Vật lí Hạt nhân

I. THÍ NGHIỆM TÁN XẠ HẠT ALPHA.

- Mô hình nguyên tử đầu tiên giống như mốt chiếc bánh ngọt có mận khô bên trong, các mẫu mận khô biểu diễn các điện tích âm có khối lượng và kích tước rất nhỏ so với nguyên tử. Phần cón lại của bánh biểu diễn phần còn lại của nguyên tử mang điện tích dương, nặng gần bằng nguyên tử.

- Năm 1911, Ernest Rutherford tiến hành thí nghiệm khám phá cấu tạo nguyên tử vàng: Dùng chùm tia alpha (α) mang điện dương, phàt ra từ nguồn R bắn vào lá vàng D rất mỏng (mỏng khoảng 4.10^-7m), được đặt trong hộp chân không G. Dùng kính hiển vi M để quan sát các đốm sáng phát ra khi các hạt này đập vào kính S có phủ chất huỳnh quang.

- Khi di chuyển kính hiển vi từ vị trí (1) đến vị trí (2) (Hình 21.2b), tần suất đốm sáng suất hiện trên màng S giảm đi rất nhanh, cỡ 10⁴.

- Hiện tượng lệch hướng chuyển động của hạt alpha khi đến gần hạt nhân vàng gọi là hiện tượng tán xạ tia alpha.

- Dựa vào thí nghiệm tán xạ tia alpha, Ernest Rutherford đã đề xuất mô hình nguyên tử mới có tên mô hình hành tinh nguyên tử.

II. NUCLEON VÀ KÍ HIỆU HẠT NHÂN.

 1. Nucleon.

- Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là hạt proton và neutron, hai loại hạt này có tên chung là nucleon

  \(proton\left\{ \begin{array}{l}{q_p} = +e=1,6.10^{-19}C \\{m_p} =1,67.10^{-27}kg \end{array} \right.\)

  \(nơtron\left\{ \begin{array}{l}{q_n} =0 \\{m_n} =1,67.10^{-27}kg \end{array} \right.\)

- Khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng các nuleon và các electron trong nguyên tử. Tuy nhiên khối lượng các nucleon rất lớn hơn so với các electron, vì vậy khối lượng nguyên tử gần như tập trung toàn bộ ở hạt nhân.

- Đơn vị khối lượng nguyên tử khí hiệu là amu. Đơn vị amu có giá trị bằng \(\frac{1}{12}\) khối lượng nguyên tử của đồng vị carbon-12.

\(1 amu=\frac{1}{12} m_{_6 ^{12}C}= 1,66054.10^{-27}kg\)

- Số proton trong hạt nhân bằng Z

- Tổng số nucleon trong một hạt nhân được kí hiệu là A, A gọi là số khối.

- Các nucleon nằm sát nhau và không chồng lẫn vào nhau. Có thể coi hạt nhân là nguyên tử như một quả cầu bán kính R; R phụ thuộc vào tổng số hạt nucleon A theo công thức gần đúng:

\(R=1,2.10^{-15}.A^{\frac{1}{3}}(m)\)

 2. Kí hiệu hạt nhân.

- Người ta dùng kí hiệu hóa học X của nguyên tố để kí hiệu cho hạt nhân, kèm theo hai số Z và A:

\(_Z ^{A}X\)

Ví dụ: \(_1 ^{1}H\), \(_2 ^{4}He\), \(_3 ^{6}Li\)

 3. Đồng vị.

- Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số proton và khác số neutron.

Ví dụ: Hidrogen có 3 đồng vị: Hydrogen thường \(_1 ^{1}H\), Hydrogen nặng (Deuterium) \(_2 ^{4}He\), Hydrogen siêu nặng (Tritium) \(_3 ^{6}Li\)

- Các đồng vị chia làm 2 loại: Đồng vị bền và Đồng vị phóng xạ. Hầu hết các mẫu chất trong tự nhiên là hỗn hợp của nhiều đồng vị.

Ví dụ: Carbon có 3 đồng vị: Đồng vị bền \(_6 ^{12}C\), \(_6 ^{13}C\), đồng vị không bền \(_6 ^{14}C\) chiếm khoảng 1%.

---

I. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN.

 1. Thí nghiệm phát hiện phản ứng hạt nhân.

- Rutherford dùng hạt nhân \(_2^4He\) bắn phá hạt nhân \(_7^{14}N\) thì phát hiện có hạt nhân \(_1^1H\) trong sản phẩm

- Năm 1925, Patrick Blackett dùng hạt nhân \(_2^4He\) bắn phá hạt nhân \(_7^{14}N\) thì phát hiện tạo ra hai hạt \(_1^1H\) và \(_8^{16}O\)

 2. Các loại phản ứng hạt nhân.

- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi hạt nhân này thành hạt nhân khác.

- Phản ứng hạt nhân thường được chia làm hai loại:

 + Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với các hạt khác tạo ra các hạt nhân mới.

  Vd: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân.

\(_0 ^{1}n+_{92} ^{235}U \to _{92} ^{236}U^* \to _{39} ^{95}Y+_{53} ^{138}I+_0 ^{1}n+200MeV\)

\(_1 ^{2}H+_1 ^{2}H \to _2 ^{4}He+_0^1n\)

 + Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân mới.

  Vd: hiện tượng phóng xạ hạt nhân.

\(_{92} ^{238}U \to _{90} ^{234}Th+_2 ^{4}He\)

 3. Định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

Phản ứng hạt nhân là một quá trình vật lí, trong đó hệ các hạt tương tác được xem là hệ kín, do đó phản ứng hạt nhân tuân theo nhiều định luật bảo toàn. Xét phản ứng hạt nhân sau:

\(_{Z_1} ^{A_1}X_1+_{Z_2} ^{A_2}X_2 \to _{Z_3} ^{A_3}X_3+_{Z_4} ^{A_4}X_4\)

- Định luật bảo toàn số nucleon (bảo toàn số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nucleon của các hạt trước phản ứng bằng tổng số nucleon của các hạt tạo thành sau phản ứng. Bảo toàn số nucleon cũng là bảo toàn số khối A.

\(A_1+A_2=A_3+A_4\)

- Định luật bảo toàn điện tích Z: Tổng đại số các điện tích của các hạt trước phản ứng bằng tổng đại số các điện tích của các hạt tạo thành sau phản ứng.

\(Z_1+Z_2=Z_3+Z_4\)

II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT.

 1. Lực hạt nhân và năng lượng liên kết.

- Lực tương tác giữa các nucleon trong hạt nhân là lực hút, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nucleon với nhau

 + Lực hạt nhân không phải lực tĩnh điện, không phụ thuộc vào điện tích của nucleon

 + Lực hạt nhân có cường độ rất lớn

 + Lực hạt nhân có tầm tác dụng là trong khoảng cách cở 10^-15m.

- Năng lượng liên kết của hạt nhân \(E_{lk}\) là năng lượng tối thiểu dùng để tách toàn bộ số nucleon ra khỏi hạt nhân.

- Mức độ bền vững của một hạt nhân phụ thuộc vào năng lượng liên kết riêng \(E_{lkr}\), năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Năng lượng này được tính theo công thức:

\(E_{lkr}=\frac{E_{lk}}{A}\)

 2. Độ hụt khối.

- Độ chênh lệch giữa tổng khối lượng của các nucleon tạo thành hạt nhân và khối lượng m_x của hạt nhân gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu là ∆m

\(\Delta m = [Zm_p+(A-Z)m_n]-m_x\)

 3. Mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng.

- Theo thuyết tương đối của Albert Einstein thì giữa năng lượng và khối lượng có liên hệ với nhau:

\(E=mc^2\)

với c là tốc độ của ánh sáng trong chân không.

- Năng lượng liên kết hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c²

\(E_{lk}=\Delta mc^2\)

III. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH HẠT NHÂN.

Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn. Hai hạt nhân này, hay còn gọi là sản phẩm phân hạch, có số khối trung bình và bền vững hơn so với hạt nhân ban đầu.

 1. Sự phân hạch của uranium.

- Năm 1939, Otto Hahn Dùng neutron nhiệt (nơtron chậm, động năng nhỏ hơn 0,1eV) bắn phá hạt nhân \(_{92} ^{235}U\) kết quả thu được các hạt nhân sản phẩm có số khối nhỏ hơn và giải phóng một số neutron.

\(_0 ^{1}n+_{92} ^{235}U \to _{92} ^{236}U^* \to _{39} ^{95}Y+_{53} ^{138}I+_0 ^{1}n+200MeV\)

Phản ứng toả ra năng lượng khoảng 200 MeV dưới dạng động năng của các hạt nhân sản phẩm.

- Ngoài \(_{92} ^{235}U\) còn có một số đồng vị hạt nhân khác như \(_{93} ^{237}Np\), \(_{94} ^{239}Pu\), \(_{98} ^{251}Cf\) ... cũng có tính phân hạch tương tự.

 2. Phản ứng phân hạch dây chuyền.

Các neutron sinh ra sau mỗi phân hạch của uranium (hoặc plutonium, ... ) có thể kích thích các hạt nhân khác trong mẫu chất phân hạch tạo nên những phản ứng phân hạch mới. Kết quả là các phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp tạo ra phản ứng dây chuyền và toả ra năng lượng rất lớn.

- Mỗi phản ứng phân hạch sinh ra k nơtrôn thứ cấp.

  + với k > 1: phản ứng dây chuyền vượt hạn, không khống chế được, bom hạt nhân.

  + với k = 1: phản ứng dây chuyền tới hạn, kiểm soát được, ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân.

  + với k < 1: phản ứng dây chuyền không xảy ra.

- Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra:

  + Các nơtrôn sinh ra phải được làm chậm lại.

  + Để có k ≥ 1 thì khối lượng của khối chất hạt nhân phân hạch phải đạt tới một giá trị tối thiểu nào đó gọi là khối lượng tới hạn m_th. Ví dụ: Với 235U, khối lượng tới hạn m_th=15kg.

IV. PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN.

- Phản ứng tổng hợp hạt nhân là phản ứng hạt nhân trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.

- Vào năm 1927, Oliphant đã dùng máy gia tốc để các hạt nhân \(_1^2H\) tương tác với nhau, kết quả tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân đầu tiên

\(_1 ^{2}H+_1 ^{2}H \to _2 ^{4}He+_0^1n +4MeV\)

- Điều kiện để xảy ra phản ứng là ở nhiệt độ rất cao cỡ 10⁷ đến 10⁸ K, mật độ hạt nhân n phải đủ lớn, thời gian duy trì nhiệt độ đủ dài. J.D.Lawson đã chứng minh được:

\(n.\Delta t > 10^{14}s/cm^{3}\)

---

I. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ.

 1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ.

- Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát biến đổi thành một hạt nhân khác đồng thời phát ra tia phóng xạ gọi là hiện tượng phóng xạ. Quá trình biến đổi hạt nhân này còn được gọi là phân rã phóng xạ hoặc phân rã hạt nhân. Hạt nhân không bền vững, tự phân rã được gọi là hạt nhân mẹ. Hạt nhân được tạo thành, bền vững hơn được gọi là hạt nhân con.

- Hiện tượng phóng xạ là quá trình tự phát, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, …

 2. Tính ngẫu nhiên của phân rã phóng xạ.

Bằng nhiều thí nghiệm khác nữa, người ta đã thấy quá trình phóng xạ là ngẫu nhiên. Với một hạt nhân phóng xạ cho trước, thời điểm phân rã của nó là không xác định.

Bảng 23.1.

Khoảng thời gian (s)	0-5	5-10	10-15	15-20	20-25	25-30
Số tia phóng xạ	1	3	2	0	3	1

 3. Các dạng phóng xạ.

- Phóng xạ α: So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối nhỏ hơn 4 đơn vị.

$_Z^AX \to _2^4He + _{Z-2}^{A-4}Y$

  + Tia alpha α: bản chất là hạt nhân $ _2^4 $He. Mang điện tích +2e bay với vận tốc 10⁷m/s và bị lệch về bản âm của tụ điện. Có khả năng gây ra sự ion hóa chất khí. Quãng đường đi được của tia α trong không khí chừng vài cm và vài μm trong vật rắn.

- Phóng xạ β^-: So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối. Thực chất của phóng xạ β^- là trong hạt nhân 1 nơtron (n) biến thành 1 prôton (p) cộng với 1 electron (e-) và phản neutrino ($ \tilde \nu $).

$_0^1n \to _1^1p + _{-1}^0e + \tilde \nu$

  + Tia β^- là chùm electron mang điện tích âm -e. Bị lệch về bản dương của tụ điện. Các hạt β^- được phóng xạ với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Có khả năng ion hóa chất khí yếu hơn nhưng có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α, và có thể đi được hàng trăm mét trong không khí.

- Phóng xạ β⁺: So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con ở vị trí lùi 1 ô và có cùng số khối. Thực chất của sự phóng xạ là sự biến đổi của prôton (p) thành neutron (n) cộng với 1 positron (e+) và 1 neutrino (ν).

$_1^1p \to _0^1n + _1^0 \tilde e + \nu$

  + Tia β⁺ là chùm hạt có khối lượng như electron nhưng mang điện tích +e gọi là positron. Bị lệch về bản âm của tụ điện. Các hạt β⁺ được phóng xạ với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Có khả năng ion hóa chất khí yếu hơn nhưng có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α, và có thể đi được hàng trăm mét trong không khí.

- Phóng xạ γ: Photon γ là sóng điện từ nên khi phóng xạ không có biến đổi hạt nhân của nguyên tố này thành hạt nhân của nguyên tố kia mà chỉ có giảm năng lượng của hạt nhân đó một lượng bằng hf = E₂ - E₁ với E₂ > E₁.

  + Tia gamma γ: Bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. Có khối lượng nghỉ bằng không (m₀ = 0) và điện tích bằng không (q=0) nên không bị lệch trong điện trường và từ trường. Đây là chùm photon có năng lượng cao, có khả năng đâm xuyên lớn có thể đi qua vài m trong bêtông và vài cm trong chì và nguy hiểm cho người.

- Hạt Neutrino: là hạt không mang điện (q = 0), khối lượng nghỉ bằng không (m₀ = 0), chuyển động với vận tốc ánh sáng.

II. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ. ĐỘ PHÓNG XẠ.

 1. Định luật phóng xạ.

Định luật: Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi chu kì thì 1/2 số hạt nhân (nguyên tử) của chất ấy đã biến đổi thành chất khác.

- Trong quá trình phân rã, số hạt nhân chất phóng xạ còn lại giảm theo thời gian theo quy luật hàm số mũ.

- Số nguyên tử còn lại ở thời điểm t:

$ N = {N_0}{2^{ - \frac{t}{T}}} = {N_0}{e^{ - \lambda t}} $

- Số nguyên tử đã bị phân rã:

$ \Delta N = {N_0} - N = {N_0}(1 - {2^{ - t/T}}) = {N_0}(1 - {e^{ - \lambda t}}) = \frac{{{N_A}}}{A}\Delta m $

- Phần trăm số nguyên tử đã bị phân rã:

$ \frac{{\Delta N}}{{{N_0}}} = 1 - {2^{ - t/T}} = 1 - {e^{ - \lambda t}} $

- Khối lượng còn lại ở thời điểm t:

$ m = {m_0}{2^{ - \frac{t}{T}}} = {m_0}{e^{ - \lambda t}} $

- Khối lượng đã bị phân rã:

$ \Delta m = {m_0} - m = {m_0}(1 - {2^{ - t/T}}) = {m_0}(1 - {e^{ - \lambda t}}) $

- Phần trăm khối lương đã bị phân rã:

$ \frac{{\Delta m}}{{{m_0}}} = 1 - {2^{ - t/T}} = 1 - {e^{ - \lambda t}} $

- Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t:

$ {m_{tt}} = \frac{{\Delta N}}{{{N_A}}}{A_{tt}} = \frac{{{A_{tt}}{N_0}}}{{{N_A}}}(1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}) = \frac{{{A_{tt}}}}{A}{m_0}(1 - {2^{ - \frac{t}{T}}}) $

   Trong đó: N₀, m₀, m_tt: là số nguyên tử và khối lượng ban đầu và khối lượng mới tạo thành.

   N, m: là số nguyên tử và khối lượng ở thời điểm t.

   λ là hằng số phóng xạ:

$ \lambda = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{0,693}}{T} $

   A, A_tt là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành.

   N_A = 6,022.10^-23 mol^-1 là số Avôgađrô.

   * Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β thì A = A_tt → m_tt = Δm.

 2. Độ phóng xạ.

- Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu được đo bằng số phân rã trong 1 giây.

$ H=-\frac{dN}{dt}=\frac{ln2}{T}N_02^{-\frac{t}{T}} $

  + Đơn vị là Becqueren (Bq) và Bq là số phân rã trong 1 giây. Hoặc Curie (Ci) với 1Ci=3,7.10¹⁰Bq.

  + Độ phóng xạ ở thời điểm t:

$ H = \lambda N = {H_0}{e^{ - \lambda t}} = {H_0}{2^{ - \frac{t}{T}}} $

với H₀ = λN₀ là độ phóng xạ ban đầu.

III. ẢNH HƯỞNG CỦA TIA PHÓNG XẠ. BIỂN CẢNH BÁO PHÓNG XẠ.

 1. Ảnh hưởng của tia phóng xạ.

- Các tia phóng xạ có thể gây tác động mạnh tới tế bào của con người cũng như sinh vật. Vì vậy khi bị phơi nhiễm tia phóng xạ với liều lượng lớn trong một khoảng thời gian dài, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ cũng như di truyền.

- Trong một số trường hợp, với nguồn phóng xạ mạnh dù chỉ tiếp xúc thời gian ngắn nhưng cảm giác bỏng rát xuất hiện ngay, còn gọi là bỏng phóng xạ. Sau đó, nạn nhân xuất hiện các triệu chứng buồn nôn, nôn mửa, suy nhược thần kinh, ... Các triệu chứng này còn gọi là nhiễm độc phóng xạ, ảnh hưởng lâu dài đến sức khoẻ, gây đột biến trong di truyền, ung thư, ...

- Ảnh hưởng của tia phóng xạ lên cơ thể người phụ thuộc vào cường độ, khả năng ion hoá, khả năng đâm xuyên, thời gian chiếu xạ,... của tia phóng xạ.

- Tia alpha (α): khả năng đâm xuyên yếu, nên khi nguồn phóng xạ ở bên ngoài cơ thể thì nó không gây hậu quả đáng kể. Tuy nhiên, do khả năng ion hoá mạnh, nên nếu nguồn phóng xạ α xâm nhập vào cơ thể thì sẽ gây hậu quả rất nghiêm trong.

- Tia bêta (β): khả năng ion hoá và đâm xuyên ở mức trung bình, khi nguồn phóng xạ này ở bên trong hay ngoài cơ thể đều có thể gây ra các hậu quả đáng kể.

- Tia gamma (γ): khả năng ion hoá kém hơn tia α và tia β, nhưng khả năng đâm xuyên mạnh, nên khi nguồn phóng xạ ở trong hay ngoài cơ thể đều gây ra hậu quả nghiêm trọng nếu cơ thể phơi nhiễm tia γ có cường độ lớn trong khoảng thời gian dài.

 2. Biển cảnh báo phóng xạ.

Biển cảnh báo phóng xạ, được đặt tại khu vực lắp đặt thiết bị phát ra tia phóng xạ và nguồn phóng xạ, hoặc trên chính thiết bị và vật chứa của nguồn phóng xạ. Mục đích cảnh báo mọi người không nên tiếp cận hoặc làm hỏng thiết bị hoặc vật chứa thiết bị phóng xạ, vì điều này rất nguy hiểm.

IV. NGUYÊN TẮC AN TOÀN PHÓNG XẠ.

1. Giữ khoảng cách đủ xa đối với nguồn phóng xạ. Nếu tăng gấp đôi khoảng cách từ chúng ta đến nguồn phóng xạ thì liều hấp thụ phóng xạ giảm đi 4 lần.

2. Cần sử dụng các tấm chắn nguồn phóng xạ đủ tốt. Tấm chắn càng dày và có khối lượng riêng càng lớn sẽ càng cản trở mạnh tia phóng xạ.

3. Cần giảm thiểu thời gian phơi nhiễm phóng xạ.

---

I. NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN.

- Năng lượng toả ra trong các phản ứng hạt nhân thường được chuyển hoá thành điện năng thông qua hệ thống lò phản ứng hạt nhân, tua bin và máy phát điện.

- Bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân. Chất tải nhiệt sơ cấp, sau khi chạy qua vùng tâm lò, sẽ chảy qua bộ trao đổi nhiệt, cung cấp nhiệt cho lò sinh hơi. Hơi nước làm chạy tua bin phát điện.

- Nhà máy điện hạt nhân không trực tiếp phát khí thải ô nhiễm môi trường như CO2, CO, ... và có thế phát điện liên tục nhiều năm cho tới khi phải thay nhiên liệu mới.

- Tuy nhiên, việc xử lí chất thải hạt nhân đòi hỏi công nghệ phức tạp với chi phí cao. Vật liệu chứa chất thải hạt nhân cần có độ bền rất cao để bảo quản cất giữ hàng trăm năm sau khi khai thác vì chu kì bán rã của một số đồng vị trong thanh nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng là rất lớn.

II. Y HỌC HẠT NHÂN.

 1. Chẩn đoán thông qua chụp ảnh phóng xạ cắt lớp bên trong cơ thể.

Người ta đưa các đồng vị phóng xạ vào cơ thể thông qua dược chất phóng xạ. Thông qua thiết bị phát hiện tia phóng xạ và sử dụng máy vi tính, người ta có thể theo dõi sự dịch chuyển của các dược chất phóng xạ bên trong cơ thể (phương pháp theo dõi vết phóng xạ). Ví dụ: Khi tiêm dược chất phóng xạ vào tĩnh mạch để chụp ảnh phóng xạ gan mật, nhờ theo dõi vết phóng xạ chúng ta sẽ quan sát được toàn bộ quá trình sản xuất dịch mật của gan và sự dịch chuyển của dịch từ gan chảy tới túi mật.

 2. Điều trị bệnh.

- Trong điều trị bệnh ung thư, bệnh nhân được uống hoặc tiêm dược chất phóng xạ với thành phần chứa đồng vị phóng xạ (ví dụ thuốc Xofigo có chứa đồng vị phóng xạ \(_{86}^{223}Ra\), hoặc thuốc Lutathera có chứa đồng vị phóng xạ \(_{71}^{177}Lu\)... Các tế bào ung thư sẽ chết do hấp thụ tia phóng xạ có trong dược chất phóng xạ được mạch máu vận chuyển tới.

- Ngoài cách sử dụng dược chất phóng xạ, người ta còn dùng máy xạ trị để chiếu tia phóng xạ từ bên ngoài cơ thể vào tế bào ung thư để tiêu diệt chúng. Tia phóng xạ cũng được dùng để khử trùng, khử khuẩn, ...

III. ỨNG DỤNG PHÓNG XẠ HẠT NHÂN TRONG CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM.

- Trong công nghệ sinh học, tia phóng xạ có thể được sử dụng hỗ trợ nghiên cứu gây đột biến gene, nhằm tạo ra các giống cây trồng mới có một số đặc điểm vượt trội như khả năng kháng sâu bệnh, năng suất cao, tạo quả trái mùa, hoặc một số loại quả không hạt, ... Cây trồng đột biến gene có thể ít ảnh hưởng tới môi trường do cây chỉ cần sử dụng ít phân bón và các loại thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng.

- Phương pháp đánh dấu phóng xạ được sử dụng trong nghiên cứu sinh học, nông nghiệp và lâm nghiệp.

- Sử dụng trong công nghệ tiệt trùng, bảo quản thực phẩm.

---

1 Joules = 0.238846 Calo; 1Calo = 4184 J
1atm=101325Pa = 760mmHg =1,033 at;
Pa là paxcan (1 Pa = 1 N/m²)
1mmHg = 1/760 atm = 133,32 Pa

---