Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 2: Phản ứng hạt nhân

Câu hỏi 13 trang 19 Chuyên đề Hóa học 10: Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân, nhận xét vai trò của đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân trong các lĩnh vực y học, công nghiệp, khoa học,…

Lời giải:

Trong lĩnh vực y học

- Ứng dụng kĩ thuật y học hạt nhân trong chuẩn đoán và điều trị bệnh: Kĩ thuật chụp hình phát hiện ung thư bằng máy SPECT (Single Emission Computed Tomography – Kĩ thuật chụp cắt lớp đơn photon), PET (Positron Emisssion Tomography - Kĩ thuật chụp cắt lớp phát xạ positron) kết hợp với CT như SPECT/CT, PET/CT, giúp chuẩn đoán ung thư, kiểm tra và đánh giá mức độ hiệu quả của các phương pháp điều trị.

- Sử dụng dược chất phóng xạ vào cơ thể người bệnh: Dùng đồng vị ${}^{131}\mathrm{I}$ dưới dạng sodium iodide trong điều trị bệnh nhân ung thư tuyến giáp, ${}^{131}\mathrm{I}$ sẽ truy tìm và lưu lại ở những nơi còn tế bào ung thư hoặc các tổ chức di căn, phát ra bức xạ β tiêu diệt tế bào ung thư tuyến giáp:

- Xạ trị: ứng dụng điều trị ung thư. Sử dụng các hạt và sóng có năng lượng cao như: tia X, tia gamma, chùm tia điện tử, proton, ... để tiêu diệt hoặc phá hủy tế bào ung thư.

Trong công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học

- Đồng vị phóng xạ được dùng trong chụp X-quang công nghiệp, tìm kiếm các khuyết tật trong vật liệu, đo mực chất lỏng trong bồn chứa, đo độ dày của các vật liệu, kiểm tra tính toàn vẹn của mối hàn hay cấu trúc turbine của máy bay phản lực,…

- Sử dụng đồng vị phóng xạ trong theo dõi quá trình hấp thụ các nguyên tố trong phân bón hoặc làm thay đổi cấu trúc gên để tạo giống mới, năng suất và kinh tế hơn.

- Sử dụng đồng vị phóng xạ tron lĩnh vực xử lí nước thải, thăm dò vật chất ô nhiễm từ dược phẩm phóng xạ.

Ví dụ:

+ Đồng vị tritium để đánh dấu, nghiên cứu nước thải và chất thải lỏng.

+ Đồng vị ${}^{55}\mathrm{Mn}$ để đánh giá kim loại nặng trong nước thải,…

Trong việc xác định niên đại cổ vật

${}^{14}\mathrm{C}$ là đồng vị phóng xạ được dùng trong xác định niên đại cổ vật. Đồng vị ${}^{14}\mathrm{C}$ được hình thành trong tự nhiên theo phản ứng sau:

Đồng vị ${}^{14}\mathrm{C}$ trong tự nhiên phát phóng xạ β tạo ra ${}^{14}\mathrm{N}$

Sau thời gian dài, quá trình tạo thành và phân rã ${}^{14}\mathrm{C}$ cân bằng nhau, tỉ lệ ${}^{14}\mathrm{C}$ trong tự nhiên là xác định. ${}^{14}\mathrm{C}$ có mặt khắp nơi trong môi trường, chủ yếu ở dạng ${}^{14}\mathrm{CO}_2$, thực vật quang hợp, hấp thụ CO₂, chuyển hóa thành chất hữu cơ, làm thức ăn cho động vật, nên trong cơ thể động, thực vật luôn có đồng vị ${}^{14}\mathrm{C}$. Khi sinh vật chết, chúng ngừng hấp thụ ${}^{14}\mathrm{C}$ và bắt đầu quá trình phân rã phóng xạ ${}^{14}\mathrm{C}$. Các nhà khoa học đã tính toán được khoảng thời gian để một nửa lượng ${}^{14}\mathrm{C}$ bị phân hủy, gọi là chu kì bán hủy. Chu kì bán hủy của ${}^{14}\mathrm{C}$ là 5730 năm. Bằng cách đo tỉ lệ ${}^{14}\mathrm{C}$ với tổng lượng carbon trong mẫu, so sánh với chu kì bán hủy ${}^{14}\mathrm{C}$ để xác định niên đại cổ vật.

Sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân

Năng lượng hạt nhân chủ yếu được sử dụng từ phản ứng phân hạch ${}^{235}\mathrm{U}$, năng lượng điện sử dụng trên thế giới từ phản ứng hạt nhân chiếm từ 10% - 15%. Ưu điểm lớn nhất của nguồn năng lượng này là không tạo ra khí thải nhà kính. Bên cạnh đó, cũng gây ra những hiểm họa về rò rỉ phóng xạ, tai nạn cháy nổ, một số quốc gia sử dụng trong mục đích chiến tranh,…

Trong tương lai gần, con người có thể tạo ra và sử dụng nguồn năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 13 Chuyên đề Hóa học 10: Nhân loại luôn đi tìm những nguồn năng lượng xanh, sạch và chi phí thấp, nhưng năng lượng hóa thạch rẻ thì gây ô nhiễm ....

• Câu hỏi 1 trang 13 Chuyên đề Hóa học 10:Trong tự nhiên, có nhiều đồng vị không bền như ....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 2 trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Quan sát Hình 2.1 và đọc thông tin, cho biết đồng vị uranium nào tồn tại phổ biến trong tự nhiên? ....

  Xem lời giải

• Luyện tập trang 14 Chuyên đề Hóa học 10:Xét 2 quá trình sau ....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 3 trang 14 Chuyên đề Hóa học 10:Tia phóng xạ có những loại nào? Cho biết đặc điểm của từng loại. ....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 4 trang 15 Chuyên đề Hóa học 10:Đặc điểm của hạt nhân nguyên tử xảy ra phóng xạ β và β⁺ khác nhau như thế nào?. ....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 5 trang 15 Chuyên đề Hóa học 10:Trong 3 loại phóng xạ α, β, γ, loại phóng xạ nào khác biệt cơ bản với hai loại còn lại?. ....

  Xem lời giải

• Luyện tập trang 15 Chuyên đề Hóa học 10: Khi chiếu chùm tia phóng xạ (α, β, γ) đi vào giữa hai bản điện cực, hướng đi của các tia phóng xạ thay đổi như thế nào? ....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 6 trang 16 Chuyên đề Hóa học 10:: Quan sát và nhận xét số khối, điện tích của các thành phần trước và sau phóng xạ hạt nhân...

  Xem lời giải

• Luyện tập trang 16 Chuyên đề Hóa học 10: Vận dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích, hoàn thành các phản ứng hạt nhân....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 7 trang 16 Chuyên đề Hóa học 10:: Phản ứng hạt nhân trong thí nghiệm của Rutherford và Chadwick có khác biệt cơ bản nào với sự phóng xạ tự nhiên?...

  Xem lời giải

• Câu hỏi 8 trang 16 Chuyên đề Hóa học 10:: Nếu sự khác nhau cơ bản của phản ứng hạt nhân với phản ứng hóa học...

  Xem lời giải

• Câu hỏi 9 trang 17 Chuyên đề Hóa học 10:: Quan sát Hình 2.4 và Ví dụ 1, hãy so sánh số khối của các mảnh phân hạch với số khối của hạt nhân ban đầu....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 10 trang 17 Chuyên đề Hóa học 10:: Phản ứng nhiệt hạch được xem là phản ứng ngược lại với phản ứng phân hạch. Giải thích....

  Xem lời giải

• Câu hỏi 11 trang 18 Chuyên đề Hóa học 10:: Đồng vị phóng xạ hạt nhân được tạo ra như thế nào?....

• Câu hỏi 12 trang 18 Chuyên đề Hóa học 10:: Trong Ví dụ 2, đồng vị nào là đồng vị phóng xạ nhân tạo?....

• Luyện tập trang 18 Chuyên đề Hóa học 10: So sánh điểm giống và khác nhau của phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo ....

• Câu hỏi 14 trang 19 Chuyên đề Hóa học 10:: Phương pháp dùng đồng vị ${}^{14}c$ để xác định tuổi của cổ vật, các mẫu hóa thạch có niên đại ....

• Vận dụng trang 19 Chuyên đề Hóa học 10: Hãy nêu một số vận dụng khác khi ứng dụng các đồng vị phóng xạ vào thực tiễn....

  Xem lời giải

• Bài 1 trang 21 Chuyên đề Hóa học 10: Cho 2 phản ứng hạt nhân ....

• Bài 2 trang 21 Chuyên đề Hóa học 10: Viết các phương trình phản ứng hạt nhân có quá trình:....

• Bài 3 trang 21 Chuyên đề Hóa học 10: Tìm hạt X trong các phản ứng hạt nhân sau....

• Bài 4 trang 21 Chuyên đề Hóa học 10: ${}^{238}\mathrm{U}$ sau một loạt biến đổi phóng xạ α và β, tạo thành đồng vị ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---