Chất phóng xạ là gì: Khái niệm, đặc tính và tác hại của chất phóng xạ

Chất phóng xạ có lẽ đã không còn là thuật ngữ xa lạ đối với chúng ta. Tuy nhiên, những thông tin chuyên sâu về chất phóng xạ như có nguồn gốc từ đâu, đặc điểm như thế nào và tác hại đối với con người ra sao thì không phải ai cũng biết. Vậy để có thêm những kiến thức hữu ích về các vấn đề này, bạn đừng bỏ lỡ những chia sẻ sau đây của LabVIETCHEM nhé!

1. Khái niệm chất phóng xạ là gì?

Chất phóng xạ là gì? Để hiểu chi tiết khái niệm về chất này, bạn cần biết rõ một số khái niệm sau:

• Các nguyên tử có khả năng phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ.
• Gọi là đồng vị bền do các nguyên tử không thể phóng xạ được.
• Đồng vị phóng xạ là nguyên tố hóa học và nguyên tố phóng xạ thì không có đồng vị bền nào.

Theo đó, một vật chứa các nguyên tố không bền được coi là chất phóng xạ.  Các hạt phóng xạ được bắn ra từ các chất phóng xạ với vận tốc cao. Từ đó, tạo thành các tia phóng xạ như hạt alpha, hạt beta, tia gamma và neutron.

Ngoài ra, bạn cũng có thể hiểu thêm về chất thải phóng xạ là gì? Từ nghiên cứu khoa học của các chuyên gia cho hay, chất thải phóng xạ không gồm nguồn phóng xạ đã qua sử dụng. Mà chất thải phóng xạ chứa các vật thể bị nhiễm bẩn hay chứa những tác nhân phóng xạ. Ở mức độ lớn gây nguy hại cần phải thải bỏ ngay lập tức.

Chất phóng xạ là gì? 

2. Chất phóng xạ tồn tại trong bao lâu? 

Chất phóng xạ có từ đâu, hay nói cách khác, nguồn gốc của chất phóng xạ là gì? Thực tế, chất phóng xạ có thể có nguồn gốc tự nhiên, nguồn gốc nhân tạo hoặc từ các ngành công nghiệp. Chi tiết như sau: 

Nguồn phóng xạ tự nhiên

Uranium và Thorium: Uranium-238 và Thorium-232 là hai loại nguyên tố tự nhiên thường chứa trong đất đai, đá, và nước. Cùng với đó là Kali-40: Là một nguồn phóng xạ tự nhiên, Kali-40 thường xuất hiện trong khoáng sản kali.

Phóng xạ nhân tạo

• Uranium và Plutonium nhân-made: Cả hai nguyên tố này được sản xuất trong các nhà máy hạt nhân thông qua quá trình nâng cấp nguyên tố tự nhiên. Hoặc thông qua quá trình chuyển đổi từ nguyên tố khác (thường là uranium-238).
• Các loại nguyên tố phóng xạ được tạo ra trong phòng thí nghiệm: Các nguyên tố như polonium và beryllium có thể được tạo ra thông qua quá trình hạt nhân trong các phòng thí nghiệm.

Chất phóng xạ từ công nghiệp

• Các chất phóng xạ trong y tế: Các đồng vị phóng xạ như iodine-131, technetium-99m và cobalt-60. Chúng được sử dụng trong y tế cho các mục đích chẩn đoán và điều trị.

>> Xem thêm: Ô nhiễm phóng xạ và cách xử lý

3. Đặc tính của chất phóng xạ

Theo các nghiên cứu khoa học hiện nay, chất phóng xạ thường được mô tả thông qua các đặc tính cơ bản sau đây:

Hằng số phóng xạ

Đây là một tham số quan trọng liên quan đến tốc độ phát ra của năng lượng phóng xạ từ một chất phóng xạ. Hằng số phóng xạ giúp định lượng quá trình giảm độ phóng xạ của một chất qua thời gian. Một trong những đặc điểm chính của hằng số phóng xạ là nó liên quan đến nửa đời (half-life) của chất phóng xạ.

Hằng số phóng xạ quan trọng trong việc dự đoán tốc độ giảm độ phóng xạ của một chất phóng xạ cụ thể theo thời gian. Cũng như trong việc tính toán các thông số liên quan đến an toàn trong sử dụng chất phóng xạ. 

Chu kỳ bán rã

Một đặc điểm nổi bật nữa của chất phóng xạ đó là có chu kỳ bán rã. Chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ là thời gian mà cần để nửa lượng chất phóng xạ ban đầu giảm về một nửa. Nó thường được ký hiệu bằng T1/2 và có liên quan chặt chẽ đến hằng số phóng xạ (k).

Một chu kỳ bán rã ngắn đồng nghĩa với việc chất phóng xạ giảm độ phóng xạ nhanh chóng. Trong khi chu kỳ bán rã dài hơn thì quá trình giảm độ phóng xạ diễn ra chậm hơn.

4. Tác hại của chất phóng xạ

Tác hại/ảnh hưởng của chất phóng xạ hiện nay cũng là điều được rất nhiều người quan tâm. Bởi lẽ, loại chất này tiềm ẩn những mối nguy hại vô cùng to lớn, đặc biệt là đối với sức khỏe con người. 

Ảnh hưởng tới con người

Con người nếu bị tác động bởi chất phóng xạ ở mức độ thấp có thể chưa nhận biết ngay được. Tuy nhiên, nếu tiếp xúc quá lâu thì tác hại của chất phóng xạ lại rất rõ rệt, nguy hiểm nhất là dẫn tới ung thư. Chẳng hạn như ung thư da, ung thư phổi, ung thư vú, ung thư tuyến giáp,... Bên cạnh đó, chất phóng xạ còn có thể gây ra các bệnh nguy hiểm như đục thủy tinh thể, các bệnh về tiêu hóa, tim mạch, xương.

Ảnh hưởng tới môi trường

Ngoài ra, chất phóng xạ cũng gây những ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường như: 

• Biến đổi gen: Chất phóng xạ có thể gây biến đổi gen trong các loài sống, ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học.
• Tác động lên sinh sản: Các loại chất phóng xạ có thể gây ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh sản của các loài sống. Gây thất bại trong quá trình phát triển của các sinh vật.
• Biến đổi hóa học của đất và nước: Chất phóng xạ có thể gây ra các biến đổi hóa học trong đất và nước. Tạo ra vấn đề về sự an toàn của nguồn nước và nguồn thức ăn.

Ảnh hưởng của chất phóng xạ đối với con người

5. Cảnh báo an toàn và cách xử lý chất phóng xạ

Với những tác hại nguy hiểm đối với con người và môi trường, các chuyên gia nghiên cứu về phóng xạ đã đưa ra những cảnh báo an toàn. Những cảnh báo này sẽ giúp con người nâng cao nhận thức hơn về mức độ nguy hiểm của chất phóng xạ. Để từ đấy có thể hiểu và bảo vệ bản thân cũng như gia đình một cách tốt nhất. 

Cảnh báo an toàn về chất phóng xạ

Cùng với đó, các nghiên cứu khoa học cũng đã đưa ra một số cách xử lý chất phóng xạ hiện nay như: 

Kết tủa hóa học

Tại các phòng thí nghiệm, cơ sở tái chế nhiên liệu hay nhà máy nhiệt điện thì khử chất phóng xạ ở mức độ thấp - trung bình. Trong đó, chi phí đầu tư, vận hành thấp mà phải xử lý khối lượng chất thải lớn. Nhưng quá trình lại giải quyết những vấn đề trên vô cùng linh hoạt. 

Có thể hiểu như trước giai đoạn kết tủa hóa học thì chất hữu cơ cần được oxy hóa, Các tạp chất phức tạp cần bị phân hủy, độ pH phải điều chỉnh lại cũng như ion cũng cần chỉnh.

Trao đổi – hấp thụ

Hạt nhân phóng xạ được loại bỏ ra khỏi chất lỏng nhờ phương pháp trao đổi - hấp thụ. Để chuyển hàm lượng phóng xạ trong chất lỏng thành khối lượng chất rắn nhỏ hơn. Quá trình chủ yếu là sự thay thế cation hoặc anion giữa chất rắn không hòa tan chứa nhóm phân cực bị ion hóa. 

Phân hủy axit

Đây là công nghệ tiêu hủy oxy hóa với chất thải hữu cơ. Bao gồm cả những thành phần hỗn hợp nhằm giảm khối lượng chất thải từ 20 đến 100 lần như:

• Xenlulo.
• Neoprene.
• Polyetylen.
• Cao su…

Sử dụng axit nitric trong dung dịch axit photphoric ở nhiệt độ dưới 200 độ C. Chất hữu cơ bị phân hủy bởi dung dịch axit tạo ra thành phần vô cơ. Trong điều kiện nhiệt độ lớn thì nên xử lý trong hệ thống lọc khí. Từ NOx chuyển thành Axit Nitric rồi mới có thể tái sử dụng.

Xử lý chất phóng xạ

Như vậy, tổng hợp những thông tin cơ bản và hữu ích về chất phóng xạ đã được chia sẻ đến bạn trong bài viết trên đây. Hy vọng rằng, những thông tin này cũng đã giúp bạn giải đáp mọi thắc mắc của mình về chất phóng xạ. Đồng thời, có cái nhìn sâu rộng hơn về loại chất này trên thế giới hiện nay.