hóa và tùy
thuộc giá trị dùng cho nồng lượng phát xạ
nền tảng trung bình. Dùng giá trị
UNSCEAR , một đơn vị BRET bằng
khoảng 6.6micro SV .
Để so sánh, nồng lượng “ nền
tảng” trung bình một người nhận được
là vào khoảng 2.4 mSV ( 240 mrem)
một năm ( 3.6 mSv - 360mrem một năm ) ở Hoa Kỳ. Nồng độ phát xạ làm chểt cả thân thể con người
là vào khoảng 4-5 Sv ( 400- 500 rem).
5-
Điện hạt nhân
Các lò hạt nhân - nuclear reactor sản xuất những số lượng phát xạ ion hóa to lớn, những phó sản phân hạch
khi hoạt động. Hơn nữa, chúng sản xuất
phế thải phát xạ cao, sẽ phát
ra phát xạ ion hóa đến hàng ngàn năm đối với nhiều sản phẩm phân
hạch. Phá hủy an toàn phế thải này theo
cách bảo vệ được những thế hệ tương lai khỏi phơi bày dưới phát xạ chúng
hiện nay chưa hoàn hảo , một vấn đề rất tranh cải và biện cứ
nhiều chưa có giải đáp khắp thế giới của kỷ thuật này .
 |
| Nuclear Waste Storage |
6-
Ứng dụng y khoa, sinh học và thiến -hoạn ( stetrilization )
Các dùng các phát xạ ion hóa lớn nhất ở ngành y
khoa là thuật chụp tia -X ( radiography)
làm ra những hình ảnh thân thể con người, bằng cách dùng các tia -X. Đây
cũng là nguồn nhân tạo con người phơi bày dưới các phát xạ. Phát xạ cũng được dùng trị bệnh như phép chửa trị bằng phát xạ - radiation therapy. Các phương pháp theo dõi dấu - tracer methods
sử dụng ở y khoa hạt nhân để chẩn đoán bệnh và sử
dụng rộng rải làm khảo cứu sinh hoc.
 |
| Radiation therapy machine |
Ở sinh học và nông nghiệp, phát
xạ được sử dụng gây tạo đột biến, hầu sản xuất ra loài mới hay cải thiện. Một cách dùng khác là kiểm soát côn trùng ( sâu bọ ) tên gọi là kỷ thuật thiến hoạn côn trùng - sterile insect
technique , trong đó các sâu bọ
đực bị làm thiến mất phần sinh dục
bằng phát xạ rồi thả ra; cho nên
chúng không còn thụ tinh các con cái nữa để sinh ra con cháu, làm giảm
bớt sỉ số sâu bọ. Ở các ứng dụng công
nghệ và thực phẩm , phóng xạ được sử dụng để khử trùng - sterilization các dụng cụ và thiết bị. Ưu điểm là vật
thể có thể xi kín trong bao plastic trước khi khử trùng.
Ai chống đối dùng phát xạ thực phẩm nói lên lo ngại các hiểm nguy y tế của phát xạ cảm ứng. Nhưng một báo cáo
của Ủy Ban Khoa học và Y tế Hoa
Kỳ đầu đề
là Thực phẩm đã được Phát xạ - Irradiated Foods nói : “ các loại nguồn gốc phát xạ
được chấp thuận để chửa trị thực phẩm, có những mức năng lựợng
đặc thù dưới các mức có thể gây ra , trên bất cứ nguyên tố nào của
thực phẩm trở thành phóng xạ. Thực phẩm phơi bày dưới phóng xạ
không trở thành phát xạ nhiều
hơn là hành lý đi ngang qua máy rà dò - scanner tia-X
ở các phi cảng hay khi chửa răng đã
chiếu tia -X.”
7-
Nguồn gốc phóng xạ thiên nhiên
5 nguồn chủ yếu : phát xạ vũ trụ , phát xa mặt trời, nguồn gốc ngoài trái đất , phát xạ trong thân thể người và radon ( ra
đông ). Đa số các vật liệu trên địa cầu đều chứa
vài nguyên tử phát xạ, tuy rằng
ở số lượng nhỏ bé. Phần lớn nồng lượng
từ các nguồn các nguồn phát ra tia
gamma từ các vật liệu xây cất hay đá, đất đai bên ngoài. Đa số những
radionuclides ( nuclid phóng xạ ) đáng quan tâm là các phát xạ địa cầu - terrestrial radiation , những đồng
vị phóng xạ - isotopes của
potassium, uranium và thorium. Mỗi một
loại của nguồn này đều có hoạt động gia giảm kể từ khi trái đất mới sinh ra . Thế cho nên potassium - 40 hiện nay chỉ còn 1/2 so với mức thuở đời sống bình minh trái đất
mà thôi . Những radioclide khác như carbon - 14 có phân nữa đời sống - half life quá dài nên có thể sử dụng chúng tính niên đại ( date
) của những sinh vật đã chết từ lâu rồi ( tỉ như gỗ cây đã
xưa cũ hàng nghìn năm) . Radon -222 sản xuất do sự phân hủy của radium -226 ,
luôn luôn hiện diện nơi nào tìm thấy
uranium ( Phong Thổ - Lai Châu và vùng núi non Kon tum - Quảng Nam
8 - Nguồn gốc nhân tạo
Ủy ban Điều hòa
Hạt nhân Hoa Kỳ - U.S. Nuclear
Regulatory Commission ( NRC )
đòi hỏi là giới hạn phơi bày cá nhân dân chúng duới các phát xa con người làm ra là 100 mrem ( 1mSv ) và giới hạn người trưởng thành phơi bày dưới phóng xạ cho những ai hoạt động với các vật liệu phát
xạ là 5 000 mrem ( 50 mSv ) một năm . Phơi bày cá nhân dưới phát xa được đo kỷ lưởng
bằng những dụng cụ bỏ túi kích thước
ngòi bút tên gọi là máy đo liều lượng
- dosimeters
Vài ngành công nghệ liên quan đế phơi bày gồm có: phi
hành đoàn ( lái máy bay là nơi bị phơi
bày nhiều nhất , ngành tia- X công nghệ, ngành y khoa tia -X và y khoa hạt nhân, ngành khai thác mỏ uranium , các nhà máy
điện hạt nhân và các công nhân nhà máy
tái chế nhiên liệu hạt nhân, các la bô khảo cứu
( chánh phủ , viện đại học hay tư nhân ) . Những nuclid phát xạ chánh yếu
ở ngành y khoa là I- 131, Tc-99,
Co -60, Ir-192 và Cs-137. Chúng ít khi giải tỏa ra môi trường . Dân chúng có thể bị phơi bày phát xạ từ các sản phẩm tiêu thụ, tỉ như thuốc lá-tobacco ( polonium -210 ) , các vật liệu xây
cất , các nhiên liệu đốt ( khí dầu , than đá … ), các gương - kính
nhãn khoa, các đồng hồ đeo tay sáng chói, điện thoại quay số ( tritium ) , các hệ
thống tia-X phi trường, các máy dò khói
( americanum ), các vật liệu làm đường xá
các ống electron, các mở đèn mở
huỳnh quang, các vỏ che đèn lồng ( thorium ) . Một nồng độ điển hình chửa trị bằng phát xạ có thể dàn trải 7Gy mỗi ngày một tuần làm việc trong 2 tháng. Ở
chiến tranh hạt nhân, các tia gamma phát
ra từ các vỏ khí hạt nhân sẽ có thể gây
ra một số lượng chết chóc to lớn . Ngay các mục tiêu dưới
làn gió , nồng độ đã có thể là 300 Gy .
Và 4.5 Gy ( khoảng chừng 15 000
lần hơn sác xuất trung bình nền tảng hàng năm) có thể làm chết phân nữa dân số trung bình , nếu
không được chửa trị y khoa .Các
nuclides phát xạ đáng
lưu tâm gồm cobalt- 60, ceasium -137, americium -141 và iodine - 131 .
9- Bao nhiêu phơi bày ở sự
cố nhà máy hạt nhân biết được trên thế
giới ?
Kể
từ năm 1956, những sự cố phơi bày phạt
xạ trên thế giới như sau: chiếu theo thang của Sự cố Phóng xạ học và Hạt
nhân Quốc tế International Nuclear and Radiological Event Scale ( INES ): 1 là bất bình thường, 2 là sự việc-
incident xảy ra , 3 là sự việc
nghiêm trọng , 4 là dã có ảnh hưởng địa phương, 5 là ảnh hưởng rộng lớn hơn,
6 là tai nạn nghiêm trọng 7 là tai nạn
lớn lao , chánh yếu. Từ Tây sang Đông:
Canada năm 1958 mức 5 ; Hoa Kỳ ở Three
Mile Island mức 5 ; Anh Quốc năm 1957 mức 4 , và năm 2005 mức 2; Pháp năm 1980 mức 4 và năm 1993 mức 2 ; Bỉ năm 2006 mức 4; Tây Ban Nha năm
1989 mức 3 ;Thụy Điển năm 2006 mức 2 ;
Hung gia Lợi năm 2003 mức 3; Slovakia năm 1977 mức 4;
Ukraine ( Chernobyl ) năm 1986
mức 7; Thổ Nhĩ Kỳ năm 1999 mức 3; Nga năm 1957 mức 6, năm 1993 mức 4;
Nhật bổn năm 1981 mức 2, năm 1999
mức 2, năm 1999 mức 4 và năm 2011 mức 7.
Thứ bảy ngày 12 tháng 3 năm 2001 , khi một lò
phản ứng nhà máy điện hạt nhân
Fukushima số 1 ( Daiichi ) cách thủ đô Tokyo , Nhật , 150 dặm Anh ( 241 km )
phát nổ làm hư hại xây cất chứa lò
phản ứng và hệ thống làm nguội
lạnh - cooling system . Tuy nhiên
nhà chứa phản ứng cho các thanh
nhiên liệu phát xạ, lại không bị hư hại gì cả, theo các chức quyền Nhật nói với
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế- IAEA . Và chủ nhật hôm sau, một lò khác
bị lôi thôi về hệ thống làm nguội lạnh,
vì hydrogen tích tụ ở hệ thống
làm nguội lạnh hư hỏng. Khoảng chừng 200
người sống gần các nhà máy phải di tản
cố tránh một ca diễn tiến
tệ hại nhất là nung chảy - meltdown và tiếp theo sau là sự giải tỏa các tro phát xạ. Vài chức quyền
Nhật lúc đó nói rằng các lò phản ứng ở nhà máy có thể đã nung chảy.
Các kỷ sư không đến được đủ gần nhà máy
hầu xác định hay gạt bỏ nung chảy này.
Theo các chuyên viên, đây là sự cố đứng
hàng thứ 3 trong lịch sử cận đại,
sau tai họa Chernobyl ( xứ Ukraine ) năm
1986 và sự cố Three Miles Island( Hoa Kỳ ) năm
1979. Mức cao nhất được báo cáo ngày 7 tháng 4 năm
2011 ở sự cố Fu kushima là 1000 mSv / giờ ở hồ nước
phòng tua bin của lò phản ứng số
2 của nhà máy số 1. Ngày 11 tháng 4 năm
2011, cơ quan IAEA đã xem sự cố Fukushima không thua kém sự cố Chernobyl bao
nhiêu cả , trên sự cố Three Mile Island.
 |
| Bấm chuột 2 lần để phóng lớn hình ra |
Năm 1973, Nga Sô xây dựng một nhà máy
điện hạt nhân ở Chernobyl xứ Ukraine Chernobyl Chernobyl
10 - Ảnh hưởng sinh học
Ảnh hưởng
sinh học được suy nghĩ về ảnh hưởng của chúng trên các tế bào sinh sống
. Ở những mức phát xạ thấp, ảnh hưởng
sinh học quá nhỏ nên không dò tìm được ở
những nghiên cứu dịch bệnh. Thân
thể sửa chửa được nhiều loại hư hại phát
xạ và hóa học. Ảnh hưởng sinh học của phát xạ
trên các tế bào sinh sống có
thành quả sau đây:
-
Các tế bào thấy DNA bị hư hỏng và đủ khả năng dò ra và sửa chửa hư hại
- Tế bào thấy DNA bị hư hỏng nhưng không đủ khả
năng sửa chửa hư hại. Những tế bào
này đi qua tiến trình của lập trình tế
bào chết , hay tách khỏi sa mí- apoptosis , và như thế loại bỏ được
hư hại di truyền tiềm thế từ các mô lớn
hơn .
- Tế bào thấy một đột biến DNA không làm chết - non lethal và di sản qua sự phân bào
tiếp theo đó . Đột biến có thể
góp phần hình thành một ung thư .
- tế
bào thấy “ hư hỏng DNA không còn sửa chửa được nữa” . Các phát xạ ion hóa mức
thấp có thể cảm ứng hư hỏng DNA
không còn sửa chửa được nữa (
đư{a tới những sai lầm sao chép
- replicate và phiên mã- transcription cần thiết cho ung thư - neoplasia hay kích động
tương tác virus interaction, dẫn tới già nua quá sớm
và ung thư. Các quan sát khác ở mô thường phức tạp hơn .
Ung
thư liên quan đến những phơi bày nồng
lượng cao gồm có : ung thư máu - leukemia , ung thư tuyến
giáp - thyroid , vú , bọng đái - bladder , ruột già , gan ,
phổi , thực quản- esophagus, buồng
trứng ovarian , ung thư tủy sống đa phương - multi
myeloma và dạ
dày . Sách vở bộ Y tế và Dich vụ Con
người Hoa Kỳ cũng gợi ý rằng có cơ
có sự liên hệ giữa phơi bày các phát xạ ion hóa và ung thư tuyến tiền
liệt - prostate, hốc mủi- nasal cavity/ xoang mủi - sinus, yết hầu - pharynx , thanh quản-
larynx và tụy - pancreas .
Dữ
liệu liên quan đến y tế công cọng ở phơi
bày nồng độ thấp, dưới 1 000 mrem ( 10mSv )
rất khó giải thích . Để định
giá ảnh hưởng của các nồng lượng phát xạ thấp hơn, các nhà khảo cứu dựa vào những
mô hình của tiến trình phát xạ gây ra ung thư . Nhiều mô hình đã
được làm tiên đoán những mức hiểm nguy khác nhau.
Hai nghiên cứu rộng rải về phơi bày đại trà ở những nồng độ cao phát xạ ion hóa là :
các người sống sót bom nguyên tử năm
1945 và các công nhân khẩn cấp trả lời sau sự cố Chernobyl Chernobyl Chernobyl
11 - Triệu chứng chuẩn mực
Triệu chứng bị phát xạ
nghiêm trọng ( nồng lượng nhận trong
1 ngày ) :
-
0- 0.25 Sv ( 0- 250 mSv ): không có gì hết.
-
0.25 -1Sv ( 250 Sv - 1000 mSv :
vài người bị nôn mữa, ăn mất ngon , hư hại
tủy xương , hạch bạch huyết - lymph nodes , lá lách - tỳ (
spleen )
-
1-3Sv ( 1000 -3000 mSv ) : nôn
mữa nhẹ hay nặng , ăn mất ngon , dễ lây nhiễm , hư hại tủy xương nghiêm trong hơn , hạch bách huyết - lá lách - tụy. Có cơ lành lại , nhưng không
chắc chắn
-
3- 6 Sv( 3000 -600 mSv ): nôn mữa nặng , ăn
mất ngon, chảy máu, lây nhiễm , tiêu chảy,
da tróc, không sinh con nữa, chết
nếu không được chửa trị
-
6- 10 Sv ( 6000 -10 000 mSv ): Mọi triệu
chứng kể trên cọng thêm hư hỏng hệ thống thần kinh trung ương , chắc là sẽ
chết .
-
Trên 10Sv ( 10 000 mSv ): không thể làm nổi một việc gì ( mất khả năng
sức lực ) và chết .
(Irvine
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét