Học phần Vật lý, Lý sinh, Chương Vật lý Hạt nhân được biên soạn và trình bày bởi Bộ môn Vật lý Đại học Yên Dược TP.HCM, giảng viên phụ trách Phạm Minh Khang. Mục tiêu bài giảng Bài giảng gồm 4 mục tiêu 1. Trình bày được các khái niệm cơ bản về cấu tạo hạt nhân nguyên tử 2. Trình bày được các quá trình phóng xạ 3. Trình bày được các quá trình phóng xạ Vận dụng những kiến thức vật lý hạt nhân và phóng xạ sinh học để giải thích các đại lượng, các đơn vị đo lường trong phóng xạ hạt nhân. 4. Vận dụng những kiến thức về phóng xạ sinh học để giải thích tác dụng sinh học của phóng xạ lên cơ thể sống và bản chất của TX. Nội dung bao gồm 4 phần.
Phần 1. Đặc trưng cơ bản của hạt nhân. Phần 2. Các quá trình phóng xạ. Phần 3. Tác dụng sinh học của tiêu phóng xạ Phần 4. Tiếp ít và ứng dụng trong y học 1. Đặc trưng cơ bản của hạt nhân Trước khi chúng ta đi vào phần hạt nhân, chúng ta sẽ làm quen với những khái niệm cơ bản về nguyên tử và cấu tạo của nó. Chúng ta đã tiếp xúc những khái niệm này ở phổ thông, nên chúng ta chỉ nhắc sơ lại về nó.
Nguyên tử được cấu tạo gồm những electron chuyển động trên những quỷ đạo khác nhau xung quanh hạt nhân. tạo thành những đám mây electron hay người ta còn gọi là những vân đạo điện tử. Mỗi một electron mang một điện tích đó là trừ E. Nếu nguyên tử có Z hạt E thì tổng điện tích của electron đó là trừ ZE.
Và điện tích hạt nhân cũng chính bằng điện tích của các electron nhưng trái dấu. Và điện tích của hạt nhân luôn mang dấu dương và bằng cộng ZE với E bằng 1,6 x 10 ngũ trường 19 Coulomb. Đây là cấu tạo của một hạt nhân nguyên tử. Một hạt nhân thì được cấu tạo bởi hai loài hạt, đó là hạt proton và neutron. Proton, ký hiệu là B, là hạt mang điện tích dương, độ lớn điện tích của hạt này là cộng E.
Khối lượng của một proton là MP bằng 1,00728U. Và loài hạt thứ hai cấu thành hạt nhân, đó là neutron, ký hiệu là N. Đây là hạt không mang điện, khối lượng MN bằng...
1,00867U và chúng được gọi chung đó là các nụt lông. 1U là bằng 1 đơn vị khối lượng nguyên tử bằng 1 phần 12 khối lượng nguyên tử carbon. 1U bằng 1,66055 x 10-27 kg.
Và sau đây là những khái niệm liên quan về cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Mỗi nguyên tố hóa học có số lượng proton cố định như hero là 1, heli là 2, carbon là 6, v.v. Đây cũng chính là số tư tử Z trong bản tần hoàng hóa học.
Chúng ta có định nghĩa về số khối A, đó là tổng số hạt proton và neutron. Một nguyên tố hóa học được ký hiệu là XZA. Những nguyên tố được gọi là đồng vị, khi những nguyên tố đó có cùng số proton nhưng số neutron khác nhau.
Ví dụ, đồng vị của hero và carbon. Như chúng ta đã rất quen thuộc về hero với cấu tạo hạt nhân gồm một proton. Tuy nhiên, nó còn có những đồng vị như deuterium và tritium. Như hero thì có một proton, còn deuterium thì sẽ có một proton và một neutron.
Trong khi đó, tritium thì gồm một proton và hai neutron. Chúng ta thấy rằng hero, deuterium và tritium có cùng số proton nên chúng đứng. cùng vị trí trên bảng hóa học tầng hoàng. Tuy nhiên chúng khác nhau về số neutron nên chúng ta gọi đó là những đồng vị.
Tương tự, chúng ta có carbon cũng có 3 đồng vị. Và các đồng vị của carbon như sau. C12 thì gồm có 6 proton và 6 neutron.
C13 gồm có 6 proton và 7 neutron. C14 thì gồm có 6 proton và 8 neutron. Và C14 này là đồng vị phóng sản. Thế thì đồng vị phóng xạ là gì? Một số đồng vị nó sẽ có tính phóng xạ và do đó nó được gọi là đồng vị phóng xạ hoặc hạt nhân phóng xạ.
Trong khi đó những chất đồng vị khác không phân rã phóng xạ và được gọi là những đồng vị bền hoặc hạt nhân bền. Và ví dụ C14 là một đồng vị phóng xạ của carbon, trong khi đó C12 và C13 là các đồng vị bền. Năng lượng liên kết hạt nhân, như đã trình bày ở trên, hạt nhân thì được cấu tạo bởi các nút lông liên kết chặt chẽ với nhau. Chính vì vậy, năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tối thiểu cần thiết để tháo rời các hạt nhân của một nguyên tử thành các bộ phận cấu thành nó. Theo công thức Einstein đưa ra về cách tính năng lượng của một hạt có khối lượng m, đó là O bằng mc bình phương.
Bây giờ chúng ta sẽ đưa ra một ví dụ về cách tính năng lượng này nhé. Hạt có khối lượng M bằng 1U thì năng lượng tương ứng của nó bằng bao nhiêu? E thì bằng 1,66055 x 10-27 kg x 2,99792 x 10-8 tất cả bình phương, mấy chân dây bình phương, thì sẽ bằng 14,9242 x 10-11 Joule. Và đó là công thức để tính ra.
năng lượng của một hạt có khối lượng M. Vậy thì làm cách nào để tính được năng lượng liên kết của hạt nhân? Chúng ta dựa vào công thức Einstein, E bằng MC bình phương để tính năng lượng liên kết của hạt nhân.
Trước tiên ta phải nắm được khái niệm về độ hụt khối. Thế thì độ hụt khối là gì? Giả sử ta có một hạt nhân có Z hạt proton và N hạt neutron. Ta gọi M0 là khối lượng của các nút lông.
Và ta có M0 sẽ bằng Z x MP x N x MN. Nếu theo đúng lý thuyết thì khối lượng của hạt nhân phải bằng tổng khối lượng của các nút lông cấu thật. Tuy nhiên ở đây khối lượng của hạt nhân lại bé hơn khối lượng của tổng các nút lông.
Và nếu ta gọi khối lượng của hạt nhân là M và delta M là độ chênh lệch khối lượng giữa M và M0 thì ta sẽ có đó là delta M thì bằng M0 chữ chó. M và đây là một số khác không. Hay nói cách khác, Delta M chúng ta khai triển ra đó là mở ngoặt dép nhân cho MB cộng cho N nhân cho MN đóng ngoặt trừ cho M. Đó là một số khác không. Năng lượng liên kết hạt nhân Delta E sẽ được tính theo công thức đó là Delta E thì sẽ bằng Delta M nhân cho C bình phương với Delta M chúng ta định nghĩa đó là độ hụt khối và Delta E là năng lượng liên kết.
Ngoài năng lượng liên kết hạt nhân, ta còn đưa ra một khái niệm nữa, đó là khái niệm về năng lượng liên kết riêng, Epsilon. Giả sử nếu có 2 hạt nhân cùng năng lượng liên kết nhưng chúng khác nhau về số nút lông, thì câu hỏi đặt ra là hạt nhân nào sẽ bền hơn. Vì vậy dẫn đến sự ra đời của khái niệm về năng lượng liên kết riêng.
Để so sánh độ bền vững của hạt nhân. Ta dùng khái niệm năng lượng liên kết riêng đó là năng lượng ứng với một nút lông. Epsilon sẽ bằng Delta Ea trên cho A. Phần 2. Các quá trình phóng xạ.
Định nghĩa, sự phân rã phóng xạ là sự biến đổi một đồng vị của một nguyên tố thành một đồng vị của một nguyên tố khác bằng cách phát ra bức xạ không nhìn thấy, bao gồm các hạt cơ bản hoặc hạt nhân. Có hai loại phóng xạ là phóng xạ tự nhiên. và phóng xạ nhân tạo. Loại thứ nhất là phóng xạ tự nhiên.
Do các đồng vị không bền của nguyên tố xảy ra trong tự nhiên, tức nghĩa là tự bản thân nó sẽ bị phân rã sau một khoảng thời gian nhất định. Loại thứ hai là phóng xạ nhân tạo. Trong loại này, bản thân hạt nhân sẽ không bị phân rã.
Hay nói cách khác, đây là vật chất không phóng xạ. Tuy nhiên, chúng ta dùng hạt cơ bản có năng lượng cao bắn phá hạt nhân nguyên tử bền. Dẫn tới quá trình biến đổi hạt nhân để tạo ra những hạt nhân mới không bền, có tính phóng xạ, đây còn gọi là phản ứng hạt nhân. Thiết nghiệp này do hai nhà vật lý tìm ra và đạt giải Nobel.
Hai nhà vật lý này đó là Curie và Zoliet. Hai nhà bác học này đã cho thấy rằng khi nguyên tố nhẹ như boron và nhôm bị bắn phá bằng hạt alpha thì sẽ có sự phát ra các tiêu phóng xạ liên tục. Thậm chí sau khi ngắt nguồn ti alpha, họ cũng cho thấy rằng phóng xạ là do sự giải phóng một hạt mang điện tích dương với khối lượng bằng với khối lượng electron.
Định luật phân rã. Ta gọi N0 là số hạt nhân chưa phân rã tại thời điểm T0, N là số hạt nhân chưa phân rã tại thời điểm T, và lambda là hàng số phân rã, tùy thuộc vào chất phóng xạ. Thì ta được công thức về địch luật phân rã phóng xạ.
Đó là N bằng N0 nhân E mũ chữ làm đà T. Chu kỳ bán rã hay chu kỳ nửa phân rã hay thời gian bán rã là cách mà chúng ta nói về thời gian cần để một đại lượng biến đổi với thời gian theo hàm suy giảm số mũ đạt đến một lượng bằng một nửa lượng ban đầu. Thời gian này thường được ký hiệu là T1 phần 2. Khái niệm này xuất hiện lần đầu trong phân rã hạt nhân.
Mỗi chất phóng xạ, cứ sau mỗi chu kỳ bán rã, một nửa số nguyên tử của chất ấy sẽ biến đổi thành chất khác. Nói tóm lại, chu kỳ bán rã T1 phần 2 là khoảng thời gian để số nhân N0 ban đầu giảm vào một nửa. Chu kỳ bán rã có công thức T1 phần 2 sẽ bằng 0.693 chia cho lần đạt và Hình dưới đây miêu tả chu kỳ bán rạ của một chất.
Độ phóng xạ H là đài lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ. Nó xác định số phóng xạ trong một đơn vị thời gian. Ta có công thức để tính độ phóng xạ.
H thì bằng lambda nhân cho N. Nếu chúng ta thay N bằng N0 nhân E mũ trừ lambda T vào, thì ta sẽ được H. bằng lambda nhân cho n0 nhân cho e mũ chữ lambda t. H thì bằng h0 nhân e mũ chữ lambda t. Và h0 thì bằng lambda nhân cho n0.
Và đây là độ phóng xạ ban đầu. Trong hệ SI, đơn vị của độ phóng xạ là becquereme. Và một becquereme là bằng một phân rã trong một giây. Ngoài ra... Độ phóng xạ còn có đơn vị đó là Curie và một Curie thì bằng 3,7 x 10 mũ 10 Bq.
Tính độ phóng xạ của một gam Radii biết chư kỳ bán cả của nó là 1622 năm. Ta có số môn Radii là 1 phần 226. Một môn có 6,02 x 10 mũ 23 nguyên tử. Vậy số nguyên tử trong 1 gam là N bằng 1 phần 226 nhân cho 6.02 x 10 mũ 23. Ta có độ phóng xạ H thì bằng lambda nhân cho N.
Và đáp án của chúng ta sẽ là 3.6 x 12 x 10 mũ 10 bê trang. Các quá trình phóng xạ. Trong quá trình phân rã hạt nhân từ đồng vị phóng xạ sẽ phát ra. tia alpha, beta và gamma.
Trong đó, hạt alpha là hạt nhân heli 24. Hạt beta sẽ bao gồm 2 loại hạt, đó là beta cộng, bù s trông, và beta trừ, electron. Gamma là sóng điện tử với bước sóng cực ngắn, được sinh ra khi hạt nhân tạo thành ở trạng thái kích thích và chuyển bước năng lượng. Phân rã alpha.
Phân rã này chỉ xảy ra ở những hạt nhân của nguyên tố có khối lượng nguyên tử lớn. Trong quá trình này, từ hạt nhân sẽ phát ra hạt alpha. Hạt alpha là hạt nhân nguyên tử heli được tạo thành bởi mối liên kết mạnh giữa một cặp proton và một cặp neutron.
Do đó, khi sự phân rã này xảy ra sẽ làm giảm khối lượng và điện tích của hạt nhân, ví dụ như khối lượng giảm 4 và điện tích giảm 2. Trong quá trình này, phương trình phân rã, giả sử hạt nhân x phân rã sẽ tạo thành hạt nhân y và phát ra t-alpha thì chúng sẽ Có phương trình như sau. Phân rã alpha với công thức X sau khi phân rã tạo thành Y và T alpha. Tôi có ví dụ thứ nhất, hạt nhân bô lô ni phân rã tạo ra hạt nhân trì và phát ra hạt nhân heli.
Ở ví dụ thứ hai, hạt nhân urani 238 khi bị phân rã sẽ tạo thành hạt nhân thori và hạt nhân. Hê ly. Chúng ta tiếp tục với phân rã bê ta, mà ở đây là phân rã bê ta âm hay electron. Trong hạt nhân của những đồng vị có số neutron nhiều hơn số proton, có thể xảy ra hiện tượng biến một hạt neutron thành một proton, đồng thời phát ra một hạt electron.
Hạt bê ta trừ này được sinh ra trong lòng hạt nhân và không liên quan gì tới những electron quỷ đạo. Và chúng ta có phương trình phân rã hạt x. sau khi phân rã tạo thành hạt y và y bê ta trừ và nhiệt lượng quy.
Phương trình phân rã bê ta trừ Trong phương trình này, do một hạt nhân X khi phân rã sẽ tạo thành một hạt nhân Y có số hạt mang điện tăng lên một điện tích dương, nên theo định luật bảo toàn điện tích, nó sẽ giải phóng một điện tích âm hay một electron để cân bằng điện tích hai bên của phương trình. Nói cách khác, phương trình tương đương với một hạt neutron có điện tích bằng 0 khi biến đổi thành một hạt proton mang điện tích dương 1, thì sẽ giải phóng một electron nên ta có thể rút gọn lại thành phương trình đó là một neutron. Sau khi biến đổi sẽ tạo thành một neutron cộng cho một electron và giải phóng hạt neutrino.
Ví dụ thứ nhất, hạt nhân ly ti sẽ phân rã tạo thành hạt nhân belly và phát ra một electron. Ở ví dụ thứ hai, hạt nhân brom phân rã sẽ tạo thành hạt krypton và phát ra một hạt electron. Loại còn lại của phân rã beta là phân rã beta dương hay positron. Trong hạt nhân của những đồng vị có số proton nhiều hơn số neutron có thể xảy ra hiện tượng biến một proton thành một neutron, đồng thời phát ra một hạt positron. Hạt bê ta cộng còn gọi là điện tử dương hay electron dương.
Phương trình phân rã được viết như sau. X sau khi phân rã sẽ tạo thành hạt y cộng cho bê ta cộng. Phương trình phân rã bê ta cộng Trong phương trình này, do một hạt nhân x khi phân rã sẽ tạo thành một hạt nhân y có số hạt mang điện giảm đi một điện tích dương, nên theo định luật bảo toàn điện tích, nó sẽ giải phóng ra một điện tích dương hay một positron để cân bằng điện tích hai bên của phương trình.
Nói cách khác, phương trình tương đương với một hạt rotong có điện tích dương một khi biến đổi thành một hạt nơi trong, không mang điện tích thì sẽ giải phóng ra một positron, nên ta có thể rút gọn lại. thành phương trình. Một proton sẽ tạo thành một neutron và một positron và neutrino. Ở ví dụ này, khi hạt nhân Brom có số hạt mang điện là 35 bị phân rã tạo thành hạt nhân xenon có 34 hạt mang điện thì sẽ thiếu một điện tích dương nên nó sẽ cộng thêm một positron.
Phát xạ gamma trong trường hợp hạt nhân Chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản hay trạng thái kích thích thấp hơn, từ hạt nhân sẽ phát ra tigamma, còn gọi là lượng tử gamma hay photon gamma. Bản chất tigamma là sóng điện tử với bước sóng cực ngắn. Vì vậy, quá trình phát tigamma sẽ không làm thay đổi cấu tạo của hạt nhân mà chỉ thay đổi trạng thái năng lượng. Đa số thì các hạt nhân mới tạo thành sau các phân rã đều ở trạng thái kích thích. Vì vậy, các phân rã này thường...
kèm theo tia gamma. Trong ví dụ dưới đây là sự phân rã hạt nhân ra đi tạo thành hạt nhân ra đênh và giải phóng hạt gamma. Như ảnh dưới, hạt gamma được tạo thành ở trạng thái kích thích và nó có xu hướng sẽ trở về mức năng lực cơ bản. Khi chuyển xuống mức năng lực cơ bản, nó sẽ phát ra một bức xạ và bức xạ đó chính là bức xạ gamma. Ví dụ, một hạt nhân urani 238 khi phân rã sẽ tạo thành hai hạt nhân đó là tori và hạt nhân heli phát ra đức sạ gamma.
Ở ví dụ thứ hai đó là hạt nhân nguyên tố glutoni phân rã sẽ tạo thành urani và hạt nhân heli, sau đó nó giải phóng ra tia gamma. Phản ứng dây chuyền, khi một nơ trong kết hợp với một hạt nhân urani 2-3-5 sẽ vỡ ra phân hạch, sinh ra các hạt nhân con cỡ 2-3 nơ trong mới. Những nơ trong thứ cấp này nếu gặp được hạt nhân urani 2-3-5 khác thì nó sẽ gây ra phân hạch hạt nhân urani đó. Và tùy theo mức độ để thất thoát nơ trong mà sẽ có mức độ phản ứng dây chuyền. Phần 3, tác dụng sinh học của tiêu phóng xạ.
Trước tiên chúng ta sẽ đi vào khái niệm bức xạ ion hóa. Hình bên dưới là một dãy phổ sóng điện tử hay ta còn gọi là những bức xạ điện tử. Có bức sóng thay đổi rất lớn, từ bức sóng dài của sóng AM với bức sóng là 10 mũ 4m đến loại bức xạ có bức sóng cực ngắn như của T-Gamma với bức sóng khoảng 10 mũ chừng 14m.
Ta phân bức xạ điện tử ra làm 2 loại chính. Tùy theo hiệu ứng mà nó gây ra trên môi trường vật chất mà nó đi qua là bức xạ ion hóa và bức xạ không ion hóa. Bức xạ không ion hóa là loại bức xạ khi phát ra không làm ion hóa môi trường.
Thường là các bức xạ có bức sóng dài và do năng lực thấp nên không đủ để làm electron bật ra khỏi lớp vỏ nguyên tử của môi trường mà nó đi qua. Còn loại thứ 2 là bức xạ ion hóa thì đây là những bức xạ có khả năng gián tiếp hoặc trực tiếp gây ra hiện tượng ion hóa môi trường, thường là bức xạ có bức sóng ngắn hoặc cực ngắn, và do năng lượng cao nên nó sẽ đánh bật các electron của các nguyên tử của môi trường. 2. Các đơn vị đo liều Thứ nhất, liều chiếu.
Đây là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh của một chùm phô tông, và độ mạnh này có thể hiện qua khả năng ion hóa không khí. Tại một điểm trong không gian, liều chiếu tại một điểm trong môi trường sẽ được định nghĩa là tổng điện tích các y-ông cùng dấu được tạo ra, dù trực tiếp hay gián tiếp trong một thể tích không khí có khối lượng là delta M. Bởi Tx hoặc Tγ khi tất cả các điện tử được giải phóng hoàn toàn bị hấp thụ trong khối lượng không khí đó. Và công thức đó là D. C thì bằng delta Q chia cho delta M.
Từ liều chiếu người ta đưa ra xuất liều chiếu thì đây là định nghĩa liều chiếu trong một đơn vị thời gian. Thứ hai, liều hấp thụ. Đây là đài lượng đặc trưng cho năng lượng mà vật chất hấp thu được từ bức xạ ion hóa.
Khái niệm này được áp dụng cho mỗi môi trường. và cho mọi loại bức xạ có khả năng ion hóa trực tiếp như các hạt mạng điện hay ion hóa gián tiếp như là các hạt photon, neutron. Đơn vị của liều chiếu là coulomb trên kg hoặc röntgen.
Chúng ta có 1 röntgen thì sẽ bằng 2 phết 58 x 10 mũ trừ 4 coulomb trên kg. Đơn vị của liều hấp thụ là joule trên kg. hoặc là ray, hoặc là rad. Một joule trên kg thì sẽ bằng một ray và bằng 100 rad.
Và một rad thì chúng ta thấy sẽ bằng là 10 mũ trừ 2 joule trên kg. Thứ ba, liều tương đương. Chúng ta có rất nhiều tia bức xạ ion hóa như tia X, tia gamma, alpha, v.v. Về phương diện sinh học, thì cùng một liều hấp thụ, tầng loại tiên khác nhau nó sẽ gây lên những hiệu quả sinh học khác nhau.
Ví dụ như một rác tiên alpha nó có thể gây hiệu ứng sinh học gấp 20 lần, một rác tiên x hoặc tiên gamma. Như vậy người ta đưa ra khái niệm liều tương đương, đó là tích số liều hấp thụ trung bình trong mô hay một cơ quan và một hệ số đặc trưng cho loại đức sản trong việc gây lên các tác dụng sinh học. H thì bằng D nhân quy hoặc là H thể bằng D nhân quy nhân cho N. Với D là liều hấp thụ, quy còn gọi là hệ số phẩm chất hay chất lượng, phụ thuộc vào bản chất và năng lượng của loại bức xạ. Còn N là một hệ số hiệu chỉnh.
Đơn vị của liều tương đương là siêu vật hoặc rem với một siêu vật bằng 100 rem. Thứ tư là liều hiệu dụng. Nếu chúng ta chiếu xạ lên một cơ quan thì chúng ta dùng liều tương đương.
Tuy nhiên, nếu chúng ta chiếu lên nhiều cơ quan thì sao? Vì khi chịu cùng một liều tương đương, các cơ quan hoặc các mô trong cơ thể có thể chịu những mức độ tổn thương khác nhau do sự nhị cảm bức xạ khác nhau. Chính vì vậy, trong trường hợp chiếu toàn thân, người ta dùng liều hiệu dụng E thì bằng tổng sigma của W. T nhân cho HT. Với HT là liều tương đương.
WT là hệ số trọng số mô đặc trưng cho mô đó. 3. Cơ chế tác dụng. Chúng ta sẽ đi qua phần thứ nhất đó là cơ chế tác dụng trực tiếp.
Các tổ chức sinh học. thì được cấu tạo phần lớn bởi các đại phân tử hữu cơ nên khi nhận năng lượng từ các bức xạ ion hóa nó sẽ bị kích thích. Do những tiêu bức xạ ion hóa mang năng lực lớn, nó sẽ truyền năng lượng, phân tử, nguyên tử dẫn đến việc các phân tử và nguyên tử đó ở trạng thái kích thích. Hoặc năng lượng bức xạ ion hóa nó quá lớn, nó sẽ cắt đứt những liên kết hóa học của các phân tử và nguyên tử, tạo thành những phân tử nguyên tử mới bị ion hóa. Cơ chế thứ hai, đó là cơ chế tác dụng gián tiếp.
Các bức xạ ion hóa sẽ không... Kích thích trực tiếp lên các đại phân tử mà kích thích gián tiếp thông qua phân tử nước. Khi các phân tử nước nhận kích thích, nó sẽ bị biến đổi tạo thành các phân tử ở trạng thái kích thích như là H2O ở trạng thái kích thích, H ở trạng thái kích thích và OH ở trạng thái kích thích, v.v.
Hoặc nó sẽ tạo thành những ion, ví dụ như H+, OH-, H2O-, H2O+, v.v. Ngoài ra, nó còn có thể tạo ra các chất oxy hóa mạnh như H2O2 hoặc là những gốc kích thích R. Và đây chính là nguyên nhân gây ra tổn thương lên các tổ chức sinh học.
Khi bức xạ ion hóa tác dụng lên cơ thể, nó sẽ gây ra những tác dụng khác nhau tùy theo thời gian chiếu như thế nào. Khi mô hoặc các cơ quan tiếp xúc với bức xạ ion hóa, tùy theo thời gian chiếu, sẽ gây ra những tác dụng khác nhau như khoảng 10 mũ trừ 16 giây đầu thì mô sẽ hấp thụ năng lượng. Và do ti chiếu vào có năng lượng lớn nên nó sẽ kích thích và ion hóa vật chất tại môi trường mà nó đi qua theo 2 cơ chế tác dụng trực tiếp với phân tử trong môi trường đó và cơ chế tác dụng gián tiếp với các phân tử nước để làm thay đổi những phân tử của mô đó nếu thời gian chiếu của nó là trừ 5 giây. Và nếu thời gian chiếu lâu hơn nữa, vào khoảng vài giây đến vài giờ, Bức xạ yên hóa sẽ gây ra những tổn thương sinh lý của mô hoặc có thể dẫn đến đột biến trong di truyền hoặc có thể gây nên những tổn thương hóa sinh và những tổn thương hóa sinh này sẽ làm ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô, đến vĩ mô, đến tế bào và ra ngoài cơ thể. Và những tổn thương này sẽ được nêu rõ ở phần sau.
Tổn thương sinh học tác dựng vi mô hay tác dụng lên phân tử sinh học. Các bức xạ ion hóa khi mà đi vào nó sẽ cắt đứt các liên kết hóa học, làm thay đổi cấu trúc, phá vỡ phân tử, làm mất thuộc tính sinh học và gây ra biến độ thuộc tính enzyme. Nó sẽ làm tăng hàm lượng các chất có sẵn, chất lạ, có hại như là H2O2, histamine, v.v. Những phân tử tổn thương nó sẽ dẫn tới việc tổn thương của tế bào, làm cho tế bào không phát triển và làm giảm khả năng hoạt động của một số mô. Các phân tử tổn thương nó sẽ làm tổn thương ADN và những ADN này có thể bị tắt hoặc bị phá hủy những cái gốc purine, purimidine hoặc là NH2 v.v.
Các mảnh bị tắt này có thể là chấp nối sai tạo thành những ADN bất thường ảnh hưởng đến hoạt động di truyền của tế bào. Thứ hai là tác dụng lên tế bào và mô sinh vật. Đây là một tác dụng vĩ mô. Khi tác dụng lên màng tế bào, bức xạ ion hóa sẽ gây rối loạn tính thấm trọng lập của màng và các đặc tính khác của màng làm mất cân bằng ion natri-calium, v.v. ở trong và ngoài màng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình trao đổi chất và năng lượng qua màng, và nó có thể phá vỡ màng và tiêu diệt tế bào, và nó có tác dụng lên bào tương, tác dụng lên nhân và nguyên sinh chất.
Tác dụng thứ 3 là tác dụng lên mô. Nếu như liều chiếu là 400-600 rên gen, chỉ một lần chiếu có thể gây vô sinh mạng tính, rối loạn hốc môn tinh hoàng, buồn chứng và tế bào sinh dục. Bức xạ ion hóa khi chiếu vào mắt thì sẽ gây ra những hiện tượng đục nhãn cầu mắt và viêm lét kết mạng. Khi nó tác dụng lên da thì bức xạ ion hóa nó sẽ làm đỏ da, rột, băng đỏ nặng. lở loét viêm da các loại, v.v.
Phần 4, tia ít và ứng dụng trong y học. Tia ít hay chúng ta còn gọi đó là tia Rengen. Năm 1895, khi cho một ống tia cathode hoạt động, Rengen nhận thấy từ vỏ thuy tinh đối diện với cathode có một bức xạ không thấy được, ống ra, và bức xạ này sẽ tác dụng lên những tấm kính ảnh. vốn được gói kính và được đặt trong một hộp kính và ông ta gọi bức xạ này là TX và ngày nay đôi khi người ta còn gọi đây là T-Range và kết luận rút ra từ các thiết nghiệm tiếp theo của Range đó là Mỗi khi một chùm tiê cathode, tức là một chùm electron có năng lượng lớn đập vào một vật rắn, thì vật đó sẽ phát ra tiê x. Và sau đây là cấu tạo của một ống rên ghê.
Đây là một bình cầu chứa khí áp suất thấp, gọi là khí kém. Bên trong có 3 điện cực. Thứ nhất là cathode.
Nó có tác dụng làm các electron bật ra tập trung. chung tại tâm của bình cầu. Điện cực thứ hai là điện cực anốt. Đây là điện cực dương ở phía đối diện với cathode và ở thành bình phía bên kia. Điện cực thứ ba đó chính là đối cathode hay là đối âm cực.
Đây là một điện cực thường được nói với anốt. Ở bề mặt của đối cathode là một kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy Và về hoạt động Đặt vào giữa anode và cathode một hiệu điện thế không đổi thì các electron bước ra từ cathode sẽ được tăng tốc rất mạnh. Khi đặt vào các đối cathode, các electron đột ngột bị hãm lại và phát ra TX hay TX chúng ta còn gọi đó là bức xạ hãm. Về bản chất, T-rengen không bị lệch trong điện trường và từ trường do T-rengen không phải là các dòng hạt mang điện. Tính chất của TX hay T-rengen Có khả năng đâm xuyên mạnh, tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm phát quan một số chất, làm ion hóa chất khí, có tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào và vi khuẩn.
Giáo trình và tài liệu tham khảo Bài giảng đến đây là kết thúc. Xin cảm ơn các bạn đã quan tâm theo dõi. Xin chào và hẹn gặp lại các bạn.