BỨC XẠ ION HÓA VÀ CƠ THỂ SỐNG - Trình bày: Lê Văn Thắng – Y2E, Trương Việt Hoàng – Y2B, Hán An Ninh – Y2B

BỨC XẠ ION HĨA VÀ CƠ THỂ
SỐNG
Trình bày: Lê Văn Thắng – Y2E
Trương Việt Hoàng – Y2B
Hán An Ninh – Y2B


I. Đại cương
II. Liều bức xạ và phương pháp đo
III. Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa
IV. Bài tập


I. Đại cương
1. Khái niệm và nguồn gốc của bức xạ ion hóa
1.1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử


1.2. Hiện tượng phóng xạ
Định nghĩa
Là hiện tượng hạt nhân nguyên tử
+ Hoặc tự biến đổi
+ Hoặc từ trạng thái năng lượng cao về
trạng thái năng lượng thấp hơn
1.3. Phân loại



- Bức xạ có bản chất là hạt vi mơ có hoặc khơng có
điện tích
Năng lượng có bản chất là động năng

Gồm:
+ Tia α
+ Tia β+
+ Tia β+ Tia neutron





- Bức xạ có bản chất sóng điện từ hay dịng các
photon truyền qua khơng gian
 Năng lượng: E= h.f
Gồm:
+ Tia X
+ Tia γ
 Phân biệt tia X và tia γ



•1.4.Các cơng thức về phóng xạ
- Định luật phân rã phóng xạ: Nt = N0.
- Hoạt độ phóng xạ: Số nguyên tử bị phân rã
trong 1 đơn vị thời gian
- Hoạt độ tại thời điểm t: q = -dNt/dt = λ.Nt
- Đơn vị SI : 1 Bq = 1 phân rã/1 giây
1 Ci = 3,7. 1010 Bq


- Chu kì bán rã: T1/2 = ln2/λ
- Mật độ bức xạ: J = n/4лr2

- Cường độ bức xạ: I = J.E (W/m2)


1.5. Tương tác của bức xạ với vật chất
a, Giữa hạt vi mô với vật chất
+ Hạt vi mô tương tác với các điện tử quỹ
đạo bản chất là lực tĩnh điện
+ Chú ý: Hệ số truyền năng lượng tuyến tính
LET =


b, Giữa hạt năng lượng cao và vật chất
Bản chất khác với lực tương tác tĩnh điện
Gồm
+ Hiệu ứng quang điện
+ Hiệu ứng tạo cặp
+ Hiện ứng Compton
(Chỉ cần biết qua các hiệu ứng này)


Hiệu ứng quang điện

• Photon tới truyền tồn bộ năng lượng cho 1 electron bật ra khỏi
nguyên tử.
• Nếu xảy ra sự nhảy electron lớp ngồi vào vị trí electron vừa
thốt ra… ta có thêm các photon tia X


Hiệu ứng Compton

• Photon tới truyền một phần năng lượng cho electron vỏ ngồi và
làm bật nó ra khỏi ngun tử


Hiệu ứng tạo cặp

photon có E >1,02 MeV tương tác
với điện trường mạnh của HN
nặng và tạo ra hai hạt: e- và e+
, mỗi hạt có năng lượng 0.51MeV.


c, Tương tác của neutron với vật chất
- Hiện tượng tán xạ đàn hồi
- Hiện tượng tán xạ không đàn hồi
- Phản ứng bắt neutron


II. Liều bức xạ và phương pháp đo

1. Phương pháp đo
 Nguyên tắc:
- Dựa vào phản ứng hóa học: bức xạ ion hóa gây nên các phản ứng hóa
học trên phim ảnh.
- Dựa vào hiệu ứng vật lý: tương tác của bức xạ ion hóa gây nên
+ Sự ion hóa chất khí: hiện tượng dẫn điện của chất khí
VD: buồng ion hóa, buồng đếm Geiger – Muller, …
+ hiện tượng phát quang ở một số chất
VD: ống đếm nhấp nháy, …
 Sự ghi đo dựa trên sự ion hóa chất khí hay tính phát quang: SGK

•2. Liều bức xạ
Liều chiếu : Dc =
• Chỉ dùng cho tia γ và tia X , áp dụng cho với các máy phát tia
X, tia γ
• Cho biết tổng số điện tích của các ion cùng dấu tạo ra trong
một khối lượng khơng khí nhất định ở điều kiện tiêu chuẩn
khi bị chùm tia chiếu vào
• Đơn vị hệ SI : C/kg
• Đơn vị khác R – roengent
• 1 C/kg 3876 R


•

Liều hấp thụ : D =

• Chỉ phần của bức xạ ion hóa tương tác với vật chất trong cơ thể
sống ( tức bị cơ thể hấp thụ năng lượng) mới có thể gây nên các
tác động sinh học.
• Để đánh giá các tác dụng sinh học lên cơ thể sống của bức xạ ta
cần ước lượng có bao nhiêu năng lượng bức xạ được hấp thụ bởi
một đơn vị khối lượng của một bộ phận hay toàn bộ cơ thể.
• Liều hấp thụ = Năng lượng bức xạ ion hóa được hấp thụ / khối
lượng của đối tượng sống hấp thụ năng lượng đó
• Đơn vị quốc tế (SI) của liều hấp thụ là Gray (Gy).
• 1 Gy = 1 J/kg

Liều tương đương = Liều hấp thụ x Q
• Q là hệ số chất lượng tia
• Tác động sinh học của bức xạ không chỉ phụ thuộc vào liều hấp thụ mà
cịn phụ thuộc khả năng ion hóa trong các tế bào sống của các loại bức
xạ khác nhau, tức là mức độ gây tổn thương của chúng
• Các hạt neutron, proton và alpha có thể gây nên tổn thương gấp 5-20
lần so với cùng một liều hấp thụ bức xạ tia beta và gamma
• Đơn vị liều tương đương trong SI là Sievert (Sv).
• 1 Sv là đại lượng lớn , khuyến cáo liều tương đương tổng cộng một
người một năm không nên vượt quá 0.05 Sv (50 mSv)


Liều hiệu dụng = Liều tương đương x W
• W là trọng số của mơ
• Các loại tế bào trong các mơ khác nhau thì có độ nhạy cảm phóng
xạ khác nhau nên người ta đưa vào một khái niệm là trọng số của
mơ W.
• Độ nhạy cảm của mơ càng lớn thì trọng số càng lớn, có nghĩa là
cùng một liều tương đương như nhau, trọng số của mô càng lớn
thì tổn thương hay hiệu ứng sinh học bức xạ ion hóa gây ra càng
lớn.
• Liều hiệu dụng = liều hấp thụ x hệ số chất lượng tia x trọng số của
mơ
• Đơn vị vẫn là Sievert (Sv)


•

Suất liều ( ký hiệu là P )
Suất liều là liều bức xạ trong 1 đơn vị thời gian

VD: Suất liều chiếu là Pc =
Suất liều hấp thụ là P =