Bài giảng Điện học (Phần 14)

2.9 Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa Là một người giảng dạy khoa học, tôi cảm thấy nản lòng khi không tìm thấy ở đâu trong số lượng tạp chí khổng lồ đưa tin về thảm họa Chernobyl thật sự đưa ra sự trình bày bằng số về lượng bức xạ mà người ta phải hứng chịu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện học (Phần 14) Bài giảng Điện học (Phần 14) 2.9 Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa Là một người giảng dạy khoa học, tôi cảm thấy nản lòng khi không tìm thấyở đâu trong số lượng tạp chí khổng lồ đưa tin về thảm họa Chernobyl thật sự đưara sự trình bày bằng số về lượng bức xạ mà người ta phải hứng chịu. Bất kì ai cókhả năng hiểu được những thống kê thể thao hay báo cáo thời tiết cũng đều phảicó khả năng hiểu được những phép đo như thế, miễn là một cái gì đó giống nhưđoạn thanh minh sau được xen vào đâu đó trong bài báo đó: Sự phơi bức xạ được đo bằng đơn vị milirem. Một người trung bình hứngchịu khoảng 200 milirem mỗi năm từ các nguồn phóng xạ tự nhiên. Với bối cảnh này, người ta có thể đi đến kết luận có tính am hiểu dựa trênnhững phát biểu như “Trẻ em ở Phần Lan nhận lượng phóng xạ trung bình là ___milirem trên mức phóng xạ tự nhiên do thảm họa Cernobyl”.w/ Một ngôi nhà bị bỏ hoang ở gần Chernobyl. x/ Bản đồ biểu diễn mức bức xạ ở gần nơi xảy ra thảm họa Chernobyl. Tạiranh giới của những khu vực bị ô nhiễm nặng nhất (vùng màu đỏ), người ta phảihứng chịu khoảng 1300 milirem/năm, hay gấp khoảng 4 lần mức phóng xạ tự nhiên.Trong khu vực màu hồng, bức xạ vẫn còn dày đặc, sự phơi bức xạ có thể so sánh vớimức tự nhiên tìm thấy ở một thành phố có độ cao trên mực nước biển lớn như thànhphố Denver. Một milirem, hay 1mrem, tất nhiên là một phần ngàn của một rem, nhưngmột rem là gì ? Nó đo lượng năng lượng/kg gởi lên cơ thể bởi bức xạ ion hóa, nhâncho một “hệ số chất lượng” để tính sự nguy hại cho sức khỏe gây ra bởi bức xạalpha, beta, gamma, neutron hay những loại bức xạ khác. Chỉ có bức xạ ion hóađược tính đến, vì bức xạ không ion hóa chỉ đơn giản làm nóng cơ thể chứ khônggiết chết tế bào hay làm biến đổi DNA. Chẳng hạn, hạt alpha thường chuyển độngquá nhanh nên động năng của chúng đủ để làm ion hóa hàng ngàn nguyên tử,nhưng cũng có thể có hạt alpha chuyển động quá chậm nên nó sẽ không có đủđộng năng để làm ion hóa cả một nguyên tử thôi. Tuy nhiều người đã quen với hình ảnh về những kẻ khổng lồ dị thường,nhưng không có khả năng cho một động vật đa bào “biến thái” như thế. Trong đasố trường hợp, một hạt của bức xạ ion hóa sẽ không chạm tới DNA, và cho dù nó cóchạm tới, thì nó sẽ chỉ ảnh hưởng tới DNA của một tế bào đơn độc, chứ không phảimọi tế bào trong cơ thể động vật. Thông thường, tế bào đó dễ dàng bị tiêu diệt, vìDNA đó không thể đảm nhận chức năng thích hợp nữa. Tuy nhiên, đôi khi DNA bịbiến đổi tạo nên tế bào ung thư. Chẳng hạn, ung thư da có thể do ánh sáng tử ngoạichạm tới tế bào da trên cơ thể người tắm nắng gây ra. Nếu tế bào đó bị ung thư vàbắt đầu sinh sôi không có kiểm soát, người bệnh sẽ chết cùng với ung bướu haimươi năm sau đó. Ngoài ung thư, hiệu ứng kịch tính duy nhất khác nữa có thể gây ra từ sự biếnđổi DNA của một tế bào là nếu tế bào đó là tinh trùng hay trứng, thì nó có thể gâyra chứng vô sinh hoặc trẻ dị dạng. Đàn ông tương đối miễn dịch với những tổn hạisinh sản do bức xạ gây ra, vì tế bào tinh trùng của họ thường xuyên được thay thế.Phụ nữ dễ bị vô sinh hơn do họ giữ cùng một bộ buồng trứng trong suốt quãng đờihọ sống. Một liều lượng 500.000 mrem chiếu lên toàn cơ thể người sẽ giết chết ngườiđó trong vòng một tuần hay tương đương khoảng thời gian đó. Thật may mắn, chỉcó một số ít người đã từng bị phơi đến mức độ đó: một nhà khoa học làm việc ở Dựán Mahattan, một số nạn nhân của vụ nổ Nagasaki và Hiroshima, và 31 công nhântại Chernobyl. Cái chết xảy ra do hàng loạt tế bào bị tiêu diệt, nhất là tế bào sảnxuất máu của tủy xương. Những mức thấp hơn, vào cỡ 100.000 mrem giáng lên một số người tạiNagasaki và Hiroshima. Không có triệu chứng cấp tính nào gây ra từ mức độ hứngxạ này, nhưng những loại ung thư nhất định đặc biệt phổ biến ở những người này.Ban đầu người ta cho rằng bức xạ gây ra nhiều đột biến mang đến những dị tật khisinh, nhưng rất ít tác dụng di truyền như thế được quan sát thấy. Người ta đã mất rất nhiều thời gian tranh luận về ảnh hưởng của những mứcđộ rất thấp của bức xạ ion hóa. Tia X dùng trong y khoa, chẳng hạn, có thể gây raliều lượng phóng xạ vào cỡ 100 mrem, tức là thấp hơn hai lần mức phóng xạ nềnbình thường. Liều lượng phóng xạ vượt quá mức nền trung bình như thế có thểnhận được ở những người sống ở nơi có độ cao trên mực nước biển lớn, haynhững người có sự tập trung cao khí radon trong nhà họ. Thật không may (haymay mắn, tùy theo cách bạn nhìn nhận nó), mức độ rủi ro do ung thư hay dị tật khisinh có nguyên nhân từ những mức độ hứng xạ này là cực kì nhỏ, và do đó hầu nhưkhông thể đo được. Như đối với nhiều hóa chất bị nghi ngờ là gây ung thư, phươngpháp thực tế duy nhất ước tính sự rủi ro là cho các con vật trong phòng thí nghiệmhứng liều lượng phóng xạ lớn hơn nhiều bậc, và rồi giả sử sự nguy hại cho sứckhỏe tỉ lệ trực tiếp với liều lượng phóng xạ. Dưới những giả định này, sự rủi ro dotia X nha sĩ sử dụng hay radon trong tường nhà là không đáng kể ở mức độ cá nhân,và chỉ đáng kể dưới dạng sự tăng một chút tỉ lệ ung thư trong dân cư. Là một vấnđề của chính sách xã hội, sự hứng chịu bức xạ quá mức không phải là một vấn đềsức khỏe chung quá to tát so với tai nạn giao thông hay tệ hút thuốc lá. Câu hỏi thảo luận A. Có phải hệ số chất lượng đối với neutrino là rất nhỏ, vì chúng hầu nhưkhông tương tác với cơ thể bạn ? B. Có phải một nguồn phát hạt alpha có thể gây ra những loại ung thư khácnhau tùy thuộc vào nguồn đó ở bên ngoài cơ thể hay nằm trong máu người bị nhiễm ?Còn nguồn phát tia gamma thì sao ? ...